变电站一次部分设计

核心词：Withthedevelopmentofeconomyandtherapidriseofthemodernindustrialconstruction,designofpowersupplysystemismoreandmorecomprehensive,system,factorypowerconsumptionincreasedrapidly,thepowerquality,technicalandeconomicconditions,powersupplyreliabilityindexisincreasing,sothedesignofpowersupplyalsohasahigher,better.Thisdesignmainlyintroducesthedesignof220kvsubstationapart.Throughanalyzetherawdatafirst,designmainwiringforms,comprehensivecomparisonofvariouscharacteristicsofwiringmethod,advantagesanddisadvantages,chooseaccordingtothebasicrequirementofthemainelectricalwiringdesigntwokindsofmainwiringschemethanothersolutionsandreliable;Againtothereliabilityofthetwoplanstoconductacomprehensive,flexibleandeconomicalcomparison,todeterminetheoptimalmainwiringscheme;Thenthesetsandthecapacityofmaintransformeraccordingtotherequestoftopicselection,short-circuitcurrentcalculationagain,neededforthedesignofhighvoltageelectricalequipmentchoicepreparation,setting,calibration,etc;Andthentothemainelectricalequipmentselectionandcalibration,finallycarriesonthelightningprotectiondesign.Keywords:substation;Themaintransformer;Shortcircuitcalculation;Equipment 引 电气主接线的设 主接线概 主接线设计原 主接线选 主变压器的选 负荷计 主变压器的选择原 主变压器台数的选 主变压器容量的选 主变压器型式的选 绕组数量和连接形式的选 主变压器选择拟 短路电流计 变压器的各绕组电抗标幺值计 10kV侧短路计 220kV侧短路计 110kV侧短路计 导体和电气设备的选 断路器和隔离开关的选 电流互感器的选 电压互感器的选 导体的选择与校 防雷接地设 防雷设 防雷设计原 避雷器的选 避雷针的配 接地设 接地设计的原 接地网型式选 结论与展 致 参考文 装置；35～63kV4～8；110～220kV3～4110～220kV5220～550kV护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。直接影响运行的可靠性、灵活方案一：220kV110kV10kV220kV6（2110～220kV，110kV容量为80000kVA，其它作为某些地区变电所进线，其它地区变电所进线总负荷为10kV12（2，10kV35000kVA60%2500kVA0.65。选择单母分段2-1方案二：220kV110kV10kV2-22-12-22-1 方案一：220kV侧双母接线，110kV项 侧双母接线10KV侧单母分段接线

侧双母接线、10kV1.220kV1.

2.220kV

1.220kV1.

2.220kV电压级接线易于扩建和实现自

设备相对少，投资小 1.设备相对多，投资较大220kV110kV10kV220kV6（，110kV，10kV（2）110kV80000kVA，其它作为某60%，2500kVA，0.65。（3）220kV110kV10kV（4）110kV

cosφcosφ

Tmax3600小时/年Tmax4600小时/年Tmax4000小时/ΣP1＝10kV主变容量普通按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并合适考虑远期10～20年的负荷发展。根据变电所所带负荷的性质和电网构造来拟定主变的容量。对于有重要负荷10～20SC

0.91800001.050.935000ScK

a00,Se60～80%ISeU1=1.05Ue。变压器的二次绕组的额定电压比同级电力网的额定电压10﹪U2=1.1Ue.10KV7.5﹪1.05Ue。因此，高压侧额定电压：220中压侧额定电压：110×1.05=115.5低压侧额定电压：10×1.05=10.5当不受运输条件限制时，在330kV及下列的发电厂和变电站，均应选用三相当发电厂与系统连接的电压为500kV时，已经技术经济比较后，拟定选用三到500kV的，宜选用三相变压器。对于500kV变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统状况，110kVYN接地；35kV35kV下列电压，变压器三35kV220、110系统的35kV40～50台180MVA额定容量额定电压：高压—220±2×2.5%；中压—121； 空载损耗SFPS7-180000/220220kVA220kV（Sj=100MVA）,110KV侧电源容量为500MVA，110kV母线侧阻抗为（Sj=100MVAAA**X**X *B4-1

2U%=1 %]=

Us3%=[Us(3-1)%+Us(2-3)%-Us(1-2)

2X*Us1%SB15100 NX*Us2%SB-1100- NX*Us3%SB8100 N10kVf(3)-1A**X*X3X*X1

X*X

*X2X

B4-2f(3)-11 X*X* 1

-0.0060.0831X'* 1

* T2

0.083-0.0062

1 X*X* 1

-0.0060.0442X'* 2

* T3

-0.0060.0442

1 X*X* 1

0.0830.0443X'* 3

* T3

0.0830.0442

-

- X*X*

X*X* 0.0330.018- X*

X* X X*X*

0.0330.018-

X*

0.018X*

- X*X* 0.0330.018- AA1 -2f-C4-3f(3)-11X*1

X X

X*XAAXX

X*0.0150.04213X*0.36-0.00313 AAABCf-C

4-4f(3)-1XAC XAC

X*X* C0.0570.023X*B

0.057

XBC XBC

X*X* C0.3570.023X*A

0.357

XXA XX

CB

4-5f(3)-1S S

0.524500

N

汽轮发电机计算曲线，0sI*IAI IX X

0.390

33

33

2.5576.154

SK

10.576.1543220kV3f(3)-2AA* *X**B4-6f(3)-2X*1X*X*10.083-0.006 XXX XXX f-2f-2XTB*XTB

4-7f(3)-2*0.0390.36XX XX0.015f-20.015f-2 4-8f(3)-2A（无穷大系统）I IX X

X

0.399500IB0

0.512

66.667

333

2.5517.154

SK

23017.1543110kV3f(3)-3A

*XX

*XTX

f-

*XX0.36 X*X*

4-9f(3)-30.0390.015 X*XA

f-

*XX0.36 4-10f(3)-3AI IXA XA

而 =0.36500

IB033

0.570

3

18.519

ish2.5510.778

SK

311510.7784-1f-f-f-装置地点电网额定电压USN的条件，即UNImaxINI40℃40℃，但不不不大1120％5-1 ANA1√√√√√√√2√√√√√√3√√√√√√4√√√√√√5√√√√√√6√√√7√√√√√√8√√√√√√9√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√10KV～220VSF6

UNUSN

（5-INI

（5-

（5-

ies

（5-

I2t

（5-tKtK1.220kV1.051.053IN

469.01

UN

220

INImax469.01

I''17.376SW6—220/1200，SW6—220/12005-2SW6—220/1200SW6-I2t tt0.06s，热稳定时间为：tk333I

0.519

66.667

0.512

66.667

33I''233 tk tk 17.37621017.319217.3212k2因此I2t

ies55kAish44.309kA5-3计算数 SW6-I''

UNINtI2tt

I

944.8823235-4计算数 SW6-I''

UNINtI2tt

212×4=1764[（kA2s]①额定电压选择：UNUSN220INImax469.01iesish44.309GW6—220D/1000—80，5-5GW6—220D/1000—80kAGW6—220D/1000—I2ttI2t23.7242246.76kA2ttKI2ttK

ies80kAish44.309kA满足校验规定。5-6计算数 GW4-220D/1000—

UNINtIt

223I

944.88GW6—220D/1000—80同样满足出线隔离开关的选择。5-7计算数 GW4-220D/1000—

UNINtIt

由表可知，所选隔离开关各项均满足规定2.110kVI

992.021.051.053

UN

110

INImax992.02

I''10.778SW4—110/10005-8I2t tt0.06s，热稳定计算时间I

0.5843333I''210I

I

18.51918.519

333 tk tk 10.77821010.730210.7622kA2

tKI2ttK

5-8SW4—110/1000额定电固有分闸ies55kAish27.484kA满足校验规定。5-9计算数 SW4-I''

UNINtIt

212×5=2205（2）

UN

110

INImax992.02iesishGW4—110D/1000—805-10GW4—110D/1000—80额定电流AGW4—0tKI2ttKtttKI2ttK

⑤动稳定校验：ies=55kA＞ish=27.484kA满足校验规定5-11计算数 GW4-110D/1000—

UNINtIt

3.10kV33IN

1.347UN

10IXKK—10—4000—33

X*IX I

其中：IB 5.5X'*X

//X

0.0840.524

0.084BNX%IBX'*INUB100%5.50.0724400010500BN I

I

55004%XKK-10-4000-125-XKK—10—4000—12kV电抗 动稳定 热稳流 电流s峰 SW4— —X*

%IBU

100%0.12550010000NB INB

4000X*X'*X*0.07240.157 其中tk=2+0.17+0.05=2.22s，查短路电流计算曲线并换算成短路电流有名值： LU%=U%=X%Imaxsinθ0.01213470.6L U%=X%I″0.1276.154

I''210I IQ tk tk 76.15421076.23276.232

12898.306kA2

KI''2.5576.154194kA表5-13计算数 XKK—10—4000—

UNINtIt

802×4=25600限流后 1.051.053I

1414.4

UN

10

INImax1414.4

I''20SN4—10G/5000，5-14SN4—10G/5000额定电kVkAkA闸时间sSIt2t=1202×5=7[（kA）2S1.5stk1.50.150.06II

0.3733

11.93333

33I''210I I

2021076.12 tk tk

9123.（kA2tKI2ttK

ies300kAish51kA表5-15计算数 SN4-I''

9123.9

UNINtI2tt

UNUSN10

INImax1414.4iesishGN10—10T/5000—200，5-16GN10-10T/5000-200kAGN10-00-tKI2ttKI2t1002550000[（kA）2 tKI2tQ9123.9（kA）2s]tK⑤动稳定校验：ies=200kA＞ish=51kA满足校验规定。表5-17计算数 GN10-10T/5000-

9123.9

UNINtIt

10kV10KVSN4-10G/5000GN10-10T/5000—20035kV

（5-Igmax(一次回路最大工作电压

原边额定电流

（5-

SnI2nSS

(5-(5-ish

2Im

(5-

II

K

(5-tKt1st220kVCTunug220

4

629.843LCW35-1822

ish

Im2ImKdw 21200601014.81kAishII

Kt IK212006025184kA2sQ115.743kAt 5-220kV、110kV、10kV A 二次负 10%倍 精确等级0.535P二倍电倍电倍次Ω次数流数流数LCW-1.2LCWDL-2LMZD-LCW220(430055-19LCW-220（4×300/5）设 LCW-项 产品数 计算数220kV

unugIeIgmaxIeIg2ImKdw

由于220kV220kVLCW220(43005CT110kVCT33

unug110

4

1159.6725-182ish

Im22ImKdw2 QI

1200135229.10kAish IK212007528100kA2sQ179.831kA LCWDL110260055-20LCWDL-110/（2×600/5）设 LCWDL-项 产品数 计算数unIeIgIeIg2ImKdw110kVCT110kVCTCT10kV

unug10

4

26943LMZD10(11000532如示。③动稳定校验ish ImKdw222ImKdw2 QI

11000901399.86kAishImKt211000402193600kA2sQK12898.306kA2s10kVCTLMZD10(110005户外独立式电流互感器，参数以下表：表5-21LMZD-10（11000/5）LMZD-项 产品数 计算数unIeIgIeIg2ImKdw型式：6～20kV压互感器；35～110kV220kV一次电压u1、unu10.9unun为电压互感器额定一次线电压。二次电压：按表所示选用所需二次额定电压u2n。5-24接于线电压 接于相电压 100/ 100/0.53（1）220kVU1n3电压：额定一次电压：U1n U2n 333PT33

/（2）110kVPT3电压：额定一次电压：U1n U2n 333PT33

/（3）10kVPT，电压：额定一次电压：U1n U2n0.1kPT：JDJ-10额定变比为:10/0.1（20M挂的绝缘子，因此不必校验其机械强度。110kV（1）220kV223

LGJ———————————

kθ Ial40kθImax0.8214021149.6θθ

θI

944.882

I I

C=89，

C

115.743106QKQKK

UljUg1.05Un1.05220U 10.301lga299.55kV

（2）110kVImaxImaxθyθθvθ070θyθθvθ070707070

Ial40KθImax0.821211993.02θθ

θI

992.022

I I

QKKQKKSmin

179.831061

UljUg1.05Un1.05110

10.301lga299.55kV

（3）10kV

1.05321258矩形铝导线平放，2670A，集肤效1.4，Ial26700.822789.41.053θθ

θI

1414.42

I I

C=93，Smin

12898.306106QKQKK

ish单位长度上的相间电动力71

fph1.73

a

1.73

W3

0.0083

4.2106L2σfL2

1799.892

6.2106Pa7.0106 104.2b

2bbb

8

f

i211082.50.23510002108b其中

12sh1.20.4m，而条间应力为L2σfphbL2

1896

18.69106 20.008L2σfL2

1799.892

6.2106Pa7.0106 104.2220kV223I

944.88Tmax=3600hJ1.3A/mm2 I

944.88θalθθalθalθθalθ08080

（Ial40KImax0.72713771001Imaxθθ

θI

944.8820QKKQKK

fCf

I I

K1Smin

115.743106QKQKK

126.57LG-800110kVImax992.02查经济电流密度曲线，当Tmax4600hJ2SJ

IJ

992LGJK-1250/150（考虑日照40℃θalθθalθθalθ0

0.727（808080Ial40KθImax0.72714301039.61Imax992IθθI

2θθ

0QKKQKK

C

查表得：

K1QKKf179.831106QKKf

157.77LGJK-1250/150

J I

1414.4125mm10mm竖放允许电流：3152A

Kf40℃，KIal40KθImax0.8231522553.12Imax1414.4θθ

θI

1414.42

I I

查表得：C=95Smin

14898.306106QKQKK

1547.132动稳定校验：相间距a10KV

ish

f

71a

W3

0.013

52.083106L2σf L2

1799.892

4.98106 10b

2bbb

10

f2.5Ki211082.50.24510002

1108 12sh

其中

1.20.4m，而条间应力为L2σfphbL2

1561

10106 20.012

4.981061010614.9810670106因此选择：2条125mm10mm6-1型 型 应用范 10kV下列配电系统、电缆终端盒 电站用普通阀 3~220kV发电厂、变电所配电装1.330kV220kV

旋转电机用磁吹阀 用于旋转电机、屋灭弧电压Umh工频放电电压Ugf31.8冲击放电电压Ucf：Ucf1.5-20us残压Ure：Ure是10／20us（普通低压取3kv5kv必须装设避雷器，并接在变压器和断路器之间；110、35kV220kV、110kV，10kV220kV、110kV（1）220kVFCZ②额定电压的选择：UNUSN220FCZ-2206-6-2型 额定电

不不大于不不不大于

（1.5/20μs）

大于

最高工作允许电压：Um1.15UN1.15220253

UmhCdUm0.8253202.4kV

3253438.23上限值：Ugfs1.2Ugfx1.2438.2525.84kV3⑤残压校验：UbckbhUmh

2202.4672.657kV740kVUchfdUbc672.657kV710kV，