前河山变电所电气部分设计.doc

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1、 网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：前山河变电所电气部分设计内容摘要锦州葫芦岛两锦地区地理位置优越，该地区电网在辽西和辽中的电网中处于较为重要的位置。随着国民经济的迅速增长和电力企业的快速发展，两锦地区电网的结构也需要完善，为此在锦州地区建立220KV的电网势在必行。考虑各个因素，本次毕业设计确定的方案是220kV前山河变电所的主要电器设备接线图以及变电站的防雷保护。通过考虑到确保电力系统的稳固性、可靠性和持续性，分析原始资料、查阅相关手册、选择比较主接线、计算短路电流、以及绘制线路图等一系列步骤，确定了本方案的各个细节。最后通过详细的计算和分析，说明文章中提出的方案对提高电力系统供电的

2、可靠性和运行的经济性有着十分重要的作用，对构建新城区城市电网，为辽西经济带开发提供电力保障，为该地区提供更为充足的供电能力和网架支撑也非常重要。关键词：电气设计；变电所；电气主接线目 录内容摘要I1绪论31.1变电站的发展现状与趋势31.2变电站的研究背景31.3本次论文的主要工作42电气设计的主要内容52.1变电所的总体分析及主变选择52.2电气主接线的选择52.3短路电流计算62.4电气设备选择62.5配电设计和总平面布置设计63变电所的总体分析及主变选择83.1变电所的总体情况分析83.2主变压器容量的选择83.3主变压器台数的选择84电气主接线设计114.1引言114.2电气主接线设计

3、的原则和基本要求114.3电气主接线设计说明125短路电流计算145.1短路计算的目的145.2变电所短路短路电流计算146结论16参考文献171 绪 论1.1 前山河变电站的发展现状与趋势锦州地处辽西电网的中部，其西部与朝阳地区相连，起山海关脚下，东部连着盘锦和阜新地区，至饶阳河畔，南临渤海湾，北枕松岭山脉，地理位置十分良好。在“九五”期间，该地区用电负荷处于平稳增长状态。但在“十五”初期，由于国家产业结构的调整，部分工业用户受到影响，开始出现减产或停产局面，地区用电负荷出现负增长的现象。2003年后，随着国家实施振兴东北老工业基地的政策，本地工业、农业和第三产业迅速发展，用电负荷快速增长。

4、总体来说，辽西系统是典型的电源外送型系统，盘锦和锦州地区电网汇集了赤峰元宝山、阜新以及本地区绥中、南票、锦州三个发电厂的出力，向辽中电网输送电力时，电网通过500kV线路3回以及地区间220kV联络线。锦州和葫芦岛两锦地区绥中发电厂接入的是500kV的电网，通过绥中电厂-绥中变线一回线路向地区负荷供电，在该地区220kV层电力平衡中，绥中发电厂参与平衡时按300MW的装机容量，按照统计数值，地方电厂以100MW出力。2008年，220kV层面上，锦州和葫芦岛两锦地区冬大方式有325MW供电缺额，冬腰方式有72MW供电缺额。2010年，由于投运了大唐国际锦州热能发电厂、南票热能发电厂二期机组以及

5、凌海风电场等，缺电局面有所扭转，冬大方式多供电32MW，冬腰方式多供电277MW。对于两锦地区内部而言，在220kV层面接入的电厂主要在锦州地区，这些电厂的出力除了需要满足本地区负荷外，还要输送到朝阳和盘锦地区。而由于葫芦岛地区的发电厂仅有南票热电厂，加上该电厂机组的出力不能完全满足地区负荷的需求，大部分的电力还需从500kV沙河营变电所输入。由此可见，要完善锦州电网的主网架，建设220KV的前山河变电站是很重要的基础，该变电站的建设还将很好地支撑着辽西经济带66KV及以下电网，对接下来的高压配电网络优化，进一步提高供电安全可靠性以及运行经济性具有十分重要的意义。同时，该措施还可以解决当地目前

6、供电容量严重不足、电网资源严重匮乏的问题。由此看来，220KV前山河输变电工程的建设十分必要，同时也是非常紧迫的。1.2 前山河的研究背景电力工业一直是国民经济发展过程中十分重要的基础能源产业，它作为国民经济的第一基础产业，关系着国计民生的基础，也是世界各个国家经济发展战略中的优先发展的重点。电力工业作为先进的生产力和国家的基础能源产业，很大程度上促进着国民经济的发展和社会的进步，不仅关系着社会经济会发展，而且与国民的日常生活密切相关。近年来，随着我国经济的快速发展，电的需求量迅速扩大，同时，其销售市场的扩大又在很大程度是刺激了整个电力生产企业的快速发展，而人们对供电的要求也越来越高，尤其是电

7、力供应的稳定性、可靠性以及持续性。但是当前来看，电力工业的发展却仍然不能很好地满足整个社会发展和人们的需求，没有起到很好的先行作用。以2004年夏季负荷供电的高峰期为例，全国范围内预计总的缺电量大约为3000万KW，24个省区都出现了先后拉闸限电的情况，预期这种局面还要过二至三年才可以得到较好的黄姐。锦州市地处辽宁省西部，西边与葫芦岛市毗邻，北部分别接壤着朝阳、阜新市接壤，东南部与盘锦市为邻，东部与沈阳市为邻，西南方临近渤海辽东湾。经纬分别东经1218，北纬417。全市东西方向最长为173km，南北方向宽57km，地理面积为10301平方千米。该市辖管四区两县级市两县，分别为古塔区、太和区、凌

8、河区、开发区和葫芦岛市、北宁市以及黑山县和义县。该区地势比较狭长，西北高东南低，地理位置依山傍海，十分优越独具特色，已经形成了海陆空立体交通。作为进出关的必经之地，锦州市素有“辽西走廊”之称。长期发展以来，锦州市的经济特点是，大中型企业为骨干，地方乡镇企业为依托，工业体系主要有石油化工业、电力产业、冶金机械业、轻工纺织业、造纸业以及食品加工业等，门类十分齐全。商业和金融业发达的同时，锦州市文化教育基础也很雄厚。它作为辽西地区物资的集散地，金融业很活跃，辐射半径也在逐步扩大。在教育方面，锦州市有五座普通高等院校，60余个各类科研院所，在辽宁省属第三位，是人才培养基地之一。从党中央和国务院提出了振

9、兴东北老工业基地的战略和辽宁省委、省政府实施了辽西北开发战略以来，锦州面临着巨大的历史发展机遇，充分把握这个机遇将会对快速促进锦州社会经济的发展，提前实现全面建设小康社会的目标有着巨大的推动作用。为此，今后一个时期，锦州市将把调整改造老工业基地，使其全面振兴作为全市发展经济的前山河的重要任务，实施了“开放牵动”、“工业立市”以及“以港兴市”三大重要发展战略，始终坚持着经济建设和社会进步同步协调发展。该战略部署也相应地提高了地区的供电电压和负荷，但是，一直以来，锦州地区220KV的电源非常少，城市的用电多来源于周边的发电厂和变电站等，引起一些变电站的超负荷运行，严重威胁着该区电网的稳定性和可靠性

10、。因此，在锦州地区建设一座新的220KV变电站势在必行，这不仅可以保障该区的电网结构和用电安全，而且可以稳步推进城市的建设发展和经济的快速发展。1.3 本次论文的主要工作选前山河变电所作为设计对象，做有关这个变电所的电气设计。本论文主要研究前山河变电所的电气部分的电气设计。本毕业设计出于对电网稳固性、可靠性和持续性的考虑。通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设备的选择及校验、线路图的绘制以及避雷器针高度的选择等步骤、最终确定了220kV女儿河变电所所需的主要电器设备、主接线图以及变电站防雷保护方案。2 电气设计的主要内容电气设计主要包括强电和弱电两个部分，强电部分

11、的主要设计内容有：变配电系统、电力和照明以及防雷接地系统等。变配电系统主要部分有：高低压系统、变压器、备用电源系统等；而电力系统主要包括电力系统配电和控制；照明系统则包括室内外各类照明等；防雷接地系统主要包括防雷电感应、防雷电波侵入、接地、等电位联结和局部等电位联结以及辅助等电位联结等等。变电所是电力系统的重要组成部分。变电所电气一次部分设计包括变电所总体分析、主变选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、配电装置和总平面设计等。2.1 变电所的总体分析及主变选择2.1.1 两锦地区电网现状两锦地区地处辽西电网的中部，其西部与朝阳地区相连，起山海关脚下，东部连着盘锦和阜新地区，至饶阳河

12、畔，南临渤海湾，北枕松岭山脉，地理位置十分良好。现阶段，该区共有3座500kV变电所，各为董家变电所（2750MVA）、沙河营变电所（1750MVA）以及北宁变电所（2750MVA）。现有13座220kV变电所，依次为地处锦州地区的锦州变电所（2120MVA）、南山变电所（2180MVA）、凌河变电所（2120MVA）、青堆子变电所（290MVA）、义县变电所（63MVA）、黑山变电所（80MVA）；地处葫芦岛地区的锦西变电所（2180MVA）、团山变电所（120+180MVA）、华山变电所（85MVA）、绥中变电所（63+90MVA）、葫芦岛变电所（180MVA）、建昌变电所（63+120M

13、VA）、兴城变电所（2120MVA）。两锦地区总的变电容量大约2664MVA。通过220kV东青线、阜青线，使得两锦地区与阜新地区电网相连，通过220kV龙州线、绥建线、南票电厂龙城线，使得两锦地区与朝阳地区相连，通过220kV青曙线和凌曙线，使得两锦地区与盘锦地区电网相连，其中，连接锦州地区与葫芦岛地区的线路为经沙州线和南西1、2线。图2-1 东北地区电网图2.1.2 电源现状现阶段，两锦地区接入电网的有1座500kV发电厂，即绥中发电厂（2800MW），2座220kV发电厂，即锦州发电厂（6200MW）和南票热电厂（2100MW）；现有接入66kV及以下电网地方和企业自备13座，装机容量4

14、31MW。2.1.3 用电量及负荷情况2005年两锦地区供电量为107.5亿千瓦时，供电最高负荷为1150MW。2.2 电气主接线的选择电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。同样，在这里同学只需要介绍相关的概念及选择的原则，不需要很具体的说明，具体说明的内容放在接下来的相关章节中介绍。2.3 短路电流计算为了使所选择的电气设备，而足够的可靠性，经济性，灵活性，在某一段时间内的电力系统中，以满足发展的需要，应对不同的点的短路电

15、流进行验证。电力系统短路电流，自20世纪50年代以来，中国电力行业引入长期使用前苏联的操作在任何时间曲线计算短路电流。所谓的运行曲线的电力系统中的统计数据的基础上得到个别计算阻抗在不同的条件下，在一定的时间的短路电流的发生器的参数，然后取平均值，所有这些短路电流，作为运行曲线，计算出在某一时刻和电抗的情况下的短路电流。制定运算曲线有两种方法,同一变化法以及个别变化法。2.4 电气设备选择按照导体和电器选择技术规定SDGJ14-86第1.1.2条规定:(1)应力求技术先进,安全适用,经济合理；(2)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展；(3)应按当地环境条件校准;(4)

16、选择的导体品种不宜过多。2.5 配电设计和总平面布置本次毕业设计提出两个方案，方案的区别在于220KV屋外配电装置的母线布置型式，方案一为支持式管式母线，而方案二为悬吊式管式母线，依次参考的是LN220-A-2-220-D1模块和国家220-A-4-220模块的典型设计，两个方案的其他部分设模式完全计相同。这两个设计方案都可以满足正常的生产运行以及检修和维护的要求，安全可靠性良好。方案一：220KV屋外配电装置为单列布置式，在东侧方向出线。本期建设中有4回出线间隔，分别为沙女线、女南线、锦女1线以及锦女2线，远期总共会有7回出线间隔。该期新建了1、2主变间隔、母联间隔以及母线设备间隔。预留例如

17、3主变压器间隔，为了方便变电所二期施工，避免不必要的母线停电，加挂了3主变间隔的上层馈线，方便远期扩建，按照最终规模，本期12个间隔将一次性建成。本期方案一采用了支持式管型母线，而单柱垂直伸缩式隔离开关分相中型布置的型式。间隔宽为13米，管母线的相间距离为3.5米，按50KA选择220KV设备的开断电流，相间距离为3.5米，架空出线构架的高度为15米，设备支架高度2.7米。母线支架柱采用的是薄壁离心钢管混凝土杆钢横梁的“”结构，构架高度为6.9米，本方案设计时参考的是国网公司输变电工程典型设计中220KV变电站分册（辽宁电力有限公司）中的LN220-A-2-220-模块。与手册中的典型设计不同

18、的是本出线方案规模为7回，相比于典设多了1回出线。本期方案二220KV采用的是悬吊式管母线分相中型布置型式。母线间隔宽度为13米。按照50KA选择220KV设备的开断电流，母线的相间距离为3.5米，设备的相间距离为3.5米，母线高度为9.2米，构架高度为12米，进、出线构架的高度为15米，设备支架高2.7米。按照最终规模，本期12个间隔将一次建成。本方案参照国网公司输变电工程典型设计中220KV变电站分册中的220-A-4-220模块，与手册中的典型设计不同的是本出线方案规模为7回，相比于典设多了1回出线。接下来设计66KV屋外配电装置，66KV线路从西侧出线，本期新建了配电装置的13个出线间

19、隔，分别为女锦1、2线，女凌线，女沙线，女三1、2线，女铁1、2、3、4、5线以及南女1、2线等，共有1、2两个主变间隔，母联间隔1个，电容器组间隔2个、母线设备间隔1个，共20个变间隔。远期计划预留7回出线间隔，1个3主变间隔，预留母联间隔1个，电容器组间隔1个，最终将形成20回出线，30个间隔等。为了方便变电所的二期施工，避免不必要母线的停电，将全部安装预留的66KV3#主变间隔、3#电容器间隔以及预留母联间隔的上层馈线。按照最终规模，本期30个间隔将一次性建成。本期66KV配电装置用管母线普通中型布置型，母线间隔宽度为6.5米,架空出线高度为8.5米，纵向长41.5米，相间距1.6米，设

20、备的支架高度为2.7米。选用LDRE-150/136型高强度铝镁合金导电管的管型母线， ZSW-72.5/16型的支持绝缘子。统一布置配电装置间隔内的纵向电缆沟槽和隔离开关的开口方向，统一考虑间隔内爬梯的设置和隔离开关的布置。本次设计中，66KV管母线方案虽然占地节省，但增加了母线系统投资。66KV采用2台油浸式变压器，接线方式为Dyn11。本方案参照国网公司输变电工程典型设计中220KV变电站分册（辽宁电力有限公司）中的LN220-A-2-66-D1模块。与手册中的典型设计不同之处是本方案多建1回出线，加大母线截面，最终规模与典设一样。3 变电所的总体分析及主变选择3.1 变电所的总体情况分

21、析设计中必须从全局利益出发进行变电所的设计,妥善处理安全与经济以及基本建设与生产运行等方面的关系,需要从实际情况出发,结合当地情况,采取适宜的建设标准。根据当地需要与可能性,应该有计划和步骤地推行国内外的先进技术,一定程度上采用鉴定合格的新设备、新材料和新结构等，逐渐提高地区的自动化水平。变电所的设计宜采用经过审查的通用设计或典型设计。3.2 主变压器容量的选择分析两锦供电公司提供出的该地区负荷资料可以看出，2005年，锦州地区的供电负荷为543MW，变电容量为1043MVA，容载比为1.92。主要由南山变电所和锦州变电所2座220kV变电所向城区供电，用电负荷为330MW，容载比为1.5。可

22、以看出城区的容载比偏低。按照城网导则的要求，220kV电网容载比应该在1.6至1.9之间。单分析前山河变电所可以看出，2008年最大负荷为160MW、2010年最大负荷为200MW，若本期采用2120MWA容量的主变，到2010年容量就会略显不足；若采用2240MWA容量的主变，则在初期容量会略有偏大。因此，从分析来看，本期可以安装2180MVA容量主变，则2008年容载比为2.25，至2010年时，容载比变为1.8。考虑到“十二五”期间铁合金的30万吨铬铁项目的投产，前山河变就再扩建1180MVA主变，就可以满足要求，在主变检修时还具有一定的灵活性。就锦州城区而言，锦州变电所、南山变电所、前

23、山河变电所联合为锦州城区供电，2008年总变电容量为960MVA，供电负荷为460MW，容载比为2.1；到2010年供电负荷达到500MW，容载比为1.92。3.3 主变压器台数的选择主变台数的考虑原则:(1)对于大城市郊区的一次变电所,如果中、低压侧已经构成环网,装两台主变为宜。(2)对于地区性孤立的一次变电所以及大型工业专用变电所,应考虑装三台主变压器的可能性。(3)对于只装两台主变变电所的规划,主变基础应按大于变压器容量的一至二级进行设计,方便负荷发展时更换主变。本次设计在220KV与66KV配电装置之间安排布置主变压器。本期安装180MVA无载调压的双绕组变压器两台，远期总共安装180

24、MVA的无载调压双绕组变压器3台。增加了2套排油注氮灭火装置，将该装置保护屏安装于主控楼的保护屏室内。本次采用的方案参照国网公司输变电工程典型设计中220KV变电站分册（辽宁电力有限公司）中的LN220-A-2-000模块。3.4 电源装机及电力平衡3.4.1 两锦地区装机规划在“十一五”期间，在锦州葫芦岛两锦地区新增加了一些电源项目，主要包括：南票发电厂二期扩建工程计划2010年投入新增的2台150MW机组；大唐锦州热力发电厂计划2010年投入新增的2台300MW机组；而凌海风电场，自2007年开始，以每年新建两期，规模为49.5MW的规划，2010年前最终形成300MW的规模。绥中电厂将接

25、入500kV的电网；锦州、南票以及大唐锦州热电厂将接入220kV的电网；其他地方以及自备电厂都接入66kV及以下的电网。3.4.2 电力平衡总体来看，辽西系统是典型的电源外送型系统，赤峰元宝山电厂、阜新电厂和本地区的绥中、南票、锦发电厂出力等都在两锦地区汇集，通过500kV线路3回，分别为2回董家-辽阳线、2回北宁-王石线及220kV地区间联络线，为辽中地区电网输送电力。两锦地区的绥中发电厂接入的是500kV的电网，通过绥中电厂-绥中变线一回线路向地区负荷供电，在该地区220kV层电力平衡中，绥中发电厂参与平衡时按300MW的装机容量，按照统计数值，地方电厂以100MW出力。2008年，220

26、kV层面上，锦州和葫芦岛两锦地区冬大方式有325MW供电缺额，冬腰方式有72MW供电缺额。2010年，由于投运了大唐国际锦州热能发电厂、南票热能发电厂二期机组以及凌海风电场等，缺电局面有所扭转，冬大方式多供电32MW，冬腰方式多供电277MW。对于两锦地区内部而言，在220kV层面接入的电厂主要在锦州地区，这些电厂的出力除了需要满足本地区负荷外，还要输送到朝阳和盘锦地区。而由于葫芦岛地区的发电厂仅有南票热电厂，加上该电厂机组的出力不能完全满足地区负荷的需求，大部分的电力还需从500kV沙河营变电所输入。3.4.3 建设规模按照城网导则，220KV电网的容载比应为1.61.9。分析前山河变电所的

27、数据，其2008年最大负荷量为160MW，2010年最大负荷量为200MW。本期可以安装2180MVA容量的主变，则2008年容载比为2.25，至2010年时，容载比变为1.8。就锦州城区而言，锦州、南山及前山河等单个变电所联合为城区供电，2008年总的变电容量为960MVA，供电负荷为460MW，容载比为2.1；到2010年供电负荷达到500MW，容载比为1.92，有所降低。上述计算的条件为：选2010年为计算水平年，取最小负荷率为0.7。控制锦州发电厂的220KV母线侧电压波动范围处于231.5234.7KV之间；220KV前山河变电所的电压波动范围处于225.7231.9KV之间；66K

28、V母线波动范围处于66.168.9KV之间。分析可以看出，前山河变的电压波动不是很多大，所以采用了无载调压变压器。设计时按照无功电压导则的规定，按照主变容量的10%30%配置变电所的补偿容量，用以补偿主变消耗的无功，并在校验电压质量是否满足要求时，按照系统的实际情况。设计中进行无功补偿的计算时，区锦州地区功率因数为0.95，前山河变电所有功功率为200MW。未配置电容器时，通过计算可得，冬大运行方式下，该变电所66KV母线的电压最低为65.6KV，传输的无功功率为234.8Mvar，无功损耗28.9 Mvar。当配置了228 Mvar的电容器，用以对主变的无功损失进行补偿时，母线电压变为67.

29、8KV，传输的无功功率为24.3 Mvar，无功损耗27.78 Mvar。4 电气主接线设计4.1 引言电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。变电站电气主接线是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的,电气主接线的不同形式，直接影响运行的可靠性、灵活性，并对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定等都有决定性的影响。因此电气主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因

30、素，经过技术、经济论证比较方可。4.2 电气主接线设计的原则和基本要求本次进行电气主接线设计时,考虑了以下四个方面的因素:(l)必须保证供电的可靠性和电能质量电力生产的首要任务就是安全可靠, 对电气主接线最基本的要求便是保证供电的可靠性和良好的电能质量。进行设计时,除了要对主接线的基本接线形式进行定性评价外,对一些比较重要的变电所，更需要进行定量的分析和计算。虽然我们讨论的属于农村电网变电所,但是这些变电所担负许多郊区工厂和企业、风景名胜、以及农业排涝抗旱等重要的供电任务,满足供电的可靠性十分必要。随着农村电网规模的不断扩大,加之使用了自动化装置和一些先进的技术,这都非常有利于主接线可靠性的提

31、高。但可靠性的提高不完全等价于元件或设备用得越多、越新、接线也越复杂，相反地,不必要地使用多余设备,使主接线复杂,运行发生不便,更会导致供电可靠性的降低。(2)灵活、方便,可以满足远方监控的要求好的主接线应该不仅可以满足各种不同的运行状态,而且能够灵活地转换运行方式。正常运行时可以安全可靠地供电，故障情况或是设备检修时也都能满足远方监控的要求，可以简单、灵活并且迅速地进行运行方式的倒换,使得停电时间最短，停电影响范围也最小。显然,过于复杂的接线不仅不能保证操作方便，反而会增加误操作率，但太简单的接线，也不一定可以满足系统运行方式的要求，因此，合理地安排主接线十分重要。(3)经济性良好进行主接线

32、设计时，经常会在可靠性与经济性之间发生貌似。如果要使主接线灵活可靠，必然会在一定程度上导致投资的增加。因此，设计中必须综合考虑技术和经济两种因素，在满足了供电持续可靠、运行方便灵活的基础上,尽可能使得设备的投资费用、运行费用最少。(4)可以发展和扩建目前，随着国民经济的高速发展,往往会对已投产的变电所有扩建的需求,从主变的容量、台数、以及馈线的数量均有扩建的需求的可能性,因此在设计主接线时，应该保留发展的余地,不仅要实现最终接线的目标，同时还要考虑到分期过渡接线的可能性，以及施工的方便性。4.3 电气主接线设计说明拟建的220kV前山河变位于锦州市西南的前山河乡，属于锦州市开发区。在其北部约1

33、0km处有220kV锦州变电所，在其东南部约15km处有220kV南山山变电所；在其西北约1km处，有220kV锦州变南山变送电线路经过，在其东南约10km处，220kV的锦州变沙河营变电所的送电线路也会经过。按照该地区电网现状，以及拟建前山河变电所的位置，再者考虑到地区的规划网架，本期的前山河送变电工程的接入系统的方案和规模列举如下：图4-1 电气设计主接线图方案一：将220kV的锦州-南山变电站送电线路由型接入前山河变电所，线路全长为21.5km；将220kV的锦州沙河营变电站送电线路由型入前山河变电所，线路全长为29.5km。本期设计中，主变压器容量为2180MVA，220kV有4回出线

34、，66kV有11回出线。方案二：将220kV的锦州沙河营变电站送电线路由型接入前山河变电所，线路全长为29.5km；本期设计中，主变压器容量为2180MVA，220kV有2回出线，66kV有11回出线。由于该方案出现的线路路径均处于开发区内部，随着开发区的建设，线路选择余地会越来越小，考虑到这些因素，先将工程量比较大的沙州线路由型接入。前山河变电所220KV远期的目标规模是：主变压器容量为3180MVA，220kV有4回出线，66kV有18回出线。根据审定方案，推荐使用方案一。本期前山河变电所分别以“”型入220KV锦南线及沙州线，组成220KV的4回出线，即2回线至锦州、1回线至沙河营、1回

35、线至南山，远期目标进出线为7回。220KV-500KV变电所设计技术规程有这样的规定：“220KV配电装置出线为4回以及以上时，应采用双母线或其他接线”。因此，本期和远期设计中，220KV均采用双母线接线形式，装设母联断路器和2组母线设备。按照锦州供电公司提供的前山河变电所66KV出线规模和排序，本期有13回出线1，依次为66KV女锦1、2线，女凌线，女三1、2线，女沙线，女铁1、2、3、4、5线及南女1、2线。设计中远期预留出线间隔7回，最终总出线达到20回。近期按双母线形式接线，远期则采用双母线单分段的接线型式。分段点设于女三1线和女铁5线之间，远期的I、段母线均设有母联断路器。本期安装2

36、组66KV28Mvar电力电容器，接线形式为桥式差电流。远期则预留1组28Mvar电力电容器。5 短路电流计算5.1 短路计算的目的为了使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性、灵活性并在一定的时期内满足电力系统发展的需要,应对不同点的短路电流进行校验。5.2 变电所短路短路电流计算根据电力系统设计内容深度规定中的相关规定，需要对锦州地区220kV的电网进行短路电流计算，目的是为了校验电网中现有断路器的断流容量能不能满足远景年电网短路水平要求，该计算可以为选择新建电力工程的设备提供参考，为远景年电网所制造断路器所需断流能力提出要求。短路电流计算时，选2015年为计算水平年，锦州地区内部电网仍考虑

37、环网运行。实现锦州发电厂与董家变电所220kV母线的环并，绥中发电厂和绥中变电所220kV母线的环并，而对锦州与朝阳以及盘锦地区220kV的电网解环。选取2015年为计算水平年：（1）220KV母线:三相短路容量为10200MVA,短路电流为26.8KA；（2）220KV母线：单相短路容量为9000MVA，短路电流为23.6KA；（3）220KV母线流经:主变中性点短路电流诶4.4KA；（4）220KV母线穿越功率为600MVA；主变参数为:180MVA；%=13.5%计算短路电流时，选取三相(单相)短路容量。220KV母线短路容量,设基准容量=100MVA, =10200(9000)MVA基

38、准电压=Up =系统与220KV之间的阻抗值计算为：X1*=/=100/10200(9000)=0.0098变压器绕组的标么电抗为：X2*=%/100Se=13.5X100/100X180=0.075由1#、2#、3#并列运行，计算系统与66KV之间的阻抗值，得：X4*=X1*+X2*/2/X3=0.0098(0.0111)+0.025=0.0348(0.0361)系统供给66KV的母线的短路容量为Sd2=/X4*=100/0.0348=2873.56MVA220KV母线短路电流为三相值时：=/=10200/220=26.76KA短路电流冲击值为： =2.55=68.26KA短路电流冲击有效值

39、为： =1.52=1.52*26.76=40.675KA短路容量为： Sd=Uj*=*220*26.76=10200MVA220KV母线短路电流计算值为单相时：=/Ue=9000/X220=23.62KA短路电流冲击值: =2.55=60.229KA短路容量: =ich=1.52=1.52*23.62=35.9KAUj*二22023.62=9000MVA结论:因此取三相短路容量为基础数据.66KV母线短路电流为：=Sd2/=2873.6=25.14KA短路电流冲击值： =2.55=64.107KA短路电流冲击有效值: =1.52=38.212KA短路容量: Sd=*=*66*25.14=287

40、3MVA6 结论6.1 推荐建设方案6.1.1 从投资角度分析方案一需投资15782万元，方案二投资为15014万元，方案一比方案二的投资多出768万元。方案一和方案二投资差额部分，主要是方案一多出来的投资到220kV接网线以及变电所内2个间隔设备的投资。6.1.2 从供电可靠性分析两个方案本期220kV侧的主接线均采用双母线接线形式，但方案一220kV有4回出线，供电可靠性更高。6.1.3 从潮流分配技术角度分析两个方案都可以满足正常和N-1条件下的潮流的输送要求，网内潮流分布除去与接网相关的锦州变前山河、锦州变南山变、前山河沙河营变等线路外基本一致，两个方案的网损也没有较大差别，方案二比方

41、案一多0.1MW。因此本次设计推荐采用方案一作为建设方案。6.2 工程建设规模根据锦州地区负荷分布及发展情况，并兼顾地区规划网架，220kV前山河送变电工程本期建设规模如下：（1）本期新建二台180MVA变压器。预留一台位置。（2）本期220kV出线4回，一次形成最终规模。将沙州线和锦南线入女儿河变，接线路导线截面选择3002mm,长度分别为29.5和21.5km；新建66kV线路11回出线，远期18回。（3）本期配置228MVar电容器。（4）将前山河沙河营、前山河南山、前山河锦州线路地线换成24芯OPGW光缆，共计80km。在前山河变装设SDH2.5G光设备2套，在沙河营变装设SDH2.5

42、G光设备1套，并在相关的变电所配置2.5G光接口板2块，622M光接口板5块。220kV前山河送变电工程动态投资估算总计为16549万元，其中66kV联网投资3438万元。参考文献1 水利电力部西北电力设计院，电力工程电气设计手册(电气一次部分)61989122 华东电力设计院主编中国电力出版社，火力发电厂厂用电设计技术规定200262002.83 华电镇雄电厂新建工程接入系统设计，西南电力设计院4 云南电力集团有限公司文件云电集计，2003年，123号，关于镇雄电厂一期2x600MW工程并网和接入系统5 中国电力工程顾问集团公司文件电顾规划，2004年，58号，关于报送华电镇雄电厂新建工程接入系统设计报告评审意见的报告，2004年9月6 云南华电镇雄发电厂2x600MW机组工程环境影响报告书，国电环境保护研究所7 云南华电镇雄电厂一期工程(2x600MW)水资源论证报告书，四川省水文水资源勘测局，2004年4月8 云南华电镇雄电厂一期工程水资源论证报告书6专家组评审意见，2004年5月16日9 国电热工研究院电站清洁燃烧国家工程研究中心10 镇雄电厂变电所2x60OMW新建工程场地地震安全性评价报告，云南省地震工程研究院