220KV变电站电气设计 下载本文

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① 高频保护 ② 过电流保护

(2) 110kV线路保护

由于110kV侧有四回出线且接线方式为单母线分段,所以稳定性要求较高,所以,110kV线路可以配置的保护为距离保护。 ① 主保护:距离Ⅰ段和距离Ⅱ段 ② 后备保护:距离Ⅲ.

(3) 10kV线路保护

对于10kV母线接线方式为单母线分段,可以配置的保护主要为三段式电流保护

① 主保护:无时限电流速断保护和带时限电流速断保护. ② 后备保护:定时限过电流保护.

8 无功补偿

8.1 概述

电力系统的无功功率平衡是系统电压质量的根本保证。在电力系统中,整个系统的自然无功负荷总大于原有的无功电源,因此必须进行无功补偿。合理的无功补偿和有效的电压控制,不仅可保证电压质量,而且将提高电力系统运行的稳定性、安全性和经济性。

无功补偿设备包括系统中的并联电容器、串联电容器、并联电抗器、同步调相机和静

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止型动态无功补偿装置等。

8.2 提高功率因数的意义

在用电设备中按功率因数划分,可以有以下三类:电阻性负荷、电感性负荷、电容性负荷。在用电设备中绝大部分为感性负荷。使用电单位功率因数小于1。功率因数降低以后,将带来以下不良后果:

(1) 使电力系统内电气设备的容量不能充分利用,因发电机和变压器电流是一定的,在正常情况下是不允许超过的,功率因数降低,则有功出力将降低,使设备容量不能得到充分利用。

(2) 由于功率因数降低,如若传输同样的有功功率,就要增大电流,而输电线路和变压器的功率损耗和电能损耗也随之增加。

(3) 功率因数过低,线路上电流增大,电压损耗也将增大,使用电设备的电压也要下降,影响异步电动机和其他用电设备的正常运行。

为了保证供电质量和节能,充分利用电力系统中发变电设备的容量,减小供电线路的截面,节省有色金属,减小电网的功率损耗、电能损耗,减小线路的电压损失,必须提高用电单位的功率因数。

8.3 补偿装置的确定

(1) 同步调相机:同步调相机在额定电压±5%的范围内,可发额定容量,在过励磁运行时,它向系统供给感性的无功功率起无功电源作用,能提高系统电压,在欠励磁运行时,它从系统吸收感性的无功功率起无功负荷作用,可降低系统电压。

装有自动励磁调节装置的同步调相机,能根据装设地点电压的数值平滑改变输出(或吸收)无功功率,进行电压调节,但是调相机的造价高,损耗大,维修麻烦,施工期长。

(2) 串联电容补偿装置:在长距离超高压输电线路中,电容器组串入输电线路,利用电容器的容抗抵消输电线的一部分感抗,可以缩短输电线的电气距离,提高静稳定和动稳定度。但对负荷功率因数高(COS?>0.95)或导线截面小的线路,由于PR/V分量的比重大,串联补偿的调压效果就很小。故串联电容器调压一般用在供电电压为35kV或10kV,负荷波动大而频繁,功率因数又很低的配电线路上。

(3) 静止补偿器补偿装置:它由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功率,电抗器可吸收无功功率,两者结合起来,再配以适当的调节装置,就能够平滑地改变输出(或吸收)无功功率的静止补偿器,与同步调机相相比较,运行维护简单,功率 损

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耗小,但相对串联电容及并联电容补偿装置,其造价高维护较复杂。

(4) 并联电容器补偿装置:并联电容器是无功负荷的主要电源之一。它具有投资省,装设地点不受自然条件限制,运行简便可靠等优点,故一般首先考虑装设并联电容器。由于它没有旋转部件,维护也较方便,为了在运行中调节电容器的功率,可将电容器连接成若干组,根据负荷的变化,分组投入或切除。

由于本次设计的变电站为220kV降压变电站,从补偿的角度来选择,以上四种均能满足要求,但是从维护和性能的角度来考虑,选用并联电容器补偿装置比较合适。

表8-1 电容器选择结果

型号 额定电压(kV) 额定容量(kvar) 额定电容(?F) 联接方式 尺寸(mm) BAFH11/3-1800-3W 11/3 1800 142.2 星形联接 1670×1035×1755

设计计算书 9 主变容量的确定计算

本设计任务中220kv侧以双回路与系统相连。系统最大方式容量为3800MVA,220kV另有两回出线,每回出线功率100MVA;110kV架空线4回,2回输送距离30km,每回输送

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功率60MVA;2回输送距离20km,每回输送功率50MVA.10kV电压级,电缆出线2回,每回输送功率3MW;架空线3回,每回输送功率4MW。

110kV侧负荷容量S1=60?2+50?2=220(MVA) 10kV侧负荷容量S2=2?3/0.8+3?4/0.8=22.5(MVA) 主变传送的最大容量S=S1+S2=242.5(MVA)

根据设计任务书要求,本设计采用两台主变,选择容量时应满足当一台主变压器故障或者检修时,另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电站的正常供电。 由此可得单台主变最小容量: 0.7=169.75(MVA) Smin=242.5×

表9-1 SFPS7-180000/220的变压器参数

型号 联接组标号 空载电流% 空载损耗(kW) 额定电压(kV) 高压 220±2×2.5% 额定容量MVA 阻抗电压% 180 高-中 14 SFPS7-180000/220 YN,yn,d11 0.7 178 中压 121 180 高-低 23 低压 10.5 90 中-低 7

10 短路计算

10.1 三相短路计算

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