毕业设计--某220KV区域性变电所一次系统初步设计

220KV变电站电气一次部分初步设计说明书第一章电气主接线设计1.1主接线设计要求电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。

主接线代表了变电站高电压、大电流的电器部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。

它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。

因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最终方案。

电气主接线设计的基本要求，概况地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。

1.可靠性安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。

主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面。

(1)断路器检修时，不宜影响对系统供电。

(2)线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部I类及全部或大部分II 类用户的供电。

(3)尽量避免变电站全部停电的可能性。

(4)大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳定运行。

2.灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。

灵活性包括以下几个方面。

(1)操作的方便性。

电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至在操作过程中出差错。

(2)调度的方便性。

可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求。

(3)扩建的方便性。

可以容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。

3.经济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。

(1)投资省。

主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用价廉的电器或轻型电器，以便降低投资。

摘要本次毕业设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷的发展趋势。

从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了220KV、110KV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器的台数，容量及类型，同时也确定了站用变压器的容量及型号。

最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器，隔离开关，母线，，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了220KV电气一次部分的设计。

电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。

主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。

并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。

电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域。

关键词：变电站电气主接线一次部分电气设备目录摘要 (I)设计任务书..................................................................................................................................... I V 设计课程设计指导书. (V)第一章电气主接线设计 (8)1.1电气主接线选择原则依据 (8)1.2常用电气主接线 (9)单母线接线 (9)单母线分段接线 (9)双母线接线 (9)双母线分段接线 (10)1.3 220 kV 、110 kV、10 kV电气主接线的确定 (11)1.4 所用电接线 (13)1.4.1所用电压等级的确定 (13)1.4.2 所用电接线基本要求 (13)1.4.3所用电接线形式 (13)第二章负荷计算及变压器选择 (15)2.1主变负荷、厂用负荷的计算 (15)2.2 主变压器台数、容量和型式的确定 (15)2.2.1主变压器台数的选择 (15)2.2.2主变压器容量的选择 (16)2.2.3变压器型式的选择 (16)2.2.4调压方式的选择 (17)2.2.5 冷却方式的选择 (17)2.3所用变台数、容量和型式的确定 (18)第三章最大持续工作电流及短路计算 (20)3.1 各回路最大持续工作电流 (20)3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (21)3.2.1 短路计算的目的及假设条件 (22)3.2.2短路电流计算的一般规定 (23)3.2.3短路计算基本假设 (23)3.2.4 短路电流计算的步骤 (24)第四章主要电气设备选择 (25)4.1高压断路器的选择说明 (25)4.2 隔离开关的选择说明 (26)4.3 母线的选择说明 (27)4.4 互感器的配置说明 (28)4.4.1电流互感器的选择 (29)4.4.2电压互感器的选择 (31)第五章短路电流计算书 (33)5.1系统最大运行方式接线及等值电路 (33)5.2 220kv母线（d1点）短路计算 (35)5.3 110KV母线（d2点）短路计算 (37)5.4 10KV母线（d3点）短路计算 (39)5.5 短路点短路电流表 (42)表5.2 短路点短路电流表 (42)第六章电气设备选择计算 (43)6.1 高压断路器的选择计算 (43)6.1.1 220KV侧断路器 (43)6.1.2 110KV侧断路器 (44)6.2 隔离开关的选择计算 (46)6.2.1 220KV侧隔离开关 (46)6.2.2 110K侧隔离开关 (47)6.3 母线的选择计算 (48)6.3.1 220KV侧母线的选择 (48)6.3.2 110KV侧母线的选择 (50)6.3.3 10KV侧母线接线选择 (51)总结 (52)参考文献 (53)附图 (54)设计任务书设计题目：220kV变电所电气一次部分初步设计设计内容：根据所给定的设计资料，设计一个220kV变电所的电气一次部分，包括：1.确定电气主接线；2.确定主变压器的台数、容量和型式；3.确定所用电接线、所用变压器的台数、容量和型式；4.确定各电压级的配电装置型式；5.确定电压互感器和电流互感器的配置；6.选择各电压级各主要电气设备。

220KV变电站一次系统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。

设计是否合理，不仅直接影响基建投资、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。

变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。

作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。

随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。

关键词：变电站、负荷、变压器、电气主接线、220KV substation system design timeAbstractWith economic development and the rapid rise of modern industrial construction, power supply system design more comprehensive, systematic, plant fast-growing consumption of electricity, for power quality, technical and economic conditions, supply reliability index is also increasing, so of power supply design have higher and better requirements. Whether the design is reasonable, not only a direct impact on infrastructure investment, operation costs and the consumption of non-ferrous metals, will be reflected in the electricity supply reliability and security of production, its economic benefits of enterprises, equipment, personal safety are closely linked.Substation is the power system, an important component of, from electrical equipment and wiring distribution network according to a certain mode of composition, he obtained from the energy power system, through its transformation, distribution, transport and protection functions, and then energy security, reliable and economical transportation to every electrical equipment, turn-based sites. As a power transmission and control hub, substation must change the traditional design and control mode, to adapt to the modern power systems, modern industrial production and social life trends. With computer technology, modern communications and network technology development,For the current substation monitoring, control, protection and measuring devices and systems provide a separate state of optimal combination and system integration technology base.Key words：substation, load, transformers, main electrical wiring,目录前言 (1)第1章对原始资料的分析 (3)1.1所设计变电所的特点 (3)1.2变压器初选方案的选择 (3)1.3电气主接线方案的选择 (4)第2章变电所电气主接线方案设计 (5)2.1电气主接线设计原则和要求 (5)2.2接线方案特点及其最佳接线方案的确定 (6)2.3 主变压器选择 (10)2.4 两个初选电气主接线方案图 (12)2.5 初选电气主接线方案的经济计算比较 (12)2.6 本所方案的评定 (19)第3章变电所电气主接线短路电流计算 (22)3.1 概述 (22)3.2 计算短路电流的标幺制方法 (25)3.3 短路电流的实用计算法 (25)3.4 短路电流计算过程及结果 (26)第4章主要电器设备选择 (31)4.1 电器的选择条件 (31)4.2 高压断路器及选择 (32)4.3 高压隔离开关的选择 (34)4.4 电流互感器的选择 (36)4.5 电压互感器的选择 (37)4.6 汇流母线的选择 (39)4.7 避雷器的选择 (46)第5章 220KV和110KV屋外配电装置造型 (51)5.1 概述 (51)5.2 220KV和110KV屋外配电装置造型 (51)第6章二次系统继电保护配置及自动装置配置 (53)6.1二次系统继电保护的配置 (53)6.2 自动装置的配置 (57)致谢 (58)参考文献 (59)附录 (59)前言本次毕业设计的题目是：220KV变电站一次系统设计设计内容是：电气主系统设计电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流和高电压的网络，也称为一次接线或电气主系统，是电力系统网络结构的重要组成部分，它直接影响变电所运行的可靠性，灵活性并对选择配电装置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。

东北电力大学毕业设计论文220kV变电所电气部分一次系统设计设计说明书专业：2002级电力系统及其自动化姓名：学校：东北电力大学目录1 220kV变电所设计任务书…………………………………2 220kV变电所设计说明书…………………………………2.1原始资料分析…………………………………………2.2主接线方案的确定及主变压器的选择………………2.3短路电流的计算…………………………2.4电气设备的选择………………………………………2.5配电装置的布置……………………………………2.6防雷保护规划…………………………………………2.7主接线上继电器保护及自动装置规划………………3 设计计算书…………………………………………3.1短路电流的计算………………………………………3.2电气设备的校验………………………………………3.3防雷保护计算…………………………………………1 变电所设计任务书1.1 设计原始资料1.1.1 变电所性质：系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系。

1.1.2 地理位置：本变电所建于机械化工区，直接以110kV线路供地区工业用户负荷为主。

1.1.3 自然条件：所区地势较平坦，海拔800米，交通方便，有铁路、公路经过本所附近。

最高气温＋38℃，最低气温－30℃。

年平均温度＋10℃，最大风速20m/s 。

覆冰厚度5mm，地震裂度＜6级。

土壤电阻率＜500Ω·m雷电日30周围环境较清洁，化工厂对本所影响不大。

冻土深度1.5m，主导风向夏南，冬西北。

1.1.4 负荷资料：220kV侧共4回线与电力系统联接。

110kV侧共12回架空出线，最大综合负荷256MW，cosφ= 0.85。

10kV侧装设TT-30-6型同期调相机两台。

1.1.5 与电力系统连接情况2 设计说明书2.1 原始资料分析2.1.1设计依据：1）220kV区域变电所设计任务书。

2）变电所设计规程。

2.1.2 变电所在系统中的作用及负荷分析2.1.2.1 变电所分析本所最大综合负荷为：110kV侧：256MW，COSφ=0.85。