【正文】 東北電力學院畢業(yè)設計論文 220kV 變電所電氣部分一次系統(tǒng)設計 專業(yè)： 2021 級電力系統(tǒng)及其自動化 姓名： 學校：東北電力學院 目錄 一、變電所設計任務書 ………………………………… 二、設計說明書 ………………………………………… 原始資料分析………………………………………… 主接線方案及主變的確定…………………………… 短路電流的計算分析及表格………………………… 電氣設備的選擇……………………………………… 防雷保護…………………… ………………………… 主接線上繼電器保護及自動裝置…………………… 三、設計計算書 ………………………………………… 短路電流的計算……………………………………… 電氣設備的校驗……………………………………… 防雷保護計算………………………………………… 東北電力學院畢業(yè)設計論文 3 變電所設計任務書（ 1） 一、題目 220kV 區(qū)域 變電所設計 二、設計原始資料 1．變電所性質： 系統(tǒng)樞紐變電所，與水火兩大電力系統(tǒng)聯系。 2．地理位置： 本變電所建于機械化工區(qū)，直接以 110kV 線路供地區(qū)工業(yè)用戶負荷為主 。 3．自然條件： 所區(qū)地勢 較平坦 ，海拔 800 米 ，交通 方便 ，有 鐵路、公路 經過本所附近。 最高氣溫 ＋ 38℃ ，最低氣溫 － 30℃ 。 年平均溫度 ＋ 10℃ ，最大風速 20m/s 。 覆冰厚度 5mm，地震裂度 ＜ 6 級 。 土壤電阻率 ＜ 500Ω m 雷電日 30 周圍環(huán)境 較清潔，化工廠對本所影響不大 。 凍土深度 ，主導風向 夏南，冬西北 。 4．負荷資料： 220kV 側 共 4 回線與電力系統(tǒng)聯接。 110kV 側 共 12 回 架空 出線，最大綜合負荷 256MV， cosφ = 。 用戶名稱 最 大負荷 MW 線路長度 kM 回路數 重型機械廠 60 20 2 機 床 廠 20 15 1 軍工機器廠 60 20 2 汽車制造廠 40 15 2 化工機械廠 30 10 1 化 工 廠 30 20 1 化 肥 廠 40 20 2 市區(qū)變電所 40 10 1 東北電力學院畢業(yè)設計論文 4 10kV 側裝設 TT306 型同期調相機兩臺。 5．系統(tǒng)情況： 東北電力學院畢業(yè)設計論文 5 原始資料分析 設計依據： 1） 220kV 區(qū)域變電所設計任務書。 2）變電所設計規(guī)程。 一、變電所在系統(tǒng)中的作用及負荷分析 變電所分 析： 本所最大綜合負荷為： 110kV 側： 256MW， COSφ = 本所屬于系統(tǒng)樞紐變電所，與水火兩大電力系統(tǒng)聯系。本所直接以110kV 線路供地區(qū)工業(yè)用戶負荷為主。本所是地區(qū)重要變電所位于地區(qū)網絡樞紐點上，高壓側以交換或接收功率為主，供電給地區(qū)中的中壓側和附近的低壓側負荷。全所停電后，將引起地區(qū)電網瓦解，影響整個地區(qū)供電。 系統(tǒng)情況： 系統(tǒng)共有兩臺 TT306 型同期調相機。 （此處分析不對，應分析題目所給的電力系統(tǒng)的情況，即本站所連的水、火電廠及連接方式。） 負荷情況分析： 本所所用的供電負荷 主要是城市的機械化工區(qū)的重要工業(yè)用戶，停電后會造成很大的經濟損失，因此，要求本所具有較高的供電可靠性。 二、環(huán)境分析 地理位置： 所區(qū)地勢平坦，交通方便，有鐵、公路經過本所附近，故可以考慮選擇廉價、較笨重的設備?？諝馇鍧崳m有化工廠但對本所影響不大，故可采用屋外配電裝置，考慮到土地的經濟性，地表裂度等因素，屋外配電裝置擬采用普通中型裝置。 氣象分析： 東北電力學院畢業(yè)設計論文 6 本所所在地區(qū)主導風向夏季為南風，冬季為西北風，所以變電所間隔及母線布置應為東南、西北走向，最大風速 20m/s，小于 35m/s，因此對屋外配電裝置可不考 慮風速對布置形式的影響。地區(qū)最高溫度 +38℃，最低氣溫 30℃，在此溫度范圍內，普通變壓器即可正常運行，無需做特殊考慮。 本地的土壤電阻率＜ 500Ω .m，不屬于高土壤電阻率，無需特殊考慮。 主接線方案的擬定及主變的確定 一、主接線方案的擬定： 主接線的確定對變電所本身運行的可靠性、靈活性、經濟性密切相關，并且對電氣設備選擇、配電裝置布置，繼電保護和控制方式的擬定有較大的影響。 根據變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數、設備特點及負荷性質等條件確定，并在滿足運行可靠性，簡單靈活，操作方便和節(jié)約投資等要求，有擴建 的還應在布置上為過渡到最終接線準備條件（無需做特殊考慮）。 各電壓等級的接線： 規(guī)程要求： 110kV～ 220kV 配電裝置出線回路為 3～ 4 回時，一般采用單母線分段接線；當 110kV～ 220kV 配電裝置，在系統(tǒng)中具有重要地位，并出線回路在四回及以上時，一般采用雙母線接線；對于在系統(tǒng)中具有重要地位的配電裝置， 220kV 出線為四回及以上的，一般可裝設專用旁路斷路器。 1）、 220kV 電壓等級 本所特點： （ 1）與水火兩大電力系統(tǒng)聯系，屬于系統(tǒng)樞紐變電所。 （ 2）供電給地區(qū)一類負荷。 （ 3） 220kV 為本所唯一的 電源進線。根據規(guī)程規(guī)定，擬選單母線分段接線或雙母線接線或雙母帶旁路接線。 東北電力學院畢業(yè)設計論文 7 ①單母線分段接線（圖如下）： （圖 1） 優(yōu)點： A、用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。 B、當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點： A、當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。 B、當出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。 C、擴建時須向兩方面均衡擴建。 ②雙母線接線（圖如下）： （圖 2） 分段斷路器母聯斷路器東北電力學院畢業(yè)設計論文 8 優(yōu)點： A、供電可靠。通過兩組母線隔離開關的倒換操作，可以輪流檢修一組而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復供電；檢修任意回路的母線隔離開關，只停該回路。 B、調度靈活。各個電源和回路負荷可以任意恢復到某一組