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题目： 220KV变电站设计专业：电气工程及其自动化年级：2008级（泉州站）学生姓名：张海全学号：170803062指导教师：涂轶昀2010年9月13日220KV变电站设计摘要：本设计主要介绍了220KV变电站的出线保护设计的过程、原则、方法等，利用现在广泛采用的微机保护原理和整定的新方法进行配置.关于主接线部分的内容是基础部分，主要介绍了主接线的形式，综合比较各种接线方式的特点、各自的优缺点及变压器的选择原则等，根据任务书要求最终选择满足设计任务的主接线方案。
短路电流是非常重要的部分，它主要介绍了不同运行方式下的对称短路与不对称短路计算的目的、原则、方法和具体的数据信息等，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备，电气设备的选择及校验主要是利用对称短路的计算结果进行高压电气设备（断路器、隔离开关）的校验。
设计的专题部分，也是利用短路计算的结果，详细阐述了继电保护中配置的选择、整定和校验的原则、方法等，具体有反映相间短路的电流电压保护的整定计算与校验；反映接地故障的零序电流保护的整定与校验。
关键词：综合自动化微机保护继电保护整定与校验目录引言 (II)第1章概述 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 接入电力系统概况 (1)1.3 本变电所负荷情况分析 (2)1.4 变电所自然条件 (3)第2章电气主接线 (4)2.1 电气主接线设计的基本要求和基本原则 (4)2.2 变电所主变压器台数、容量、形式的选择 (5)2.3 电气主接线方案拟定及技术经济比较 (7)2.4 变电所电气主接线特点 (13)第3章所用电设计 (14)3.1 变电所所用电电压等级确定 (14)3.2 变电所所用接线方式的确定 (14)3.3 变电所所用电源的引接 (15)3.4 变电所所用变压器台数、容量选择 (15)3.5 所用电接线说明 (16)第4章短路电流计算 (16)4.1 短路电流计算的目的和条件 (16)4.2 短路电流计算的方法及步骤 (17)4.3 变电所短路电流计算 (18)第5章电气设备选择与校验 (26)5.1 电气设备选择的原则及条件 (26)5.2 10kV配电装置电气设备选择 (26)第6章电气系统继电保护 (34)6.1继电保护整定计算 (34)6.2相间短路电流、电压保护 (37)6.3零序电流保护 (42)6.4断路器失灵保护 (46)第7章变电站电气布置 (47)7.1 电气设备总平面布置要求 (47)7.2 变电所总平面布置 (47)7.3变电所10kV配电装置的布置 (48)第8章主要材料汇总表 (49)8.1材料汇总表 (49)总结 (52)谢辞 (52)参看文献 (53)引言电力系统是电能的生产，变换，输送，分配和使用的各种电力设备按照一定的技术与经济的要求有机的组成的一个联合系统。
第五章 电气设备的选择5-1 电气设备选择的一般原则是什么?答：电气设备的选择应遵循以下3项原则：(1) 按工作环境及正常工作条件选择电气设备a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号；b 按工作电压选择电气设备的额定电压；c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。
(2) 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3) 开关电器断流能力校验5-2 高压断路器如何选择？ 答：（1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。
（2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压，电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流选择额定电流。
（3）动稳定校验(3)max shi i ≥ 式中，(3)sh i 为冲击电流有效值，max i 为电气设备的额定峰值电流。
（4）热稳定校验2(3)2th th ima I t I t ∞≥式中，th I 为电气设备在th t 内允许通过的短时耐热电流有效值；th t 为电气设备的短时耐热时间。
（5）开关电器流能力校验对具有分断能力的高压开关设备需校验其分断能力。
设备的额定短路分断电流不小于安装地点最大三相短路电流，即(3).max cs K I I ≥5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力?答：跌落式熔断器需校验分断能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值。
5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？答：电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。
而电流互感器没有。
5-5 电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？ 答：(1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。
( 2）电流互感器一次侧额定电流有20，30，40，50，75，100，150，200，400，600，800，1000，1200，1500，2000（A ）等多种规格，二次侧额定电流均为5A ，一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。
第一章能源和发电1—2 电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小;效率高;无气体和噪声污染.随着科学技术的发展,电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。
电气化在某种程度上成为现代化的同义词。
电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。
1—3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按燃料分:燃煤发电厂；燃油发电厂;燃气发电厂；余热发电厂。
按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂;超临界压力发电厂。
按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
按输出能源分：凝气式发电厂；热电厂。
按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂;大中容量发电厂；大容量发电厂。
火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个生产过程分三个系统:燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转,将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答:按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。
按径流调节的程度分为:无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂;年调节水电厂；多年调节水电厂。
水电厂具有以下特点:可综合利用水能资源;发电成本低，效率高;运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制,因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建,淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。
220kv变电站电气部分设计说明书第1章原始资料分析1、建设规模：该电力系统需建一座220kv降压变电站，建成后与110kv和220kv电网相连，规划装设两台容量为120MVA主变压器。
该所有220kv、110kv和10kv三个电压等级，220kv侧出线6回，110kv侧出线8回，10kv侧出线12回。
根据建厂规模，对本电所的电气主接线进行设计，确定2～3种方案，进行技术和经济比较，确定最佳方案。
2、该地区负荷情况：110kv有两回出线供给远方大型冶铁厂，其容量为40MVA，10kv侧总负荷为30MVA。
根据负荷情况，确定主变压器台数及容量。
3、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为：220kv侧 T=3800小时/年110kv侧 T=4200小时/年10kv侧 T=4500小时/年根据最大负荷利用小时，可查表得出导体经济电流密度，进而按经济电流密度进行母线截面的选择。
4、系统阻抗：220kv侧电源近似为无穷大容量系统，归算至本所220kv母线为0.16（S=100MVA），110kv侧电源侧容量为1000MVA，归算至本所110kv母线侧阻抗0.32（S=100MVA），10kv侧无电源。
计算短路电流，对主要电气设备和导体进行选择。
5、该地区最热平均温度为28度，年平均气温16度，绝对最高温度为40度，土壤温度为18度海拔153米。
根据以上数据对导体及母线进行选择。
6、该变电所位于市郊荒土地上，地势平坦，交通便利，环境污染小。
根据变电所配电系统和配电装置的设计原则，对配电所进行高压配电系统设计，接近负荷中心，则要求供电的可靠性，调度的灵活性更高，有10kv电压送电，该负荷侧可采用双回路供电。
第2章电气主接线的设计电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电所电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护配置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。
《供配电技术》习题解答刘介才编目录第一章概论习题解答――――――――――――――――――――第二章供配电系统的主要电气设备习题解答――――――――――第三章电力负荷及其计算习题解答――――――――――――――第四章短路计算及电器的选择校验习题解答――――――――――第五章供配电系统的接线、结构及安装图习题解答―――――――第六章供配电系统的保护习题解答――――――――――――――第七章供配电系统的二次回路及其自动装置与自动化习题解答――第八章电气照明习题解答――――――――――――――――――第九章安全用电节约用电与计划用电习题解答――――――――第一章概论习题解答１－１解：变压器Ｔ１的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为６．３ｋＶ。
变压器Ｔ１的二次侧额定电压应比线路ＷＬ１末端变压器Ｔ２的一次额定电压高１０％，即为１２１ｋＶ。
因此变压器Ｔ１的额定电压应为６．３／１２１ｋＶ。
线路ＷＬ１的额定电压应与变压器Ｔ２的一次额定电压相同，即为１１０ｋＶ。
线路ＷＬ２的额定电压应为３５ｋＶ，因为变压器Ｔ２二次侧额定电压为３８．５ｋＶ，正好比３５ｋＶ高１０％。
１－２解：发电机Ｇ的额定电压应比１０ｋＶ线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为１０．５ｋＶ。
变压器Ｔ１的一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，故其一次额定电压应为１０．５ｋＶ。
Ｔ１的二次额定电压应比３５ｋＶ线路额定电压高１０％，故其二次额定电压应为３８．５ｋＶ。
因此变压器Ｔ１的额定电压应为１０．５／３８．５ｋＶ。
变压器Ｔ２的一次额定电压应与３５ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为３５ｋＶ。
Ｔ２的二次额定电压应比６ｋＶ电网电压高１０％，即其二次额定电压应为６．６ｋＶ。
因此变压器Ｔ２的额定电压应为３５／６．６ｋＶ。
变压器Ｔ３的一次额定电压应与１０ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为１０ｋＶ。
Ｔ３的二次额定电压应比２２０／３８０Ｖ电压高５％，即其二次额定电压应为１０／０．４ｋＶ。
华北电力大学毕业设计（论文）220KV变电站电气一次部分初步设计摘要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。
变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，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，作为电能输送与控制的枢纽，设计是否合理，不仅直接影响了基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。
本设计主要介绍了220KV变电站电气部分的设计。
首先对原始资料进行分析，设计主接线形式，选择主变压器的台数及容量，综合比较各种接线方式的特点、优缺点，根据技术要求选择两种较其它方案可靠的主接线方案；再对两种方案进行全面的技术、经济比较，确定最优的主接线方案；然后进行短路电流计算，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备；继而进行主要电气设备的选择与校验，最后进行配电装臵设计，防雷保护设计。
关键词：变电站、主变压器、短路计算、设备选择、配电装臵。
目录摘要 (I)前言 (1)第一章电气主接线设计 (2)1.1 主接线设计要求 (2)1.2 主接线接线方式概述 (3)1.3 主接线设计 (6)第二章主变压器选择 (10)2.1 主变压器的选择原则 (10)2.2 主变压器台数的选择 (10)2.3 主变压器容量的选择 (10)2.4 主变压器型式的选择 (11)2.5 绕组数量和连接形式的选择 (11)2.6 主变压器选择结果 (12)第三章方案最终确定 (13)3.1 主接线初步确定 (13)3.2 主接线方案的最终确定 (13)第四章短路电流计算 (15)4.1 概述 (15)4.2 短路电流计算目的 (15)4.3 短路电流计算基本假设 (15)4.4 各元件电抗标么值计算 (16)4.5 短路电流计算过程 (16)4.5.1 220KV侧短路计算 (17)4.5.2 110KV侧短路计算 (18)4.5.3 10KV侧短路计算 (18)第五章主要电气设备选择与校验 (22)5.1 概述 (22)5.2 各回路持续工作电流计算 (23)5.3 断路器和隔离开关的选择与校验 (24)5.3.1 电抗器的选择与校验 (25)5.3.2 断路器的选择与校验 (26)5.3.3 隔离开关的选择与校验 (28)5.4 电流互感器选择与校验 (29)5.4.1 电流互感器的选择 (30)5.4.2 电流互感器的校验 (31)5.5 电压互感器选择 (32)5.6 导体的选择与校验 (33)5.6.1 导体的选择 (35)5.6.2 导体的校验 (36)5.7 避雷器的选择与校验 (38)5.7.1 避雷器的选择 (39)5.7.2 避雷器的校验 (39)第六章电气总平面布臵及配电装臵的选择 (41)6.1 概述 (41)6.1.1 配电装臵特点 (41)6.1.2 配电装臵类型及应用 (41)6.2 配电装臵的确定 (42)6.3 电气总平面布臵 (42)6.3.1 电气总平面布臵的要求 (42)6.3.2 电气总平面布臵 (43)第七章防雷装臵保护 (44)7.1 防雷保护的必要性 (44)7.2 变电站防雷保护内容 (44)7.3 避雷针的配臵 (44)7.3.1 避雷针的配臵原则 (44)7.3.2 避雷针位臵的确定 (44)7.4 避雷针保护范围计算 (45)7.4.1 避雷针定位及定距 (45)7.4.2 单根避雷针的保护范围计算 (46)7.4.3 多根避雷针的保护范围计算 (46)第八章结束语 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)前言本次毕业设计的主要内容是变电站电气部分设计，是电气工程及自动化专业的学生在校期间的最后一次综合性训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有一个整体的提高。
第五章电厂主接线及运行发电厂电气主接线是指在电力系统中的发电厂中，为满足预定的功率传送方式和运行等要求设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
其中的高压设备指：发电机、变压器、母线、开关电器、保护电器、输电线路等设备。
发电厂电气主接线的确定与机组容量、电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式等的拟定有着密切的关系。
主接线设计是否合理、不仅关系到电厂的安全经济运行，也关系到整个电力系统的安全、灵活和经济运行。
电厂容量愈大，在系统中的地位愈重要，则影响也愈大。
因此，发电厂电气主接线的设计应综合考虑电厂所在电力系统的特点；电厂的性质、规模和在系统中的地位；电厂所供负荷的范围、性质和出线回路数等因素，并满足安全可靠、运行灵活、检修方便、运行经济和远景发展等要求。
大型发电厂典型的电气主接线，一般分为有母线和无母线两类，有母线类接线包括单母线、双母线及带旁路母线的接线等；无母线类主接线包括桥形、多角形和单元接线。
第一节大型发电厂主接线的基本要求电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电气系统的稳定和调度的灵活性，以及对发电厂的电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。
在选择电气主接线时，应满足下列基本要求。
1.运行的可靠性发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的第一要求，主接线必须首先给予满足。
因为电能的发、送、用必须在同一时刻进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体，事故停电不仅是电力部门的损失，更严重的是会造成国民经济各部门的损失。
主接线若不能保证安全可靠的工作，发电厂就很难完成生产和输送数量和质量均符合要求的电能。
而主接线的可靠性并不是绝对的。
同样形成的接线对某些发电厂来说是可靠的，但对另一些发电厂就不能满足可靠性要求。
所以在分析主接线的可靠性时，不能脱离发电厂在系统中的地位、作用以及用户的负荷性质等。
衡量主接线的可靠性可以从以下几个方面去分析：（1）断路器检修时是否影响供电；（2）设备或线路故障或检修时，停电线路数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
