220KV降压变电站电气部分典型设计理论研究

时间：2025-05-02

针对城市工业园区的用电负荷,论述220KV降压变电站电气设计(一次部分)的过程。通过对变电站的主接线设计,站用电接线设计,主要电气设备型号及参数的确定,运行方式分析,防雷及继电保护装置的设计,从理论上较为详细地阐述电力系统中变电站的典型设计模式。

V A

■【术发嚣技研】

2 2 KV降压变电站电气部分典型设计理论研究 0黄晶辉(上海长兴供电公司上海 211) 0 9 3

摘

要：针对城市：业园区的用电负荷，论述2 0 v r 2 K降压变电站电气设计 (一次部分 )的过程。通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，主要电气设备

型号及参数的确定，运行方式分析，防雷及继电保护装置的设计，从理论上较为详细地阐述电力系统中变电站的典型设计模式。关键词：负荷；容量：接线方式：断路器；保护装置

中图分类号：T 6 1 2文献标识码：A文章编号：1 7 - 7 9 2 1 )0 1 0 4 0 M3 . 6 1 5 7( 0 1 8 0 8 - 2

1设计依据和参数 i )待建变电站在城市近郊，向开发区的炼钢厂及铝厂供电，在变电所附近还有地区负荷。

4电气主要接线进择

本工程 20 V 2k断路器采用 S6 F断路器。其检修周期长，可靠性高，故可不设旁路母线。由于有两回线路，一回线路停运时，仍能满足 N 1一原

2 )确定本变电站的电压等级为20 g l0V 1k,2 0 V 2k/ 1k/0 V 2 k是本变电站的电源电压， I0V 1k是二次电压。 1k￣ 0 V

则，本设计采用双母线接线对以 1ov 9 lk￣的接线方式，出线为四回路，需要供至铝厂及炼钢厂，容量较大，需要使用母线连接，为了提高可靠性，虽然成本较大，当考虑到若大的厂房不容断电，故使用双母线接线。对 1k￣的接线方式，按照规程要求，采用单母线分段接线，对重 0V 9要的回路，均以双回线路供电，保证供电的可靠性。考虑到减小配电装置的占地和占用空间，消除火灾、爆炸的隐患及环境保护的要求，主接线不采用带旁路的接线。

3 )待设计变电站的电源，由对侧 20 V电站双回线路及另一系统 2k变双回线路送到本变电站；在中压侧 1O V lk母线，送出2回线路至炼钢，,一 2回线路至铝r’低压侧 1k母线，送出1回线路至地区负荷。;在 0V i4该变电站的站址，地势平坦，交通方便。 )5该地区年最高气温4￣ ) 2C,最热月平均最高气温 4℃。 O

2用户负荷统计资料序用户

号名称 1炼钢厂 2 铝厂

最大负荷 C S O (W) k 400 60 09 .55o0 80 O9 .5

回路数重要负荷百分数 ( %) 2 6 52 7 0

5电气设备的选择 5 1断路器的选择计算 .高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式，由于真空断路器、S6路器比少油断路器可靠性更 F断好，维护工作量更少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故3￣2 0V 5 2 K一

矿机厂

I0 10

O9 .

5 0

4 5 7 8 9

机械』汽车 J‘ 电机』炼油f 饲料，

20 00 2 0 20 10 80 lO 10 60 0

0 . 9 09 . 09 . 0 . 9 O9

2 2 2 2 l

4 5 7 2 3 6 7 6

般采用 S 6 F断路器，1K采用真空断路器。本设计任务中考虑到检修、 0V

维护方便，20V 10 V 2 K及 1K均选同型产品。

5 21k系统电气设备选择 . OV5 2I断路器及开关选择：1k侧各断路器采用同一种型号 .. 0V 1 )按额定电压选：u≥U= 0V w 1k,则u 1k: w 0V= 2 )按长期允许工作电流选：主变凹路：,= 6 .4 ( ) 9 79 A

最大负荷利用小时数 T5 0h=60,同时率取 09 .,线路损耗取6。% 3主变压器容量、台数及形式的选择根据《电力工程电气设计手册》的要求，并结合本变电所的具体情

况以及考虑到变压器的损坏与维修不影响到变电站的正常工作，所以使用2台相同的变压器安装在变电所内。主变容量的选择：根据资料可以知道各』‘最大负荷以及 C S系数以及重要百分的 O数，可得：S 9 5 . C S=/= 2 0/ 2 0 0 9 :l 2 0 O P S 1 8 0 1 9 5= . 5 1 1 1

: 05× 1.

I0.—————=、———~ .5 - _ .×

1 4 1 x 1 00 ) 2 7 . (+ .’ 3 5

√3Xl 0

即： I≥ I 9 7 9 ( …= 6 . 4 A):

3 )断路器按额开断电流选： Ir n’’=99 (A b.≥I 2 .6 K ); 4 )按装置环境选户内

型，根据以上条件，选择型号为：2 -11。 N/0 z06 0 5 22 lk母线的选择 . . OV

因为0 9>08,所以无需采用补偿方式用来提高CS。 . 5 .5 O 算上各/的重要负载百分数可得：S= 93 kA￣ 72 1V为避免发生故障，在选择容量时一台应达到大于或等于 7%全部 0的

已知 1. a=6 . 4 ( ),最热月平均最高温度：2￣ w mx 9 79 A 6C母线的安装采用单条平放，根据安装条件及查手册，选择 6 1铝母 30线平放。

负荷或全部重要负荷。两者中，取最大值作为确定主变的容量依据，S= .. 2 O8 45 e 0 7 1 9 5= 3 7 1

得出的容量后，还需要考虑到变电所的所用电，照明与插座等一些容量后查得电压组合额定容及分接范围量(、 k, A)高压由低压9 00 0 0 2 0± 2 YN 8 X 1 l l y O 3 2 05 n 8 l2% 5 dl l 17 4 09 . l0 O 10 O 5 0

52 3 1k绝缘子及穿墙套管选择 .. 0VI 1k绝缘子选择：根据工作地点和装置地点，可选用 z— O ) 0V c l支持绝缘子。