110千伏变电站设计计算报告书

型号SSPSZL－10/220连接组标号Y/Y/dnn011第1章主变容量拟定1.1主变压器负荷计算N——主变台数S单台主变额定容量Te————S计算负荷容量js————S＝143.05×（1＋8%）5=210(MVA)js(国民经济增长率按8%，负荷按5年规划考虑)由于该变电站存在一类负荷，是本地枢纽变电站之一，为了保证供电可靠性，变电站至少应装设两台主变压器。规定：nS≧STejs单台主变容量为：S≧S/n＝210/2＝105（MVA）Tejs依照变压器容量额定值，选取单台变压器容量为120MVA。当一台变压器停运时：（120/143）*100%＝83%＞70%符合规定因此，选取两台容量为120MVA主变，主变总容量为240MVA。1.2变压器技术参数额定电压（KV）高压中压低压220±8*1.5%12111；10.5阻抗电压%高-中高-低中-低14237容量比100/100/503UB13UB23UB3BBBBB型号中各个符号表达意义：从左至右S：三相SP：强水S：三绕组Z：有载调压L：铝10：额定容量220：电压级别第2章短路电流计算2.1选取基准容量一、依照公式S3UIBBB式中S——所记录各电压侧负荷容量U——各电压级别额定电压I——最大持续工作电流已知S=100MVAU230KVU=115KVU=10.5KVBB1B2B3则基准电流:ISB11000.251KAISB21000.502KAISB31005.499KA2.2基准值及短路点选用等值电路图32303115310.5B高中低阻抗电压%142371、在短路计算基本假设前提下，选用基准容量S=100MVA，U为各BB级电压平均值（230、115、10.5KV）2、短路点分别选用变电站三级电压汇流母线：220kv—d1,110kv—d2,10kv—d3。3、计算变压器各绕组电抗标幺值4、各绕组等值电抗V=14%V=23%V=7%S（1-2）S（1-3）S（2-3）高压侧：V%=1[V%+V%-V%]S12S（1-2）S（1-3）S（2-3）=1（14+23-7）=152中压侧：V%=1[V%+V%-V%]S22S（1-2）S（2-3）S（1-3）=1（14+7-23）=-12低压侧：V%=1[V%+V%-V%]S32S（1-3）S（2-3）S（1-2）=1（23+7-14）=825、各绕组等值电抗标幺值为：高压侧：X=V%×100/120×100=0.125高S1中压侧：X=V%×100/120×100=-0.08中S2低压侧：X=V%×100/120×100=0.07低S3X=X＋X＝0.125-0.008＝0.117934X=X106＋X＝0.125-0.008＝0.1177X=X/2＝0.117/2＝0.0585119X=X＋X＋（X×X）/X121111112143515681614X=XXX*X/X电源计算式I”4I0.1I0.2I4=0.2+0.0585+(0.2×0.585)/0.3=0.298X=X+X+(X×X)/X133113111=0.3+0.0585+(0.3×0.585)/0.3=0.446X=X＋X=0.125＋0.07=0.195X=X＋X=0.125+0.07=0.195X=X/2=0.195/2=0.0975＋＋（）171161162=0.2+0.0975+(0.2×0.585)/0.3=0.363X=X＋X＋（X*X）/X＝0.3+0.0975+(0.3×0.585)/0.2=1.861821631612.3各短路点短路计算一、d1点短路Xjs=0.2×（941/100）=1.882各电源供应短路电流标么值额定电流短路电流（KA）（KA）电源电流计算计算式I”I值式0.1I0.2I42.36×发电941/×3122.36标么1.2741.2031.181.392机230值0.25×系统100/×3120.25标么0.8250.8250.8250.825230值共计2.0992.0282.0052.017查图4-8，发电机4-9，4-100.540.510.50.59系统（P120）1/0.33.33.33.33.3各电源短路电流周期分量有效值1、短路容量和短路电流最大值Sd=3ItUjI求得：S‘’=836MVAS0.1=807.8MVAS0.2=798.7MVAS4=883MVA冲击电流ich=2.55×2.099=5.35KA全电流Ich=I‘’｛1+2（1.8-1）2｝1/2=3.17KA二、d2点短路电流计算Xjs12＝0.298×941/100＝2.804电源计算式I‘’I0.1I0.2I4额定电流（KA）短路电流（KA）电源电流计算计算式I”III发电941/×312机115系统100/×321151共计各电源供应短路电流标么值发电查图4-84-90.360.340.340.35机系统4-10（P130）1/0.4462.2422.2422.2422.242各电源短路电流周期分量有效值值式0.10.244.7244.724×标么1.71.6061.6061.653值0.5020.502×标么1.1251.1251.1251.125值2.8252.7312.7312.778短路容量和短路电流最大值短路容量Sd＝3ItUjI求得：S‘’=562MVAS0.1=544MVAS0.2=544MVAS4=553MVA冲击电流ich=2.55×2.285=7.2KA全电流Ich=I‘’｛1+2（1.8-1）2｝1/2=4.266KA三、d3点短路电流计算Xjs12＝0.298×941/100＝2.804电源计算式I‘’I0.1I0.2I4发电查图4-84-9ch电源额定电流（KA）短路电流（KA）计算式电流值计算式32I”15.522I0.1I0.2I4发电941/1×51.7451.74×13.9713.9714.49机10.5标么值系统100/321×5.55.5×标2.9592.9592.9592.95910.5么值共计18.48116.92916.92917.449短路容量（MVA）ich冲击电全电流有效短路点S’’S0.1S0.2S4流（KA）值Ich（KA）各电源供应短路电流标么值0.30.270.270.28机系统4-10（P130）1/1.860.5380.5380.5380.538各电源短路电流周期分量有效值短路容量和短路电流最大值短路容量S＝3IUtjI求得：S=336MVAS=307.87MVAS=307.87MVAS=317.33MVA0.10.24冲击电流i＝2.55×18.481＝47.13KA全电流Ich＝I”｛1+2（1.8-1）2｝1/2＝27.91KA短路计算成果表d3U33U311032203U3103U3103.1Igmaxecr=gmaxe=gmaxe=eeeId1836807.8798.78835.333.17d25625445445537.24.266d3336307.87307.87317.3347.1327.91第三章重要电气设备选取与校核电流gmax220KV侧：I＝S=120=0.315（KA）I＝1.05I＝1.05×0.315＝0.331（KA）I=211.7、(*220)=0.556(KA)110KV侧：IS=120=0.63（KA）I＝1.05I＝1.05×0.63＝0.664（KA）10KV侧：IS=120=6.929（KA）I＝1.05I＝1.05×6.929＝7.275（KA）站用电：Se=1.4=0.081（KA）Igmax＝1.05Ie＝1.05×0.081=0.085（KA）3.2断路器校验1、按短路热稳定校验：1）220KV侧：热稳定所用计算时间：tjs=td+tbtdz=0.2+0.06=0.26(s)β”=I”/I∞=2.099/2.217=0.95查得tj2＝0.25s0.1stjs1s，故应考虑非周期分量热效应，有：tjf＝0.05β”2＝0.05×0.952＝0.045（s）即得短路电流发热量为：Qd=I∞2(tj2+tjf)=2.2172(0.25+0.045)=1.45(KA2s)断路器容许热效应：Qxu＝31.52×4＝3969(KA2s)因此，Qd＜Qxu，故主保护动作时，满足热稳定规定。tb=4.2td＝0.06tjs=td+tb=4.2+0.06=4.26(s)β”=I”/I∞=2.099/2.217=0.95查得tj2＝3.6s由于tjs1s，故可略去非周期分量热效应，取：tjf＝0（s）短路电流发热量为：Qd=I∞2(tj2+tjf)=2.2172×3.6=17.69(KA2s)断路器容许热效应：已知Qxu＝3969(KA2s)因此，Qd＜Qxu，故当主保护拒动时，也可满足热稳定规定2）110KV侧tb=0.2std＝0.07stjs=td+tb=0.2+0.07=0.27(s)β”=I”/I∞=2.825/2.778=1.017查得tj2＝0.3s0.1stjs1s，故应考虑非周期分量热效应，有：tjf＝0.05β”2＝0.05×1.0172＝0.052（s）即得短路电流发热量为：Qd=I∞2(tj2+tjf)=2.7782(0.3+0.052)=2.716(KA2s)断路器容许热效应：Qxu＝15.82×4＝998.56(KA2s)因此，Qd＜Qxu，故主保护动作时，满足热稳定规定。tb=3.2td＝0.07tjs=td+tb=3.2+0.07=3.27(s)β”=I”/I∞=2.825/2.778=1.017查得tj2＝2.77s由于tjs1s，故可略去非周期分量热效应，取：tjf＝0（s）短路电流发热量为：Qd=I∞2(tj2+tjf)=2.7782×2.77=21.38(KA2s)断路器容许热效应：已知Qxu＝998.56(KA2s)因此，Qd＜Qxu，故当主保护拒动，后备保护动作时，也可满足热稳定规定。3）10KV侧tb=0.2std＝0.105stjs=td+tb=0.2+0.105=0.305(s)β”=I”/I∞=18.481/17.449=1.059查得tj2＝0.27s由于0.1stjs1s，故应考虑非周期分量热效应，有：tjf＝0.05β”2＝0.05×1.062＝0.056（s）短路电流发热量为：Qd=I∞2(tj2+tjf)=17.4492×（0.27+0.056）=99.26(KA2s)断路器容许热效应：已知Qxu＝3×102＝300(KA2s)因此，Qd＜Qxu，故当主保护动作，满足热稳定规定。2、按短路动稳定校验：1）SW6-220I型断路器动稳定电流Idf＝80KA，断路器安装点最大短路冲击电流ich＝5.35KA，ich≤idf,，因此，满足动稳定需求。2）SW6-110型断路器动稳定Idf＝41KA电流，断路器安装点最大短路冲击电流ich＝7.2KA，ich≤idf,，因此，满足动稳定需求。3）ZN12-10Ⅲ/1600型断路器动稳定电流idf＝125KA，断路器安装点最大短路冲击电流ich＝47.13KA，ich≤idf,，因此满足动稳定需求。3.3隔离开关校验1、按热稳定校验：Qd≦Qxu1）220KV侧：Qd＝1.45(KA2s)Qxu＝31.52×4＝3969(KA2s)Qd＜Qxu故满足稳定规定。2）110KV侧Qd＝2.716(KA2s)Qxu＝21.52×4＝2311(KA2s)dQQxuxuQQdwdwdwchdwchchdwchdwdwdw＜，故满足热稳定规定。dxu3）10KV侧Q＝99.26(KA2s)，GW19-10型隔离开关Q＝402×4＝6400(KA2s)GN16-10型隔离开关Q＝302×5＝4500(KA2s)＜，故满足热稳定规定。dxu2、按短路动稳定校验1）220KV侧GW4-220（D）/1250型隔离开关动稳定电流峰值i＝80KA，已知断路器安装点最大短路冲击电流i＝5.