【正文】 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 1 前 言 電能在現(xiàn)代社會中是最方便，也是最重要的能源。因此合理的設(shè)計220kV 變電站是個很重要的問題，電力要先行于經(jīng)濟的發(fā)展，這樣才能給經(jīng)濟留有足夠的發(fā)展空間，需要我們予以高度重視。 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是 220kV 變電站設(shè)計，通過去圖書館借閱資料，了解主要的設(shè)備選取和短路電流的整定計算，從中讓我學(xué)習(xí)了很多書本上沒有的東西，這對我以后的工作至關(guān)重要。隨著大電網(wǎng)建設(shè)的逐步推進，一方面是要大力加強電源建設(shè)，以確保電力先行，另一方面，要繼續(xù)深化電力體制改革，實施廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)，并建立起規(guī)范的電力市場。有競爭才 有進步的空間，我們不能固步自封，隨著 1000kV 特高壓的示范工程的推廣，我國電力的發(fā)展水平已經(jīng)躍居世界前列。 作為一名電力工作人員，我一定要把基本的知識融會貫通。通過我們的努力，我堅信，在接下來的時間里，中國的電力工業(yè)必能持續(xù)、高速地發(fā)展，取得更加輝煌的成就。 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 2 摘 要 本設(shè)計書主要介紹了 220kV 區(qū)域變電所電氣一次部分的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法。設(shè)計的內(nèi)容有 220kV 區(qū)域變電所的電氣主接線的選擇，主變壓器、所用變壓器的選擇，母線、斷路器和隔離開關(guān)的選擇，互感器的配置， 220kV、110kV、 35kV 線路的選擇和短路電流的計算。設(shè)計中還對主要高壓電器設(shè)備進行了選擇與計算，如斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。此外還進行了防雷保護的設(shè)計和計算，提高了整個變電所的安全性。 關(guān)鍵詞： 變電站 ， 主接線 ， 變壓器 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 shortcircuit current calculations. The design of the main high pressure also had a choice of electrical equipment and puting, such as circuit breakers, isolating switches, voltage transformers, current transformers and so on. In addition, a lightning protection design and puting, increased the safety of the entire substation. Keywords: substation。 main connection。 transformer 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 3 目 錄 第一章 原始資料分析 .............................................. 5 設(shè)計任務(wù) .................................................. 5 原始資料 .................................................. 5 第二章 主變壓器的選擇 ............................................ 7 概述 ..................................................... 7 主變壓器臺數(shù)的選擇 ...................................... 7 主變壓器容量的選擇 ...................................... 8 主變壓器型號的選擇 ...................................... 8 所用變壓器的選擇 ........................................ 12 第三章 電氣主接線選擇 ........................................... 14 概述 .................................................... 14 主接線的選擇 ............................................ 17 所用電接線的選擇 ........................................ 19 第四章 短路電流計算 ............................................. 21 短路計算的目的及假設(shè) ................................... 21 短路電流計算 ............................................ 24 第五章 電氣設(shè)備與母線的選擇 .................................... 28 概述 ...................................................... 28 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則 ............................ 28 電氣選擇的條件 .................................... 28 10kV 電壓等級電抗器的選擇 ................................ 30 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 .............................. 32 斷路器的選擇 ....................................... 32 隔離開關(guān)的選擇 .................................... 35 互感器的選擇 ............................................. 37 電流互感器的選擇 .................................. 37 電壓互感器的選擇 .................................. 37 互感器的選擇結(jié)果表 ................................ 41 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 4 母線的選擇 ............................................... 42 裸導(dǎo)體的選擇及校驗原則 ............................ 42 220kV 側(cè)母線的選擇 ................................ 44 110kV 側(cè)母線的選擇 ................................ 45 10kV 硬母線選擇 .................................... 46 第六章 配電裝置 ................................................. 48 概述 ..................................................... 49 配電裝置特點 ...................................... 49 配電裝置的基本要求 ................................ 49 配電裝置的最小安全凈距 ............................ 50 配電裝置的設(shè)計原則及步驟 ......................... 53 屋內(nèi)配電裝置 ............................................ 53 屋內(nèi)配電裝置的總體布置原則 ....................... 54 屋內(nèi)配電裝置的布置 ................................ 54 屋外配電裝置 ............................................. 55 第七章 防雷保護 .................................................. 56 直擊雷防護 .............................................. 57 雷電過電壓的防護 ...................................... 60 第八章 畢業(yè)小結(jié) .................................................. 60 第九章 參考文獻 .................................................. 66 第十章 圖紙 ...................................................... 67 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 5 第一章 原始資料分析 設(shè)計任務(wù) 由于洛陽南部電網(wǎng)的迅速發(fā)展，伊川、汝陽、嵩縣的供電就慢慢有了很大的缺口，因此需要在水寨附件建一座變電站，起點供電和聯(lián)絡(luò)作用。根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃需新建一座 220kV 區(qū)域變電所，該所變電站建成后與 110kV 和220kV 電網(wǎng)相連，近期 10kV 沒有出線，只帶站用電和無功補償裝置。 原始資料 按規(guī)劃要求，該所有 220kV、 110kV 和 10kV 三個電壓等級。 220kV 出線 9 回（其中備用 2 回）， 110kV 出線 12 回（其中備用 2 回）。 110kV 側(cè)作為一些地區(qū)變電所進線。Ⅰ、Ⅱ類用戶占 60%，最大一回出線負(fù)荷為 3000kVA，變電站總的所用最大負(fù)荷為 ,250kVA。 各級電壓側(cè)功率因數(shù)和最大負(fù)荷利用小時數(shù)為： 220kV 側(cè) cos?? maxT ? 3800 小時 /年 110kV 側(cè) cos?? maxT ? 4200 小時 /年 10kV 側(cè) cos?? maxT ? 9760 小時 /年 220kV 和 110kV 側(cè)出線主保護為 瞬時動作，后備保護時間分別為 2 s 、。 系統(tǒng)阻抗： 220kV 側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng)，歸算至本所 220kV 母線西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 6 側(cè)阻抗為 ( jS =100MVA)， 110kV 側(cè)電源容量為 1000MVA，歸算至本所 110kV母線側(cè)阻抗為 （ jS =100 MVA）， 10kV 側(cè)沒有電源。 該地區(qū)最熱月平均溫度為 38℃，年平均氣溫 20℃，絕對最高氣溫為40℃，土壤溫度為 18℃，海拔 100m。 該變電所位 于市郊半山坡上，地勢比較高，無洪澇現(xiàn)象。交通便利，由于附件有幾座火電廠和工業(yè)群，環(huán)境污染比較嚴(yán)重。 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 7 第二章 主變壓器的選擇 概述 變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng) 5～ 10 年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損耗，運行和檢修不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小 ，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。 在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電所的自身特點，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟性來選擇主變壓器。 主變壓器臺數(shù)的選擇 由原始資料可知，我們本次所設(shè)計的變電所是市郊 220kV 降壓變電站，它是以 220kV 受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至 110kV 及 10kV 母線上。若全所停電后，將引起下一級變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個市區(qū)的供電，因此選擇主 變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。