220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计

摘要本次设计的220KV枢纽降压变电所，将从经济性、可靠性以及灵活性几方面予以选择主变压器、主接线方式、短路电流的计算及电气设备的选择，并将安全性作为继电保护规划、配电装置的规划及防雷规划设计的基本准则，同时还须兼顾经济性方面的考虑。

主接线的可靠性、经济性、灵活性较好。

由于所设计的变电站是枢纽变电站，全站停电后，将影响整个地区的供电，所以此变电站在设计时，采用两台OSFPSL-120000/2200型变压器，满足了灵活性和可靠性。

220KV侧2回架空线路，出于经济性和灵活性的考虑，采用双母线接线形式；110KV侧4回架空线路，为了满足供电的可靠性，采用了双母线带旁路母线的接线形式；10KV侧重要负荷较多，为14回电缆线路，出于可靠性和经济性的考虑，则采用了单母线分段的接线形式。

设备选择后，对设备进行校验。

关键词：变电所；电气主接线；短路电流计算；设备选择校验；AbstractShould design the some problem that discussed in design first 220 KV change to give or get an electric shock, include an electricity lord that changing and giving or get an electric shock the choice, short-circuit electric current calculation connects the line design, electricity equipments and press protection etc. problem with the research that conduct electricity after the electricity protection programming.The reliability、economic and flexibility of the bus arrangement is well. This is a local electric substation. If the electric substation power cut, it will influence the whole area. So in the design of this electric substation use two transformers which model number is OSFPSL-120000/2200. So it can satisfy the flexibility and reliability. It doesn’t take load in the side of 220KV, so it uses double bus bar cord form in order to satisfy economy and reliability .There is much load in the side of 110KV. In order to satisfy the reliability of power supply, it uses double bus bars which have bypass bus bar cord form. There are much important load and it take the load of this electric substation in the side of 10KV, considering the reliability and economy, it use single bus bar section card form .After the equipment be selected, it should be checked.Key words：substation ；the electrical bus arrangement ；the calculation of short circuit；equipment selection and check。

上海电力学院成教院本科毕业设计（论文）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。

220kV变电站电气主系统设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2研究现状 (2)1.3研究容 (2)第2章主接线备用电源及站用电接线设计 (3)2.1电气主接线的一般要求 (3)2.2主接线方案设计 (3)2.2.1 方案的比较 (4)1经济性： (4)2.2.2主变的选择 (8)2.3站用电接线 (8)2.4备用电源 (9)2.5本章小结 (9)第3章短路计算及设备选择 (11)3.1短路计算的目的 (11)3.2短路电流计算的容 (11)3.3短路电流计算方法 (11)3.4三相短路电流周期分量起始值的计算 (12)3.4.1短路电流计算的基准值 (12)3.4.2网络模型 (12)3.4.3三相短路电流周期分量起始值的计算步骤 (12)3.5电气设备的选择 (15)3.5.1按短路计算校验 (16)3.5.2主要电气设备的选择 (17)3.6本章小结 (22)第四章配电装置 (23)4.1配电装置的基本要求 (23)4.2配电装置的类型及特点 (23)4.3配电装置的设计原则 (24)4.4配电装置的选用 (24)4.5电气总平面布置 (26)4.6本章小结 (30)第五章防雷和过电压保护装置及无功补偿设计 (31)5.1避雷针 (31)5.2避雷器 (32)5.3防雷接地 (33)5.4提高功率因数的意义 (34)5.5无功补偿容量计算 (34)5.5.1容性无功量计算 (35)5.6本章小结 (36)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)第1章绪论1.1 课题背景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。

电力是工业的先行。

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。

220KV枢纽变电站的设计目录前言原始材料第一章电气主接线的设计及主变选择第一节电气主接线设计 (3)第二节所用电的设计 (10)第二章短路电流计算第一节概述 (12)第二节短路计算说明 (15)第三章导体和电器的选择计第一节总则 (24)第二节母线的选择设计 (26)第三节断路器选择设计 (31)第四节隔离开关选择设计 (33)第五节互感器的选择设计 (35)第六节引下线的选择设计 (38)第七节支持绝缘子及穿墙套管选择设计 (38)第四章防雷保护第一节直击雷防护 (40)第二节雷电过电压的防护 (42)第五章继电保护及自动装备配置第一节概述 (46)第二节继电保护的一般规定 (47)第三节电力变压器保护 (48)第四节自动重合闸配置 (50)附录(Ⅰ) (53)参考文献前言毕业设计是四川某学院电气工程系供用技术专业一门专业课程.为了提高毕业生专业知识的综合运用能力.本设计详细介绍了220KV枢纽变电站的设计过程.第一章电气主接线的设计及主变的选择,对主接线的设计提出了多种方案,并进行了论述,分析比较了各种主接线形式的优缺陷,选择最佳主案;第二章短路电流的计算,第三章导体及电器的选择,本章详细介绍了变电站中的设备选取,对设备的参数进行了校验论证.第四章防雷保护,对变电站的直击雷防护、雷电过电压防护进行了比较全面的介绍.第五章继电保护及自动装备的配置,结合相关规范对变电站的设备保护做了系统的分析论述.本设计中的文字符号和图形符号采用了新的国家标准.本设计在设计过程中参考了大量的参考资料,如:《发电厂变电所电气部分》、《电力系统继电保护》(增订版)、《供配电系统》、《220～500KV变电所设计技术规程》、《中国电力百科全书》、《毕业设计指导书》等.本设计在设计中大力得到了四川某学院电气工程系的大力支持,他们对本设计提出了宝贵的意见,在此对他们一并致谢.由于设计水平有限,书中谬误之处在所难免,恳请批评指正.2006.5原始材料1．变电站的建设规模（1）类型：220kV 枢纽变电站（2）最终容量：根据工农业负荷的增长，需要安装两台220/110/10KV ，120MVA的主变压器，容量比为100/100/50，一次设计，两期建成。

220KV变电站设计毕业论文
简介
本文档旨在探讨和研究220KV变电站的设计要点和技术考虑
因素。

变电站作为电力系统的重要组成部分，其设计对于电力传输
和配电具有重要影响。

本文将重点讨论变电站的整体设计、设备选
择和布局优化等方面。

设计要点
1. 变电站规模与载能力的匹配：根据实际需求和负荷预测，确
定变电站的规模和容量，确保其能够满足供电要求。

2. 电力设备的选择与配置：选择合适的变压器、开关设备、保
护装置等，确保设备的可靠性和稳定性。

3. 控制系统和自动化技术：采用先进的控制系统和自动化技术，提高变电站的运行效率和安全性。

4. 安全与环保考虑：考虑火灾、爆炸和电磁辐射等安全因素，
同时注重变电站的环保设计和能源利用效率。

技术考虑因素
1. 电气设计：包括电压等级、电流容量、电缆布置、接地系统等。

2. 建筑结构设计：确保变电站建筑的稳定性和安全性。

3. 通信系统设计：实现变电站的远程监控和通信功能。

4. 维护和运维考虑：考虑到变电站的长期运行和维护，设计应方便检修和维护。

结论
通过对220KV变电站设计的研究和探讨，可以更好地理解其设计要点和技术考虑因素。

合理的变电站设计能够提高供电质量，增强电力系统的稳定性和可靠性。

因此，在进行220KV变电站设计时，需要充分考虑以上要点和因素，以满足供电需求并确保变电站的安全和可持续发展。

设计课题：220KV变电站电气部分设计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。

设计是否合理, 不仅直接影响基建建投资、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，再进行电气总平面的布置及配电装置的设计，变压器的选择，然后进行短路计算，导体电气设备的选择，继电保护的设计和配备，最后进行防雷接地以及保护设计。

关键字：变电站；短路计算；设备选择；继电保护；防雷接地；ABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, the design of the power supply system is more and more comprehensive, system, plant power consumption growing rapidly, the power quality, technical and economic conditions, the power supply reliability index also is increasing day by day, therefore also has a bigger, better for power supply design requirements. Design is reasonable, not only directly affect the capital construction investment, operation cost and the consumption of non-ferrous metal, also reflected in the power supply reliability and safety production, and it is closely related to the enterprise's economic benefits, equipment safety.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data ,based on it, design the main wiring and then the design of the electrical general layout of the arrangement and distribution equipment and choose the main transformer, then the short circuit calculation ,the choice of conductor electrical equipment, the design of relay protection and are equippedwith,at last, Lightning protection grounding and protection design .Key Words: Substation； Short Circuit Calculation； Equipment Selection； Relay protection； Lightning protection grounding；.IZ .A —刖日 ......1电气主接线的设计.・・・. 1. 1主接线概述 ........ 1.2主接线设计原则.・・・・ 1. 3主接线选择 ........2电气总平面布置及配电装置的选择 4 220KV 变电站电气部分短路计算・. 1.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算..................................... 19 1.2 10KV 侧短路计算 .................................................. 90 1.3 3 220KV 侧短路计算 ............................................... 103 4.4 110KV 侧短路计算 ................................................. 114 5导体和电气设备的选择 .............................................. 136 5.1断路器和隔离开关的选择 ........................................... 137 5. 1. 1 220KV 出线、主变侧 ............................................ 27 5. 1.2 主变 110KV 侧 .................................................. 31 5.1.3 10KV 限流电抗器、断路器隔离开关的选择 .......................... 204 5. 2电流互感器的选择 ................................................. 39 5. 2. 1 220KV 侧电流互感器的选择 ..................................... 260 5. 2.2 110KV 侧的电流互感器的选择 .................................... 281 5. 2. 3 10KV 侧电流互感器的选择 ...................................... 292 5. 3电压互感器的选择 ................................................ 313 5. 3. 1 220KV 侧母线电压互感器的选择 ................................. 325 5. 3. 2 110KV 母线设备PT 的选择 (325)目录.8 10 102. 1概述 .................. 2. 1. 1配电装置特点 ....... 2. 1.2配电装置类型及应用..3. 2配电装置的确定 ........4. 3电气总平面布置 ........5. 3. 1电气总平面布置的要求6. 3. 2电气总平面布置 ..... 3主变压器的选择73. 1. 1 3. 1.2 3. 1.3 主变压器台数的选择 ..... 主变压器容量的选择 ..... 主变压器型式的选择 .....绕组数量和连接形式的选择 7. 2主变压器选择结果 .....错误!未定义书签。

220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计. .. .220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计目录摘要.................................................. 错误!未定义书签。

ABSTRACT ............................................... 错误!未定义书签。

1.序论 (1)2. 电气主接线的设计 (2)2.1电气主接线概述 (2)2.2主接线的基本形式 (3)2.3主接线方案选择 (4)2.3.1初定方案 (4)2.3.2方案的比较 (6)3.主变压器的选择 (10)3.1 主变压器容量和台数的选择 (10)3.1.1 主变压器容量的选择 (10)3.2.2 主变压器台数的选择 (10)3.2 主变压器型式和结构的选择 (11)3.2.1 相数的选择 (11)3.2.2 绕组数量和联接方式的选择 (11)3.3主变压器的选择结果 (12)4. 短路电流计算 (14)4.1各元件标幺值计算 (14)4.1.1主变压器各绕组电抗标幺值计算 (14)4.1.2 220KV侧电抗标幺值计算 (15). .. .4.1.3 110KV侧电抗标幺值计算 (16)4.2等效电路图的化简 (18)4.3各序网图 (21)4.4 短路电流计算 (23)4.4.1 220KV母线短路时的短路电流计算 (23) 4.4.2 110KV母线短路时的短路电流计算 (24)4.4.3 10KV母线短路时的短路电流计算 (26)5. 高压电器的选择 (29)5.1 概述 (29)5.1.1 高压电器选择的一般原则： (29)5.1.2 高压电器选择的技术条件： (29)5.2断路器的选择 (32)5.2.1 断路器选择的一般原则 (32)5.2.2 变压器220KV侧断路器的选择 (33) 5.2.3 110KV侧断路器的选择 (35)5.2.4 10KV侧断路器的选择 (38)5.3 隔离开关的选择 (39)5.3.1隔离开关的选择原则 (39)5.3.2变压器220KV侧隔离开关的选择 (40) 5.3.3 110KV侧隔离开关的选择 (41)5.3.4 10KV侧隔离开关的选择 (43)5.4 电流互感器的选择 (44)5.4.1电流互感器选择方法 (44)5.4.2 220KV侧电流互感器选择 (47)5.4.3 110KV侧电流互感器选择 (48)5.4.4 10KV侧电流互感器选择 (50)5.5 电压互感器的选择 (52)5.5.1电压互感器选择方法 (52)5.5.2 220KV侧电压互感器选择 (53)5.5.3 110KV侧母线电压互感器选择 (53). .. .5.5.4 10KV侧电压互感器选择 (54)5.6 母线的选择与校验 (54)5.6.1概述 (54)5.6.2 220KV母线的选择与校验 (55)5.6.3 110KV母线的选择与校验 (58)6. 变压器保护 (63)6.1概述 (63)6.1.1变压器的故障及异常状态 (63)6.1.2 变压器保护装设的原则（220～500KV） (64)6.2 瓦斯保护 (64)6.3 纵联差动保护 (66)6.3.1 纵联差动保护的要求 (66)6.3.2 纵联差动保护的基本原理 (66)6.3.3 纵差动保护的构成 (67)6.3.4 纵差保护整定计算 (68)6.4 相间故障后备保护 (73)6.5 接地故障后备保护 (75)6.6 过负荷保护 (77)6.7 过励磁保护 (78)6.8 变压器保护装置的选型 (80)致谢 (81)参考文献 (82)附录Ⅰ：外文资料（原文、译文） (83)附录Ⅱ: 电气主接线图 (117)附录Ⅲ: 变压器保护配置图 (117). .. .1.序论变电站是电力系统输电和配电的集结点，担负着变换电压、接受和分配电能、调整电压以及控制电力流向的重要任务，直接影响电力系统的安全与经济运行。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

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 designABSTRACTThe 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 . In addition, a lightning protection design and computing, increased the safety of the entire substation.Keywords: substation; main connection; transformer目录摘要........................................................ ABSTRACT ......................................................第1章引言...................................................1.1 国内外现状和发展趋势 ...................................1.2原始资料简要分析........................................第2章电气主接线的设计.......................................2.1 电气主接线设计概述.....................................2.2 主接线的基本接线形式及其特点...........................2.3 电气主接线的确定.......................................第3章主变压器的选择.........................................3.1 主变压器台数和容量的确定 ...............................3.2 主变压器型式的选择 ....................................3.3主变压器的选择结果......................................第4章短路电流计算...........................................4.1 电路各元件参数标幺值的计算 .............................4.2 三相短路电流计算.......................................4.3 两相短路电流计算.......................................第5章导体和电气设备的选择 ...................................5.1 断路器和隔离开关的选择 .................................5.2 电流互感器的选择.......................................5.3 电压互感器的选择.......................................5.4导体的选择与校验........................................5.5互感器在主接线中的配置.................... 错误!未定义书签第6章高压配电系统及配电装置设计 ............... 错误!未定义书签6.1 配电装置的要求........................... 错误!未定义书签6.2 配电装置的分类........................... 错误!未定义书签6.3 配电装置的应用........................... 错误!未定义书签6.4 配电装置的设计要求及步骤 ................. 错误!未定义书签6.5 屋内配电装置的布置原则 ................... 错误!未定义书签6.6 本设计中配电装置的确定 ................... 错误!未定义书签第7章所用电的设计............................. 错误!未定义书签7.1 所用电源数量及容量....................... 错误!未定义书签7.2 所用电源引接方式......................... 错误!未定义书签第8章防雷和接地设计.......................... 错误!未定义书签8.1 防雷设计................................. 错误!未定义书签8.2 接地设计................................. 错误!未定义书签第9章保护配置................................. 错误!未定义书签9.1 变压器的保护配置......................... 错误!未定义书签9.2 母线的保护配置........................... 错误!未定义书签第10章总结.................................... 错误!未定义书签参考文献........................................ 错误!未定义书签附录Ⅰ：外文文献原文............................ 错误!未定义书签第1章引言1.1 国内外现状和发展趋势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。