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1、 华北水利水电学院毕业设计分类号分类号 编编 号号 华北水利水电学院华北水利水电学院North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power毕毕 业业 设设 计计题目题目 220220 变电站电气部分初步设计变电站电气部分初步设计学学 院院 电电 力力 学学 院院 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 姓姓 名名 吕吕 娜娜 娜娜 学学 号号 200915009 指导教师指导教师 张张 鸿鸿 博博 2011 年 5 月 20 日华北水利水电学院毕业设计华 北 水 利 水 电 学 院毕 业 设 计 任 务 书
2、设计题目：设计题目：220220 变电站电气部分初步设计变电站电气部分初步设计专 业：电气工程及其自动化班级学号： 200915009 姓 名: 吕 娜 娜 指导教师： 张 鸿 博 设计期限：2011 年 3 月 01 日开始2011 年 5 月 20 日结束院、系： 电力学院 2011 年 03 月 01 日华北水利水电学院毕业设计1一、毕业设计的目的毕业设计和毕业论文是本科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业设计，旨在培养学生综合运用所学的基本理论和方法解决实际问题的能力，提高学员实际操作的技能以及分析思维能力，使学员能够掌握文献检索、研究分析问题的基本方法，提高学员阅读外文书刊和进行科学
3、研究的能力。在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。二、主要设计内容（1） 选择变电站主变压器台数及容量；（2） 设计变电站各电压侧主接线；（3） 电压互感器、电流互感器的配置；（4） 电气设备选择（主变压器、断路器、隔离开关、母线、电缆、电流电压互感器） ；（5） 变压器保护方案设计。三、重点研究问题（1） 电气主接线方案的设计,要求方案应合理，主接线方案论证与比较不能少于两个方案。（2） 短路电流计算及电气设备选择与校验。（3） 变压器继电保护整定。四、主要技术指标或主要设计参数（1）建所目的为满足乡镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量
4、，根据系统发展规划，拟建设一座 220/110/10kV 的区域性降压变电所。（2）拟建变电站概况220kV 以双回路与 60km 外的系统相连。系统最大方式的容量为 1200 MVA，相应的系统电抗为 0.54；系统最小的方式为 800 MVA，相应的系统电抗为 0.625， （一系统容量及电压为基准的标么值） 。系统最大负荷利用小时数为 TM=5700h。220kV 另有负荷出线 2 回，每回出现功率 100MVA；（3）110kV 架空线 4 回，2 回输送距离 30km，每回输送功率 20MVA；2 回输送距离 20km，每回输送功率 20MVA。华北水利水电学院毕业设计2（4） 10
5、kV 电压级，电缆出线 4 回，输送距离 5km，每回输送功率 4MW；架空输电线 4 回，输送距离 7km，每回输送功率 5MW。（5） 变电站所在高度 65M，最高年平均气温 20 摄氏度，月平均气温 26 摄氏度。五、设计成果要求1、编写设计说明书（1） 变电站主变压器台数、容量选择计算及结果；（2） 变电站各电压侧主接线分析论证及结果；（3） 变电站短路电流计算；（4） 电气设备选择、校验；（5） 变压器保护整定方案与结果；2、编写设计计算书（1）对称与不对称短路电流计算；（2）电气设备选择、校验计算；（3）变压器保护整定计算；3、绘图图纸数量不少于 3 张；图纸名称：（1）电气主接线
6、图(计算机绘制，A1 或 A2 纸打印)；（2）开关站平面布置图(手工绘制，1 号图纸幅面)；（3）变压器保护原理接线图、展开图(手工绘制，1 号图纸幅面)。4、要求（1）电气主接线方案设计应合理，主接线方案论证与比较不能少于两个方案。（2）短路电流及电气设备选择校验方法应正确。（3）主接线图形符号、线条及图签符合规范，接线正确，图面布局合理，参数标注正确，图形清晰美观。（4）论文格式应符合要求，结构严谨，逻辑性强，层次分明，文理通顺，无错别字，要求打印，统一用 A4 纸。（5）独立完成，严禁抄袭或请人代作。（6）按分配时间阶段完成相应任务。5、 专业相关文献翻译（原件及译文，汉字要求 300
7、0 字以上）华北水利水电学院毕业设计3六、其它1、参考文献1范锡普主编 发电厂电气部分（第二版） 水利电力出版社 19952西北电力设计院 电力工程电气一次设计手册 水利电力出版社 19893西北电力设计院 电力工程电气二次设计手册 水利电力出版社 19894陈珩主编 电力系统稳态分析 中国电力出版社 19985李光琦主编 电力系统暂态分析 中国电力出版社 20026贺家李 宋从矩 合编 电力系统继电保护 中国电力出版社 20032、时间安排本次设计的时间共 12 周，各部分设计内容的时间安排大致如下：（1）搜集资料，熟悉设计题目 1 周（2）变电站电气主接线设计 1 周（3）短路电流计算 1
8、 周（4）电气设备选择 2 周（5）绘图 2 周（6）整理说明书、计算书 1 周（7）外文文献翻译 1 周（8）答辩 1 周华北水利水电学院毕业设计4华北水利水电学院本科生毕业设计（论文）开题报告华北水利水电学院本科生毕业设计（论文）开题报告2011 年 3 月 26 日学生姓名吕娜娜学号200915009专业电气工程及其自动化题目名称227 变电站电气部分初步设计课题来源模拟主要内容一设计原始资料为满足乡镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发规划，拟建设一座 22011010kV 的区域性降压变电所。220kV以双回路与 60km 外的系统相连。系统最大方式的容量
9、为 1200MVA，相应的系统电抗为 0.54；系统最小的方式为 800MVA，相应的系统电抗为 0.625， （以系统容量及电压为基准的标幺值） 。系统最大负荷利用小时数为 TM=5700h.220kV另有负荷出线 2 回，每回出线功率 100MVA；110KV 架空线 4 回，2 回输送距离30km,每回输送功率 20MVA；2 回输送距离 20km，每回输送功率 20MVA；10kV电压级，电缆出线 4 回，输送距离 5km，每回输送功率 4MW；架空输电线 4 回，输送距离 7km,每回输送功率 5MW。变电站所在高度 65m,最高年平均气温 20 摄氏度，月平均气温 26 摄氏度。二
10、设计内容1. 变电站主变压器台数及容量的选择由任务书中给出的新建变电站的性质和规模，针对变电站的作用和地位，对待建变电站的必要性和可行性进行进一步分析，论述。220kV 回路数，负荷数据，参考有关文献资料，主要负荷的行业性质，特点，负荷等级，及其对供电可靠性的要求进行分析，综合和计算，为主变压器选择及接线方式的设计准备必要的资料。根据电气设计手册及变电设备合理选择运行对主变的要求，可以确定主变压器的台数，容量，变压器型号也就确定了。2.各电压级接线方案的确定主变压器台数、型式、容量确定之后，变电站电气主接线的框架就已确定，华北水利水电学院毕业设计5这时，可进行各电压等级接线方式的设计。每个电压
11、等级可分别拟定出 2 个初步方案，进行比较，主要是进行上述的技术方面的可靠性、灵活性和方便性比较，然后分别得出各电压等级的最佳接线方式。在比较小的用电等级接线方式设计中，可粗略估计其短路电流，确定是否限制短路电流措施。在主接线设计中，认真学习和回顾有关专业课程内容，深入研究有关设计技术规范、规程、必要时，有些规程的有关条款要摘抄到说明书中来。设计结果要符合规程规定。3. 主要电气设备的选择.断路器和隔离开关的选择断路器和隔离开关的型式选择要根据电压等级、安装地点、对系统稳定运行的影响等因素决定。断路器选择校验内容：（1）选择类型；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）校验切断能力；（5
12、）校验热稳定性；（6）校验动稳定性。隔离开关的选择校验内容：（1）选择类型；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）校验热稳定性；（5）校验动稳定性。 .电压互感器的选择电压互感器的选择内容：（1）根据安装地点和用途，选择电压互感器的型号、台数；（2）确定额定电压；（3）根据额定电压，确定接线方式和准确级。 .电流互感器的选择电流互感器的选择内容：（1）选择类型；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）校验动稳定性；（5）校验热稳定性；（6）在施工阶段，需要校验准确级。.避雷器的选择避雷器的选择内容：（1）选择避雷器型号；（2）选择额定电压；（3）校验最大允许电压；（4）校验工频放
13、电电压。.高压熔断器的选择高压熔断器只适用于 35kV 及以下电压等级，较广泛地用于高压输电线路、变压器和电流互感器等设备过载及短路保护。它的选择内容：（1）选择型式种类；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）选择开断电流。华北水利水电学院毕业设计64.硬母线及其软导体的选择硬导体包括矩形、槽形和管形等，软导体指钢芯铝绞线。对于年最大负荷利用小时数较大，距离长、传输容量大的回路（如发电机引出线回路变压器引出线回路） ，一般按经济电流密度选择截面，其它短导体按长期发热允许电流选择截面。一般原则如下.按长期发热允许电流选择截面；.按经济电流密度选择截面；.按电晕电压校验（对 110kV 及
14、以上电压的母线进行校验） ；.在三相短路状态下，进行热稳定和动稳定校验。5.变压器的保护整定计算变压器主保护有瓦斯保护和纵联差动保护，其中瓦斯保护是反映内部短路和油面降低的非电量保护；纵联差动保护是反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路。变压器的后备保护对变压器的安全运行也很重要，对各类保护应设置合理的整定值。三重点研究问题1.电气主接线方案的设计，要求方案应合理，主接线方案论证与比较不能少于两个方案；2.短路电流及电气设备选择计算方法。3.变压器继电保护整定。采取的主要技术路线或方法在发电厂和变电所中，发电机，变压器，断路器，隔离开关，电流电压互感器，避雷器等高压电气设备，以及将它们
15、连接在一起的高压电缆和母线，构成了电能的生产、汇集和分配的电气主回路。这个电气主回路被称为电气一次系统，又叫电气主接线。电气主接线必须满足可靠性，灵活性和经济性三项基本要求。其设计方案由以下五方面：1. 负荷分析2. 变压器配置方案的确定3. 各电压级接线方式的确定4. 短路电流计算5. 主要电气设备的选择华北水利水电学院毕业设计7预期的成果及形式一设计说明书：主要内容包括电站主变压器台数、容量选择及计算结果，变电站各电压侧主接线分析论证及结果，变电站短路电流的计算，电气设备的选择、校验，变压器保护整定。要求字数在 10000-15000 字，论文格式参照华北水利水电学院关于本科毕业设计论文格式要求；二设计计算书：对称与不对称短路电流
