学位论文-—220kv变电站典型设计(方案b5)

220kV变电站典型设计（方案B5）

63.1 总的部分

220kV变电站典型设计方案B5对应220kV、110kV采用GIS设备户内布置、主变压器采用3×180MV A的三相三绕组变压器、并配置12组无功设备组合成的220kV户内站方案。

63.1.1 本典型设计的适用场合

（1）人口密度较高，土地较昂贵的地区；

（2）外界条件限制，站址选择较困难区域；

（3）特殊地形条件；

（4）高地震烈度地区；

（5）高原地区；

（6）严重大气污染地区；

63.1.2 对设计方案组合的说明

本典型设计根据典型设计方案B5的建设规模及技术条件，是按照湖北省电力公司220kV变电站典型设计技术导则设定的，具体方案组合见表63-1。

表63-1 220kV变电站典型设计B5方案技术条件一览表

63.1.3 主要技术经济指标

主要技术经济指标见表63-2。

表63-2主要技术经济指标

63.2 电力系统部分

63.2.1 电力系统

本典设按照给定的主变压器及线路规模进行设计，在实际工程中，需要根据变电站所处系统情况具体设计。

各电压等级的设备短路电流选择如下：

（1）220kV电压等级为50kA；

（2）110kV电压等级为40kA；

（3）10kV电压等级为31.5kA。

63.2.2 系统继电保护及安全自动装置

本典设不涉及系统继电保护专业的具体内容，在实际工程中，需要根据变电站系统情况具体设计。

63.2.3 系统通信

63.2.3 系统通信

本典设不涉及系统通信专业的具体内容，在实际工程中，需要根据变电站系统情况具体设计。本次仅考虑配合系统通信所需相关电源及设备的布置。

为保证通信设备的正常、可靠的运行，通信设立独立的通信电源及蓄电池,蓄电池放置于电器蓄电池室内。

通信设备放置于主控制室内，不设单独的通信机房。屏位本期8-9块，预留3-4块（600x600）。

63.3 电气一次部分

63.3.1 电气主接线

63.3.1.1 变电站设计规模

（1）典设B5方案本期建设2台220kV、180MV A变压器，终期建设3台220kV、180MV A变压器。

（2）220kV出线，本期4回，终期6回。

（3）110kV出线，本期6回，终期12回。

（4）10kV出线，本期16回，终期24回。

（5）无功补偿：

本期每台主变压器10kV侧配置2组10Mvar并联电抗器和2组10Mvar并联电容器，共4组10Mvar并联电抗器和4组10Mvar并联电容器，终期共6组10Mvar并联电抗器和6组10Mvar并联电容器。实际工程应按照系统情况计算确定。

63.3.1.2 220kV电气主接线

220kV采用双母线接线。双母线接线主要优点是供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验等，缺点是当母线故障时，隔离开关作为倒换操作电器，使操作的及时性、快速性受到一定影响。

63.3.1.3110kV电气主接线

110kV采用双母线接线。双母线接线主要优点是供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验等，缺点是当母线故障时，隔离开关作为倒换操作电器，使操作的及时性、快速性受到一定影响。

63.3.1.4主变压器及10kV电气主接线

根据给定的设计条件，主变压器采用三相三绕组。

10kV侧有出线时，在实际工程中最常用的是单母线分段接线。单母线分段接线主要优点是供电可靠，缺点是当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回

路都要在检修期内停电。

每台主变压器10kV侧8回电缆出线，2组电容器组，2组电抗器组及1台接地变。10kV采用单母线三分段接线，主变压器分别接于10kVⅠ、I I、III段母线.各段母线间设分段断路器，正常情况下母线应分裂运行。

电气主接线图详见图67-1～图67-4。

63.3.1.5 各级电压中性点接地方式

主变压器220kV和110kV为中性点直接接地方式。

10kV中性点采用经消弧线圈接地方式。由于主变压器10kV侧采用三角形接线，为解决10kV中性点引出问题，需在每台消弧线圈前配置1台接地变。本方案设计2台1200kV A接地兼站用变压器，0.4kV侧连续容量400kV A（站用电），中性点各接1台自动跟踪型消弧线圈。具体工程中变压器和消弧线圈容量需根据实际线路情况计算。

全站电气主接线详见图67-1。

63.3.2 短路电流及主要电气设备、导体选择

63.3.2.1 短路电流水平

B5方案中的短路电流按如下水平选择：

220kV的短路电流为50kA；110kV的短路电流为40kA；10kV的短路电流为31.5kA。

63.3.2.2 主要电气设备选择

（1）主变压器

1）采用有载调压三相三绕组变压器；

2）220kV变电站作为向当地110kV及10kV电网供电的主要电源，应采用降压型变压器；

3）变压器冷却方式推荐采用油浸自冷（ONAN）；

4）三次绕组额定容量按照50%全容量考虑，选用90MV A；

5）接线组别为YNyn0d11；

6）为有效限制10kV侧的短路电流水平，变压器阻抗选择为：

U k1-2%=13，U k1-3%=64，U k2-3%=47。

7）主变压器额定电压在具体工程中按实际系统电压情况确定。

主变压器选择结果见表63-3。

表63-3 主变压器选择结果

（2）220kV设备

220kV采用户内GIS设备，较适用于最终规模一次建成、电缆出线、变电站占地资源受限的情况。

按照短路电流水平，220kV设备额定开断电流为50kA，动稳定电流峰值125kA。

规划220kV线路最大输送功率为1000MV A，经计算，选择220kV母线额定工作电流为3150A，进出线回路额定工作电流为3150A，220kV主要设备选择结果见表63-4。表63-4 220kV主要设备选择结果

（3）110kV设备