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1、1目 录毕业设计（论文）任务书2第一章 电气主接线方案设计第一节 概述5第二节 变电站性质分析6第三节 主变压器的选择及方案的形成7第四节 初选方案的详细经济比较12第二章 短路电流计算第一节 概述18第二节 短路点的选择及各元件标么值计算23第三节 短路电流计算过程及结果242第三章 电气设备选择第一节 高压短路器及隔离开关的选择28第二节 母线和避雷器的选择32第三节 电压互感器和电流互感器的选择38第四章 高压配电装置布置42第五章 专题部分设计(变压器继电保护和母线继电保)第一节 变压器的继电保护45第二节 母线的继电保护47函授毕业设计(论文)任务书专业函授站、学生一毕业设计(论文)
2、题目220/110/35KV 枢纽变电站设计3二毕业设计(论文)时间：2007 年 5 月起至 2007 年 9 月 15 日三毕业设计(论文)进行地点：太原校函授站四毕业设计(论文)的内容要求：原始资料数据和参考资料（一） 、设计任务：1、本变电所在系统中的地位分析2、变电所主接线设计3、变电所主接线短路电流计算、经济计算等4、主要电气设备选择5、电气主接线绘制、配电装置选型（二） 、毕业设计（论文）要求及原始数据资料：1、所设计变电所为一地区性枢纽变电所，根据系统地区负荷的要求，拟装设两台主变压器，设计容量为 180MVA，变电所要求一次建成，变电所电压等级共分为三级：220KV、110K
3、V、35KV，变电所进出线 220KV 侧 4 回；110KV侧 6 回；35KV 侧 8 回。2、变电所的负荷情况110KV 侧最大负荷 100MVA（4-10 月） ，最小负荷 60MVA35KV 侧最大负荷 50MVA（4-10 月） ，最小负荷 30MVA（最大负荷持续时间 4-10 月，6 个月）3、变电所与系统联系情况220KV 系统容量为 2000MVA110KV 系统容量为 1000MVA4220KV 由系统以两回线联系接本所，又从本所以两回线连至另一地区变电所，110KV 以两回联络线连接 110KV 系统，此两回线在正常工作情况下，只起联络作用，只是在故障或检修情况下，才需
4、短时间向 110KV 地区负荷供电，110KV 以四回线供110KV 地区负荷，35KV 侧以 8 回线供 35KV 侧负荷。4、计算短路电流参数220KV 侧系统归算至变电所 220KV 母线总电抗标么值XC*220=3.2，220KV 以系统容量为基准，110KV 系统容量为1000MVA，归算至变电所 110KV 侧母线总电抗标么值XC*110=1.3。5、所设计变电所设在地势较平坦，具有良好出线走廊条件，但土地质量为一般的地区，年平均最高温度为 38。6、设计基本要求：1、设计原则：在保证安全、经济、灵活、方便的条件下力求接线简单、布置紧凑、具有较高的自动化水平。2、所址选择要求：尽量
5、接近负荷中心，不占或少占良田，高低压设备进出线方便（考虑到交通运输方便性）3、变电所拟装设两台主变，其中一台主变断开时另一台主变承担 50%以上的全部负荷。（四） 、参考资料1、发电厂变电所电气接线和布置2、电力工程设计手册3、发电厂电气部分教科书4、发电厂、变电所电气设备55、变电所设计技术规程6、导体和电气设备技术规程7、电力设备过电压保护设计规程8、电气工程概算指标指导教师：学 生：第一章 电气主接线方案设计第一节 概述6变电站主接线是电力系统接线的主要组成部分。主接线方式直接影响着配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式的选择，对电力系统运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的
6、作用。由于电能生产的特点是：发电、变电、输电和用电是同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线是一个综合性的问题，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案。因此主接线必须满足以下要求：1、保证必要的供电可靠性和电能质量；2、具有一定的灵活性和方便性；3、具有经济性；4、具有发展和扩建的可靠性。在满足以上要求的情况下，还要以设计任务书为依据， 以国家经济建设方针、政策及有关技术参数、规程为准则等原则来设计电气主接线。于本设计的变电站有三个电压等级，所以在设计的过程中首先分开单独考虑各自的母线情况，考虑各自的出线
7、方向。根据负荷来决定变压器容量和台数，论证是否需要限制短路电流，并采取什么措施，拟出几个把三个电压等级和变压器连接的方案，对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。主接线的形式可概括为两大类：其一，有汇流母线式接线，包括单母线，双母线，一台半断路器接线，一又三分之一台断路器接线以及变压器组接线等；其二，为无汇流母线式接线，包括桥形接线，多角形接线，单元接线等，为了提高供电可靠性和灵7活性，常采用一些辅助改进措施，如：加设旁路母线和将母线分段等。发电厂和变电所使用的电力变压器有主变压器、联络变压器和厂用变压器之分。各自的容量、形式及台数的选择和连接点的确定，直接影响主接线的可靠性
8、，灵活性和经济性。短路电流直接影响电气设备的安全运行，为了合理地选择开关电器并限制短路电流，在 220KV 及以下电压等级中应考虑限制短路电流的措施，除在主接线形式和运行方式上尽可能采用等效阻抗较大的接线形式，如单元接线、母线硬分段外，更主要的是在某些电路中加装电抗器，亦可选用低压分裂绕组变压器取代普通变压器，所以，电气主接线的设计应经历以下几个阶段：1、对任务书原始资料进行分析，并画出主接线框图2、草拟主接线方案并进行分析3、短路电流计算4、选择主要电器设备5、完成主接线图及设计技术说明书第二节变电站性质分析此设计为大型地区性枢纽变电所，所以该变电所要考虑可靠性、灵活性和经济性，由于属于枢纽
9、变电所，在电网连接上处于枢纽地位，起汇集电源分配功率等作用。母线上电源较多，输送和穿越功率大，变压器容量大，除满足变电所附近的部分用户外，还将电力转送到其它地区的二次变电所中供用户使用。因此该变电所在未来电力系统中的作用和地位是至关重要的，从负荷特点和电压等级可知，它具有 220KV，110KV，35KV 三级电压，两级电8压负荷，220KV 与系统有四回馈线，并接受本变电所剩余负荷，可见该变电所 220KV 电压级的接线对可靠性要求较高，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，应采取带旁路接线为宜。110KV、35KV 等级的接线由于出线回路较多，故也应采用带旁路接线为宜。第三节 变电所主变压
10、器的选择及方案的形成一、 主变压器的选择及方案的形成正确合理地选择主变的台数、容量和类型是电力系统规划和具体变电所主接线设计中的一个主要问题，所以，在选择变压器时，我们考虑以下一些原则：（1） 、主变压器台数：为保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器，当只有一个电源或变电所可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台变压器。对于大型枢纽变电所，根据工程具体情况，可安装 24 台主变。（2） 、主变容量的选择：主变容量在根据 510 年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力。对于两台变压器的变电所，其变压器的额定容量可按下式确定：Se=0.6PM PM变电所
11、最大负荷。总安装容量为：Se=2X(0.6PM)=1.2PM如此，当一台变压器停运，考虑变压器的过负荷能力为40，则可保证对 84负荷的供电。由于一般电网变电所大约有25的非重要负荷，在事故运行方式下可以被切除。因此，采用Se=0.6PM,对变电所保证重要负荷来说是可行的。对于一、二级负9荷比重大的变电所，应能在一台停运时，仍能保证对一、二级负荷的供电。（3） 、主变形式的选择：在选择主变压器时，应从相数的确定绕组数的确定绕组接线组别的确定调压方式的确定冷却方式的确定等几个方面来进行考虑。在 330KV 及以下的电力系统中，一般应选择三相变压器，因为单相变压器组相对来讲，投资大、占地多、运行损
12、耗也较大。同时，配电装置结构复杂，也增加了维修工作量，但是由于变压器的制造条件和运输条件的限制，特别是大型变压器，尤其要考虑其运输的可能性，从制造厂到发电厂（或变电所）之间，变压器尺寸是否超过运输中隧道、涵洞、桥洞的允许通过限额；变压器重量是否超过运输途中车辆、船舶、码头等运输工具或设施的允许承载能力，若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量三相变压器，或者选用单相变压器组，如果以两台升高电压级向用户供电或与系统连接时，可以采用两台双绕组变压器或三绕组变压器，因为一台三绕组变压器的价格及所使用的控制电器和辅助设备与相应的两台双绕组变压器相比都较少，在此次变压器设计中，可选用两
13、台三绕组变压器或两台自耦变压器的组合。二、 主接线方案的拟定在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑在满足技术，经济政策的前提下，力争使其成为供电安全可靠、经济合理的主接线方案。可靠性是变电所安全生产的首要问题，主接线的设计首先要保证可靠性，同时，尽可能减少传输能量过程中的损失，所以，对大型变电所主接线的可靠性应从以下几个方面考虑：101、断路器检修时，是否影响连续供电2、线路、断路器或母线故障，以及在母线检修时，造成馈线停运回路的多少和停电时间长短，是否满足重要的、类负荷对供电的要求3、本变电所有无造成全所停电的可能性4、大型机组突然停电时对电力
14、系统的稳定运行的影响及产生的后果等因素。主接线还应具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修事故等特殊状态下，操作方便、调度灵活、检修安全、扩建方便等要求。主接线的可靠性与经济性应综合考虑，辨证统一，在满足技术要求的前提下，尽可能投资少、占地面积小，电能损耗和年运行费最低，且应考虑限制短路电流的措施。现将主接线形式的优缺点列出，并选出各电压等级的最佳接线方案。1、双母线接线11优点：具有两组母线，当母联断路器断开时，一组母线运行另一组母线备用，每回线路都要经过一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线分别连接，母线之间通过母联断路器连接，使运行可靠性和灵活性大为提高，检修任一母线时，不会停止对用户连续供电，运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不同运行方式，扩建方便，向母线左右任一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会引起原有回路停电。缺点：与单母线分段相比，增加了母线长度和使每回路增加了一组母线隔离开关，还使配电装置架构增加，占地面积增大，投资增多。当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作，为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间加装联锁装置。适应范围：(1)、35KV-63KV 配电装置，当出线回路数超过 8 回时，或所接电源较多，负荷较大时。(2)、110KV-220KV 配电装置
