【正文】 畢 業(yè) 論 文題目:220KV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名 專業(yè)名稱 電氣工程及其自動(dòng)化 姓 名 學(xué) 號 2011 年11 月目錄摘要 3設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算 12第一節(jié) 概述 12第二節(jié) 短路計(jì)算的目的及假設(shè) 12第三節(jié) 短路計(jì)算 13第四章 電氣設(shè)備的選擇 20第一節(jié) 概述 20第二節(jié) 斷路器的選擇及計(jì)算 20第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇及計(jì)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(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì) 29第一節(jié) 變電所主變保護(hù)的配置 29第二節(jié) 220KV、110KV、10KV線路保護(hù)部分 30第六章 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) 31第一節(jié) 概述 31第二節(jié) 避雷器參數(shù)計(jì)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(xiàn) 37 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙摘要本設(shè)計(jì)為同濟(jì)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院10春專升本《電氣工程及其自動(dòng)化》專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)題目為：220kV降壓變電所電氣初步設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)任務(wù)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(yùn)用能力。關(guān)鍵詞 主變壓器 短路計(jì)算 高壓熔斷器 主變保護(hù) 設(shè)計(jì)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(fù)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(shè)計(jì)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(gè)系統(tǒng)容量分別為SA=200MW，SB=400MW，SC=2100MVA，系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值分別為XA* =，XB* =，XC* =(各電抗均以各電源容量為基值計(jì)算的標(biāo)幺值)，110及10kV側(cè)沒有電源。．110kV側(cè)負(fù)荷主要為煉鋼廠 ，最大負(fù)荷43000kW，功率因數(shù)cosφ=，其中I、II級負(fù)荷占65%；10kV側(cè)總負(fù)荷為9500 kW，功率因數(shù)cosφ=，Ⅰ、Ⅱ級負(fù)荷比例如表二所示，線路損耗為6%。．，后備保護(hù)時(shí)間為2s；，后備保護(hù)時(shí)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(gòu)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(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如下：用戶名稱最大負(fù)荷（kW）回路數(shù)重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)(%)煉鋼廠 43000 2 65表二 10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如下：序號用戶名稱最大負(fù)荷（kW）回路數(shù)重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)(%)1礦機(jī)廠21002502機(jī)械廠8002453汽車廠23002724電機(jī)廠18002365煉油廠20002766飼料廠5001 最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)Tmax=5600h，線路損耗取6%。2．待設(shè)計(jì)變電所與電力系統(tǒng)的連接情況：3．設(shè)計(jì)任務(wù)：．選擇本變電所主變的臺數(shù)、容量和型號；．設(shè)計(jì)本變電所的電氣主接線；．進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算；．選擇和檢驗(yàn)所需的電氣設(shè)備；．選擇和檢驗(yàn)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(shè)）及10kV最大一回負(fù)荷出線電纜。．電氣配電裝置設(shè)計(jì)：．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(shè)計(jì)。．進(jìn)行繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。4．設(shè)計(jì)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(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(shí)，由電力系統(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，進(jìn)行合理選擇。否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮到該變電所以后的擴(kuò)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(shè)計(jì)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(gè)市區(qū)的供電。因此，選擇主變臺數(shù)時(shí)，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(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。因?yàn)椋瑑膳_主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小，適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建。并且，當(dāng)一臺主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺主變壓器可承擔(dān)70%的負(fù)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?yīng)按變電所建成近期（5～10年）規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期（10～20年）的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所主變壓器容量，應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性能的變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%～80%。該變電所是按70%全部負(fù)荷來選擇。因此，裝設(shè)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(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。本次設(shè)計(jì)的變電所，位于市郊區(qū)，交通便利，不受運(yùn)輸?shù)臈l件限制，而應(yīng)盡量少占用稻田、丘陵，當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。故本次設(shè)計(jì)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(dá)到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。一臺三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級，考慮到運(yùn)行維護(hù)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(shí)，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功