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1、毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：220kV变电所继电保护设计 基本内容：为满足宿州地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV变电所，变电所与系统连接情况如小图所示。1、建设规模：本所安装2台120MVA主变压器，先期安装1台。电压等级 220/110/10kV，各电压侧出线回路数220kV 本期4回 最终4回，110kV 本期5回 最终6回，10kV 本期12回 最终16回。2、各侧负荷情况：110kV侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为60MVA；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。 10kV总负荷为30MVA，、类负荷用
2、户占70%；最大一回出线负荷为5 MVA，最小负荷与最大负荷之比为0.65。3、各侧功率因数.cos与最大负荷利用小时数分别为 Tmax220kV侧：.cos=0.9，Tmax=4800小时/年；110kV侧：cos=0.85，Tmax=4200小时/年；10kV侧：cos=0.8，Tmax=4500小时/年。4、系统阻抗：220kV侧电源近似为无限大电源系统，以100MVA为基准容量，归算至本所220kV母线阻抗为0.021；110kV侧电源容量为800MVA，以100MVA为基准容量，归算至本所110kV母线阻抗为0.12。5、调压要求：经规划计算认为本所220kV侧母线电压波动较大，宜采
3、用带负荷调压变压器，10kV留2回出线为本所无功补偿用。6、气象条件：该地区最热月平均气温为28，年平均气温16，绝对最高气温40，土壤最热月平均气温18，风速为25M/s，微风风速小于5M/s。该变电所所址位于平原地带，交通方便，无特殊环境污染。环境参数：海拔1000米，地震级5级，雷暴20日/年。7、变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下：线路AB、BC的最大负荷电流分别为230A、150 A；负荷自启动系数 Kq =1.5，各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的t=0.5s，线路的电抗为0.4/ km。8、110kV线路装有瞬时动作的主保护，其后备保护动作时间按秒
4、考虑；10kV出线装有瞬时动作的主保护，其后备保护动作时间按0.5秒考虑。毕业设计的要求：、拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；并进行主接线方案设计论证。技术经济比较；确定最佳方案；选择各侧接线方式；、计算短路电流：选择计算短路点，计算各点短路电流并列出短路电流计算结果表。、选择10kV出线电流互感器；选择10kV主母线电压互感器。4、保护配置图、主变压器保护原理图、110kV线路继电保护原理图的设计。5、继电保护方式的选择与整定。指导教师：年月日指 导 教 师 评 语从设计 （论文）的选题、内容、论点、论据、结论、实验数据的可靠性、方法的运用、工作量、图件的质量、创新性、科学态度、环
5、境保护、外文资料和计算机应用等方面予以评述：指导教师姓名： 指导教师职称：评阅时间 年 月 日 年级专业：电气工程及其自动化 学生姓名：刘建奎指导日期指 导 内 容指导教师姓名摘 要本次设计以220kV变电所为主要设计对象。该变电所设有2台主变压器，站内主接线分为220kV和110kV两个电压等级。两个电压等级均采用双母线接线的接线方式。本次设计中进行了主变压器的选择、电气主接线图方案的论证、短路电流计算、主要电气设备选择（包括电流互感器、电压互感器等），主变压器和线路的保护配置、整定计算，同时介绍了继电保护等相关方面的知识。本设计主要是220kV变电所继电保护部分的设计，从主变压器的选择、各
6、电压等级侧接线方式的选择到短路电流的计算、主变压器保护的整定计算以及设备选型均作了详细的叙述计算。关键词 变电所，主接线，短路电流，继电保护目 录摘 要VI1. 绪 论11.1本课题的意义11.2 国内外研究现状21.3本文的主要工作32. 变电所位置与变压器的选择52.1 变电所位置和型式的选择52.1.1 变电所位置的选择原则52.2 主变压器的选择62.2.1 主变压器容量和台数的确定62.2.2调压方式与范围的选择82.3本章小结103.电气主接线的选择113.1 主接线设计的要求及原则113.1.1 变电所主接线设计的基本要求113.1.2 变电所主接线设计原则123.2 变电所的主
7、接线设计133.2.1 220kV侧主接线方案选取133.2.2 110kV侧主接线方案选取153.2.3 10kV侧主接线方案选取163.3 本章小结174.短路电流的计算184.1 短路电流的计算条件184.1.1 计算假定条件：184.1.2 一般规定：194.2 短路电流计算204.2.1基准值214.2.2计算各元件的电抗标么值224.3 本章小结275.电流、电压互感器的选择与配置285.1 电流互感器的选择与配置285.2 电压互感器的选择325.3 本章小结376.变电所的继电保护设计386.1 设计继电保护的原则386.2 电力变压器的保护426.3 变电所线路保护设计556
8、.4 本章小结607.结 论62参考文献65VII1. 绪 论变电所设计是电力系统设计的重要组成部分，其主要作用使从地区电网中下载电力，为地区配电网供电或为用户直接供电。它直接影响整个企业的安全与经济运行，是联系发电厂和负荷的中间环节，起着变换和分配电能的作用。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。 1.1本课题的意义本次设计的意义在于综合运用了网络教育学习期间所学的理论知识，并结合实际加以理解和应用，加深了对本专业的认识，同时为以后在工作岗位上更好的工作打下了良好的基石。继电保护在电力系统中起着及其重要的作用，继电保护的基本性能要求应符
9、合可靠性、选择性、快速性、灵敏性四点。它的设计应满足继电保护和安全自动装置方面的技术规程。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。所以，供电系统的继电保护是保证安全供电的重要工具。随着典型设计方案在变电所设计中被越来越多地采用，在设计时我参考了220kV变电所典型设计方案中的其中几个，对它们进行比较分析后，将其与自己毕业设计的要求内容进行有机地结合，最终完成毕业设计。1.2 国内外研究现状进入21世纪以来，我国仍然保持着高速的经济发展。国务院总理李克强曾把全国的总用电量作为衡量国民经济的一个重要参数。由此可见，电力能源在社会生产过程中扮演着重要的角色。对于我们国民
10、来说，电能与我们息息相关。这些年来，在我国经济的大发展大背景下，电能的需求量也越来越大，因此供电技术也要不断地提高，具体表现在电能的质量，系统的稳定性和供电的可靠性。对于整个电力系统来看，我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。在21世纪，国内外对电力的需求程度会比现在更高，所需电力设备也将有明显的增加。为了提高维修和运行效率，就需要开发一种维修简便、省时省力，能缩短故障停电时
11、间的变电所。变电所理应是一个全面装有计算机、光纤和各种传感器的系统。其特点和目标如下：1数字化在控制保护装置使用计算机以及数字化的同时，GIS（气体绝缘开关）、变压器、全封闭配电装置（ 66kV）等设备的控制电路也采用数字化。由于控制保护电路全部实现无触点化，因而可以避免接触不良等故障，提高可靠性。2光通信化配合控制保护装置以及GIS等设备的控制电路的数字化，装置之间的接口、机构内的信号传输系统都将实现光通信化。因而从前为了对付电磁感应和浪涌电流的大型化接口部分将得以小型化。随着数字控制保护装置的进一步小型化，还将力求大容量、高可靠地传送情报。3预测维修传感器在GIS、变压器、全封闭配电装置等
12、一次设备上装设检测局部放电和溶于油中的气体等的传感器，希望能早期发现设备异常，以便预防事故，达到提高供电可靠性和维修简便省力的目的。1.3本文的主要工作本次毕业设计为220kV变电所的继电保护部分设计，主要内容有：变电所位置和变压器的选择；变电所主接线的选择与设计；短路电流计算；220kV主变压器的保护选型及整定计算；电压互感器、电流互感器的选择；变电所继电保护及二次回路方案的设计。同时附有相应的保护配置图和二次接线图。根据规范，对10kV线路、电力电容器、母联断路器装设保护并绘制了相应的二次接线图。另外，还绘制了主变压器保护图、电压互感器二次接线图，以供参考。本次设计紧密结合实际，内容力求概
13、念清楚，层次分明，选图典型。在设计过程中，从主变压器的选择、各电压等级侧接线方式的选择到短路电流的计算、主变压器保护的整定计算以及设备选型均作了详细的叙述计算。除此之外，我还完成了主变保护图、保护配置图、电压互感器二次图的设计。通过这次变电所的设计，我既巩固了学过的理论知识，又培养了自己运用所学知识分析和解决工程实际问题的综合能力和团队精神。2. 变电所位置与变压器的选择2.1 变电所位置和型式的选择2.1.1 变电所位置的选择原则据GB500599235110kV变电所设计规范第二章第2.0.1条：变电所所址的选择，应根据下列要求，综合确定：1、靠近负荷中心；2、节约用地，不占或少占耕地及经
14、济效益高的土地；3、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和导出；4、交通运输方便；5、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处；6、具有适宜的地质、地形和地貌条件（例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所），所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意；7、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所址应有可靠的防洪措施或与地区（工业企业）的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位；8、应考虑职工生活上的方便及水源条件；9、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。综上所述，该厂220kV总降压变电所位置应尽量接近负荷中心。也要考虑电源进线方向，以便使有色金属耗量最少和线路功率及电能损耗最小，同时要远离易燃、易爆或剧烈振动的场所并留有扩建余地。2.2 主变压器的选择主变压器的选择主要包括变压器的容量、变压器的台数、变压器的型式、绕组连接方式、变压器的调压方式和对变压器的阻抗选择。以下分别根据本次设计进行详细的阐述。2.2.1 主变压器容量和台数的确定1、 主变压器台数的选择选择主变压器的台数应考虑下列原则：1) 应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，以便当一台故障或检修时，另一台能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的
