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1、 摘要 本次220/110/35KV降压变电站的初步设计让，它包括三个电压等级，220KV两回进线，110KV两回出线和35KV12回出线。分别采用了双母接线、桥形接线和双母带旁接线。主接线方案初步设计为两个，经过一定的经济技术比较，最终确定为方案二。本次设计的具体步骤为：先设计本变电站的电气主接线图，确定具体所用方案，接着进行所用电的设计，然后进行短路电流计算，再对主要电气设备进行选择及校验，再对主保护进行设计，之后对配电装置进行设计。前言 电力工业的迅速发展，提出了许多新的课题，例如：电网的联合和扩大；超高压的应用及线路的输送能力；大机组的采用及发电厂和变电站的分类；系统短路电流和内过电压
2、的限制；提高供电可靠性，保证系统稳定运行等。所有这些问题与正确地选定发电厂、变电站的电气接线和设备配置有着密切的关系，需要我们认真研究解决。电力工业是国民经济发展的基础工业，随着我国电力工业的发展，电力已经成为工农业生产不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常方面。农村、乡镇及城市也越来越需要建设降压变电站，为乡镇及城市效压的各种工厂、农业提供电。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220kV或110kV，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220kV可达63000kVA，110kV可达31500kVA。
3、其主接线220kV单电源时双母线接线，110kV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。由于电气设备布置在地下设备层因此设计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
4、置的接地设计规范的有关规定。 为了把巨大的电力输送到全国各地，为了提高供电的可靠性和经济性，目前广泛地将许多发电厂用点网连接起来并联工作，形成巨大的联合电力系统。电力系统是指发电、送电、变电和用点组成的“整体”。而通常把发电和用电之间属于输送和变配的中间环节称为电力网。 目录摘要前言第一章电气主接线设计 （5）第1.1节电气主接线设计 （5）第1.2节电气主接线的设计原则 （6）第1.3节电气主接线的基本要求（8）第1.4节主接线的设计步骤（10）第1.5节方案选择（11）第1.6节 主变压器的选择（12）第二章所用电设计（16）第2.1节 所用电设计原则（16）第2.2节 所用电设计的方法及
5、步骤（17）第2.3节 所用变压器的选择（18）第三章短路电流计算（19）第3.1节短路电计算的目的、规定及步骤（19）第3.2节短路电流计算方法（21）第四章主要电器设备选择（23）第4.1节选择设计的一般规定（23）第4.2节 电气设备选择（24）第五章配电装置设计（33）第5.1节 配电装置的特点及要求（33）第5.2节 配电装置的净距（34）第5.3节 本次变电站的220KV屋外配电装置（35）第六章主变保护设计（36）第6.1节变压器保护的配置原则（36）第6.2节变压器瓦斯保护装置及整定（37）第6.3节变压器电流速度保护（38）第6.4节变压器纵联差动保护（38）第6.5节 变压
6、器相间后备保护配置原则及接线（39）结论（42）参考文献（43）符号说明（44）致谢信（45）附录一屋外配电装置图（46）附录二主变保护设计图（47）第一章 电气主接线设计变电所电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器的线路和断路器等电器设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是：发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综
7、合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。第1.1节 电气主接线的设计原则1.1.1 合理的确定发电机的运行方式确定发电机运行方式总的原则是安全、经济地发、供电。承担基荷的发电机，要求设备利用率高，年利用小时数在5000h以上；承担要荷的发电机、设备利用小时数为30005000h；承担峰荷的发电机，设备利用小时数在3000h以下。对具体发电厂来说，则视其工作特性而有所不同。由于核电运行费用低，200MW及以上的大型气轮发电机热效率高，供热式发电机按热负荷曲线工作，径流式水电厂设有库容，所以都应先担任基本负荷。1.1.2 电气主接线的重要性 1、电
8、气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本所电气主接线图，了解电路中各种电气设备的用途、性能及维护、检查项目和运行操作的步骤等。2、电气主接线表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、接线方式及可能的运行方式。 电气主接线直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定。3、由于电能生产的特点是：发电、变电、输电和用点也是在同一时刻完成的，所以主接线的好坏，直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活个经济运行，也直接影响到工农业生产和人民生活。1.1.3 接线方式1、对于6220KV电压配电装置的接线，一般分为两大类：其
9、一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其而为无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。应视电压等级和出线回数，酌情选用。2、旁路母线的设置原则(1)采用分段单母线或双母线的110220KV配电装置，当断路器不允许停电检修时，一般需设置旁路母线。因为110220KV线路输送距离较长、功率大，一旦停电影响范围大，且断路器检修时间长（平均每年月57天），故设置旁路母线为宜。对于屋内型配电装置或采用SF6断路器、SF6全封闭断路器配电装置，可不设旁路母线。主变压器的110220KV侧断路器，宜接入旁路母线。当有旁路母线时，应首先采用分段断路器或母联断路器兼做
10、旁路短路器的接线。当220KV出线为5回线以上、110KV出线为7回及以上时，一般装设专用的旁路断路器。(2)3560KV配电装置中，一般不设旁路母线，因重要用户多系双回路供电，且断路器检修时间较短，平均每年23天。如线路断路器不允许停电检修时，可设置其他旁路设施。(3)610KV配电装置，可不设旁路母线。对于出线回路数多或多线路系向拥护单独供电，以及不允许停电的单双母线、分段单母线的配电装置，可设置旁路母线。采用双母线的610KV配电装置不设旁路母线。对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧尽量采用短路器较少或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也
11、可采用线路分支接线。在110220KV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线。在枢纽变电所中，当110220KV出线在4回及以上时，一般采用双母线接线。在大容量变电所中，为了限制610KV出线上的短路电流，一般可采用下列措施：变压器分列运行。在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器。采用低压侧为分裂绕组的变压器。出线上装设电抗器。第1.2节 设计主接线的基本要求在设计电气主接线时，应使其满足供电可靠、运行灵活和经济等项基本要求。1.2.1 可靠性供电可靠性是电力生产和分配的主要要求，电气主接线也必须满足这个要求。再研究主接线时，应全面的看待以下几个问题：(1) 可靠性的客观衡量标准是运行实践
12、，估计一个主接线的可靠性时，应充分考虑长期积累的运行经验。我国现行设计技术规程中的各项规定，就是就是对运行实践经验的总结。设计时应予遵循。(2) 主接线的可靠性，是由其个组成元件的可靠性的综合。因此主接线的设计，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。(3) 可靠性不是绝对的，同样的主接线对某厂是可靠的，而对另一些厂可能还不够可靠。因此，评价可靠性时，不能脱离变电站在系统中的地位和作用。1.2.2灵活性(1) 调度灵活，操作简便：应能灵活的投入（或切除）某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修几特殊运行方式下的调度要求。(2) 检修安全：应能方便的停运断路器
13、、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。(3) 扩建方面：应能容易的从初期过度到最终接线，使在扩建过度时，一次和二次设备等所需的改造最少。1.2.3 经济性 (1) 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的投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；再终端变电所中，应推广采用直降式。(2) 占地面积小：电气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架构、导线、绝缘子几安装用费。再运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。(3)电能损耗少：经济合理的选择主变压器的形式、容量和台数，避免俩次变压而增加电能损失。1.2.4 衡量主接
