【正文】 華北電力大學成人教育畢業(yè)設計（論文） 1 220KV 變電站一次系統(tǒng) 設計 摘要 隨著經濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設計越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質量、技術經濟狀況、供電的可靠性指標也日益提高，因此對供電設計也有了更高、更完善的要求。設計是否合理，不僅直接影響基建投資、運行費用和有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產方面，它和企業(yè)的經濟效益、設備人身安全密切相關。 變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設備及配電網絡按一定的接線方式所構成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，然 后將電能安全、可靠、經濟的輸送到每一個用電設備的轉設場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設計和控制模式，才能適應 現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產和社會生活的發(fā)展趨勢。隨著計算機技術、現(xiàn)代通訊和網絡技術的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術基礎。 關鍵詞 ： 變電站、負荷 、變壓器、電氣主接線、 華北電力大學成人教育畢業(yè)設計（論文） 2 220KV substation system design time Abstract With economic development and the rapid rise of modern industrial construction, power supply system design more prehensive, systematic, plant fastgrowing consumption of electricity, for power quality, technical and economic conditions, supply reliability index is also increasing, so of power supply design have higher and better requirements. Whether the design is reasonable, not only a direct impact on infrastructure investment, operation costs and the consumption of nonferrous metals, will be reflected in the electricity supply reliability and security of production, its economic benefits of enterprises, equipment, personal safety are closely linked. Substation is the power system, an important ponent of, from electrical equipment and wiring distribution work according to a certain mode of position, he obtained from the energy power system, through its transformation, distribution, transport and protection functions, and then energy security, reliable and economical transportation to every electrical equipment, turnbased sites. As a power transmission and control hub, substation must change the traditional design and control mode, to adapt to the modern power systems, modern industrial production and social life trends. With puter technology, modern munications and work technology development, For the current substation monitoring, control, protection and measuring devices and systems provide a separate state of optimal bination and system integration technology base. Key words： substation, load, transformers, main electrical wiring, 華北電力大學成人教育畢業(yè)設計（論文） 1 目 錄 前言 ????????????????????????? ?????? 1 第 1 章 對原始資料的分析 ?????????????? ???? ??? 3 所設計變電所的特點 ????????????????? ??? 3 變壓器初選方案的選擇 ???????????????? ??? 3 電氣主接線方案的選擇 ?????????????? ????? 4 第 2 章 變電所電氣主接線方案設 計 ?????????????????? 5 電氣主接線設計原則和要求 ?????????????????? 5 接線方案特點及其最佳接線方案的確定 ????????????? 6 主變壓器選擇 ???????????????????????? 10 兩個初選電氣主接線方案圖 ?????????????????? 12 初選電氣主接線方案的經濟計算比較 ?????????????? 12 本所方案的評定 ??????????????????????? 19 第 3 章 變電所電氣主接線短路電 流計算 ???????????????? 22 概述 ???????????????????????????? 22 計算短路電流的標幺制方法 ?????????????????? 25 短路電流的實用計算法 ???????????????????? 25 短路電流計算過程及結果 ??????????????????? 26 第 4章 主要電器設備選擇 ?????????????????????? 31 電器的選擇條件 ??????????????????????? 31 高壓斷路器及選擇 ??? ??????????????????? 32 高壓隔離開關的選擇 ????????????????????? 34 電流互感器的選擇 ?????????????????????? 36 電壓互感器的選擇 ?????????????????????? 37 匯流母線的選擇 ??????????????????????? 39 華北電力大學成人教育畢業(yè)設計（論文） 2 避雷器的選擇 ???????????????????????? 46 第 5章 220KV 和 110KV 屋外配電裝置造型 ???????????????? 51 概述 ????? ??????????????????????? 51 220KV 和 110KV 屋外配電裝置造型 ?????????????? ? 51 第 6章 二次系統(tǒng)繼電保護配置及自動裝置配置????????? ????? ? 53 二次系統(tǒng)繼電保護的配置 ???????????????????? ? 53 自動裝置的配置 ???????????????????????? ? 57 致 謝??????????????????????????? ?? 58 參考文獻????????????????????????? ?? ?? 59 附 錄?????????????????????????????? 59 華北電力大學成人教育畢業(yè)設計（論文） 1 前 言 本次畢業(yè)設計的題目是： 220KV 變電站一次系統(tǒng) 設計 設計內容是：電氣主系統(tǒng)設計 電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流和高電壓的網絡，也稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)網絡結構的重要組成部分，它直接影響變電所運行的可靠性，靈活性并對選擇配電裝置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關系。 電氣主系統(tǒng)設計的基本原則是：以設計 任務書為依據，以我國能源和電力建設的方針政策，技術規(guī)范和標準為準繩；結合所設計變電所實際情況，據對電氣主接線的基本要求（供電可靠、靈活、經濟、留有擴建和發(fā)展余地），進行技術分析和經濟比較，辨證地統(tǒng)一供電可靠性與經濟性的關系，合理選擇主接線方案，達到設計方案的先行性與可行性。 設計任務書所列具體設計步驟和內容進行： 第 1 章，任務書所給原始資料進行詳細分析和研究，得出所設計變電所屬于地區(qū)重要變電所；據變電所三個電壓等級的出線回路數(shù)（ 220KV2 回 ,110KV7 回 ,35KV6回）和主變壓器負荷（ S220max=150MVA,S220min=90MVA,。S110max=100MVA,S110min=60MVA。S35max=50MVA,S35min=30MVA）及要求（臺數(shù)兩臺，總容量 180MVA；當其中一臺變壓器斷開后，另一臺變壓器承擔 50%以上負荷）。提出：可供選擇的兩個主變壓器方案：兩臺 90MVA 普通三繞組方案和兩臺 90MVA 三繞組自耦方案；可供選擇的三種接線方案：單母分段接線、雙母線接線和帶旁母接線。 第 2 章，進行電氣主接線方案設計。首先對第一章所列三個電壓等級電氣主接線方案進行定性的技術分析和經濟比較，選 出最終的接線形式均為雙母帶旁母（有專用旁路斷路器）接線。其次選出具體的主變壓器方案，組成二個電氣主系統(tǒng)方案，并進行經濟計算比較。最后進行兩個初選方案的評定，辨證地統(tǒng)一可靠性與經濟性的關系，經綜合考慮，決定選用兩臺普通三繞組方案為設計最終方案。 第 3 章，進 行主要電氣 選擇所需的短路電流計算。本次設計短路電流計算采用標幺制方法和實用運算曲線法。經分析，短路類型采用三相短路，短路計算點選為三個母線短路： d1(3)220KV,d2(3)110K， d3(3)35KV。首先畫出短路計算接線圖和等值阻抗圖，然后分別對三個短 路點進行短路電流計算： 等值網絡圖化簡，得到各電源（或合并電源）對短路點的轉移電抗； 求計算電抗； 查運算曲線求電器所需的短路電流標幺值，華北電力大學成人教育畢業(yè)設計（論文） 2 并算出其有名值； 最后列出短路電流計算結果表： I〞、 ish、 Itk/ Itk 和 Qk。 第 4 章，進行主要電器選擇。有關電器的主要選擇項目（一般和特殊）和 Imax(回路長期持續(xù)工作電流 )計算，用表格給出。有關電器選擇所需短路電流值及熱效應值。已在第三章短路電流計算結果表中列出。電器類型應綜合技術、經濟、環(huán)境、裝設地點、使用條件、檢修和運行等要求，以及配電裝置選型等諸 多因素，統(tǒng)一考慮。本次設計斷路器選用少油斷路器；隔離開關選型有： GW GW GW7 三種；電流互感器選用 LCW 類型；電壓互感器選用 JDCF 和 JDJJ 類型；匯流母線選用鋁錳合金管型母線： LF21Yφ 130/φ 116。避雷器選用氧化鋅避雷器。均以電器選擇結果表列出。 第 5 章，進行 220KV 和 110KV 屋外配電裝置選型設計。經過分析論證比較， 220KV選用分相中型（硬母線）屋外配電裝置通用設計（ 1979 年）； 110KV 選用半高型（硬母線）屋外配電裝置。 最后，附有電氣主接線圖（ A2）一張。 華北電力大學成人教育畢業(yè)設計（論文） 3 第 1 章 對原始資料的分析 所設計變電所的特點： 設計變電所為大型地區(qū)性樞紐變電所，其設計容量為 180MVA，擬裝設兩臺主變壓器，可歸于地區(qū)重要變電所，電壓 220KV 位于地區(qū)網絡的樞紐點上，高壓 220KV 一方面起交換功率的作用，由系統(tǒng)以兩回線連接本所，又從本所以兩回線連至另一變電所；另一方面高壓側又通過 220KV 系統(tǒng)來的兩回線接受功率，向地區(qū) 110KV 中壓側和附近的低壓側以 35KV 供電，所以稱之為 220KV 地區(qū)重要變電所。全所停電后，將引起地區(qū)電網瓦解，影響整個地區(qū)供電， 因此該變電所主接線設計時務必著重考慮其可靠性與靈活性。 從負荷特性和電壓等級可知，它具有 220KV、 110KV、 35KV 三級電壓，進出線 220KV側 4 回， 110KV 側 6回， 35KV 側 8回。裝設兩臺主變壓器，當其中一臺主變壓器斷開時，另一臺主變壓器要求承受 50%以上負荷。 具體可歸結為下表所示。 表 11 具體要求 電壓等