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1、前言(2)内容摘要(3)第一章概述(4)第二章 电气主接线(5)第2.1节 主接线的设计原则和要求(5)第2.2节主接线设计方案(6)第2.3节经济比较(10)第2.3节主变压器选择(12)第2.4节所用电设计(13)第2. 5节无功补偿(15)第三章短路电流计算(16)第3.1节短路电流计算的目的、规定(17)第3. 2节短路电流计算表(20)第四章 主要电气设备选型(21)第4.1节 电气设备选择的基础知识(21)第4. 2节 高压电气设备选择及校验(23)第4.3节设备选择表(32)第五章电气变压器的保护(35)第5.1节保护配置的原则(35)第5.2节瓦斯保护(36)第5.3节纵差动保
2、护(37)第5. 4节零序保护(39)第六章中央信号设计(41)第6.1节位置信号(41)第6. 2节事故信号(41)第6.3节故障信号(41)第七章配电装置设计(44)第7.1节配电装置的特点(44)第7.2节配电装置的安全净距(45)第7. 3节本变电所的配电装置(45)结论(46)参考文献(46)符号说明（47）此次设计的特点是：对专业知识进行更好的巩固与吸收，我们进行了为期九周的毕业 设计。在这次设计中是对学习电力专业综合性很好的一次训练，通过三年的学习和两次简单的 课程设计，为毕业设计打下了坚实的理论基础。设计题目“220KV/10KV变电所电气设计”，它 主要包括电气主接线设计、短
3、路电流计算、电气设备选型、变压器各项整定计算等几个部分。 通过这次设计巩固了 “发电厂变电站电气部分”课程的理论知识并掌握了电气设计基本方法， 培养了独立分析和解决问题的能力，提高了工作能力和工程设计的基本技能。在设计过程中我们不但遇到了不少的难题，同时也发现了自己知识结构的薄弱环节，但 在郭力萍老师精心指导和严格要求下圆满的完成此次设计，在这次设计中我们参考了电力 工程电气设计手册1,2、发电厂电气设备教科书、变电运行技能培训教材、发电厂电气 部分课程设计参考资料等书籍来完成这次设计，受益匪浅。使我得到了很大的进步，掌握了更多的专业知识。但是由于基础较差，设计中存在一些 错误。望各位老师予以
4、指正。内容摘要本次设计是220KV/10KV变电所设计。着重培养学生对电力系统的基本设计能力，也特别 注重培养对三年来所学的综合应用。全部内容共分七章，第一章概述，第二章电气主接线设计，第三章短路计算，第四章主 要电气设备选择，第五章电力变压器保护，第六章中央信号设计，第七章配电装置设计以及 计算书和电气设备主接线图的绘制。计算书主要介绍了短路计算和设备选择和整定计算。设计图为电气主接线图，10KV配电 图。通过本次设计，我学习了设计的基本方法，巩固三年以来学过的知识，培养独立分析， 并加深对变电站的理解。本次设计历时九周，查阅了大量的相关资料，在郭力萍老师的支持与帮助下，现已基本 完成。在此
5、对老师表示忠心的感谢！本人水平有限，有不足之处请各位老师见谅。关键词电气主接线 短路计算 电气设备选择 变压器整定计算10KV配电图第一章概 述大型公共建筑面积达十几万平方米至几十万平方米，用电负荷很大，对供电的安全性、 可靠性和连续性要求较高。其供电的变电所都与城网供电相结合，设在公共建筑物中，一 般多设在某一建筑物地下设备层。根据负荷容量供电电压为110kV或10kV，供电容量为十 几万千伏安或几万千伏安，主变压器单台容量电压为110kV的可达31500kVA，电压为35kV 的可达10000kVA。其主接线110kV双路电源时多为双母接线，三路电源时多为扩大内桥接 线；10kV双路电源时
6、多采用单母分段接线，也有采用内桥接线的。同时为确保对消防等一 级负荷的供电可靠性，建筑物内还要设柴油发电机电源。在电气设备选型时，要考虑设备的技术先进性、安全和可靠性，要求设备体积小以节 省占地，运行维护工作量少，设备具有不燃性能。在室内或地下变电所不能采用可燃油绝 缘的电气设备和电缆，因此110kV高压设备采用SF6绝缘封闭式组合电器、sf6绝缘变压器。 压设35kV及10kV中备采用真空断路器或SF6断路器构成的开关柜，SF6绝缘、难燃矿物油 绝缘或环氧树脂浇注的变压器，环氧树脂浇注绝缘的消弧线圈和接地变压器。高中压电力 电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆。由于电气设备布置在地下设备层因此设计
7、中要考虑设备的通风散热，变压器室、开关 设备室、电缆层及电缆竖井、控制室等的通风非常重要，变压器室和电缆层最好是自然进 风机械排风，加大排风量以利电气设备的降温。在设计中应考虑建筑物和电气设备的防水、防洪、防火、抗震以及防噪音，防振动和 防电磁干扰，甚至还要考虑防污染措施。在电气设备防火方面应设火灾报警和消防联动的灭火设施，电缆敷设中应设阻火隔火 设施。在人身电气安全方面应严格遵守有关电气设计规范，特别是电力装置的接地设计规范 的有关规定。第二章 电气主接线设计第21节 主接线设计原则和要求变电所电气主接线是指变电所的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成 输配电任务。变电所的主接线是
8、电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定， 对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、和设备的控制方 法的拟定将会产生直接的影响。2.1.1、主接线设计原则第一变电所根据5-10年电网发展规划进行设计。在有一、二级负荷的变电所中宜采 用双路电源供电装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设三台主变压器。装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于 60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。变电所的主接线，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性 质等条件确定。并应满足供电可靠，运行灵活，操作检修方便，节约投资
9、和便于扩建等要 求。主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度。主接线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性。主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理（即投资省、占地面积小， 电能损失少）。35-110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组成或线路分支接线。超 过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或单母分段的接线。35-63kV线路为8回及以上时， 亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。在采用单母线、单母线分段或双母线的35-110kV主接线中，当不允许停电检修断路 器时，可设置
10、旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当 110kV线路为6回及以上时，35-63为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。主变压 器35-110kV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线。采用SF6断路器的主接线不 宜设旁路设施。当变电所装有两台主变压器时，6-10kV侧宜采用单母线分段。线路为12回及以上 时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当6 35kV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。2.1.2、主接线设计的基本要求在设计主接线时应使其满足供电的可靠性、灵活性和经济性三相基本要求：(1) 可靠性供电可靠
11、性是电力系统生产和分配的重要要求，所以研究主接线可靠性应满足要求 是：重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析，主接线的可靠性的衡量标准 是运行实践。其次，主接线的可靠性在很大程度上取决予设备的可靠程度，采用可靠性高的用 电设备可以简化接线。最后，要考虑设计的变电所在电力系统中的地位和作用。在短路器检修时，不宜影响 对系统的供电。在短路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运 时间的长短，应尽量保证对重要用户的供电，避免全部停电的可靠性。(2) 灵活性主接线应满足在调度、检修和扩建时的灵活性。首先，调度时应灵活的投入和切除发电机、变压器和线路调配电源和负荷，满足系统 在事
12、故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。其次，检修时可以方便的停运断路器、母线等进行安全检修而不致影响电力网运行和 对用户的供电。最后，扩建时可以容易的从初期接线过度到最终接线。(3) 经济性主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下作到经济合理。首先，投资省主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资，适当限 制短路电流以便选择价格合理的电器设备。其次，占地面积小电器主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节 省构架导线、绝缘子，及安装费用。最后，电能损耗小、经济合理的选择主变压器的形式、容量和台数避免两次变压而增 加电能损失。第2.2节 电器主接线设计方
13、案2.2.1、两种方案的优缺点根据设计任务书分析所给的原始资料的基础上拟定一个可行性方案，并依据对主接线 的要求，根据接线方案的优缺点来选择。(1) 单母分段带旁路接线的优缺点优点： 母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电. 一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电, 通过旁路母线代替故障段母线，缩短停电时间。缺点： 倒闸操作比较复杂容易导致误操作. 接线所用设备多，配电装置复杂,经济性较差.(2) 双母线接线的优缺点双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配 在两组母线上。由于母线继电器保护的要求
14、，一般某一组母线连接，以固定连接的方式运行。优点： 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供 电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停 该回路。 调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系 统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均 匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连 接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。 便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母
15、线 上。缺点： 增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开 关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。方案一：2.2.2、方案的比较和方案的确定1. 可靠性的比较（1）220KV侧属于架空进线，方案一中的双母要比方案二中的单母带旁更加可靠。（2）10KV侧两个方案都是用的双母线接线不用比较。（3）10KV侧1、11类负荷占65%要求可靠性较高，不充许停电，如检修断路器方案二可 以在不停电的情况下操作,而方案一就得考虑到过载所带来的后果。2. 灵活性的比较 220KV方案二带旁路要比双母线灵活。 10KV侧1、11类负荷占65%灵活性要求较高，两种方案均一样。经济性比较方案一的综合投资为Z=1741.48 （万元）方案二的综合投资为Z=1826.14 （万元）方案一的年运行费用为U=57.69
