某220kV变电站电气一次设计方案分析

某220kV变电站电气一次设计方案分析

摘 要：文章主要结合某工程实践，针对城市220kv变电站的用电负荷，论述220kv变电站一次部分电气设计的过程。通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，主要电气设备型号及参数的确定，运行方式进行了分析，从理论上较为详细地阐述电力系统中变电站的一次设计要点。该变电站建设有助于缓解该地区变电容量不足的现状，同时可以满足城市经济不断发展的负荷需求。 关键词：变电站220kv接线设计电气计算 中图分类号：f407.6文献标识码：a 文章编号：

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划，220kv变电站的建设迅速发展。供电可靠性是城网建设改造的一个重要目标，220kv变电站设计是城网建设中较为关键的技术环节，如何设计220kv变电站，是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。本文就湛江廉江市220kv变电站的电气一次设计中的部分技术问题提出了一些设想，以供参考。 1 工程概况

廉江西部靠近广西地区，木材加工业不断发展，同时省级产业转移园位于廉江西部营仔工业园和横山工业园，承接佛山顺德的家电制造和加工业，负荷增长迅速。根据廉江220kv变电容量测算结果，2015年需要220kv变电容量470mva，而已有的220kv变电站变电容量仅为330mva，无法满足供电需求。并且已有220kv变电站110kv

出线间隔较为紧张，难以再安排新的110kv出线间隔。为满足不断增长的电力需求，解决廉江西部供电问题，有必要建设1座220kv变电站。 2 变电站主接线

根据该地区实际情况提出两个方案进行对比，具体情况如下： 2.1方案一

本期形成3回出线，即解口已有220kv线路接入新建站，并在新建1回220kv线路到已有220kv站，具体如下图所示。 新建站本期接入220kv电网示意图（方案一） 2.2 方案二

本期形成2回出线，即解口已有220kv线路接入本站，具体如下图所示。

新建站本期接入220kv电网示意图（方案二） 2.3 方案对比

方案一：当#1变电站电源线故障时，将#1变电站负荷全部转到新建站～#2变电站线路上。新建和#1变电站远期最终主变容量可达到1080mva，新建站～#2站线路截面为2×lgj-400mm2，每回线路输送容量为543mva，负荷转供比例为100%，失电比例为0%。 当220kv新建站～#2站一回线路故障时，将#1变电站负荷由另一侧电源供，新建变电站负荷由#2站另一回线路供，负荷转供比例为100%，失电比例为0%。

方案二：当#1变电站电源线故障时，新建站～#2站220kv线路为

主供电源。线路截面为2×lgj-400mm2，线路输送容量为543mva，而两座变电站远期最终主变容量达到1080mva，负荷转供比例为50.3%，失电比例为49.7%，不满足线路“n-1”校验。

当220kv新建站～#2站一回线路故障时，#1站由已有线路供电。线路截面为2×lgj-400mm2，线路输送容量为543mva，而新建站和#1站远期最终主变容量达到1080mva，负荷转供比例为50.3%，失电比例为49.7%，不满足线路“n-1”校验。

综合考虑：方案一优于方案二，所以推荐方案一作为本工程系统接线方案。

3 电气主接线及计算分析 3.1 电气主接线 3.1.1 220kv出线

新建站首期220kv出线3回，即1回至220kv #1站，2至220kv #2站。

终期220kv出线6回。 3.1.2 220kv接线

220kv终期出线6回，采用双母线接线，设专用母联断路器；220kv本期出线3回，采用双母线接线，设专用母联断路器。 3.1.3中性点接地方式

220kv中性点：采用隔离开关直接接地方式，可灵活选择不接地或直接接地，以满足系统不同的运行方式。 380/220v中性点：采用中性点直接接地方式。

3.2电气计算 3.2.1潮流计算

潮流计算水平年取项目投产年2015年，项目投产年按首期接入系统方案进行计算。主要考察新建站投产后正常方式及线路“n-1”方式下该区域220kv线路及主变的负载情况，对送电线路导线截面和变电设备进行校验。

（1）220kv新建站投产年（2015年），在丰大正常下该站所在区域系统潮流分布合理，线路、主变均未发现过载问题，各级母线电压水平也在合理范围。

（2）220kv新建站投产年（2015年），当#2站～新建一回220kv线路进行检修，该站所在区域系统潮流分布合理，线路、主变均未发现过载问题，各级母线电压水平也在合理范围。

（3）220kv新建站投产年（2015年），当#1站～新建站220kv线路进行检修，该站所在区域系统潮流分布合理，线路、主变均未发现过载问题，各级母线电压水平也在合理范围。 3.2.2 短路计算

短路计算水平年取2020年，运行方式按220kv系统环网运行，终期3台180mva主变投入运行。

远景年（2020年）新建站220kv母线三相、单相短路电流＜50ka，满足导则的规定。 4 电气设备的选择 4.1 主变参数选择

本站主变压器选型为sfsz11-180000/220，180mva，180/180/60，yn，yn0，d11接线。额定电压220±106×1.5%/121/11kv，各侧短路阻抗ud1-2=14%，ud2-3=35%，ud1-3=50%。 短路电流水平

从节短路计算结果可见，2020年新建站220kv母线短路电流＜50ka，满足导则的规定。

根据南方电网公司标准设计推荐并结合系统短路电流计算，各电压等级设备的短路开断电流选择标准如下：220kv设备的开断电流按50ka选择。

4.2 低压无功补偿配置选择

根据无功平衡计算结果，建议本站为每台主变配置5×8mvar电容器，终期装设3×5×8低压电容器。按上述配置，本站投切单组电容器引起的电压波动为0.19%，低于国家标准（gb-12326-2000）规定的电压波动限值。

4.3 导线截面选择及线路型式

湛江地区220kv导线截面不低于2×400mm2，在电力负荷密度较大地区，以及500kv变电站出线段向大截面导线方向发展，采用2×630mm2导线。

根据新建及已有变电站的最终主变容量，远期可达到1080mva。在环境温度40℃条件下，2×lgj-400mm2截面导线每回线路输送容量为543mva。在其中任意一回电源线路故障或检修停运情况下，其余两回线路可提供1086mva的输送容量，能够满足新建及已有的供电

需求。

本工程新建的220kv线路推荐采用2×400mm2截面导线。 5 结束语

综上所述，本文只是从理论上简单叙述了220kv变电站一次电气部分设计的全过程，以此同时，在实际设计中还应充分考虑各种不确定因素，如政府规划、周边居民、自然环境等对变电站设计的影响。 参考文献

[1]张宏阳.浅谈220kv变电站设计思路及实践[j]，2009. [2]《南方电网公司110-500kv变电站标准设计》（2011年版） [3]张玉军，韩文庆，杨旭方，周朝霖.200kv变电站典型设计综述[j].山东电力技术，2007.

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