220KV变电站电气主接线设计要点

220KV 变电站电气主接线设计

目录

一、原始材料 (2)

二、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (5)

三、负荷计算 (6)

四、短路电流的计算 (7)

五、变电所一次设备的选择与校验 (8)

六、变电所高、低压线路的选择 (10)

原始资料

1.1.1变电所规模及其性质：

电压等级220/110/35 kv

线路回数220kv 本期2回交联电缆（发展1回）

110kv 本期4回电缆回路（发展2回）

35kv 30回电缆线路，一次配置齐全

本站为大型城市变电站

2．归算到220kv侧系统参数（SB=100MVA,UB=230KV）

近期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1334；零序阻抗X0=0.1693

近期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1445；零序阻抗X0=0.2319

远期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1139；零序阻抗X0=0.1488

3．110kv侧负荷情况：

本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW

远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW

4．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）

远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW

近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW

5．环境条件：当地年最低温度-24℃，最高温度+35℃，最热月平均最高温度+25℃，海拔高度200m，气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时。

主接线设计

本变电站为大型城市终端站。220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。220kv和110kv采用SF6断路器。

220kv 采取双母接线，不加旁路。

110kv 采取双母接线，不加旁路。

35kv 出线30回，采用双母分段。

低压侧采用分列运行，以限制短路电流。

电气主接线图

第二章主变压器选择和负荷率计算

原始资料

1．110kv侧负荷情况：

本期4回电缆线路最大负荷是 160MW 最小负荷是130MW

远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是 230MW 2．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）

远期最大负荷是240MW 最小负荷是 180MW

近期最大负荷是170MW 最小负荷是 100MW

3．由本期负荷确定主变压器容量。功率因数COSφ=0.85

主变压器选择

2.2.1容量选择

(1)按近期最大负荷选：

110 kv侧： 160 MW

35 kv侧： 170 MW

按最优负荷率0.87选主变压器容量

每台主变压器负荷

110 kv侧： 80 MW

35 kv侧： 85 MW

按最优负荷率0.87选主变压器容量。

S N=P L/(0.85×η)=(80+85)/(0.85×0.87)=209.6 MV A

或S N=0.6P M/0.85=0.6（160+170）/0.85=232.9 MV A

选S N=240MV A，容量比100/50/50的220kv三绕组无激磁调压电力变压器负荷率计算

由负荷率计算公式:

η=S/S B

110kv最大,最小负荷率:

η=80/(0.85×120)=78.4% η=65/(0.85×120)=63.7%

35kv最大,最小负荷率

η=85/(0.85×120)=83.3% η=50/(0.85×120)=49%

总负荷率：

η=(85+80)/(0.85×240)=80.9% η=(50+65)/(0.85×240)=56.4%

(2)按远期最大负荷选：（远期设三台主变压器）

110 kv侧： 280 MW

35 kv侧： 240 MW

每台主变压器负荷

110 kv侧： 93.3 MW

35 kv侧： 80 MW

按最优负荷率0.87选主变压器容量。

S N=P L/(0.85×η)=(93.3+80)/(0.85×0.87)=234 MV A

选S N=240MV A，容量比100/50/50

负荷率计算

110kv最大负荷率: η=93.3/(0.85×120)=91.4%

35kv最大,最小负荷率η=80/(0.85×120)=78.4%

总负荷率：η=(93.3+80)/(0.85×240)=84.9%

所以，综合以上讨论可知，从长远考虑选主变压器容量：S N=240 MV A，容量比100/50/50的变压器。

因为：S N/S LMAX=(240×0.85)/(160+170)=61.8%＞60%

所以每台主变压器可以带总负荷的60%。

S LMAX/S N=1.62

经查表知事故过流允许负荷在过负荷1.6倍时为15分钟，过负荷2.0倍的允许时间为4分钟。

2.2.2变压器参数列表:

表2-1 变压器参数列表

第三章短路计算

第3.1节相关参数计算

等值220kv系统: X S1=0.1134 X S0=0.1693

变压器: U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(14+24-9)=14.5

U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(14+9-24)=-0.5

U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(24+9-14)=9.5

所以X T1=U1%×S B/(100×S N)=14.5×100/(100×240)=0.06042

X T2= U2%×S B/(100×S N)=0

X T3= U3%×S B/(100×S N)=9.5×100/(100×240)=0.0396