摘要
随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。
本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。
关键字：变电站；短路计算；设备选择；防雷保护。
目录
摘要 (1)
引言 (4)
任务书 (5)
第一章主变压器的选择 (6)
1.1主变压器的选择原则 (6)
1.1.1 主变压器容量和台数的选择原则 (6)
1.1.2 主变压器容量的选择 (6)
1.1.3 主变压器型式的选择 (7)
1.1.4 绕组数量和连接形式的选择 (7)
1.2主变压器选择结果 (8)
1.3所用变选择 (8)
第二章电气主接线的设计 (10)
2.1主接线概述 (10)
2.2主接线设计原则 (10)
2.3主接线的选择 (10)
第三章 220KV变电站电气部分短路计算 (14)
3.1变压器的各绕组电抗标幺值计算 (14)
3.210KV侧短路计算 (15)
3.3220KV侧短路计算 (18)
3.4110KV侧短路计算 (20)
第四章导体和电气设备的选择 (22)
4.1断路器和隔离开关的选择 (23)
4.1.1 220KV出线、主变侧 (23)
4.1.2 主变110KV侧 (27)
4.1.3 10KV断路器隔离开关的选择 (29)
4.2电流互感器的选择 (34)
4.2.1 220KV侧电流互感器的选择 (34)
4.2.2 110KV侧的电流互感器的选择 (36)
4.2.3 10KV侧电流互感器的选择 (37)
4.3电压互感器的选择 (38)
4.3.1 220KV侧母线电压互感器的选择 (38)
4.3.2 110KV母线设备PT的选择 (39)
4.3.3 10KV母线设备电压互感器的选择 (39)
4.4导体的选择与校验 (39)
4.4.1 220KV母线 (39)
4.4.2 110KV母线 (40)
4.4.3 10KV母线的选择 (41)
4.4.4 变压器220KV侧引接线的选择与校验 (43)
4.4.5 变压器110KV侧引接线的选择与校验 (44)
4.4.6 变压器10KV侧引接线的选择与校验 (45)
第五章防雷保护及接地 (47)
5.1防雷保护 (47)
5.1.1 直击雷过电压保护 (47)
5.1.2 雷电侵入波保护 (48)
第六章电气总平面布置及配电装置的选择 (50)
6.1配电装置的确定 (50)
6.2电气总平面布置 (50)
6.2.1电气总平面布置的要求 (50)
6.2.2电气总平面布置 (50)
第七章继电保护配置 (52)
7.1主变保护的配置 (52)
7.1.1 主变压器的主保护 (52)
7.1.2 主变压器的后备保护 (52)
7.2110KV线路相间保护整定计算 (52)
7.2.1 参数计算： (52)
7.2.2 114开关相间保护整定计算 (53)
7.2.3 111开关相间保护整定计算 (54)
第八章结束语 (57)
参考文献 (58)
致谢....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
引言
电力事业的日益发展紧系着国计民生。它的发展水平和电气的程度，是衡量一个国家的国民经济发展水平及其社会现代化水平高低的一个重要标志。
全面建设小康社会的宏伟目标，从一定意义上讲，实现这个宏伟目标，需要强有力的电力支撑，需要安全可靠的电力供应，需要优质高效的电力服务。本毕业设计是在完成本专业所有课程后进行的综合能力考核。通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设备的选择及校验、线路图的绘制以及避雷器针高度的选择等步骤、最终确定了220kV变电站所需的主要电器设备、主接线图以及变电站防雷保护方案。通过本次毕业设计，达到了巩固“发电厂电气部分”课程的理论知识，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，体验和巩固我们所学的专业基础和专业知识的水平和能力，培养我们运用所学知识去分析和解决与本专业相关的实际问题，培养我们独立分析和解决问题的能力的目的。务求使我们更加熟悉电气主接线，电力系统的潮流及短路计算以及各种电力手册及其电力专业工具书的使用，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，并在设计中增新、拓宽。提高专业知识，拓宽、提高专业知识，完善知识结构，开发创造型思维，提高专业技术水平和管理，增强计算机应用能力，成为一专多能的高层次复合型人才。
任务书
本次设计任务
新建一座220kV区域变电所。该所建成后与110kV和220kV电网相连，并供给近区用户供电。
原始资料
该所有220kV、110kV和10kV三个电压等级。220kV出线6回（其中备用2回），110kV出线10回（其中备用2回），10kV出线12回（其中备用2回）。110kV侧有两回出线供给大型厂用，其容量为80000kVA，其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线总负荷为100MVA。10kV侧总负荷为35000kVA，ⅠⅡ类用户占60%，最大一回出线负荷为2500kVA，最大负荷与最小负荷之比为0.65。
本站选址条件较好，土地较为平整充裕，年平均最高温度40℃，年平均最低气温-2℃，地震强度6级以下。
第一章主变压器的选择
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。
1.1 主变压器的选择原则
1.1.1 主变压器容量和台数的选择原则
1、主变容量选择应考虑：
（1）主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。
（2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的60%。
（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化。
2.主变台数的考虑原则：
（1）对大城市的一次变，在中、低压侧构成环网的情况下，装两台主变为宜。
（2）对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可能性。
（3）对规划只装两台的主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。
1.1.2 主变压器容量的选择
台数选择又上分析可知应选两台主变。
主变压器容量Se的确定：
Smax=80+100+35=215MVA
同时率取0.85
容量确定：Se=0.7×0.85×Smax×e5*0.05
Se=0.7×0.85×215×e0.25≈164.3MVA
1.1.3 主变压器型式的选择
选择主变压器，需考虑如下原则：
（1）当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变压器。
（2）当发电厂与系统连接的电压为500KV时，已经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500KV的，宜选用三相变压器。
（3）对于500KV变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台（或一组）变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退出，造成全网停电；如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成所停电。为此要经过经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。
在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等，确定是否需要备用相。
1.1.4 绕组数量和连接形式的选择
具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变压器[5]。
1.2 主变压器选择结果
查《电力工程电气设备手册：电气一次部分》，选定变压器的容量为180MVA。
由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查《大型变压器技术数据》选定主变型号为：SFPS7-18000/220。
主要技术参数如下：
额定容量：180000（KVA）
额定电压：高压—220±2×2.5% ；中压—121；低压—10.5（KV）
连接组标号：YN/yn0/d11
空载损耗：178(KW)
阻抗电压（%）：高中：14.0；中低：7.0；高低：23.0
空载电流（%）：0.7
所以一次性选择两台SFPS7-180000/220型变压器为主变。
1.3 所用变选择
1.选择原则：所用电负荷按1‰-5‰变电所容量计，这里按照主变容量的2‰计算，设置2台所用变相互备用。
2.所用变容量计算:
S=2‰Se=150500×2‰=301KVA
所用变压器参数:
型号：S9—315/10
U 1e =6.3±5%（KV） U
2e
=0.4（KV）
连接组别：Y，yn0
空载损耗：0.70（KW）
阻抗电压：4（%）空载电流：1.5（%）
第二章电气主接线的设计
2.1 主接线概述
电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。
2.2 主接线设计原则
电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。
电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则[8]。
2.3 主接线的选择
根据主接线方式，并结合待建变电站的实际，现对各电压等级采取的主接线方式作如下分述：
一、220KV主接线形式的选择
拟定双母线接线方式或双母带旁路接线方式。
两种方式比较：
220kV出线6回，而双母接线使用范围是110～220KV出线数为5回及以上时。满足主接线的要求。且具备供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。
220kV出线6回，而由于本回路为重要负荷停电对其影响很大，因而选用双母带旁路接线方式。双母线带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。
综合所述，220KV电压等级采用侧双母线带旁路接线方式，220KV主接线形式如下所示：（图2－4）
图2-4
二、110KV主接线形式选择
拟定用双母线接线方式或双母带旁路接线方式。
两种方式比较：
110kV出线10回（其中备用2回），110kV侧有两回出线供给大型厂用，其容量为80000kV A，其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线总负荷为100MV A。根据条件选择双母接线方式。
110kV出线10回（其中备用2回），母线故障后能声速恢复供电，母线或母线设备检修时不中断对得要用户的供电，因此要求其主接线具有较高的可靠性和快
速的恢复送电能力，故采用双母线接线方式。同时110KV侧出线回路数较多，也需加装专用旁路开这样，110KV电压等级的接线方式为双母线带旁路的接线方式（专用旁路断路器）。但多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资。
综上比较，按母线的选用情况将选用双母线的接线方式。
如下图2-5所示。
图2-5
三、10KV接线形式选择
拟定单母分段接线或双母线的接线方式。
两种方式比较：
10kV出线12回（其中备用2回），10kV侧总负荷为35000kVA，Ⅰ、Ⅱ类用户占60%，最大一回出线负荷为2500kVA，最大负荷与最小负荷之比为0.65。选择单母分段接线方式。
由于10KV所传输的功率不大，而双母线接线所需设备较多，投资较大，故从经济角度考虑，确定10KV采用单母线分段的主接线方式。
具体接线图如2-6所示：
综上所述，待建变电站的主接线方式为：220KV采用双母线带旁路的接线方式，110KV采用侧双母接线方式，10KV采用单母线分段的接线方式。
图2-7
第三章 220KV 变电站电气部分短路计算
系统阻抗：220KV 侧电源近似为无穷大系统A ，归算至本所220KV 母线侧阻抗为0.015（S j =100MVA ）,110KV 侧电源容量为500MVA ，归算至本所110KV 母线侧阻抗为0.36（S j =100MVA ）。变压器型号为SFPS7—180000/220。
S N =180MVA 其中高中、高低、中低阻抗电压（%）分别为14，23，7。简化图如下图所示：
图3-1 系统图的等值电路
3.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算
s1s(1-2)s(3-1)s(2-3)11
U %=[U %+U %-U ]= (14+23-7)=1522
s2s(1-2)s(2-3)s(3-1)11
U %= [U %+U %-U %]= (14+7-23)=-122
s3s(3-1)s(2-3)s(1-2)1
U %= [U %+U %-U %]= (23+7-14)=82
设S B =100MVA ，U B =U av
1B T1*N U %S 15100
X =
==0.083100S 100180
s ?? s2B T2*N U %S -1100
X =
==-0.006100S 100180?? s3B T3*N U %S 8100
X =
==0.044100S 100180
?? 3.2 10KV 侧短路计算
f (3)-1短路时, 示意图如下：
图3-2 f (3)-1短路的等值电路图
1*1122X ?=T1*T2*T1*T2*
T3*X X -0.0060.083
＇（X +X +）=（0.083-0.006+）=0.033X 0.044 T2*T3*2*T2*T3*T1*
X X 1
X'=(X +X +)
2X
1-0.0060.044=(-0.006+0.044+20.083
?）
=0.018
T1*T3*3*T1*T3*T2*
X X 1
X'=(X +X +)
2X
10.0830.044(0.083+0.044+)2-0.006?= =-0.241 三角形变为星形：
1*3*
1*1*2*3*X'X'X =
X'+X'+X' 0.033(0.24)0.0330.0180.2410.042?-=
+-= 2*3*
2*1*2*3*X'X'X =
X'+X'+X'
0.018(0.241)0.0330.0180.2410.023?-=
+-= 2*1*
3*1*2*3*
X'X'X =X'+X'+X'0.0180.0330.0330.0180.241
0.003
?=
+-=-
图3-3 f (3)-1短路的等值电路图
再次简化 因为
*10.042
X =
*AS X =0.015
*BS X =0.36
所以：
***
A AS 1X =X +X
=0.015+0.042
=0.057
***B BS 3 X =X +X =0.36-0.003=0.357
**
C 2X =X
示意图如下所示
:
图3-4 f (3)-1短路的等值电路图
再做三角形变换
A*C*AF*A*C*B*
X X X =X +X +
X 0.0570.023
0.0570.230.357
0.084
?=++=
B*C*BF*B*C*A*X X 0.3570.023
X =X +X +
0.3570.0230.524X 0.057
?=++=
示意图如下：
图3-5 f (3)-1短路的等值电路图
计算电抗：
N Ni jsB BF*
S 500
X =X 0.524 2.62S 100
=?= 汽轮发电机计算曲线，0s 时标么值为
I B0*=0.390
因为A 电源为无穷大系统所以提供的短路电流为：
P*AF*11 I =
11.90X 0.084
== 所以短路电流有名值为[11]：
F0 I =0.39011.9076.154310.5310.5
KA +=??
冲击电流：
2.5576.154194.193()
sh i KA =?=
短路容量：310.576.1541384.977()k S MVA ?=
3.3 220KV 侧短路计算
f (3)-2短路时，示意图如下图所示。
图3-6 f (3)
-2短路的等值电路图
*1*2*11
()(0.0830.006)0.03922
T T T X X X =+=-=
图3-7 f (3)
-2 短路的等值电路图
X B*=X T*=X BS*
=0.039+0.36=0.399
图3-8 f (3)
-2短路的等值电路图
A 电源（无穷大系统）的短路电流为：
P*AS*11
I =
= =66.667X 0.015
jSB 500
X = 0.399=2.00100
?
查汽轮发电机计算曲线有
I B0=0.512 所以短路电流有名值为
f0 I =0.512 =17.376KA
冲击电流[11]： 2.5517.37644.309sh i KA =?=（）
短路容量：23017.3766922.106()MVA ?=k S
3.4 110KV 侧短路计算
f (3)-3短路时
图3-9 f (3)
-3短路的等值电路图
X A*=X T*+X AS*=0.039+0.015=0.054
上图简化图如下：
图3-10 f (3)
-3短路的等值电路图
A 为无穷大系统所以有
P*A*11
I =
18.519X 0.054
== 而 jsB 500
X =0.36=1.80100
?
电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告
《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠
2.1 电气部分 2.1.1 变电站规模 （1）本期建设2台220kV、240MVA变压器，最终规模3台220kV、240MVA三相三绕组变压器； （2）220kV出线，本期4回，远景6回； （3）110kV出线，本期4回，远景12回； （4）35kV出线，本期6回，远景8回； （5）无功补偿，本期装设6×1.0万千乏电容器，电容器电抗率按3组5%、3组12%考虑；远景按装设9组电容器预留场地，电容器串联电抗率按12%的位置预留。 2.1.2 电气主接线及主要电气设备选择 采用国网A1-1方案，根据系统要求，对通用设计电气主接线进行调整。 2.1.2.1 电气主接线 220kV本期采用双母线接线，远景采用双母线接线。 110kV本期采用单母线分段接线，设分段断路器，装设2组母线设备，远景单母线三分段接线。 35kV本期采用单母线分段接线，远景采用单母线分段+单母线接线。 根据国家电网生[2011]1223文件“关于印发《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的通知”附件1第二章第八条“采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。”本工程110kV侧有出线间隔的GIS母线一次建成，建成母线的远景扩建间隔本期预装空间隔。 本工程主变220kV、110kV中性点采用经隔离开关直接接地或经避雷器、放电间隙的接地方式；35kV系统中性点采用经消弧线圈接地方式。由于主变35kV侧为三角形接线，在35kV母线上配置接地变。
220KV变电站电气设计说 明书 第1章引言 1.1 国外现状和发展趋势 (1) 数字化变电站技术发展现状和趋势 以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。 (2) 当前的变电站自动化技术 20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。 (3) 国外变电站自动化技术 国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。 (4) 原始变电站自动化系统存在的问题 资料分目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国也没有相应的技术标准出台。标准和规的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系
毕业设计（论文）任务书
220kV变电站设计 摘要 本设计书主要介绍了220kV区域变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kV区域变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kV、110kV、35kV线路的选择和短路电流的计算。设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。 关键词：变电站；主接线；变压器
220kV substation design ABSTRACT The design of the book introduces the regional 220kV electrical substation design a part of the content and design. The design of the contents of the electrical substation 220kV main regional cable choice, the main transformer, the transformer used in the choice of bus, circuit breakers and isolation switch option, the configuration of transformer, 220kV, 110kV, 35kV line choice and short-circuit current calculations. The design of the main high pressure also had a choice of electrical equipment and computing, such as circuit breakers, isolating switches, voltage transformers, current transformers and so on. In addition, a lightning protection design and computing, increased the safety of the entire substation. Keywords: substation; main connection; transformer
220KV变电所电气部分的初步设计
摘要 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，拟在某区域新建一座220KV变电站。 本设计主要介绍了220kv区域变电站电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kv区域变电站的电气主接线选择，主变压器，站用变压器的选择，母线，断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kv,110kv,10kv线路的选择和短路电流的计算,设计中还对主要高压电气设备进行了选择与计算，如断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器等，此外还进行了防雷保护的设计，电气总平面布置及配电装置的选择，继电保护的设备等，提高了整个变电站的安全性。 关键词：变电站；主接线；变压器;继电保护
目录 1绪论 (1) 1.1选题的目的和意义 (1) 1.2国内外研究现状及发展趋势 (1) 1.3 变电站的设计任务 (1) 2主变压器的选择 (3) 2.1概述 (3) 2.2主变压器台数的确定 (3) 2.3主变压器型式的选择 (3) 2.4主变压器容量的选择 (4) 2.5主变型号选择 (5) 2.6无功补偿 (5) 2.6.1无功补偿的必要性 (5) 2.6.2无功补偿的方式 (6) 3 电气主接线的方案设计 (7) 3.1电气主接线概述 (7) 3.2电气主接线的方案选择 (7) 3.2.1主接线方式介绍 (7) 3.2.2主接线的方案选择 (8) 4 所用电系统设计 (10) 4.1 所用电系统设计的原则和要求 (10) 3.2所用变压器容量、台数选择 (10) 3.3 新建变电所所用电接线 (11) 5 短路电流的计算 (12) 5.1 概述 (12) 5.2短路电流计算的目的和内容 (12) 5.3短路电流的计算 (13) 5.3.1变压器参数的计算 (13) 5.3.2短路电流的计算 (14) 5.3.3回路最大持续工作电流的计算 (16) 6电气设备的选择 (18) 6.1概述 (18) 6.2断路器的选择 (19) 6.3隔离开关的选择 (21) 6.4电流互感器的选择 (23) 6.5电压互感器的选择 (25) 6.6母线的选择 (27) 6.7电力电缆的选择 (29) 6.8限流电抗器的选择 (31) 7继电保护配置 (32) 7.1概述 (32) 7.2主变压器保护 (32) 7.3线路及母线保护 (33)
目录 摘要 (2) 关键字 (2) 第一章引言 (2) 第二章电气主接线设计 (3) 2.1电气主接线的概念及其重要性 (3) 2.2 电气主接线的基本形式 (3) 第三章主变压器的选择 (5) 3.1主变压器的台数和容量选择 (6) 3.2主变压器形式的选择 (6) 3.3连接方式 (7) 3.4选择原则 (7) 3.5主变压器选择的结果 (7) 第四章 220kV电气部分短路电流计算 (8) 4.1变压器的各绕组电抗标么值计算 (10) 4.2 10kV侧短路电流计算 (11) 4.3 220kV侧短路电流计算 (14) 4.4 110kV侧短路电流计算 (15) 第五章导体和电气设备的选择 (17) 5.1电气设备选择的要求 (17) 5.2 220kV侧设备的选择和校验 (18) 5.3 110kV侧设备的选择和校验 (21) 5.4 10kV侧设备的选择和校验 (23) 小结 (26) 参考文献 (27) 附录 (28) 1
220kV变电站电气设备选择 张洋洋 摘要：随着我国科学技术的发展，电力系统对变电站的要求也越来越高，本设计讨论的220KV 变电站电气设备的选择设计，首先对原始资料进行分析，然后选择合适的主变压器，在此基础上进行主接线设计，短路电流计算等一系列相关工作。 关键字：变电站短路电流计算设备选择 第一章引言 毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它从思维，理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有了进一步的提高。 能源是社会生产力的重要组成部分，随着社会生产的不断发展，人类对使用能源质量要求也越来越高。电力是工业的基础，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的，不能大量存储的二次能源。如果要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展的规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就很尤为重要。同时，电气设备的选择在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压，接受和分配电能，控制电力流向和调整电压的责任。220kV电气设备选择设计使其对边边站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路电流的计算 4、导体和电气设备的选择。 2
摘要 随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。 本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。 关键字：变电站；短路计算；设备选择；防雷保护。
目录 摘要 (1) 引言 (4) 任务书 (5) 第一章主变压器的选择 (6) 1.1主变压器的选择原则 (6) 1.1.1 主变压器容量和台数的选择原则 (6) 1.1.2 主变压器容量的选择 (6) 1.1.3 主变压器型式的选择 (7) 1.1.4 绕组数量和连接形式的选择 (7) 1.2主变压器选择结果 (8) 1.3所用变选择 (8) 第二章电气主接线的设计 (10) 2.1主接线概述 (10) 2.2主接线设计原则 (10) 2.3主接线的选择 (10) 第三章 220KV变电站电气部分短路计算 (14) 3.1变压器的各绕组电抗标幺值计算 (14) 3.210KV侧短路计算 (15) 3.3220KV侧短路计算 (18) 3.4110KV侧短路计算 (20) 第四章导体和电气设备的选择 (22) 4.1断路器和隔离开关的选择 (23) 4.1.1 220KV出线、主变侧 (23) 4.1.2 主变110KV侧 (27) 4.1.3 10KV断路器隔离开关的选择 (29) 4.2电流互感器的选择 (34) 4.2.1 220KV侧电流互感器的选择 (34) 4.2.2 110KV侧的电流互感器的选择 (36) 4.2.3 10KV侧电流互感器的选择 (37) 4.3电压互感器的选择 (38) 4.3.1 220KV侧母线电压互感器的选择 (38) 4.3.2 110KV母线设备PT的选择 (39) 4.3.3 10KV母线设备电压互感器的选择 (39) 4.4导体的选择与校验 (39)
220kV变电站设计说明书1.1 220kV变电站在国发展现状与趋势 电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力行业的发展水平越来越高，特别是在电的输送方面有了更高的要求。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济来选择主变压器。 1.2 220kV变电站设计规 （1）国家电网公司《关于印发<国家电网公司110（66）～500kV变电站通用设计修订工作启动会议纪要>的通知》（基建技术〔2010〕188号) （2）《国家电网公司220kV变电站典型设计》（2005版） （3）《国家电网公司输变电工程通用设备（2009年版）》 （4）《国家电网公司输变电工程典型设计-220kV变电站二次系统部分》（2007年版）（5）Q/GDW166-2007 《国家电网公司输变电工程初步设计容深度规定》 （6）Q/GDW204-2009 《220kV变电站通用设计规》 （7）Q/GDW383-2009 《智能变电站技术导则》 （8）Q/GDW393-2009 《110（66）～220kV智能变电站设计规》 （9）Q/GDW161-2007 《线路保护及辅助装置标准化设计规》 1.3变电站位置的选择 图1为广西大学西校园用电量比较大的建筑物简化地图，对于变电站位置的选取，我
220kv变电站电气部分设计
******毕业生论文 题目：220kV降压变电所电气部分设计 系别电力工程系＿ 专业供用电技术 班级 ********** 学号*********** ＿ 姓名
Keywords: main electrical wiring；transformers；short circuit current；lightning protection。 目录 摘要 (2) ABSTRACT (2) 引言 (6) 第一章电气主接线选择 (7) 第1节概述 (7) 第2节主接线的接线方式选择 (6) 第二章主变压器容量、台数及型式的选择 (9) 第1节概述 (9) 第2节主变压器台数的选择 (9) 第3节主变压器容量的选择 (10) 第4节主变压器型式的选择 (10) 第三章短路电流计算 (12) 第1节概述 (14) 第2节短路计算的目的及假设 (15) 第四章电气设备的选择 (18) 第1节概述 (18)
第2节断路器的选择 (19) 第3节隔离开关的选择 (21) 第4节高压熔断器的选择 (23) 第5节互感器的选择 (23) 第6节母线的选择 (25) 第7节支持绝缘子及穿墙套管的选择 (27) 第8节限流电抗器的选择 (29) 第五章电气总平面布置及配电装置的选择 (30) 第1节概述 (30) 第2节高压配电装置的选择 (31) 第六章继电保护配置规划 (33) 第1节变电所主变保护的配置 (37) 第2节 220KV、110KV、10KV线路保护部分 (34) 第七章防雷设计规划 (35) 第1节概述 (35) 第2节防雷保护的设计 (36) 第3节主变中性点放电间隙保护 (37) 结论 (38) 致谢 (38) 参考文献 (38)
110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)
二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两
某220kV变电站电气部分设计 摘要 本设计的主要内容是对一座220kV变电站的电气部分进行设计。设计要求采用2回220kV进线，110kV出线7回，10kV出线9回。分三期完成，一期完成220kV进线2回，110kV出线3回，10kV出线3回。具体设计项目包括：主变容量选择、电气主接线方案设计、电气总平面布置、短路电流计算、一次设备的选择及校验、各级电压配电装置的布置、二次回路方案的选择及继电保护的整定所用电设计、防雷接地方案的设计。 本设计中所涉及的主要计算包括：短路计算、一次设备校验计算、继电保护整定计算。 关键词：220kV；变电站；设计；短路计算；校验
Design for the electrical part of a 220kV substation Abstract The main target of this design is the electrical part of a 220kV substation. Design requires that using two 220kV back into line, seven to 110kV line and 9 to 10kV line. The whole project is divided into tree periods while two 220kV back into line, three 110kV line and three 10kV line are planed to be accomplished in the first period. This design includes following parts: selection of the capacity of the main transfer, main connection, plane arrangement, short circuit calculation, first side facility selection and verification, plane arrangement for each voltage part, rely protection design, substation-used electricity design, lightning protection design. The main calculation mentioned in this design including: short circuit calculation, verification calculation for first part facility, rely protection calculation. Keyword: 220kV；Substation；Design；Short circuit calculation；verification
220k v变电站计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
第一章220KV 变电站电气主接线设计 第节原始资料 变电所规模及其性质： 电压等级220/110/35 kv 线路回数220kv 本期2回交联电缆（发展1回） 110kv 本期4回电缆回路（发展2回） 35kv 30回电缆线路，一次配置齐全 本站为大型城市变电站 2．归算到220kv侧系统参数（SB=100MVA,UB=230KV） 近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0= 近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0= 远期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0= 3．110kv侧负荷情况： 本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW 远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW 4．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路） 远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW 近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW 5．环境条件：当地年最低温度-24℃，最高温度+35℃，最热月平均最高温度+25℃，海拔高度200m，气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时。 第节主接线设计 本变电站为大型城市终端站。220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。220kv 和110kv采用SF6断路器。 220kv 采取双母接线，不加旁路。 110kv 采取双母接线，不加旁路。 35kv 出线30回，采用双母分段。 低压侧采用分列运行，以限制短路电流。
第节电气主接线图
第二章主变压器选择和负荷率计算 第节原始资料 1．110kv侧负荷情况： 本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW 远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW 2．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路） 远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW 近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW 3．由本期负荷确定主变压器容量。功率因数COSφ= 第节主变压器选择 容量选择 (1)按近期最大负荷选： 110 kv侧：160 MW 35 kv侧：170 MW 按最优负荷率选主变压器容量 每台主变压器负荷 110 kv侧：80 MW 35 kv侧：85 MW 按最优负荷率选主变压器容量。 S N=P L/×η)=(80+85)/×= MVA 或S N==（160+170）/= MVA 选S N=240MVA，容量比100/50/50的220kv三绕组无激磁调压电力变压器 负荷率计算 由负荷率计算公式: η=S/S B 110kv最大,最小负荷率: η=80/×120)=% η=65/×120)=% 35kv最大,最小负荷率
220kV变电站典型设计综述分析 摘要：本文主要通过对某电力公司220KV变电站设计的演变过程，分析了典型设计的设计原则、技术方案和特点、模块的拼接和调整的方法，以希望可以加强工作人员可以更好地理解及使用220KV变电站典型设计。 关键词：模块；典型设计；实施方案 220KV变电站典型设计是国家电网公司进行集约化管理的基本工作，对220KV变电站进行典型设计的目标是：建设标准要统一、设备规范要统一、设备的形式要减少；便于进行集中招标，便于维护运行，降低变电决的建设成本和运营成本；设计、评审及批复的进度要加快，工作效率也要提高。 1 220KV变电站典型设计的设计原则 统一性原则：建设的标准要统一，基建及生产运行的标准也应当统一，外部的形象也要统一，要能够体现国家电网公司的企业文化。 可靠性原则：主接线的方案一定要迫使可靠，典型设计模块在组合之后的方案也必须要安全可靠。 经济性原则：依照企业经济效益最大化的原则，对工程的初期投资费用和长期运行费用进行综合考虑，在设备的使用寿命期内追求最大的经济效益。 先进性原则：选择设备时，要注意设备的先进性、合理性，要选用占地面积小、环保好、技术经济指标先进的设备。 适应性原则：要对不同地区实际情况进行综合考虑，要能够广泛地适用于国家电网公司的系统，而且还要在一定的时间里面适用于不同形式、不同规模及不同的外部条件。 灵活性原则：模块的划分要合理，接口要灵活，组合方案应该丰富多样，规模的增减要方便。 时效性原则：建立的典型设计，应当随着电网的发展及技术的进步而不断地改进、补充及完善。 和谐性原则：变电站应该与周边的人文地理环境协调统一。 2 220KV变电站典型设计的推荐和实施方案 220KV变电站典型设计应当分成两个层面：一是国家电网公司推荐的方案，二是在前述设计原则及推荐方案的指导之下，结合各网省公司各自的特色方案而
毕业设计任务书 一、设计题目 220KV变电站电气部分设计（初设） 二、毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 1.主接线设计：分析原始材料，根据任务书的要求拟出各级电压母线接线方式，选 择变压器型式及连接方式，通过技术经济比较选择主接线最优方案； 2.短路电流计算，根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流 并列表示出短路电流计算结果。 3.主要电气设备选择 4.电气设备配置 5.进行继电保护的规划设计，进行防雷保护的设计，220KV高压配电装置设计。 三、设计内容 1.电气主接线设计（包括电气设备选择）； 2.主变压器容量、台数、型式选择； 3.计算短路电流； 4.户内、外配电装置的配置和选择； 5.无功补偿设计； 6.防雷和接地设计。 四、设计成果 1.初步设计说明书一份; 2.短路电流、设备选择计算说明书一份; 3.电气主接线图纸一张 4.变电所总布置及户内、外设备布置图（包括断面图）； 5.户内配电装置接线图； 6.变电所接地装置平面布置图 7.避雷针保护范围图
8.电气一次主要材料表 五指定查阅的主要参考文献 （1）戈东方电气工程设计手册电气二次部分北京中国电力出版社 2005 （2）曹绳敏电力系统课程设计和毕业设计参考资料东南大学出版社 2004 （3）陈生贵电力系统继电保护重庆重庆大学出版社 2003 （4）熊信银发电厂电气部分（第三版）北京中国电力出版社 2004 （5）孟祥萍电力系统分析北京高等教育出版社 2004 六、毕业论文规范 （一）撰写内容、格式 1、论文数字 论文正文不少于5000字。 2、前置部分 前置部分包括封面、扉页、摘要、关键词、目录。 封面包括论文题目、作者姓名、指导教师姓名、职称、专业名称等。论文题目要恰当、准确地反映本论文的研究内容。 摘要是论文内容的简述，还应包括本论文的创造性成果及其理论和实际意义。摘要、关键词应有中英（日、俄）文两种文字。 3、主体部分 论文主体部分包括：绪论（引言）、正文、结论、参考文献。 绪论（引言）要简要说明毕业设计（论文）中研究工作的目的、意义、设计要求、技术指标、现状与发展、主要工作内容等。 论文正包括总体方案设计及实现、数据处理分析、试验效果、理论分析等。 结论是论文最终的、总体的结论，结论中应明确本课题研究的创造性成果、创新观点、社会经济价值及研究方向的前景。结论应该准确、完整、明确、精炼。 4、附录部分 附录部分是论文主体部分的补充项目，视论文需要决定是否使用。对不便于放在正文中的附加数据、资料、详细公式推导、程序等特有特色的内容，可作为附录。 （二）书写打印 1、打印需求 学生毕业论文要求用计算机打印或誉写在设计用纸上。论文裁切后统一为16开纸（184mmX260mm）规格。页边距上20mm、下20mm、左25mm右20mm。正文每页数30X30个汉字。一律左侧装订。
220kv变电站设计开题报告 篇一：《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告 《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建
设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠 性、经济性和先进性。在此我为了满足某地区的要点需要，提高电能质量。我拟建一座220KV变电站。 2 220KV变电站电气部分部分设计的内容 变电站设计的内容力求概念清楚，层次分明，结合自己设计的原始资料，参考变电站电气设计工程规范，经过大量翻阅工作，了解设计基本过程，从而进一步指导设计内容的
枢纽变电站电气主接线 摘要： 电能作为一种二次能源，是一种不能储存的能量。电能的开发应用是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就，而现在，电能已成为工业生产不可缺少的动力，并广泛应用到生产部门和日常生活方面。 而电能的传输离不开变电站，电经过升压变电站、传输线路、降压变电站， 然后才能到用户。这其中变电站担当着一个极其重要的枢纽。 而对于枢纽变电站，它位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠性起到重要作用。 本次《发电厂电气部分》课程设计的题目正是枢纽变电站的电气主接线设计，按照老师上课所将设计步骤，首先分析原始资料，通过分析拟建变电站的进出线方向和负荷等原始资料，从可靠性、安全性、经济性等其他方面的考虑，确定电气主接线方式，主变压器的容量、数量的确定，负荷分析及计算，以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择（包括断路器，隔离开关，互感器等），并在选择时对电气设备进行了必要的计算和校验。同时，针对本次设计，完成相应图纸的绘制。
目录 内容提要........................................................................... 错误!未定义书签。Summary (Ⅱ) 1 概述 (1) 1.1所址情况 (1) 1.2变电站出线情况 (1) 1.3变电站的基本数据 (1) 2 电气主接线的设计 (2) 2.1单母线接线及单母线分段接线 (2) 2.2双母线接线及双母分段接线 (3) 2.3主接线设计原则 (4) 2.4主接线选择 (4) 3 主变压器的选择 (6) 3.1变压器台数选择 (6) 3.2主变容量选择 (6) 3.3主变压器型式的选择 (7) 3.4主变压器的配置原则 (8) 3.5主变压器选择结果 (9) 4 变电站电气部分短路计算 (10) 4.1短路计算目的及假定 (11) 4.2各种短路电流计算步骤 (12) 4.3短路计算过程 (13) 5 导体和电气设备的选择 (19) 5.1按正常工作条件选择电气设备 (19) 5.2按短路状态校验 (20) 5.3断路器与隔离开关的选择 (21) 5.4互感器的选择 (28) 5.5母线的选择 (33) 5.6避雷器的选择 (40) 总结 (45) 参考文献 (46) 附录................................................................................. 错误!未定义书签。致谢 (48) 附图1 附图2 附图3
220～500kV变电所设计 技术规程 SDJ 2—88 主编部门：华北电力设计院 批准部门：中华人民共和国能源部 执行日期：1989年10月 关于颁发《220～500kV变电所设计 技术规程》SDJ 2—88的通知 能源电规［1989］318号 为适应电力建设发展的需要，我部委托华东电力设计院对《变电所设计技术规程》SDJ2—79进行了修订，经组织审查，现批准颁发《220～500kV变电所设计技术规程》SDJ2—88，自发行之日起执行。原颁发的《变电所设计技术规程》SDJ2—79的有关内容同时停止执行。本规程的适用范围比原规程有较大改动，在国家标准《35～110kV变电所设计规范》颁发执行前，对于35kV变电所的设计，按国家标准《工业与民用35kV变电所设计规范》GBJ59—83(试行)执行；对于63～110kV变电所的设计，仍暂按《变电所设计技术规程》SDJ2—79 执行。 各单位在执行过程中如发现不妥或需要补充之处，请随时函告电力规划设计管理局及华东电力设计院。 1989年3月30日 第一章总则 第1.0.1条在变电所工程设计中必须贯彻执行国家的基本建设方针，体现社会主义的技术经济政策，统一建设标准，使变电所设计符合安全可靠、技术先进、经济合理和确保质量的要求，为此特制订本规程。 第1.0.2条变电所的设计，必须从全局利益出发，正确处理安全与经济，基本建设与生产运行，近期需要与今后发展等方面的关系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤地推广国内外先进技术，并采用经试验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能，逐步提高自动化水平。 第1.0.3条本规程适用于电压为220～500kV新建变电所的设计。对扩建或改建工程的设计以及国内外联合设计的变电所均可参照执行。 第1.0.4条变电所的设计宜采用经过审定的通用设计或典型设计。 第1.0.5条变电所的设计，除应执行本规程的规定外，尚应符合现行的国家和能源部、原水利电力部颁发的有关规范和规程的规定。 第二章所址选择 第2.0.1条变电所的选址工作应根据电力系统设计的网络结构、负荷分布、城建规划、土地征用、出线走廊、交通运输、水文地质、环境影响、地震烈度和职工生活方便等因素综合考虑。通过全面的技术经济比较和经济效益分析，选择最佳方案。
绪论 毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。 在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中的作用已为人所共知，不仅全面的影响国民经济及其它部门的发展，同时也极大地影响人民的物质和文化生活水平的提高，影响整个社会的进步。 变电站是电力系统的重要组成部分，担负着电能转换和电能重新分配的重要任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。变电所是接受电能、变换电压和分配电能的，实现电能的远距离输送，将电能分配到用户，将发电机电压进行多次变换，由电力变压器、配电装置和二次装置构成。按变电所的性质和任务不同，分为升压变电所和降压变电所，其中与发电机相连的为升压变电所，其余为降压变电所。按地位和作用不同分为枢纽变电所、地区变电所和用户变电所。随着国民经济的持续发展，人民的生活质量和生活水平不断提高家用电器越来越多的进入千家万户，人们对用电质量的要求越来越高。并且电力系统的发展电网结构越来越复杂。需准确掌握电网和变电站的运行情况。并逐步采用无人值班管理模式。 传统变电站一般都采用常规设备。各个断路器的控制与信号回路、各事故信号和预告信号均采用独自的信息传送通道，主要是从被监控的一次设备到主控室。信号传送距离长，使电压互感器和电流互感器的测量精度降低，并且电缆用量巨大。无自动电压调节功能。所以，常规装置结构复杂，可靠性低，维护工作量大。因此，实现变电站综合自动化是全面提高变电站的技术水平和管理水平的重要目标。 能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，