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110千伏变电站设计计算书

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第1章主变容量的确定1.1主变压器的负荷计算N ——主变台数S Te————单台主变额定容量S js————计算负荷容量S js＝143.05×（1＋8%）5=210(MV A)(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，是当地的枢纽变电站之一，为了保证供电的可靠性，变电站至少应装设两台主变压器。

要求：nS Te≧S js单台主变容量为：S Te≧S js/n＝210/2＝105（MV A）根据变压器容量的额定值，选择单台变压器容量为120MVA。

当一台变压器停运时：（120/143）*100%＝83%＞70% 符合要求所以，选择两台容量为120MVA的主变，主变总容量为240MVA。

1.2变压器的技术参数型号SSPSZL－120000/220连接组标号Y n /Y n0/d11高压中压低压额定电压（KV）220±8*1.5% 121 11；10.5高-中高-低中-低阻抗电压%14 23 7容量比100/100/50型号中各个符号表示意义： 从左至右S ：三相 SP ：强水 S ：三绕组 Z ：有载调压 L ：铝 120000：额定容量 220：电压等级第2章 短路电流计算2.1选择基准容量一、根据公式 B B B I U S 3=式中 S B —— 所统计各电压侧负荷容量 U B —— 各电压等级额定电压 I B —— 最大持续工作电流 已知S B =100MV A U B1230KV U B2 =115KV U B3=10.5KV 则基准电流:KAU S I B B B 251.02303100311=∙==KAU S I B B B 502.01153100322=∙==KAU S I B B B 499.55.103100333=∙==2.2基准值及短路点选取 等值电路图1、在短路计算的基本假设前提下，选取基准容量S B =100MV A ，U B 为各级电压平均值（230、115、10.5KV ）2、短路点分别选取变电站的三级电压汇流母线： 220kv —d1,110kv —d2,10kv —d3。

3、计算变压器各绕组电抗标幺值阻抗电压%高中 低 142374、各绕组等值电抗V S （1-2）=14% V S （1-3）=23% V S （2-3）=7% 高压侧：V S1%=21[V S （1-2）%+V S （1-3）%-V S （2-3）%] =21（14+23-7）=15中压侧： V S2%=21[V S （1-2）%+V S （2-3）%-V S （1-3）%] =21（14+7-23）=-1低压侧： V S3%=21[V S （1-3）%+V S （2-3）%-V S （1-2）%] =21（23+7-14）=8 5、各绕组等值电抗标幺值为：高压侧： X 高=V S1%×100/120×100=0.125 中压侧： X 中=V S2%×100/120×100=-0.08 低压侧： X 低=V S3%×100/120×100=0.07X 9=X 3＋X 4＝0.125-0.008＝0.117 X 10=X 6＋X 7＝0.125-0.008＝0.117 X 11=X 9/2＝0.117/2＝0.0585 X 12=X 1＋X 11＋（X 1×X 11）/X 2=0.2+0.0585+(0.2×0.585)/0.3=0.298X13=X3+X11+(X3×X11)/X1=0.3+0.0585+(0.3×0.585)/0.3=0.446X14=X3＋X5=0.125＋0.07=0.195X15=X6＋X8=0.125+0.07=0.195X16=X14/2=0.195/2=0.0975X17=X1＋X16＋（X1* X16）/X2=0.2+0.0975+(0.2×0.585)/0.3=0.363X18=X2＋X16＋（X3* X16）/X1＝0.3+0.0975+(0.3×0.585)/0.2=1.862.3各短路点短路计算一、d1点短路X js=0.2×（941/100）=1.882各电源供给的短路电流标么值电源计算式I4”I0.1 I0.2I4发电机查图4-8，4-9，4-10（P120）0.54 0.51 0.5 0.59系统1/0.3 3.3 3.3 3.3 3.3各电源短路电流周期分量有效值电源额定电流（KA）短路电流（KA）计算式电流值计算式I”I0.1 I0.2 I4发电机941/213×2302.362.36×标么值1.274 1.203 1.18 1.392系统100/213×2300.250.25×标么值0.825 0.825 0.825 0.825合计 2.099 2.028 2.005 2.017 1、短路容量和短路电流最大值S d=IUIjt3求得：S‘’=836MV A S0.1=807.8MV A S0.2=798.7MV A S4=883MV A 冲击电流i ch=2.55×2.099=5.35KA全电流I ch=I‘’｛1+2（1.8-1）2｝1/2=3.17KA二、d2点短路电流计算X js12＝0.298×941/100＝2.804各电源供给的短路电流标么值电 源 计 算 式 I ‘’ I 0.1 I 0.2 I 4 发电机 查图4-8 4-9 4-10（P130） 0.36 0.34 0.34 0.35 系统1/0.446 2.2422.2422.2422.242各电源短路电流周期分量有效值 电源额定电流（KA ）短路电流（KA ）计算式电流值计算式 I”I 0.1I 0.2I 4发电机941/213×1154.724 4.724×标么值 1.7 1.606 1.606 1.653系统100/213×115 0.502 0.502×标么值1.125 1.125 1.125 1.125合计2.825 2.731 2.731 2.778短路容量和短路电流最大值短路容量S d ＝I U I j t 3 求得：S ‘’=562MVA S 0.1=544MVA S 0.2=544MVA S 4=553MVA 冲击电流 i ch =2.55×2.285=7.2KA全电流 I ch =I ‘’｛1+2（1.8-1）2｝1/2=4.266KA 三、d 3点短路电流计算X js12＝0.298×941/100＝2.804各电源供给的短路电流标么值电源计算式I‘’I0.1I0.2I4发电机查图4-84-94-10（P130）0.3 0.27 0.27 0.28系统1/1.86 0.538 0.538 0.538 0.538各电源短路电流周期分量有效值电源额定电流（KA）短路电流（KA）计算式电流值计算式I”I0.1 I0.2 I4发电机941/213×10.551.74 51.74×标么值15.522 13.97 13.97 14.49系统100/213×10.55.5 5.5×标么值2.959 2.959 2.959 2.959合计18.481 16.929 16.929 17.449 短路容量和短路电流最大值短路容量S d＝IUIjt3求得：S"=336MVA S0.1=307.87MVA S0.2=307.87MVA S4=317.33MVA 冲击电流i ch＝2.55×18.481＝47.13KA全电流I ch＝I”｛1+2（1.8-1）2｝1/2＝27.91KA短路计算成果表短路点短路容量（MV A）ich冲击电流（KA）全电流有效值Ich（KA）S’’S0.1 S0.2S4d1 836 807.8 798.7 883 5.33 3.17 d2 562 5445445537.2 4.266 d3 336307.87 307.87 317.3347.1327.91第三章 主要电气设备选择与校核3.1电流I gmax 220KV 侧：I e ＝US 3=2203120⨯=0.315（KA ）I gmax ＝1.05 I e ＝1.05×0.315＝0.331（KA ）I cr =211.7、(3*220)=0.556(KA)110KV 侧：I e =US 3=1103120⨯=0.63（KA ）I gmax ＝1.05 I e ＝1.05×0.63＝0.664（KA ） 10KV 侧： I e =US 3=103120⨯=6.929（KA ）I gmax ＝1.05 I e ＝1.05×6.929＝7.275（KA ） 站用电： I e =US 3=1034.1⨯=0.081（KA ）I gmax ＝1.05 I e ＝1.05×0.081=0.085（KA ） 3.2断路器的校验 1、按短路热稳定校验： 1）220KV 侧：热稳定所用计算时间：t js =t d +t btdz=0.2+0.06=0.26(s)β”=I”/I∞=2.099/2.217=0.95查得t j2＝0.25s0.1s>t js>1s，故应考虑非周期分量的热效应，有：t jf＝0.05β”2＝0.05×0.952＝0.045（s）即得短路电流的发热量为：Q d=I∞2(t j2+t jf)=2.2172(0.25+0.045)=1.45(KA2s)断路器允许热效应：Q xu＝31.52×4＝3969 (KA2s)所以，Q d＜Q xu，故主保护动作时，满足热稳定要求。

t b=4.2 t d＝0.06t js=t d+t b=4.2+0.06=4.26(s)β”=I”/I∞=2.099/2.217=0.95查得t j2＝3.6s由于t js>1s，故可略去非周期分量的热效应，取：t jf＝0（s）短路电流的发热量为：Q d=I∞2(t j2+t jf)=2.2172×3.6=17.69(KA2s)断路器允许热效应：已知Q xu＝3969 (KA2s)所以，Q d＜Q xu，故当主保护拒动时，也可满足热稳定要求2）110KV侧t b=0.2s t d＝0.07st js=t d+t b=0.2+0.07=0.27(s)β”=I”/I∞=2.825/2.778=1.0170.1s>t js>1s，故应考虑非周期分量的热效应，有：t jf＝0.05β”2＝0.05×1.0172＝0.052（s）即得短路电流的发热量为：Q d=I∞2(t j2+t jf)=2.7782(0.3+0.052)=2.716(KA2s)断路器允许热效应：Q xu＝15.82×4＝998.56 (KA2s)所以，Q d＜Q xu，故主保护动作时，满足热稳定要求。

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110千伏变电站设计计算书

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第1章主变容量的确定1.1主变压器的负荷计算N ——主变台数S Te————单台主变额定容量S js————计算负荷容量S js＝143.05×（1＋8%）5=210(MV A)(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，是当地的枢纽变电站之一，为了保证供电的可靠性，变电站至少应装设两台主变压器。

要求：nS Te≧S js单台主变容量为：S Te≧S js/n＝210/2＝105（MV A）根据变压器容量的额定值，选择单台变压器容量为120MVA。

当一台变压器停运时：（120/143）*100%＝83%＞70% 符合要求所以，选择两台容量为120MVA的主变，主变总容量为240MVA。

1.2变压器的技术参数型号SSPSZL－120000/220连接组标号Y n /Y n0/d11高压中压低压额定电压（KV）220±8*1.5% 121 11；10.5高-中高-低中-低阻抗电压%14 23 7容量比100/100/50型号中各个符号表示意义： 从左至右S ：三相 SP ：强水 S ：三绕组 Z ：有载调压 L ：铝 120000：额定容量 220：电压等级第2章 短路电流计算2.1选择基准容量一、根据公式 B B B I U S 3=式中 S B —— 所统计各电压侧负荷容量 U B —— 各电压等级额定电压 I B —— 最大持续工作电流 已知S B =100MV A U B1230KV U B2 =115KV U B3=10.5KV 则基准电流:KAU S I B B B 251.02303100311=∙==KAU S I B B B 502.01153100322=∙==KAU S I B B B 499.55.103100333=∙==2.2基准值及短路点选取 等值电路图1、在短路计算的基本假设前提下，选取基准容量S B =100MV A ，U B 为各级电压平均值（230、115、10.5KV ）2、短路点分别选取变电站的三级电压汇流母线： 220kv —d1,110kv —d2,10kv —d3。

110kv整定计算计算书

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一.参数计算 1.1基准值基准容量：B S =100MV·A 基准电压：B U =115V 基准电流：5023==BBB U S I A 基准电抗：25.1322==BBB S U Z Ω1.2各元件阻抗有名值的计算：发电机等值阻抗 22"""*Z ***cos N NG dN dd N N NU U Z X X X S P ϕ====0.119*110100*0.85=12.24Ω 变电站T 等值阻抗 22%*U 10.5*11544.08100100*31.5k av T N U Z S ===Ω224545%*U 10.5*11534.72100100*40k av T NT U Z S ===Ω 226767%*U 10.5*11569.43100100*20k av T NT U Z S ===Ω 线路的正序阻抗 1*0.4*3614.4l S B S BZ z L ===Ω 1*0.4*2510lAB AB Z z L ===Ω 1*0.4*2710.8lBC BC Z z L ===Ω S 的最大运行方式正序阻抗*22.m a x .m a x115*0.11*14.55100av s s B U Z Z S ===Ω S 的最小运行方式正序阻抗 *22.min.min 115*0.18*23.81100av s s B U Z Z S ===ΩS 的最大运行方式零序阻抗 *220.max0.max 115*0.4*52.9100av s s B U Z Z S ===ΩS 的最小运行方式零序阻抗 *220.min 0.min 115*0.54*71.415100av s s B U Z Z S ===Ω1.3各元件标幺值的计算发电机的G 电抗标幺值：647.11785.0100cos ===ϕN N P S MV A "1000.1190.101117.647B G dN S X X S ==⨯= 0.101132.2513.36G G B X X Z ==⨯= 变压器T 的电抗标幺值：*%10.5*100=0.33100100*31.5K B T N U S X S ==*4545%*S 10.5*1000.263100100*40k B T NT U X S ===*674%*S 10.5*1000.525100100*20k B T NT U X S ===最大运行方式下正序阻抗标幺值：.max .max 14.40.109132.25s s B Z X Z === 最大运行方式下零序阻抗标幺值：0.max 0.max 52.9=0.4132.25s s B Z X Z == 最小运行方式下正序阻抗标幺值：.max .min 23.81=0.18132.25s s B X X Z == 最小运行方式下零序阻抗标幺值：0.max 0.min 71.415=0.54132.25s s B X X Z == 各条线路正序（负序）电抗标幺值：*1221100*L *0.4*36*0.109115B SB SB B S Z z U ===*1221100*L *0.4*25*0.076115B AB AB B S Z z U === *1221100*L *0.4*27*0.082115B BC BC B S Z z U === *0220100*L *1.2*36*0.327115B SB SB B S Z z U ===*0220100*L *1.2*25*0.227115B AB AB B S Z z U === *0220100*L *1.2*27*0.245115B BC BC B S Z z U === 二、短路电流以A 点发生接地短路故障为例，流过各保护安装处的短路电流 1、最大运行方式A 点发生接地故障的正序网图 A 点发生接地故障的负序网图A 点发生接地故障的零序网图①正序电抗1.max .max 1.max 11//()0.245//(0.110.1090.076)0.134G T S SB AB X X X X X ∑*+****=++=++=②负序电抗2.max .max 2.max 22//()0.245//(0.110.1090.076)0.134G T S SB AB X X X X X ∑*+****=++=++=③零序电抗0.max 00.max 00//()0.33//(0.40.3270.227)0.245T S SB AB X X X X X ∑*****=++=++=因为*⋅∑*⋅∑>max 1max 0X X ，故单相接地短路的零序电流)1(0k I 大于两相接地短路的零序电流)1,1(0k I 。

110KV变电所继电保护设计整定计算设计任务书

110KV变电所继电保护设计整定计算设计任务书

电力职业技术学院继电保护及其自动化专业毕业设计任务书标题:110KV变电站继电保护的设计与整定计算原始数据:1.设计一座110KV降压变电站(1)110KV侧有L101、L103两条出线，35KV侧有L302、L303、L304、L305、L306五条出线，10KV侧有八条出线。

(2)与电力系统的连接；①110KV侧线路L101接入110kv系统:②35KV侧一路通过306开关接入35KV区域供电系统。

(3)主变压器数量及容量:1、每台变压器容量:31.5MVA绕组类型及接线组别:三相三绕组，yo/y/△-12-11；额定电压:110/38.5/11KV；短路百分比:高-中(17)，高-低(10)，中-低(6.5):绝缘类型:分级绝缘。

(4)110kv、35KV、10KV母线侧线路后备保护最大动作时间分别为110kv:2.5S、35kv:2.5S、10kv:2S。

2.电力系统的主要参数:(1)1)110kv系统最大等效正序电抗*ma*为6.6ω，最小等效正序电抗*ma*为5.3ω，最大等效电抗*ma* = 5.3Ω，35KV系统为9.2ω，最小等效电抗*.ma*为8.1ω。

(2)部分线路的主要参数如下表所示:L101:额定电压110KV长度52KM最大(额定)负载为51MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L302:额定电压35KV长度18KM最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L303:额定电压35KV长度16公里；最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L304额定电压35KV长度32KM最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L305:额定电压35KV长21公里；最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L306:额定电压35KV长度25公里；最大(额定)负载为13.2MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4二、设计的主要要求1.根据本变电站主变压器的类型和容量，配置主变压器的继电保护方案，计算其主保护的整定；2.配置L303和L304线路的继电保护方案，并进行相应的整定计算。

110kV变电站计算书

110kV变电站计算书

110kV 变电站计算书一 短路电流计算一） 给定输入数据1） 110kV 母线三相短路电流（系统专业提供）：I 1(3) 2） 110kV 母线单相短路电流（系统专业提供）：I 1(1)综合：110kV 母线最大短路电流：I 1max = max （I 1(3)，I 1(1)） 3） 基准容量：S j = 100MV A4） 110kV 基准电压：U 1j = 115kV 5） 10kV 基准电压：U 2j = 10.5kV6） 变压器短路电压百分比（可研确定）：U d % =177） 变压器最大容量绕组的额定容量：S e = 50 MV A （根据实际确定） 8） 110kV 设备短路电流计算时间：t 1= 3秒 9） 10kV 设备短路电流计算时间：t 2 = 4秒 10） 110kV 设备短路假想时间：t j1= 0.05秒 11） 10kV 设备短路假想时间：t j2 = 0.05秒二） 110kV 计算结果1） 110kV 系统短路容量：MVA I U S j k 25343max 111=⨯⨯='' 2） 110kV 系统阻抗：Ω=''=039.01*1k jS S X 3） 110kV 变压器阻抗：34.0100%*=⨯=ejd d S S U X 4） 110kV 短路冲击电流峰值：kA I i ch 4.328.12max 11=⨯⨯=5） 110kV 全短路电流有效值：kA I I ch 33.1952.1max 11=⨯=6） 110kV 短路电流周期分量：kA I I 72.12max 11=='' 7） 110kV 稳态短路电流：kA I I 72.12max 11==∞ 8） 1111=''=''∞I I β 三）10kV 计算结果1） 10kV 母线综合阻抗：d X X X ***+=∑ 2） 10kV 短路电流：kA U S X I jj 16312*2=⨯⨯=∑ 3） 10kV 系统短路容量：MVA I U S j k 2903222=⨯⨯=''4） 10kV 短路冲击电流峰值：kA I i ch 408.1222=⨯⨯= 5） 10kV 全短路电流有效值：kA I I ch 2452.122=⨯=6） 10kV 短路电流周期分量：22I I ='' 7） 10kV 稳态短路电流：22I I =∞8） 1222=''=''∞I I β四） 系统简化阻抗图(100MV A)五） 短路电流计算结果表二 母线（软导线、母排、电力电缆）的选择校验一） 110kV 主变引线主变回路持续工作电流（过载1.3倍）：A u S I N g 3263115500003.133.1=⨯⨯=⨯⨯=选用导线结果如下：载流量修正系数：（P376 & P336）条件为屋内且环境温度40度下，修正系数0.81 软导体不需要动稳定校验，仅进行热稳定校验：（P337）2225387372.12mm kA C Q S d =⨯=≥二） 10kV 主变引线1.主变回路持续工作电流（过载1.3倍）：A u S I N g 357435.10500003.133.1=⨯⨯=⨯⨯=热稳定校验：（P337）22187171416mm k C Q S d =⨯=≥按短路动稳定校验：（P337）1）.矩形母线相间应力计算如下：βσ⨯⨯⨯⨯=--22310248.17ch xx i aWl （2-1）L=120cm a=45cm W= 0.333bh 2(根据母线的不同形状和布置的母线截面系数不同)=0.333×1×12.52=52.03cm 3 以上各参数代入式2-1计算：)/(6.17603.5245/18.4012010248.17/10248.172223223cm N aWB i L ch x x =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=---δ2）.矩形母线片间应力计算如下（片间 间隔垫 间距为40cm ）：)/(3.16101/8.401.08.910/8.922222cm N b i k F ch x x =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=--)/(4.1022315.12/403.169.4/9.422222cm N bh L F e x x =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=δ)/(13720)/(104004.102236.17622cm N cm N x x x <=+=+=-δδδ经计算，矩形硬母线满足动稳定要求。