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1、摘 要本毕业设计是500kV（500/220/35）变电站工程电气部分初步设计。其中500kV、220kV侧采用 GIS方案，为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负荷规划进行设计建设，从而保证变电站能够长期可靠供电。根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及变电站设计相关书籍的有关内容，设计过程中完成了主变选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划和防雷保护的规划等主要工作。并且绘制了一套电气图纸（电气主接线图、平面布置图、配电装置断面图）。关键词500kV变电站 GIS方案 电气主接线 配电装置AbstractThis gr
2、aduate design thesis is a (500/220/35 )kV a declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design. For the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented long-term burthen, carries according to the forward the progr
3、amming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shock can long-term dependable power supply.According to requirements of design task, comprehensive knowledge learned and the Substation Design and related books, the design process to complete the main li
4、ning selection, the development of main power, short circuit calculations, electrical equipment selection, power distribution equipment planning, relay protection and automatic protection devices and mine planning for planning major work. And draw a set of electrical drawings (electrical main wiring
5、 diagram, with a total floor plan, power distribution unit cross section).Key words： 500kV substation GIS scheme main electrical connection power distribution equipment22目 录1 引言12 变电站原始资料分析22.1 设计的原始资料22.2 原始资料具体分析23 变电各电压等级站电气主接线选择43.1 概述43.2 主接线的设计原则及基本要求43.3 电气主接线的选择64 主变压器的选择114.1 主变压器选择的有关规定及原则
6、114.2 本设计主变压器的选择125 短路电流水平概述135.1 概述135.2 限制短路电流水平的措施135.3 短路电流水平146 电气设备和导体的选择146.1 电气设备选择的一般要求146.2 断路器的选择166.3 隔离开关的选择206.4 互感器选择226.5 电抗器的选择256.6 电容器的选择266.7 导体的选择277 绝缘配合及过电压保护297.1 500kV电气设备的绝缘配合297.2 220kV电气设备的绝缘配合317.3 35kV电气设备的绝缘水平327.4 电气设备外绝缘及绝缘子串泄露距离的确定337.5 直击雷保护和接地338 电气设备布置及配电装置358.1
7、500kV配电装置358.2 220kV配电装置358.3 主变压器及35kV配电装置369 电气总平面布置3710 总结38参考文献39谢 辞40附录401 引言 近年来，电力在世界各国能源和经济发展中的作用日益增长，它已成为现代社会实用最广、需要最快的能源。变电站的合理设计与建设是一个极其重要的组成部分。毕业设计是大学几年整个教学环节的重要组成部分，是反应学生对所学知识的掌握程度。是在走向工作岗位前对所学知识进行的一次系统、全面的总结；同时将所学的专业理论应用于实践，用它解决实际问题，树立工程观念，结合工程特点，提高分析问题、解决问题的能力，并力争有所创新。针对自己的专业和工作单位情况选择
8、本毕业设计课题：南平500kV变电站工程电气部分初步设计，为自己以后的工作打下一定的专业基础，让自己以后能尽快地适应工作，融入工作环境中，更加得心应手的工作，为以后的工作打下必需的基础。鉴于所学的专业知识有限，只是对变电站电气部分进行初步的设计，初步设计将宏观勾画出工程概貌，控制工程投资，初步设计是工程设计中的主要阶段。设计应基本达到实际工程设计的要求，具有一定的可实践性。此次设计是在多方面查阅有关资料的基础上，综合运用所学理论知识，根据设计任务书提供的资料，结合电力工程设计手册、设计规程、规范等资料进行设计的。主要内容包括有电气主接线方案的确定、电气设备的配置和选择、高压配电装置的设计、还有
9、相关图纸的绘制。南平500kV变电站的配电装置采用的是GIS，是一种新型的配电装置，所以得更加需要看关于GIS的资料。 通过此次毕业设计树立工程观点，了解现代变电站的电能变换过程及其特点，掌握变电站电气主系统的设计方法，并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到锻炼。同时还进一步熟悉了AutoCAD等一些绘图软件的应用，为以后从事电气设计，运用管理和科研工作，奠定必要的理论基础。 在为期13周的毕业设计中，我学会了很多书本上没有的东西，本着塌实严谨的态度去做毕业设计，查阅相关的资料，在指导老师方老师的指导下，独立了完成所有规定的设计内容。但由于本人水平有限，经验不足，难免有错误，恳请各位老师同
10、学的指导，以便在今后的学习工作中改正。2 变电站原始资料分析 2.1 设计的原始资料设计题目:南平500kV变电站工程电气部分初步设计建设地点:福建省南平建瓯市 项目概况:站址概况：位于南平市建瓯市小松镇湖头村陈田自然村西侧的山坡上，南距建瓯市城关9.1km，地势平坦宽阔。站区总用地9.30hm2，其中站区围墙内用地6.57hm2，进站道路用地1.1hm2，围墙外用地1.63hm;土石方挖填总量为31.86万m3(松方，下同)，其中挖方量15.93万m3，表层土量2.12万m3，填方量13.81万m3，土石方基本平衡，不设弃渣场。变电站规划：分两期建设：本期1*750MVA（采用3台单相三绕组
11、自耦无载调压变压器），500kV出现2回，分别为至宁德1回、至三明1回；220kV出线7回；最终规模4*750MVA，500kV出线8回，220kV出线16回。无功补偿方案：500kV电压级：为1组高压电抗器，其容量为150Mvar；35kV电压级：为1组电抗器, 容量为60Mvar；2组电容器，容量为60Mvar。各级电压的短路电流水平： 500kV短路电流水平按63kA 考虑； 220kV短路电流水平按50kA 考虑； 35kV短路电流水平按40kA 考虑；设备和导体选择，以及间隔宽度等，均按上述短路电流水平进行校核。工程总投资25310万元，其中土建投资3532万元。500kV和220k
12、V侧采用GIS方案2.2 原始资料具体分析 由于本设计是500kV变电站GIS方案，我们首先得对GIS设备有一定的了解。设计中站区总用地9.30hm2，其中站区围墙内用地6.57hm2，进站道路用地1.1hm2，围墙外用地1.63hm，工程总投资25310万元，其中土建投资3532万元。由此可见本变电站设计占地面积较小，从资金上考虑可满足和先进性上的要求，而采用GIS设备。根据原始资料可知本变电站规划中本期1台750MVA，500kV出现2回，220kV出线7回，远景为4台750MVA，500kV出线8回，220kV出线16回。因此本设计的电气主接线为500kV侧一台半断路器接线，220kV侧
13、双母线接线，而35kV电压级：为1组电抗器, 容量为60Mvar；2组电容器，容量为60Mvar，可选用单母线接线。3 变电各电压等级站电气主接线选择3.1 概述变电站电气主接线是多种主要电气设备（如变压器、隔离开关、断路器、互感器、母线、避雷器等）按一定顺序要求连接而成的，是变换和分配电能的电路，称为变电站一次接线。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图，称为电气主接线图。变电站的电气主接线是电力系统接线的主要部分。主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、输配电和用电是同时完
14、成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电站本身，同时也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线设计是一个综合性问题。 3.2 主接线的设计原则及基本要求3.2.1 主接线的设计原则 根据4220-500KV变电站设计技术规程（DLT 5218-2005）规定，变电站电气主接线应根据该变电站在电力系统中的地位、电压等级、回路数、所选设备特点、负荷性质等因素确定，满足运行可靠性，简单灵活，操作方便，节约投资等要求。变电站在电力系统中的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素，变电站是枢纽变电所、地区变电所、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，由于他们在电力系统中的地
15、位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的技术要求也不同。1）考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据5-10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布，负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。2）考虑负荷的重要性分布和出线回数多少对主界线的影响对一级负荷必须布两个独立的电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电，三级负荷一般只需一个电源供电。3）考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，基于传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高，而容量小的变电所，其传输容量小，对住接线的可靠性、灵活性要求低。4）考虑备用容量
