1、220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护摘 要变电站是电力系统中极其重要的部分，是实现输变电的关节点。好的变电站设计方案不仅可以满足广大用户的用电要求，而且还有利于电力系统的可靠运行。再有随着我国用电需求的不断增长以及先进科学技术的在电力系统中的运用，好的变电站设计方案的选择显得尤为重要。本设计是对大城市市中心枢纽配电站的设计。主要部分有：对原始资料的分析、变电站主设计以及变压器相关保护设计。关键词：主变压器，短路计算，设备选择，主变压器保护1220kV SUBSTION PROJECT DESIGN AND THE MAIN TRANSFORMER PROTECTION ABSTRACTTr
2、ansformer substation is a extremely important part of the power system. Its the keypoint to achieve the transmission and transformer of electricity power. Good design not onlycan meet the electricity requirements of customers but also for reliable operation of powersystem. Again with the growing ele
3、ctricity demand in China and the advanced science andtechnology used in power systems, good selection of substation design is very important.The design is the design of a distribution hub substation in downtown of one big city.The main parts are: the analysis of raw data, substation design and subst
4、ation relayprotection design .KEY WORDS: main transformer,short circuit calculations,equipment selection,main transformer protect2目 录摘 要.1ABSTRACT.21.序 论.12. 电气主接线的设计.22.1电气主接线概述.22.2主接线的基本形式.32.3主接线方案选择.42.3.1初定方案.42.3.2方案的比较.63.主变压器的选择.103.1 主变压器容量和台数的选择.103.1.1 主变压器容量的选择.103.2.2 主变压器台数的选择.103.2 主
5、变压器型式和结构的选择.113.2.1 相数的选择.113.2.2 绕组数量和联接方式的选择.113.3主变压器的选择结果.124. 短路电流计算.134.1各元 计算.134.1.1主变压器各绕组电 计算.134.1.2 220KV 电 计算.144.1.3 110KV 电 计算.154.2 电路 的 .1734.3各序 .204.4 短路电流计算.224.4.1 220KV 线短路 的短路电流计算.224.4.2 110KV 线短路 的短路电流计算.234.4.3 10KV 线短路 的短路电流计算.255. 压电器的选择.275.1 概述.275.1.1 压电器选择的 原 ：.275.1.
6、2 压电器选择的技术 ：.275.2断路器的选择.305.2.1 断路器选择的 原 .305.2.2 变压器220KV 断路器的选择.315.2.3 110KV 断路器的选择.335.2.4 10KV 断路器的选择.355.3 关的选择.375.3.1 关的选择原 .375.3.2变压器220KV 关的选择.385.3.3 110KV 关的选择.395.3.4 10KV 关的选择.405.4 电流 器的选择.425.4.1电流 器选择方 .425.4.2 220KV 电流 器选择.445.4.3 110KV 电流 器选择.465.4.4 10KV 电流 器选择.485.5 电压 器的选择.49
7、5.5.1电压 器选择方 .505.5.2 220KV 电压 器选择.515.5.3 110KV 线电压 器选择.515.5.4 10KV 电压 器选择.5145.6 线的选择 .525.6.1概述.525.6.2 220KV 线的选择 .535.6.3 110KV 线的选择 .566. 变压器保护.616.1概述.616.1.1变压器的 及 .616.1.2 变压器保护设的原 220500KV.626.2 保护.626.3 currency1联“保护.646.3.1 currency1联“保护的要求.646.3.2 currency1联“保护的基本原.646.3.3 currency1“保护
8、的构.656.3.4 currency1保护定计算.666.4 相fi fl备保护.716.5 接 fl备保护.736.6 保护.756.7 保护.766.8 变压器保护的选型.77.79”.80 ： 资料原、.81 : 电气主接线 .113 : 变压器保护配 .11351.序 论变电站是电力系统输电和配电的结点，着变电压、接和分配电、 电压以及电力流 的重要，接 电力系统的 运行。其主要有 压变电站、主 变电站、 变电站以及配电站 分，本设计 是 型市中心配电站的设计案 。本设计主要 部分， 是变电站的主设计， 部分是变压器的保护设计，对于变电站接 、 压设备、流系统、及运行方式以及 分析本
9、设计有。其中变电站的主设计主要 以方 ：主接线的设计、主变的选择、短路电流的计算、电流电压 器 电力设备的选择。而变压器的保护主要 变压器保护的分析、定计算以及设备的选择。于 有 ， 有 以及”不 的部分， 大 。12. 电气主接线的设计2.1电气主接线概述电气主接线 为电气 接线， 是将电气设备以规定的 形和字符号，按电生产、传输、分配顺序及相关要求绘的单相接线 。 是变电站、发电厂电气设计的首要部分，也是构电力系统的主要环节。1.电气主接线的 有三 方 ，即可靠 、灵活 、 。 可靠是电力生产的首要，保证供电 可靠是电气主接线最基本得要求。主接线的可靠 不是绝对的，得联系 实际来确定，如变
10、电站在电力系统中的 位和作用、符合的 质和类别、设备的造 以及长期运行的的 。灵活 是电气主接线适应各种运行 ，并灵活 进行运行方式的转。灵活 主要有以及方 ： 度、操作、扩建的方便 。 是在保证可靠 及灵活 为前提的情况的 。其主要从以方 ”：降低 投资、占 积以及电损耗。2.电气主接线的设计主要 以方 ：对原始资料的分析，其主要有以方 ：工程情况、电力系统情况、情况、环境 以及设备供货情况主接线方案的拟定及选择短路电流计算和主要电气设备选择绘电气主接线 编工程预算22.2主接线的基本形式电气主接线的方式住要有以种：单 及单 分段接线、 及双 分段接线、带旁路的单 和双 接线、 台半及四分
11、三台断路器接线、变压器 线组接线、单元接线以及桥形接线。1.单母单 接线，其主要优点是：接线 单、操作方便、设备少、 好、易于扩建。点 是：可靠 线或 线 关检修或 是所有回路都得停止运行、 度不方便(电源只并列运行不分裂运行，并且线路 发生短路是有较大的短路电流)。适用于610kV配电不超5回；3563kV配电 线回路不超3回；110220kV配电 线回路不超 回。单 分段接线， 单 接线相比其供电更可靠灵活，对于重要的用户可从不同段引 回馈线。但其要比单 接线要多 台或多台断路器及 关的投资。这种接线方式 用于：小容量发电厂的发电机电压配电，每段 线上所接发电容量为12MW左右 线不超5回
12、；变电站有 台主变是的610kV配电；3563kV配电 线48回；110220kV配电 线34回。2.双母双 接线，其主要优点：供电方便， 度灵活，扩建方便，便于实 。 点：增加 线及每 回路的 线 关的投资；检修会 关的倒 操作比较 容易 操作。广 用于进线回路数较多、容量较大、 线带电 器的610kV配电；3560kV配电 线超8回，或 接电源较大、较大 ；110kV配电 线数为6回以上是；220kV配电 线数为4回以上 。双 分段接线， 双 接线方式相比其增加 供电的可靠 ，但同 增加 台断路器的投资。用双 分段的原 ： 线回路数为1014回 在 组 线上分段； 线回路数多于 于15 在
13、 组 线上分段；在双 分段接线中 设 台 联 旁路断路器；为 220kV 线短路电流或系统 列运行的要求，可 用 线分段。33.增设旁路母线增设旁路 线可提 供电可靠 ， 别是在进 线检修 其保护的检修和 不中断对用户的供电，但同 会增加 线 投资。 有三种接线方式： 有 用旁路断路器的旁路 线接线 联断路器 作旁路断路器的旁路 线接线 用分段断路器 作旁路断路器的旁路 线接线。4.一台半及三分之四台断路器接线这 种接线方式可靠 和灵活 ，在检修或回路断路器 不 用 关进行大量的倒 操作，并且 度和扩建也 方便，在超 压电 中有广 应用。但断路器的投资较 。5.单元接线优点：接线最 单，设备最
14、少，不需 压配电。 点：线路 或检修 变压器停运，变压器检修或 线路停运。适用 ：只有 台变压器和 回线路是； 发电厂 不设 压配电，接将电输 枢纽变电所 。6.桥式接线有 桥和 桥接线 分， 的优点是：所用断路器少，四回线只要用三台断路器。 点： 桥联断路器检修或 回路需 列运行 桥接线的变压器的投 操作 需“作 台断路器 回线路的 停运； 桥接线的线路的投 操作 台变压器的 停运 桥接线 线断路器检修是线路需长 fi停运；桥接线的变压器断路器检修是变压器需长 fi停运。桥接线适用于较小容量的发电厂或变电所，且变压器不需 或线路较长、较 。 桥接线适用于较小容量的发电厂或变电所，且变压器的
15、或线路较短、 较少的情况。2.3主接线方案选择2.3.1初定方案原始资料可本变电站有 台三相变压器，各 电压 分别为：220、110、10kV。220kV 为进线，有 回线；110kV及10kV 为 各的 线回4路数为5回、回线。并且currency1本变电站为 “200，有大量工fi和flfi fi的中 供电的枢纽站。供电对为 、学 、 、 fi和部 重要用户。要求供电可靠 质量。 拟定以 种方案作为选择：1.方案一110”V10”V方案 220”V1号线2号线三线线线线线2-1方案 方案 220kV 及110kV 用双 线接线方式，10kV 用单 分段。2.方案二220”V110”V10”V1号线2号线三线线线线线5
