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1、毕业设计(论文)题目：500kV变电所电气一次系统与设备配置设计课 题 类 别：设计 论文 学 生 姓 名： 曾小军 学 号： 200924050320 班 级： 052410903 专业（全称）： 电气工程及其自动化指 导 教 师： 陈元新 2013年6月500kV变电所电气一次系统与设备配置设计学 生 姓 名： 曾小军 学 号： 200924050320 班 级： 052410903 所 在 院 系： 电气工程及其自动化指 导 教 师： 陈元新 完 成 日 期： 500kV变电所电气一次系统与设备配置设计 500kV变电所电气一次系统与设备配置设计摘要随着我国装机容量和用电量增长，从经济型
2、和实际需要出发我国的电压等级越来越高，相应的变压站的电压等级也越来越高，而500kV变电站是整个电力系统中的枢纽，500kV变电站的正常运行关乎整个电力系统安全，因而500kV变电站的设计也显得尤为重要。本次500kV变电所电气一次系统与设备配置设计的主要内容是：选择电气主接线；确定主变压器的台数、容量和型式；确定变电所自用电主接线、变电所自变压器的台数、容量和型式；确定各电压级的配电装置型式；选择电压互感器和电流互感器的型号；选择各电压级各主要电气设备。此外，为了提高了整个变电站的安全性，本文还进行了防雷保护的设计。 本设计书包括设计说明书、设计计算书和图纸三部分。关键词：500kV变电站；
3、电气主接线；电气设备THE DESIGN OF THE FIRST PART AND DECIVE CONFIGURATION ABOUT THE 500kV TRANSFORMER SUBSTATION ABSTRACTWith growth of Chinas installed capacity and in electricity demand, the voltage level is getting higher and higher considering economic and practical needs, voltage level of the transformer
4、 station is also getting higher and higher. and 500kV substation is the hub of the entire power system,its normal operation be related to the security of entire power system. thus 500kV substation design is particularly important.Main content of design of electrical system and device configuration a
5、bout 500kV substation is following:Selection of main electrical connection, determine in number of units in in main transformer capacity and type、determining the number、capacity and type of main transformer；Determining main electrical connection and the number、capacity and type substation of the pow
6、er system which give service to transformer substation;Determining type of power distribution equipment in different voltage level；model of the voltage transformers and current transformers；Selecting main electrical equipment in different voltage level.In addition, in order to improve the security o
7、f entire substation this did some work about lightning protection design.The design of the book including the the designing specification, calculating and selecting book and the drawings. Key words:500kV substation； main electrical connection； electrical equipment目 录1 变电站原始资料12 设计说明书32.1 电气主接线设计32.1
8、.1 电气主接线的要求32.1.2 电气主接线的设计程序42.1.3 主接线基本接线形式及优缺点52.1.4 500kV电气主接线62.1.5 220 kV电气主接线82.1.6 所用电接线102.2 负荷计算及变压器选择122.2.1 负荷计算122.2.2 主变台数、容量和型式的确定152.2.3 所用变台数、容量和型式的确定172.3 最大持续工作电流及短路计算182.3.1 各回路最大持续工作电流182.3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果192.4 主要电气设备选择202.4.1 高压断路器的选择212.4.2 隔离开关的选择222.4.3 母线的选择232.4.4 绝缘子
9、和穿墙套管的选择252.4.5 电流互感器的配置和选择272.4.6 电压互感器的配置和选择292.4.7 防雷设计302.4.8 各主要电气设备选择结果一览表333 设计计算书343.1 短路电流计算书343.1.1 500kV母线短路计算373.1.2 220kV母线短路计算383.1.3 35kV母线短路计算393.1.4 0.4kV母线短路计算413.2 最大持续工作电流计算433.3 主要电气设备选择及校验计算书433.3.1 高压断路器的选择及校验计算433.3.2 隔离开关的选择及校验计算453.3.3 母线的选择及校验计算473.3.4 绝缘子和穿墙套管的选择及校验计算483.
10、3.4.1 绝缘子的选择及校验计算483.3.4.2 穿墙套管的选择及校验计算493.3.5 电流互感器的选择及校验计算513.3.6 电压互感器的选择及校验计算53总结55参考文献56致谢57附录58附录一 500kV变电站电气主接线图58附录二 所用电系统原理接线图59附录三 5000 kV配电装置配置图60附录四500kV配电装置平面布置图61附录五500kV配电装置断面布置图62附录六220kV配电装置平面布置图63附录七 220kV配电装置断面布置图64附录八 220kV配电装置配置图65 500kV变电所电气一次系统与设备配置设计 1 变电站原始资料(1)建所目的由于某电力系统的发
11、展和负荷增长，拟建一座500kV变电所，向该地区用220kV电压等级供电。(2)系统概况1）电厂1：MW经2回线路接入本所500kV，线路长度：200km2）电厂2：2600 MW经2回线路接入本所500kV，线路长度：250km， 3）电厂3：MW和MW经4回线路接入本所220kV，线路长度：100km4）本所220kV负荷线路共6回，最大总负荷为MW。5)本所500kV联络线路共4回。(3)地区自然条件年最高气温40,年最低气温5年平均气温18(4)出线方向500kV向北,220kV向南(5)所用电负荷设计资料表1-1所用负荷详细资料名称容量(kW)备注主变冷却系统240连续、经常主充硅3
12、2连续、不经常浮充硅20连续、经常蓄电池通风3连续、不经常蓄电池排风2.8连续、不经常锅炉房水泵3.2连续、经常空压机250短时、经常载波室1.7连续、经常500 kV配电装置电源40短时、不经常 续表2-1名称容量(kW)备注2200 kV配电装置电源40短时、不经常500 kV QF冬天加热10连续220 kV QF冬天加热10连续室外配电装置照明40连续室内照明20连续2 设计说明书本部分对本次设计所用到的，基本原理进行了综述，包括了电气主接线选择的原理方式，选择的步骤，以及各种主接线的优缺点，同时也介绍了主要电气设备的选择原理和校验原理，本部分也包含了电气主接线的初步预选方和主要电气设
13、备的预选方案。2.1 电气主接线设计电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较综合各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。2.1.1 电气主接线的要求电气主接线的基本要求，慨括地说应该包括可靠性、灵活性、和经济性三方面。（1）可靠性毫无
14、疑问供电可靠性是电力分配和生产的最重要的要求, 电力系统可靠性受到影响，会导致停电等重大事故，停电带来巨大的经济损失,比如美加大停电给美国和加拿大带来巨大的经济损失，是常人很难想象的。停电比电能不足的损失大得多得多, 往往会导致产品的报废、设备的损坏、人身伤亡甚至更严重的后果等。因此, 主接线的接线形式首先必须保证供电的可靠性。事故时要保证尽可能缩小停电面积，甚至不停电, 停电面积越小, 停电时段越短, 主接线的可靠程度也就越高。主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面：断路器检修时不宜影响对系统供电线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时尽量减少停运出现回路数和停电时间并能保证对全部I类或大部分II类用户的供电尽量避免发电厂或变电站全部停电的
