220kV地区变电站电气一次部分及主变保护设计 .docx-资料库

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目录 1. 选题背景....................................................................................................................3 2. 方案论证....................................................................................................................4 3. 方案预定....................................................................................................................4 4.方案确定.................................................................................................................... 4 5.过程论述.................................................................................................................... 5 5.1 主变压器的选择原则..................................................................................... 5 5.2 主变压器的选择.............................................................................................. 5 5.3 短路电流的计算............................................................................................. 5 5.3.1 短路元件参数的计算............................................................................ 5 5.3.2 元件参数标幺值的计算：.................................................................... 6 5.3.3 短路点的选择及短路电流计算............................................................ 7 5.4 电气设备的选型与校验.................................................................................. 9 5.4.1 选择电抗器的型号................................................................................ 9 5.4.2 选择电抗值............................................................................................ 9 5.4.3 电压损失和残缺校验.......................................................................... 10 5.4.4 动、热稳定校验.................................................................................. 10 5.4.5 断路器和隔离开关选择...................................................................... 10 5.4.6 电流互感器和电压互感器的选择和校验.......................................... 11 5.4.7 母线的选择与校验.............................................................................. 12 6. 变压器纵差保护的原理........................................................................................ 14 7. 不平衡电流产生原因及解决办法........................................................................ 15 7.1 计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流........................................ 15 7.2 由变压器带负荷调节分接头而产生的不平衡电流.................................... 15 7.3 变压器励磁电流产生的不平衡电流............................................................ 16 7.4 电流互感器传变误差产生的不平衡电流.................................................... 16 7.5 计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流的补偿............................ 17 7.6 减小因电流互感器性能不同引起的稳态不平衡电流................................ 17 1

8.整定原理与计算...................................................................................................... 18 8.1.整定原理........................................................................................................ 18 8.2.整定计算........................................................................................................ 18 9.结论和总结.............................................................................................................. 19 参考文献..................................................................................................................... 21 2

1. 选题背景能源是社会生产力的重要基础,随着社会生产的不断发展,人类使用能源不仅在数量上越来越多,在品种及构成上也发生了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业,在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位,是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电,几乎是在同时瞬间完成的,须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求,电力工业必须超前发展,这是世界发展规律。因此,做好电力规划,加强电网建设,就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。220KV 变电站电气部分及主变保护设计使其对变电站有了一个整体的了解。地区电网的特点本变电站为一地区变电站，110KV 主要给另一终端变电站供电。本变电站所带负荷主要集中在 10KV 侧，主要供给化学工业、食品工业、医院及居民小区供电。建站规模变电站类型：220KV 变电工程电压等级：220KV、110KV、10KV 出线回数及传输容量：本变电站 220KV 进线两回，短路容量最大方式下 2000MVA，最小方式 1600MVA。本变电站 110KV 有四回，最大输送功率 120MVA，变电站 110KV 短路容量分别为：最大方式下 1000MVA，最小方式下 800MVA。本变电站 10KV 出线为 8 回，最大输送功率为 8MVA。环境条件本变电站最高气温为+40℃，最低气温为—15℃，最热月平均气温+30℃，海拔高度为 800m，雷暴日为 30 日/年。 3

2. 方案论证电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。 3. 方案预定表 3-1 三种预定方案 220KV 双母线带旁路双母线双母线 110KV 双母线单母线分段单母线分段 10KV 单母线分段单母线分段双母线方案一方案二方案三 4.方案确定可靠性：双母线＞桥形＞单母线分段灵活性：双母线＞单母线分段＞桥形经济性：桥形＞单母线分段＞双母线经过以上因素综合考虑最终选择方案二为电气主接线图图 4-1 电气主接线图 4

5.过程论述 5.1 主变压器的选择原则主变压器的容量和台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统 5-10 年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者会满足不了变电站负荷的需要，这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电设备的投资。选型手册，选择型号 SFPS7-90000/220 的主变压器根据选择原则，选两台主变压器，每台变压器应该满足 70%负荷需要，110KV 侧最大输送功率为 120MVA，10KV 侧最大输送功率为 8MVA，功率因数都为 0.85。 5.2 主变压器的选择计算两台主变压器的容量为：=70%（120+8）*0.85=76.16MVA 查看设备 5.3 短路电流的计算取基准值 =100MVA 5.3.1 短路元件参数的计算 = 220kv 侧基准值下的电流为: 110kv 侧基准值下的电流为: 10kv 侧基准值下的电流为： 5

5.3.2 元件参数标幺值的计算：外部系统参数： 220kv 侧等值系统：取最大方式下： 220kv 侧进线线路阻抗： 110kv 侧等值系统：变压器参数：（标幺值） 6

5.3.3 短路点的选择及短路电流计算短路点在 220kv 双母线侧图 5-1 短路点在 220kv 双母线侧时的电路图经计算1∗=0.061 所以当 f1 短路电流标幺值为：1∗=11∗=16.39 则有名值：1=1∗∗1=16.39×0.25=4.10KA 短路点在 110KV 母线侧图 5-2 短路点在 110kv 双母线侧时的电路图 7

经计算2∗=0.071 在 f2 短路电流的标幺值：1∗=12∗=14.08 可以计算其有名值：2=2∗∗2=14.08×0.48=6.76KA 当短路点在 10KV 母线侧时图 5-3 短路点在 10kv 双母线侧时的电路图 8

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