220kV常熟变电所初步设计

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1、220kV 常熟变电所初步设计目 录课程设计任务书3摘 要6第1章 引言71.1 变电站的重要性71.2原始资料简要分析7第2章 电气主接线的设计92.1 电气主接线设计概述92.2 主接线的基本接线形式及其特点112.3 电气主接线的确定13第3章 主变压器的选择153.1 主变压器台数和容量的确定153.2 主变压器型式的选择163.3主变压器的选择结果17第4章 短路电流计算184.1 电路各元件参数标幺值的计算184.2 三相短路电流计算20第5章 导体和电气设备的选择265.1 断路器和隔离开关的选择275.2 电流互感器的选择375.3 电压互感器的选择435.4导体的选择与校验4

2、55.5互感器在主接线中的配置52第6章 高压配电系统及配电装置设计546.1 配电装置的要求546.2 配电装置的分类556.3 配电装置的应用556.4 配电装置的设计要求及步骤566.5 屋内配电装置的布置原则576.6 本设计中配电装置的确定59第7章 所用电的设计617.1 所用电源数量及容量617.2 所用电源引接方式62第8章 防雷和接地设计648.1 防雷设计648.2 接地设计70第9章 保护配置729.1 变压器的保护配置729.2 母线的保护配置73第10章 总结74参考文献75附图（主接线）76附图（35kV开关柜）77课程设计任务书题目：220KV常熟变电所初步设计（

3、部分内容）一、原始资料1、 简化的220KV系统结构参数（远景1998年） 2、线路数及负荷（1） 220KV线路远景六回（望亭，苏南500KV变，沙洲，苏州和昆山，卫东）。主母线最大穿越功率为268MVA。（2） 110KV线路远景六回（沙溪，梅李，苏州，大义，太仓和备用1回），一路出线的最大负荷为39MW。1998年本侧最大负荷为111MW，负荷功率因数平均为0.85。 本侧系统等值电抗为0.1。（3） 35KV出线远景共8回（白茆，梅李，北门，地机，国棉，化肥厂，练塘，常熟），本侧总负荷为50.5MW，一路出线的最大负荷为10.1MW，负荷功率因数平均为0.85。 静止无功补偿二组30M

4、VAR。35KV线路总长158KM，电缆总长为150M。3、 变电所出线方向：220KV向东，110KV向南，35KV向西。4、 经过规划得工程选所的技术经济比较，所址选在常熟南门的郊区，距市区约1KM左右，该所址接近负荷中心，便于各级电压线路的引入和引出，离220KV望卫线近，便于开断环入。所址位于虞山镇近郊，沪虞宜公路之南，苏虞公路之东，交通运输方便。该区地势平坦，地耐力较高，具有适宜的地质条件，且环境条件也较好，为非污秽区。所址标高在百年一遇的洪水位之上。离市区近，生产和生活用水方便，职工生活也方便。介所址处在高产良田区。 本所有220KV，110KV，35KV三个电压等级，它东连卫东，

5、南连望亭、苏州，西连沙洲，并接入500KV苏南变电所，汇集系统中多个电源，同时它还承担常熟市和昆山，太仓地区逐年增长的部分负荷的供电，地位重要，为220KV枢纽变电所。5、 所用负荷经统计如下：动力负荷：171KW；照明负荷：61KW；加热电源：20KW。6、 环境条件（1） 所址当地年最高温度 38.2oC 年最低温度 -11.3oC 年平均最高温度 19.6oC 年平均最低温度 12.1oC 历年平均温度 15.4oC 最热月（7月）平均 28.0oC 最冷月（1月）平均 2.7oC（2） 所址高程平均在1.8米左右（黄海高程系）（3） 当地雷暴日数：历年平均 35.1，最多年 55（19

6、63）（4） 日照：历年平均日照时数：2187.3 平均日照百分率：49%（5） 风：历年全年主导风向：东北，东南 夏季主导风向：东南 冬季主导风向：西北 平均风速：3.7米/秒 十分钟平均最大风速：29.0米/秒（1961） 瞬时最大风速：30米/秒（1977）（6） 其他从略。7、 年最大负荷利用小时数Tmax=5400小时。二、设计任务1、 主变台数、容量及型式的选择。2、 电气主接线方案的确定。3、 短路电流计算。4、 主要电气设备选择。5、 配电装置布置型式的确定。6、 电气总平面方案确定（以框图方式，不按比例尺寸）。7、 某一电压侧一个间隔断面图。三、设计成果1、 设计说明书和计算

7、书。2、 图纸：（1） 电气主接线图1张。（2） 电气总平面布置示意性框图。（3） 某一电压侧某一间隔断面图。四、参考文献资料1、 发电厂电气部分（统编教材）华中工学院主编2、 发电厂电气部分课程设计参考资料 天津大学 黄纯华编3、 电力工程设计手册（第一册）西北及东北电力设计院编4、 电力工程电气设计手册 电气一次部分 水利电力部西北电力设计院编摘 要变电所是电力系统的重要的组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电力主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系这全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装

8、置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定型因素。这次毕业设计，是在课程理论知识学习完成后的一次实践性设计，使基础知识与实际操作紧密联系。本次课程设计内容为对220kV常熟变电所的初步设计。主要介绍了220kV变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容包括220kV变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离开关的选择，互感器的配置等。此外还进行了部分器件的保护配置和防雷保护的简要概述。关键词：变电站 主接线 第1章 引言1.1 变电站的重要性变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经

9、济运行。变电站按其分类的原则不同可划分出许多类型，比如按变电站容量和馈线的多少可以分为大、中、小型变电站；按供电对象的差异可以分为城镇变电站、工业变电站和农业变电站；按变电站在电力系统中的地位分为枢纽变电站、中间变电站、地区变电站和终端变电站；按电压等级可以分为超高压、高压、中压变电站和低压变电站；按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电站，无人值班变电站等。变电站的电气设备可划分为一次设备和二次设备两大类。一次设备是直接进行电能生产转换和输配的设备，包括同步发电机、电力变压器、电动机、断路器、负荷开关、隔离开关、避雷器、互感器、消弧线圈、补偿电容器或调相机等，都是电压高、电流大的强电设备，它

10、们的安全可靠性是变电站最关心的头等大事。二次设备是对一次设备和系统进行检测、控制、调节、保护并与上级有关部门和电力用户进行联络通信的有关设备，主要包括各种继电保护装置和自动装置，测量与监控设备、直流电源和远动通信设备等。变电站是电力系统的一个重要环节,由电气设备及配电线路按一定的接线方式所组成；它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，将电能安全、可靠、经济地送到每一个用电设备的装设场所，并利用电气控制设备来决定用电设备的运行状态，最终使电能为国民经济和人民生活发挥巨大的作用。变电站的设计应根据工程的年发展规划进行，做到远近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，

11、适当考虑扩建的可能。变电站的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案；必须坚持节约用地的原则；同时还应符合现行的国家有关标准和规范的规定。1.2 原始资料简要分析1、 建设规模：电压等级为220/110/38.5kV 待建变电所地位为220kV枢纽变电所。 2、220kV进出线六回，110kV进出线六回，35kV进出线八回。3、本设计中各级电压侧年最大负荷利用小时数为： 220kV侧 Tmax=5400小时/年 110kV侧 Tmax=5400小时/年 35kV 侧 Tmax=5400小时/年根据以上年最大负荷利用小时数，可查表

12、得出导体经济电流密度，进而按照经济电流密度进行母线截面的选择。 4、所址概述：该变电所地势较平，地耐力较高，环境条件较好，交通便利，出线走廊开阔，地该所接近负荷中心，区域稳定可满足建所要求，离市区近，生产和生活方便。5、所用负荷有：主控制室照明、主建筑物和辅助建筑物照明等为61kW，加热电源20kW，锅炉动力、检修间动力、主变冷却装置动力等为171kW。 根据以上所用负荷，可确定所用电设计的相关情况，如对所用变压器和所用主接线进行设计。 第2章 电气主接线的设计发电厂和变电所的电气主接线是指由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和

13、分配电能的电路。电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电所电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护配置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。2.1 电气主接线设计概述2.1.1 对电气主接线的基本要求 电气主接线的基本要求：（1）电气主接线应根据系统和用户的要求，保证供电的可靠性和电能质量。对三类负荷以一个电源供电即可。对一类负荷和二类负荷占大多数的用户应由两个独立电源供电，其中任一电源必须在另一电源停止供电时，能保证向重要负荷供电。（2）电气主接线应具有一定得灵活性和方便性，以适应电气装置的各种运行状态。不仅要求在正常运行时能

14、安全可靠地供电，而且在系统故障或设备检修及故障时，也能适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。（3）电气主接线应在满足上述要求的前提下，尽可能经济。应尽量减少设备投资费用和运行费用，并尽量减少占地面积，同时注意搬迁费用、安装费用和外汇费用。（4）具有发展和扩建的可能性。电气主接线在设计时应尽量留有发展余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到从初期接线过渡到最终接线的可能和分阶段施工的可行方案，使其尽可能的不影响连续供电或在停电时间最短的情况下完成过渡方案的实施。2.1.2 变电所电气主接线的设计原则变电所主接线的设计必须满足上述四个基本要求，以设计任务书为依据，以国家经济建设方针、政策及有关技术规范为准则，结合工程具体特点，准确地掌握基础资料，做到既要技术先进，又要经济实用。我国变电所设计技术规程对主接线设计作了如下规定：在满足运行要求时，变电所高压侧应尽量采用断路器较少的或不用断路器的接线。在110220kv变电所中，当出线为2回时，一般采用桥型接线；当出线不超过4回时，一般采用单母线分段接线；当枢纽变