220kV降壓變電所電氣初步畢業(yè)設計_secret

1、PAGE PAGE iii 電力系統(tǒng)自動化專業(yè)畢業(yè)設計說明書設計題目：220kV降壓變電所電氣部分初步設計函 授 站： 班 級： 學生姓名： 指導老師： 日 期： 2012年6月 220kV降壓變電所電氣部分初步設計說明書目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327562244 一、變電所總體情況 PAGEREF _Toc327562244 h 1 HYPERLINK l _Toc327562245 1、待建變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用及電力用戶分析 PAGEREF _Toc327562245 h 1 HYPERLINK l _Toc327562246 2、

2、電壓等級、負荷情況及分析 PAGEREF _Toc327562246 h 1 HYPERLINK l _Toc327562247 2.1 電壓等級 PAGEREF _Toc327562247 h 1 HYPERLINK l _Toc327562248 2.2 負荷情況 PAGEREF _Toc327562248 h 1 HYPERLINK l _Toc327562249 2.3 負荷分析 PAGEREF _Toc327562249 h 1 HYPERLINK l _Toc327562250 3、變電所接入系統(tǒng)情況 PAGEREF _Toc327562250 h 2 HYPERLINK l _T

3、oc327562251 4、變電所的規(guī)模 PAGEREF _Toc327562251 h 2 HYPERLINK l _Toc327562252 二、主變壓器 PAGEREF _Toc327562252 h 4 HYPERLINK l _Toc327562253 1、負荷情況 PAGEREF _Toc327562253 h 4 HYPERLINK l _Toc327562254 2、主變壓器臺數(shù)的確定 PAGEREF _Toc327562254 h 4 HYPERLINK l _Toc327562255 3、主變壓器容量的確定 PAGEREF _Toc327562255 h 4 HYPERLI

4、NK l _Toc327562256 4、主變壓器型式的確定 PAGEREF _Toc327562256 h 4 HYPERLINK l _Toc327562257 4.1 主變相數(shù) PAGEREF _Toc327562257 h 4 HYPERLINK l _Toc327562258 4.2 主變繞組數(shù) PAGEREF _Toc327562258 h 4 HYPERLINK l _Toc327562259 4.3 主變繞組接線組別 PAGEREF _Toc327562259 h 5 HYPERLINK l _Toc327562260 4.4 主變調(diào)壓方式 PAGEREF _Toc327562

5、260 h 5 HYPERLINK l _Toc327562261 4.5 主變冷卻方式 PAGEREF _Toc327562261 h 5 HYPERLINK l _Toc327562262 4.6 主變壓器型號及基本參數(shù) PAGEREF _Toc327562262 h 5 HYPERLINK l _Toc327562263 三、電氣主接線 PAGEREF _Toc327562263 h 6 HYPERLINK l _Toc327562264 1、220kV側(cè)電氣主接線方式 PAGEREF _Toc327562264 h 6 HYPERLINK l _Toc327562265 2、110kV

6、側(cè)電氣主接線方式 PAGEREF _Toc327562265 h 6 HYPERLINK l _Toc327562266 3、10kV側(cè)電氣主接線方式 PAGEREF _Toc327562266 h 6 HYPERLINK l _Toc327562267 四、高壓配電裝置 PAGEREF _Toc327562267 h 7 HYPERLINK l _Toc327562268 1、高壓配電裝置型式 PAGEREF _Toc327562268 h 7 HYPERLINK l _Toc327562269 五、所用電方案 PAGEREF _Toc327562269 h 8 HYPERLINK l _T

7、oc327562270 1、所用電源 PAGEREF _Toc327562270 h 8 HYPERLINK l _Toc327562271 2、所用電接線方式 PAGEREF _Toc327562271 h 8 HYPERLINK l _Toc327562272 3、所用變壓器數(shù)量、容量及基本參數(shù) PAGEREF _Toc327562272 h 8 HYPERLINK l _Toc327562273 4、所用變壓器型式： PAGEREF _Toc327562273 h 8 HYPERLINK l _Toc327562274 六、繼電保護及自動裝置方案 PAGEREF _Toc32756227

8、4 h 9 HYPERLINK l _Toc327562275 1、10kV線路保護 PAGEREF _Toc327562275 h 9 HYPERLINK l _Toc327562276 2、10kV母線保護 PAGEREF _Toc327562276 h 9 HYPERLINK l _Toc327562277 3、110kV線路保護 PAGEREF _Toc327562277 h 9 HYPERLINK l _Toc327562278 4、110kV母線保護 PAGEREF _Toc327562278 h 9 HYPERLINK l _Toc327562279 5、220kV線路保護 PA

9、GEREF _Toc327562279 h 9 HYPERLINK l _Toc327562280 6、220kV母線保護 PAGEREF _Toc327562280 h 9 HYPERLINK l _Toc327562281 7、主變壓器保護 PAGEREF _Toc327562281 h 9 HYPERLINK l _Toc327562282 七、互感器選擇配置方案 PAGEREF _Toc327562282 h 11 HYPERLINK l _Toc327562283 1、電壓互感器（TV） PAGEREF _Toc327562283 h 11 HYPERLINK l _Toc32756

10、2284 2、電流互感器選擇（TA） PAGEREF _Toc327562284 h 11 HYPERLINK l _Toc327562285 八、變電所及系統(tǒng)短路故障分析 PAGEREF _Toc327562285 h 13 HYPERLINK l _Toc327562286 1、短路條件分析 PAGEREF _Toc327562286 h 13 HYPERLINK l _Toc327562287 1.1 變電所與系統(tǒng)連接情況簡圖 PAGEREF _Toc327562287 h 13 HYPERLINK l _Toc327562288 1.2 短路電源分析 PAGEREF _Toc32756

11、2288 h 13 HYPERLINK l _Toc327562289 1.2 變電所主接線簡圖 PAGEREF _Toc327562289 h 13 HYPERLINK l _Toc327562290 2、變電所220kV側(cè)短路故障分析 PAGEREF _Toc327562290 h 14 HYPERLINK l _Toc327562291 2.1 全接線運行時短路故障 PAGEREF _Toc327562291 h 14 HYPERLINK l _Toc327562292 2.2 非全接線運行時短路故障 PAGEREF _Toc327562292 h 14 HYPERLINK l _Toc

12、327562293 2.3 計算分析（詳見計算書） PAGEREF _Toc327562293 h 14 HYPERLINK l _Toc327562294 3、變電所110kV側(cè)短路故障分析 PAGEREF _Toc327562294 h 15 HYPERLINK l _Toc327562295 3.1 兩變壓器并列運行時短路故障 PAGEREF _Toc327562295 h 15 HYPERLINK l _Toc327562296 3.2 一臺變壓器運行時短路故障 PAGEREF _Toc327562296 h 15 HYPERLINK l _Toc327562297 3.3 計算分析（

13、詳見計算書） PAGEREF _Toc327562297 h 15 HYPERLINK l _Toc327562298 4、變電所10kV側(cè)短路故障分析 PAGEREF _Toc327562298 h 15 HYPERLINK l _Toc327562299 4.1 兩變壓器并列運行時短路故障 PAGEREF _Toc327562299 h 15 HYPERLINK l _Toc327562300 4.2 一臺變壓器運行時短路故障 PAGEREF _Toc327562300 h 15 HYPERLINK l _Toc327562301 4.3 計算分析（詳見計算書） PAGEREF _Toc3

14、27562301 h 15 HYPERLINK l _Toc327562302 九、斷路器及隔離開關選擇及校驗 PAGEREF _Toc327562302 h 16 HYPERLINK l _Toc327562303 1、變電所220kV側(cè)各間隔 PAGEREF _Toc327562303 h 16 HYPERLINK l _Toc327562304 1.1 變電所220kV主變出口間隔(201、202) PAGEREF _Toc327562304 h 16 HYPERLINK l _Toc327562305 1.2 變電所220kV母聯(lián)間隔（210） PAGEREF _Toc32756230

15、5 h 16 HYPERLINK l _Toc327562306 1.3 變電所220kV進出線間隔（211、212） PAGEREF _Toc327562306 h 17 HYPERLINK l _Toc327562307 1.4 變電所220kV進出線間隔（213、214） PAGEREF _Toc327562307 h 18 HYPERLINK l _Toc327562308 2、變電所110kV側(cè)各間隔 PAGEREF _Toc327562308 h 19 HYPERLINK l _Toc327562309 2.1 變電所110kV橋開關間隔（710） PAGEREF _Toc3275

16、62309 h 19 HYPERLINK l _Toc327562310 2.2 變電所110kV出線間隔（711、712） PAGEREF _Toc327562310 h 19 HYPERLINK l _Toc327562311 3、變電所10kV側(cè)各間隔 PAGEREF _Toc327562311 h 20 HYPERLINK l _Toc327562312 3.1 變電所10kV主變出口及母聯(lián)間隔(101、102、110) PAGEREF _Toc327562312 h 20 HYPERLINK l _Toc327562313 3.2 變電所10kV出線間隔(111115、121126)

17、 PAGEREF _Toc327562313 h 21 HYPERLINK l _Toc327562314 十、變電所10kV硬母線選擇及校驗 PAGEREF _Toc327562314 h 22 HYPERLINK l _Toc327562315 1、材質(zhì)及型式 PAGEREF _Toc327562315 h 22 HYPERLINK l _Toc327562316 2、規(guī)格尺寸及參數(shù) PAGEREF _Toc327562316 h 22 HYPERLINK l _Toc327562317 3、長期允許電流 PAGEREF _Toc327562317 h 22 HYPERLINK l _To

18、c327562318 4、熱穩(wěn)定 PAGEREF _Toc327562318 h 22 HYPERLINK l _Toc327562319 5、動穩(wěn)定 PAGEREF _Toc327562319 h 22 HYPERLINK l _Toc327562320 6、硬母線校驗表 PAGEREF _Toc327562320 h 23 HYPERLINK l _Toc327562321 十一、變電所防雷保護 PAGEREF _Toc327562321 h 24 HYPERLINK l _Toc327562322 1、避雷針的配置原則： PAGEREF _Toc327562322 h 24 HYPERL

19、INK l _Toc327562323 2、避雷線的配置原則： PAGEREF _Toc327562323 h 24 HYPERLINK l _Toc327562324 3、接地網(wǎng) PAGEREF _Toc327562324 h 25 HYPERLINK l _Toc327562325 4、變電所直擊雷保護 PAGEREF _Toc327562325 h 25 HYPERLINK l _Toc327562326 2.1 獨立避雷針 PAGEREF _Toc327562326 h 25 HYPERLINK l _Toc327562327 2.2 構(gòu)架避雷針 PAGEREF _Toc3275623

20、27 h 25 HYPERLINK l _Toc327562328 5、變電所的侵入波保護 PAGEREF _Toc327562328 h 25 HYPERLINK l _Toc327562329 3.1 進出線間隔 PAGEREF _Toc327562329 h 25 HYPERLINK l _Toc327562330 3.2 母線及變壓器出口 PAGEREF _Toc327562330 h 25 HYPERLINK l _Toc327562331 3.3 變壓器中性點 PAGEREF _Toc327562331 h 25 HYPERLINK l _Toc327562332 6、變電所進線段

21、保護 PAGEREF _Toc327562332 h 25PAGE 26變電所總體情況待建變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用及電力用戶分析擬建變電所地在城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，在變電所附近還有地區(qū)負荷，目前規(guī)劃220kV線路4回線路；110kV送出2回線路；在低壓側(cè)有11回線路，可知該所為樞紐變。另外變電所的所址，地勢平坦，交通方便。該地區(qū)歷年最高氣溫：40，最熱月平均最高氣溫：28。電壓等級、負荷情況及分析2.1 電壓等級根據(jù)網(wǎng)絡及負荷要求，變電所電壓等級確定為：220/110/10kV；2.2 負荷情況根據(jù)資料顯示，變電所主要負荷如下：煉鋼廠：最大負荷37000kW，重要負荷比例占82

22、%，約為30340kW，用戶要求110kV供電；礦機廠：最大負荷1900kW，重要負荷比例占77%，約為1463kW，用戶要求10kV供電；機械廠：最大負荷2100kW，重要負荷比例占69%，約為1449W，用戶要求10kV供電；汽車廠：最大負荷2200kW，重要負荷比例占52%，約為1144kW，用戶要求10kV供電；電機廠：最大負荷1800kW，重要負荷比例占51%，約為918kW，用戶要求10kV供電；煉油廠：最大負荷1900kW，重要負荷比例占60%，約為1140kW，用戶要求10kV供電；飼料廠：最大負荷1500kW，重要負荷比例占51%，約為765kW，用戶要求10kV供電；2.3

23、 負荷分析 10kV負荷從設計資料看，變電所10kV最大負荷同時率達到0.9，功率因數(shù)為0.9，線損率6%，可計算：變電所10kV側(cè)總負荷：變電所10kV側(cè)最大負荷（含同時率及線損）：變電所10kV側(cè)負載容量：變電所10kV側(cè)最大負載容量（含同時率及線損）： 110kV負荷變電所110kV側(cè)總負荷：變電所110kV側(cè)最大負荷（含線損）：變電所110kV側(cè)負載容量：變電所110kV側(cè)最大負載容量（計及線損）： 擬建變電所的主要負荷為工業(yè)負荷，且全是高能耗的重工業(yè)企業(yè)，對能源依賴性強，重要負荷比例大，對供電可靠性要求高；如煉鋼廠和煉油廠都是特別重要的一級負荷，停電會造成重大經(jīng)濟損失甚至引發(fā)事故；所

24、以對所有重要用戶均采取雙電源供電。變電所接入系統(tǒng)情況擬建變電所220kV側(cè)4回出線，2回接入220kV變電所D，2回接入220kV主網(wǎng)絡系統(tǒng)。從網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)上看，發(fā)電廠A（450MW）和發(fā)電廠B（2200MW）通過220kV變電所D，再經(jīng)過擬建變電所接上220kV系統(tǒng)。擬建變電所如果全所失電，必將造成發(fā)電廠A和發(fā)電廠B與系統(tǒng)解列，主電網(wǎng)系統(tǒng)損失600MW電源容量，占電源總?cè)萘康?0%，嚴重威脅系統(tǒng)穩(wěn)定運行。從負荷上看，包括煉鋼廠、煉油廠在內(nèi)的地區(qū)支柱重工業(yè)等重要的I級負荷，其主、備用電源全是從擬建變電所出線，且沒有其他變電所的備用電源；如果全所或部分失電，對用戶也將產(chǎn)生中重大經(jīng)濟損失，甚至帶來事故

25、。所以，該變電所在整個地區(qū)電力系統(tǒng)中地位非常重要；220kV側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率作用，同時又降壓110kV和10kV電壓等級為當?shù)毓╇?。如果發(fā)生故障，無論是系統(tǒng)還是用戶，都產(chǎn)生巨大的影響，對該擬建變電所定位為中間變電所。變電所的規(guī)模方案1：考慮遠景規(guī)劃擬建變電所位于城市近郊，且該區(qū)域已被規(guī)劃為開發(fā)區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的速度較快，5年內(nèi)該處將建設成為工業(yè)和商業(yè)區(qū)，擬建變電所還將為其供電。因此，根據(jù)負荷發(fā)展特性和電網(wǎng)規(guī)劃資料，變電所規(guī)模為：主變壓器遠景設計規(guī)模3臺，容量3180MVA電壓等級為220/110/10kV，本期2臺；220kV出線遠景6回，本期4回；110kV出線遠景6

26、回，本期2回；10kV出線遠景30回，本期12回，（10回出線間隔，2回預留間隔）；相應的繼電保護、遠動通信及無功補償裝置?？紤]擬建變電所的位置未來會發(fā)展成為市區(qū)，以后擴建將較為困難，所以利用本次建設按遠景規(guī)模一次征地到位。方案2：考慮目前負荷，不考慮遠景主變壓器2臺，容量250MVA電壓等級為220/110/10kV；110kV出線2回，送往煉鋼廠；10kV出線11回，（10回出線間隔，送往重要負荷，1回送往飼料廠）；相應的繼電保護、遠動通信及無功補償裝置。本設計采用方案2設計。主變壓器負荷情況根據(jù)第一章第2節(jié)可知，擬建變電所負載情況如下：10kV側(cè)總負荷：11400kW10kV側(cè)最大負荷（

27、考慮同時率及線損）：10914.89kW10kV側(cè)負載容量：12666.67kVA10kV側(cè)最大負載容量（考慮同時率及線損）：12127.66kVA110kV側(cè)總負荷：37000kW110kV側(cè)最大負荷（含線損和同時率）：39361.70kW110kV側(cè)負載容量：38947.37kVA110kV側(cè)最大負載容量（含線損和同時率）：41433.37kVA全站重要負荷（不含線損和同時率）：37219kVA全站重要負荷容量（不含線損和同時率）：39580.18kVA主變壓器臺數(shù)的確定擬建變電所有重要一級和二級負荷，為保證其可靠性和靈活性，適用電網(wǎng)的“N-1”原則，本期變電所裝設2臺主變壓器。主變壓器容

28、量的確定依據(jù)220kV500kV變電所設計技術規(guī)程（DL/T5218-2005）的7.2.1條規(guī)定：凡裝有兩臺（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故停運后，其余變壓器的容量應保證該所全部負荷的70%時不過載，并在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)應保證用戶一級和二級負荷。 所以主變壓器單臺容量取上述大值，即：考慮到所用電后，所以應選擇單臺容量為50MVA的變壓器；本變電所容量為250MVA。主變壓器型式的確定4.1 主變相數(shù)按照220kV500kV變電所設計技術規(guī)程（DL/T5218-2005）的7.2.2條規(guī)定：220kV330kV變壓器若不受運輸條件限制，應選用三相變壓器。擬建變電位于

29、城郊，運輸便利，設計采用三相變壓器。4.2 主變繞組數(shù)按照220kV500kV變電所設計技術規(guī)程（DL/T5218-2005）的7.2.4條規(guī)定：220kV330kV具有三個電壓等級的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率達到該變壓器額定容量的15%以上，或者第三繞組需裝設無功補償設備時，宜采用有三個電壓等級的三繞組變壓器或自耦變壓器。在高中壓系統(tǒng)均為中心點直接接地系統(tǒng)的情況下，可優(yōu)先考慮自耦變壓器。擬建變電所10kV側(cè)功率已達到18%，突破了15%的額定容量；且在10kV側(cè)設計有無功補償設備，該變電所為220kV/110kV/10kV三個電壓等級，高中壓側(cè)為中心點直接接地系統(tǒng)，所以選用三繞組

30、自耦變壓器。由于10kV總體容量較小，所以三繞組變壓器高-中-低壓繞組容量按100%/100%/50%配置。4.3 主變繞組接線組別根據(jù)資料和調(diào)查，該地區(qū)220kV系統(tǒng)與110kV系統(tǒng)連接變壓器全是YN，yn0型，兩系統(tǒng)沒有角度差；而110kV降壓10kV變電所主變都采用YN，d11型變壓器，兩個系統(tǒng)之間有30的角度差。為適應系統(tǒng)要求，保證網(wǎng)絡在調(diào)整運行方式，合環(huán)（并列）、接環(huán)（解列）時，不同變電所送出的同電壓、同相位的電源之間沒有角度差，所以該變電所主變的繞組接線組別應選擇YN，a0，d11型。4.4 主變調(diào)壓方式本變電所主變主要是為當?shù)刎摵晒╇?，因本設計不考慮遠景，負荷基本確定，所以設計變

31、壓器的調(diào)壓方式采用不帶電切換的無激磁調(diào)壓。4.5 主變冷卻方式冷卻方式選擇ONAF；4.6 主變壓器型號及基本參數(shù)綜上所述，結(jié)合電網(wǎng)實際情況，變壓器型號及參數(shù)選擇如下，并應滿足油浸電力變壓器參數(shù)和要求（GB/T 6451-2008）相關部分的條款。主變型號：SFSZ10-120000/220 (三相/油浸風冷/三繞組/自耦變)額定電壓：22022.5%/121/10.5kV聯(lián)結(jié)組別：YN，ya0，d11容量分配（%）：100/100/50空載損耗：38kW負載損耗：160kW短路阻抗（%）：高-中8-10，高-低28-34，中-低18-24（短路電壓都已折算到額定容量）冷卻方式：ONAF；(油

32、冷/自然循環(huán)/空氣/強迫循環(huán))電氣主接線220kV側(cè)電氣主接線方式依據(jù)220kV500kV變電所設計技術規(guī)程（DL/T5218-2005）的7.1.4條規(guī)定：220kV變電所中的220kV配電裝置，當在系統(tǒng)中居重要地位、出線回路數(shù)為4回及以上時，宜采用雙母線接線。所以有兩個方案：雙母線接線。該接線變壓器在不同母線上，負荷分配均勻，調(diào)度靈活方便，運行可靠性高，任一母線或母線上的設備檢修，不需要停線路，但出線間隔內(nèi)任一設備檢修時，此線路需要停電。單母線帶旁路，該接線簡單清晰，投資小，出線及主變間隔斷路器檢修，不需要停電，但母線檢修或故障時，220kV設備全停，當采用可靠性高、檢修周期長的SF6斷路

33、器時，可不設旁路母線。擬建變電所220kV出線4回，設計采用雙母線接線方式。110kV側(cè)電氣主接線方式依據(jù)35-110kV變電所設計規(guī)范規(guī)定：35-100kV線路為兩回及以下時，宜采用橋形接線。橋形接線又分內(nèi)橋和外橋，內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長，線路故障幾率高，或變壓器不經(jīng)常投切的變電所。所以110kV采用內(nèi)橋式雙回線路向煉鋼廠供電。10kV側(cè)電氣主接線方式依據(jù)35-110kV變電所設計規(guī)范規(guī)定：當變電所裝有兩臺變壓器時，6-10kV側(cè)宜采用分段單母線。當6-35kV配電裝置采用手車式高壓開關柜時，不宜設置旁路設施。為了保證重要負荷供電可采用雙回路供電，故本設計中10kV側(cè)采用單母線分段接線方

34、式。高壓配電裝置高壓配電裝置型式配電裝置分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種，屋內(nèi)配電裝置占地面積小，運行維護和操作條件好，電氣設備受氣候條件影響小，但須建造房屋，投資大；屋外配電裝置土建工作量小，投資小，建設工期短，易于擴建，但占地面積大，運行維護和操作條件差，電氣設備受污染和氣候影響較大，一般110kV及以上配電裝置采用屋外式，35kV及以下采用屋內(nèi)配電裝置。屋外配電裝置分為中型、半高型、高型三種。220kV可以采用普通中型或高型。普通中型配電裝置的缺點是占地面積較大。高型配電裝置的優(yōu)點是：充分利用空間，布置緊湊，占地面積只有普通中型配電裝置的40%50%。本變電所在城郊，220kV采用高型

35、布置。內(nèi)橋式接線110kV配電裝置采用屋外中型布置。屋內(nèi)配電裝置分為單層、二層、三層。無出線電抗器的配電裝置多為單層式，通常采用成套開關柜。10kV的單母線分段采用屋內(nèi)成套開關，即：單層戶內(nèi)手車式開關柜配電裝置。依據(jù)高壓配電裝置設計技術規(guī)程（DL/T 5352-2006）8.2.2條：110kV和220kV電壓等級的配電裝置宜采用屋外中型配電裝置或屋外半高型配電裝置。8.2.3條：3kV35kV電壓等級的配電裝置宜采用成套式高壓開關柜配置型式。所以，擬建變電所配電裝置型式設計如下：220kV側(cè)采用屋外高型配電裝置；110kV側(cè)采用屋外中型配電裝置；10kV側(cè)采用屋內(nèi)成套配電裝置，電容器單獨設置

36、。所用電方案所用電源依據(jù)220kV500kV變電所所用電設計技術規(guī)程（DL/T 5155-2002）4.1.1條規(guī)定：220kV變電所宜從主變壓器低壓側(cè)分別引接兩臺容量相同，可互為備用，分列運行的所用工作變壓器。每臺工作變壓器按全所計算負荷選擇。擬建變電所設計兩臺所用變，分別接于10kV的I、II段母線上，所用變壓器采用隔離開關加高壓熔斷器與母線連接。為了提高供電可靠性，在所用變低壓側(cè)可裝設主備電源自投裝置，兩臺變壓器互為備用,以保證在一段母線故障時，不至于失去所用電。所用電接線方式擬建變電所的所用電低壓系統(tǒng)采用三相四線制，系統(tǒng)中性點直接接地，系統(tǒng)的額定電壓為380/220V。所用電母線采用單

37、母分段形式，兩臺所用變壓器分別接于所用電的I、II段母線上，兩段母線之間設分段斷路器。所內(nèi)的照明、動力等常規(guī)設施的非重要負荷及至所區(qū)供檢修使用的給配電箱電源接于I段母線上。變電所主變冷卻系統(tǒng)，有載調(diào)壓系統(tǒng)，斷路器、隔離開關操作的及加熱系統(tǒng)，直流的充電系統(tǒng)及“四遙”、通信、計算機系統(tǒng)等重要負荷采用雙回路供電，兩路電源分別接于I、II段母線上。變電所兩所用變壓器正常使用一臺，設自動投切裝置。主變冷卻系統(tǒng)，有載調(diào)壓系統(tǒng)的控制箱內(nèi)的雙電源設自動相互切換。通信、計算機系統(tǒng)的電源設計使用不間斷電源（UPS）。所用變壓器數(shù)量、容量及基本參數(shù)根據(jù)規(guī)程規(guī)定，本變電所設計兩臺所用變，型號、容量和接線組別相同。所用

38、電的容量選擇，可通過變電所自用電的負荷，結(jié)合各類負荷的需求系數(shù)，求得最大需求容量選取容量。在本設計中，采用兩臺100kV所用變。 額定電壓：10.52.5%/0.4kV接線組別：D，yn11采用干式結(jié)構(gòu)，在臨近10kV高壓室旁的房間單獨設置。所用變壓器型式：由于本變電所地處城市近郊，以后將發(fā)展為開發(fā)區(qū)，變電所10kV為當?shù)毓╇?，全部采用電纜進出線，電容電流較大。在本設計中，選用S9-100/10型變壓器，Y,Yno接線。繼電保護及自動裝置方案10kV線路保護本設計變電所10kV出線為單電源線路，且為中性點非有效接地系統(tǒng)，配置兩段式過電流保護（電流I段和電流III段）；電流I段原則是為不帶時限的

39、電流速斷保護；考慮到10kV線路所用變壓器受勵磁涌流影響，可適當給予0.10.15S的延時；綜合斷路器固有動作時間、保護動作時間和延時，在動作范圍內(nèi)，斷路器切除故障的時限小于0.2S；電流III段為反時限的過流保護；本段保護也作為電流I段的后備保護。切除故障時限小于0.5S；10kV出線斷路器配置重合閘裝置；10kV母線保護由于本設計變電所直接接入220kV網(wǎng)絡，10kV母線短路電流較大，如果經(jīng)用變壓器后備保護來保護母線，那么斷路電流持續(xù)時間較長，產(chǎn)生危害大，所以在10kV分段母線配置不完全電流差動保護；110kV線路保護相間短路距離保護，三段式配置：I段為速斷，切除故障時限小于0.2S；II

40、為定時限速斷，切除故障時限小于0.5S；III段為過流，切除故障時限小于1.0S；零序保護，三段式配置：I段為速斷，切除故障時限小于0.2S；II段為定時限速斷，切除故障時限小于0.5S；III段為過流，切除故障時限小于1.0S；接地距離保護，三段式配置；I段為速斷，切除故障時限小于0.2S；II為定時限速斷，切除故障時限小于0.5S；III段為過流，切除故障時限小于1.0S；110kV出線斷路器配置重合閘裝置；110kV母線保護110kV母線配置母線完全差動保護；220kV線路保護220kV線路配置兩套獨立的保護裝置；配置光纖分相差動保護；距離保護，三段式配置；零序保護，三段式配置；220k

41、V出線斷路器配置重合閘裝置；220kV母線保護220kV母線配置兩套獨立的保護裝置；配置比率制動電流特性的差動保護；斷路器失靈保護；主變壓器保護配置瓦斯保護（重瓦斯、輕瓦斯）；變壓器縱差保護；復合電壓啟動過電流保護；負序過電流保護；過負荷保護；零序電流保護；互感器選擇配置方案電壓互感器（TV）1、型式的選擇電壓互感器的種類和型式應根據(jù)安裝地點和使用條件進行選擇，在620KV屋內(nèi)配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。3KV配電裝置中宜采用電磁式電壓互感器。110220KV及以上配電裝置，當容量和準確級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。還應根據(jù)接線和用途的不同，選擇單相式、三相式、三相五

42、柱式等不同形式的電壓互感器；本站220KV、110KV、10KV母線三相安裝電壓互感器，出線側(cè)的一相安裝電容式電壓互感器，用于重合閘或檢同期（10KV除外）；2、按照準確級和容量選擇電壓互感器的準確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負荷變化范圍內(nèi)，負荷功率因數(shù)為額定值時，電壓誤差最大值。由于電壓互感器本身有勵磁電流和內(nèi)阻抗，導致測量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負荷有關，所以用一臺電壓互感器對于不同的準確級有不同的容量，通常額定容量是指對應于最高準確級的容量。3、按額定電壓選擇為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應在（1.10.9）Ve范圍內(nèi)變動

43、，即應滿足：1.1Ve1V10.9Ve1按二次回路電壓選擇電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應滿足保護和測量使用標準儀表的要求, 根據(jù)如上原則查附表41,電壓互感器型號選擇如下電網(wǎng)電壓（KV）型 號一次回路額定電壓(kV)二次回路額定電壓(V)220kVJCC2-220220/ EQ R(,3) 100/ EQ R(,3) ,100110kVJCC2-110110/ EQ R(,3) 100/ EQ R(,3) ,10010kVJDZJ-1010/ EQ R(,3) 100/ EQ R(,3) ,100/3電流互感器選擇（TA）1、型式的選擇根據(jù)安裝的場所和使用條件，選擇電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、

44、瓷絕緣式、油浸式）、安裝方式（屋內(nèi)、屋外、穿墻、裝入式等）、測量特性（繼電保護、自動裝置、測量、計量等）、結(jié)構(gòu)型式來選擇。2、按照額定電壓選擇：電流互感器的電壓不應小于所在電網(wǎng)的額定電壓；3、按照額定電流選擇：電流互感器的一次額定電流不小于裝設回路的最大持續(xù)工作電流，二次根據(jù)二次負荷的要求同時考慮經(jīng)濟性，可選擇5A或1A；系統(tǒng)中220KV及以下電壓等級一般選擇5A；4、按照準確等級選擇：保護、測量、計量回路不同，對于電流互感器精度要求也不同，保護測量一般選用0.5級,計量一般選用0.2級；根據(jù)如上原則查附表4245,220kV型號選LCLWD2-220, 110kV型號選LCWDL-110,

45、10kV型號選LA-10；變電所及系統(tǒng)短路故障分析短路條件分析1.1 變電所與系統(tǒng)連接情況簡圖1.2 短路電源分析如系統(tǒng)連接圖所示，擬建變電所E與220kV變電所D和220kV系統(tǒng)C直接向連；變電所發(fā)生短路，提供短路電流的電源也來自220kV變電所D和220kV系統(tǒng)C。220kV系統(tǒng)C容量和暫態(tài)電抗穩(wěn)定，提供短路電流的大小取決于線路L4的運行方式。220kV變電所D與兩個電廠連接，短路電流大小隨運行方式不同而異，本設計考慮最不利的情況下，發(fā)生短路故障，所以220kV變電所D提供最大短路電流的方式就是發(fā)電廠A和發(fā)電廠B全接線運行，線路L1和線路L2均是雙回同時運行，這樣220kV變電所D提供容量

46、最大，短路阻抗最小。1.2 變電所主接線簡圖變電所220kV側(cè)短路故障分析2.1 全接線運行時短路故障顯然220kV網(wǎng)絡在全接線條件下，短路時電流最大的。2.1.1 全短路電流可能流過的斷路器情況一：所有出現(xiàn)開關（211、212、213、214）接在正母線上運行，副母線運行（210運行），這時候副母線發(fā)生短路，那么全短路電流流過210開關；情況二：全接線運行時，主變壓器220kV出口短路，那么全短路電流流過201或202開關；在這種情況下，各出線開關流過各支路提供的短路電流。2.1.2 大部分短路電流可能流過的斷路器情況一：全接線運行時，211開關出口發(fā)生短路，那么211線路短路電流不流過21

47、1開關，其它短路電流流過211開關。包括系統(tǒng)C提供的短路電流，變電所D提供的短路電流的一半；全接線運行時，212開關出口發(fā)生短路和211開關出口發(fā)生短路情況完全相同；情況二：全接線運行時，213開關出口發(fā)生短路，那么213線路短路電流不流過213開關，其它短路電流流過213開關。包括變電所D提供的短路電流，系統(tǒng)C提供的短路電流的一半；全接線運行時，214開關出口發(fā)生短路和213開關出口發(fā)生短路情況完全相同；2.2 非全接線運行時短路故障系統(tǒng)在全接線條件下，短路電流可能不是最大的，但流過斷路器的短路電流可能是最大的。1、在211開關運行，212開關冷備用情況下（線路L3是單線運行），發(fā)生母線短路

48、，這時211開關流過變電所D提供的所有短路電流；在212開關運行，211開關冷備用發(fā)生母線短路的情況完全相同。2、在213開關運行，214開關冷備用情況下（線路L4是單線運行），發(fā)生母線短路，這時213開關流過系統(tǒng)C提供的所有短路電流；在214開關運行，213開關冷備用發(fā)生母線短路的情況完全相同。2.3 計算分析（詳見計算書）1、 母聯(lián)及變壓器出口斷路器（201、202、210開關）按最大運行方式時，220kV母線短路電流校驗；2、 由于全接線運行時，211（或212）開關出口短路流過該開關的短路電流，比線路L3單線運行母線短路時流過該開關的短路電流大（詳見計算書），所以，211（或212）開

49、關按全接線運行時，該開關出口短路流過該開關的短路電流校驗。3、由于全接線運行時，213（或214）開關出口短路流過該開關的短路電流，比線路L4單線運行母線短路時流過該開關的短路電流大（詳見計算書），所以，213（或214）開關按全接線運行時，該開關出口短路流過該開關的短路電流校驗。變電所110kV側(cè)短路故障分析變電所110kV側(cè)的電源為220kV側(cè)，那么110kV側(cè)短路最大電流必定發(fā)生在220kV側(cè)系統(tǒng)最大運行方式下。3.1 兩變壓器并列運行時短路故障在這種運行方式下，發(fā)生110kV出線短路時，短路電流最大。在出線開關（711、712）出口處斷路，流過該開關的是全部的短路電流；而流過主變110

50、kV側(cè)的橋開關（710）是全部短路電流的一半。3.2 一臺變壓器運行時短路故障在這種運行方式下，在出線開關（711、712）出口處斷路，流過該開關的是全部的短路電流。3.3 計算分析（詳見計算書）變壓器并列運行時，出線短路流過110kV出口橋斷路器（710）的短路電流，比單臺運行時出線短路流過該開關的短路電流小，所以110kV線路斷路器（711、712）及橋斷路器(710)應按單臺運行時出線短路校驗。變電所10kV側(cè)短路故障分析變電所10kV側(cè)的電源為220kV側(cè)，那么10kV側(cè)短路最大電流必定發(fā)生在220kV側(cè)系統(tǒng)最大運行方式下。4.1 兩變壓器并列運行時短路故障在這種運行方式下，發(fā)生10k

51、V母線短路時，短路電流最大。在出線開關（111115、121126）出口處斷路，流過該開關的是全部的短路電流；而流過主變10kV出口開關（101、102）和母線分段開關（110）是全部短路電流的一半。4.2 一臺變壓器運行時短路故障在這種運行方式下，發(fā)生10kV母線短路時，短路電流將全部流過主變10kV出口開關（101、102）或母線分段開關（110）。4.3 計算分析（詳見計算書）變壓器并列運行時，母線短路流過10kV出口或分段斷路器（101、102、110）的短路電流，比單臺運行時母線短路流過該開關的短路電流小，所以10kV出口或分段斷路器（101、102、110）應按單臺運行時母線短路校

52、驗。斷路器及隔離開關選擇及校驗變電所220kV側(cè)各間隔1.1 變電所220kV主變出口間隔(201、202)1.1.1 斷路器選擇及校驗額定電壓：220kV額定電流：2000A額定開斷電流：31.5kA短路關合電流：80kA動穩(wěn)定電流：80kA熱穩(wěn)定電流：31.5kA(4s)=3969(kA)2.s推薦型號：LW1-220/2000校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 131.8額定電流 IN(A)2000短路電流起始值 I”(kA)8.6638額定開斷電流INbr(kA) 31.5沖擊電流 ish(kA) 22.0544短路關合

53、電流 INcl(kA) 80短路電流熱效應Qk(kA)2.s)246.3567熱效應允許值It2.t(kA)2.s)3969沖擊電流 ish(kA)22.0544動穩(wěn)定電流ies(kA)801.1.2 220kV主變出口間隔(201、202)隔離開關選擇及校驗額定電壓：220kV額定電流：2000A動穩(wěn)定電流：100kA熱穩(wěn)定電流：40kA(4s)=6400(kA)2.s推薦型號：GW4-220/2000校驗： 計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 131.8額定電流 IN(A)2000短路電流熱效應Qk(kA)2.s)246.3567

54、熱效應允許值It2.t(kA)2.s)6400沖擊電流 ish(kA)22.0544動穩(wěn)定電流 ies(kA)1001.2 變電所220kV母聯(lián)間隔（210）1.2.1 斷路器選擇及校驗校驗：額定電壓：220kV額定電流：2000A額定開斷電流：31.5kA短路關合電流：80kA動穩(wěn)定電流：80kA熱穩(wěn)定電流：31.5kA(4s)=3969(kA)2.s推薦型號：LW1-220/2000校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 1899.2額定電流 IN(A)2000短路電流起始值 I”(kA)8.6638額定開斷電流INbr(kA)

55、 31.5沖擊電流 ish(kA) 22.0544短路關合電流 INcl(kA) 80短路電流熱效應Qk(kA)2.s)246.3567熱效應允許值It2.t(kA)2.s)3969沖擊電流 ish(kA)22.0544動穩(wěn)定電流ies(kA)801.2.2 隔離開關選擇及校驗額定電壓：220kV額定電流：2000A動穩(wěn)定電流：100kA熱穩(wěn)定電流：40kA(4s)=6400(kA)2.s推薦型號：GW4-220/2000校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 131.8額定電流 IN(A)2000短路電流熱效應Qk(kA)2.s)

56、246.3567熱效應允許值It2.t(kA)2.s)6400沖擊電流 ish(kA)22.0544動穩(wěn)定電流 ies(kA)1001.3 變電所220kV進出線間隔（211、212）1.3.1 斷路器選擇及校驗額定電壓：220kV額定電流：2000A額定開斷電流：31.5kA短路關合電流：80kA動穩(wěn)定電流：80kA熱穩(wěn)定電流：31.5kA(4s)=3969(kA)2.s推薦型號：LW1-220/2000校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 1899.2額定電流 IN(A)2000短路電流起始值 I”(kA)7.0580額定開斷

57、電流INbr(kA) 31.5沖擊電流 ish(kA) 17.9667短路關合電流 INcl(kA) 80短路電流熱效應Qk(kA)2.s)164.0666熱效應允許值It2.t(kA)2.s)3969沖擊電流 ish(kA)17.9667動穩(wěn)定電流ies(kA)801.3.2 隔離開關選擇及校驗額定電壓：220kV額定電流：2000A動穩(wěn)定電流：100kA熱穩(wěn)定電流：40kA(4s)=6400(kA)2.s推薦型號：GW4-220/2000校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 1899.2額定電流 IN(A)2000短路電流熱效

58、應Qk(kA)2.s)164.0666熱效應允許值It2.t(kA)2.s)6400沖擊電流 ish(kA)17.9667動穩(wěn)定電流 ies(kA)1001.4 變電所220kV進出線間隔（213、214）1.4.1 斷路器選擇及校驗額定電壓：220kV額定電流：2000A額定開斷電流：31.5kA短路關合電流：80kA動穩(wěn)定電流：80kA熱穩(wěn)定電流：31.5kA(4s)=3969(kA)2.s推薦型號：LW1-220/2000校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 1899.2額定電流 IN(A)2000短路電流起始值 I”(kA

59、)5.9377額定開斷電流INbr(kA) 31.5沖擊電流 ish(kA) 15.1149短路關合電流 INcl(kA) 80短路電流熱效應Qk(kA)2.s)115.2363熱效應允許值It2.t(kA)2.s)3969沖擊電流 ish(kA)15.1149動穩(wěn)定電流ies(kA)801.4.2 隔離開關選擇及校驗額定電壓：220kV額定電流：2000A動穩(wěn)定電流：100kA熱穩(wěn)定電流：40kA(4s)=6400(kA)2.s推薦型號：GW4-220/2000校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)220額定電壓UN(kV)220最大持續(xù)工作電流Imax(A) 1899.2額定電流 IN(A

60、)2000短路電流熱效應Qk(kA)2.s)115.2363熱效應允許值It2.t(kA)2.s)6400沖擊電流 ish(kA)15.1149動穩(wěn)定電流 ies(kA)100變電所110kV側(cè)各間隔2.1 變電所110kV橋開關間隔（710）2.2.1 斷路器選擇及校驗額定電壓：132kV額定電流：2500A額定開斷電流：31.5kA短路關合電流：80kA動穩(wěn)定電流：80kA熱穩(wěn)定電流：31.5kA(4s)=3969(kA)2.s推薦型號：LW2-132/2500校驗：計算數(shù)據(jù)選擇參數(shù)電壓UN(kV)110額定電壓UN(kV)132最大持續(xù)工作電流Imax(A) 263.6額定電流 IN(A