220KV變電所電氣一次部分設(shè)計課件

220kV變電站一次部分設(shè)計答辯人：李剛指導(dǎo)老師：鐘建偉220kV變電站一次部分設(shè)計答辯人：李剛1設(shè)計背景：

為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，就需要做到變電所整體的穩(wěn)定、可靠并采取相應(yīng)的措施提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量。隨著人民經(jīng)濟水平的提高，必定要求增加供電容量，模擬新建220kV變電所。根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃需建一座220kV變電站，建成后與S1、S2二個220kV電網(wǎng)系統(tǒng)相連，向110kV、10kV地區(qū)供電。此變電所的設(shè)計主要包括負(fù)荷分析及主變的選擇、電氣主接線的確定、短路電流計算、各級電壓配電裝置設(shè)計、主要電氣設(shè)備的選擇與校驗。設(shè)計背景：為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長的需要，提高對2設(shè)計內(nèi)容：

本變電站設(shè)計可以滿足該地區(qū)的供電需求，在設(shè)計過程中需要考慮到該地區(qū)的發(fā)展，并且可以滿足長遠(yuǎn)發(fā)展的原則。本設(shè)計包括以下部分：1.電氣主接線的設(shè)計2.變壓器的選擇3.短路電流計算4.電氣設(shè)備的選擇5.防雷保護及配置6.繼電保護及配置7.變電站相關(guān)圖紙繪制設(shè)計內(nèi)容：本變電站設(shè)計可以滿足該地區(qū)的供電需求3電氣主接線的設(shè)計主接線設(shè)計原則：可靠性，靈活性，經(jīng)濟性和可發(fā)展性。方案一：220kV段接線方式為雙母線接線，110kV段接線方式也為雙母線接線，10kV段接線方式為單母線接線。方案二：220kV段接線方式是采用雙母線帶旁路母線，110kV段接線方式采用一般雙母線，10kV段接線方式是采用單母分段。

方案一方案二可靠性1.一組母線故障時仍短時停電，影響范圍大；2.檢修任一回路的斷路器，該回路仍停電。檢修母線或任一接入旁路的進、出線的斷路器時，該回路不停電，可靠性高靈活性運行方式相對簡單，靈活性差運行方式多，靈活性好經(jīng)濟性設(shè)備相對少，投資小。1.設(shè)備相對多，投資較大；2.母線采用雙母線帶旁路，占地面增加。根據(jù)可靠性，經(jīng)濟性，安全性原則考慮，對以上兩種方案對比，確定第二方案為此次設(shè)計的最終方案。電氣主接線的設(shè)計主接線設(shè)計原則：可靠性，靈活性，經(jīng)濟性和可發(fā)4.電氣主接線圖：.電氣主接線圖：5變壓器的選擇根據(jù)原始材料可知，我們需設(shè)計的變電所是220kV降壓變電所，它是以220kV的為主功率，把功率通過主變壓器輸送到110kV及10kV的的母線上，如果主變壓器出現(xiàn)了問題，必定影響下一級的變電所和整個電網(wǎng)的穩(wěn)點運行，所以必須選擇安全合理的臺數(shù)。項目參數(shù)型式三相三繞組，油浸式有載調(diào)壓容量180/100/100MVA額定電壓220±8×1.25%/115/10.5kV接線組別YN，yn0，d11阻抗電壓Uk1-2%＝13，Uk1-3%＝23，Uk2-3%＝8冷卻方式自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAN/ONAF）變壓器的選擇根據(jù)原始材料可知，我們需設(shè)計的變電所是220kV6短路電流計算在電氣系統(tǒng)設(shè)計中，最為重要的一個階段就是進行短路電流計算，進行計算的目的有以下幾個方面：(1)在選擇電氣主接線的時候，需要通過計算比較選擇合理的接線方式需要用到短路電流計算。(2)在選擇電氣設(shè)備的時候，需要保證設(shè)備在工作中（正常運行和故障運行）都要滿足安全性，可靠性。還要考慮到經(jīng)濟性。此時需要用到短路電流計算。(3)設(shè)計屋外高壓配電設(shè)施時，需要通過短路計算得出相對的安全距離。(4)在選擇繼電保護方式時，需要以短路電流計算后的結(jié)果為依據(jù)。(5)接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。短路點基準(zhǔn)電壓(KV)短路電流(KA)沖擊電流(KA)短路容量S(MVA)10kv側(cè)10.584.6215.731538.54220kv側(cè)23117.8545.527141.64110kv側(cè)11533.4785.356666.55經(jīng)過短路計算可得下表參數(shù)：短路電流計算在電氣系統(tǒng)設(shè)計中，最為重要的一個階段就是進行短路7.系統(tǒng)等值電路如圖：S1=180MVA其中高中、高低、中低阻抗電壓（%）分別為13，23，8。計算得各繞組的電抗標(biāo)幺值為：S2=100MVAS2=S310kV側(cè)：短路時,示意圖如圖由圖可計算得：因此：短路容量：沖擊電流：110kV和220kV側(cè)同理可計算出。.系統(tǒng)等值電路如圖：S1=180MVA其中高中、高低、中低阻8電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備選擇的一般原則①需要滿足各種運行情況下（正常運行、檢修、短路和過電壓）的要求，并且需要做長遠(yuǎn)發(fā)展考慮。②應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。③應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。④與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。⑤同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。.電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備選擇的一般原則.9防雷保護及配置在電力系統(tǒng)中，過電壓分為以下兩種：（1）外部過電壓：會引起雷電放電。（2）內(nèi)部過電壓：電力系統(tǒng)操作不當(dāng)或發(fā)生故障造成的，對電氣設(shè)備造成不必要的損壞常用的避雷器分為以下四種:保護間隙：用于配電系統(tǒng)及其線路以及電廠和變電站進線的保護。管式避雷器：用于變電所、發(fā)電廠的進線保護和線路絕緣弱點的保護。閥型避雷器：用于保護發(fā)電站或者變電站變電設(shè)備的保護。氧化鋅避雷器：用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受過電壓損壞。

本工程選用三繞組電力變壓器，主變220、110、10kV進線均設(shè)置避雷器進行保護。具體工程應(yīng)對220、110、10kV三側(cè)的避雷器保護范圍進行校驗。根據(jù)計算后可得：220kV選擇FZ-220J型閥型避雷器

110kV選擇FZ-110J型閥型避雷器10kV選擇FZ-10型閥型避雷器防雷保護及配置在電力系統(tǒng)中，過電壓分為以下兩種：常用的避雷器10.變電所的防雷保護設(shè)計計算220kV避雷器:(1)避雷器的滅弧電壓：(2)避雷器的工頻放電電壓：（3)避雷器的殘壓：(4)避雷器的沖擊放電電壓：根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)選取FZ-220J型閥型避雷器能滿足要求。110kV避雷器:避雷器的滅弧電壓避雷器的工頻放電電壓：避雷器的殘壓：避雷器的沖擊放電電壓根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)選取FZ-110J型閥型避雷器能滿足要求。10kV避雷器:（1）避雷器的滅弧電壓：（2）避雷器的工頻放電電壓（3）避雷器的殘壓：（4）避雷器的沖擊放電電壓：根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)選取FZ-10型閥型避雷器能滿足要求。型號額定電壓有效值kV滅弧電壓kV工頻放電電壓有效值KV沖擊放電電壓峰值(1.5/20μs及1.5/40μs)不大于kV8/20μs雷電沖擊波殘壓峰值不大于kV不小于不大于5KA00KAFZ-220J22020044853662065215FZ-110J11010022426832632658FZ-101012.72631454550.變電所的防雷保護設(shè)計計算220kV避雷器:(1)避雷器的11繼電保護及配置（1）線路保護的規(guī)劃：

220kV系統(tǒng)：220kV線路配置高頻距離保護，要求能快速反應(yīng)相間及接地故障。

110kV系統(tǒng)：110kV線路配置階段式距離保護，要求能反應(yīng)相間及接地故障。

10kv系統(tǒng)：10kV側(cè)電網(wǎng)由于為不接地系統(tǒng)，故只配置速斷和過流保護。（2）母線保護規(guī)劃：

220kV系統(tǒng)：母