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1、摘要本设计为500kv超高压变电站，为枢纽变电所。500kv电压等级在我国电力网中是一个重要的等级。伴随着能源需求的不断增大，500kv超高压变电站在我国的电力网中有着重要的地位。本设计以佳木斯电业局提供的负荷资料及相关要求为设计依据，目的是构建稳定的500kv电力网，实现北电南送，进而缓解南方用电压力。本设计介绍了变电站的发展形势及针对不同主接线方式进行比较选择。变电站为500kv输电工程的首端变电站。500kv变电所控制系统的特点是可靠性要求高，被控制的对象多，控制对象距离远，控制电缆用量大，要求自动化水平高和抗干扰问题突出。本设计十分注重运用我国电气设计的新技术和新的设备，实用性及强，考
2、虑到是实际工程的应用，便以通俗易懂的语言进行阐述。AbstractThe transformer substation that is design this time is the key position transformer substation of 500kv . It is the hub of Substation . The grade of 500kv voltage is an important EHV substation power network in China has an important role. The Jiamusi Elertric Power
3、Bureau designed to provide information and the load requirement for the design basis Aim is to build a strong 500kv power grid , nortel to achieve Southern delivery, and ease the pressure on the South Side. Introduced the situation of the development of substantion and the main connection for differ
4、ent ways to compare option. 500kv substation control system is characterized by higher reliability requirements the object of control, and require a high level of automation and anti-jamming problems.The design is very close attention to the use of our electrical design of the new technology and new
5、 equipment, practical and strong, Taking into account the actual application, in a user-friendly language to describe it. 前言经济的迅速发展，科学技术的不断进步促使社会中各行各业都在不断地发展壮大，特别是各种高、新、尖、精的技术应用，而所有的一切都离不开电，而电的中枢变电所更是必不可少，起到至关重要的作用。电力系统是国民经济的重要能源部门，与民生息息相关。电网是根据不同地区，不同电压等级而形成的高压和超高压网络，起着重要作用。在我国很多地区现已形成以500kv为骨干的主网，
6、能将电力资源更充分的利用。随着国民经济的发展以及大型发电厂和更高等级电压的出现，在不久的将来，我国会出现跨几个大区的联合大电网。500kv超高压变电站的容量大，电压高，出线回路多，在电力系统中一般都是电力输送的枢纽性变电站。因此兴建500kv超高压变电站能够更好的利用资源，实现最大利用。北方的充足资源，也将通过枢纽变电站实现“北电南送”。500kv超高压变电站设备要求高，进而推动了国内电气设备新的改革，实现了优化能源的进程。第一章 变电站概述电是一个广义的范畴，伴随负荷的不同，对电的要求也会随之改变。500kv超高压变电站的容量大，电压高，出线回路多，在电力系统中一般都是电力输送的枢纽性变电站
7、。因此兴建500kv超高压变电站能够更好的利用资源，实现最大利用。1.1 变电站发展形势自1974年建成了第一条330kv输电线路，由甘肃刘家峡水电站厂到陕西关中地区开始，变电站发展迅速。1981年建成了第一条500kv输电线路，由河南姚孟火电厂到武汉，500kv超高压变电站走入人们的视野，其中，超高压变电站的建立成功，使国内各省电网形成连接，华北，东北，华东，华中，南方等电网都已建成500kv大容量输电线路和跨省联络线，并将逐步形成跨大区域互联的骨干网络。正在建设中的750kv输电工程，标志着我国电网输电电压等级由目前的500kv即将升级为750kv甚至更高，实现历史性跨越。在日趋建设的超高
8、压变电所中，超高压等级500kv的变电站占有重要地位。1.2 变电站设计目的及意义本次毕业设计是以500kV群林输变电工程初步设计审核意见和佳木斯电业局提供的负荷资料及相关要求为设计依据，以加强电网的网架结构，提高该地区的供电质量、减少电能损失，满足该地区负荷增长的需要为目的而开发设计的500kV超高压变电站。变电站在设计基础上，力求更加实用化。作为枢纽位置的变电站，具有高度可靠性和灵活性的主接线，将保证500kV电网的安全运行，满足各类重要负荷1.3设计变电站简介3.1变电站类型及地质条件 该变电站为500kV大型枢纽变电站，500kV采用一个半断路铝接线，220kV采用双母线带旁路接线，1
9、0kV采用单母线分段接线。500kV配电装置采用GIS配电装置。本所选分层分布式综合自动化系统。主变压器及线路控保屏、电度表屏、直流屏、电池屏、交流屏均布置在主控室内。为有人值班变电站，部分站区设立无人值班室，用计算机进行监控。 变电所所址位于佳木斯市郊区西格木乡群林村北侧，地势平坦、进出线走廊便于架空线路的引入和引出，因此配电装置的布置不必考虑特殊方式。所址的标高海拔450m.经调查有被洪水浸淹的历史，不必选用高海拔的电气设备。所址位于负荷中心，交通便利、通讯畅通。有铁路和公路经过变电所附近，不必过多考虑设各的运输问题。早捞期，附近河流对变电姑无影响。该地区夏季最高气温在+32 C，冬季最低
10、气温为-39C,年平均气温为+14C，电气设备均可正常工作，最大风速为2. 0m/s,夏秋季节不受强风影响，所以不必考虑架空线路的机械强度及对屋外配电装置的影响；该地区全年只有短暂的霜冻(不足2天)和结冰现象(不足1天)，覆冰厚度仅为2mm，因此不必考虑覆冰问题;无冻土情况发生，接地装置地下部分不必过深即可保证可靠接地；地震强度很小，不必设置防震保护，可以采用半高型或高型布置；土壤电阻率为100欧，可考虑采用构架式避雷针；年雷纂日数为33.7天，防雷装置的选取应加以考虑;当地四季存在溶雪溶冰、毛毛雨、雨加雪、凝露等对污秽绝缘子极为不利的气象条件，突发性的污秽与湿润可能同时建立，为防止污闪，所以
11、对绝缘子串和变电设各外绝缘的影响应予以考虑。 (以上分析均参照高压配电装置设计技术规程)第二章 负荷统计及计算2.1 负荷统计表线路中18为500kV出线，912为220kV出线，13-Is为IOkV出线根据统计负荷如表2-1所示.2.2 变电站负荷计算本设计为500kV超高压变电所，负荷计算采用需用系数法。其优点是:公式简单，计算方便，对于不同性质的供电朋户的需用系数值是经过几十年的统计积累，数值比较完整和准确，为供电设计创造了很好的条件。由于各供电区域电性质相差不大，考虑功率因数相同，则视在功率可表示为有功功率。采用需用系数法求各用户的计算负荷： （21）每条出线路的负荷： 变电所设计当年
12、的计算负荷可由式（22）计算： （22） 第三章 主变压器选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。在输配电系统中，变压器起到桥梁作用，变压器是借助电磁感应原理，以相同的频率，交换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。3.1 变电所变压器容量台数型号选择3.11 变压器容量变压器空载运行时需用较大的无功功率，这些无功功率需由供电系统供给，变压器容量如选的过大，不但增加投资，而且使变压器长期处于轻载运行，出现“大马拉小车”现象，使空载的损耗增加，功率因数降低，网络损耗增加。若容量选的小，会使变压器长期过负载，易损坏设备。变压器的最佳负载率在40%-70%之
13、间，负载过高，损耗明显增加，另一方面，由于变压器容量裕度小，负载稍有增长，便需要增容，更换大容量的变压器，势必增加投资，且影响供电。总之选择变压器的容量，要以现有的负荷为依据，按照5-10年的发展计划来确定，按照辽宁工学院综合楼变电所的设计选用的变压器容量为1000kVA。3.1.2主变压器台数和型号1台数变压器的台数应根据负荷的特点和经济运行进行选择，要由负荷大小，对供电的可靠性和电能质量的要求来决定，并兼顾节约电能、降低运行造价、维护设备等因素，确定变压器台数应综合考虑，进行认真的技术经济比较。按负荷的等级和大小来说，对于带一、二级负荷的变电所，当一、二级负荷较多时，应选两台或两台以上变压
14、器，如只有少量的一、二级负荷并能从相邻的变电所取得低压备用电源，可以只采用一台变压器。2型号主变压器的型号选择主要考虑以下因素：1）.变电所的所址选择；2）.建筑物的防火等级；3）.建筑物的使用功能；4）.主要用电设备对供电的要求；5）.当地供电部门对变电所的管理体制等。设置在一类高、低压主体建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器；二类高、低压主体建筑也宜如此，否则应采取相应的防火措施。3.2 主变压器台数确定及容量计算变压器容量的选择至关重要，容量选择小了，不满足负荷增长的要求。容量选择大了，变压器空载损耗大，起不到降低损耗、同网同价的要求。因此，变电所主变压器的容量一按变电所建成后510年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其余变压器能满足变电所最大负荷的60%70%选择，故500kV变电所取70%。在500kV及以上的发电厂和变电所中，应按容量、可靠性要求、制造水平、运输条件、负荷和系统情况等，经技术经济比较后确定变压器相数。当一台主变压器运行时，可保证60%的负荷供电，考虑变压器的事故负荷能力为40%，所以供电的保证率为84%。为简化电压等级或减少重复
