毕业设计-220kV变电站电气主控制系统二次回路设计

摘要本论文介绍了文关220kV降压变电站电气部分初步设计，从设计任务上来看，共分为七大步骤。

即，1、电气控制方式选择及确定。

2、互感器回路设计。

3、主断路器控制及信号回路设计。

4、变电站继电保护配置设计。

5、进行本变电站高压配电装置的规划设计。

6、进行本变电站继电保护设计。

7、变电站自动装置配置设计等七大步骤，本论文结合电气的有关规程进行设计。

本次设计是我们在校期间进行的最后一个非常重要的综合性实践教学环节，也是我们学生全面运用所学基础理论、专业知识对实际问题进行设计（或研究）的综合性训练，同时还是我们将来走向工作岗位而奠定的基本实践。

通过本次设计可以增强我们运用所学知识解释实际问题的能力和创新能力，以便更好地适应工作的需要。

其设计内容结合相关的参考文献进行编写，由于水平有限，难免会有错误疏漏之处，请参阅老师多给予批评指正。

关键词：变电站,电气主接线,电气设备,防雷保护等。

AbstractThis paper introduced the buck, Commissioner of 220 kV electric substation of the preliminary design, design tasks from the point of view, is divided into seven steps. That is, 1, choice of the main transformer substation of the models, capacity and number of Taiwan. 2, the design of the electrical substation main connection of the basic form. 3, a short-circuit current calculation. 4, a major electrical equipment choice. 5, the high-voltage power distribution substation planning and design of the devices. 6, the substation protection and automatic devices of the planning and design. 7, Lightning Protection of the substation planning and design, such as seven steps, this paper with the electrical design on a point of order. The design is in school during the last a very important part of a comprehensive practice teaching, but also full use of our students have learned basic theories, professional knowledge to practical problems to design (or research) integrated training, is also our futureJobs and to lay the basic practice. Through this design can be enhanced by the knowledge we use to explain the actual capacity and ability to innovate in order to better meet the needs of their work. The design elements associated with the reference to the preparation, the limited level, it is inevitable there will be errors of omission, please refer to the teacher to give more criticism correction.Keyword: substations, the main electrical wiring and electrical equipment, mine protection.目录摘要 (I)Abstract (II)第一部分引言 (1)1.1 变电站概况 (1)1.2 二次回路的作用 (2)1.3 二次回路的分类和组成 (2)1.3.1 控制回路 (2)1.3.2 信号回路 (3)1.3.3 测量回路 (3)1.3.4 调节回路 (3)1.3.5 继电保护操作型自动装置回路 (3)1.3.6 操作电源系统 (3)1.4 对二次回路的基本要求 (3)1.4.1 对控制回路的基本要求 (4)1.4.2 对测量回路的基本要求 (5)1.5 二次回路的发展简史及展望 (5)1.5.1 就地分散控制 (5)1.5.2 电气集中控制 (6)1.5.3 单元控制 (6)1.5.4 综合控制 (6)第二部分正文 (7)1 断路器控制回路 (7)1.1 变电站断路器控制方式 (7)1.1.1 变电站断路器控制方式 (7)1.1.2 强电控制方式的主要类型 (8)1.1.3 解释几种LW2型断路器操作开关的接点形式 (9)1.2 对断路器控制回路的要求 (9)1.3 断路器控制回路方案比较 (10)1.3.1 配以弹簧操动机构的断路器控制电路 (10)1.3.2 配以电磁式操作机构的断路器控制电路 (11)1.3.3 配以CY3液压操作机构的断路器控制电路 (13)1.4 220kV变电站主变压器断路器控制回路 (14)2变电站继电保护配置 (17)2.1 总则 (17)2.2 一般规定 (18)2.3安全自动装置 (18)2.3.1一般规定 (18)2.3.2 自动投入装置 (18)2.4 继电保护的配置 (19)2.5 继电保护配置符号 (19)2.6 本变电站的保护配置 (20)2.6.1 变压器保护装设的原则 (20)2.6.2 瓦斯保护 (20)2.6.3纵差动保护 (21)2.6.4变压器的相间故障后备保护 (23)2.6.5接地故障后备保护 (23)2.6.6过负荷保护 (23)3 电流互感器和电压互感器的设计 (26)3.1 互感器的作用 (26)3.2 互感器的用途 (26)3.3 电流互感器的选择 (26)3.3.1 选择依据 (26)3.4 电压互感器的选择 (28)4自动装置的配置 (30)5变电站同期系统电压引入接线图 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)第一部分引言1.1 变电站概况（1）设计题目 220kv变电站电气主控制系统二次回路设计（2）关于变电站的设计总则1、变电站的设计必须贯彻执行党中央的有关方针政策，设计中应不断结合实践经验，在保证安全进行、经济合理的条件下，力求接线简单、布置紧凑。

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。

毕业设计（论文）论文题目：220KV变电站电气部分设计毕业设计（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。

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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。

220kV变电站中二次电气系统的设计问题摘要：在整个变电站中，220kV变电站二次电气系统是一个非常重要的中心环节，在整个变电站中起到了控制和监视的作用。

如果二次回路的运行得不到相应的保证，那么将会直接影响到整个变电站甚至是输配电系统的运行安全，所以一定要做好相应的设计工作。

文章首先对220kV变电站二次电气系统进行介绍，接着分析了220kV变电站中二次电气系统设备选择问题，进而对220kV变电站中二次电气系统的设计进行探讨，以供参考。

关键词：220kV；变电站；二次电气系统；设计问题引言传统的变电站电缆连接设备，由于二次系统复杂，模拟信号电磁干扰，附加误差大，同时二次回路安全存在隐患，变电站内与控制中心之间没有完全信息共享平台。

二次设备指对一次设备的工作状况进行监视、测量、控制、保护、调节所必需的电气设备，如监控装置、继电保护装置、自动装置、信号器具等。

通常还包括电流互感器、电压互感器的二次绕组引出线和站用直流电源，220kV数字变电站通过先进的电子技术，自动控制技术，计算机技术以及通信技术，对二次设备进行设计与优化，实现对变电站的数字化监控、测量、控制和保护，对于数字化变电站的建设具有重要意义。

1 220kV变电站中二次电气系统概述变电站电气二次系统是一个复杂的系统网络，主要包括变电站内的各类电气设备及其相应的控制、调节、信号、测量回路，以及电气二次系统的继电保护装置、安全自动装置、准同期装置、直流操作电源等。

总体来分析，可以将变电站电气二次系统分为以下几个部分：第一，继电保护和安全自动装置。

继电保护和安全自动装置是电气二次系统的重要组成，主要用来保护变电站的安全稳定运行，一旦出现系统故障，立即动作于告警或跳闸；第二，控制回路。

变电站二次控制回路主要用来对变电站内各类设备进行控制，主要是各类开关设备的跳合闸操作，继电保护发出跳闸信号后，通过控制回路来执行跳合闸；第三，信号回路。

变电站电气二次设备的运行，均依赖于信号回路的运行，通过变电站二次信号回路，准确采集一次设备的工作状态，包括信号的发送、接收和传递网络，来为运行人员进行运行和维护提供依据；第四，调节回路。

第1章电气主接线电气主接线是变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。

电气主接线对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

变电站主接线根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具体情况确定。

通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资，变电站低压侧应采用单母分段接线，以便于扩建。

对本变电所进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。

在满足技术、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。

此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。

变电站主接线见图图1-1 变电站主接线图第2章电气设备简介2.1 主变压器主变压器参数如表：2.2高压断路器高压断路器选择如下表：表2-2 高压断路器选择2.3互感器的选择1、电流互感器主要参数的选择：互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等一次设备获取电气一次回路信息的传感器。

互感器将高电压、大电流按比例变成低电压（100、100/3V）和小电流（5、1A）。

电流互感器的二次侧绝对不能够开路。

电压互感器的二次侧绝对不能够短路。

电流互感器一次电流选择应遵循以下原则：①次电流应满足负荷要求,并在标准值中选取；②一次电流应使在正常运行情况下，二次输出电流满足保护装置和测量、计量仪表准确度要求。

⑴110KV线路独立电流互感器的选择：LB6—110W，额定电流比2*600/5、2*300/5；准确次级10P20，0.2；⑵#1主变三侧电流互感器：110KV侧：LRB-110 额定电流比600/5；准确次级10P20,0.5；35KV侧：LDJ1-40.5/300额定电流比1200/5；准确次级5P10；LZZBJ9-35 额定电流比800/5；准确次级10P20,0.5；10KV侧：LZZBJ9-10额定电流比2500/5；准确次级5P20,0.5；⑶10KV线路及电容器电流互感器：LZZBJ9-10，额定电流比600/5；准确次级10P20,0.5。

第四篇 二次系统典型应用案例第21章 220-A-3方案典型应用案例21.1设计说明21.1.1 概述本二次典型案例电气主接线及总平面布置以国家电网公司输变电工程典型设计220kV变电站A-3方案为依托，以国家电网公司输变电工程通用设计220kV变电站二次系统设计原则和组屏（柜）原则为依据设计，内容主要包括二次设备布置方案、系统继电保护配置、主变压器保护配置、计算机监控系统和直流系统等。

21.1.2 工程建设规模主变压器：远景3台180MVA，本期1台180MVA；220kV出线：远景6回，本期4回；110kV出线：远景10回，本期5回；10kV出线：远景24回，本期8回，电缆出线；无功补偿装置：每台主变压器10kV侧配置3组7.2Mvar并联电容器，本期10kV侧无功配置3组7.2Mvar并联电容器；10kV站用变采用接地变。

21.1.3 电气主接线220kV电气主接线本期及远景均为双母线接线，采用户外AIS设备；110kV电气主接线本期及远景均为双母线接线，采用户外AIS设备；10kV电气主接线本期单元制单母线接线，远景单母线4分段接线，采用户内开关柜。

21.1.4 二次设备布置本变电站采用二次设备集中布置方式，不设单独控制室。

计算机监控系统站控层工作站、110kV及以上的监控系统测控屏（柜）、网络设备屏（柜）、主机屏（柜）、远动通信设备屏（柜）、公用接口屏（柜）、电度表屏（柜）、继电保护设备屏（柜）、故障录波器屏（柜）、自动装置屏（柜）、视频监视主机屏（柜）、直流系统屏（柜）、站用电屏（柜）及通信设备屏（柜）等均布置于二次设备室。

10kV测控保护一体化装置及电度表等设备就地分散布置于10kV配电装置室开关柜。

二次设备室布置在控制楼二层，面积为18.3×14.7m2，下设-0.5m抗静电活动地板。

二次设备室按本站远景规模设计，全站控制保护及通信设备均集中安装在该室内，共布置98面屏位。

220kV变电站电气二次部分设计分析摘要：随着社会经济的发展，人们不光满足于有电用，而是要用高质量的电，要求提供满足一定供电可靠性和电压合格率的电力。

本文主要是对220kV变电站新建工程的电气二次部分设计的相关内容进行了分析。

关键词：220kV变电站；电气二次；部分设计变电站的电气二次设计可以有效地监视、控制与保护一次设备的正常运行，从而实现整个供电的安全稳定运行。

变电站是电力系统的重要组成部分，是电网的中枢和节点。

变电站的运行工作是保证电力系统安全、可靠、经济运行的基础。

变电运行的主要任务是电力设备的运行操作和维护管理工作。

因此，发现变电站电气二次设计问题，及时采取措施，以及提高技术人员的素质和变电运行管理水平显得尤为重要。

1变电站的电气二次设计意义简述变电站的电气二次设计可以有效地监视、控制与保护一次设备的正常运行，从而实现整个供电的安全稳定运行。

变电站是电力系统的重要组成部分，是电网的中枢和节点。

变电站的运行工作是保证电力系统安全、可靠、经济运行的基础。

变电运行的主要任务是电力设备的运行操作和维护管理工作。

因此，发现变电站电气二次设计问题，及时采取措施，以及提高技术人员的素质和变电运行管理水平显得尤为重要。

2继电保护继电保护是保障大电网安全的第一道防线。

如果保护装置在故障发生时正确、快速、可靠动作，将有效遏制系统的状态恶化，起到保障电网安全稳定运行的作用。

反之。

则可能扩大事故，甚至导致电网大面积停电。

近年来国内外频繁发生的大停电事故调查表明，虽然引发电网大面积停电的因素很多，但由于保护误动、拒动以及电网大范围潮流转移过程中发生的保护连锁动作，是导致事故扩大，乃至引发系统大面积停电的关键因素之一。

实践表明，继电保护系统在保证电力系统正常运行过程中起到一个举足轻重的作用。

继电保护系统的失灵相当程度上影响了电力系统安全、稳定运行的能力。

而保护系统中的隐形故障被认为是电力系统发生大范围连锁性故障的主要因素。

220kV综合自动化变电站电气二次设计发表时间：2019-03-26T11:09:06.847Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：潘志梁[导读] 摘要：近年来，电力技术得到高速发展，综合自动化技术被广泛运用到变电站的各项建设活动中。

（广西博阳电力勘察设计有限公司广西壮族自治区南宁市 530000）摘要：近年来，电力技术得到高速发展，综合自动化技术被广泛运用到变电站的各项建设活动中。

计算机网络技术的大规模运用，有效推动了电力设备控制技术的进步。

变电站作为输变电系统中的一个重要环节，是电网建设中的主要建设阵地，对电网运行具有直接控制作用。

变电站二次系统设计十分关键，是整个变电站监控的重要构件。

变电站的二次设计方案是否科学、合理，直接决定着变电站甚至整个电力系统运行的安全性与可靠性。

关键词：220kV；综合自动化；变电站；电气二次设计 1、220kV综合自动化变电站与传统的220kV常规变电站相比，220kV综合自动化变电站拥有以下五方面的应用优势：其一，综合自动变电站能够对电压、无功实施调节与控制工作，有效保证电能输出质量，将电流控制在一个相对比较合理的状态，极大程度上满足电压运行的实际需求，同时降低电网损耗量与电能损耗量；其二，综合自动化变电站能够借助微机对变电站中各个子系统实施调节与控制工作，从而对变电站运行状态进行进一步诊断与分析，及时了解变电站中的异常情况，并发出相应的指示信号，有效提升变电站一次设备与二次系统在运行过程中的安全性与稳定性；其三，综合自动化变电站运行过程，对变电站运行全过程的监视工作、检测工作、记录工作、抄表工作等均依靠微机系统来完成，电力设备运行人员进行对微机系统实施操作，即可开展对变电站运行的监视工作、检测工作、记录工作、抄表工作，从而对变电站运行信息的动态掌控，为电力调度工作提供可靠的理论依据，有效提升变电站动态化管理水平与自动化控制水平；【1】其四，综合自动化变电站不仅具备数字化、智能化等功能，而且体积相对比较小，排列紧凑，占地面积不大，有效解决土地资源，提升土地资源的利用率，降低土地资源的浪费；其五，综合自动化变电站拥有自动诊断功能，能够有效缩短故障排除时间与维护时间，为后期维修工作奠定基础，实现供电企业经济效益的最大化。