220V变电站电气部分设计

目录

第1章电气主接线的设计........................................................ - 4 -

1.1 主接线概述...................................... - 4 -

1.2 主接线设计原则.................................. - 7 -

1.3 主接线选择...................................... - 7 - 第2章主变压器的选择.......................................................... - 10 -

2.1 主变压器的选择原则............................. - 10 -

2.1.1 主变压器台数的选择........................ - 11 -

2.1.2 主变压器容量的选择........................ - 11 -

2.1.3 主变压器型式的选择........................ - 12 -

2.1.4 绕组数量和连接形式的选择.................. - 12 -

2.2 主变压器选择结果............................... - 13 - 第3章无功功率补偿设计...................................................... - 14 -

3.1 无功功率技术的现状............................. - 13 -

3.2 无功功率补偿技术的发展趋势..................... - 13 - 第4章 220KV变电站电气部分短路计算.................................. - 17 -

4.1 短路的基本类型................................ - 17 -

4.2短路电流计算的目的 ............................. - 17 -

4.3 短路点的确定.................................. - 18 -

4.4 计算短路电流的步骤............................ - 18 -

第5章导体和电气设备的选择............................................... - 19 -

5.1 断路器和隔离开关的选择......................... - 20 -

220KV出线、主变侧.............................. - 21 -

5.2 电流互感器的选择............................... - 24 -

220KV侧电流互感器的选择 ........................ - 25 -

5.3 电压互感器的选择............................... - 26 -

220KV侧母线电压互感器的选择 .................... - 27 - 第6章防雷接地设计 ............................................................. - 27 -

6.1 防雷设计....................................... - 27 -

6.1.1 防雷设计原则.............................. - 27 -

6.1.2 避雷器的选择.............................. - 28 -

6.1.3 避雷针的配置.............................. - 29 -

6.2 接地设计....................................... - 30 -

6.2.1 接地设计的原则............................ - 31 -

6.2.2 接地网型式选择及优劣分析.................. - 31 - 第7章户内、外配电装置的配置和选择............................... - 32 -

7.1 配电装置作用及其基本要求..................... - 32 -

7.2 户内、外配电装置的特点........................ - 33 -

7.3 配电装置的选择............................... - 33 - 第8章继电保护的配备.......................................................... - 34 - 第8章结束语........................................................................ - 36 - 致谢............................................................... 错误!未定义书签。

附录...................................................................................... - 36 -

摘要

随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。

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。

引言

毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。

能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。220KV 变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路计算 4、主要设备的选择

5、无功补偿设计

6、防雷接地设计

7、配电装置设计

8、继电保护的配置

第一章电气主接线的设计

1.1 主接线概述

电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的

电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。

1.1.1 各级电压母线接线

单母线接线及单母线分段接线

1、单母线接线

单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。

单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：①可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。②调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。

综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。

2、单母分段接线

单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。

这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站6～10KV接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一

般不予采用。

3、单母线分段带旁路母线的接线

单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。

双母线接线及分段接线

1、双母线接线

双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点[5]。

由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：出线带电抗器的6～10KV配电装置；35～60KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110～220KV出线数为5回及以上时。

2、双母线分段接线

为了缩小母线故障的停电范围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工

作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电。

双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220～550KV 大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。

3、双母线带旁路母线的接线

双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的[7]。

1.2 主接线设计原则

电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。

电气主接线设计的基本原则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[8]。

1.3 主接线选择

方案一：220KV侧双母接线，110KV侧双母接线、10KV侧单母分段接线。

220kV出线6回（其中备用2回），而双母接线使用范围是110～220KV出线数为5回及以上时。满足主接线的要求。且具备供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。

110kV出线10回（其中备用2回），110kV侧有两回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为80000kV A，其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线总负荷为100MV A。根据条件选择双母接线方式。

10kV出线12回（其中备用2回），10kV侧总负荷为35000kVA，Ⅰ、Ⅱ类用户占60%，最大一回出线负荷为2500kVA，最大负荷与最小负荷之比为0.65。选择单母分段接线方式。

方案主接线图如下：

图2-1主接线方案一

方案二：方案进行综合比较：220KV侧双母带旁路接线，110KV侧双母接线、10KV侧单母分段接线。

220kV出线6回（其中备用2回），而由于本回路为重要负荷停电对其影响很大，因而选用双母带旁路接线方式。双母线带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。主接线如下图：

图2-2 主接线方案二

现对两种方案比较如下：

表2-1 主接线方案比较表

方案项目方案一：220KV侧双母接线，

110KV侧双母接线、10KV侧单母

分段接线。

方案二、220KV侧双母带旁路接线，

110KV侧双母接线、10KV侧单母分

段接线。

可靠性1.220KV接线简单，设备本身故

障率少；

2.220KV故障时，停电时间较长。

1.可靠性较高；

2.有两台主变压器工作，保证了在变

压器检修或故障时，不致使该侧不停

电，提高了可靠性。

灵活性1.220KV运行方式相对简单，灵

活性差；

2.各种电压级接线都便于扩建和

发展。

1.各电压级接线方式灵活性都好；

2.220KV电压级接线易于扩建和实现

自动化。

经济性设备相对少，投资小。 1.设备相对多，投资较大；

2.母线采用双母线带旁路，占地面增

加。

通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，辨证统一，现确定第二方案为设计最终方案。

第二章主变压器的选择

在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。

2.1 主变压器的选择原则

1、主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。

2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%。

3、为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性[11]。

2.1.1 主变压器台数的选择

1、对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。

2、对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。

3、对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。

2.1.2 主变压器容量的选择

（1）主变压器容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，适当考虑到远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规相结合。

（2）根据变电所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，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%[12]。

（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化。

8010035215

S MVA =++=

总

50.05

N

0.25

0.85

S=0.70.85S

0.70.85215164.5

N

S MVA

?

?

=???=

总

同时率取

容量确定：ｅ

ｅ

（3-1）

2.1.3 主变压器型式的选择

1.相数的选择

主变采用三相或单相,主要考虑变压器的制造条件,可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电所，均应选用三相变压器。

2.绕组的选择

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

根据设计要求，主变压器选用三绕组变压器。

3. 用普通型还是自耦型

在220KV及以上的变电所中，宜优先采用自耦变压器。因为自耦变压器与同容量的普通型变压器相比较，具有以下优点：A、消耗材料少、等价低、有功、无功损耗小、较率高。B、高中压线圈的自耦联系，阻抗小，对改善系统稳定性有一定作用。C、还可扩大变压器极限制造容量，便利运输和安装。

4.调压方式的选择

对于220kV及以上的降压变压器，仅在电网电压可能有较大变化情况下，采用有载调压方式，一般不宜采用。当电力系统运行确有需要时，在降压变电所亦可装设单独的调压变压器或串联变压器。

根据设计要求，本变电所采用有载调压方式。

2.1.4 绕组数量和连接形式的选择

具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变压器。

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。电力

系统采用的绕组连接方式只要有丫和△，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组多采用丫连接；35KV亦采用丫连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV以下电压，变压器绕组多采用△连接。由于35KV采用丫连接方式，与220、110系统的线电压相位角为0，这样当变压变比为220/110/35KV，高、中压为自耦连接时，否则就不能与现有35KV 系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的变压器，全国投运这类变压器约40～50台。

2.2 主变压器选择结果

查《电力工程电气设备手册：电气一次部分》，选定变压器的容量为180MVA。

由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查《大型变压器技术数据》选定主变型号为：SFPS7-18000/220。

主要技术参数如下：

额定容量：180000（KVA）

额定电压：高压—220±2×2.5% ；中压—121；低压—10.5（KV）

连接组标号：YN/yn0/d11

空载损耗：178(KW)

阻抗电压（%）：高中：14.0；中低：7.0；高低：23.0

空载电流（%）：0.7

所以一次性选择两台SFPS7-180000/220型变压器为主变。

第三章无功功率补偿设计

无功功率补偿装置的主要作用是：提高负载和系统的功率因数，减少设备的功率损耗，稳定电压，提高供电质量。在长距离输电中，提高系统输电稳定性和输电能力，平衡三相负载的有功和无功功率等。

3.1 无功功率补偿技术的现状

目前，国内电网采用的电容补偿技术主要是集中补偿与就地补偿技术。就地补偿技术主要适用于负荷稳定，不可逆且容量较大的异步电动机补偿(如风机、水泵等)，其它各种场合仍主要采用集中补偿技术。下面是几种常用的补偿装置。3.1.1 同步调相机

早期的无功功率补偿装置主要为同步调相机，多为高压侧集中补偿。同步调相机目前在现场仍有少量使用。

3.1.2 静止补偿装置

静止补偿器的基本作用是连续而迅速地控制无功功率，即以快速的响应，通过发出或吸收无功功率来控制它所连接的输电系统的节点电压。

静止补偿器由于其价格较低、维护简单、工作可靠，在国内仍是主流补偿装置。静止补偿器(SVC)先后出现过不少类型，目前来看，有发展前途的主要有直流助磁饱和电抗器型、可控硅控制电抗器型和自饱和电抗器型3种。上述第二种又可分为：固定连接电容器加可控硅控制的电抗器可控硅开关操作的电容器加可控硅控制的电抗器。

实际上，由断路器(电磁型交流接触器)操作的电容器和电抗器在电网中正在大量使用，可以说这种补偿技术是静态的，因为它不能及时响应无功功率的波动。这种装置以电磁型交流接触器为投切开关，由于受电容器承受涌流能力、放电时间及电容器分级以及接触器操作频率、使用寿命等因素制约，因而无法避免以下不足：

(1)补偿是有级的、定时的，因而补偿精度差，跟随性不强，不能适应负荷变化快的场合；受交流接触器操作频率及寿命的限制，静态补偿装置一般均设有投切延时功能，其延时时间一般为30s。对一般稳定负荷，即负荷变化周期大于30s 的负荷，这类补偿装置是有效的，但对一些变化较快的负荷，如电梯、起重、电

焊等，这类补偿装置就无法进行跟踪补偿。

(2)不能做到无涌流投入电容器，对于接触器加电抗器方案，增加损耗较大，对于容性接触器方案，事故率较大，对金属化电容器的使用寿命影响很大；目前，低压电力电容器以金属化自愈式电容器为主，这种电容器的引线喷金属端面对涌流承受能力有限，因此，涌流的大小及次数是影响电容器使用寿命的主要因素。

(3)运行噪声较大。

(4)由于控制部分的负载是接触器的线圈，在投切过程中，造成火花干扰，影响补偿装置的可靠性和使用寿命。

针对上述问题，基于智能控制策略的TSC补偿装置正在引起关注。TSC的基本结构如图1所示。事实上，如果能够进行动态无功功率补偿则能够克服以上不足。

图1 TSC的基本结构

将微处理器用于TSC，可以完成复杂的检测和控制任务，从而使动态补偿无功功率成为可能。基于智能控制策略的TSC补偿装置的核心部件是控制器，由它完成无功功率(功率因数)的测量及分析，进而控制无触点开关的投切，同时还可完成过压、欠压、功率因数等参数的存贮和显示。因此，与断路器操作的电容器装置相比，尽管单台无触点开关的造价比交流接触器高，但该装置仍然有以下几个特点：

①无涌流，允许频繁操作；

②跟踪响应时间快，动态跟踪时间0.02～2s(可调)；

③采用编码循环式投切电容器，可均匀使用电容器，从而延长整个装置的使用寿命；

④具有各种保护功能，如过压保护、缺相保护及谐波分量超限保护等。

3.1.3静止无功发生器

静止无功发生器(static var generator，SVG)又称静止同步补偿器(STATCOM)，是采用GTO构成的自换相变流器，通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功，进行无功补偿。与SVC相比，其调节速度更快且不需要大容量的电

容、电感等储能元件，谐波含量小，同容量占地面积小，在系统欠压条件下无功调节能力强。

SVG的等效电路如图2所示。其中，变压器与补偿器可看作逆变器电路。从电力系统一侧来观察，我们可以把逆变器电路看成是一个产生基波和谐波电压的交流电压源，控制补偿器基波电压大小与相位来改变基波无功电流的大小与相位。当逆变器基波电压比交流电源电压高时，逆变器就会产生一个超前(容性)无功电流。反之，当逆变器基波电压比交流电源电压低时，则会产生一个滞后(感性)无功电流，因此能与系统进行有功、无功之间的交换。若控制方法得当，SVG在补偿无功功率的同时还可以对谐波电流进行补偿。在稳态情况下，SVG的直流侧和交流侧之间没有有功功率交换，无功功率在三相之间流动，因此直流只需要较小容量的电容即可。此外，SVG装置用铜和铁较少，且有优良的补偿特性，因此是新一代无功补偿装置的代表，有很大的发展前途。

图2 SVG 等效电路

我国首台20MvarSVG于1999年3月并入河南电网试运行。

3.2无功功率补偿技术的发展趋势

3.2.1电力有源滤波器

电力有源滤波器(active power filter，APF)的基本原理如图3所示。

图3 电力有源滤波器的基本原

理

电力有源滤波器的交流电路分为电压型和电流型。目前实用的装置90％以上为电压型。从与补偿对象的连接方式来看，电力有源滤波器可分为并联型和串联型。并联型中有单独使用、LC滤波器混合使用及注入电路方式，目前并联型占实用装置的大多数。

目前电力有源滤波器仍存在一些问题，如电流中有高次谐波，单台容量低，成本较高等。随着电力半导体器件向大容量、高频化方向发展，这类既能补偿谐波又能补偿无功的装置必然有很好的发展前景。

第四章220KV变电站电气部分短路计算

系统阻抗：220KV侧电源近似为无穷大系统A，归算至本所220KV母线侧阻=100MVA）,110KV侧电源容量为500MVA，归算至本所110KV母线侧抗为0.015（S

j

阻抗为0.36（S

=100MVA）。变压器型号为SFPS7—180000/220。

j

4.1 短路的基本类型

指电力系统正常运行情况以外的一切相与相之间的短接。三相系统中短路的基本类型有两相短路，单相接地短路，两相接地短路。

4.2短路电流计算的目的

（1）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，能安全可靠地工作。同时，又力求节约资金，这需要进行全面的短路计算。

（2）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，均需要进行必要的短路电流计算。

（3）在设计屋外配电装置时，需按短路条件校验相间和相对地安全距离。

（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）接地装置的设计，也需要短路电流。

4.3 短路点的确定

计算短路点应选择在正常接线方式时，短路电流为最大的点。比如变压器回路的断路器，应比较断路器前后短路时通过该断路器的电流值；母联断路器则应考虑母联断路器向备用母线充电时，备用母线故障，流过母联断路器的电流值。

在每个电压等级选一个短路点，220kV电压等级选在d1点，110kV电压等级选在d2点，10kV电压等级选在d3点。

4.4 计算短路电流的步骤

（1）本所的最大运行方式为两台主变并列运行，此时阻抗最小；最小运行方式为单台主变运行，此时阻抗最大。

（2）本所的短路计算为近似计算，220kV侧系统可近似看成无穷大系统，而110kV、10kV侧正常情况下不接外来电源，所以d1、d2、d3短路时，该侧提供的短路电源可以忽略不计。

（3）计算时，基准容量取100MVA，基准电压取各级平均额定电压，即220kV 侧取230kV，110kV侧取115kV，10kV侧取10.5kV。

（4）计算项目：三相短路电流、冲击电流、全电流（具体计算过程详见设计计算书）。

（5）短路电流计算结果（见表）

短路电流

第五章导体和电气设备的选择正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。

尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。

本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选择，导线的选择。

气设备选择的一般原则：

应满足正常运行、检修、断路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。

应按当地环境条件校验；

应力求技术先进与经济合理；

选择导体时应尽量减少品种；

扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致；

选用新产品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。

技术条件：

选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。同时，所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。各种高压设备的一般技术条件如下表：

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告

电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站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，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠

变电所电气部分设计

变电所电气部分设计公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

目录 引言 (3) 第一篇任务说明书 (4) 第二篇设计说明书 (6) 1.概述 (6) 2. 电气主接线设计 (7) 电气主接线概述 (7) 主接线设计 (7) 35KV侧主接线设计 (7) 10KV侧主接线设计 (11) 3. 主变压器数量、台数和型号的选择 (12) 4．所用变的选择与设计 (14) 5．短路电流的计算 (15) 6．20 20 23 (23) 27 (31) 31 (33) 34

(37) (37) .........38 7. 无功补偿 (39) 第三篇计算书 (44) 1. 主变压器的容量计算 (44) 2. 所用变的容量计算 (44) 3. 短路电流的计算 (45) 结论 (48) 参考文献 (49) 附录 (50) 电气主接线图 (50)

引言 随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固 性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。 变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有两个电压等级，一个是35kV，一个是10kV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。

110kV变电站电气一次部分课程设计

课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经

变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)

某变电所电气部分设计

本科生毕业论文（设计） 题目：某变电所电气部分设计 学习中心： 层次：专科起点本科 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生： 指导教师： 完成日期：年月日

I 个字符的中文摘要。 针对本题目，摘要可写成： 变电所是电力系统的重要组成部分。变电所电气一次部分设计包括变电所总体分析、主变选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、配电装置和总平面设计等。 第二段主要介绍本次论文设计主要的内容、方法以及得到的成果。

某变电所电气部分设计 目录 内容摘要 ...........................................................................................................................I 1 绪论 . (1) 1.1 的发展现状与趋势 (1) 1.2 的研究背景 (1) 1.3 本次论文的主要工作 (1) 2 建筑电气设计的主要内容 (2) 2.1 变电所的总体分析及主变选择 (2) 2.2 电气主接线的选择 (2) 2.3 短路电流计算 (2) 2.4 电气设备选择 (2) 2.5 设计 (2) 3 变电所的总体分析及主变选择 (3) 3.1 变电所的总体情况分析 (3) 3.2 主变压器容量的选择 (3) 3.3 主变压器台数的选择 (3) 4 电气主接线设计 (4) 4.1 引言 (4) 4.2 电气主接线设计的原则和基本要求 (4) 4.3 电气主接线设计说明 (4) 5 短路电流计算 (5) 5.1 短路计算的目的 (5) 5.2 变电所短路短路电流计算 (5) 6 结论 (6) 参考文献 (7) 附录 (8) II

某110kV降压变电所电气部分初步设计_毕业设计论文

广西大学成人高等教育毕业设计（论文）任务书 题目：E县某110kV降压变电所 电气部分初步设计 学院电气工程学院 专业电气工程及其自动化

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 为了满足经济发展的需要，根据有关单位的决定修建1座110KV降压变电所。首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济，及可靠性方面考虑，确定了110KV，35KV，10KV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，电流互感器，电压互感器进行了选型，从而完成了110KV电气一次部分的设计。关键词：变电所主变压器短路电流计算选型

第一部分设计说明书; (2) 第1章设计说明 (2) 1.1环境条件 (2) 1.2电力系统情况 (2) 1.3设计任务 (3) 第2章电气主接线的设计 (3) 2.1电气主接线概述 (3) 2.2110KV侧主接线的设计 (4) 2.335KV侧主接线的设计 (4) 2.410KV侧主接线的设计 (4) 2.5主接线方案的比较选择 (4) 第3章短路电流的计算……………………………………………………. 3.1短路电流计算的目的及规定……………………………………… 3.2短路电流的计算结果……………………………………………… 第4章主要电气设备的选择与校验………………………………………. 4.1电气设备选择概述与校…………………………………………… 4.2主变压器的选择与校验…………………………………………… 4.3高压断路器及隔离开关的选择与校验...…………………………. 4.4母线的选择与校验………………………………………………… 4.5电流互感器的选择与校验………………………………………… 4.6电压互感器的选择与校验………………………………………… 第5章变压器、线路的继电保护…………………………………………. 5.1继电保护的作用…………………………………………………… 5.2主变压器继电保护………………………………………………… 5.335KV线路继电保护……………………………………………… 第6章防雷装置及接地装置说明…………………………………………. 6.1防雷装置的规划原则……………………………………………… 6.2防雷装置的规划结果……………………………………………… 6.3接地装置的说明……………………………………………………

220kV变电站电气一次部分设计

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 design ABSTRACT The 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

110kV变电所电气一次设计

第1章原始资料分析 1.变电站的地址和地理位置选择：建设一个变电站要考虑到地理环境、气象条件等因素，包括： ⑴年最高温度、最低温度。 ⑵冬季、夏季的风向以及最大风速。 ⑶该地区的污染情况。 2.确定变电站的建设规模设计⑴电压等级有两个：110kV 10kV。⑵主变压器用两台。⑶进出线情况：110kV有两回进线，10kV有18回出线。 3.设计110kV和10kV侧的电气主接线：通过比较各种接线方式的优缺点、适用范围，确定出最佳的接线方案。 ⑴110kV侧有两回进线，为电源进线，此时宜采用桥形接线，根据桥断路器的安装位置，可分为内桥和外桥接线两种，比较这两种接线的特点，适用范围，确定110kV侧的接线方式为内桥接线。 ⑵10kV侧有18回出线，可供选择的接线方式有： ①单母线分段接线。 ②双母线以及双母线分段。 ③带旁路母线的单母线和双母线接线。 比较这几种接线方式的优缺点，适用范围，确定出10KV侧的接线方式为单母线分段接线。 4.计算短路电流及主要设备选型。 ⑴主变压器的型号、容量、电压等级、冷却方式、结构、容量比和中性点接地方式的选择等。 ①主变的容量： 主变容量的确定应根据电力系统5-10年发展规划进行。当变电所装设两台 第0页共30 页

及以上主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60-80%。 ②接线方式： 我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”联接；35kV采用“Y”联接，其中性点多通过消弧线圈接地。因此，普通双绕组一般选用YN，d11接线；三绕组变压器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。 5.绘制电气主接线图；总平面布置图；110kV和10kV的进出线间隔断面图等有关图纸。 6.简要设计主变压器继电保护的配置、整定计算 选择几个特殊的短路点：如110kV侧、10kV母线上。根据系统的短路容量进行整定计算。 7.防雷接地设计 防雷设计要考虑到年雷暴日，保护范围等因素。接地设计考虑到主要的电气设备能可靠的接地，免受雷电以及短路。 第1页共30 页

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

220KV变电站电气设计说明书

220KV变电站电气设计说 明书 第1章引言 1.1 国外现状和发展趋势 (1) 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。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。 (2) 当前的变电站自动化技术 20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。 (3) 国外变电站自动化技术 国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。 (4) 原始变电站自动化系统存在的问题 资料分目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国也没有相应的技术标准出台。标准和规的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系

110KV变电站电气部分设计

110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)

二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两

110 35 10KV降压变电所电气部分设计

第一章电气主接线的设计 一、原始资料分析 本设计的变电站为降压变电站,有三个电压等级：高压侧电压为110kv,有二回线路；中压侧电压为35kv,有六回出线；其中有四回出线是双回路供电。低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。从以上资料可知本变电站为配电变电站。 二、主接线的设计 配电变电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资和减少占地面积。随着出线数的不同，可采用桥形、单母分段等。低压侧采用单母线和单母线分段。可按一下几个原则来选： 1 运行的可靠 断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 2 具有一定的灵活性 主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。 3 操作应尽可能简单、方便 主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。 4 经济上合理 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。 5应具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考

虑到具有扩建的可能性。 变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。 1．110KV侧 根据原始资料，待设变电站110kv侧有两回线路。按照《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定：在110~220kv配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4回时，一般采用分段单母线接线。待设变电所可考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较。 方案1：采用单母线分段带旁路接线 其优缺点：⑴对重要用户可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。 ⑵当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍 可继续工作，但需限制一部分用户的供电。 ⑶单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。 ⑷单母线分段便于过渡为双母线接线。 ⑸采用的开关、刀闸较多，某一开关检修时，对有穿越电流的环网线 路有影响。 〔6〕开关检修时，可用旁路代路运行，无需停电。 〔7〕易于扩建，利于以后规划。 方案2：采用内桥接线 其优缺点：⑴两台断路器1DL和2DL接在电源出线上，线路的切除和投入是比较方便。 ⑵当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回路仍可 继续工作。 ⑶当变压器故障时，如变压器1B故障，和变压器1B连接的两台 断路器1DL和3DL都将断开，当切除和投入变压器时，操作也 比较复杂。 ⑷较容易影响有穿越功率的环网系统，内桥接线适用于故障较多 的长线路，且变压器不需要经常切换运行方式的变电所。 方案3：采用外桥接线 其优缺点：⑴当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可。 ⑵当线路故障时，例如引出线1X故障，断路器1DL和3DL都将 断开，因而变压器1B也被切除。 ⑶外桥接线适用于线路较短、变压器按经济运行需要经常切换且

220kV变电站电气设计

摘要 随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。 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；防雷保护。

目录 摘要 (1) 引言 (4) 任务书 (5) 第一章主变压器的选择 (6) 1.1主变压器的选择原则 (6) 1.1.1 主变压器容量和台数的选择原则 (6) 1.1.2 主变压器容量的选择 (6) 1.1.3 主变压器型式的选择 (7) 1.1.4 绕组数量和连接形式的选择 (7) 1.2主变压器选择结果 (8) 1.3所用变选择 (8) 第二章电气主接线的设计 (10) 2.1主接线概述 (10) 2.2主接线设计原则 (10) 2.3主接线的选择 (10) 第三章 220KV变电站电气部分短路计算 (14) 3.1变压器的各绕组电抗标幺值计算 (14) 3.210KV侧短路计算 (15) 3.3220KV侧短路计算 (18) 3.4110KV侧短路计算 (20) 第四章导体和电气设备的选择 (22) 4.1断路器和隔离开关的选择 (23) 4.1.1 220KV出线、主变侧 (23) 4.1.2 主变110KV侧 (27) 4.1.3 10KV断路器隔离开关的选择 (29) 4.2电流互感器的选择 (34) 4.2.1 220KV侧电流互感器的选择 (34) 4.2.2 110KV侧的电流互感器的选择 (36) 4.2.3 10KV侧电流互感器的选择 (37) 4.3电压互感器的选择 (38) 4.3.1 220KV侧母线电压互感器的选择 (38) 4.3.2 110KV母线设备PT的选择 (39) 4.3.3 10KV母线设备电压互感器的选择 (39) 4.4导体的选择与校验 (39)

变电站电气部分设计设计

精选资料 0 前言 随着当前社会的发展，电，几乎已经成为我们生活中不可缺少的一部分，在人们的生产生活中有着重要的作用，因此，我们国家对电的投入给予了很高的重视，现今，我国的电网虽然是日趋完善，但是，在矿井的供电部分却依然存在很多问题，在变电站的设计部分也仍然有很多急需解决的问题，此次设计主要就是针对矿井的供电特殊性，根据所学知识进行一次全面系统的设计。 变电所就是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护，通过变换、分配、输送与保护将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。 变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。 本设计以漳村煤矿地面变电所设计为例，结合已知数据进行负荷计算并选择补偿装置-电容器的容量，以及短路电流计算、电气设备选择等，通过本次设计将所学的知识进行系统的、合理的、灵活的运用，真正做到学以致用。

1 概述 1.1 自然情况 漳村煤矿是潞安矿业（集团）公司下属的一座国有特大型矿井，位于山西省沁水煤田中段。 变电站所在地区年最高温度为38C，年平均气温为18C，年最低气温为零下12C， 年最热月平均最高温度为26C，年最热月地下0.8m处平均温度19.6C，当地主导风向为西北风，年雷暴日数为28.3日/年。地区平均海拔1200m，底层以砂质黄土为主，土壤允许承载能力为20吨/米2，中等含水量时，实得土壤电阻率为0.8×104Ω/㎝。每月基本电费按变压器容量计为35月/kVA，动力电费为0.55元/kWh，照明电费为0.6元/kWh，要求变电所负荷功率因数不低于0.92。 漳村煤矿井田位于沁水煤田东缘中段,东起3号煤层露头线,西部与常村矿井田相接,北以文王山南断层为界,南与王庄、石圪节井田相接,走向长3 5km,倾斜长7 9km,面积27 66km2。现开采的3号煤层平均厚度6 45m,走向近似南北,倾向西,倾角37°,一般为5°,属缓

220kV变电站设计说明书

220kV变电站设计说明书1.1 220kV变电站在国发展现状与趋势 电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力行业的发展水平越来越高，特别是在电的输送方面有了更高的要求。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。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，要考虑到经济来选择主变压器。 1.2 220kV变电站设计规 （1）国家电网公司《关于印发<国家电网公司110（66）～500kV变电站通用设计修订工作启动会议纪要>的通知》（基建技术〔2010〕188号) （2）《国家电网公司220kV变电站典型设计》（2005版） （3）《国家电网公司输变电工程通用设备（2009年版）》 （4）《国家电网公司输变电工程典型设计-220kV变电站二次系统部分》（2007年版）（5）Q/GDW166-2007 《国家电网公司输变电工程初步设计容深度规定》 （6）Q/GDW204-2009 《220kV变电站通用设计规》 （7）Q/GDW383-2009 《智能变电站技术导则》 （8）Q/GDW393-2009 《110（66）～220kV智能变电站设计规》 （9）Q/GDW161-2007 《线路保护及辅助装置标准化设计规》 1.3变电站位置的选择 图1为广西大学西校园用电量比较大的建筑物简化地图，对于变电站位置的选取，我

220kv变电站电气部分设计

220kv变电站电气部分设计

******毕业生论文 题目：220kV降压变电所电气部分设计 系别电力工程系＿ 专业供用电技术 班级 ********** 学号*********** ＿ 姓名

Keywords: main electrical wiring；transformers；short circuit current；lightning protection。 目录 摘要 (2) ABSTRACT (2) 引言 (6) 第一章电气主接线选择 (7) 第1节概述 (7) 第2节主接线的接线方式选择 (6) 第二章主变压器容量、台数及型式的选择 (9) 第1节概述 (9) 第2节主变压器台数的选择 (9) 第3节主变压器容量的选择 (10) 第4节主变压器型式的选择 (10) 第三章短路电流计算 (12) 第1节概述 (14) 第2节短路计算的目的及假设 (15) 第四章电气设备的选择 (18) 第1节概述 (18)

第2节断路器的选择 (19) 第3节隔离开关的选择 (21) 第4节高压熔断器的选择 (23) 第5节互感器的选择 (23) 第6节母线的选择 (25) 第7节支持绝缘子及穿墙套管的选择 (27) 第8节限流电抗器的选择 (29) 第五章电气总平面布置及配电装置的选择 (30) 第1节概述 (30) 第2节高压配电装置的选择 (31) 第六章继电保护配置规划 (33) 第1节变电所主变保护的配置 (37) 第2节 220KV、110KV、10KV线路保护部分 (34) 第七章防雷设计规划 (35) 第1节概述 (35) 第2节防雷保护的设计 (36) 第3节主变中性点放电间隙保护 (37) 结论 (38) 致谢 (38) 参考文献 (38)

110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)

110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)

2008级电气工程基础课程设计指导书 110kV降压变电所电气部分初步设计 一、设计目的 (1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识； (2) 培养分析问题和解决问题的能力； (3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 二、设计内容及设计要求 1 设计内容 本次设计的是一个降压变电站，有三个电压等级(110kV／35kV／10kV)。本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。 (1) 主接线设计 分析原始资料，根据任务书的要求拟出各级电压母线的接线方式(可靠性、经济性和灵活性)， (2) 主变压器选择 根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级等，通过技术经济比较选择主接线最优方案； (3) 短路电流计算 根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流，并列表表示出短路电流的计算结果； (4) 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高 压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 编制设计成果 1）编制设计说明书 2）编制设计计算书 3）绘制变电所电气主接线图纸1张（A2图纸） 2 设计要求 设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，．并 且具有可扩建的方便性。要求如下： (1) 通过经济技术比较，确定电气主接线。 (2) 短路电流计算

(1) 变电站供电范围：110 kV 线路：最长100 km，最短50 km；35 kV 线路：最长70 km，最短20 km；10 kV 低压馈线：最长30km，最短10km (2) 未尽事宜按照设计常规假设。 四、要求 1．在资料一、二中任选一种情况作设计。 2．画图软件自选，手画也可。 4．主要参考资料 [1] 熊信银, 张步涵.电气工程基础.华中科技大学出版社，2005 [2] 何仰赞温增银，电力系统分析，华中科技大学出版社，2001 [3] 西北电力设计院东北电力设计院，电力工程设计手册，上海人民出版社，1972 [4] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设备手册，中国电力出版社，1998 [5] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设计手册，中国电力出版社，1998 [6] 陈跃.电力工程专业毕业设计指南.电力系统分册.中国水利水电出版 [7] 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.2004 [8] 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.2002 [9] 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社 [10] 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.2003

变电所电气部分设计

目录 引言 (3) 第一篇任务说明书 (4) 第二篇设计说明书 (6) 1.概述 (6) 2. 电气主接线设计 (7) 2.1电气主接线概述 (7) 2.2主接线设计 (7) 2.4.1 35KV侧主接线设计 (7) 2.4.2 10KV侧主接线设计 (11) 3. 主变压器数量、台数和型号的选择 (12) 4．所用变的选择与设计 (14) 5．短路电流的计算 (15) 6．电气设备的选择………………………………………………………………………错误! 未定义书签。20 6.1 电气设备选择的一般条件 (20) 6.2 断路器隔离开关的选择……………………………………………………………错误! 未定义书签。23 6.2.1 35kV侧断路器、隔离开关的选择………………………………………错误! 未定义书签。23 6.2.2 10kV侧断路器、隔离开关的选择………………………………………错误! 未定义书签。27 6.3互感器的选择…………………………………………………………………错误!未 定义书签。……错误!未定义书签。31

6.3.1 电流互感器的选择…………………………………………………………错 误!未定义书签。31 6.3.2 电压互感器的选择…………………………………………………………错 误!未定义书签。33 6.4 线路参数的选择 (34) 6.4.1 35kV架空线路的选择 (34) 6.4.2 10kV母线和电缆的选择 (35) 6.5 配电装置的选择……………………………………………………………………错误! 未定义书签。 (37) 6.5.1 35kV屋外配电装置………………………………………………………37… 37 6.5.2 10kV高压开关柜 (38) 7. 无功补偿 (39) 错误!未定义书签。错误!未定义书签。 8. 变电所的防雷保护规划 (41) 第三篇计算书 (44) 1. 主变压器的容量计算 (44) 2. 所用变的容量计算 (44) 3. 短路电流的计算 (45) 结论 (48) 参考文献 (49) 附录 (50) 电气主接线图 (50)