变电站课程设计原始资料(16)220-35

变电站课程设计LT第一篇任务书本设计是受镇巴县泾阳镇桃园居民小区委托，为其设计一个35KV变电站电气主接线。

其目的是把35KV的高压电通过变电和配电供城关居民生产、生活用电，在设计中通过严格计算，选取合适的电气设备，力争节约投资，降低能耗，从技术上保证用电安全、使用放心、供电可靠。

一、原始资料1、建站的必要性乾佑镇有20于万人口，各类工厂10多个，比较大型的工厂有水泥厂，这些人生活生产的急需供电，供热，所以建站是当务之急。

2、该电站属于地方型3、电站等级：10KV、35KV4、出线回路数：10KV侧有8回出线向用户供电。

35KV侧有两回线路。

一回与电力系统连接，另一回路给县水泥厂供电5、负荷情况据了解该电站在5~10年内10KV电压级上最大的负荷为10MW（其中ⅠⅡ级负荷占75%）最小负荷7MW，其中水泥厂最大负荷为3000KW,最小负荷2000KW.二、电力系统与本站的连接情况a、电力系统通过35KV与本站连接b、电力系统的短路容量为1MV·A三、负荷分析1、功率因数cosΨ=0.92、利用小时数Tmax=4000h3、架空线长度50km四、环境条件1、海拔高度507.4m2、最高温度37℃，最低-6℃，平均25.8℃3、雷暴日26.9天／年4、土壤温度24℃5、土壤电阻率3×10²Ω·m6、交通方便。

第一章电气主接线设计第一节：电气主接线设计的原则和步骤A原则1、以任务书为依据，因为任务书从宏观角度论证建厂后的必要性，可靠性，和经济行2、以国家经济建设的方针，政策，技术规范，和标准为准则3、要与具体情况相结合4、要提出处理突发事故的方案5、要有近期、远期的规划B、对电气主接线的要求可靠性、灵活性、经济性、C、电气主接线的设计程序1、对原始资料的分析，甲：工程情况，乙：电力系统情况，丙：负荷情况2、拟定至少连个主接线方案3、技术经济比较第二节：主接线方案的拟定根据任务书的要求，在对原始资料的分析的基础上，根据对电源和出线回路数，主变压器的台数、容量、形式、电压等级、和母线结构的不同考虑、可以拟定至少两个可靠性的主接线方案。

1、变电所性质：待建变电站为某一中型钢铁企业专用变电所，电压
等级为220/38.5KV，其中，220KV两回线路与系统相连，35KV
侧共10回线路，以架空线的形式向各负荷供电。

2、 所址条件：本所交通方便，地势平坦，年最高气温+40℃，最低
气温-15℃，年平均气温+20℃。

3、 负荷资料：
35KV侧负荷同时率为90%，线损5%，功率因数为0.8，一、二级负荷占70%，各分厂的负荷如下：
负荷名称最大负荷
（MVA）
回路数线路长度
（KM）
年利用小时
数
采矿222406300
造矿91306300
冶炼102206300
轧钢152156300
供水51206300
其它41206300
备用101256300
4、系统情况：
注意：等值电抗是基准容量为100MVA下的标幺值
根据需要设计并选择各电压等级的电器设备，包括：主变、主母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、电压和电流互感器、高压熔断器、限流电抗器、支持绝缘子、穿墙套管、避雷器。

一、设计题目：220KV 降压变电所电气一次部分设计 二、设计原始资料（一）待建变电所的规模、性质待建变电所为终端变电所，本变电所的电压等级分别为220kV 、110kV 、10kV 。

1、系统容量:A 系统:S=2000MVA X=0.32B 系统:S=1500MVA X=0.38C 系统:发电机：2×50MW,124.0''=dx ，8.0cos =ϕ；变压器:2×63MW ，5.10%=k u2、连接方式:A 系统与B 系统的距离:150km,导线型号:LGJQ-400，双回联结； B 系统与待建变电所的距离:130km,导线型号:LGJQ-400, 双回联结；C 系统与待建变电所的距离:100km,导线型号:LGJQ-400, 双回联结。

待建变电所与系统联结情况图系统C（二）待建成变电所各电压等级负荷数据1、110KV负荷统计资料110KV侧负荷同时率为0.8，一级负荷为35％，二级负荷为50％，三级负荷为15％。

2、10KV侧负荷统计资料10KV侧负荷同时率为0.67，一级负荷为30％，二级负荷为40％，三级负荷为30％。

（三）其它原始资料1、地形和地质变电所所址选于山坡上,南面靠丘陵,东,西,北面分别是果树,桑园和农田,地势平坦,地质构造为稳定区.地震基本烈度为6度,土壤电阻率为1.5×10 欧/厘米.2、水文和气象①、绝对最高温度为40 ℃；②、最高月平均气温为23℃；③、年平均温度为4.7 ℃；④、风向以东北风为主。

3、环境保护所区周围无污染源。

三、课程设计任务1、选择主变的台数、容量和类型；2、设计本变电所的电气主接线；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。

四、设计要求1、撰写设计说明书；2、绘制电气主接线图。

第一章220KV 变电站电气主接线设计第1.1节原始资料1.1.1变电所规模及其性质：电压等级220/110/35 kv线路回数220kv 本期2回交联电缆（发展1回）110kv 本期4回电缆回路（发展2回）35kv 30回电缆线路，一次配置齐全本站为大型城市变电站2．归算到220kv侧系统参数（SB=100MVA,UB=230KV）近期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1334；零序阻抗X0=0.1693近期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1445；零序阻抗X0=0.2319远期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1139；零序阻抗X0=0.14883．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW4．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW5．环境条件：当地年最低温度-24℃，最高温度+35℃，最热月平均最高温度+25℃，海拔高度200m，气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时。

第1.2节主接线设计本变电站为大型城市终端站。

220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。

220kv和110kv采用SF6断路器。

220kv 采取双母接线，不加旁路。

110kv 采取双母接线，不加旁路。

35kv 出线30回，采用双母分段。

低压侧采用分列运行，以限制短路电流。

第1.3节电气主接线图第二章主变压器选择和负荷率计算第2.1节原始资料1．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是 160MW 最小负荷是130MW远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是 230MW 2．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是 180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是 100MW3．由本期负荷确定主变压器容量。

变电站课程设计220一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握220千伏变电站的基本构成、工作原理和运行维护方法；技能目标要求学生能够运用所学知识对变电站进行初步的分析和评价；情感态度价值观目标要求学生树立安全第一的意识，增强环境保护的观念。

二、教学内容教学内容主要包括220千伏变电站的基本构成、工作原理、运行维护方法、安全防护措施和环境保护等方面的知识。

具体包括：1. 220千伏变电站的概述；2. 变电站的主要设备及其功能；3. 变电站的运行维护方法；4. 变电站的安全防护措施；5. 变电站的环境保护。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

在讲授基本概念和原理时，主要采用讲授法；在分析案例和进行实验时，主要采用讨论法和实验法。

四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。

教材和参考书将用于引导学生自主学习；多媒体资料将用于辅助讲解和展示；实验设备将用于学生的实践操作。

这些教学资源都将根据教学内容和教学方法的需要进行选择和准备，以支持教学的实施和丰富学生的学习体验。

五、教学评估教学评估将采用多元化的方式进行，以全面反映学生的学习成果。

主要包括以下几个方面：1. 平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解能力；2. 作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生的知识掌握和应用能力；3. 考试：定期进行考试，以评估学生的知识水平和应用能力。

评估方式将力求客观、公正，以激发学生的学习积极性和进步。

六、教学安排教学安排将根据课程目标和教学内容进行设计，确保在有限的时间内完成教学任务。

教学进度将合理分配，充分考虑学生的实际情况和需要。

教学时间将安排在学生较为清醒的时间段，以提高教学效果。

同时，教学地点将选择安静、舒适的教室，以创造良好的学习环境。

新疆农业大学机械交通学院《发电厂电气设备》课程设计说明书题目 220kV/35KV变电站继电保护课程设计专业班级：电气工程及其自动化122班学号：学生姓名：指导教师：时间： 2015年12月目录概述 (1)1.电气主接线的设计 (1)1.1主接线的设计原则和要求 (1)2 主要电气器件选择汇总表 (2)3短路电流的计算 (2)3.1短路电流 (2)3.1.1短路电流计算的目的 (2)3.2 各回路最大持续工作电流 (3)3.3短路电流计算点的确定 (3)3.3.1 当K1点出现短路时 (5)3.3.2当K2点出现短路时 (6)4电保护分类及要求 (7)5电力继电器继电保护 (8)5.1电力变压器故障及不正常运行状态 (8)5.2 电力变压器继电保护的配置原则 (9)6选用变压器继电保护装置类型 (9)7选用的母线继电保护装置类型 (9)8各保护装置的整定计算 (10)8.1变压器纵差保护整定计算及其校验 (10)8.1.1差动继电器的选型 (10)8.1.2纵差动保护的整定计算 (10)8.1.3差动保护灵敏系数的校验 (11)8.2变压器过电流保护的整定计算 (12)8.2.1 DL-21CE型电流继电器 (12)8.2.2过电流保护整定原则 (12)8.2.3过电流保护整定的动作时限器 (13)8.2.4保护装置的灵敏校验 (13)8.2.5过电流保护整定计算 (13)8.3过负荷保护 (15)8.4变压器一次侧零序过电流保护的整定计算 (15)8.4.2 DS-26E型时间继电器 (15)8.4.2零序电流的整定计算 (16)9防雷保护 (17)10心得体会 (17)参考文献： (18)220/35KV变电所设计概述本变电站的电压等级为220/35kV。

变电站由2个系统供电，荷功率因数为该地区自然条件：海拔高度为100米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－25℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为－17℃；年雷暴日数为250天。

引言随着我国某地区工农业生产的迅速发展，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，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。

本设计是针对地区变电站的要求来进行配置的，它主要包括了四大部分，分别为电气主接线、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置。

其中重点介绍了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选。

内容全面简要，结构层次清晰，易于建立现代220KV变电站大量电气设备的各个环节的局部概念及其相互联系的总体概念，并对该设计进行了理论分析，在理论上证实了变电站实际可行性，其效果达到了设计所预期的要求。

本设计在进行过程中得到了赵宇红老师许多宝贵的意见以及广大同学的帮助和提点，设计者在此表示忠心的感谢！由于设计者的水平有限，本设计中难免存在一些缺点和错误，希望广大读者给予指正。

1 电气主接线1.1 电气主接线依据电气主接线设计是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。

主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。

a、可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。

主接线可靠性的具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电；（2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；（3）尽量避免变电所全部停运的可靠性。

b、灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。

220/110/35kV变电站电气设计说明书第1章概述 ............................................................................................................................................... - 1 -1.1 变电站电气设计的基本依据 .............................................................................................................. - 1 -1.2 原始资料分析 ...................................................................................................................................... - 1 -1.2.1 设计变电站的类型及其在电网中的地位和作用.................................................................... - 1 -1.2.2本站进线情况 .............................................................................................................................. - 1 -1.2.3设计变电站负荷情况 .................................................................................................................. - 1 -1.2.4设计变电站站址的自然环境条件............................................................................................... - 2 -1.2.5 系统情况 ..................................................................................................................................... - 2 - 第二章主变压器的选择................................................................................................................................ - 3 -2.1 主变台数的确定 .................................................................................................................................... - 3 -2.2 主变容量的确定 .................................................................................................................................. - 3 -2.3 主变型式选择 ........................................................................................................................................ - 4 - 第三章电气主接线方案拟定 ........................................................................................................................... - 6 -3.1 电气主接线的基本要求 ...................................................................................................................... - 6 -3.2 电气主接线设计 .................................................................................................................................. - 7 -3.2.1 220kV侧接线形式.................................................................................................................... - 7 -3.2.2 110kV侧接线形式.................................................................................................................... - 9 -3.2.3 35kV侧接线形式.................................................................................................................... - 10 - 第4章短路电流的计算 ................................................................................................................................. - 14 -4.1 短路电流计算目的 ............................................................................................................................ - 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 短路类型 ................................................................................................................................. - 15 -4.2.3 短路点选择 ............................................................................................................................. - 15 -4.2.4 短路计算方法 ......................................................................................................................... - 15 -4.3 三相短路电流计算的运算曲线法 .................................................................................................... - 15 - 第五章电气设备的选择 ................................................................................................................................... - 16 -5.1 高压电气设备选择的一般原则 ........................................................................................................ - 17 -5.2 断路器和隔离开关的选择 .............................................................................................................. - 17 -5.2.1 断路器的选择 ......................................................................................................................... - 17 -5.2.2 隔离开关的选择 ..................................................................................................................... - 18 -5.2.3 断路器、隔离开关及成套设备选择结果.............................................................................. - 19 -5.3 电压互感器的选择 ............................................................................................................................ - 20 -5.4 电流互感器的选择 ............................................................................................................................ - 20 -5.6 导体的选择 ........................................................................................................................................ - 22 -5.6.1 选择原则 ................................................................................................................................. - 22 -5.6.2 选择校验 ................................................................................................................................. - 22 -5.7 支柱绝缘子的选择 ............................................................................................................................ - 23 -5.8 高压熔断器的选择 ............................................................................................................................ - 23 - 第6章无功补偿及站用变的选择 ................................................................................................................. - 24 -6.1 站用变压器选择 ................................................................................................................................ - 24 -6.2 站用变压器接线 ................................................................................................................................ - 25 -6.2.1 站用变电源引接线方式 ......................................................................................................... - 25 -6.2.2 站用变压器低压侧接线 ......................................................................................................... - 25 -6.3 无功补偿装置类型 .............................................................................................................................. - 25 -6.3.1 无功补偿容量的确定 ............................................................................................................... - 26 -6.3.2并联电容器装置 ........................................................................................................................ - 26 -6.3.3 并联电容器分组容量和分组数................................................................................................ - 26 - 第7章电气布置及配电装置 ......................................................................................................................... - 26 -7.1 电气设备布置 .................................................................................................................................... - 26 -7.2 配电装置布置 .................................................................................................................................... - 26 -220/110/35kV变电站电气设计计算书9.1 系统参数的计算 ................................................................................................................................ - 29 -9.1.1 各元件参数的计算 ................................................................................................................... - 30 -9.1.2系统参数的计算 ........................................................................................................................ - 30 -9.2 系统在K1点短路 ............................................................................................................................. - 32 -9.3 系统在K2点短路 ............................................................................................................................. - 34 -9.4 系统在K3点短路 ............................................................................................................................. - 36 - 第十章电气设备的选择计算过程 ............................................................................................................... - 39 -10.1 断路器与隔离开关的选择 .............................................................................................................. - 39 -10.1.1 220kV设备的选择................................................................................................................ - 39 -10.1.2 110kV设备的选择................................................................................................................ - 41 -10.2电压互感器的选择 ............................................................................................................................. - 42 -10.3 电流互感器的选择 .......................................................................................................................... - 43 -10.4 导体的选择与校验 .......................................................................................................................... - 44 -10.4.1 220KV侧母线选择.................................................................................................................. - 44 -10.4.2 110KV侧母线....................................................................................................................... - 45 -10.4.3 35KV侧母线......................................................................................................................... - 46 -10.5 避雷器的选择 .................................................................................................................................. - 46 -10.5.2 110KV侧避雷器的选择与校验........................................................................................... - 47 -10.5.3 35KV侧避雷器的选择与校验............................................................................................. - 48 - 参考文献 ............................................................................................................................................................. - 50 - 致谢 ............................................................................................................................................... - 51 -220/110/35kV变电站电气设计说明书第1章概述1.1 变电站电气设计的基本依据根据毕业设计任务书的要求进行设计，完成基本接近于电力设计部门的初步设计阶段工作内容，主要是变电站一次部分设计，对电气二次等内容只作初步规划。

某220kV变电站设计原始资料1. 变电站总体设计根据电力系统规划需新建一座220kV区域变电所。

本设计变电站为三电压等级变电站，电压等级为220/110/10kV。

该所建成后与110kV和220kV电网相连,并供给近区用户供电。

本设计变电站地处市郊，在系统中处于环式主干网上，该变电站一旦停电，不但对本地区的工农业生产造成很大的影响，而且影响全系统的安全运行，所以系统对本所的运行要求程度较高.2。

变电站负荷数据① 220kV侧：出线6回(其中备用2回）。

② 110kV侧：出线10回（其中备用2回）。

110kV侧有两回出线供给远方大型工厂(属Ⅰ类负荷），其容量为52000kVA,其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线输送总负荷58MW，其中Ⅰ、Ⅱ类用户占60％。

负荷功率因数取0.85,负荷同时率取0.9；年最大负荷利用小时数均为5000小时/年；网损率为6%。

③10kV侧：出线12回（其中备用2回）。

10kV侧总负荷为22000kW，其中Ⅰ、Ⅱ类用户占40％，最大一回出线负荷为4000kW。

负荷功率因数取0。

8;负荷同时率取0。

85；年最大负荷利用小时数均为4500小时/年；网损率为8％。

④站用负荷为80kW，cosφ=0.86；负荷同时率取0。

85⑤本设计变电站年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。

3. 变电站地理环境：该变电所位于市郊生荒土地上，地势平坦、交通便利、环境污染小。

站址标高在50年一遇的洪水位以上,地震烈度为6度以下。

该地区最热月平均温度为28℃，年平均气温16℃，绝对最高气温为40℃，土壤温度为18℃，海拔153m。

当地雷暴日T=35.1日/年。

4. 系统阻抗:220kV侧电源近似为无穷大系统,归算至本所220kV母线侧阻抗为0。

021（Sj=100MVA）；110kV 侧电源容量为550MVA，归算至本所110kV母线侧阻抗为0.25（Sj=100MVA）；10kV侧没有电源。