220KV降压变电所的设计(电气课程设计)

220KV降压变电所的设计

前言

近十年来，随着我国国民经济的快速增长，用电也成为制约我国经济发展的重要因素，各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发和利用动力资源，用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电所的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成，它的形成和发展，又经历了规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又高度自动化的系统，在各个专业系统之间和各个环节之间，既相互制约又能在一定条件下相互支持和互为补充。为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。

本次所设计的课题是阜康地区220kV降压变电所的设计，该变电所是一个地区性重要的降压变电所，它主要承担220kV及110kV两个电压等级功率的交换，把接受功率全部送往110 kV侧线路。因此此次220 kV降压变电所的设计具有220 kV、110 kV及10kV三个电压等级。220kV侧为主功率输出，110kV 侧以接受功率为主，10kV主要用于本所用电以及无功补偿。本次所设计的变电所是枢纽变电所，全所停电后，将影响整个地区以及下一级变电所的供电。

1 变电所的原始资料

1.1变电所的规模

本次变电所设计为一区域性变电所，以供给附近地区的工业，农业，民用电。本期工程一次建成，设计中留有扩建的余地；初步设计调相机为2×60MVA，本

期先建成一台。考虑到实际情况，先建220kV出线本期5回，最终8回；110kV 出线共10回，10kV出线以一次建成所用电的拖动设备为主来考虑。

1.2变电所的基本数据

1.2.1 220kV侧基本数据

系统负荷功率因数为0.9，最大负荷利用小时数为5300小时，同时率为0.9，阻抗为0.0328,每回最大负荷为：

第一回（阜康市I）输送200MW；

第二回（阜康市II）输送200MW；

第三回（吉木萨尔）输送180MW

第四回（准东）输送150MW

第五回（众和电厂）输送1000MW

第六回（西郊I）

第七回（西郊II）

第八回（备用）

1.2.2 110kV侧基本数据

110 kV的最大地区负荷，近期为500MW，远期为800MW，负荷功率因数为0.85,阻抗为0.0502,最大负荷利用小时数为5300小时,同时率为0.9,每回最大负荷为:

第一回(米泉)输送80MW

第二回(煤矿)输送80MW

第三回(准东基地)输送40MW

第四回(天池)输送45MW

第五回(汽修厂)输送60MW

第六回(高速路收费站)输送60MW

第七回(甘河子电厂)输送500MW

第八回(油田作业区备用I)输送40MW

第九回(油田作业区备用II)输送40MW

第十回(油田作业区备用III)输送40MW

1.3 所址情况

变电所所在地区为平原地区，无高产农作物，土壤电阻率为4

?Ω,

0.810cm 年雷暴日为165天,历年最高气温为38.5°C。变电所在系统中的地理位置如图1-1，图中220 kV侧用虚线表示，110 kV侧用实线表示。

图1-1 变电所的地理位置图

（注：图中地名只代表地理位置，无进出关系）

1.4 系统和保护要求

220kV各线在B、C相有载波通道，在A、B相有保护通道。线路对侧有电源，要求同期，电压互感器装于A相。

110kV米泉、准东基地两回路对侧有电源，要求同期，电压互感器装于各线路A相。

1.5 设计依据

规程（包括《变电所（或发电厂）设计技术规程》、《继电保护和自动装置设计技术规程》、《电气测量仪表装置设计技术规程》等），《电力工程设计手册》[1]，《电力工业常用设备用册》，《发电厂电气部分》[6]等教材。

2 变电所的设计

2.1 主变压器容量，台数及形式的选择

2.1.1 概述

在各电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要电气设备之一，它担任着向用户输送功率，或者在两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5～10年的发展规划综合分析，合理选择。否则，将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且还会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备也未必能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。

在生产上电力变压器分为单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，从经济性方面来选择主变压器。

选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。

2.1.2 主变压器台数的选择

由原始资料可知，本次所设计的是220kV降压变电所，它是以220kV输出功率为主。把所受的功率通过主变传输至110kV及10kV母线上。若全所停电后，将引起下一级变电所与地区电网瓦解，影响整个市区的供电，因此选择主变压器台数时，要确保供电的可靠性。

为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占用面积和配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。而且还会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备。考虑到两台主变压器同时发生故障机率较小。适用远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。故近期选择两台主变压器互为备用，远期再加一台变压器以提高供电的可靠性。

2.1.3 主变压器容量的选择

主变压器容量一般按变电所建成近期负荷，5～10年的规划负荷选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合，该所近期和远期负荷都给定，所以应按近期和远期总的负荷来选择主变压器的容量，根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力允许时间内，保证用户的一级和二级负荷，对一般性能的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应保证全部负荷的70%～80%。该变电所是按70%全部负荷来选择。因此装设两台变压器以供变电所用。当一台变压器停运时，可保证对60%负荷的供电，考虑到变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%负荷供电，而高压侧220kV母线的负荷不需要跟主变压器倒送，因为该变电所的电源引进线是220kV侧引进的。其中，中压侧及低压侧全部负荷需经主变压器传输至各母线上。10kV母线上无负荷，主要用来无功补偿用。即：主变压器的容量为S总= 0.7（S中压侧+S低压侧）。

2.1.4 主变压器型式的选择

2.1.4.1 主变压器相数的选择

当不受运输条件限制时，在330kV以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据变电所的基本数据以及所设计变电所的实际情况

来选择。

单相变压器组，相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及继电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。

本次设计的变电所，位于市郊区，交通便利，不受运输等条件限制，所址建在平原地区，故本次设计的变电所应选用三相变压器。

2.1.4.2 绕组数的选择

在具有三种电压等级的变电所，如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备，主变压器宜采用三绕组变压器。

一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较少，而且本次所设计的变电所具有三种电压等级，考虑到运行维护中安装调试灵活，操作上满足各种继电保护的需求，工作量少及占地面积小，价格适宜等因素，故本次设计的变电所选择三绕组变压器。

2.1.4.3 主变调压方式的选择

为了满足用户的用电质量和供电的可靠性，220kV及以上网络电压应符合以下标准：

①枢纽变电所二次侧母线的运行电压控制水平应根据枢纽变电所的位置及电网电压降而定，可为电网额定电压的1～1.3倍，在日负荷最大、最小的情况下，其运行电压控制在水平的波动范围不超过10%，事故后不应低于电网额定电压的95%。

②电网中任一点的运行电压，在任何情况下严禁超过电网最高电压，变电所一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的95%～100%。

调压方式分为两种，一种是不带负荷切换,称为无载调压，调整范围通常在±5%以内；另一种是带负荷切换,称为有载调压，调整范围可达30%。

由于该变电所的电压波动较大，故选择有载调压方式，才能满足要求。2.1.4.4 连接组别的选择

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。

全星形接线虽然有利于并网时相位一致的优点，而且全星形接法，零序电流没有通路，相当于与外电路断开，即零序阻抗相当于无穷大，对限制单相及两相接地短路都有利，同时便于接消弧线圈限制短路电流。但是三次谐波无通路，将引起正弦波的电压畸变，对通讯造成干扰，也影响保护整定的准确度和灵敏度。如果影响较大，还必须综合考虑系统发展才能选用。我国规定110kV以上的电

压等级的变压器绕组常选用中性点直接接地系统，而且还要考虑到三次谐波的影响，会使电流、电压畸变。采用三角形接法可以消除三次谐波的影响。所以应选择Y o /Y o /△接线方式。故本次设计的变电所选用主变压器的接线组别为：Y o /Y o /△－12－11。

2.1.4.5 容量比的选择

由原始资料可知，110kV 中压侧为接受功率绕组，而10kV 侧主要用于本身所用电以及无功补偿装置，所以容量比选择为：100/100/50。

2.1.4.6 主变压器冷却方式的选择

主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。

自然风冷却：一般只适用于小容量变压器。

强迫油循环水冷却：虽然散热效率高，节约材料减少变压器本体尺寸等优点。但是它要有一套水冷却系统和相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。所以，选择强迫油循环风冷却方式。

2.1.5 主变压器容量的确定计算

根据变电所的基本数据可得：

（1）110kV 侧最大负荷：近期为500MW ，同时率为0.9，其中一台事故停用后，其余主变压器的容量应保持该所全部负荷的60％以上。

1cos PK S ?=∑=5000.90.60.85

??=229.5（MVA ） 因选择两台主变压器，选择型号为：OSFPS7 —120000/220

额定电压： 高压220±2×2.5%kV ，中压121kV ，低压10.5kV

阻抗电压%： 高—中：28－34% 高—低：8－10% 中—低：18－24% 容量比为： 100/100 /50

连接组标号：Y 0 / Y 0 / △－12－11

空载电流： 0.8％

空载损耗： 70kW

短路损耗： 320kW

2.1.6 所用变压器容量的选择

对于枢纽变电站，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，分别接在最低一级母线的不同分段上，对装有两台所用变压器时，采用单母线分段接线方式。由于本次设计的变电所，采用两台120MVA 的主变压器，故采用两台所用变压器，互为备用。且容量相等，一台停运时，另一台承受全部负荷。

所用变压器负荷计算采用换算系数法，不经常短时及不经常持续运行的负荷均可不列入计算负荷。当有备用所用变压器时，其容量应与工作变压器相同。

所用变压器容量按下式计算：

112S K P P ≥+∑∑

S — 所用变压器容量（kVA ）

1

P ∑— 所用动力负荷之和（kW ） 1K — 所用动力负荷换算系数，一般取1K = 0.85

2

P ∑— 电热及照明负荷之和（kW ） 所用电的接线方式，在主接线设计中，选用为单母线分段接线，选两台所用变压器互为备用，每台变压器容量及型号相同，并且分别接在不同的母线上。

2.1.7 所用变压器容量的选择计算

名 称 第一段母线容量（kW ） 第二段母线容量（kW ） 变压器修理动力 P 1 34.29

其他动力 P 2 42.6 46.9

变电所空调动力 P 3 15 15

电 热 P 4 43.8 43.92

照 明 P 5 27.13 27.57

调相机拖动设备 P 6

∵112S K P P =+∑∑

即第一段母线总容量：1P ∑= 0.85（P 1 + P 2 + P 3）+ P 4 + P 5

= 0.85（34.29+42.6+15）+43.8+27.13

= 149（kVA ）

第二段母线总容量：2P ∑= 0.85（P 2 + P 3）+ P 4 + P 5

= 0.85（46.9+15）+43.92+25.57 = 122.1（kVA ）故变电站所用变压器的总容量为：112S K P P =+∑∑= 149 + 124.1

= 271.1（kVA ）

所以选择两台Sq －315/10型号的所用变压器互为备用。

额定电压： 10 kV

阻抗电压（%）：4

连接组标号：Y / Y0－12

2.2 电气主接线的选择

2.2.1 概述

主接线是变电所电气设计的首要部分，它是由高压电器设备通过连接线组成的汇集和分配电能的电气主回路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定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，并且对电气设备的选择、配电装置、继电保护和控制方式的选定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系。

我国《变电所设计技术规程》SDJ2－79规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。

（1）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。

（2）灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。

1）为了调度的目的：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；

2）为了检修的目的：可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致于影响电力网的运行或停止对用户的供电；

3）为了扩建的目的：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，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器；

2）占地面积小：主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可下，都采用三相变压器，以简化布置。

3）电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能的损失。

2.2.2 主接线的方式选择

电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回，所以采用有母线的连接方式。

2.2.2.1 单母线接线

单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等优点，但是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修时，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电，并且电压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。

单母线接线适用于110～220kV配电装置的出线回路数不超过两回，35～60kV，配电装置的出线回路数不超过3回，6～10kV配电装置的出线回路数不超过5回，才采用单母线接线方式，故不选择单母线接线方式。

2.2.2.2 单母线分段

用断路器，把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路；有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电或不致于使重要用户停电。但是，一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，而出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建，单母线分段适用于：110kV～220kV配电装置的出线回路数为8～10回，35～60kV配电装置的出线回路数为4～8回，6～10kV配电装置出线为6回及以上，则采用单母线分段接线。

2.2.2.3 单母线分段带旁路

这种接线方式适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级35～110 kV

的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。

2.2.2.4 桥式接线

当只有两台变压器和两条输电线路时，采用桥式接线，所用断路器数目最少，它可分为内桥和外桥接线。

内桥接线适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除时，采用内桥式接线。当变压器故障时，需停相应的线路。

外桥接线适合于输电线路较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换或系统有穿越功率的线路。为检修断路器QF，不致引起系统开环，有时增设并联旁路隔离开关以供检修QF时使用。当线路故障时需停止运行相应的变压器。

所以，桥式接线可靠性较差，虽然它有使用断路器少、布置简单、造价低等优点，但是一般系统把具有良好的可靠性放在首位，故不选用桥式接线。

2.2.2.5 3/2断路器接线

两个元件引线用三台断路器接在两组母线上组成一个半断路器，它具有较高的供电可靠性和运行灵活性，任一母线故障或检修均不致停电，但是它使用的设备较多，占地面积较大，增加了二次控制回路的接线和继电保护的复杂性，且投资大。

2.2.2.6 双母线接线

它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一组母线时，不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时，不装设“跨条”，则该回路在检修期需要停电。对于，110kV～220kV输送功率较多，送电距离较远，其断路器或母线检修时，需要停电，而断路器检修时间较长，停电影响较大，一般规程规定，110kV～220kV双母线接线的配电装置中，当出线回路数达7回，（110kV）或5回（220kV）时，一般应装设专用旁路断路器和旁路母线。

2.2.2.7 双母线分段接线

双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可以完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都

不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。

综上几种主接线的优缺点和可靠性及经济性，根据设计的原始资料可知该变电所选择双母线接线方式。

为了保证双母线的配电装置，在进出线断路器检修时（包括其保护装置和检修及调试），不中断对用户的供电，可增设旁路母线，或旁路断路器。

当110kV出线为7回及以上，220kV出线在4回以下时，可用母联断路器兼旁路断路器用，这样节省了断路器及配电装置间隔。

2.2.2.8 选择设计方案

由设计方案确定的负荷情况：220kV近期7回，远期1回，110kV近期8回，远期2回。可以确定该变电所主接线采用以下三种方案进行比较：（1）方案一

220kV采用双母线带旁路母线接线方式，110kV也采用双母线带旁路母线接线，根据《电力工程电气设计手册》可知，220kV出线5回以上，装设专用旁路断路器，考虑到220kV近期7回，装设专用母联断路器和旁路断路器。根据《电力工程电气设计手册》、《发电厂电气部分》和变电所的基本数据，220kV 主接线形式如图2-1：

图2-1 220kV主接线形式图

110kV母线上近期负荷为8回出线，根据《电力工程电气设计手册》可知，110kV出线为8回及以上时装设专用旁路断路器。而由原始资料可知，110kV 出线为8回，装设专用母联断路器和旁路断路器。根据《电力工程电气设计手册》、《发电厂电气部分》和原始资料，110kV主接线形式如图2-2：

图2-2 110kV主接线形式图

10kV，因只用来做无功补偿装置使用，可采用单母线分段接线方式。出线回路数为14回、接线形式图2-3：

图2-3 10kV主接线形式图

其接线特点：

1）220kV、110kV都采用双母线带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致于破坏双母线接线的固有运行方式并且不致于影响停电。

2）10kV虽然无负荷，但有所用电及无功补偿装置，如采用单母线接线时，接线简单清晰，设备少，操作方便等优点。如果某一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电，将影响全变电所的照明及操作电源、控制电源保护等。

以上接线的缺点：

10kV采用单母线运行时，操作不够灵活、可靠，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电。

（2）方案二

1）220kV采用3/2接线，每一回路经一台断路器接至母线，两回路间设一联络断路器形成一串，运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成环状供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。

2）110kV近期出线7回，可采用双母线接线方式，出线断路器检修时，可通过“跨条”来向用户供电。而任一母线故障时，可通过另一组母线供电。但由于双母线故障机率较小，故不考虑。

3）10kV采用单母线接法，线路用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线分开后才能恢复非故障的供电。

其接线的特点：

1）220kV采用3/2接线方式时，任一母线故障或检修，均不致于停电，除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其它任何断路器故障或检修都不会中断供电，甚至两组母线同时故障（或一组检修，另一组故障时）的极端情况下，功率仍能继续输送。

2）110kV采用双母线接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不至中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电。

3）10kV采用单母线隔离开关分段：不够灵活，当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电，当一段母线或母线隔离开关故障或检修，该母线的回路都在检修期间内停电。

优点：方案一220kV、110kV都采用双母线带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响停电。可靠性高于方案二，但方案一10kV采用单母线运行时，操作不够灵活、可

靠，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电。其可靠性不如方案二。

（3）方案三

1）220kV、110kV都采用双母线带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致于破坏双母线接线的固有运行方式及影响停电。

2）10kV虽无出线，但为了满足变电所用电的可靠性，有用装设两台所用变压器，为互备方式运行，其接线方式为单母线分段接线方式。

其接线方式的特点：

1）双母线带旁路母线，并设专用的旁路断路器，其经济性相对来是提高了，但是保证了各段出线断路器检修和事故不致影响供电的情况下，而且也不会破双母运行的特性，继电保护也比较容易配合，相对来可靠性即提高了。

2）10kV为了保证所用电可以从不同段两出线取得电源，同时一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。

以上三种方案相比较，方案三的可靠性略高于方案一，其经济性略低于方案二，操作灵活性居于方案一、三之中，根据变电所的基本数据，方案三满足要求，而且根据可靠性、灵活性、经济性，只有方案三更适合于本次设计切身利益，故选择方案三。

3 变电所短路电流计算

3.1 概述

电力系统的电气设备在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏用户的正常供电和电气设备的正常运行。

短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。

电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。

3.2 短路计算的目的及假设

短路电流计算目的是：

1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。

2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。

4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。

5）按接地装置的设计，也需用短路电流。

3.2.2 短路电流计算的一般规定

短路电流计算的一般规定是：

1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5～10年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按只在切换过程中可能并列运行的接线方式。

2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。

3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点时，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。

4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。

3.2.3 短路计算基本假设

短路计算基本假设是：

1）正常工作时，三相系统对称运行；

2）所有电源的电动势相位角相同；

3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小而发生变化；

4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；

5）元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；

6）系统短路时是金属性短路。

高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值：

基准容量：g S = 100MVA

基准电压：g U （KV ） 10.5 115 230

基准电流： j I （KA ） 0.502 0.251

3.2.5 短路电流计算的步骤

1）计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下；

2）给系统制订等值网络图；

3）选择短路点；

4）对网络进行化简，把供电系统看成为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流的标幺值、有名值；

标幺值： **1 = d i

I X d 有名值： *di d j I I I =

5）计算短路容量、短路电流冲击值；

短路容量：

g S I ''

短路电流冲击值：'' I = 2.55cj I

6）列出短路电流计算并得出结果。

3.2.6 短路电流计算

3.2.6.1 短路计算的基本假设

选取g S =100MVA ，B U = 230kV ，系统阻抗归算到基准容量：g U = 100MVA ，由变电所的基本数据及短路点的开断能力取220kV 侧系统阻抗为0.0328，110kV 侧系统阻抗为0.0502，即系统如图3-1：

图3-1 220kV 侧-110kV 侧系统阻抗图 3.2.6.2 计算参数

所选择变压器的参数如表3-1:

表3-1 变压器的参数

各绕组等值电抗

(12)V s -％取10％，(23)V s -％取20％，(31)V s -％取30％

其中1代表高压端，2代表中压端。3代表低压端。则： 1V s % = 1

2 （(12)V s -% + (31)V s -%－(23)V s -%） = 12

（10+30－20）= 10 2V s % = 12

（(12)V s -% + (23)V s -%－(31)V s -%） = 12

（10+ 20－30）=0 3V s % = 1

2 （(23)V s -% + (31)V s -

%－(12)V s -%） 110kV

= 12

（20 + 30－10）=20 各绕组等值电抗标么值为：

11Vs %100j N

S X S =? = 10100 ×100120 = 0.083 22Vs %100j N

S X S =? = 0100 ×100120 = 0 33Vs %100j N

S X S =? = 20100 ×100120 = 0.167 根据上述计算结果可以制订系统网络图如图3-2：

图3-2 变压器各绕组等值电抗图

3.2.7等值网络简化及计算

3.2.7.1 220kV 母线发生三相短路

当220kV 母线发生三相短路时，即d 1点短路时10kV 母线侧因没有电源，无法向220kV 侧提供短路电流，即可略去不计。网络简化如图3-3：

某机械厂降压变电所的电气设计说明

山东理工大学供配电实用技术课程设计任务书 设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计 电气与电子工程学院 2011.11.1

一、设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 二、设计要求 要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 三、设计依据 1）工厂负荷情况： 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用时数为4000h，日最大负荷持续时间为4h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余为三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如图所示。 2）供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参考工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-95,导线为等边三角形排列，线距为1m，干线首端距本厂8km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达150km，电缆线路总长度25km。 3）气象资料： 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为15℃，年最热月平均最高气温为32℃，年最热月平均气温为28℃，年最热月地下0.8m处平均气温为21℃。年主导风向为东北风，年雷暴日数为12。 4）地质水文资料： 本厂所在地区平均海拔120m，地层为沙粘土为主，地下水位为3m。 5）电费制度：

220kV降压变电所电气一次部分设计

` 广东工业大学华立学院 课程设计（论文） 课程名称发电厂电气部分 题目名称某 110～220kV降压变电所电气一次部分设计学生学部（系）机电与信息工程学部 专业班级 学号 学生姓名 指导教师周展怀

2013 年06 月20 日 广东工业大学华立学院 课程设计（论文）任务书 一、课程设计（论文）的内容 课程设计的内容大体相当于实际工程设计电气一次部分初步设计的内容，其中一部分可基本达到技术设计的要求深度。具体内容如下： （1）对原始资料的分析： a）本工程情况：发电厂、变电所类型及设计规划容量（*近期与远景），单机容量

及台数，运行方式，*最大负荷利用小时数等。 b）电力系统情况：电力系统本期及远景发展规划（本期工程建成后5～10年），发电厂、变电所在电力系统中的位置和作用，本期和远景规划与电力系统的连接方式，各级电压中性点接地方式等。 c）负荷分析：负荷的性质及其地理位置，输电电压等级、出线回路及输送容量等。 （2）电气主接线设计： a）主变压器的选择：容量、台数、相数、绕组数量和接线方式、阻抗、调压方式、电压等级、全绝缘或半绝缘问题、自耦变压器问题、冷却方式等。 b）各级电压母线接线方式（本期、远景）以及*分期过渡接线等。 c）绘制电气主接线图。 （3）厂（所）用电及供电方式选择设计： a）厂（所）用电接线方案比较，负荷计算及变压器选择，中性点接线方式选择。 b）高低压厂用电工作电源、起动/备用电源、事故保安电源连接方式、设备容量、分接头及阻抗的选择。 c）厂（所）用配电装置及设备选型等。 d）绘制厂（所）用电接线图。 （3）短路电流实用计算方法； a）确定主线路的运行方式。 b）绘制等值网络图。 c）计算各短路计算点的三相短路电流及不对称短路电流。 （4）电气设备选择： 对主变压器、厂（所）用变压器、断路器、隔离开关、*熔断器、电抗器、互感器、*消弧线圈、*避雷器、*绝缘子、导线和电缆等进行选择，并汇总电气设备表。 （5）绘制工程设计的其他相关图纸，编制电气一次设备概算表，并编写说明书。说明书部分包括设计任务书、所采用的基本资料和原始数据、方案选择论证、主要计算方法和结果。其计算过程可作为附件，列在说明书后面。 3、课程设计文件。 课程设计文件由说明书（含附件）及设计图纸组成。要求文字说明简明扼要，计算准确，有分析论证，并能正确地反映情况、说明问题。设计图纸应做到内容完整、清晰整齐。

110KV降压变电站电气一次部分初步设计

110KV降压变电站电气一次部分初步设计 一、变电站的作用 1.变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。 2.电力系统供电要求 （1）保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。 （2）保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ 等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。 （3）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。 二、变电站与系统互联的情况 1.待建变电站基本资料 （1）待建变电站位于城郊，站址四周地势平坦，站址附近有三级公路，交通方便。 （2）该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压，35KV，10KV是二次电压。 （3）该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连，系统容量为1250MVA，系统最小电抗（即系统的最大运行方式）为0.2（以系统容量为基准），系统最大电抗（即系统的最小运行方式）为0.3。

35KV降压变电站设计

[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料

第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1

5、所用电的主要负荷见表1—2

6、环境条件 1）当地最热月平均最高温度29.9°c，极端最低温度-5.9°c，最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ，电缆出线净距100mm。 2）当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年：无空气污染，变电所地处在 P≤500m·Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。 四、设计成果 1、设计说明书和计算书各一份 2、主电路和所用电路图各一份 第二篇说明书 第一章概述 一、设计依据 根据设计任务书给出的条件。 二、设计原则

某机械厂降压变电所电气设计答案

一、设计任务书 （一）设计题目 某机械厂降压变电所电气一次设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线及高低压设备和进出线，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三）设计依据 1.工厂总平面图 2.工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为5000h，日最大负荷持续时间为8h。该厂筹造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。 3.供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图（附图1-4）。该干线的导线品牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为2.0m。干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约10km.干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MWA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.2s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100km，电缆线路长度为25km。

表1 工厂负荷统计资料 4.气象条件： 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处的平均温度为25℃。当地主导风向为东北向风，年暴日数为20。 5.地质水文条件： 本厂所在的地区平均海拔500m。地层以砂粘土（土质）为主；地下水位为4m。 6.电费制度： 本厂与当地供电部门达成协议，在本厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费交电费。每月基本电费按主变压器容量计为20元/KVA，动力电费为0.3元/kwh，照明（含家电）电费为0.5元/kwh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.95.此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交供电贴费：6~10KV为800元/KV A。 （四）设计任务 要求在规定时间内独立完成下列工作量： 1、设计说明书1份，需包括： 1）封面及目录 2）前言及确定了赋值参数的设计任务书 3）负荷计算和无功功率补偿 4）变电所位置和型式的选择

课程设计(变电所)(1)

变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷

10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳

变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接

推荐-某厂降压变电所的电气设计 精品

一、设计目的 熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。 二、设计要求 （1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。 （2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。 （3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。 （4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 （一）设计主体内容 （1）负荷计算及无功功率补偿 （2）变电站位置及形式的选择。 （3）变电所主变压器台数，容量及主接线方案的选择。 （4）短路电流计算。 （5）变电所一次设备的选择及校验。 （6）变电所高低压线路的选择。 （7）变电所二次回路方案及继电保护的整定。 （二）设计任务 1．设计说明书，包括全部计算过程，主要设备及材料表； 2．变电所主接线图。 四、设计时间安排 查找相关资料（1天）、总降压变电站设计（3天）、车间变电所设计（2天）、 厂区配电系统设计（1天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。 五、主要参考文献 [1] 电力工程基础 [2] 工厂供电 [3] 继电保护. [4] 电力系统分析 [5]电气工程设计手册等资料 指导教师签字：年月日

一．负荷情况 某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下： （一）一号车间 一号车间接有下表所列用电设备 二号车间接有下表所列用电设备 （三）三号车间 三号车间接有下表所列用电设备 食堂接有下表所列用电设备负荷

机械厂降压变电所的电气设计方案

实验一机械厂降压变电所的电气设计 1.1设计要求： 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主要变压器的台数与容量，类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 1.2设计依据： 1.2.1工厂总平面图： 1.2.2工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。全厂负荷情况如1.1工厂负荷统计资料表所示：

1.2.3气象资料 本场所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8M处平均气温为25℃，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天。1.2.4地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。 1.2.5供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条 10kv的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等腰三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级符合要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。 1.2.6电费制度

220kV降压变电站电气一次部分设计毕业设计

毕业设计（论文）报告题目220kV降压变电站电气一次部分设计

摘要 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。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 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

220KV降压变电所的设计文献综述

专业文献综述题目: 220KV降压变电所的设计 专业: 农业电气化与自动化

220KV降压变电所的设计 摘要：随着我国国民经济的快速增长，用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常的供配电要求，各地都在兴建一系列的供配电装置。本文针对220kV降压变电所的特点，阐述了220kV降压变电所的设计思路、设计步骤，并进行了相关的计算和校验。文中介绍的220kV降压变电所的设计方法、思路及新技术的应用可以作为相关设计的理论指导。 关键词：降压变电所；设计方法；供配电 Design of the 220 KV step-down substation Abstract：With the fast growth of the our country national economy，use the important factor that the electricity also becomes an economic development of the check and supervision in our country。Everyplace all be building a series of use to go together with to give or get an electric shock device。This text aims at the characteristics of the 220 KV step-down substation, Elaborate design way of thinking, design step of the 220 KV step-down substation and carry on the related calculation ,check it 。The text introduce the design method, way of thinking and new technique of the 220 KV step-down substation can be the theories of related design instruction。 Key words: the step-down substation ; method of design ; supply and install electric 1 前言 近十年来，随着我国国民经济的快速增长，用电也成为制约我国经济发展的重要因素，各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理开发利用动力资源，用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电所的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成，它的形成和发展，又经历规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又高度自动化的系统，在各个专业系统之间和各个环节之间，既相互制约又能在一定条件下相互支持和互为补充。为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。 本次所设计的课题是某220kV降压变电所的设计，该变电所是一个地区性重要的降压变电所，它主要担任220kV及110kV两电压等级功率交换，把接受功率全部送往110kV 侧线路。因此此次220kV降压变电所的设计具有220kV、110kV、及10kV三个电压等级，220kV侧以接受功率为主，10kV主要用于所用电以及无功补偿。本次所设计的变电所是枢纽变电所，全所停电后，将影响整个地区以级下一级变电所的供电。

降压变电站设计

目录 第一章绪论 (1) 第二章电源进线与主变的选择 (2) 2.1 方案介绍及选取 (3) 2.2 负荷概念及等级分 (4) 2.3 负荷的计算 (5) 2.4 主变选择的原则 (6) 2.5 主变选取 (6) 第三章电气主接线方案 (7) 3.1 主接线的主要形式 (7) 3.2 接线方案与选取 (7) 第四章短路计算 (9) 4.1短路的类型 (9) 4.2短路计算 (9) 第五章电气设备选择 (13) 5.1设备的概念 (13) 5.2断路器隔离开关等设备选择 (13) 第六章总语 (16) 参考文献 (17)

第二章接入系统方案 第一章绪论 电力系统中，发电厂将天然的一次能源转变成电能，向远方的电力用户送电，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。变压器是变电所的中心设备，它利用电磁感应原理。 配电装置是变电所中所有的开关电器、载流导体辅助设备连接在一起的装置。其作用是接受和分配电能。配电装置主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其他辅助设备所组成。 二次设备是指一次系统状态测量、控制、监察和保护的设备装置。由这些设备构成的回路叫二次回路，总称二次系统。 二次系统的设备包含测量装置、控制装置、继电保护装置、自动控制装置、直流系统及必要的附属设备。 负荷等级可以分为一，二，三等级。负荷的等级不同，对供电的要求也不同。对于一级负荷，必须有两个独立电源供电，且任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电 电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所（60千伏及以下）、高压变电所（110～220千伏）、超高压变电所（330～765千伏）和特高压变电所（1000千伏及以上）。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。 该变电所包含了一二级负荷,所以是一个需要两个电源的终端配电变电所。

220KV降压变电所设计

摘要 本设计是220KV降压变电站设计。主要包括系统情况及负荷说明，主变压器的选择，电气主接线方案的选择，短路电流计算，高压电气设备的选择，各种电器和导线的选择计算，同时对所选择的电气设备进行动稳定和热稳定校验，判断是否满足要求。 本设计涉及到发电厂电气部分、电力系统分析等专业知识，并参考了相关的电气设计和设备手册。总体来说，本设计是对电力系统及其发电厂电气部分专业所学课程的综合和运用能力的一次考察。 关键词：变电站、主变压器、电气主接线、电气设备

第一章内容提要 一、变电站原始资料： 1、所址概况： 位于喀什市郊区，城市工农业，发展较快。 变电所有两回220KV出线，分别与电力系统和一所发电厂相连。 2、自然条件： 所区地势较平坦，交通方便，有铁路公路经过本所附近。 最高气温+30°C，最低气温-25°C，最高月平均温度25°C，年平均温度+10°，最大风速20m/s,覆冰厚度5mm，地震烈度< 6级，土壤电阻率< 500Ω.m ；雷电日30；周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大；冻土深度1.5；主导风向、夏南、冬西北。 3、负荷资料： （1）110KV侧，16回出线，最大综合负荷256MW，功率因数cosΦ=0.85，年最大负荷利用小 （2）10kv侧，20回出线，综合最大负荷为50MW，功率因数cosΦ=0.88，年最大负荷利用小 4、系统图：

220KV 110KV 二、设计任务： 1、选择主变压器的容量、台数、型号、参数。 2、进行经济、技术比较、选择电气主接线方案。 3、计算电路电流，选择电气设备； 4、全所平面总布置； 5、继电保护规划； 6、防雷保护； 三、成品要求： 1、说明书，计算书各一本； 2、图纸； （1）主接线图； （2）全所总平面布置图； （3）配电装置断面图； （4）防雷保护图； （5）继电保护规划图。

某厂降压变电所的电气设计方案

、设计目的 熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。 二、设计要求<1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应工程分析，需求预测说明。 <2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。 <3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算 <4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 <一）设计主体内容 <1）负荷计算及无功功率补偿 <2）变电站位置及形式的选择。 <3）变电所主变压器台数，容量及主接线方案的选择。 <4）短路电流计算。 <5）变电所一次设备的选择及校验。 <6）变电所高低压线路的选择。 <7）变电所二次回路方案及继电保护的整定。 <二）设计任务 1．设计说明书，包括全部计算过程，主要设备及材料表；

2．变电所主接线图。 四、设计时间安排 查找相关资料<1 天）、总降压变电站设计<3天）、车间变电所设计<2天）、 厂区配电系统设计<1天）、撰写设计报告<2天）和答辩<1天）。 五、主要参考文献 [1]电力工程基础 [2]工厂供电 [3]继电保护. [4]电力系统分析 [5]电气工程设计手册等资料 指导教师签字：年月日 一．负荷情况某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下：<一）一号车间 一号车间接有下表所列用电设备

＜二）二号车间 二号车间接有下表所列用电设备 ＜三）三号车间 三号车间接有下表所列用电设备 ＜四）办公楼 办公楼接有下表所列用电设备负荷 ＜五）食堂

110-35-10kv降压变电所电气部分设计

课程设计 课程名称：发电厂电气部分 设计题目：110/35/10kv降压变电所电气部分设计

目录 摘要 ------------------------------------------------------------------------------ 2 1.变电所总体分析----------------------------------------------------------------- 3 1.1变电所规模 ----------------------------------------------------------------- 3 1.2变电所与电力系统连接情况 ------------------------------------------------- 3 1.3负荷情况-------------------------------------------------------------------- 3 1.4最小运行方式--------------------------------------------------------------- 3 1.5环境条件-------------------------------------------------------------------- 3 2.主接线的设计原则-------------------------------------------------------------- 4 2.1运行的可靠 ----------------------------------------------------------------- 4 2.2具有一定的灵活性 ---------------------------------------------------------- 4 2.3操作应尽可能简单、方便 --------------------------------------------------- 4 2.4经济上合理 ----------------------------------------------------------------- 5 3.主接线设计 --------------------------------------------------------------------- 5 3.1 110kv侧 ------------------------------------------------------------------- 5 3.1.1方案一------------------------------------------------------------------ 5 3.1.2方案二------------------------------------------------------------------ 5 3.2 35kv侧（6回出线） ------------------------------------------------------- 7

110-35-10kv降压变电所电气部分设计

110-35-10kv降压变电所电气部分设计

课程设计 课程名称：发电厂电气部分 设计题目：110/35/10kv降压变电所电气部分设计

目录 摘要------------------------------------------------------------------ 2 1.变电所总体分析------------------------------------------------------ 2 1.1变电所规模 ------------------------------------------------------ 2 1.2变电所与电力系统连接情况----------------------------------------- 2 1.3负荷情况 -------------------------------------------------------- 2 1.4最小运行方式 ---------------------------------------------------- 3 1.5环境条件 -------------------------------------------------------- 3 2.主接线的设计原则---------------------------------------------------- 3 2.1运行的可靠 ------------------------------------------------------ 3 2.2具有一定的灵活性 ------------------------------------------------ 3 2.3操作应尽可能简单、方便------------------------------------------- 3 2.4经济上合理 ------------------------------------------------------ 4 3.主接线设计---------------------------------------------------------- 4 3.1 110kv侧 -------------------------------------------------------- 4 3.1.1方案一 ------------------------------------------------------ 4 3.1.2方案二 ------------------------------------------------------ 4 3.2 35kv侧（6回出线）---------------------------------------------- 5 3.3 10kv侧（10回出线）--------------------------------------------- 6 4．主变压器的选择----------------------------------------------------- 6 4.1 相数的确定------------------------------------------------------ 6 4.2绕组数的确定 ---------------------------------------------------- 7 4.3绕组接线组别的确定 ---------------------------------------------- 7 5.主接线图------------------------------------------------------------ 8 参考文献--------------------------------------------------------- 9

35KV降压变电所设计方案

35KV降压变电所设计方案 第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1 序号车间名称计算用有功功率 （kw） 计算用无功功率 （kvar） 1 一车间 1046 471

2 二车间 735 487 3 机械车间 808 572 4 装配车间 1000 491 5 锻工车间 920 276 6 高压站 1350 297 7 高压泵房 737 496 8 其他 931 675 5、所用电的主要负荷见表1—2 序号车间名称额定容 量（KW） 功率因 素 （cos ） 安 装 台 数 工 作 台 数 备注 1 主充电机20 0.88 1 1 周期性负 荷 2 浮充电机 4.5 0.85 1 1 经常性负 荷 3 蓄电池室通 风2.7 0.88 1 1 经常性负 荷 4 室装配装置 通风110.79 2 2 周期性负 荷 5 交流焊机10.5 0.5 1 1 周期性负 荷

纺织厂降压变电所电气设计设计word版

毕业设计某纺织厂降压变电所 电 气 毕 业 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。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

某纺织厂降压变电所的电气设计 （一）设计要求 要求根据本厂所能起得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三）设计依据 Ⅰ.工厂总平面图（参看图一） 2.工厂生产任务，规模及产品规格本厂生产化纤产品，年生产能力为2300000米，其中厚织物占50%，中织物占30%，薄织物占20%。全部产品中以腈纶为主体的混合物占60%，以涤纶为主体的混合物占40%。 3. 工厂负荷情况本厂的供电除二级负荷（制条车间，纺纱车间，锅炉房）外，均为三级负荷，统计资料如表所示

推荐-220kv区域性降压变电所初步设计 2 精品

第一部分设计说明书 第一章电气主接线设计 1.1 变压器的选择 变电站变压器的选择应考虑如下几个方面： (1)容量和台数的确定 由任务书知本所变电站采用两台型号完全相同的变压器，变压器容量为120MV A。 (2)型式选择：330kV及以下的电力系统，在不受运输条件限制时，应选用三相变压器；具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，或低压侧无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。 (3)调压方式的选择：对于大型枢纽变电所，为保证系统的电压质量，一般都选择有载调压方式。 (4)容量比：由任务书可知容量比为50 100 : 100 : (5)变压器的某个电压级若作为电源，为保证向线路末端供电的电压质量，该侧的电压按照110%额定电压选择；若某电压等级是电网的末端，该侧的额定电压按照电网额定电压选择；变压器低压侧按照105%额定电压选择。 因此，本设计可选用两台SFPSZ7-120000/220变压器，具体参数如下： 表 1.1 主变压器参数 1.2 电气主接线方案设计 1.2.1 电气主接线设计的基本要求与选择原则

电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。变电所的主接线应满足变电所在电力系统中的地位、回路数、设备和节约投资等要求，且便于扩建。概括地说即可靠性、灵活性和经济性三方面。 (1)可靠性 安全可靠是电力生产和分配的首要任务，电气主接线的可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力。电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂或变电站来说是可靠的，而对另一些发电厂或变电站则不一定能满足可靠性的要求。所以，在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在电力系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。此外，在保证可靠性的同时不可片面地追求更高的可靠性而忽视对灵活性和经济性的要求。 (2)灵活性 ①操作的方便性。电气主接线应该在满足可靠性的条件下，接线简单，操作方便，尽可能的使操作的步骤少，以便运行人员掌握，不致在操作过程中出错。 ②调度时的方便性。电气主接线在正常运行时,能根据调度的要求,方便的改变运行状态,并且在发生事故时,能尽快的切除故障,使停电时间最短,影响范围最小,不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。 (3)经济性 方案的经济性体现在以下三个方面： ①投资省。主接线力求简单，以节省一次设备的使用数量，继电保护和二次回路在满足技术要求的前提下，简化配置，优化控制电缆的走向，以节省二次设备和控制电缆的长度；采取措施，限制短路电流，得以采用价廉的轻型设备，节省投资。 ②占地面积小。主接线的选型和布置方式，直接影响到整个配电装置的占地面积。 ③电能损耗小，在变电所中，电能损耗主要来自变压器，因此要经济合理的选择变压器的类型，容量，数量和电压等级。 此外，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。设计时不仅要考虑最

35KV降压变电站设计

[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料

第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1

5、所用电的主要负荷见表1—2 交流焊机10.5 6、环境条件 1）当地最热月平均最高温度29.9°c，极端最低温度-5.9°c，最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ，电缆出线净距100mm。 2）当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年：无空气污染，变电所地处在 P≤500m2Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。