第一章220KV 变电站电气主接线设计第1.1节原始资料1.1.1变电所规模及其性质：电压等级220/110/35 kv线路回数220kv 本期2回交联电缆（发展1回）110kv 本期4回电缆回路（发展2回）35kv 30回电缆线路，一次配置齐全本站为大型城市变电站2．归算到220kv侧系统参数（SB=100MVA,UB=230KV）近期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1334；零序阻抗X0=0.1693近期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1445；零序阻抗X0=0.2319远期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1139；零序阻抗X0=0.14883．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW4．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW5．环境条件：当地年最低温度-24℃，最高温度+35℃，最热月平均最高温度+25℃，海拔高度200m，气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时。
第1.2节主接线设计本变电站为大型城市终端站。
220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。
220kv和110kv采用SF6断路器。
220kv 采取双母接线，不加旁路。
110kv 采取双母接线，不加旁路。
35kv 出线30回，采用双母分段。
低压侧采用分列运行，以限制短路电流。
第1.3节电气主接线图第二章主变压器选择和负荷率计算第2.1节原始资料1．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW 2．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW3．由本期负荷确定主变压器容量。
功率因数COSφ=0.85第2.2节主变压器选择2.2.1容量选择(1)按近期最大负荷选：110 kv侧：160 MW35 kv侧：170 MW按最优负荷率0.87选主变压器容量每台主变压器负荷110 kv侧：80 MW35 kv侧：85 MW按最优负荷率0.87选主变压器容量。
S N=P L/(0.85×η)=(80+85)/(0.85×0.87)=209.6 MVA或S N=0.6P M/0.85=0.6（160+170）/0.85=232.9 MVA选S N=240MVA，容量比100/50/50的220kv三绕组无激磁调压电力变压器负荷率计算由负荷率计算公式:η=S/S B110kv最大,最小负荷率:η=80/(0.85×120)=78.4% η=65/(0.85×120)=63.7%35kv最大,最小负荷率η=85/(0.85×120)=83.3% η=50/(0.85×120)=49%总负荷率：η=(85+80)/(0.85×240)=80.9%η=(50+65)/(0.85×240)=56.4%(2)按远期最大负荷选：（远期设三台主变压器）110 kv侧：280 MW35 kv侧：240 MW每台主变压器负荷110 kv侧：93.3 MW35 kv侧：80 MW按最优负荷率0.87选主变压器容量。
S N=P L/(0.85×η)=(93.3+80)/(0.85×0.87)=234 MVA选S N=240MVA，容量比100/50/50负荷率计算110kv最大负荷率: η=93.3/(0.85×120)=91.4%35kv最大,最小负荷率η=80/(0.85×120)=78.4%总负荷率：η=(93.3+80)/(0.85×240)=84.9%所以，综合以上讨论可知，从长远考虑选主变压器容量：S N=240 MVA，容量比100/50/50的变压器。
因为：S N/S LMAX=(240×0.85)/(160+170)=61.8%＞60%所以每台主变压器可以带总负荷的60%。
S LMAX/S N=1.62经查表知事故过流允许负荷在过负荷1.6倍时为15分钟，过负荷2.0倍的允许时间为4分钟。
2.2.2变压器参数列表:第三章短路计算第3.1节相关参数计算等值220kv系统: X S1=0.1134 X S0=0.1693变压器: U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(14+24-9)=14.5U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(14+9-24)=-0.5U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(24+9-14)=9.5所以X T1=U1%×S B/(100×S N)=14.5×100/(100×240)=0.06042X T2= U2%×S B/(100×S N)=0X T3= U3%×S B/(100×S N)=9.5×100/(100×240)=0.0396第3.2节短路点选择图3-1 短路点分布图F1点220kv进线断路器侧F2点220kv母联断路器F3点220kv母线F4点主变压器高压侧F5点主变压器中压侧F6点110kv母线F7点110kv出线F8点主变压器低压侧F9点35kv出线第3.3节短路计算图3-2按近期最大运行方式所给参数进行短路计算：X1=2X S1=2×0.1334=0.2668X T1=0.06042X T3=0.0396I B1=S B/3U B1=100/2303=0.2510I B2=S B/3U B2=100/1153=0.5020I B3=S B/3U B3=100/373=1.5603.3.1短路点F1：（220kv进线断路器侧）图3-3标：I K1=E/X1=1/0.2668=3.748有：I K1=I K1×I B1=3.748×0.2510=0.941 KA 3.3.2短路点F2：（220kv母联断路器）图3-4标：I K2=E/X S1=1/0.1334=7.496有：I K2=E×I B1=7.496×0.2510=1.88KA3.3.3短路点F3（220kv母线），F4（主变压器高压侧），与F2情况相同。
3.3.4短路点F5：（主变压器中压侧）X K=0.5（X1+X T1）=0.5（0.2668+0.6042）=0.1636 标：I K5=E/（2×X K）=0.5/0.1636=3.06有：I K5=I K5×I B2=3.06×0.5020=1.536KA3.3.5短路点F6：（110kv母线）X K=0.5（X1+X T1）=0.1636图3-5 图3-6标：I K6=E/X K=1/0.1636=6.11有：I K6=I K6×I B2=6.11×0.5020=3.07 KA3.3.6短路点F7（110kv出线）情况与F6相同。
短路点F8：（主变压器低压侧）图3-7X K=0.5（X T1+X1）+X T3=0.5（0.06042+0.2668）+0.0396=0.2032标：I K8=E/X K=1/0.2032=4.92有：I K8=I K8×I B3=4.923×1.560=7.68 KA短路点F9（35kv出线）情况与F8相同。
第四章主要电气设备选型第4.1节断路器的选择断路器型式的选择：除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。
根据我国当前制造情况，电压6－220kV的电网一般选用少油断路器，电压110－330kV电网，可选用SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。
断路器选择的具体技术条件如下：（1）电压：U g≤ U n U g---电网工作电压（2）电流：I g.max≤ I n I g.max---最大持续工作电流（3）开断电流：I p.t≤ I nbrI pt---断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量I nbr---断路器额定开断电流（4）动稳定： i ch≤ i maxi max---断路器极限通过电流峰值i ch---三相短路电流冲击值（5）热稳定：I∞²t dz≤I t²tI∞--- 稳态三相短路电流t dz -----短路电流发热等值时间I t--- 断路器t秒热稳定电流其中t dz=t z+0.05β"²由β" =I" /I∞和短路电流计算时间t，可从《发电厂电气部分课程设计参考资料》P112，图5－1查出短路电流周期分量等值时间，从而可计算出t dz。
4.1.1 220kv出线断路器（1）选择U g=220 KVI gmax=P LMAX/(3×U n COSθK A选择LW2-220 SF66（2）热稳定校验：I∞2t dz≤式中 I∞-------------稳态三相短路电流；t dz-------------短路电流发热等值时间；I t---------------断路器t秒稳定电流。
其中t dz=t z+0.05β”,由β=I，/I∞=1短路电流计算时间t=t pr+t ab=0.5+0.15+0.06=0.71(t pr为全保护时间，t ab为固有全分闸时间，它包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间)可从小电气书图5-1中查出短路电流周期分量等值时间t z=0.8S，忽略短路电流非周期分量。
所以：t dz=t z+0.05β”=0.8 SQ k= I∞2t dz=0.9412⨯0.8＜I t2t∴I t²×t>Q k满足热稳定要求。
（3）动稳定校验：i ch≤i maxi max---------断路器极限通过电流峰值；i ch -----------三相短路冲击值。
i ch=2.55I”=2.55⨯0.941=2.40< i max=100KA满足动稳定要求。
4.1.2母联断路器，变压器高压侧断路器（1）选择U g=220 KVI gmax=1.05I n=1.05×S n/(3×U nKA选择LW2-220 SF6断路器6（2）热稳定校验：I∞2t dz≤I t2t其中t dz=t z+0.05β”,由β=I，/I∞=1查出短路电流周期分量等值时间tz=0.8 S，忽略短路电流非周期分量。