220kV变电所设计毕业设计

220kV变电站电气一次部分毕业设计论文毕业设计（论文）课题名称220kV变电站电气一次部分初步设计学生姓名学号系、专业电气工程系、电气工程及其自动化指导教师职称内容提要本次设计为220kV变电站电气一次部分的初步设计。

根据原始资料，以设计任务书和国家及行业有关电力工程设计的规程规范为设计依据，并结合该地区实际情况设计该变电站，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。

本期该变电站设有两台主变压器，远期该变电站设有三台主变压器。

站内主接线分为220kV、110kV和10kV三个电压等级。

设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分，设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等，并附有电气主接线图及其它相关图纸。

关键词：220kV变电站；短路计算；主接线；设备选择。

SummaryThe design of 220 kV substation electrical part of the preliminary design at a time. According to the original data, a design specification and country and industry relevant power engineering design procedure specification for design basis, and combined with the region's actual condition, the design of the substation design in conformity with the relevant economic and technological policies of the state, the contents of the selected equipment for all countries recommend new products, advanced technology, reliable operation, economic and reasonable.. The substation is equipped with two sets of the main transformer, forward the has three main transformer substation. station connection is divided into 220 kV, 110 kV and 10 kV voltage grade three.This text points design specifications and design calculation of two parts, the design specifications, including the main electrical wiring design of transformer selection, the short circuit current calculation, electrical equipment selection, design of power distribution equipment, electrical total plane layout and lightning protection design; Design calculation includes the choice of transformer, the short-circuit current calculation, electrical equipment selection and calibration, etc., with the main electrical wiring diagram and related drawings.Key words: 220 kV substation; Short circuit calculation; The main wiring; Equipment selection.目录内容摘要 (I)Summary (II)第一部分设计说明书1 原始资料 (1)1.1 建站的必要性 (1)1.2 系统接入方式 (1)1.3 变电工程规模 (2)1.4变电站站址选择 (2)1.5系统短路阻抗及本期出线潮流估计 (2)2 变压器选择 (5)2.1 主变压器选择 (5)3 电气主接线设计 (9)3.1 主接线设计的原则和要求 (9)3.2 主接线基本接线方式 (9)3.3 主接线设计步骤 (10)3.4 本站主接线设计方案 (11)4 短路电流计算说明 (18)4.1 短路电流计算概述 (18)4.2 常见短路电流计算 (19)4.3 短路电流计算结果 (21)5 高压电器设备选择 (23)5.1 电气设备选择一般条件 (23)5.2 高压断路器的选择 (24)5.3 隔离开关的选择 (26)5.4 互感器的选择 (27)5.5 母线的选择 (28)6 配电装置设计 (29)6.1配电装置应满足以下基本要求 (29)6.2配电装置设计的基本步骤 (29)6.3配电装置的种类及应用 (29)6.4本变电站配电装置设计 (29)7 防雷保护设计 (31)7.1变电站防雷保护的特点 (31)7.2防雷防护类型 (31)第二部分设计计算书8 短路电流计算 (33)8.1 等值电路计算 (33)8.2 对称短路电流计算 (34)8.2 不对称短路电流计算 (43)9 电气设备选择及校验计算 (51)9.1 高压断路器选择及校验计算 (51)9.2 隔离开关选择及校验计算 (53)9.3 互感器选择及校验计算 (54)9.4 母线选择及校验计算 (55)10 防雷保护计算 (58)总结 (59)参考文献 (60)致谢 (62)第一部分设计说明书1 原始资料1.1 建站的必要性考虑到目前花垣县供电现状及将来的网络发展格局，提高了电源外送和用户供电的可靠性，加强了地区220KV电网，新建花垣220KV变电站主要为地区中间变电站，给花垣县供电并为保靖、水顺、龙山4县水电外送提供接入点。

本科毕业设计——22060KV变电所电气部分初步设计摘要电气工程及其自动化专业的毕业设计是培养学生综合运用大学四年所学理论知识，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“电力系统及自动化专业（发电厂及电力系统）”毕业任务书的要求，综合大学四年所学的专业知识及《电力工程电气设计手册》，《电力工程电气设备手册》等书籍的有关内容，在指导教师的帮助下，通过本人的精心设计论证完成的。

整个设计过程中，全面细致的考虑工程设计的经济性，系统运行的可靠性，灵活性等诸多因素，最终完成本设计方案。

本设计说明书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气部分的设计，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，详细的校验了各种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，最后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。

论文包括设计的说明和设备选择的计算，并附有设计图纸（电气主接线图一张、变电所断面图两张、平面布置图一张、防雷保护图一张、继电保护原理图一张），可为以后的设计做些参考。

由于时间紧张和能力有限，此论文中难免会出现遗漏和错误，希望老师给予指点和更正。

关键词: 电力系统，变电所，电气设备，校验AbstractElectrical engineering and professional graduate in its automation designs is an important link of the first step to trains student synthesize to make use of the four years in umiversity an academic theories theory knowledge, independence analysis definitely reach agreement engineering actual problem ability.This design according to“ electric power system and automation professiom( power plant and electric power system )” the request that graduate the mission book, symthesize the four years in university a profession for learning knowledge and 《electric power engineering electricity design manual 》, etc. Umder the help that guide the teacher, pass oneself of design what argument complete with meticulous care. Whole design process inside, completely economic that meticulous comsideration engineering design,dependable that system circulate, vivid etc.many factors, end complete this design project.This design the main according to the request that graduate thed design, aiming at the 220/60kv decline to press to change to give or get an electric shocd a graduate the design the thesis. The design is based on summarizing our coumtry's substation design and operation. It takes the selections of devices which this substation needed such as the type of electric bus, the type of the power distribution. It is made up of the instruction and the caculating parts. And for blueprints(siuation main connected wires picture, the plot and section of the substation, transformer protective principle connection picture), It can be unsuited for the same design in future.For my limited knowledge, it is impossible to be no mistakes in the draft. I hope the teacher give to point out with make correction.Key word electric power system ，substation，electricity equipment，Proofreading目录摘要 (I)ABSTRACT.......................................................................................... I I 引言......................................................................................... - 1 -第二章主变压器台数和容量的确定 ............................................................... - 2 -2.1主变压器选择的要求： (2)2.2主变压器台数的确定 (2)2.3主变压器容量及型式的确定 (2)第三章主接线形式的选择及说明................................................................. - 4 -3.1主接线的设计原则： (4)3.2主接线的设计要求： (4)3.3主接线的选择： (5)3.3.1第一种方案主接线图 .................................................................. - 5 -3.3.2 第二种方案主接线图.................................................................. - 6 -3.4主接线的确定： (7)第四章短路计算............................................................................... - 8 -4.1短路电流计算的目的 (8)4.2短路的基本类型 (8)4.3短路电流计算的基本假定 (8)4.4一般规定 (9)4.5计算步骤 (9)4.6计算方法 (9)第五章主要电气设备的选择.................................................................... - 10 -5.1电器设备选择的一般原则： (10)第六章配电装置.............................................................................. - 11 -6.1高压配电装置和设计原则及要求 (11)6.2设备的配置 (12)6.2.1 隔离开关的配置..................................................................... - 12 -6.2.2 电压互感器的配置................................................................... - 13 -6.2.3 电流互感器的配置................................................................... - 13 -6.2.4 接地刀闸的配置..................................................................... - 13 -6.2.5 避雷器的配置....................................................................... - 13 -6.3配电装置的选择 (13)第七章防雷装置保护的规划计划 ................................................................ - 14 -7.1防雷保护的必要性： (14)7.3变电所防雷保护对象 (14)7.4装设避雷针（线）的基本原则： (14)7.5防雷保护设计所需资料： (15)7.6避雷针的保护范围计算： (15)7.6.1 rx的确定与单支避雷针同 ............................................................ - 15 -7.6.2 保护全面积的条件................................................................... - 15 -7.7防雷保护措施 (15)第八章继电保护及自动装置设计................................................................ - 16 -8.1继电保护配置的作用和要求： (16)8.2变压器保护的配置 (17)8.2.1 变压器保护的配置原则............................................................... - 17 -8.3母线保护和断路器失灵保护 (18)8.3.1 母线保护配置原则................................................................... - 18 -8.3.2 双母线接地母线保护................................................................. - 18 -8.3.3 断路器失灵保护..................................................................... - 19 -8.4线路的保护装置 (19)8.4.1 220KV侧线路保护 ................................................................... - 19 -8.4.2 60KV侧线路保护 .................................................................... - 20 -8.5自动装置的规划设计 (21)8.5.1 电力系统自动装置的设计............................................................. - 21 -8.5.2 合闸装置应按下列规定装设........................................................... - 22 -8.5.3 自动重合闸装置应符合以下要求....................................................... - 22 -8.5.4 备用电源和备用设备自动投入......................................................... - 22 -第二篇毕业设计计算书........................................................................ - 23 -第九章变选择计算部分........................................................................ - 23 -9.1主变压器的选择： (23)9.1.1 总容量的确定....................................................................... - 23 -第十章短路计算............................................................................... - 24 -10.1所用计算公式： (24)10.2系统等值计算电路图 (25)10.3220KV母线上K1点发生短路时的辞别短路计算 (27)10.460KV母线上K2点发生短路时的短路计算 (32)第十一章主要电气设备的选择................................................................... - 35 -11.1高压断路器的选择: (35)11.1.1 220KV侧断路器的选择 .............................................................. - 35 -11.1.2 63KV侧断路的选择 ................................................................. - 37 -11.2隔离开关的选择及校验 (39)11.2.1 220KV侧隔离开关选择与校验......................................................... - 39 -11.2.2 60KV侧隔离开关选择与校验.......................................................... - 40 -11.3.1 220KV侧电流互感器的选择及检验..................................................... - 42 -11.3.2 60KV侧电流互感器的选择与校验...................................................... - 43 -11.4电压互感器选择及校验 (44)11.4.1 220KV侧电压互感器的选择........................................................... - 44 -11.4.2 60KV侧电压互感器的选择 ........................................................... - 45 -11.5母线的选择 (46)11.5.1 母线的型式及适用范围.............................................................. - 46 -11.5.2 一般条件.......................................................................... - 46 -11.5.3 截面选择说明...................................................................... - 46 -11.5.4 热稳定校验........................................................................ - 47 -11.5.5 220侧母线选择 .................................................................... - 47 -11.5.6 60KV侧母线选择 ................................................................... - 48 -11.6避雷器的选择 (48)11.6.1 避雷器的选择说明.................................................................. - 48 -11.6.2 避雷器的设计原则.................................................................. - 49 -11.6.3 220KV侧避雷器的选择 .............................................................. - 49 -11.6.4 60KV侧避雷器的选择 ............................................................... - 50 -11.6.5 变压器中性点避雷器的选择.......................................................... - 50 -第十二章避雷针的保护范围计算................................................................ - 52 -12.1避雷针的定位及针距 (52)12.2单根避雷针的保护半径计算 (53)12.3多根等高避雷针的保护范围计算 (53)总结........................................................................................ - 54 -致谢........................................................................................ - 55 -参考文献...................................................................................... - 56 -附录............................................................................. 错误!未定义书签。

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。

华北电力大学毕业设计（论文）220KV变电站电气一次部分初步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。

变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，作为电能输送与控制的枢纽，设计是否合理，不仅直接影响了基建投资、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。

本设计主要介绍了220KV变电站电气部分的设计。

首先对原始资料进行分析，设计主接线形式，选择主变压器的台数及容量，综合比较各种接线方式的特点、优缺点，根据技术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技术、经济比较，确定最优的主接线方案；然后进行短路电流计算，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，最后进行配电装臵设计，防雷保护设计。

关键词：变电站、主变压器、短路计算、设备选择、配电装臵。

目录摘要 (I)前言 (1)第一章电气主接线设计 (2)1.1 主接线设计要求 (2)1.2 主接线接线方式概述 (3)1.3 主接线设计 (6)第二章主变压器选择 (10)2.1 主变压器的选择原则 (10)2.2 主变压器台数的选择 (10)2.3 主变压器容量的选择 (10)2.4 主变压器型式的选择 (11)2.5 绕组数量和连接形式的选择 (11)2.6 主变压器选择结果 (12)第三章方案最终确定 (13)3.1 主接线初步确定 (13)3.2 主接线方案的最终确定 (13)第四章短路电流计算 (15)4.1 概述 (15)4.2 短路电流计算目的 (15)4.3 短路电流计算基本假设 (15)4.4 各元件电抗标么值计算 (16)4.5 短路电流计算过程 (16)4.5.1 220KV侧短路计算 (17)4.5.2 110KV侧短路计算 (18)4.5.3 10KV侧短路计算 (18)第五章主要电气设备选择与校验 (22)5.1 概述 (22)5.2 各回路持续工作电流计算 (23)5.3 断路器和隔离开关的选择与校验 (24)5.3.1 电抗器的选择与校验 (25)5.3.2 断路器的选择与校验 (26)5.3.3 隔离开关的选择与校验 (28)5.4 电流互感器选择与校验 (29)5.4.1 电流互感器的选择 (30)5.4.2 电流互感器的校验 (31)5.5 电压互感器选择 (32)5.6 导体的选择与校验 (33)5.6.1 导体的选择 (35)5.6.2 导体的校验 (36)5.7 避雷器的选择与校验 (38)5.7.1 避雷器的选择 (39)5.7.2 避雷器的校验 (39)第六章电气总平面布臵及配电装臵的选择 (41)6.1 概述 (41)6.1.1 配电装臵特点 (41)6.1.2 配电装臵类型及应用 (41)6.2 配电装臵的确定 (42)6.3 电气总平面布臵 (42)6.3.1 电气总平面布臵的要求 (42)6.3.2 电气总平面布臵 (43)第七章防雷装臵保护 (44)7.1 防雷保护的必要性 (44)7.2 变电站防雷保护内容 (44)7.3 避雷针的配臵 (44)7.3.1 避雷针的配臵原则 (44)7.3.2 避雷针位臵的确定 (44)7.4 避雷针保护范围计算 (45)7.4.1 避雷针定位及定距 (45)7.4.2 单根避雷针的保护范围计算 (46)7.4.3 多根避雷针的保护范围计算 (46)第八章结束语 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)前言本次毕业设计的主要内容是变电站电气部分设计，是电气工程及自动化专业的学生在校期间的最后一次综合性训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有一个整体的提高。

毕业论文 220kv变电站电气一次部分初步设计编号毕业设计报告设计题目：220KV变电站电气一次部分初步设计姓名专业名称班级指导老师姓名：（姓名）（单位）报告提交日期：答辩日期：答辩委员会主席：评阅人：（日期）二0一0年四月毕业设计（论文）摘要电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。

作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。

与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。

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。

关键字：变电站；短路计算；设备选择。

目录1 引言 (3)2 原始资料的分析……………………………………………………………42.1原始资料 (4)2..2原始资料分析………………………………………………………………53 变电站电气主接线的确定………………………………………………63.1电气主接线的概述 (6)3.2计算220kV侧的短路 (10)3.3变压器的选择……………………………………………………………………1 4 4所用电设计 (17)4.1所用变选择 (17)4.2所用电接线图 (17)5 短路电流计算…………………………………………………………19 5.1 作出系统的简化等值电路图 (19)5.2 系统的参数计算………………………………………………………………19 5.3 短路点的选择 (20)5.4 计算短路电流 (20)6 电气设备的选择……………………………………………………………3 1 6.1 变压器变压器的选择……………………………………………………………3 1 6.2 电抗器的选择 (31)6.3 主要电气设备的选择……………………………………………………………3 1 7 继电保护与自动装置………………………………………………………48 8 防雷保护与接地……………………………………………………………51 8.1防雷保护……………………………………………………………………51 8.2 避雷针防雷保护计算……………………………………………………………528.3 接地装置 (57)致谢………………………………………………………………………………58参考文献…………………………………………………………………………59心得………………………………………………………………………………60第1章引言电力事业的日益发展紧系着国计民生。

毕业设计（论文）任务书220kV变电站设计摘要本设计书主要介绍了220kV区域变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。

设计的内容有220kV区域变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kV、110kV、35kV线路的选择和短路电流的计算。

设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。

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：变电站；主接线；变压器220kV substation designABSTRACTThe design of the book introduces the regional 220kV electrical substation design a part of the content and design. The design of the contents of the electrical substation 220kV main regional cable choice, the main transformer, the transformer used in the choice of bus, circuit breakers and isolation switch option, the configuration of transformer, 220kV, 110kV, 35kV line choice and short-circuit current calculations. The design of the main high pressure also had a choice of electrical equipment and computing, such as circuit breakers, isolating switches, voltage transformers, current transformers and so on. In addition, a lightning protection design and computing, increased the safety of the entire substation.Keywords: substation; main connection; transformer目录摘要 (3)ABSTRACT (4)第1章引言 (7)1.1 国内外现状和发展趋势 (7)1.2原始资料简要分析 (9)第2章电气主接线的设计 (10)2.1 电气主接线设计概述 (10)2.2 主接线的基本接线形式及其特点 (12)2.3 电气主接线的确定 (14)第3章主变压器的选择 (18)3.1 主变压器台数和容量的确定 (18)3.2 主变压器型式的选择 (20)3.3主变压器的选择结果 (21)第4章短路电流计算 (22)4.1 电路各元件参数标幺值的计算 (22)4.2 三相短路电流计算 (23)4.3 两相短路电流计算 (28)第5章导体和电气设备的选择 (30)5.1 断路器和隔离开关的选择 (31)5.2 电流互感器的选择 (41)5.3 电压互感器的选择 (48)5.4导体的选择与校验 (49)5.5互感器在主接线中的配置 (56)第6章高压配电系统及配电装置设计 (58)6.1 配电装置的要求 (58)6.2 配电装置的分类 (59)6.3 配电装置的应用 (59)6.4 配电装置的设计要求及步骤 (59)6.5 屋内配电装置的布置原则 (61)6.6 本设计中配电装置的确定 (62)第7章所用电的设计 (58)7.1 所用电源数量及容量 (64)7.2 所用电源引接方式 (65)第8章防雷和接地设计 (67)8.1 防雷设计 (67)8.2 接地设计 (73)第9章保护配置 (75)9.1 变压器的保护配置 (75)9.2 母线的保护配置 (76)第10章总结 (77)参考文献 (78)附录Ⅰ：外文文献原文 (79)第1章引言1.1 国内外现状和发展趋势数字化变电站技术发展现状和趋势以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。

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。

课题名称花垣220kV变电所电气二次部分初步设计学生姓名学号系、专业电气工程系、电气工程及自动化指导教师一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）、国内外现状及水平随着经济社会的迅猛发展,电力系统的规模和容量不断的扩大,系统电压和传输距离不断地提高。

但电气设备在运行中,由于外力破坏,内部绝缘击穿以及误操作等原因,都可能造成供点中断,电气设备故障或异常工作状态给国民经济造成巨大损失。

因此,对变电所电气二次部分的研究是非常有意义的。

在整个电力系统中，电气二次系统在变电所安全生产、运行维护中占据着重要位置，保证系统安全可靠的运行。

经过多年的实践运行表明，采用技术程度高的电气二次系统对一次系统实现计量、保护、监视、控制，能够在故障出现时，及时准确、可靠的预报和切除故障，确保电气一次系统安全、可靠、经济运行。

我国变电所二次系统现在有四种构成模式：常规模式、微机监测模式、微机监控模式以及全微机模式。

常规模式的二次系统其技术过于落后，自动化水平低，基本上已经被淘汰；微机监测和监控两种模式在传统老式变电所的技术改造中发挥着重要作用；全微机模式的二次系统目前也大量使用在各地的变电所中。

即便最先进的全微机模式，其功能上的重叠、设备的重复等不合理问题也使得其存在这样或那样的问题，目前最适应当前科技水平及广大需求的当属变电所综合自动化系统。

随着经济的高速发展，国内电力系统的建设已经成为一个值得深入探讨的问题。

根据我国变电所目前的状况，以及近些年计算机和网络技术的迅猛发展，使得电力系统的变电技术有了新的飞跃，在我国的变电所设计中已经体现出了一些新的趋势。

首先，变电所的接线方案更加简单。

这是伴随着生产者提供的高质量的电气设备和电网供电可靠性的增加而出现的。

比如说断路器，它是变电所很重要的电气设备，近年来，其制造技术有了很大的发展，其组成部件大量采用组合模式，减少了开关之间的连接线，可靠性大大提高。

其次，变电所综合自动化系统的应用,不管从国内还是国外，或是从管理、运行以及设计，对于变电所综合自动化系统，各方面的专家均取得了共识。

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。

毕业设计（论文）任务书附录一1.拟建变电所与电力系统连接情况如下图,图1：图1 变电所与电力系统连接图2、地区环境条件海拔700米，年最高气温：35℃；年最低气温：-5℃；年平均气温：28℃；年雷暴日小于30天；污秽程度轻级。

3、负荷资料(1)220kV线路5回，预留1回备用，最大负荷利用时间为5200h。

(2)110kV线路10回，另外备用2回，最大负荷利用时间为5500h。

具体情况如下表1所示。

上述各负荷间的同时系数为0.85。

(3) 10kV线路共16回，其中2回备用，最大负荷利用时间为5600h，负荷具体情况如下表2所示(4)110kV负荷与10kV负荷的同时系数为0.85。

(5)所用电负荷统计如下表3所示(6)保护：各电器主保护动作时间为0s，后备保护动作时间为4s。

(7)220kV输电线路电抗取0.4Ω/km。

220kV降压变电所设计摘要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。

本论文对220kV降压变电所中电气一次部分的设计原理及计算方法进行了较为全面的论述，其内容包括有变电所主变压器的选择，电气主接线设计，短路电流计算，电气设备及配电装置选择，变电所电气总平面布置和对一些特殊问题的解决方法。

本文所遇到的问题在220kV变电所中也是较为普遍的。

关键词：220kV降压变电所；主接线；电气设备选目录前言 (8)本书使用符号说明 (9)第1章变压器选择 (12)1.1主变压器台数和容量的确定 (12)1.1.1主变压器台数的确定 (12)1.1.2 主变压器容量的确定 (12)1.2主变压器型式的选择 (14)1.2.1 相数的选择 (14)1.2.2 绕组数量和连接方式的选择 (14)1.2.3 变压器调压方式和冷却方式的确定 (14)1.3主变压器的选择 (15)1.4所用变压器的选择 (15)第2章电气主接线设计 (17)2.1电气主接线的设计原则与要求 (17)2.1.1 电气主接线的设计原则 (17)2.1.2 电气主接线的设计要求 (17)2.2主接线方案的确定 (18)2.2.1 各电压等级的主接线方案设计 (18)2.2.2 主接线方案的比较与确定 (18)第3章短路电流计算 (22)3.1短路计算的一般规定和基本假设 (22)3.2短路电流的计算 (22)第4章电气设备的选择 (24)4.1电器选择的一般要求 (24)4.2断路器的选择 (24)4.2.1 断路器的选择原则 (24)4.2.2变电所断路器的选择 (25)4.3隔离开关的选择 (28)4.3.1隔离开关的选择原则 (28)4.3.2变电所隔离开关的选择 (29)4.4互感器的选择 (31)4.4.1 电压互感器的选择 (31)4.4.2 电流互感器的选择 (32)4.5避雷器的选择 (37)4.5.1本变电站的防雷措施 (37)4.5.2避雷器参数计算与选择 (38)第5章导线的选择 (44)5.1导体选择的一般要求 (44)5.2导线的选择 (45)5.2.1220kV侧导线的选择 (45)5.2.2110kV侧导线的选择 (51)5.2.310kV侧导线的选择 (56)5.2.4本变电所导线选择结果 (60)第6章配电装置选择 (61)结束语 (62)参考文献 (63)附录1短路电流计算 (64)附录2 电气设备选择表 (69)英文参考文献................................... 错误！未定义书签。

前言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。

在微机化以前，这些装置不仅功能不同，实现的原理和技术也完全不同，因而长期以来形成了不同的专业和相应的技术管理部门。

近年来，开始采用微机型继电保护装置、微机型故障录波器、微机监控和微机远动装置。

这些装置尽管功能不一样，其硬件配置却大体相同，除微机系统本身以外，无非是对各种模拟量的数据采集以及I/O回路，并且装置所采集的量和要控制的对象还有许多是共同的，因而显得设备重复，互联复杂。

人们自然提出这样一个问题，是否应该从全局出发来考虑全微机化的变电站二次部分的优化设计，提高变电站的可控性，更多的采用远方集中控制、操作、反事故措施等，提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行可靠性，这就是变电站综合自动化的来历。

变电站的综合自动化由电脑继电保护和监控系统组成。

最明显的特征有以下四个方面：1、功能综合化。

2、结构电脑化。

3、操作监视屏幕化。

4、运行管理智能化。

变电站的总体结构采用分布式结构，引入计算机局域网（LAN）技术，将站内所有的智能化装置（IED）连接起来。

变电站综合自动化应该改变常规的保护装置不能与外界通信的缺陷，取代常规的测量系统，如变送器、录波器、指针式仪表等；改变常规的操作机构，如操作盘、模拟盘、手动同期及手控无功补偿等装置；取代常规的告警、报警装置，如中央信号系统、光字牌等；取代常规的电磁式、机械式防误闭锁设备；取代常规的远动装置等。

计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，为变电站综合自动化开辟了广阔的前景。

前言通过三年的学习和两次简单的课程设计，为毕业设计打下了坚实的理论基础。

此次我们进行了为期十三周的毕业设计，设计题目“220KV降压变电所电气设计，它主要包括电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选型、所用电设计、配电装置设计、中央信号设计、防雷及接地装置设计七个部分。

此次设计的特点是：对专业知识进行更好的巩固与吸收。

在老师的认真辅导和严格要求下，完成了本次设计在此深表感谢！参考了《电力工程电气设计手册1,2》、《新编工厂电气设备手册》、《现代建筑电气设计施工手册》、《发电厂电气》等书籍来完成这次设计，受益匪浅。

由于我的知识，经验不足，设计中存在一些错误和纰漏，望各位老师予以指正。

2003年6月第1章原始资料分析第1.1节原始资料1.1.1 题目： 110/10KV枢纽变电站(1) 原始资料：①电压等级： 110/10KV，回路数110KV进线2回， 10V出线10回。

② 10kv负荷情况：2回2KM线，每回送2500KW,cosΦ=0.9;Tmax=6900h/年2回1.5KM线，每回送2600KW,cosΦ=0.9;Tmax=6900h/年4回2.5KM线，每回送2300KW,cosΦ=0.9;Tmax=6900h年2回2KM线，每回送2675KW,cosΦ=0.9;Tmax=6900h/年并且Ⅰ、Ⅱ类负荷占70%③自然条件：当地年最高气温37摄氏度，年最低气温-10摄氏度，当地海拔1000米，当地雷暴日30日/年，地震裂度：3.5级；污秽等级：0级；相对湿度：〈 65；土壤电阻率：0.1*104Ω,地多人少，交通方便。

④枢纽变电站离化工厂50 KM,系统S d=500MW, X1*=1⑤主变过流保护整定时间为2S,主保护开断时间：t k=t b+t gf=0.04+0.06=0.1S第1.2节原始资料分析1.2.1 主变选择(1)由参考书可知变电所的最大负荷为PM=27500KV(2)接线组别为：Y0/△型(3)额定电压比为： 121/111.2.3 负荷分析(1)110KV侧进线2回，在110KV及以上的供电要求有一定的可靠性。