220kV變電站一次系統(tǒng)設(shè)計

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1、課程設(shè)計報告書 For pers onal use only in study and research; not for commercial use 課題名稱：220kV變電站一次系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院 電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 班 級 2009 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師（簽名） 2013 年1月25日 1. 緒論 本設(shè)計討論的是220kV變電站一次系統(tǒng)設(shè)計。首先根據(jù)任務(wù)書上所給內(nèi)容， 進(jìn)行簡要分析，確定主變壓器型號，然后確定一次主接線形式。最后，根據(jù)最大 持續(xù)工作電流及短路計算的計算結(jié)果，對斷路器，隔離開關(guān)，母線進(jìn)行選型，從

2、 而完成了變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計。 2. 課題的內(nèi)容和要求 2.1內(nèi)容： 220kV變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計。一次系統(tǒng)主接線為：變電站 220kV有2回電 源進(jìn)線和4回出線；110kV有2回進(jìn)出線和6回出線、10kV有2回進(jìn)出線和24 回出線；變電站有1#、2#主變兩臺，容量 2X 240MVA 220/110/10 kV三相變 壓器。并有一臺相同容量的備用變。 (1) 討論各種一次主接線形式的優(yōu)缺點和主要應(yīng)用場合； (2) 設(shè)計并畫出科園變電站一次主接線圖； (3) 選擇各回路母線、斷路器和隔離開關(guān)并進(jìn)行相應(yīng)的校驗； 2.2要求： 設(shè)計和選配出一次系統(tǒng)的戶外配電裝置設(shè)備配置，各選擇

3、參數(shù)列表 2.3科園變電站片平面圖 100m 220kV戶外 配電設(shè)備 電容 器組 室內(nèi)配電設(shè)備 1#主變 120m 110kV戶外 配電設(shè)備 2#主變 通信及控制 綜合大樓 10kV戶外 配電設(shè)備 備用變 大門 額定容量(MVA) 額定電壓(kV) 空載電流(%) 空載損耗(kW) 阻抗電壓(%) 容量比 聯(lián)結(jié)組號 100/100/50 YNy n0d11 3主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器， 稱為主變 壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器， 稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本站用

4、 的變壓器，稱為站用變壓器。本章是對變電站主變壓器的選擇。 3.1主變壓器的選擇原則 1、 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?5?10年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮 遠(yuǎn)期10?20年的負(fù)荷發(fā)展。 2、 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對于有重要負(fù)荷 的變電所，應(yīng)考慮一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力后的允許 時間內(nèi)，保證用戶的I級和U級負(fù)荷，對于一般變電所，當(dāng)一臺主變停運時，其 他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%?80% 3、 為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺主 變的可能性。 可靠性。 3.2主變壓器選擇結(jié)果 查《

5、電力工程電氣設(shè)備手冊：電氣一次部分》以及根據(jù)課題內(nèi)容要求，選定變壓 器的容量為240MVA 該變電站有三個電壓等級，分別為 220kV、110kV、10kV，所以選擇的變壓器為 三繞組變壓器，綜合以上因素選擇出的主變型號為 SFS7-240000/220。 SFS7-240000/220 240 220 _8X 1.25% 121 10.5 0.45 193 高-中：12-14 高-低：22-24 中-低：7-9 型號中符號表示意義: S:三相 F:風(fēng)冷卻 P:強(qiáng)迫油循環(huán) S:三繞組 乙有載調(diào)壓 7:性能水平號 240000:額定容量kVA 220:電壓等級kV

6、 4電氣主接線的設(shè)計 4.1主接線的基本要求 電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的首要部分。 發(fā)電廠、變電站主接 線必須滿足以下基本要求。 1、 可靠性 斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時 間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 2、 靈活性 主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達(dá)到調(diào)度的目的， 而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影 響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。 包括：操作的方便 性、調(diào)度的方便性、擴(kuò)建的方便性。 3、 經(jīng)濟(jì)性 主接線在保證安全可靠、操

7、作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小， 占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 4.2主接線的基本接線形式 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、 負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電 氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分， 直接影響運行的可靠 性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬 定都有決定性的關(guān)系。 1. 單母線接線及單母線分段接線 （1） 單母線接線 單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。 母線既可保證電源并列 工作，又能使任一條出線都可以從任一個電

8、源獲得電能。 各出線回路輸入功率不 一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。 單母接線的優(yōu)點：接線簡單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩 端延伸，擴(kuò)建方便。 缺點：①可靠性差。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時，所有回路都要停止工作， 也就成了全廠或全站長期停電。②調(diào)度不方便，電源只能并列運行，不能分列運 行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的短路電流。 綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少， 并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和 變電站中。 （2） 單母分段接線 單母線用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對重要用戶可以 從不同段引出兩回

9、饋電線路，由兩個電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路 器自動將用戶停電；兩段母線同時故障的幾率甚小，可以不予考慮在可靠性要求 不高時，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時，將造成兩段母線同時停電，在 判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。 該接線適用于：小容量發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置， 一般每段母線上所接發(fā)電 容量為12MW左右，每段母線上出線不多于 5回，變電站有兩臺主變壓器時的 6-10KV配電裝置；35-63KV配電裝置出線4-8回；110-220KV配電裝置出線 3-4 回。 （3）單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠

10、性， 但這增加 了一臺旁路斷路器，大大增加了投資。 2. 雙母線接線及分段接線 （1）雙母線接線 雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。每一個電源和出線的回路，都裝有一 臺斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線接線連接。兩組母線之間的 聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實現(xiàn)。其特點有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便 等特點。 由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：進(jìn)出線回路較多，容量較大，出線帶電 抗器的6-10KV配電裝置；35-60KV出線超過8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大 時；110KV出線為6回以上時；220KV出線為4回以上時。 2）雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍

11、，可采用雙母分段接線，用分段斷路器將工作母線 分為兩段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連， 電源和出線回路 均勻地分布在兩段工作母線上。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高， 當(dāng) 一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將 故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后， 將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上， 即可恢復(fù)供電。這 樣，只是部分短時停電，而不必短期停電。 用分段斷路器將工作母線分為I段和II段，比雙母線接線增加了兩臺斷路器， 投資有所增加，但不僅具有雙母線各種優(yōu)點，并且任何時候有備用母線，有

12、較高 的可靠性和靈活性。 較多用于220KV配電裝置。進(jìn)出線為10~14回采用三分段，15回以上出線時采 用四分段；在300-500KV大容量配電裝置中，出線為6回以上一般也采用類似的 雙母線分段接線。 （3）雙母線帶旁路母線的接線 雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎(chǔ)上，增設(shè)旁路母線，其特點是具有雙 母線接線的優(yōu)點，當(dāng)線路（主變壓器）斷路器檢修時，仍有繼續(xù)供電，但旁路的倒換 操作比較復(fù)雜，增加了誤操作的機(jī)會，也使保護(hù)及自動化系統(tǒng)復(fù)雜化，投資費用較 大。110KV及以上的高壓配電裝置中，均需設(shè)置旁路母線，當(dāng) 110KV出線在6回 以上，220KV出線在4回以上時，采用帶專用旁路斷路器

13、的旁路母線。 3. 一個半斷路器接線 在每3個斷路器中間送出2回回路，一般只用于500kV（或重要220kV）電網(wǎng)的 母線主接線。它的主要優(yōu)點是： 1. 運行調(diào)度靈活，正常時兩條母線和全部斷路器運行，成多路環(huán)狀供電； 2. 檢修時操作方便，當(dāng)一組母線停支時，回路不需要切換，任一臺斷路器檢 修，各回路仍按原接線方式霆，不需切換； 3. 運行可靠，每一回路由兩臺斷路器供電，母線發(fā)生故障時，任何回路都不 停電。 但是2/3斷路器接線的缺點是使用設(shè)備較多，特別是斷路器和電流互感器，造價 高，經(jīng)濟(jì)性差，二次接線和繼電保護(hù)整定復(fù)雜。當(dāng)電壓為 330~550KV出線回路 數(shù)超過6回以上、且配電

14、裝置在系統(tǒng)中處于重要地位時， 采用2/3斷路器接線方式 較為適宜。 4.3主接線選擇結(jié)果 電壓等級220/110/10kV 各電壓側(cè)出線回路數(shù)： 220kV 4 回 110kV 6 回 10kV 24 回 接線方案：雙母線接線 接線方案：雙母線接線 接線方案：單母分段接線 4.4 一次主接線圖 設(shè)計主接線圖如下 5短路計算 短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電氣設(shè)備的安全，危 害主接線的運行，特別在大容量發(fā)電廠中，在發(fā)電機(jī)電壓母線或發(fā)電機(jī)出口處， 短路電流可達(dá)幾萬安至幾十萬安。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需 選用加大容量的電氣設(shè)備。這不僅增加投

15、資，甚至?xí)蜷_斷電流不能滿足而選不 到符合的高壓電氣設(shè)備，在主接線設(shè)計時，因計做好短路計算，以備考慮采取限 制短路電流的措施。 5.1短路點的選擇 在每個電壓等級選一個短路點，220kV電壓等級選在d1點，110kV電壓等級 選在d2點，10kV電壓等級選在d3點。 X3 X1 10KV 2 X ?< S2 > Xs d1 220KV d2 110KV 5.2短路電流計算 1.基準(zhǔn)值 在短路計算的基本假設(shè)前提下，選取Sj = 100MVA Vb為各級電壓平均值(230 , 115, 10.5kv) 2.系統(tǒng)電抗 在 Sj=1

16、00MVA下，取 Xs=0.09 Xs1= 衛(wèi)g 阻抗電壓％ 咼—中 咼一低 中一低 12 22 8 3.變壓器各繞組電抗取值 %= 8% 2302 各繞組等值電抗 Vs(1-2) %= 12%，Vs (1-3)%= 22%，V s (2-3) 1 Vs1% = 2 (Vs(1-2)% + Vs(1-3)% — Vs(2-3)%) 1 =2 (12+ 22 — 8) =13 1 Vs2% = 2 (Vs(1-2)% + Vs(2-3)% — Vs(1-3)%) S2 d1 2 s X 220KV 1 =2 (12+8- 22) =—1

17、 1 VS3% = 2 (Vs(1-3)% + Vs(2-3)% — Vs(1-2)%) 1 =2 (22+8— 12) =9 各繞組等值電抗標(biāo)么值為: Vs1% Sj 13 100 X1= X 尸 X = 0.054 100 SN 100 240 =-0.0042 240 100 = 0.075 120 Vs2% Sj _1 100 100 SN 100 Vs3% Sj 9 X3= X = X 100 SN 100 4. 各短路點短路計算 a) d1點短路 220KV側(cè)提供短路電流，即可略去不計，如圖一 10KV母線側(cè)沒有電源，無法向 示，則短路電流

18、 Id1 1 Xs Xs1 = 1 0.09 0.015 =9.524 換算到220KV短路電流有名值 〃 SB 100 I 〃 =Id1 =9.524 X = 2.391KA 寸3 Vb J3 乂 230 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》的相關(guān)規(guī)定 取電流沖擊系數(shù)Kch=1.8 當(dāng)不計周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值 Ich= 1+2(KU-1) 2|〃 = , 1+2(1.8-1)一 2|〃 =1.51I 〃 Icj=1.51 X 2.391=3.610KA 當(dāng)不計周期分量衰減時 沖擊電流 ish = 2 KchI 〃 = .2 X 1.871

19、 〃 =2.551 〃 =2.55 X2.391= 7.275KA 短路容量 S= 3 VbI〃 = .3 X 230X 2.39仁1159.262MVA 同理，有： b) d2點短路 如d1處短路類似，10KV母線側(cè)因沒有電源，無法向110KV側(cè)提供短路電流，即 可略去不計，則短路電流 Id 2 Xs Xs1 1(X1 X2) 1 0.09 0.015 * (0.054 -0.0042) =7.752 換算到110KV短路電流有名值 〃 SB 100 I 〃 =ld2 =7.752 X 100 = 3.892KA Vb 運如15 取電流沖擊系數(shù)Kch=1.

20、8 當(dāng)不計周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值 Ich = _1+2(KU-1) 2|〃 = 1+2(1.8-1)— 2|〃 =1.511 〃 Icj =1.51 X 3.892=5.877KA 當(dāng)不計周期分量衰減時 沖擊電流 ish = 2 Kehl 〃 = 2 X 1.871 〃 =2.55I 〃 =2.55 X 3.892= 9.925KA 短路容量 S = 3 VbI 〃 = 3 X 115X 3.892= 775.231MVA c) d3點短路 Id 3 =— Xs + Xs1+g(X1 +X3) = 1 0.09 0.015 ￡(0.054 0.075

21、) =5.899 換算到10K V側(cè)有名值 ff =Id 3X =5.899 X p3VaV 100 3X 10.5 =32.436KA 短路電流全電流最大有效值及沖擊值 Icj = 1.51I 〃 =1.51 X 32.436 =48.978KA Ish = 2.55I 〃 = 2.55 X 32.436 = 82.712KA 短路容量：S = 3 Vb I 〃 = 3 X 10.5 X 32.436=589.89MVA 6 一次設(shè)備和導(dǎo)體的選擇 正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運行的重要條 件。在進(jìn)行電器選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在

22、保證安全、可靠的前提下，積 極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣， 具體選擇方法也不完 全相同，但對它們的基本要求確是一致的。 電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常 工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗動、熱穩(wěn)定性。 本設(shè)計中，電氣設(shè)備的選擇包括：斷路器、隔離開關(guān)和母線的選擇。 6.1斷路器和隔離開關(guān)的選擇 斷路器的選擇，除滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外， 還應(yīng)考慮到要便于安裝 調(diào)試和運行維護(hù)，并在經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才能確定。 根據(jù)目前我國斷路器的 生產(chǎn)情況，現(xiàn)一般選用真空、SR、少油和壓縮空氣等斷路器作為 10kV?

23、220kV 的開關(guān)電器。 6.1斷路器的選擇 (1) 220kV側(cè)： 經(jīng)查表，220kV系列高壓六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)中 LW6-220/3150型號斷路器 的參數(shù)如下： 型號 電壓 kV 額定 電流 A 額定 開斷 電流 kA 極限通過 電流，kA 熱穩(wěn)定電流， kA 固有分 閘時間 (s) 合閘時 間(s) 峰值 有效 值 1S 4S 5S 10S LW6-220/3150 220 3150 50 125 40 0.03 0.09 額定電壓：220KV 額定電流：lN 二 S/(、_3Un) =240/(

24、 , 3*220) =629.84A<3150A 短路電流：l" = 2.391kA<50kA 對斷路器進(jìn)行檢驗： 動穩(wěn)定校驗： ish =7.275 KA <125KA。故動穩(wěn)定校驗合格。 熱穩(wěn)定校驗：取繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動作時間tr=0.6s , 220kV斷路器分閘時間 t0 =0.03s，則 te=tr +t0 =0.6s+0.03s=0.63s lt2t = I 辛=3.610 X 0.63=2.27kA<40kA,故滿足熱穩(wěn)定要求。 (2) 110kV 側(cè)： 經(jīng)查表，LW14-110/2000的SF6斷路器的技術(shù)數(shù)據(jù)為: 型號 電壓 kV 額定 開斷 電

25、流 kA 極限通過 電流(kA) 熱穩(wěn)定電流，kA 峰值 有 效 值 1S 3S 5S 10S 額定 電流 A 全開斷 時間 (s) 固有分 閘時間 (s ) LW14-110/2000 110 2000 31.5 80 31.5 0.05 0.025 額定電壓：110kV 額定電流：lN 二 S/(、_3Un) = 240/( , 3*110) J259.67A ：： 2000A 短路電流：l"=：3.892kA ：：：31.5 kA 110kV斷路器的校驗： 動穩(wěn)定校驗：Ish =9.925kA :：: 80 kA，滿足要求。 熱穩(wěn)

26、定校驗：te =0.65s lt2t =1 ：te =5.877 X 0.65=3.82kA<31.5kA,故滿足熱穩(wěn)定要求 (3) 10kV電壓級： 經(jīng)查表，LW14-110/2000的SF6斷路器的技術(shù)數(shù)據(jù)為: 型號 電壓 kV 額定 電流 A 額定 開斷 電流 kA 極限通過 電流(kA) 熱穩(wěn)定電流，kA 固有分 閘時間 (s) 合閘時 間(s) 峰值 有效 值 1S 3S 5S 10S LW14-110/2000 10 8000 105 300 120 0.15 0.65 額定電壓：10 kV 額定電流

27、：In 二S/(..3Un) =120MW/(、、3*10 kV) = 6928.20A 短路電流：l" =32.436 kA :: 105 kA 10kV斷路器的校驗： 動穩(wěn)定校驗：Ish =82.712 :: 300kA ,滿足條件。 熱穩(wěn)定校驗:te = 0.75s lt2t = I ：te =48.978 X 0.75=36.73kA<120kA,故滿足熱穩(wěn)定要求。 6.2隔離開關(guān)的選擇 1?隔離開關(guān)用途 隔離開關(guān)是一種最簡單的高壓開關(guān)， 在實際中俗稱閘刀。隔離開關(guān)沒有專門 的滅弧裝置，不能用來開端負(fù)荷電流和短路電流。 在配電裝置中，其主要用途有： (1) 保證裝置

28、中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其他帶電部分，用隔離 開關(guān)構(gòu)成明顯的空氣絕緣間隔。 （2） 在雙母線和帶旁路母線的主接線中，可利用隔離開關(guān)作為操作電器，進(jìn)行 母線切換或代替出線操作，但此時必須遵守“等電位原則”。 （3） 由于隔離開關(guān)能通過拉長電弧的方法來滅弧，具有切斷小電流的可能性， 所以隔離開關(guān)可用于以下操作： 1） 斷開和接通電壓互感器和避雷器 2） 斷開和接通母線或直接連接在母線上設(shè)備的電容電流 3） 斷開和接通勵磁電流不超過 2A的空載變壓器或電容電流不超過 5A的空載線 路 4） 斷開和接通變壓器中性點接地線（系統(tǒng)中沒有接地故障時才能進(jìn)行） 。 (1) 220

29、kV 側(cè): 型號 額定電 壓（KV） 額定電流 （A） 極限通過 電流峰值 （KA） 熱穩(wěn)定電 流（KA） 4S 5S GW6-220D/1000-50 220 1000 50 21 額定電壓：220kV 額定電流：In 二S/（、?3Un） =240/（ .3*220） =629.84A<1000A 動穩(wěn)定電流ish=7.275kA<50kA,滿足動穩(wěn)定要求. 熱穩(wěn)定電流lcj=3.610kA<21kA，滿足熱穩(wěn)定要求. (2) 110 kV 側(cè): 型號 額定電 壓（KV） 額定電流 （A） 極限通過 電流峰值 （KA） 熱穩(wěn)定電

30、流（KA） 4S 5S GW4-110D/2000-80 110 2000 80 21. 5 額定電壓：110kV 額定電流：In 二S/（ 3Un） =240/（、3*110） =1259.67A ：： 2000A 動穩(wěn)定電流ish=9.925kA<80kA,滿足動穩(wěn)定要求. 熱穩(wěn)定電流Icj=5.877kA<21.5kA，滿足熱穩(wěn)定要求. （3） 10 kV 側(cè)： 型號 額定電 額定電流 極限通過 電流峰值 熱穩(wěn)定電 流（KA） 壓（KV） (A) (KA) 4S 5S GW4-10D/8000-160 10 8000 160

31、 75 額定電壓：10 kV 額定電流：lN = S/(、_ 3UN) = 120MW/( 3*10 kV)二 6928.20A <8000A 動穩(wěn)定電流ish=82.712kA<160kA,滿足動穩(wěn)定要求. 熱穩(wěn)定電流Icj=48.978kA<75kA，滿足熱穩(wěn)定要求. 7母線選擇 7.1 220kV母線選擇 選擇LF-21Y-①60/54鋁錳合金管型母線 導(dǎo)體尺寸 D/D2(mm) 導(dǎo)體截面 (mm) 導(dǎo)體最咼允許溫度為下 值時的載流量 截面系數(shù) W (cm3) 慣性半徑 Ri (cm) 慣性矩 J (cm4) +70 C +80 C 7.29

32、 2.02 21.9 ① 60/54 539 1240 1072 校驗： (1) 按長期發(fā)熱允許電流選擇： Iw.max = 1.05*240/( 73*220) = 661.3A K = . (70二35)/(70匚25) = 0.88 KI al=0.88 X 1240=1091.2>Igma=661.3，滿足要求。 (2) 熱穩(wěn)定校驗： Smin」K 匚 103=3.61/87 X . 0.2 103=18.55mn2<539mm,滿足要求。 C (3) 按電暈電壓校驗： 晴天不可出現(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面積為 ①30mm①60mm滿足要 求。

33、 7.2 110kV母線選擇 選擇LF-21Y-①100/90鋁錳合金管型母線 導(dǎo)體尺寸 D/D2(mm) 導(dǎo)體截面 (mm) 導(dǎo)體最咼允許溫度為下 值時的載流量 截面系數(shù) W (cm3) 慣性半徑 Ri (cm) 慣性矩 J (cm4) +70 C +80 C 33.8 3.36 169 ① 100/90 1491 2350 2054 校驗： (1)按長期發(fā)熱允許電流選擇： Iw.max =1.05*240/(府110) =1322.6A K = . (70 -35)/(70 -25) = 0.88 KI 引=0.88 X 2350=

34、2068>lgma=1322.6，滿足要求。 (2) 熱穩(wěn)定校驗： Smin 二,t7 103=5.877/87 X ...02 103 =30.21mr2<1491mm 滿足要求。 (3) 按電暈電壓校驗： 晴天不可出現(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面積為 ①20mm<100 m滿足要求。 7.3 10KV母線選擇 選擇3條TWB-12X 10型矩形銅母線立放，允許載流量為 8200A 校驗： (1) 按長期發(fā)熱允許電流選擇： max =1.05 120 -.3 10 = 7274.6A<8200A 滿足要求。 (2) 熱穩(wěn)定校驗： 弘 卡廟漢103=48

35、.978/87 X 103 =251.7mr2,滿足 3 條 TWB-12X 10 型矩 形銅母線要求。 (3) 動穩(wěn)定校驗 相間距： a =0.75 m 沖擊電流： ish =82.712 kA 母線相間應(yīng)力: ?2 fph =1.73 10^ 也=1578.05 N m a W =3.3bh2 =3.3 0.012 0.12 =3.96 10*(m3) Ph fbLb 10W 2 1578.05 1.2 10 3.96 10° = 5.738 106 Pa 母線同相間應(yīng)力計算: 10 120 = 0.083 2b -b h b

36、10 120 10 = 0.077 4b - b h h 30 130 =0.23 查導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線得， K12 =0.37, K13 =0.57 則有： 9 2 fb =8(K12 K13) 10 ish/b =5144.6Pa f丄b 2b2h 2 5144.6 0.3 2 2 0.01 0.12 6 = 19.29 10 Pa 2 2 2 = 14.97 106 Pa fbLb fbLb 4159.23 0.3 10W ~2b2^ 2 0.012 0.125 二 ph 亠.b =25.03 106 Pa 所以，二 H

37、：70忖Pa，滿足動穩(wěn)定要求 8總結(jié) 本設(shè)計為220kV變電站一次系統(tǒng)設(shè)計，是在完成本專業(yè)所有課程后進(jìn)行的綜 合能力考核。通過對設(shè)計內(nèi)容及要求、主接線的選擇及比較、短路電流的計算、 主要電器設(shè)備的選擇及校驗、一次主接線圖的繪制等步驟，最終確定了本變電站 所需的主要電器設(shè)備、主接線圖。 這是我第一次獨立完成的變電站設(shè)計， 在這過程中，我認(rèn)真查閱資料，雖然 遇到不少困難，但最終我都克服了。由于本設(shè)計中遇到的參數(shù)比較特別， 在查閱 相關(guān)資料后，做出了本設(shè)計。不僅掌握了設(shè)計方法，還學(xué)會了 Visual Graph繪 圖軟件的使用，鞏固了課本知識，同時，我也發(fā)現(xiàn)了自身專業(yè)知識的缺陷，日后 必定抓

38、緊時間，提升自身專業(yè)水平。 9參考文獻(xiàn)： [1] 姚春球.發(fā)電廠電氣部分.北京：中國電力出版社.2007 [2] 熊信銀主編.發(fā)電廠電氣部分（第四版）北京：中國電力出版社 .2008. [3] 華中工學(xué)院主編.發(fā)電廠.北京：電力工業(yè)出版社.1980 附錄：220kV變電站一次主接線圖 僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途 For personal use only in study and research; not for commercial use. Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden. Pour l ' e tude et la recherche uniquement a des fins personnelles; pas a des fins commerciales. to員bko g^A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymoiflCH6yHeHuac^ egoB u HHuefigo^^HM ucno 員 B30BaTbCE b KOMMepqeckux qe 員 ex. 以下無正文