220KV变电所电气一次部分设计课件

220kV变电站一次部分设计答辩人：李刚指导老师：钟建伟220kV变电站一次部分设计答辩人：李刚1设计背景：

为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，就需要做到变电所整体的稳定、可靠并采取相应的措施提高供电可靠性和提高电能质量。随着人民经济水平的提高，必定要求增加供电容量，模拟新建220kV变电所。根据系统规划需建一座220kV变电站，建成后与S1、S2二个220kV电网系统相连，向110kV、10kV地区供电。此变电所的设计主要包括负荷分析及主变的选择、电气主接线的确定、短路电流计算、各级电压配电装置设计、主要电气设备的选择与校验。设计背景：为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对2设计内容：

本变电站设计可以满足该地区的供电需求，在设计过程中需要考虑到该地区的发展，并且可以满足长远发展的原则。本设计包括以下部分：1.电气主接线的设计2.变压器的选择3.短路电流计算4.电气设备的选择5.防雷保护及配置6.继电保护及配置7.变电站相关图纸绘制设计内容：本变电站设计可以满足该地区的供电需求3电气主接线的设计主接线设计原则：可靠性，灵活性，经济性和可发展性。方案一：220kV段接线方式为双母线接线，110kV段接线方式也为双母线接线，10kV段接线方式为单母线接线。方案二：220kV段接线方式是采用双母线带旁路母线，110kV段接线方式采用一般双母线，10kV段接线方式是采用单母分段。

方案一方案二可靠性1.一组母线故障时仍短时停电，影响范围大；2.检修任一回路的断路器，该回路仍停电。检修母线或任一接入旁路的进、出线的断路器时，该回路不停电，可靠性高灵活性运行方式相对简单，灵活性差运行方式多，灵活性好经济性设备相对少，投资小。1.设备相对多，投资较大；2.母线采用双母线带旁路，占地面增加。根据可靠性，经济性，安全性原则考虑，对以上两种方案对比，确定第二方案为此次设计的最终方案。电气主接线的设计主接线设计原则：可靠性，灵活性，经济性和可发4.电气主接线图：.电气主接线图：5变压器的选择根据原始材料可知，我们需设计的变电所是220kV降压变电所，它是以220kV的为主功率，把功率通过主变压器输送到110kV及10kV的的母线上，如果主变压器出现了问题，必定影响下一级的变电所和整个电网的稳点运行，所以必须选择安全合理的台数。项目参数型式三相三绕组，油浸式有载调压容量180/100/100MVA额定电压220±8×1.25%/115/10.5kV接线组别YN，yn0，d11阻抗电压Uk1-2%＝13，Uk1-3%＝23，Uk2-3%＝8冷却方式自然油循环风冷（ONAN/ONAF）变压器的选择根据原始材料可知，我们需设计的变电所是220kV6短路电流计算在电气系统设计中，最为重要的一个阶段就是进行短路电流计算，进行计算的目的有以下几个方面：(1)在选择电气主接线的时候，需要通过计算比较选择合理的接线方式需要用到短路电流计算。(2)在选择电气设备的时候，需要保证设备在工作中（正常运行和故障运行）都要满足安全性，可靠性。还要考虑到经济性。此时需要用到短路电流计算。(3)设计屋外高压配电设施时，需要通过短路计算得出相对的安全距离。(4)在选择继电保护方式时，需要以短路电流计算后的结果为依据。(5)接地装置的设计，也需用短路电流。短路点基准电压(KV)短路电流(KA)冲击电流(KA)短路容量S(MVA)10kv侧10.584.6215.731538.54220kv侧23117.8545.527141.64110kv侧11533.4785.356666.55经过短路计算可得下表参数：短路电流计算在电气系统设计中，最为重要的一个阶段就是进行短路7.系统等值电路如图：S1=180MVA其中高中、高低、中低阻抗电压（%）分别为13，23，8。计算得各绕组的电抗标幺值为：S2=100MVAS2=S310kV侧：短路时,示意图如图由图可计算得：因此：短路容量：冲击电流：110kV和220kV侧同理可计算出。.系统等值电路如图：S1=180MVA其中高中、高低、中低阻8电气设备的选择电气设备选择的一般原则①需要满足各种运行情况下（正常运行、检修、短路和过电压）的要求，并且需要做长远发展考虑。②应按当地环境条件校核。③应力求技术先进和经济合理。④与整个工程的建设标准应协调一致。⑤同类设备应尽量减少品种。.电气设备的选择电气设备选择的一般原则.9防雷保护及配置在电力系统中，过电压分为以下两种：（1）外部过电压：会引起雷电放电。（2）内部过电压：电力系统操作不当或发生故障造成的，对电气设备造成不必要的损坏常用的避雷器分为以下四种:保护间隙：用于配电系统及其线路以及电厂和变电站进线的保护。管式避雷器：用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。阀型避雷器：用于保护发电站或者变电站变电设备的保护。氧化锌避雷器：用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏。

本工程选用三绕组电力变压器，主变220、110、10kV进线均设置避雷器进行保护。具体工程应对220、110、10kV三侧的避雷器保护范围进行校验。根据计算后可得：220kV选择FZ-220J型阀型避雷器

110kV选择FZ-110J型阀型避雷器10kV选择FZ-10型阀型避雷器防雷保护及配置在电力系统中，过电压分为以下两种：常用的避雷器10.变电所的防雷保护设计计算220kV避雷器:(1)避雷器的灭弧电压：(2)避雷器的工频放电电压：（3)避雷器的残压：(4)避雷器的冲击放电电压：根据以上计算数据选取FZ-220J型阀型避雷器能满足要求。110kV避雷器:避雷器的灭弧电压避雷器的工频放电电压：避雷器的残压：避雷器的冲击放电电压根据以上计算数据选取FZ-110J型阀型避雷器能满足要求。10kV避雷器:（1）避雷器的灭弧电压：（2）避雷器的工频放电电压（3）避雷器的残压：（4）避雷器的冲击放电电压：根据以上计算数据选取FZ-10型阀型避雷器能满足要求。型号额定电压有效值kV灭弧电压kV工频放电电压有效值KV冲击放电电压峰值(1.5/20μs及1.5/40μs)不大于kV8/20μs雷电冲击波残压峰值不大于kV不小于不大于5KA00KAFZ-220J22020044853662065215FZ-110J11010022426832632658FZ-101012.72631454550.变电所的防雷保护设计计算220kV避雷器:(1)避雷器的11继电保护及配置（1）线路保护的规划：

220kV系统：220kV线路配置高频距离保护，要求能快速反应相间及接地故障。

110kV系统：110kV线路配置阶段式距离保护，要求能反应相间及接地故障。

10kv系统：10kV侧电网由于为不接地系统，故只配置速断和过流保护。（2）母线保护规划：

220kV系统：母