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1、 项目具体名称：项目具体名称：某地区某地区 220KV220KV 变电站电气一次部分设计变电站电气一次部分设计I目目 录录摘 要IAbstract.II第一章 原始资料 .11.1 建站规模.1 1.2 系统情况.1 1.3 气象条件.1第二章 电气主接线设计 .22.1 主接线的设计原则和要求.2 2.2 主接线的设计步骤.5 2.3 本变电站电气主接线设计.6第三章 变压器选择 .153.1 主变压器选择.15 3.2 站用变压器选择.17第四章 短路电流计算 .194.1 短路电流计算的目的.19 4.2 短路电流计算的一般规定.19 4.3 短路电流计算的步骤.20 4.4 短路电流计
2、算结果.21第五章 直流系统设计 .245.1 直流系统概述.24 5.2 直流系统的电压等级.24 5.3 直流系统的接线方式.25 5.4 本变电站直流系统的设计.26第六章 主要电气设备选择 .276.1 电器选择的一般原则和条件.27 6.2 高压断路器的选择.29 6.3 隔离开关的选择.32 6.4 各级电压母线的选择.33 6.5 绝缘子的选择.33 6.6 电流互感器的选择.33 6.7 电压互感器的选择.34 6.8 高压熔断器的选择.34 6.9 总结.35第七章 配电装置设计 .36II第八章 防雷保护设计 .378.1 变电站的防雷保护的特点.37 8.2 变电站直击雷
3、防护.37 8.3 侵入波过电压防护.37 8.4 进线段保护.37 8.5 三绕组变压器和变压器中性点的防雷保护.37第九章 所用电设计 .38附录一 计算说明书 .3910.1 负荷计算.39 10.2 短路电流计算.41 10.3 线路及变压器最大长期工作电流计算.45 10.4 电气设备选择及校验计算.46 10.5 防雷保护计算.53附录二 220kV 变电站电气一次部分图纸.54参考文献（References）59总 结 .60致 谢 .61某地区某地区 220KV220KV 变电站电气一次部分设计变电站电气一次部分设计 专 业：电力系统自动化 学 号：07SDHS0099 学生姓
4、名：万金 指导教师：陈学林 摘 要 本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了220kV，110kV，10kV 以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了 220kV 电气一次部分的设计。 关键词关键词：变电站； 变压器
5、； 接线IA 220 KV substation in a part of electrical designAbstract From the guide of engineering design assignment, we have to design primary power-system of 220kV substation and draw main electrical one-line diagram and others. There are two main transformer in the substation in which main electrical
6、connection can be divided into three voltage grades: 220kV, 110kV with 10kV.It deposits sectionalized single bus bar scheme, sectionalized single and transfer bus bar and sectionalized single bus bar scheme pergrade.There is also a design for main electrical connection in this engineering, the calcu
7、lation for short-circuit electric current, the selection of electrical device and calibration (including circuit breaker, isolator, current transformer, potential transformer ,bus bar etc.) and the design for distribution installation per. voltage grade, direct current system and lightning protectio
8、n is also included.Keyword：Substation；Transformer；Wirin0第一章 原始资料 1.1 建站规模（1）变电站类型：220kV 地方降压变电站（2）主变台数：最终两台(要求第一期工程全部投入)（3）电压等级：220kV、110kV、10kV（4）出线回路：220kV 侧 4 回110kV 侧 6 回10kV 侧 12 回（5）负荷情况35kV：最大 40MW 最小 24MW Tmax5500 小时 cos0.8510kV:：最大 20MW 最小 12MW Tmax= 5200 小时 cos0.851.2 系统情况（1）110kV 母线短路电流标么
9、值为 30（SB=100MVA）（2）110kV 母线电压满足常调压要求1.3 气象条件（1）历年最高气温 38.5,最低年温-5。历年平均气温 19。（2）五月份测得土壤电阻率 R=100/m（3）年雷暴日 60 个。1第二章 电气主接线设计 电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站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。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次
10、接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。2.1 主接线的设计原则和要求主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和
11、人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。2.1.1 电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。（1）接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如
12、线路变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在 110kV220kV 配电装置中，当出线为 2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过 4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中，当 110220kV 出线在 4 回及以上时，一般采用双母接线。在大容量变电站中，为了限制 610kV 出线上的短路电流，一般可采用下列措2施：变压器分列运行；在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器；采用低压侧为分裂绕组的变压器。出线上装设电抗器。（2）主变压器选择主变压器台数：为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变压器。当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时
13、，可装设一台。对于大型枢纽变电站，根据工程具体情况，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。主变压器容量：主变压器容量应根据 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。对装设两台变压器的变电站，每台变压器额定容量一般按下式选择MNPS6 . 0为变电站最大负荷。这样，当一台变压器停用时，可保证对 60%负荷的供MP电，考虑变压器的事故过负荷能力 40%，则可保证对 84%负荷的供电。由于一般电网变电站大约有 25%的非重要负荷，因此，采用，对变电站保证重要负MNPS6 . 0荷来说多数是可行的。对于一、二级负荷比重大的变电站，应能在一台停用时，仍能保证对一
14、、二级负荷的供电。主变压器的型式：一般情况下采用三相式变压器。具有三种电压的变电站，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到 15%以上时，可采用三绕组变压器。其NS中，当主网电压为 110220kV，而中压网络为 35kV 时，由于中性点具有不同的接地形式，应采用普通的三绕组变压器；当主网电压为 220kV 及以上，中压为 110kV及以上时，多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。（3）断路器的设置根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。（4）为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够的资料时，可采用下列数据：3最小
15、负荷为最大负荷的 6070%，如主要是农业负荷时则宜取 2030%；负荷同时率取 0.850.9，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.951；功率因数一般取 0.8；线损平均取 5%。2.1.2 设计主接线的基本要求在设计电气主接线时，应使其满足供电可靠，运行灵活和经济等项基本要求。（1）可靠性：供电可靠是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。在研究主接线时，应全面地看待以下几个问题：可靠性的客观衡量标准是运行实践，估价一个主接线的可靠性时，应充分考虑长期积累的运行经验。我国现行设计技术规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结。设计时应予遵循。主接线的可靠性，是由其
16、各组成元件（包括一次设备和二次设备）的可靠性的综合。因此主接线设计，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。可靠性并不是绝对的，同样的主接线对某所是可靠的，而对另一些所则可能还不够可靠。因此，评价可靠性时，不能脱离变电站在系统中的地位和作用。通常定性分析和衡量主接线可靠性时，均从以下几方面考虑：断路器检修时，能否不影响供电。线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。变电站全部停运的可能性。（2）灵活性：主接线的灵活性要求有以下几方面。调度灵活，操作简便：应能灵活的投入（或切除）某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。检修安全：应能方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。扩建方便：应能容易的从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，
