220kV降压变电所电气部分设计

220kV降压变电所电气部分设计

摘要

本设计是对220kV降压变电所电气部分初步设计。包括对电气主接线的确定，主要电气设备的选择，包括断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，母线，站用变压器等。

全设计详细的说明了各种设备选择的最基本的要求和原则依据。变压器的选择包括：主变压器的台数、容量、型号等主要技术数据的确定；电气主接线主要介绍了电气主接线的重要性、设计依据、基本要求、各种接线形式的优缺点以及主接线的比较选择，并制定了适合要求的主接线；短路电流计算是最重要的环节，本设计详细的介绍了短路电流的计算；高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的选择原则和要求，并对这些设备进行校验和产品相关介绍。

关键词：220KV 变电站电气主系统设计

目录

1绪论 0

1.1 原始资料 0

1.2 设计原则 (1)

2变电所电力负荷计算 (3)

2.1 负荷计算的目的 (3)

2.2 负荷计算 (3)

2.3无功补偿方案 (4)

3 变压器台数和容量的选择 (10)

3.1 主变压器的选择 (10)

3.2 主变压器的确定 (10)

4 电气主接线方案的确定 (14)

4.1 电气主接线的概况 (14)

4.2 电气主接线基本要求 (14)

4.3 变电所主接线的选择 (15)

5 短路电流计算 (20)

5.1 短路电流计算的目的 (20)

5.2 短路计算点的选择 (20)

5.3 三相短路电流冲击值的计算 (21)

6 高压电气设备及载流导体选择 (33)

6.1 电气设备的选择原则 (33)

6.2 断路器的选择 (34)

6.3 隔离开关的选择 (41)

6.4 电流互感器的选择 (47)

6.5 电压互感器的选择 (54)

6.6 母线的选择 (57)

7避雷器的选择 (63)

7.1 避雷器的参数 (63)

7.2 避雷器的配置 (64)

7.3 220kV侧避雷器选择 (65)

7.4 35kv侧避雷器选择 (66)

7.5 变压器避雷器选择 (68)

总结 (70)

致谢 (71)

参考文献 (72)

附录I 电气主接线图 (73)

1绪 论

1.1原始资料

在21世纪中叶基本实现社会主义现代化是我国社会主义建设的战略目标，也是全国人民在新时期的总任务。实现社会主义现代化，就是逐步用当代先进的科学技术来武装我国的农业、工业、国防和科学技术事业，使之达到国际先进水平。工业要现代化，就要重点发展作为基础和先行工业的电力工业。

目前国外电力技术的先进水平主要表现为超高压、大系统、大机组、大电厂、高度自动化以及核电技术。

高电压、大系统：系统容量在（4~8）⨯810kW 以上，交流输电电压500、750kV 和1150kV ，直流为±500kV 和±750kV 。

大电厂、大机组：火电厂容量（460~640）⨯410kW ，最大机组容量：单

轴（60~130）⨯410kW ，双轴（100~165）⨯410kW ；水电厂容量：1260⨯410kW ，

最大机组容量：（70~80）⨯410kW ；抽水蓄能电厂容量：210⨯410kW ，最大机组容量：45.7⨯410kW ；核电厂容量：（400~800）⨯410kW ，最大机组容量（100~145）⨯410kW 。

我国电力工业今后发展的目标是：优化发展火电，规划以30⨯410、60⨯410 kW 火力发电厂为主干，进一步发展80⨯410、100⨯410 kW 的大型火力发电机组，建设一批（400~500）⨯410 kW 的大规模发电厂；积极发展核电，在沿海和燃料短缺的地区，加快建设一批占地面积少，节省人力和燃料、不污染环境的大型核电厂；因地制宜发展新能源，同步发展电网，认真治理对环境的污染。这一符合我国国情的规划目标，将使我国的电力工业走向低能耗结构、低环境污染、高效率运营的发展道路。

我国的电力系统从50年代开始迅速发展。到1991年底，电力系统装机容量为14600万千瓦，年发电量为6750亿千瓦时，均居世界第四位。输电线路以220 千伏、330千伏和500千伏为网络骨干，形成4个装机容量超过1500万千瓦的大区电力系统和9个超过百万千瓦的省电力系统，大区之间的联网工作也已开始。

1.2 设计原则

（1）保证供电安全、可靠、经济；

（2）功率因数达到0.9及以上。

（3）设本变电所主要是给工业区的工厂供电。该工业区是新建工业区，负荷增长比较迅速，本变电所的电压等级为220KV/35kv。

（4）变电所220KV电源进线4回，35kv出线10回，从220KV母线转送线路2回，向变电所供电，所需输送功率120MW，COSφ=0.8。

（5）址地区的年平均温度为7℃，最高温度为38℃，最低为-22℃。

变电所35kv的用户负荷表

表1.1变电所35kv的用户负荷表

最大负荷利用小时数T=5600小时，负荷同时系数0.82，线损率为5﹪。重要负荷占60﹪。

2变电所电力负荷计算

2.1 负荷计算的目的

整体来看，负荷分为三级，分别是一级、二级和三级负荷。

一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设备损坏，且难以挽回，带

来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供

电。

二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间

才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应

由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空

线路供电。

三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊

要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。

为正确选择变电所的变压器容量、各种电气设备的型号、规格以及供电

网络所用导线牌号等提供科学依据。根据计算负荷选择的电气设备和导线、

电缆，如以计算负荷连续运行时，其发热温度不会超过允许值。

计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，

直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将

使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定

过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可

见正确确定计算负荷重要性。

2.2 负荷计算

常用的计算方法有需用系数法、二项式法、利用系数法、ABC 法、单位

产品耗电量法和单位面积功率法等。用需要系数法计算公式如下：

有功计算负荷 ∑∑=i j P j P K P , 式

（2-1）

无功计算负荷 ∑∑=i j q j Q K Q ,

式

（2-2）