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四川大学网络教育学院本科生(业余)毕业论文（设计）题目 220KV降压变电所一次部分初步设计办学学院广西电力职业技术学院教学部（校内/校外）校外专业电气工程及自动化年级 05秋指导教师王亚忠学生姓名黄荣盒学号 BH1052V20762008年11月1、设计任务：（1）选择本变电所主变的台数、容量和类型。
（2）设计本变电所的电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个较佳方案。
（3）进行必要的短路电流计算。
（4）选择和校验所需的电气设备。
（5）设计和校验母线系统。
（6）进行继电保护的规划设计。
（7）进行防雷保护规划设计。
（8）220kV高压配电装置设计。
2、原始资料2.1待设计变电所的电源，由双回220kV线路送到本变电所；在中压侧110kV母线，送出2回线路到炼钢厂；在低压侧10kV母线，送出12回线路；在本所220kV母线有两回输出线路。
该变电所的所址，地势平坦，交通方便。
（1）设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。
（2）确定本变电所的电压等级为220/110/10kV，220kV是本变电所的电源电压，110kV和10kV是二次电压。
（3）待设计变电所的电源，由双回220kV线路送到本变电所；在中压侧110kV母线，送出2回线路到炼钢厂；在低压侧10kV母线，送出12回线路；在本所220kV母线有两回输出线路。
该变电所的所址，地势平坦，交通方便。
一、110kV和10kV用户负荷统计资料110kV和10kV用户负荷统计资料见表1和表2。
最大负荷利用小时数T max=5500h ，同时率取0.9，线路损耗5%。
摘要本次毕业设计的主要任务是220KV降压变电站一次设备的计算及选择等。
变电站的初步设计，共分为任务书、参考文献、说明书和设计总结四部分，包括变电站的负荷计算、主变的选择、主接线的选择、短路电流的计算、各电压等级断路器的选择、各电压等级母线选择、各电压等级隔离开关的选择、电流互感器的选择、电压互感器的选择、继电保护配置、防雷保护、接地装置等内容。
220kv降压变电所电⽓⼀次部分设计1设计任务及原始资料根据电⼒系统规划需新建⼀座220KV区域变电所。
该所建成后与110KV和220KV电⽹相连，并供给近区⽤户供电。
1. 设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢⼚供电，在变电所附近还有区域负荷。
2. 确定本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV是⼆次电压。
3. 待建变电所的电源，由双回220KV线路送到本变电所；在中压侧110KV母线，送出2回线路；在低压侧10KV母线，送出12回线路；在本所220KV母线有三回输出线路，送向负荷。
该变电所的所址，地势平坦，交通⽅便。
4. 110KV和10KV⽤户负荷统计资料见表1-1和表1-2。
最⼤负荷利⽤⼩时Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。
表1-1 110KV⽤户负荷统计资料⽤户名称最⼤负荷（KW）cos回路数重要负荷百分数（%）炼钢⼚42000 0.95 2 65表1-2 10KV ⽤户负荷统计资料⽤户名称最⼤负荷（KW ）cos 回路数重要负荷百分数（%）矿机⼚机械⼚汽车⼚电机⼚炼油⼚饲料⼚1800 900 2100 2400 2000 6000.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.952 2 2 2 2 262 62 62 62 62 625. 待建变电所与电⼒系统的连接情况如图 1-1所⽰。
1.2 变电所的设计内容1. 选择本变电所主变的台数、容量和类型。
2. 设计本变电所的电⽓主接线，选出数个电⽓主接线⽅案进⾏技术经济综合⽐较，确定⼀个较佳⽅案。
3. 进⾏必要的短路电流计算。
4. 选择和校验所需的电⽓设备。
5. 设计和校验母线系统。
1.3 设计成果1. 编制设计说明书。
2. 编制设计计算书。
3. 绘图若⼲张。
（1）绘制变电所电⽓主接线图。
（2）绘制220kV或110kV⾼压配电装置平⾯布置图。
（3）绘制220kV或110kV⾼压配电装置断⾯图（进线或出线）。
中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：220kV降压变电站电气一次部分初步设计中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：220kV降压变电站电气一次部分初步设计论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《220kV降压变电站电气一次部分初步设计》，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。
对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。
本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。
论文作者（签字）：日期：2014 年9 月15 日摘要随着我国国民经济的快速增长，电能已成为影响我国经济发展的重要因素，变电所联系发电厂和电能用户，起着变换和分配电能的重要作用。
本次设计是220kV降压变电所电气初步设计，该变电所是一个重要的地区性降压变电所，变电所所址情况良好，交通便利，处于地区网络枢纽点上，具有220kV、110kV及10kV三个电压等级，220kV侧以接受功率为主，110kV和10kV主要用于用电以及变电站近区负荷。
设计内容主要包括220kV降压变电所的主变压器的容量、台数和形式的选择，待设计变电所所含有的电气主接线的选择以及220kV、110kV、10kV侧线路短路电流的计算，并对母线、断路器和隔离开关进行选型，对互感器进行配置，对电气设备的热稳定和动稳定进行校验。
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： 1、降压变电所 2、设计方法 3、变压器选择目录前言.............................. 错误!未定义书签。
220kV变电站电气一次部分设计1. 引言本文档旨在提供关于220kV变电站电气一次部分设计的详细信息。
电气一次部分是变电站中负责传输和配电电能的重要组成部分。
在设计过程中，需考虑到设备的安全性、可靠性和高效性。
2. 设计概述- 设计名称：220kV变电站电气一次部分设计- 设计目标：确保电能传输稳定可靠，满足负荷需求- 设计范围：涵盖变电站内各种电气设备、电缆系统、保护装置等3. 设计要求- 安全性：电气设备应符合相关安全标准，保证人员安全操作- 可靠性：设备应具备高可靠性，减少停电风险- 高效性：优化电能传输和配电系统，提高能源利用效率4. 设计内容4.1 电源与负荷计算根据变电站负荷需求和供电条件，进行电源及负荷计算，确保电能供应的稳定性和可靠性。
4.2 设备选型根据负荷计算结果和供电要求，选择合适的电力设备，包括变压器、断路器、接地装置等。
考虑设备的额定电压、电流容量以及负载特性。
4.3 电缆系统设计设计电缆系统，包括电缆选择、敷设方式、保护措施等。
确保电缆系统的安全可靠，并满足负荷需求。
4.4 保护装置设计针对不同设备和电力系统进行保护装置的设计。
包括过载保护、短路保护、接地保护等。
确保设备在故障情况下可以迅速断开电路，保护设备和人员的安全。
4.5 控制与监测系统设计设计控制与监测系统，用于监控电气设备的状态和运行情况。
确保及时获取设备信息，以便进行操作和维护。
5. 设计标准本设计将参照国家相关标准和规范，确保设计结果符合行业要求和安全标准。
6. 结论本文档介绍了220kV变电站电气一次部分设计的概要内容。
该设计将关注设备安全、可靠性和高效性，并参照行业标准进行。
通过合理的电源和负荷计算、设备选型、电缆系统设计、保护装置设计以及控制与监测系统设计，我们将确保220kV变电站的电能传输稳定可靠。
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。
220KV变电站初步设计方案第1章概述1.1 概述随着社会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业生产以及人民的日常生活中。
电能可以方便的转化为期他形式的能源，例：机械能、热能、光能、磁能等，并且电能的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的人和工作场所和生活场所。
电能的应用规模也很灵活以电能作为动力，可以促进工农业的机械化和自动化。
保证产品质量大幅度提高劳动生产率。
同时提高电气化程度以电能代替其它形式的能源，是节约能源消耗的一个重要的途径电力工业电能的生产、输送、分配和消费与其它工业的区别在于：（一）、与国民经济各部门的关系非常密切。
（二）、电力系统从一种运行方式过度到另一种运行方式的过度，过程非常短促。
（三）、电能的生产、输送、分配和消费实际上同时完成的不能大量储存。
变电站是联系发电厂和电力用户的重要纽带，是将电能从产品变成商品的中间环节。
它担负着电能转换和电能重新分配的重要任务。
对国家经济的发展有着极其重要的作用。
本次所设计变电站担负着向开发区的炼钢厂供电及变电所附近的地区负荷供电，承担着该市的输变电任务。
根据《电力系统技术规程》中的有关部分，特别是：第1.0.2 条：系统设计应在国家计划经济的指导下，在审议后的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究提出系统设计的具体方案；应合理利用能源，合理布局电源和网络，使发、输、变电及无功建设配套协调，并为系统的继电保护设计，系统自动装置设计及下一级电压的系统等创造条件。
设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行，以经济、可靠、质量合格和充足的电能来满足国民经济各部门与人民生活不断增长的需要。
第1.0.6 条：系统设计的设计水平可为今后第五年至第十年的某一年，并应对过度年进行研究（五年内逐年研究），远景水平可为第十年至第十五年的某一年，且宜与国民经济计划的年份相一致。
系统设计经审查后，二至三年进行编制，但有重大变化时，应及时修改。
毕业设计(论文)题目220kV地区变电所电气一次初步设计系别电力工程系专业班级电气工程及其自动化09k5班学生姓名曾嶒指导教师陈英慧二○一三年六月220kV地区变电所电气一次初步设计摘要电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。
电力生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。
随着经济的快速发展，全国乃至全世界凸现缺电局面，如何进一步优化调度，加强电力资源的优化配置，最大限度满足电力需求成为人们探讨的问题之一。
又随着计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，变电站综合自动化技术进一步优化，整个电网运行的安全性和经济效益得到大幅提升。
这项技术将引起电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术之一。
本次220kV变电站的设计包括一次和二次部分，通过任务书给出的变电所的原始资料：变电站类型、电压等级、负荷情况、出线情况、系统情况以及环境条件等，结合相关参考资料完成本次设计。
具体内容包括：主变压器容量和型号的选择应根据电力系统5～10年的发展规划进行选择，变电所主接线根据变电所在电力系统中的作用和回路数进行选择，短路电流计算是根据设计的主接线图，画出等值网络进行计算，根据计算得出的短路电流来选择电气设备，屋内外配电装置根据出线回路的电压进行选择，根据避雷装置设计原则进行防雷装置的选择。
关键词：变电站；电力设施；电气设备A DESIGN OF ELETRIC SYSTEMFOR 220kVSTEP-DOWNTRANSFORMER SUBSTATIONAbstractThe produce of electric power is different from other industrial produce,whose process of product,transfer,change, distribute and consume is completed at the same time.The produce of electric power must keep balance,or it can’t function normally or even be destroyed.As the development of economy, the problem of being shot of electricity is becoming more and more serious.It’s a big problem how to optimize the disposition of electric resource and meet the electric power requirement.With the development of computer technology,communication technology and information technology,the comprehensive automation system technology develop faster and faster.The security and economic profits of the whole electric power network are greatly improved.The technology will be attached importance by electrical department and become key point of the transformer substation design.This paper is design the 220KV transformer substation which include two parts of electrical devides. Through the design assignment of the original material of substation: substation type, voltage grade, load conditions, qualification, system and environment conditions etc, combining with reference materials at the completion design. The includes: the main transformer capacity and models of choice sho uld be based on 5 ~ 10 years of power system's development planning, according to the role of the substation in the power system and the number of the circuits, we choose the main electrical wiring, According to the design of the main of the wiring diagram, draw the equivalent network to calculate short-circuit current. According to the short circuit current to choose electric equipments, According to qualify the voltage circuit choose the house power distribution equipment and outside distribution device, according to avoid thunder device design principle in lightning protection device of choice.Keywords: transformer substation;power facilities;electric equipment目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 1原始数据. (1)2主变压器的选择 (2)2.1 主变压器台数的选择 (2)2.2 主变压器容量的选择 (2)2.3 主变压器形式的选择 (2)2.3.1 相数 (2)2.3.2 绕组数与结构 (2)2.3.3 绕组连接组号 (3)2.3.4 调压方式 (3)2.3.5 冷却方法 (3)2.4 主变压器的确定 (3)3电气主接线的设计 (5)3.1 主接线的接线形式 (5)3.2 主接线的比较选择 (7)4短路电流计算 (14)4.1 短路计算的目的 (14)4.2 短路电流计算的一般规定 (14)4.2.1 计算的基本情况 (14)4.2.2 接线方式 (14)4.2.3 计算容量 (14)4.2.4 短路种类 (14)4.2.5 短路计算点 (15)4.3 短路电流的计算步骤 (15)4.4 短路电流的计算 (15)5电气设备的选择 (19)5.1 选择设计的一般规定 (19)5.1.1 一般原则 (19)5.1.2 一般条件 (19)5.2 断路器的选择和校验 (20)5.2.1 断路器种类和型式的选择 (20)5.2.2 断路器的选择计算 (21)5.3 隔离开关的选择 (23)5.3.1 隔离开关的选择标准 (23)5.3.2 隔离开关的选择和校验 (24)5.4 电流互感器的选择 (26)5.4.1 电流互感器的特点 (26)5.4.2 电流互感器的选择标准 (26)5.4.3 电流互感器的选择和校验 (27)5.5 电压互感器的选择 (29)5.5.1 电压互感器的特点 (29)5.5.2 电压互感器的选择标准 (30)5.5.3 电压互感器的选择计算 (30)5.6 裸导体的选择 (32)5.6.1 裸导体的选择条件和校验 (32)5.6.2 母线的选择计算 (33)5.7 支柱绝缘子及穿墙套管的选择 (36)5.7.1 支柱绝缘子的选择标准 (36)5.7.2 支柱绝缘子选择计算 (36)5.7.3 穿墙套管的选择 (36)6最佳方案的确定 (38)6.1 综合投资 (38)6.1.1 综合投资概述 (38)6.1.2. 综合投资的计算 (38)6.2 年运行费用 (39)6.2.1 年运行费用概述 (39)6.2.2 年运行费用的计算 (39)6.3 经济比较 (40)7电气总平面设计及配电装置的选择 (42)7.1 概述 (42)7.1.1 对配电装置的基本要求 (42)7.1.2 配电装置的类型 (42)7.1.3 配电装置的应用 (43)7.2 高压配电装置的选择 (43)7.3 电气总平面布置 (46)8避雷器及避雷针的选择 (48)8.1 雷电过电压的形成与危害 (48)8.2 电气设备的防雷保护 (48)8.3 避雷针的配置原则 (49)8.4 避雷器的配置原则 (49)8.5 避雷器的选择 (49)8.6 避雷针的选择 (51)8.7 保护全面积的校验 (52)9接地网的设计 (53)9.1 概述 (53)9.2 接地体的设计 (53)9.3 典型接地体的接地电阻计算 (53)9.4 接地网设计计算 (54)参考文献 (56)致谢 (57)1原始数据1．变电站类型：220kV地区变电所2．电压等级：220 / 110 / 10 kV3．负荷情况：110 kV侧：最大120MW，最小90MW，T= 5300小时，cosϕ= 0.85max10 kV侧：最大45MW，最小20MW，T= 5200小时，cosϕ= 0.85max4．出线情况：220kV：2回，110kV：4回，10kV：10回（电缆）5．系统情况：⑴系统经双回线（LGJ--240/25km）给变电所供电⑵系统220kV母线电压满足常调压要求，⑶系统220kV母线短路电流标幺值为30（S= 100 MV A）B⑷110kV和10kV对端无电源6．环境条件：⑴最高温度40 ℃，最低温度-25 ℃，年平均温度20 ℃⑵土壤电阻率ρ< 400欧米⑶当地雷暴日35日/年2主变压器的选择2.1 主变压器台数的选择为保证供电可靠性，避免一台变压器故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台主变压器。
毕业设计（论文）任务书填表日期：2012 年 3 月2日目录摘要 (Ⅰ)绪论 (1)第1章变压器台数及型号的选择 (2)（6）主变选择 (2)（7）变压器型式的选择原则 (5)第2章电气主接线 (7)2.1概述 (7)2.2电气主接线的基本要求 (7)2.3方案设计 (8)第3章短路电流的计算 (15)3.1 概述 (15)3.2 短路故障产生的原因 (15)3.3短路故障的危害 (16)3.4短路计算的目的及假设 (17)3.5短路电流的计算 (18)第4章电气设备的选择 (21)4.1电气设备选择的概述 (21)4.2电气设备选择的一般条件 (21)4.3高压断路器的选择 (25)4.4离开关的选择 (29)4.5互感器的选择 (30)第5章配电装置 (42)5.1概述 (42)5.2配电装置的基本要求 (42)5.3配电装置的类型及特点 (42)5.4配电装置的设计原则 (43)5.5配电装置设计的基本步骤 (43)5.6配电装置的选用 (43)第6章防雷及过电压保护装置设计 (47)6.1概述 (47)6.2避雷针 (47)6.3避雷器 (48)6.4防雷接地 (49)6.5变电所的防雷保护 (50)6.6变电所的进线段保护 (50)6.7接地装置 (51)第7章展望 (52)致谢 (53)参考文献……………………………………………………摘要本次设计的内容是变电站设计，变电站是电力系统的重要组成部分，担负着电能转换和电能重新分配的重要任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。
本次设计的内容分为7章，其主要内容在前6章，第7章为展望部分。
第1章的主要内容是主变台数及型号的确定，通过对原始材料及负荷的综合分析确定主变的容量及台数，根据电压等级的需要确定主变的绕组数目、调压方式及冷却方式等，最终确定2台型号为SSPL2-120000/220的变压器。
第2章的重点是电气主接线的选择。
通过对电压等级、出回线数及可靠性、灵活性、经济性的综合分析比较，最终确定220KV侧采用双母带旁母接线，110KV侧采用单母分段接线。
本次毕业设计是对220KV变电站的初步设计，主要是对变电站电气一次部分的初步设计。
设计的主要内容如下：确定此变电站主变压器的台数、容量，电气主接线的方式，短路电流的计算，各级线路所需电气设备的选择以及一些简单的防雷设计。
关键词：变电站设计；短路计算；电气设备；防雷变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，学习和了解变电站的结构和运行对电力资源的可持续发展垫下了基础。
随着经济的快速发展，我国电力需求迅速增长，由于产业结构调整和居民生活水平的提高，第三产业和居民生活用电比重上升，制冷制热负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂。
常规变电站的二次部分主要由四大类装置组成：继电保护、故障录波、就地监控和远动。
电能有许多的有点，是运用相当广泛的清洁能源，随着电力工业和国民经济的可持续发展,电力已成为国民经济建设中不可缺少的动力，并广泛应用于一切生产和日常生活方面。
本次设计的题目是：220 KV变电站初步设计。
设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。
确定本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV是二次电压。
待设计变电所的电源，由双回220KV 线路送到本变电所；在中压侧110KV母线，送出2回线路，主要供给炼钢厂（一类负荷），最大负荷为42000KW,其中重要负荷占65%，COSФ=0.95；在低压侧10KV母线，送出12回线路，主要给部分工厂和民用（主要为二三类负荷），最大负荷为9800KW，其中重要负荷占62%；在本所220KV母线有三回输出线路。
最大负荷利用小时数hT5500max ，同时率取0.9，线路损耗取5%。
该变电所的所址，地势平坦，交通方便。
主要设计内容为：1.选择本变电所主变的台数、容量和类型2. 设计本变电所电气主接线3.进行必要的短路电流计算4.选择所需的电气设备5.选择所用电接线方式和所用变压器6.进行防雷的简单设计。
220k v变电站电气一次部分初步设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录前言第1章设计原始材料及设计任务 (2)第2章变电站主接线设计 (3)第3章变电站用电接线及设备用电接线 (7)第4章设备的选择及动、热稳定校验 (9)第5章短路计算 (24)第6章配电装置 ................................................................................. 错误!未定义书签。
第7章无功补偿设计 (36)第8章防雷及过电压保护装置设计.................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (45)心得体会 (46)附录 (47)前言本毕业设计为二○○六级电力系统及自动化专业自学考试毕业设计，设计题目为：220KV变电站电气一次部分初步设计。
此设计任务旨在体现我对本专业各科知识的掌握程度，培养我对本专业各科知识进行综合运用的能力设计（一次部分）的全过程。
通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，运行方式分析，防雷及过电压保护装置的设计和无功补偿方案设计，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。
第1章设计原始材料及设计任务1、本次设计的变电站为地区性220KV降压变电站,有三个电压等级,即220KV、110KV、35KV；2、本系统中有110kv和35kv两个负荷等级, 其最大负荷为200MW，cosφ=，和70MW，cosφ=；3、所用电系统采用380/220V中性点直接接地的三相四线制,动力与照明合用一个电源；4、远期投入是3台主变,近期只要2台；5、待设计变电所为长方形，环境温度最高为42°C；6、本变电所主要由屋外配电装置，主变压器、二次室、静止补偿装置及辅助设施构成。
第2章变电站主接线设计变电站电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。
它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。
一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。
因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。
主接线选择的主要原则1）变电所主接线要与变电所在系统中的地位、作用相适应。
根据变电所在系统中的地位，作用确定对主接线的可靠性、灵活性和经济性的要求。
2）变电所主接线的选择应考虑电网安全稳定运行的要求，还应满足电网出故障时应处理的要求。
3）各种配置接线的选择，要考虑该配置所在的变电所性质，电压等级、进出线回路数、采用的设备情况，供电负荷的重要性和本地区的运行习惯等因素。
4）近期接线与远景接线相结合，方便接线的过程。
5）在确定变电所主接线时要进行技术经济比较。
主接线方案设计方案拟定及技术比较1）单母线分段优点: 母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个供电电源;一段母线故障时(或检修),仅停故障(或检修)段工作,非故障段仍可继续工作.缺点:当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,接在该段母线上的电源和出线,在检修期间必须全部停电;任一回路的断路器检修时,该回路必须停止工作.通过该接线优缺点的分析,可见,方案一中35KV采用此接线方式，其优点是当一母线发生故障时,分段断路器能自动把故障切除,保证正常段母线不间断供电和不至于造成用户停电;缺点是当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时,接在该母线上的回路都要在检修期间停电,所以,该接线方式对于35KV侧可以考虑.另一方面是考虑到地区性一般变电所对经济性的考虑.2）双母线接线优点:供电可靠,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;调度灵活;扩建方便.缺点:接线复杂,设备多,母线故障有短时停电.通过该接线优缺点的分析,可见,在方案一和方案二中的应用此接线方式,主要是因为它对供电可靠性的保证.即是说,当一母线故障或检修的时候，由母联断路器向另一母线充电,直到完成母线转换过后，在断开母联断路器,使原工作母线退出运行.缺点是当母线故障或检修的时候,会有短时停电.但是对于方案中的用户侧是可以考虑的.3)3/2接线优点:高度可靠性，调度运行灵活，操作检修方便.任一母线故障或检修,均不导致停电.缺点:造价高，而二次控制复杂通过对该接线优缺点的分析，可见，在方案二中采用该种接线方式，主要是为了提高供电的可靠性.但此类接线造价比较高，所以，一般只在大容量变电站中使用.从上述的比较可以看出,三种接线从技术的角度来看主要的区别是在可靠性上，双母线比单母线可靠性高，3/2接线比双母线的可靠性更高.但对于220KV地区性变电站来说，双母线接线的可靠性已能达到要求,且地区性变电站主要是要求经济性.所以,确定选择第一种接线方案.在方案中，由于远期投入是3台主变,近期只要2台.所以,对第3台的设计,主要的区别在35KV侧,此时,第3台主变接在35KV的母线断路器上,这种接线的目的是为了减小投资.现在从技术的角度来讨论，当35KV母线故障或检修时,3号主变可以从另一母线向负荷供电.可见，它并不影响单母线接线的工作方式，所以，这种接线方式对35KV侧是可以考虑的.主变的选择变电站主变容量，一般应按5—10年规划负荷来选择。
根据城市规划、负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量。
对重要变电站，应考虑当1台变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足一类及二类负荷的供电。
对一般性变电站，当1台主变压器停运时，其余变压器容量，其余，变压器容量应满足全部负荷的60%~70%。
选择原则1）相数容量为300MW及以下机组单元接线的变压器和330kv及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。
因为单相变压器组相对投资大，占地多，运行损耗也较大。
同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。
2）绕组数与结构电力变压器按每相的绕组数为双绕组、三绕组或更多绕组等型式；按电磁结构分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。
在一发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台，以免由于增加了中压侧引线的构架，造成布置的复杂和困难。
3）绕组接线组别变压器三绕组的接线组别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有星形“Y”和三角形“D”。
在发电厂和变电站中，一般考虑系统或机组的同步并列以要求限制3次谐波对电源等因素。
根据以上原则，主变一般是Y，D11常规接线。
4）调压方式为了保证发电厂或变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内，通过主变的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数。
从而改变其变比，实现电压调整。
切换方式有两种：一种是不带电切换，称为无激磁调压。
另一种是带负荷切换，称为有载调压。
通常，发电厂主变压器中很少采用有载调压。
因为可以通过调节发电机励磁来实现调节电压，对于220kv及以上的降压变压器也仅在电网电压有较大变化的情况时使用，一般均采用无激磁调压，分接头的选择依据具体情况定。
5）冷却方式电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。
容量计算本系统中有110kv和35kv两个负荷等级,其最大负荷为200MW，cosφ=，和70MW，cosφ=总S＝200/+70/＝（MVA）需要选择的变压器容量S＝×＝（MVA）选用三绕组变压器，查手册，选出的设备如下表：SFPS—7型220kv级三相三圈无载调压变压器额定容量MVA 容量比电压比组别空载损耗负载损耗阻抗电压%高中高低中低240100/100/50242±2×%/121/YN，yn，d1113572012-1422-247-9第3章变电站用电接线及设备用电接线所用电源数量及容量1) 枢纽变电所﹑总容量为60MVA及以上的变电所﹑装有水冷却或强迫油循环冷却的主变压器以及装有同步调相机的变电所，均装设两台所用变压器.采用整流操作电源或无人值班的变电所,装设两台所用变压器,分别接在不同等级的电源或独立电源上.如果能够从变电所外引入可靠的380V备用电源，上述变电所可以只装设一台所用变压器.2) 500KV变电所装设两个工作电源.当主变压器为两台时,可以分别接在每一台主变压器的第三绕组上。
两台所用变压器的容量应相等,并按全所计算负荷来选择.当建设初期只有一台主变压器时,可只接一台工作变压器.3) 当设有备用所用变压器时,一般均装设备用电源自动投入装置.所用电源引接方式1)当所内有较低电压母线时,一般均由这类母线上引接1～2个所用电源,这一所用电源引接方式具有经济和可靠性较高的特点。
如能由不同电压等级的母线上可分别引接两个电源,则更可保证所用电的不间断供电.当有旁路母线时,可将一台所用变压器通过旁路隔离开关接到旁路母线上。
正常运行时,则倒换到旁路上供电.2) 由主变压器第三绕组引接,所用变压器高压侧要选用大断流容量的开关设备，否则要加装限流电抗器。
3) 由于低压网络故障机会较多,从所外电源引接所用电源可靠性较低.有些工程保留了施工时架设的临时线路，多用于只有一台主变压器或一段低压母线时的过度阶段.500KV 变电所多由附近的发电厂或变电所引接专用线作为所用电源.所用变压器低压侧接线所用电系统采用380/220V中性点直接接地的三相四线制,动力与照明合用一个电源.因此:1)所用变压器低压侧多采用单母线接线方式.当有两台所用变压器时,采用单母线分段接线方式，平时分列运行，以限制故障范围,提高供电可靠性.2) 500KV变电所设置不间供电装置，向通讯设备﹑交流事故照明及监控计算机等负荷供电,其余负荷都允许停电一定时间,故可不装设失压启动的备用电源自投装置,避免备用电源投合在故障母线上扩大为全所停电事故.3) 具备条件时,调相机专用负荷优先采用由所用变压器低压侧直接支接供电的方式.所站用电接线站用电接线应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟的新技术和新设备，使设计达到经济合理、技术先进、安全、经济地运行。
变电站的站用电源，是保证正常运行的基本电源。
通常不少于两个。
其引接方式有两种：一种是从母线侧引入，另一种是从主变低压侧引入。
本站由于没有具体说明，因此采用通过断路器和隔离开关从低压侧引入。
本站是用两台500KVA变压器接入，为此，查手册，选出站变，如下表：备用电源站用备用电源用于工作电源因事故或检修而失电时替代工作电源，起后备作用。
