220kv变电站电气主接线设计说明书(2)

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（4）35kv侧出线回路数较多，一、二类负荷所占比例较大，宜釆用双母线分段接线型式，以高压开关柜代替断路器，更具有灵活性和可靠性，可以保证重要用户从不同回路引出两个电源对其供电，即当一段母线故障时，不间断供电。站的电源来自两个不同的220KV变电站以保证高压侧的供电满足N-1原则。

对于220KV变电站宜尽量简化高压侧主接线和配电装置以保证高压侧的供电可靠性并减少高压配电装置的占地，这也是全站减小占地的一项重要措施。由于简化接线，其灵活性是不够的。因此，要有完善灵活的中低压侧主接线，以满足调度要求，并要求选用质量较高的，有足够流通容量的中低压侧配电装置，尤其是供出电力的中压侧。 2.1.3本站主接线特点

母线形式：本电站35KV侧采用的是双母线分段的接线方式。每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线相连接，有两组母线后使运行的可靠性和灵活性大为提高。其特点如下。

（1）供电可靠 通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以不停电检修母线一组母线故障后，能迅速恢复供电；不停电检修隔离开关。

（2）调度灵活 各个电源和各个回路的负荷可以任意分配在某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式的调度和潮流变化的需要。

（3）扩建方便 本站将扩建为3台240MVA主变，届时将实行倒闸操作，不会影响 两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。

无压自投：在110KV母线的母联断路器和35KV母线的母联断路器处加装无压自投装置。当一段母线发生故障时确保其负荷能够继续运行。

中性点接地：变压器220KV和110kv侧绕组采用中性点直接接地，35KV侧中性点不接地。本站避雷器按小电阻接地系统的过电压水平降低了雷电冲击残压等相关参数,有益于变电站的安全运行,并提高了配电装置的绝缘裕度。

第2.2节 主接线中的设备配置

2.2.1断路器的配置

断路器的主要功能：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。

本站断路器的装设：在本变电站中220KV和110kv均装设高性能六氟化硫断路器，它

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性能好检修周期长，可以不加设旁路。35KV侧采用室内设备，电缆出线均采用高压开关柜。

2.2.2隔离开关的配置

配置原则：断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。中性点直接接地的普通变压器应通过隔离开关接地。接在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。

本站隔离开关的装设： 220kv和110kv使用室外设备。35KV侧出线均选用室内高压开关柜。

2.2.3．电压互感器的配置

配置原则：母线，除旁路母线外，一般工作及备用母线都装有一组PT，用于同步测量仪表和保护装置。线路，35KV及以上输电线路，当对端有电源时为了监视线路有无电压进行同步和设置重合闸，装有一台单相PT。发电机，一般装2—3组PT。变压器，变压器低压册有时为满足同步式继电保护之要求设有一组PT。

本站电压互感器的设置：本站35KV装有三组电压互感器，110KV侧的母线上装有二组电压互感器，220KV侧电缆由于测量需要也装设电压互感器。无功补偿装设单相电压互感器。一次侧接地由于测量相对地电压，二次侧接地保护人员安全，三次侧开口测量零序电压。

2.2.4电流互感器的配置

配置原则：每条支路的电源侧均应装设足够数量的电流互感器，供该支路的测量、保护使用。发电机出口配置一组电流互感器供发电机自动调节励磁装置使用，相数、变比、接线方式与自动调节励磁装置的要求相符。配备差动保护的元件，应在元件各端口配置电流互感器，当各端口属于同一电压级时，互感器变比应相同，接线方式相同。有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置的要求。变压器的中性点、变压器的出口、桥形接线的跨条上，虽未设断路器，也应装设电流互感器对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，可按两相或三相配置。

本站电流互感器的配置：220KV侧电缆设电流互感器，110KV，35KV侧变压器出线装设电流互感器变压器中性点装设三相电流互感器。电缆出线采用双向相电流互感器。

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2.2.5电网中性点接地方式

中性点接地原则：电网中性点接地方式与电网的电压等级，单相接地故障电流，过电压水平以及保护配置等有密切关系。电网中性点接地方式直接影响电网的绝缘水平；电网供电的可靠性、连续性和运行的安全性；电网对通信线路及无线电的干扰。选择接地点时应保证在任何故障形式下，都不应使电网解列成为中性点不接地系统。

本站中性点接地方式： 220KV和110kv侧绕组采用中性点直接接地，35KV中性点不接地。运行时，两台主变压器中至少有一台接地。

本站避雷器按小电阻接地系统的过电压水平降低了雷电冲击残压等相关参数,有益于变电站的安全运行,并提高了配电装置的绝缘裕度。 2.2.6接地刀闸或接地器的配置

配置原则：35kV及以上每段母线根据长度宜装设1～2组接地刀闸或接地器，两组接地刀闸间的距离应保持适中。母线的接地刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关上和母线隔离开关上，也可装在其他母线隔离开关的基座上。必要时可设置独立式母线接地器。旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回路隔离开关的旁路母线侧。63kV及以上主变压器进线隔离开关的变压器侧宜装设一组接地刀闸。

本站接地刀或接地器的配置：35KV侧母线共装3组接地刀，110KV侧装设2组接地刀，220kv装设2组接地刀。

第2.3节 主变压器台数、容量、型号的选择

2.3.1选择原则：

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。如变电所可由中、低压侧电力网取得跔容量的备用电源时，可装设一台主变压器。

装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。

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具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三相三绕组变压器。

110kV及以上电压的变压器绕组一般均为YN连接；35kV采用YN连接或D连接，采用YN连接时，其中性点都通过消弧线圈或小电阻接地。 2.3.2本站主变压器台数确定

本站有三个电压等级，由于此终端变电站的电源来自两个不同的电站，所以选用俩台三相三绕组变压器，以后再根据负荷增长的需求扩建一台三绕组变压器。由于近年经济的飞速发展，用户对电的需求增长迅速，又考虑到送入市区的220K电力十分昂贵，城市规划提供的站址路径十分困难，为充分利用条件应尽量加大输送容量。 2.3.3主变压器容量及型号的选择

变压器最大负荷按下式确定：

PM≥K0ΣP

式中：K0 ---负荷同时系数

对于装设两台或三台主变的变电所，每台变压器的额定容量SN通常按下式进行初选：

SN≥0.6 Smax

Smax---变电所的最大计算负荷 亦可按下式进行选择：

Smax/(N*SN)=0.87

N---为主变压器的台数。 0.87---为最佳负荷率。

经计算，本站选择2台240MVA的三相三绕组变压器，容量比100/50/50。无励磁调压变压器作为主变压器。

负荷率的计算见计算书，中压侧的负荷率为0.784，低压侧的负荷率为0.833总负荷率为0.809。

综合以上经计算，最后选容量为240MVA的无励磁调压的三绕组变压器。 表2-1 变压器参数列表 空载损短路损容量调压范围 电压KV 耗耗MVA （KW） （KW） 240 ±2×2.5% 220/110/38.5 230 1080 8

阻抗电压 UI-2% 14 U1-3% 24 U2-3% 9 XX大学电力学院毕业设计

第三章 短路计算

短路是电力系统最常见的故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相或中性点接系统中相与地之间的短路。

短路形成的原因有很多种一般的有：

（1）设备绝缘损坏：正常运行时电力系统各部分绝缘是足以承受所带电压的，且具有一定的裕度。但电气设备在制造时可能存在某些缺陷；在运输、保管和安装的过程中，绝缘可能受到机械损伤；长期低电压过电流运行的设备绝缘会迅速老化等原因，使电气设备的绝缘受到削弱或损坏，造成带电部分的相与相或相与地形成通路。

（2）恶劣的自然条件，大气过电压（雷击）引起闪络，大风和复冰引起倒杆和短线等造成短路。

（3）工作人员误操作如设备检修未拆除地线就加电压、运行人员带负荷拉刀闸等。 在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面：

（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。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。

（3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。

（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）接地装置的设计，也需用短路电流。

第3.1节 短路计算的前提条件及步骤

3.1.1前提条件

（1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。

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