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毕业答辩

220kV变电站电气系统初步设计

汇报人: 韦柳军指导老师：孟繁玉教 授

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电力系统的运行特点和要求： 电力系统运行特点：(1)电能不能大量存储 (2)电力系统的暂态过程非常迅速

(3)与国民经济各部门紧密相关

可靠性 电能质量

电力系统运行 的 基本要求

经济性

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220kV变电站电气系统初步设计

设计背景：进出线情况：220kV有4回进出线，每回输送负荷为150000kVA; 110kV共有4回出线，每回线路输送负荷为25000kVA;10kV共有6回出 线，每回线路输送6000kVA。系统短路容量：220kV母线短路容量为 10000MVA。主变压器为户外、油浸、低损耗、自然油循环风冷型三 相三绕组有载调压电力变压器；220、110kV采用户外GIS设备，断路 器采用柱式；10kV采用户内成套设备；站用变压器采用干式变压器。 220、1l0kV户外软母线改进半高型布置，架空出线，间隔宽度13m和 8m;10kV采用户内开关柜双列离墙布置。

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设计概述本变电站设计可以满足该地区的供电需求，在设计过程中考虑到 该地区发展，并可满足5—10年的发展供电需求。

本设计主要包括以下几部分1、变压器的选择 2、电气主接线的设计 3、短路电流计算 4、导体和开关设备的选择 5、继电保护及配备防雷 6、防雷接地设计 7、变电站相关图纸绘制

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设计思路

设计中首先对负荷进行统计与计算，选出所需的主变型号，然后 根据负荷特性及供电可靠性需求拟定主接线设计。设计中还进行了短 路计算和对高压电气设备的选择与计算，如导体的选择与校验，还有 断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。

依据所选设备，主接线型式和地区负荷等级绘制变电站的主接 线图、平面布置图和各电压等级进出线断面图，并且考虑变电站长 期发展和建设。

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变压器的选择 变压器的选择电力变压器是发电厂和变电站的重要元件之一，是电能转换的主 要形式，主变压器的容量、台数将直接影响系统主接线的形式和配电 装置的结构。 变电站的容量一般按5~10年规划负荷来选择。根据城市规划、负 Ⅰ 荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，需考虑当 一台变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内， 应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电；对一般性变电站，当一台变压器停运 时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%~80%。

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变压器的选择 220kV侧每回出线的容量：150

× 2=300MVA 110kV侧负荷的容量计算：25×4=100MVA 10kV侧负荷的容量计算：6×6=36MVA 通过变压器最大容量计算：S=(300+100+36)=436MVA 所以一台主变应承担的系统容量为：S N 0.7 0.85 S总e5 0.05 0.7 0.85 436 e 0.25 336 MVA

经查相关的设备手册，决定选择主变的容量Sn=3600MVA 型号为 SFPSL-360000/220 户外、油浸、低损耗、自然油 循环风冷型三相三绕组有载调压电力变压器

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主接线设计 主接线设计主接线设计原则：可靠性、灵活性、经济性和可发展性。

设计方案选择为：220kV侧选择双母带旁路母线接线， 110kV侧选择双母线接线， 10kV侧为单母分段接线。

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主接线设计 主接线图如下：

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短路计算 短路计算短路电流计算是选择和校验电气设备的前提和基础，也是载流 导体选择和二次设备保护的基础，为了使选电气设备具有足够的可 靠性、经济性、灵活性、并在一定的时期内满足电力系统发展的需 要，应对不同点的短路电流进行校验。 以220kV母线发生三相短路为例，先计算短路点的电流，再利用 冲击系数计算冲击电流，最后得到短路电流最大有效值和短路容量。

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电气设备的选择及其校验设备的选择和校验：选择应满足 UN ≥UNS;IN ≥Imax。 环境条件满足温度要求，通过热稳定计算校验热稳定要求，通过动 稳定计算校验动稳定要求。 通过计算选择和校验最终选择设备型号为： 220kV侧： 110kV侧： 10kV侧：隔离开关：GW4 -220/2000 隔离开关：GW4-145D/1600-100 隔离开关：GN10-10T/4000-160 断路器：LW—220/2500 断路器：LW6 -1323/3150 断路器：ZN28-12/4000 电压互感器：JCC-220 电压互感器： JCC-110 电压互感器：JDZX9-10 电流互感器：LCW-220 电流互感器：CW-145D/1600-100 电流互感器：LMZB6-10 母线： LGJ-120 母线：LGJ-240 母线：100 ×10矩形导线

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结论本文从安全性、经济性、可靠性和可扩建性等方面， 考虑对该地区变电站进行了设计。 1、电力变压器容量应满足负荷需求 2、综合分析几种接线方式的优缺点，最终确定主接线方式 3、结合相应公式进行短路电流，为选择电气设备做准备 4、对开关设备、互感器等进行计算、选择、校验，进而 确定各个电气设备型号 5、继电保护及其配备和防雷接地的简单设计

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220kV变电站主接线图

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220kV变电站总体配置图

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220kV侧断面图

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220kV侧进出线断面图

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