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1、220KV变电站设计本科毕业设计(论文)底稿 上海电力学院成教院本科毕业设计（论文）题目220KV变电站设计专业电气工程及其自动化年级xx级学生姓名吴杰学号142指导教师余占兴xx年9月13日220KV变电站设计II摘要本设计主要介绍了220KV变电站的出线保护设计的过程、原则、方法等，利用现在广泛采用的微机保护原理和整定的新方法进行配置.关于主接线部分的内容是基础部分，主要介绍了主接线的形式，综合比较各种接线方式的特点、各自的优缺点及变压器的选择原则等，根据任务书要求最终选择满足设计任务的主接线方案。 短路电流是非常重要的部分，它主要介绍了不同运行方式下的对称短路与不对称短路计算的目的、原则
2、、方法和具体的数据信息等，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备，电气设备的选择及校验主要是利用对称短路的计算结果进行高压电气设备（断路器、隔离开关）的校验。 设计的专题部分，也是利用短路计算的结果，详细阐述了继电保护中配置的选择、整定和校验的原则、方法等，具体有反映相间短路的电流电压保护的整定计算与校验；反映接地故障的零序电流保护的整定与校验。 关键词综合自动化微机保护继电保护整定与校验目录III引言II第第1章概述11.1设计依据11.2接入电力系统概况11.3本变电所负荷情况分析21.4变电所自然条件3第第2章电气主接线42.1电气主接线设计的基本要求和基本原则42.2
3、变电所主变压器台数、容量、形式的选择52.3电气主接线方案拟定及技术经济比较72.4变电所电气主接线特点13第第3章所用电设计143.1变电所所用电电压等级确定143.2变电所所用接线方式的确定143.3变电所所用电源的引接153.4变电所所用变压器台数、容量选择153.5所用电接线说明16第第4章短路电流计算164.1短路电流计算的目的和条件164.2短路电流计算的方法及步骤174.3变电所短路电流计算18第第5章电气设备选择与校验265.1电气设备选择的原则及条件265.210kV配电装置电气设备选择26第第6章电气系统继电保护346.1继电保护整定计算346.2相间短路电流、电压保护37
4、6.3零序电流保护426.4断路器失灵保护46第第7章变电站电气布置477.1电气设备总平面布置要求477.2变电所总平面布置477.3变电所10kV配电装置的布置48第第8章主要材料汇总表498.1材料汇总表49总结52谢辞52参看文献53引言电力系统是电能的生产，变换，输送，分配和使用的各种电力设备按照一定的技术与经IV济的要求有机的组成的一个联合系统。 一般将电能通过的设备称为电力系统到的一次设备，如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他用电设备等。 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，称为电力系统的二次设备。 当前电能一般还不能大容量的存储、
5、生产、输送和消费是在同一时间完成的。 因此电能是能量的一种形式。 与其他形式的能源相比，电能具有明显的优越性，它适宜于大量生产，集中管理，远距离传输和自动控制。 故电能在工农业及人类生活中获得广泛的应用。 作为电能的生产，传输和应用有关的变电所，在电力工业中起到了至关重要的作用。 本次毕业设计，目的在于巩固自己的专业知识，因为我们的设计同专业知识联系非常紧密，这就是我在进行毕业设计的同时，又对电力系统、继电保护、电气设备、电能计量等专业课进行了复习，提高了自己的专业基础水平，通过设计，使我熟悉设计过程，掌握基本的设计知识，熟悉相关的设计手册，辅导资料和国家有关规章制度。 本设计叙述了220KV
6、变电站电气一次部分初步设计，主要包括说明书、及相关图纸。 其中说明书的内容有主接线的选择，主变压器及厂用变压器的选择，电气设备选择。 计算书的内容有短路电流计算（即电气设备选择的相关计算）。 这次设计的参考资料主要有电力工程设计手册、变电所及电网设计与应用、电力系统继电保护、发电厂变电所电气部分等。 由于现在自己的能力有限，时间仓促，可供查阅的资料有较大的局限性，故设计中难免存在不周之处，敬请审阅老师批评指正。 在毕业设计过程中，老师给予了耐心而细致的指导，在此表示衷心谢意。 第第1章概述21.1设计依据根据电网规划和某市建设负荷发展的需要，决定在某市新建一座2180MVA220/110/10
7、kV降压变电所，简称变电所。 当前主要设备价格变压器750万元/台，220KV SF6断路器60万元/台，220KV高压隔离开关7万元/台，220KV配电装置单母线分段带旁路1864万元，双母线带简旁1920万元1.2接入电力系统概况1.2.1电力系统部分1.2.1.1与电力系统联结的接线图如图1-11.2.1.2本变电所远期描述通过4回路220kV线路与系统相连，本期2回路与某变电所220kV电压级侧相连，并由其供电。 回路与某变电所220kV电压级侧相连，并由其供电。 1.2.1.3系统参数如图1-1所示。 1.2.2系统对本变电所技术要求图1-1变电站系统接线图31.2.2.1变电所建设
8、规模 （1）远期规模a.主变台数及容量2180MVA b.电压等级220/110/10kV c各电压等级进出线回路220kV线路出线两回路，备用两回，计四回110kV线路出线五回路，备用七回，计十二回10kV线路20回d.无功补偿并联电力电容器60Mvar （2）本期规模a.主变台数及容量1180MVA b各电压等级进出线回路220kV线路出线两回路，计二回110kV线路出线五回路，备用一回，计六回10kV线路10回c.无功补偿并联电力电容器30Mvar1.2.2.2主变型式三相三绕组有载调压电力变压器，有载调压范围220+81.25/121/10.5kV1.2.2.3主变中性点直接接地1.3
9、本变电所负荷情况分析1.3.1负荷情况1.3.1.1220kV母线穿越功率800MVA1.3.1.2220KV线路最大输送容量320MVA1.3.1.3110kV母线穿越功率200MVA1.3.1.4110KV线路每回线最大输送容量40000KVA1.3.1.510KV线路每回线最大输送容量4000KVA1.3.1.6负荷同时率取0.8，考虑有无功补偿设备取cos=0.95，最大年利用小时数T1.3.1负荷情况1.3.1.1220kV母线穿越功率800MVA1.3.1.2220KV线路最大输送容量320MVA1.3.1.3110kV母线穿越功率200MVA1.3.1.4110KV线路每回线最大
10、输送容量40000KVA1.3.1.510KV线路每回线最大输送容量4000KVA1.3.1.6负荷同时率取0.8，考虑有无功补偿设备取cos=0.95，最大年利用小时数T max=4000小时/年。 1.3.1.7所用电率为0.12%=4000小时/年。 1.3.1.7所用电率为0.12%41.3.1.8某市负荷预测见表1。 某市负荷预测表单位万千瓦、亿千瓦时年份项目199419952000xx全市最高负荷34.343.694.7157其中岛内23.927.747.475岛外10.415.947.382全市年供电量19.14245182岛内13.3815.226.539岛外5.768.824
11、.5431.3.2负荷分析由于220KV变电所位于某市，用电负荷是高新技术企业。 对供电可靠性要求较高，属于一类或二类负荷。 1.4变电所自然条件1.4.1变电所位置拟建的某市220KV变电所位于某铁路的东面，某公路的西面，场地好，没有种植作物，地形比较开阔，220KV线路可以就近开断后接入变电站，由于本址紧靠公路边，交通非常方便。 1.4.2气象条件极端最高气温38.5极端最低气温2月平均最高气温28.3月平均最低气温12.5强风向风速28m/s多年平均风速3.2m/s雷暴日40日/年本变电所污秽等级3级第第2章电气主接线52.1电气主接线设计的基本要求和基本原则2.1.1电气主接线设计的基
12、本要求2.1.1.1保证必要的供电可靠性和电能质量2.1.1.2具有一定的供电灵活性方便性 （1）灵活性不仅在正常安全地供电，并且能满足系统在事故，检修及特殊运行方式下的调度和要求，能灵活地进行运行方式的转换。 （2）方便性力求接线简单、清晰、明了，使运行人员操作，检修方便，以避免误操作。 2.1.1.3具有经济性 （1）投资省节约一次设备的投资；节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择轻型，价格合理的电器设备。 （2）站地面积小电气主接线设计要节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用；在运输条件许可的地方采用三相变压器。 （3）电能损耗少、经济合理地选择主变压器的型式，容量和台数。 2.1.1. 4、具有扩建和发展性不仅要考虑近期建设的需要，而且要考虑远景规划。 主接线设计要留有余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过渡接线的可能。 在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。 2.1.2电气主接线设计的基本
