1.1原始资料分析
1.主接线的选择
1.1.1变电所规模及其性质: 1. 电压等级 2. 线路回数
220/35 kV
220kV 出线2回
35kV 出线10回
3.归算到220kV侧系统参数(SB=100MVA,UB=220kV) 4.35kV侧负荷情况:
35kV侧总负荷为75MVA,一.二级用户占70%,最大一回出线负荷为22MVA,最小负荷为4MVA。
5. 220kV和35kV侧出线主保护为瞬时动作,后备保护时间为0.15s,断路器燃
弧时间按0.05s考虑。
6. 该地区年最高气温+40℃,最低气温-15℃,年平均气温+20℃。 1.1.2各种接线方式的优缺点分析: 1、单母线接线
单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便,便于扩建和采用成套配电装置等优点,但是不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关)等故障或检修时,均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电,并且电压等级越高,所接的回路数越少,一般只适用于一台主变压器。
单母接线适用于:110~200kV配电装置的出线回路数不超过两回,35~63kV,配电装置的出线回路数不超过3回,6~10kV配电装置的出线回路数不超过5回,才采用单母线接线方式 2、单母分段
用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路;有两个电源供电。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是,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间内停电,而出线为双回时,常使架空线路出现交叉跨越,扩建时需向两个方向均衡扩建,单母分段适用于:110kV~220kV配电装置的出线回路数为3~4回,35~63kV配电装置的出线回路数为4~8回,6~10kV配电装置出线为6回及以上,则采用单母分段接线。 3、双母接线
它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点,而且,检修另一母线时,不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时,不装设“跨条”,则该回路在检修期需要停电。对于,110k~220kV输送功率较多,送电距离较远,其断路器或母线检修时,需要停电,而断路器检修时间较长,停电影响较大,一般规程规定,110kV~220kV双母线接线的配电装置中,当出线回路数达7回,(110kV)或5回(220kV)时,一般应装设专用旁路母线。 4、双母线分段接线
双母线分段,可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且在需相互联系的系统是有利的,由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点,但是易受到母线故障的影响,断路器检修时要停运线路,占地面积较大,一般当连接的进出线回路数在11回及以下时,母线不分段。
为了保证双母线的配电装置,在进出线断路器检修时(包括其保护装置和检修及调试),不中断对用户的供电,可增设旁路母线,或旁路断路器。
当110kV出线为7回及以上,220kV出线在4回以下时,可用母联断路器兼旁路断路器用,这样节省了断路器及配电装置间隔。
1.2.方案拟定: 方案 一 二 三 220kV侧 单母线 双母 双母 35kV侧 双母分段 单母 双母 主变台数 2 2 2 四 单母 单母 2 220kV侧主接线的设计 220kV侧出线回路数为2回,考虑到所要采用变压器的台数为两台以及供电负荷属于重要负荷,为了提高供电可靠性,采用单母线接线 35kV侧主接线的设计
35kV侧出线回路数为10回,负荷比较大,所以采用双母分段满足要求,故35kV采用双母分段连接,所以选择方案一。
2.主变的选择
2.1原始资料
35kV侧负荷情况:
35kV侧总负荷为75MVA, 1,2级负荷占70%,35KV侧负荷同时率为90%,线
损5%,功率因数0.8
2.2主变压器选择
主变压器的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑确定。
主变压器容量一般按变电所、建成后5~10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期的负荷发展。对于城网变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。 在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。 容量选择:
本变电所选用两台变压器,220KV侧由两个发电场供电,35KV侧由两根回路从220KV母线上引出,一台主变压器的容量不应小于60%的全部负荷。 35kV侧的负荷:
35kV侧总负荷为75MVA,最大一回出线负荷为22MVA,有10回出线,其中一回备用,ⅠⅡ类用户占70%。 SB=SN/0.8*(1+5%)=98.4375MVA,变压器选择用120MVA的容量,变比为100:16。 变压器连接方式和中性点接地方式的选择:
变压器的连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和△,高、低两侧绕组如何要根据具体情况来确定。
我国110kV及以上电压,变压器绕组都采用Y0连接;35kV亦采用Y连接,其中性点多通过消弧线圈接地。同时考虑到为了降低绕组的绝缘要求,从而降低制造成本,为了给三次谐波电流提供通道,避免正弦波电压的畸变故此变电所220kV侧宜采用Y0接线, 35kV侧采用Y接线,我国的110kV及以上电网一般采用中性点直接接地系统,在运行中,为了满足继电保护装置灵敏度配合的要求,变压器的中性点不接地运行。
变压器选择总结:
综上所述,本变电所采用型号为SSPL—120000/220单绕组有载调压变压器。其主要参数如下:
型号 SSPL—120000/220 变压器参数列表 额定容额定电压 损耗 短路电空载量 压 电流 高压 低压 短路 空载 (%) (%) 120MVA 220?2*2.5% 38.5 1011 98.2 14.2 1.26 3.短路电流计算
3.1短路计算概述
短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。 计算目的是:
1、在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等,均需进行必要的短路电流计算。
2、在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,同时又力求节约资金,这就需要进行全面的短路电流计算。
3、在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。
4、在选择继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。
5、按接地装置的设计,也需用短路电流。
3.2相关参数计算
总系统图
短路计算:基准容量:SB = 100MVA UB=UAV
d1点短路:
发电机:X1, X3
SB/4=0.204*100/300/0.85/4=0.014 SeSB X3= Xd*/6=0.201*100/200/0.875/4=0.022
Se X1=Xd*
变压器:X2 X4 X8 X9