毕业设计1(6)

220kV降压变电站电气部分设计

的电位分布不致于危及人员和设备的安全，将变电站范围的接触电位差和跨步电位差限制在安全值之内的原则，进行本变电站接地装置的设计，由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中为防止转移电位引起的危害，应采取各种隔离措施;考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网电位升高时，3-10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏;应采取均压措施，并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求,施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。

在接地故障电流较大的情况下，为了满足以上要求，还是得把接地电阻值尽量减小。接地电阻的合格值既不是0.5Ω，也不是5Ω，而应根据工程的具体条件，在满足附加条件要求的情况下，不超过5Ω都是合格的。

5. 接地网型式选择及优劣分析

220kv及以下变电站地网网格布置采用长孔网或方孔网，接地带布置按经验设计，水平接地带间距通常为5m～8m。除了在避雷针（线）和避雷器需加强分流处装设垂直接地极外，在地网周边和水平接地带交叉点设置2.5m～3m的垂直接地极，进所大门口设帽檐式均压带，接地网结构是水平地网与垂直接地极相结合的复合式地网。

长孔与方孔地网网格布置尺寸按经验确定，没有辅助的计算程序和对计算结果进行分析，设计简单而粗略。因为接地网边缘部分的导体散流大约是中心部分的3～4倍，因此，地网边缘部分的电场强度比中心部分高，电位梯度较大，整个地网的电位分布不均匀。接地钢材用量多，经济性差。在220kV及以下的变电工程中采用长孔网或方孔网，因为入地故障电流相对较小，地网面积不大，缺点不太突出。而在500kV变电站采用，上述缺点的表现会十分明显，建议500kV变电站不采用长孔或方孔地网。

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220kV降压变电站电气部分设计

附录一

计算书

一、 短路电流计算分析

系统阻抗：220KV侧电源近似为无穷大系统A，归算至本所220KV母线侧阻抗为0.16（Sj=100MVA）,110KV侧电源容量为1000MVA，归算至本所110KV母线侧阻抗为0.36（Sj=100MVA）。

在基准电压下，VB为各级电压平均值（230、115、10.5KV），基准电流220KV侧Ij=0.251KA，110KV侧Ij=0.502KA，10KV侧Ij=5.5KA。变压器型号为SFPSZ7—1200000/220，SN=120MVA,其中高中、高低、中低阻抗电压（%）分别为13.4，23，7.84。

一般情况下，最大短路电流出现在三相短路的情况下，实际上应该将各短路点短路时的电流值计算出并进行比较，以得出最大的短路电流值。结合设计的实际情况，我们按母线短路来考虑，在母线上三相短路电流最大，因此，设三个短路电流计算点，即Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３。Ｄ１位于220kV母线上；Ｄ２位于110kV母线上；Ｄ３位于10kV母线上，一般短路电流在两台变压器并联时处于最大值，因此我们这里主要介绍在两台变压器并联情况下的短路电流

系统连接图：

X7 220KV X8 110KV X5 X6 X1 X2 X3 X4 10KV

变压器的参数计算:

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220kV降压变电站电气部分设计

变压器阻抗： X1?2?13.4 X1?3?23 X2?3?7.84

X1?X2?11?X1?2?X1?3?X2?3???13.4?23?7.84??14.28 2211?X1?2?X2?3?X1?3???13.4?7.84?23???0.88 22X3?11?X1?3?X2?3?X1?2???23?7.84?13.4??8.72 2214.28100??0.119 1001208.72100??0.145 10060?0.88100???0.007 100120各绕组等值电抗标么值为

X1?X2?X3?X4?X5?X6?1. D1(220kV侧)点短路的计算

等值电路图如下：

X7 220KV 110KV X8 X7 X1 X2 X5 X6 X9

计算如下：X9??0.119?0.007??0.32?0.376 各电源提供的短路分别为电流为:

*Id1?121?6.250.16 1?2.660.376

*Id2?稳态短路电流： I??1=6.25×0.251=1.57（kA） I??2=2.66×0.251=0.67（kA） I??=I??1+ I??2=1.57+0.67=2.24（kA） 冲击电流：ich1=2.55×I??=2.55×2.24=5.70（kA）

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短路全电流有效值：Ich=1.51×2.24=3.378（kA） 短路容量：Sd1??6.25?2.66??100?891MVA 2. D2(110kV侧)点短路的计算 等值电路图如下：

220KV X7 110KV X8 X8 X1 X2 X5 X6 X10

计算如下：

等值电路化简为：X10??0.119?0.007??0.16?0.216 各电源提供的短路电流为:

*Id1?121?3.1250.32 1?4.630.216

*Id2?稳态短路电流： I??1=3.125×0.502=1.57（kA） I??2=4.63×0.502=2.324（kA） I??=I??1+ I??2=1.57+2.324=3.893（kA） 冲击电流：ich1=2.55×I??=2.55×3.893=9.927（kA） 短路全电流有效值：Ich=1.51×3.893=5.878（kA） 短路容量：Sd2??3.125?4.63??100?775.4MVA 3. D3(10kV侧)点短路的计算 等值电路图如下

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X7 X8 X14 X11 X12 X13

计算如下：

1X11??0.119?0.0595

21X12????0.007???0.0035

21X13??0.145?0.0725

2X14X7?X11???X8?X12????XX7?X11?X8?X1213?0.1275?0.0725?0.2

等值电源提供的短路电流为:

*Id?1?50.2

稳态短路电流：I??=5×5.5=27.5 （kA）

冲击电流：ich1=2.55×I??=2.55×27.5=70.125（kA） 短路全电流有效值：Ich=1.51×27.5=41.525（kA） 短路容量：Sd3?5?100?500MVA 二、电气设备的选择校验计算

1. 断路器的选择计算

1） 220kV进出线断路器校验计算：

(1)电压选择：Ug（电网工作电压）=220kV；因为Un=220?220kV 所以符合要求。

(2)电流流择（最大持续工作电流）：

Igmax?1.05?SN3Uav1.05?120?103??316.3?A?

3?230因为In=3150>316.11(A)，所以符合要求。

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