【正文】 畢 業(yè) 論 文題目:220KV降壓變電所電氣部分初步設計指導教師姓名 專業(yè)名稱 電氣工程及其自動化 姓 名 學 號 2011 年11 月目錄摘要 3設計說明 3第一章 主變壓器容量、臺數(shù)及形式的選擇 5第一節(jié) 概述 5第二節(jié) 主變壓器臺數(shù)的選擇 5第三節(jié) 主變壓器容量的選擇 5第四節(jié) 主變壓器型式的選擇 6第五節(jié) 計算及選擇 7第二章 電氣主接線選擇 9第一節(jié) 概述 9第二節(jié) 主接線的接線方式選擇 10第三章 短路電流計算 12第一節(jié) 概述 12第二節(jié) 短路計算的目的及假設 12第三節(jié) 短路計算 13第四章 電氣設備的選擇 20第一節(jié) 概述 20第二節(jié) 斷路器的選擇及計算 20第三節(jié) 隔離開關的選擇及計算 23第四節(jié) 高壓熔斷器的選擇 26第五節(jié) 互感器的選擇 26第六節(jié) 母線的選擇 27第七節(jié) 支持絕緣子及穿墻套管的選擇 28第五章 繼電保護規(guī)劃設計 29第一節(jié) 變電所主變保護的配置 29第二節(jié) 220KV、110KV、10KV線路保護部分 30第六章 防雷保護的設計 31第一節(jié) 概述 31第二節(jié) 避雷器參數(shù)計算與選擇 32第七章 配電裝置的選擇及電氣總平面布置 33第一節(jié) 配電裝置 34第二節(jié) 平面布置 35附錄1：電氣主接線圖 36附錄2：參考文獻 37 畢業(yè)設計（論文）報告紙摘要本設計為同濟大學網(wǎng)絡教育學院10春專升本《電氣工程及其自動化》專業(yè)畢業(yè)設計，設計題目為：220kV降壓變電所電氣初步設計。此設計任務旨在體現(xiàn)我們對專業(yè)課程知識的掌握程度，培養(yǎng)我們對本專業(yè)課程知識的綜合運用能力。關鍵詞 主變壓器 短路計算 高壓熔斷器 主變保護 設計說明待建變電所基本資料： ，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，在變電所附近還有地區(qū)負荷。 確定本變電所的電壓等級有220kV、110kV和10kV, 220kV是本變電所的電源電壓，110kV和10kV是二次電壓。 設計變電所的電源,由對側(cè)220kV變電所雙回線路及另一系統(tǒng)雙回線路送到本變電所；在中壓側(cè)110kV母線，送出2回線路至煉鋼廠；在低壓側(cè)10kV母線，送出12回線路。．系統(tǒng)阻抗：220kV側(cè)電源A、B、C三個系統(tǒng)容量分別為SA=200MW，SB=400MW，SC=2100MVA，系統(tǒng)阻抗標幺值分別為XA* =，XB* =，XC* =(各電抗均以各電源容量為基值計算的標幺值)，110及10kV側(cè)沒有電源。．110kV側(cè)負荷主要為煉鋼廠 ，最大負荷43000kW，功率因數(shù)cosφ=，其中I、II級負荷占65%；10kV側(cè)總負荷為9500 kW，功率因數(shù)cosφ=，Ⅰ、Ⅱ級負荷比例如表二所示，線路損耗為6%。．，后備保護時間為2s；，后備保護時間為1s；。．本站擬建地區(qū)位于山坡上，南面靠丘陵，東西北地勢平坦、地質(zhì)構造穩(wěn)定、 該變電所的所址，地勢平坦，交通方便。102歐米。 該地區(qū)年最高氣溫40℃,最熱月平均最高氣溫度32℃。表一 110kV用戶負荷統(tǒng)計資料如下：用戶名稱最大負荷（kW）回路數(shù)重要負荷百分數(shù)(%)煉鋼廠 43000 2 65表二 10kV用戶負荷統(tǒng)計資料如下：序號用戶名稱最大負荷（kW）回路數(shù)重要負荷百分數(shù)(%)1礦機廠21002502機械廠8002453汽車廠23002724電機廠18002365煉油廠20002766飼料廠5001 最大負荷利用時數(shù)Tmax=5600h，線路損耗取6%。2．待設計變電所與電力系統(tǒng)的連接情況：3．設計任務：．選擇本變電所主變的臺數(shù)、容量和型號；．設計本變電所的電氣主接線；．進行必要的短路電流計算；．選擇和檢驗所需的電氣設備；．選擇和檢驗10kV硬母線；．選擇220kV、110kV、10kV主母線的支持絕緣子及穿墻套管。．選擇限流電抗器（如有必要裝設）及10kV最大一回負荷出線電纜。．電氣配電裝置設計：．220kV、110kV側(cè)配電裝置選擇。．10kV側(cè)配電裝置選擇。．防雷及接地裝置設計。．進行繼電保護的規(guī)劃設計。4．設計成果。．繪制變電所電氣主接線圖。．繪制變電所平面布置圖。第一章 主變壓器容量、臺數(shù)及形式的選擇第一節(jié) 概述變壓器是各級（電壓等級）變電所中的主要電氣設備之一，其擔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。同時，由電力系統(tǒng)負荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，進行合理選擇。否則，將造成經(jīng)濟技術上的不合理。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)絡經(jīng)濟運行的保證。電力變壓器分為單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設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。選擇主變壓器的容量，同時要考慮到該變電所以后的擴建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。第二節(jié) 主變壓器臺數(shù)的選擇本次所設計的變電所是市郊區(qū)220KV降壓變電所，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。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所中一般裝設兩臺主變壓器。因為，兩臺主變同時發(fā)生故障機率較小，適用遠期負荷的增長以及擴建。并且，當一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器可承擔70%的負荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。第三節(jié) 主變壓器容量的選擇主變?nèi)萘繎醋冸娝ǔ山冢?～10年）規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮遠期（10～20年）的負荷發(fā)展。對于城郊變電所主變壓器容量，應當與城市規(guī)劃相結合。該所近期和遠期負荷都給定，所以應按近期和遠期總負荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量在過負荷能力后允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性能的變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應保證全部負荷的70%～80%。該變電所是按70%全部負荷來選擇。因此，裝設兩臺變壓器變電所的總裝容量為：∑se = 2（） = 。第四節(jié) 主變壓器型式的選擇一、主變壓器相數(shù)的選擇選擇主變壓器的相數(shù)時，應根據(jù)原始資料以及設計變電所的實際情況來選擇。本次設計的變電所，位于市郊區(qū)，交通便利，不受運輸?shù)臈l件限制，而應盡量少占用稻田、丘陵，當不受運輸條件限制時，在330KV以下的變電所均應選擇三相變壓器。故本次設計的變電所選用三相變壓器。二、繞組數(shù)的選擇具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電所內(nèi)需裝設無功補償設備，主變宜采用三繞組變壓器。一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設備，比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少，而且本次所設計的變電所具有三種電壓等級，考慮到運行維護和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。三繞組變壓器主要分為：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。自耦變壓器：它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流增大，以及干擾繼電保護和通訊，并且它的最大傳輸功