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1、四川理工学院毕业设计（论文） 自井220kV变电站电气部分设计摘 要随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求越来越高，自动化与智能化的程度也越来越高。本设计讨论的是220kV降压变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。关键字：变电站；短路计算；设备选择；保护ABSTRACTWith the development of science and technology in China, particularly computing technology
2、has advanced, the power system demands on substation more and more.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data and choose the main transformer, based on it , design the main wiring and Short Circuit Calculation, at last choose equipm
3、ent, then mine and the protection of earth and distribution device.Key words: Substation；Short circuit calculation；Equipment selection；Protect.目 录摘 要IABSTRACTII第1章 引 言1第2章 电气主接线的设计22.1 主接线概述22.2 主接线设计原则22.3电气主接线方案的选择2第3章 主变压器的选择53.1 主变压器的选择原则53.1.1 主变压器台数的选择53.1.2 主变压器容量的选择53.1.3 主变压器型式的选择63.1.4 绕组数
4、量和连接形式的选择63.2 主变压器选择结果7第4章 所用电设计84.1 所用变选择84.2 所用电接线图8第5章 220kV变电站电气部分短路计算105.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算105.2 输电线路的电抗标幺值计算105.3 220kV侧短路计算115.4 110kV侧短路计算135.5 10kV侧短路计算165.5 短路计算结果如下18第6章 导体和电气设备的选择196.1 断路器和隔离开关的选择206.1.1 220kV进线、主变侧断路器216.1.2 220kV进线、主变侧隔离开关236.1.3 110kV进线、出线侧断路器256.1.4 110kV进线、出线侧隔离开关286.
5、1.5 10kV进线、出线侧断路器306.1.6 10kV进线、出线侧隔离开关326.2 电流互感器的选择346.2.1 220kV侧电流互感器的选择356.2.2 110kV侧的电流互感器的选择366.2.3 10kV侧电流互感器的选择376.3 电压互感器的选择386.3.1 220kV侧母线电压互感器的选择396.3.2 110kV母线设备PT的选择396.3.3 10kV母线设备电压互感器的选择406.4 导体的选择与校验406.4.1 220kV母线选择校验406.4.2 110kV母线选择与校验416.4.3 10kV母线的选择与校验426.4.4 变压器220kV侧引接线的选择与
6、校验436.4.5 变压器110kV侧引接线的选择与校验446.4.6 变压器10kV侧引接线的选择与校验456.5电容补偿装置的选择46第7章 防雷接地设计477.1 防雷设计477.1.1 防雷设计原则477.1.2 避雷器的选择477.1.3 避雷针的配置507.2 接地设计517.2.1 接地设计的原则517.2.2 接地网型式选择及优劣分析52第8章 电气总平面布置及配电装置的选择538.1 概述538.1.1配电装置特点538.1.2 配电装置类型及应用538.2 配电装置的确定548.3 电气总平面布置568.3.1 电气总平面布置的要求568.3.2 电气总平面布置568.3.
7、3 给排水、消防及其他578.3.4 环境保护与绿化57第9章 电气二次部分说明589.1 计算机监控系统589.2 二次设备布置629.3 直流系统629.4 交流不停电电源（UPS）系统63第10章继电保护配置6410.1主变压器保护配置6410.2 线路保护配置6410.3 220kV母线保护配置6410.4 220kV母联保护配置6410.4 10kV电容器保护配置6510.5 110kV出线的继电保护装置的整定和选型65第11章 结束语68致谢69参考文献70第1章 引 言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个
8、整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、规则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业
9、必须超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。220kV变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、选择主变压器的台数、容量及型号 2、主接线选择3、确定无功补偿方式 4、选择所用变压器的容量、台数及接线方式 5、确定主变压器中性点的运行方式。若需装设消弧线圈，应选择消弧线圈的容量、台数及型号 6、配电装置的规划 7、短路电流计算 8、主要电气设备的选择 9、变电所的防雷规划，并配置主接线中常规避雷器 10、配
10、置继电保护及自动装置 11、任选一条低压侧架空出线的继电保护整定计算 12、自选题的设计。第2章 电气主接线的设计2.1 主接线概述电气主接线是由电气设备通过连接线，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。用规定的电气设备图形符号和文字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。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系1。2.2 主接线设计原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气
11、设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案1。电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，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、实用、经济、美观的原则1。2
12、.3电气主接线方案的选择根据原始资料分析，现在选择三种方案设计，进行比较选择。方案一：在220kV侧采用双母接线，在110kV侧采用双母接线、10kV侧采用单母分段接线。方案分析：在220kV侧采用双电源进线，两回线路出线，根据稳定性的要求能够满足稳定性的要求，采用双电源回路，当一个电源发生故障后，但是另一个电源还是可以正常工作，这样就能保证重要负荷的供电。而采用双母线的好处，就是当正常情况下由主母线供电，而当主母线出线故障的时候，可以用备用母线供电，这样就缩小了停电的范围和停电的时间，从而减小了由于停电而造成的损失1。在10kV侧有三个变电站、一个钢铁厂、一个化肥厂，出线回路总共有11路（2
13、路备用），考虑到10kV侧的负荷情况，所以采用单母线分段的方式，这样提高了供电的可靠性还有让负荷的分布更加合理1。图2-1 电气主接线图方案二：在220kV侧采用双母接线，在110kV侧采用双母分段接线、10kV侧采用单母分段接线。方案分析：在220kV侧采用双电源进线，两回线路出线，根据稳定性的要求能够满足稳定性的要求，采用双电源回路，当一个电源发生故障后，但是另一个电源还是可以正常工作，这样就能保证重要负荷的供电。而采用双母线的好处，就是当正常情况下由主母线供电，而当主母线出线故障的时候，可以用备用母线供电，这样就缩小了停电的范围和停电的时间，从而减小了由于停电而造成的损失1。图2-2 电
14、气主接线图方案三：在220kV侧采用双母接线带旁路母线的方式，在110kV侧采用双母接线、10kV侧采用单母分段接线。方案分析：在220kV侧有两路进线两路出线，所以采用按照规范上采用单母分段就可以达到要求，单母分段在以后的扩建中也有较好的延展性1 。 图2-3 电气主接线方案比较： 表2-1 方案比较比较方案一：220kV侧采用双母接线，110kV侧采用双母接线，10 kV侧采用单母分段接线。方案二：220kV侧采用双母接线，110kV侧采用双母接线，10kV侧采用单母分段接线。方案三：220kV侧采用单母线带旁路母线的接线方式，110kV侧采用单母接线，10kV侧采用单母分段接线。可靠性1、220kV侧接线简单，故障率低。2、当220kV发生故障时，停电时间较长1、220kV侧接线简单，故障率低。2、当220kV发生故障时，停电时间较长1、220kV侧接线简单，故障率低。2、当220kV发生故障时，停电时间较长灵活性1.220kV运行方式相对简单，灵活性差；2.各种电压级接线都便于扩建和发展。1.220kV运行方式相对简单，灵活性差，110kV侧灵活性相对较高；2.各种电压级接线都便于扩建和发展。1.各电压级接线方式灵活性相对较差；2.220kV电压级接线易于扩建。经济性接线简单，所用器件相对较少，所以比较经济。接线简单，所用
