【正文】 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) [論文 ]任務(wù)書 姓名 班號(hào) 秋電氣班 院系 同組姓名 指導(dǎo)教導(dǎo) XXXX 一、 課題名稱 （論文標(biāo)題） 某 220KV 變電所一次部分電氣初步設(shè)計(jì) 二、 課題內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)的課題是一座 220KV 變電站一次初步設(shè)計(jì)，該變電所是一座地區(qū)性的重要樞紐變電所，它擔(dān)負(fù)著 220KV 和 110KV 兩個(gè)電壓等級(jí)之間的功率交換。 今欲組建的 220KV 降壓變電所位于某中型城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼 廠供電，且附近還有地區(qū)負(fù)荷。因而，該地區(qū)工農(nóng)業(yè)負(fù)荷集中，需電量大。而原有的 220KV 變電所和火電廠對(duì)某些大型電力用戶供電距離過(guò)大，使電壓質(zhì)量不能很好地滿足要求，供電可靠性達(dá)不到預(yù)期要求。所以這些條件為組建 220KV 變電所提供了必要性，也正是建所的主要目的。 220KV 降壓變電所位于該地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，地勢(shì)平坦，交通方便。高壓側(cè)以接受系統(tǒng)電能為主，降壓后供電給本地區(qū)的 110KV 變電所用戶。因此它屬于地區(qū)變電所，對(duì)本地區(qū)的正常供電起到了重要作用。若全所停電，造成重要經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及生命。 本所電壓等級(jí)為 220/110/10KV。其中 220KV 電壓等級(jí)母線有 2 回輸出線路； 110KV電壓等級(jí)送出 2回線路；在低壓側(cè) 10KV 送出 12回線路并全部采用電纜出線。 這篇論文是經(jīng)我國(guó)現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范，規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。此設(shè)計(jì)是一個(gè)初步設(shè)計(jì)，在參考有關(guān)資料和書籍的基礎(chǔ)上，完成設(shè)計(jì)任務(wù)書上的所有要求，并且在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，力爭(zhēng)使設(shè)計(jì)方案達(dá)到最優(yōu)狀況。 2 三、 課題任務(wù)要求 電氣主接線設(shè)計(jì)。 短路電流計(jì)算及設(shè)備選擇。 配電裝置設(shè)計(jì)。 防雷保護(hù)與接地設(shè)計(jì)。 四、同組設(shè)計(jì)者 無(wú) 五、主要參 考文獻(xiàn) [1] 王梅義 . 220500KV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 . 北京：水利電力出版社， 1995 年 [2] 李強(qiáng) . 220～ 330KV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 . 北京：中國(guó)電力出版社， 1989 年 [3] 朱力 . 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè) . 天津：天津大學(xué)出版社， 1989 年 [4] 陳衡 . 35110KV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 . 北京：中國(guó)電力出版社， 1998 年 [5] 陳光琦 . 導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程 . 北京：中國(guó)電力出版社， 2021 年 [6] 賀家李、宋從矩 . 電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)技術(shù) 規(guī)程 . 北京：中國(guó)電力出版社， 2021 年 [7] 周文俊 . 高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程 . 北京：電力工業(yè)出版社， 1999 年 [8] 莊日平 . 短路電流計(jì)算 . 北京：水利電力出版社， 1994 年 [9] 張國(guó)華 . 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 . 北京：中國(guó)電力出版社， 1996 年 [10] 張道民 . 發(fā)電廠電氣部分 . 北京：第三版 . 水利電力出版社， 1999 年 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 教研室主任簽字 年 月 日 3 摘 要 該 地區(qū)工農(nóng)業(yè)負(fù)荷集中，需電量大。而原有的 220KV變電所和火電廠對(duì)某些大型電力用戶供電距離過(guò)大，使電壓質(zhì)量不能很好地滿足要求，供電可靠性達(dá)不到預(yù)期要求。所以這些條件為組建 220KV變電所提供了必要性，也正是建所的主要目的。分別以 110KV和 10KV的電壓向附近工業(yè)部門供電，設(shè)計(jì)要求采用 220KV 出線 2 回 ,110KV 出線 2 回，10KV出線 12 回（電纜）?；谏鲜鰲l件，變電站的設(shè)計(jì)在滿足國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡量考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。形式上采用獨(dú)立變電站。主變壓器采用滿足需求的三繞組變壓器，一次設(shè)備的選取都充分考慮 了生產(chǎn)的需要。在防雷上采用通用的防雷設(shè)計(jì)方法。在保證供電可靠性的前提下，減少事故的發(fā)生，降低運(yùn)行費(fèi)用。 關(guān)鍵詞： 220KV 變電站；繼電保護(hù)；防雷；可靠性 4 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ……………………………………………………………………………… ........1 摘要 ………………………………………………………………………………………… … 3 第 1 章 引言 ………………………………………………………………………… ............6 第 2 章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ……………………………………… ……………………………… .....7 總體分析 ………………………………………………………………………………… 7 變電所總體分析 ……………………………………………………………………… ..7 負(fù)荷分析 ……………………………………………………………………………… ..7 主變壓器的選擇 ……………………………………………………………………… ..7 電氣主接線設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… ...9 電氣主接線設(shè)計(jì)的基 本要求和基本原則 …………………………………………… 10 各電壓等級(jí)電氣主接線設(shè)計(jì) ……………………………………………………… ....11 短路電流計(jì)算 …………………………………………………………………………… .14 短路電流計(jì)算的目的與系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定 ……………………………………… 14 短路形式的確定與短路計(jì)算點(diǎn)的確定 ……………………………………………… 15 短路電流的計(jì)算 ……………………………………………………………………… 15 電氣設(shè) 備選擇 …………………………………………………………………………… ..18 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一般條件 …………………………………………………… ..18 電氣設(shè)備的形式選擇 ………………………………………………………………… ..19 電氣設(shè)備和導(dǎo)體選擇結(jié)果覽表 ……………………………………………………… ..20 配電裝置及總平面布置設(shè)計(jì) …………………………………………………………… ..21 配電裝置設(shè)計(jì)原則 …………………………………………………………………… ..22 形式選擇與配電裝置選擇 …………………………………………………………… ..22 總平面設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… ..23 防雷設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………………… ..23 . 1 防雷設(shè)計(jì)原則 ………………………………………………………………………… ..23 繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… ..24 變壓器主保護(hù) ………………………………………………… ……………………… ..25 變壓器后備保護(hù) ……………………………………………………………………… ..25 母線保護(hù) ……………………………………………………………………………… ..25 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算書 ………………………………………………………………………… 26 短路電流計(jì)算的目的 …………………………………………………………………… ..26 短路電流的計(jì)算 ………………………………………………………………………… ..26 參數(shù)計(jì)算 ……………………………………… ……………………………………… ..27 5 各短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算 ……………………………………………………………… 28 第 4 章 電氣設(shè)備的選擇 ……………………………………………… ………………… ....38 220kV側(cè)電氣設(shè)備選擇 ………………………………………………………………….. 38 高壓斷路器的選擇 …………………………………………………………………… ..38 隔離開關(guān)的選擇 ……………………………………………………………………… ..39 電壓互感器的選 擇 …………………………………………………………………… ..39 電流互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..39 母線的選擇 …………………………………………………………………………… ..40 母線支柱絕緣子的選擇 ……………………………………………………………… ..40 穿墻套管的選擇 ……………………………………………………………………… ..40 110kV側(cè)電氣設(shè)備選擇 ………………………………………………………………… ..41 高壓斷路器的選擇 …………………………………………………………………… ..41 隔離開關(guān)的選擇 ……………………………………………………………………… ..42 電壓互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..43 電流互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..43 10kV側(cè)電氣設(shè)備選擇 ………………………………………………………………… ..43 高壓斷路器的選擇 …………………………………… ……………………………… ..43 隔離開關(guān)的選擇 ……………………………………………………………………… ..44 電壓互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..45 電流互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..45 10kV母線的選擇 ……………………………………………………………………… .45 母線支柱絕緣子的選擇 ……………………………………………………………… ..46 穿墻套管的選擇 ……………………………………………………………………… ..47 結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………………………………………… 48 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………… ..49 致謝 ………………………………………………………………………………………… ..50 6 第 1章 引言 電力事業(yè)的日益發(fā)展緊系著國(guó)計(jì)民生。它的發(fā)展水平和電氣的程度，是衡量一個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及其社會(huì)現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。 黨的十六大提出了全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo) ，從一定意義上講，實(shí)現(xiàn)這個(gè)宏偉目標(biāo)，需要強(qiáng)有力的電力支撐，需要安全可靠的電力供應(yīng)，需要優(yōu)質(zhì)高效的電力服務(wù)。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成本專業(yè)所有課程后進(jìn)行的綜合能力考核。通過(guò)對(duì)原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇及效驗(yàn)、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了 220kV 變電站所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防雷保護(hù)方案。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到了鞏固“發(fā)電廠電氣部分”課程的理論知識(shí)，掌握變電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，體驗(yàn)和鞏固我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的 水平和能力，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決問(wèn)題能力的目的。務(wù)求使我們更加熟悉電氣主接線，電力系統(tǒng)的潮流及短路計(jì)算以及各種電力手冊(cè)及其電力專業(yè)工具書的使用，掌握變電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，并在設(shè)計(jì)中增新、拓寬。提高專業(yè)知識(shí)，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，開發(fā)創(chuàng)造型思維，提高專業(yè)技術(shù)水平和管理，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，成為一專多能的高層次復(fù)合型人才。 7 第 2 章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 變電所總體分析 今欲組建的 220KV降壓變電所位于某中型城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，且附近還有地區(qū)負(fù)荷。因而，該地區(qū)工農(nóng)業(yè)負(fù)荷集中，需電量大。而原有的 220KV 變電所和火電廠對(duì)某些大型電力用戶供電距離過(guò)大，使電壓質(zhì)量不能很好地滿足要求，供電可靠性達(dá)不到預(yù)期要求。所以這些條件為組建 220KV 變電所提供了必要性，也正是建所的主要目的。 220KV 降壓變電所位于該地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，地勢(shì)平坦，交通方便。高壓側(cè)以接受系統(tǒng)電能為主，降壓后供電給本地區(qū)的 110KV 變電所用戶。因此它屬于地區(qū)變電所，對(duì)本地區(qū)的正常供電起到了重要作用。若全所停電，造成重 要經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及生命。 本所電壓等級(jí)為 220/110/10KV。其中 220KV 電壓等級(jí)母線有 2回輸出線路； 110KV電壓等級(jí)送出 2回線路；在低壓側(cè) 10KV 送出 12回線路并全部采用電纜出線。 負(fù)荷分析 變電所綜合最大負(fù)荷是選擇主變壓器容量及臺(tái)數(shù)配置的依據(jù)。將變電所供電范圍內(nèi)所有用戶的負(fù)荷相加乘以同時(shí)系統(tǒng)，并考慮網(wǎng)損后即可得變電所的最大綜合負(fù)荷。其中，各電力用戶的最大綜合負(fù)荷不一定出現(xiàn)在同一時(shí)間。因此，變電所的綜合最大負(fù)荷不是各用戶最大負(fù)荷的直接相加，而是比它們的總和要小些。 主變壓器的 選擇 在發(fā)電廠和變電所中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。根據(jù)有關(guān)《 22050