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220KV降压变电站电气部分设计本科毕业论文第一篇说明书前言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。
我国具有极其丰富的能源。
这些优越的自然条件为我国电力工业的发展提供了良好的物质基础。
但是，旧中国的电力工业落后，无法将其利用。
不过，随着改革开放的深入发展，我国电力工业的发展很快。
到2000年，我国电力工业已跃升世界第2位，电力工业的发展为我国的国民经济的高速发展做出了巨大的贡献。
不仅如此，目前我国的电力工业已开始进入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直流输电”等新技术发展的新阶段，一些世界水平的先进的高新技术，已在我国电力系统中得到了相应的应用。
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，电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要，未能很好起到先行的作用，仅以2004年夏季的供电负荷高峰期为例，全国预计总共缺电3000万KW左右，有24个省区都先后出现拉闸限电的情况，这样的局面预期还要过2～3年才可能得到较好的解决。
另外，由于我国人口众多，由此在按人口平均用电方面，迄今不仅仍远远落后于一些发达国家，即使在发展中国家中，也只处于中等水平，尚不及全世界平均人口用电量的一半。
因而，要实现在21世纪初全面建设小康社会的要求，我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展，一方面是要大力加强电源建设，搞好“西电东送”，以确保电力先行，另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开、竞价上网，并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。
展望未来，我们坚信，在新的世纪，中国的电力工业必须持续、高速地发展，取得更加辉煌的成就。
第一章原始资料分析1.1 变电站的类型本次设计的为220kv降压变电站，建成后与110kv和220kv电网相连，并供给近区用户。
摘要随着我国可以发展，特别是计算机的进步，电力系统对变电站的要求越来越高。
本设计讨论的是220kV变电站电气部分的设计。
首先对原资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，在进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护，配电装置设计。
关键词：设备选择；短路计算；防雷接地；主接线；电气平面布置；互感器；隔离开关；ABSTRACTAlong with our country can be developed, especially the progress of computer, more and more high to the requirement of transformer substation in power systems.Is discussed in this design 220 kV transformer substation electrical part of the design.First analyze the original data, choose the main transformer, on the basis of the main wiring design, the short circuit calculation, equipment choice, then grounding and protection, power distribution equipment design.Key words: equipment selection;Short circuit calculation.The main grounding, wiring;The electrical layout;Transformer;Isolating switch目录摘要 (I)关键词： (I)ABSTRACT ......................................................................................................................................................... I I 诚信声明............................................................................................................................................................. I II 第一章、引言................................................................................................................................................ - 1 - （一）原始资料分析............................................................................................................................ - 1 -1.设计原始资料.............................................................................................................................. - 1 - 第二章、电气主接线设计............................................................................................................................ - 2 - （一）电气主接线的概念及要求 ........................................................................................................ - 3 -1. 电气主接线的概念.................................................................................................................... - 3 -2. 电气主接线的要求.................................................................................................................... - 3 -（二）变压器的选择.............................................................................................................................. - 3 - （三）电气主接线的形式...................................................................................................................... - 4 -1. 单母线接线................................................................................................................................ - 4 -2. 双母线接线................................................................................................................................ - 5 -3. 3/2断路器接线....................................................................................................................... - 6 -（四）电气主接线的技术比较.............................................................................................................. - 7 -1. 方案一........................................................................................................................................ - 7 -2. 方案二........................................................................................................................................ - 7 -3. 两方案经济比较........................................................................................................................ - 8 -4. 所用电设计................................................................................................................................ - 9 - 第三章、短路电流计算................................................................................................................................ - 9 - （一）短路概述.................................................................................................................................. - 10 - （二）短路参数计算.......................................................................................................................... - 10 -1. 变压器参数计算...................................................................................................................... - 10 -2. 系统等效阻抗图...................................................................................................................... - 12 -3. 短路点的确定及各点短路电流的计算 .................................................................................. - 12 -4. 10kV馈线侧限流电抗器的选择与校验 ................................................................................. - 15 -5. 重新计算10kV并列运行时短路电流 .................................................................................... - 16 -（三）短路电流计算数据表.............................................................................................................. - 17 - 第四章、主要电气设备的选择.................................................................................................................. - 18 - （一）电气设备选择及校验原则 ...................................................................................................... - 18 - （二） 220kV电压等级电气设备选择 ............................................................................................... - 19 -1. 对220kV侧的分析计算 .......................................................................................................... - 19 -2. 220kV侧断路器的选择与校验 ............................................................................................... - 19 -3. 220kV隔离开关的选择和校验 ............................................................................................... - 21 -4. 互感器的作用与特点.............................................................................................................. - 22 -5. 电流互感器选择与校验 .......................................................................................................... - 23 -6. 电压互感器选择...................................................................................................................... - 24 -7. 母线的选择与校验.................................................................................................................. - 24 -（三） 110kV电压等级电气设备选择 ............................................................................................... - 26 -1. 对110kV侧的分析计算 .......................................................................................................... - 26 -2. 110kV母线侧断路器的选择与校验 ....................................................................................... - 26 -3. 110kV母线隔离开关的选择和校验 ....................................................................................... - 28 -4. 电流互感器选择与校验 .......................................................................................................... - 29 -5. 电压互感器选择...................................................................................................................... - 30 -6. 母线的选择与校验.................................................................................................................. - 30 -7.110kV馈线侧断路器的选择与校验 ......................................................................................... - 31 -8.110kV馈线侧隔离开关的选择与校验 ..................................................................................... - 33 -9. 110kV馈线侧线路导线的选择与校验 ................................................................................... - 34 -（四）10kV电压等级电气设备选择 ................................................................................................... - 35 -1. 10kV出线电缆的选择与校验 ................................................................................................. - 35 -2. 10kV高压开关柜选择............................................................................................................. - 35 -3. 10kV电流互感器选择与校验 ................................................................................................. - 36 -4. 10kV电压互感器选择............................................................................................................. - 37 -5. 10kV馈线无功补偿设备的选择 ............................................................................................. - 37 -（五）设备清单.................................................................................................................................. - 37 - 第五章、电气总平面布置.......................................................................................................................... - 38 - （一）概述............................................................................................................................................ - 38 -1. 配电装置特点.......................................................................................................................... - 39 -2. 配电装置类型及应用.............................................................................................................. - 39 -（二）配电装置的确定...................................................................................................................... - 40 - （三）电气总平面布置...................................................................................................................... - 43 -1.电气总平面布置的要求............................................................................................................ - 43 -2.电气总平面布置........................................................................................................................ - 43 - 参考文献........................................................................................................................................................ - 45 -第1章 引言1.1 原始资料分析1.1.1设计原始资料由于经济的发展，闽西地区电力需求增加，单由于闽西地区电力网络早期规范欠缺的原因，造成龙岩一带变电站电力负荷过重，急需修建一个3⨯120MVA 220 的变电站，以缓解这一地区的电力压力。
本科毕业设计（论文）题目：220kV降压变电站电气部分设计专业：电气工程及其自动化年级：学生姓名：学号：指导教师：220kV降压变电所（AD变电所）设计220kV降压变电所电气部分设计摘要随着国民经济的快速发展，工业化进程和城镇化建设步伐不断加快,电力的需求量也不断增长。
电网的供电能力和可靠性，对区域社会经济的发展是极为重要的。
变电站是电力系统中不可缺少的一个重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。
变电站的设计必须体现社会主义的技术经济政策，符合安全可靠、技术先进、经济合理和确保质量的要求，在本设计中充分体现了这些要求。
本论文中主要是电气一次部分的设计说明，其内容括：1）变电所电气主接线设计；2）所用电接线设计；3）短路电流计算；4）主要电气设备选型；5）变电所电气总平面布置；6）继电保护的配置根据未来经济发展的要求，变电站设计规模为2×180MVA。
220kV线路 2回；110kV线路8回； 10kV线路13回。
是该变电站是地区重要变电站，对地区负荷有巨大意义。
设计以中华人民共和国国家发展和改革委员颁布的220～500kV变电所设计技术规程（DL-T5218——2005）为标准，以水利电力部西北设计院编制的电力工程电气设计手册一次部分为原则。
设计中的设备的技术参数资料来自设备制造商发布的电子样本和参考文献中的相关资料。
第一章原始资料及分析第一节原始资料第（一）节待建变电站的规模、性质待建变电站为终端变电站,拟定2台变压器，远景规划三台。
本变电站的电压等级分别为220kV、110kV、10kV。
1、系统容量：A系统：S=2000MVA X=0.322、连接方式：A系统与待建变电站D的距离：130km，导线型号：LGJQ-400（以上为双回连接）第（二）节各保护1、变压器主保护时间：0.5秒，后备保护时间：3.5秒2、断路器主保护时间：0.2秒，后备保护时间：4.0秒系统图如下图所示：第（三）节设计原始资料1.电力系统部分(1)与电力系统联接的接线图（示意图）(2)本变电所通过两回220kV 线路与电力系统相连接，并由其供电。
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。
引言随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。
建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。
1、绪论由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。
除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。
目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。
1.1 我国变电所发展现状变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。
近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。
目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。
电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。
除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。
我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。
1.2 变电所未来发展需要解决的问题在未来，随着经济的增长，变电技术还将有新的发展，同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题，例如：高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题；电网联系越来越紧密，如何解决在事故时快速切除隔离故障点，保证电力系统安全稳定问题；系统短路电流水平不断提高，如何限制短路电流问题；在保证供电可靠性的前提下，如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。
河南理工大学毕业设计（论文）说明书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.本设计主要介绍了220kV变电站一次部分的设计。
首先通过对原始资料进行分析，设计主接线形式，综合比较各种接线方式的特点、优缺点，根据电气主接线设计的基本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可靠性、灵活性和经济性比较,确定最优的主接线方案；然后根据题目要求选择主变压器的台数以及容量，再进行短路电流计算，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,最后进行防雷保护设计。
关键词：变电站；主变压器；短路计算；电气设备选择。
ABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, design of power supply system is more and more comprehensive，system，factory power consumption increased rapidly，the power quality, technical and economic conditions, power supply reliability index is increasing, so the design of power supply also has a higher, better.This design mainly introduces the design of 220 kv substation a part。
Through analyze the raw data first, design main wiring forms, comprehensive comparison of various characteristics of wiring method，advantages and disadvantages，choose according to the basic requirement of the main electrical wiring design two kinds of main wiring scheme than other solutions and reliable；Again to the reliability of the two plans to conduct a comprehensive，flexible and economical comparison，to determine the optimal main wiring scheme; Then the sets and the capacity of main transformer according to the request of topic selection, short-circuit current calculation again, needed for the design of high voltage electrical equipment choice preparation, setting，calibration, etc；And then to the main electrical equipment selection and calibration, finally carries on the lightning protection design。
中文摘要本文主要对国泰220kV一次降压变电所电气部分进行设计，根据任务书的要求，设计的主要内容包括主变选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划以及防雷保护的规划等主要工作。
本文中对主变的选择、电气主接线的拟定、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划进行了详细的说明，特别是对主变继电保护的规划、动作原理等内容进行了深入的研究和思考。
本文重点的计算部分包括短路计算、设备的选择校验计算、和避雷针的保护范围计算等部分。
其中短路计算包括对称短路计算和不对称短路计算两部分，分别应用了计算曲线和正序等效原则；防雷计算中采用了等针高的计算方式。
本次设计既满足了电力系统的安全、经济、可靠、环保的基本要求，又重视了电力系统的长期规划长远的发展，注重了解和应用电力系统的新技术新设备，变电所进行设计，是一次较为综合性的实践过程。
是对以往所学专业知识的系统总结和提高。
本设计属于变电所电气部分初步设计，能够基本满足任务书和毕业论文的总体要求。
关键词变电所，电气系统，短路计算，电气设备- I -AbstractIn this paper The professional graduate in system in electric power design is once more synthesize of training, it is we will during the period of school a profession for learning knowledge proceed theories and practice very good combination, make use of the theories knowledge proceeds with a profession for learning technical ability engineering design with science study. This graduate design thesis is a 220 kV declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design. For the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented long-term burthen, carries according to the forward the programming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shock can long-term dependable power supply.This design not only meets the power system security, economic, reliable, basic requirements of environmental protection, but also to the long-term power system planning long-term development, focusing on understanding and application of new technologies and new power system equipment, substation design, is a more integrated practice. Is the knowledge learned in the past and upgrade the system. This design is part of the preliminary design of electrical substations and can basically meet the overall mission statement and these- II -requirements.Key Word substation，electric power system，short computing，electricity equipment目录中文摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................................... I II 第一部分说明书 (1)1 主变压器的选择 (1)1.1 主变选择的有关规定 (1)- III -1.2 主变选择的原则 (1)1.2.1 主变台数的确定 (2)1.2.2 变压器形式的选择 (2)1.2.3 主变容量的确定 (2)2 电气主接线的选择 (3)2.1 概述 (3)2.2 主接线的设计原则 (4)2.2.1 考虑变电所在电力系统中的地位和作用 (4)2.2.2考虑近期和远期的发展规模 (4)2.2.3考虑负荷的重要性分级和出线回路数多少对主接线的影响 (4)2.2.4考虑主变台数对主接线的影响 (5)2.2.5考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响 (5)2.3 主接线设计的基本要求 (5)2.3.1 可靠性 (5)2.3.2 灵活性 (6)2.3.3 经济性 (6)2.4 主接线的确定 (6)2.4.1 对原始资料的分析 (6)2.4.2 主接线方案的拟定 (7)3 短路计算 (10)3.1 概述 (10)3.2短路电流计算的主要目的 (10)3.3短路计算中的一般规定 (11)3.4电路元件参数的计算 (11)3.4.1基准值 (11)3.4.2各元件参数标么值计算 (12)3.4.3标么值表示的等值网络 (12)3.5 三相短路电流周期分量计算 (12)3.5.1影响短路电流变化规律的主要因素 (12)- IV -3.5.2应用计算曲线的具体步骤如下： (13)4 电气设备的选择 (14)4.1 概述 (14)4.1.1 一般原则 (14)4.1.2 选择的一般问题 (14)4.1.3 选择项目的说明 (15)4.2 高压断路器的选择 (16)4.3 高压隔离开关的选择 (16)4.4 母线选择 (17)4.4.1软导线介绍 (17)4.4.2一般要求 (18)4.4.3导体截面积的选择与校验 (18)4.5 电流互感器 (19)4.5.1参数选择 (19)4.5.2一次额定电流选择 (19)4.5.3电流互感器准确级 (19)4.5.4热稳定和动稳定校验 (20)4.6 电压互感器 (21)4.6.1 电压选择 (21)4.6.2 准确度选择 (21)4.7 避雷器 (22)4.7.1 避雷器的参数 (22)4.7.2 避雷器的配置 (23)5 配电装置 (24)5.1 屋内外配电装置的安全净距 (24)5.1.1 概述 (25)5.1.2 分类及特点 (25)5.1.3 屋内外配电装置的安全净距 (26)5.2 屋外配电装置 (27)- V -5.3 设计原则 (28)5.4 设计要求 (29)5.4.1 满足安全净距的要求 (29)5.4.2 施工、运行和检修的要求 (29)5.5 配电装置形式的选择 (30)6 继电保护及自动化装置规划设计 (31)6.1 继电保护在电力系统中的作用 (31)6.2 继电保护的基本要求 (32)6.3 选择保护配置及构成方案时的基本要求 (32)6.4 主要设备继电保护配置 (33)6.4.1 变压器保护 (33)6.4.2 母线保护 (34)6.4.3 线路保护 (34)6.5 自动化装置配置 (35)6.5.1 自动重合闸 (35)6.5.2 备用电源自动投入装置 (36)7 过电压保护 (36)7.1 概述 (36)7.2 配电装置的防雷保护 (37)7.3 防雷设计要求和所需资料 (37)第二部分计算书 (39)1 主变压器的容量计算 (39)1.1变电所60kV的用户总容量 (39)1.2变压器的容量 (40)1.3主变压器容量的选择 (40)2 短路电流计算 (42)2.1 系统等值网络 (42)2.1.1 系统等值电路图 (42)2.1.2 各元件电抗标幺值的计算 (42)- VI -2.2K点短路电流计算 (43)12.2.1 网络化简 (43)2.2.2 短路电流计算 (46)2.3K点短路电流计算 (47)22.3.1 网络化简 (47)2.3.2短路电流计算 (49)2.3.3短路电流计算结果 (50)3 设备的选择计算 (51)3.1 断路器的选择 (51)3.1.1 220 kV侧断路器的选择 (51)3.1.2 60kV侧断路器的选择 (54)3.2 隔离开关选择 (56)3.2.1 220kV侧隔离开关的选择 (56)3.2.2 60kV侧隔离开关选择 (58)3.3 电压互感器选择 (60)3.4 电流互感器的选择 (61)3.4.1 220 kV侧电流互感器选择 (61)3.4.2 60kV侧电流互感器选择 (63)3.5 母线的选择 (64)3.5.1 220 kV侧母线的选择 (64)3.5.2 60 kV侧母线的选择 (66)3.6 避雷器的选择 (67)4 避雷针的保护范围计算 (69)4.1 避雷针的定位及针距 (69)4.2 变电所避雷针布置图 (70)4.3 保护范围计算 (70)总结 (72)致谢 (73)- VII -参考文献 (75)附录 (76)A1.变电所电气主接线图 (76)A2.变电所配电装置平面图 (76)A3.变电所高压配电装置断面图 (76)A4.全所防雷保护图 (76)- VIII -。
220kV变电站电气一次系统设计摘要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专设场所。
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。
220kV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。
同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。
选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。
本变电所的初步设计包括了：(1)总体方案的确定；(2)短路电流的计算；(3)高低压配电系统设计与系统接线方案选择；(4)防雷保护等内容。
关键词：变电站；输电系统；配电系统；高压网A DESIGN OF ELETRIC SYSTEM FOR220KV STEP-DOWN TRANSFORMERSUBSTATIONABSTRACTThe substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.The region of 220-voltage effect many fields and should consider many problems. Analyse change to give or get an electric shock a mission for carrying and customers carries etc. circumstance, choose the address, make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then make sure the line method of the transformer substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing to send together with the electric wire method and the style of the wire, then proceeding the calculation of short-circuit electric current. This first step of design included:(1) ascertain the total project (2) the calculation of the short-circuit electric current . (3) the design of an electric shock the system design to connect with system and the choice of line project .(4) the contents to defend the thunder and so on.Key words：substation; transmission system; distribution; high voltage network.前言目前，我国城市电力网和农村电力网进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也正不断的更新换代。
四川理工学院毕业设计（论文）220kV智能变电站的初步设计学生：赵波学号：11021043625专业：电气工程及其自动化班级：2011.6指导教师：周爱华四川理工学院自动化与电子信息系二O一五年五月摘要伴随着工业的发展,世界上正面临着能源短缺与经济发展的矛盾。
怎样高效、节约的使用这些不可再生能源？成为当今社会所面临的巨大问题与挑战。
我们居住的地球正面临着气候变暖带来的巨大威胁，低碳经济是人类得以延续和生存的必经之路。
21世纪80年代末,世界发达国家相继开展了智能变电站的研究与探索，国内外智能电网和智能变电站的成为当今社会的必然趋势，IEC 61850协议的制定对为今智能变电站奠定了坚实的基础。
智能变电站的建设与发展不仅仅大大的降低了能源的损耗，而且也使得成本得到了大大的降低，本文将从220kV智能变电的一次电气部分设计。
首先对原始资料的分析，主变压器的选择，在此基础上提出主接线的设计方案，再进行短路计算和设备的选择。
关键词：智能变电站,IEC 61850，主接线方案,设备选择AbstractWith the development of industry, the world is facing the contradiction between the shortage of energy and economic development. How efficient， economical use of these non renewable energy? Become enormous problems and challenges facing society today. The earth on which we live is facing a huge threat of climate warming， the low-carbon economy is the only way which must be passed to the continuation of human survival.In twenty-first Century 80 at the end of the 1970s， the developed countries in the world have carried out the research and exploration of intelligent substation has become an inevitable trend in today's society, the domestic smart grid and intelligent substation, IEC 61850 protocol has laid a solid foundation for the smart substation. The construction and development of Smart Substation is not only greatly reduces the energy consumption, but also makes the cost of greatly reduced， an electrical part of the design in this paper from the 220kV intelligent substation。
引言发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。
本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。
本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。
论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。
同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。
本设计的所有图纸都是计算机绘制而成，最后按照要求进行毕业设计成品打印。
论文包括毕业设计说明书和毕业设计计算书两部分，并附有（电气主接线图一张、变电所断面图一张、平面布置图一张、防雷保护图一张），可为以后的设计做些参考，同时能够比较直观的反映本设计变电所的整体全貌。
最后感谢高振国老师在设计过程中的指导。
设计中难免有不合适的地方，还请老师帮助改正。
第一篇毕业设计说明书1 变电所设计原始资料1.1 设计的原始资料及依据(1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。
(2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。
(3) 周围空气无污染。
(4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。
(5) 变电所60KV负荷表：（重要负荷占总负荷的80%，负荷同时率为0.7，线损率5%，Tmax=5600小时）表1.1 变电所60kV负荷表序号负荷名称最大负荷（KW）功率因数出线方式出线回路数附注近期远期1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空2 有重要负荷2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷4 拖拉机厂15000 20000 0.95 架空 2 有重要负荷5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷(6)电力系统接线方式如图所示：图1.1 电力系统接线方式图系统中所有的发电机均为汽轮发电机，送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里2 主变压器的选择变压器是一种静止的电气设备，他利用电磁感应原理，把一种电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能。
在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电器设备之一，担负着变换网络电压、进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和系统正常进行的保证。
2.1 主变容量选择的有关规定及原则2.1.1 主变容量的选择及确定根据《变电所设计》中的有关规定(1) 正确的选择主变容量，要绘制变电所的年及日负荷曲线，并以曲线得出的变电所的年、日最高负荷和平均负荷。
(2) 一般按变电所建成后5~10年的规划负荷进行选择。
(3) 主变容量的确定：变电所一般装设两台主变压器，其中一台（组）变压器停运后，其余变压器的容量应保证该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内应保证拥护的一级和二级负荷。
即满足SN≥0.7PZMAX。
（PZMAX为综合最大负荷）若变电所有其他能源可供保证在主变停运后用户的一级负荷则可装设一台主变压器。
2.1.2 主变容量的选择根据《电力工程电气设计手册》电气一次部分的有关规定为保证供电的可靠性，对有重要负荷的依次变电所应装设两台主变压器最好。
2.1.3 主变压器形式的选择(1) 根据《电力工程电气设计手册》电气一次部分，在不受运输条件限制的情况下，在330KV及以下的变电所均应选用三相变压器，若因制造和运输条件限制，在220KV的变电所中，可采用单相变压器组。
当装设一组单相变压器是，应考虑装设备用相，当主变超过一组，且各组容量满足全所负荷的75%时，可不装设备用相(2) 当系统有调压要求时，应采用有载调压压气，对新建的变电所，从网络经济运行的观点考虑，应注意选用无载调压变压器，来节省工程造价。
(3) 与两个中性点直接接地系统连接的变压器，除降压负荷较大或与高、中压见潮流不定情况外，一般采用自耦变压器，但仍需做技术经济比较。
2.1.4 主变压器的冷却方式主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷，强迫油循环风冷，强迫油循环水冷，强迫导向油循环冷却。
小容量变压器一般采用自然风冷却，大容量变压器一般采用强迫油循环风冷。
2.1.5 主变压器绕组的连接方式变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。
电力系统采用的绕组连接方式只有Y和△，高、中、低三侧绕组的组合要根据工程具体情况确定。
具有直接由高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压等级，减少重复降压容量，可采用双绕组。
3 主接线形式的选择及说明电气主接线是多种主要电气设备（如发电机、变压器、开关、互感器、线路、电容器、电抗器、母线、避雷器等）按一定顺序要求连接而成的，是分配和传送电能的总电路。
将电路中各种电器设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图，称为电气主接线图。
变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分。
主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。
由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电所本身，同时也影响到工农业生产和人民生活。
因此，主接线设计是一个综合性问题。
3.1 主接线的设计原则根据设计规程，变电所主界限应满足可靠性、灵活性、经济性的要求。
同时还应考虑以下的因素：1) 变电所在电力系统中的地位和作用。
2) 近期和远期的发展规模。
3) 负荷的重要性分级和出现回数的多少对主接线的影响。
4) 主变台数对主接线的影响。
5) 备用容量的有无和大小对主接线的影响。
3.1.1 设计主接线的设计原则及基本要求3.1.1.1 可靠性1）应重视国内外长期运行实践经验及其可靠性的定性分析2）主接线的可靠性包括一次部分和二次部分在运行中的可靠行的综合3）主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠性程度，采用可靠性能高的电气设备可以简化接线3.1.1.2 可靠性的具体要求：1）断路器检修时，不影响对系统的统电2）断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少可停运回路数和停用时间，并且保证一级负荷及全部或大部分二级负荷供电3）精良避免全部停运的可能性3.1.1.3 灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求：1) 调度要求，可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足系统在事故运行方式下，检修方式下以及特殊运行方式下的条度要求。
2) 检修要求，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行安全检修且不至于影响对拥护的供电。
3.1.1.4 经济性1) 投资省a.主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、互感器、避雷器等一次设备。
b.要能使断电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电路。
c.要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。
2) 占地面积小主接线设计要为配电装置创造条件，精良使占地面积减少。
3) 电能损失小经济合理的选择主变压器的种类、容量和数量，要避免因两次变压而增加电能损失。
3.2 主接线的选择根据《规程》知：110—220KV配电装置中的出现回路数为4回时，一般采用单母线分段的接线形式。
对于在系统中居重要地位的配电装置，220KV出线为4回及以上时，也可装设专用旁路短路器。
而双母线运行方式在6—220KV电压的配电装置中，通常是以保证用户供电，具备必须的可靠性。
根据上述以及本变电所所处系统和负荷性质的要求，初步确定主接线方案：第一种方案是一次侧（220KV）采用单母线分段的接线形式，二次侧（60KV）采用双母带旁路的接线形式；第二种方案是一次侧（220KV）采用双母线分段带旁路的接线形式，而次侧（60KV）采用双母线分段的接线形式。
第一种方案主接线图：图3.1 第一中方案主接线图此种方案的特点：一次侧（220KV）采用单母线分段的接线形式优点：单母分段可进行分段检修，对于重要负荷可以从不同段引出两个回路，使重要负荷有两个电源供电，在这种情况下，但一段母线发生故障时，由于分段断路器在继点保护装置的作用下能自动将故障切除，因而保证了正常段母线不间断供电和不致使重要负荷停电。
缺点：当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。
二次侧（60KV）采用双母接线形式双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。
由于母线继电保护的要求，一般某一回固定与某一组母线连接，以固定连接方式运行。
优点：1）供电可靠。
通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一出线断路器时，该回路不停电。
2）调度灵活。
各个电源和各个负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
3）扩建方便。
向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。
当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。
4）便于试验。
当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
缺点：在倒母线的操作过程中，使用隔离开关切换有负荷电流的电路，操作过程比较复杂，容易造成误操作。
其次是双母线接线平时只有一组母线工作，因此，当工作母线短路时仍要使整个配电装置短时间停止工作，在检修任一回路的断路器时，此回路仍需要停电。
另外，增加了母线隔离开关的数目和有色金属的消耗量，并且使配电装置结构复杂，故经济性较差。
第二种方案主接线图一次侧（220KV）采用双母线分段带旁路接线形式二次侧（60KV）采用双母线分段接线形式图3.2 第二中方案主接线图此种方案的特点：双母线接线形式的特点：为了避免单母分段在母线或母线隔离开关故障或检修时，连接在该段母线上的回路都要在检修期间长时间停电，而发展成双母线这种接线，每一回路都通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上，两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行。
优点：a.可以轮流检修母线而不致使供电中断。
b.检修任一回路的母线隔离开关时，只需停该回路。
