【正文】 設(shè) 計(jì) 說 明 書 I 220kV變電所電氣部分及 線路過電流保護(hù)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓 名： 王聰 學(xué) 號： 202032540249 指導(dǎo)教師： 田翠華 設(shè) 計(jì) 說 明 書 II 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 題目： 220kV 變電所電氣部分及線路過電流保護(hù)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)接線圖： 原始資料： 為滿足某地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活對電力的需要，經(jīng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)論證，新建一座 220kV 變電所，變電所與系統(tǒng)連接情況如上圖所示。 建設(shè)規(guī)模 本所安裝 2 臺 120MVA 主變壓器。 電壓等級 220/110/10kV 各電壓側(cè)出線回路數(shù) 220kV 本期 4 回 最終 4 回 110kV 本期 5 回 最終 6 回 10kV 本期 12 回 最終 16 回 各側(cè)負(fù)荷情況 110kV 側(cè)有 2 回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠，其容量為 50MVA；其他作為地區(qū)變電所進(jìn)線，其最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為 。 10kV 總負(fù)荷為 40MVA，Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷用戶占 70%；最大一回出線負(fù)荷為5 MVA，最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為 。 設(shè) 計(jì) 說 明 書 III 各側(cè)功率因數(shù) ?cos 與最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) maxT 分別為 220kV 側(cè) ?cos = maxT =4800 小時(shí) /年 110kV 側(cè) ?cos = maxT =4200 小時(shí) /年 10kV 側(cè) ?cos = maxT =4500 小時(shí) /年 系統(tǒng)阻抗 220kV 側(cè)電源近似為無限大電源系統(tǒng)，以 100MVA 為基準(zhǔn)容量，歸算至本所 220kV 母線阻抗為 ； 110kV 側(cè)電源容量為 800MVA（學(xué)號為單數(shù)為火電系統(tǒng)，雙數(shù)為水電系統(tǒng)），以 100MVA 為基準(zhǔn)容量，歸算至本所 110kV母線阻抗為 。 調(diào)壓要求：經(jīng)規(guī)劃計(jì)算認(rèn)為本所 220kV 側(cè)母線電壓波動較大，宜采用帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器， 10kV 留 2 回出線為本所無功補(bǔ)償用。 氣象條件：該地區(qū)最熱月平均氣溫為 28℃， 年平均氣溫 16℃，絕對最高氣溫 40℃，土壤最熱月平均氣溫 18℃，風(fēng)速為 25m/s，微風(fēng)風(fēng)速小于 5m/s。 該所位于生荒土地上，地勢平坦，交通便利，空氣無污染。 本期施工電源從 5km以外 35kV 變電所 10kV 母線引接。 變電所外接線路采用三段式電流保護(hù)，相關(guān)參數(shù)如下： 線路 AB、 BC、 AD 和 CD 的最大負(fù)荷電流分別為 230A、 150 A、 230 A、 140 A；負(fù)荷自啟動系數(shù) ? 、 ? 、 ? 、 ? 、 ? 、 ? 各變電所引出線上后備保護(hù)的動作時(shí)間如圖所示；后備保護(hù)的st ?? 線路的等值電抗為 ? /km 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 擬定主接線方案：分析原始資料，確定主變型式；技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；確定最 佳方案；選擇各側(cè)接線方式； 計(jì)算短路電流： 選擇計(jì)算短路點(diǎn)，計(jì)算各點(diǎn)短路電流并列出短路電 設(shè) 計(jì) 說 明 書 IV 流計(jì)算結(jié)果表。 選擇主要電器設(shè)備：選擇 110kV、 220kV 主母線；選擇 10kV 母線橋?qū)w及絕緣子；選擇主變?nèi)齻?cè)斷路器和隔離開關(guān)；選擇限流電抗器；選擇 10kV出線電流互感器；選擇 10kV 主母線電壓互感器。選擇各電壓等級的避雷器 配置主要電器設(shè)備：配置各級電壓的電壓互感器和防雷裝置；配置各支路的電流互感器 各級電壓等級的配電裝置的選型與布置。 繼電保護(hù)方式的選擇與整定：保 護(hù) 1 的保護(hù)方式采用三段式過電流保護(hù)，請計(jì)算它的 IopI 、 IIopI 、 IIIopI 、 %ml 和 opt 。 設(shè)計(jì)成果 ： 編制設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書、繪制所設(shè)計(jì)變電所的電氣主接線圖。 主要參考資料 《電氣工程基礎(chǔ)》（上、下冊） 陳慈萱主編 中國電力出版社 《發(fā)電廠電氣部分》（第二版） 范錫普編 水電出版社 《電 力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電氣一次）》西北電力設(shè)計(jì)院編 水電出版社 《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》 黃純?nèi)A編 水電出版社 設(shè) 計(jì) 說 明 書 V 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全國乃至全世界凸現(xiàn)缺電局面，如何進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度，加強(qiáng)電力資源的優(yōu)化配置，最大限度滿足電力需求成為人們探討的問題之一；特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)驚人的發(fā)展，變電站綜合自動化技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)效益得到大幅提升。這項(xiàng)技術(shù)將引起電力行業(yè)有關(guān)部門的重視，成為變電站設(shè)計(jì)核心技術(shù)之一，電力系統(tǒng)對變電站的更要求也越來越高。 本設(shè)計(jì)討論的是 220KV 變電站電氣部分的設(shè)計(jì)。首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，進(jìn)行簡要分析，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了 220KV、 110kV、 10kV 以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了 220kV 電 氣一次部分的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵字 ：變電站；短路計(jì)算；設(shè)備選擇 設(shè) 計(jì) 說 明 書 目 錄 目錄 ....................................................................................................................... I 第 1 章 引 言 .................................................................................................... 1 第 2 章 主變壓器的選擇 .............................................................................. 2 主變壓器的選擇原則 ............................................................................. 2 主變壓器臺數(shù)的選擇 .................................................................. 2 主變壓器容量的選擇 ................................. 3 主變壓器型式的選擇 .................................................................. 3 主變壓器中性點(diǎn)接地方式 ........................................................... 5 主變壓器選擇結(jié)果 ................................................................................. 6 第 3 章 電氣主接線的設(shè)計(jì) .......................... 7 主接線的基本要求 ................................................................................. 7 主接線的基本形式 .................................................................................. 8 主接線選擇 ........................................................................................... 11 220KV 側(cè) ................................................................................. 11 110KV 側(cè) ................................................................................. 12 10KV 側(cè) ................................................................................... 12 主接線圖 .................................................................................... 12 第 4 章 短路計(jì)算 .......................................................................................... 13 短路計(jì)算目的 ........................................................................................ 13 短路計(jì)算基本假設(shè) ................................................................................ 14 短路電流計(jì)算的步驟 ............................................................................ 15 短路計(jì)算數(shù)據(jù)表 .................................................................................... 16 第 5 章 電氣設(shè)備的選擇 ............................................................................ 18 電氣設(shè)備選擇的一般條件 ................................................................... 18 設(shè) 計(jì) 說 明 書 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 ........................................................... 19 高壓斷路器的選擇 ..................................................................... 19 高壓隔離開關(guān)的選擇 ................................................................. 20 高壓熔斷器的選擇 .................................................................... 21 限流電抗器的選擇 ................................................................................ 21 互感器及接地開關(guān)的選擇 ................................................................... 22 電流互感器的選擇 ..................................................................... 22 電壓互感 器的選擇 ..................................................................... 23 接地刀閘的配置 ........................................................................ 24 母線、電纜及絕緣子的選擇 ................................................................ 24 母線、電纜等的選擇 .......................................................