【正文】 式等。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則 (1) 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用： 11 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定電氣主接線的主要因素。 ③擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過度到最終接線。線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。并綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修 方便、投資節(jié)約和便于過度或擴(kuò)建等要求。電氣主接線代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。但必須采用 主變中性點(diǎn)（高中壓側(cè)）裝設(shè)專用避雷器加以絕緣保護(hù)，并且所選的中性點(diǎn)避雷器必須與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相當(dāng)。 ①全絕緣：即中性點(diǎn)的絕緣水平與繞組首端的絕緣水平相同。因此，本所主變壓器采用常規(guī)接線組別，即： Yn yno d11 (6) 線圈種類的確定： 變壓器線圈通常有鋁制和銅制兩種。 9 (5) 繞組接線組別確定： 變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。本所變壓器容量為120210KVA，屬于大容量變壓器，故本所采用強(qiáng)迫油 循環(huán)風(fēng)冷。 (2) 繞組數(shù)的確定： 主變壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式及低壓繞組分裂式等形式。按照遠(yuǎn)期負(fù)荷規(guī)劃，應(yīng)選擇 2 臺(tái) 120210KVA 的變壓器。 本設(shè)計(jì)中，本變電所有兩條 110KV 出線給用戶供電，假設(shè)最大負(fù)荷合計(jì)為 45000KW，功率因數(shù)經(jīng)補(bǔ)償后為 cosΦ =。該規(guī)程有關(guān)內(nèi)容如下： 第 條：主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇。其中，各電力用戶的最大綜合負(fù)荷不一定出現(xiàn)在同一時(shí)間。 本所電壓等級(jí)為 220/110/10KV。 220KV 降壓變電所位于該地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，地勢(shì)平坦，交通方便。 7 第 2 章 設(shè)計(jì)說明書 變電所總體分析 今欲組建的 220KV降壓變電所位于某中型城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，且附近還有地區(qū)負(fù)荷。通過對(duì)原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇及效驗(yàn)、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了 220kV 變電站所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防雷保護(hù)方案。 關(guān)鍵詞： 220KV 變電站；繼電保護(hù)；防雷；可靠性 4 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ……………………………………………………………………………… ........1 摘要 ………………………………………………………………………………………… … 3 第 1 章 引言 ………………………………………………………………………… ............6 第 2 章 設(shè)計(jì)說明書 ……………………………………… ……………………………… .....7 總體分析 ………………………………………………………………………………… 7 變電所總體分析 ……………………………………………………………………… ..7 負(fù)荷分析 ……………………………………………………………………………… ..7 主變壓器的選擇 ……………………………………………………………………… ..7 電氣主接線設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… ...9 電氣主接線設(shè)計(jì)的基 本要求和基本原則 …………………………………………… 10 各電壓等級(jí)電氣主接線設(shè)計(jì) ……………………………………………………… ....11 短路電流計(jì)算 …………………………………………………………………………… .14 短路電流計(jì)算的目的與系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定 ……………………………………… 14 短路形式的確定與短路計(jì)算點(diǎn)的確定 ……………………………………………… 15 短路電流的計(jì)算 ……………………………………………………………………… 15 電氣設(shè) 備選擇 …………………………………………………………………………… ..18 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一般條件 …………………………………………………… ..18 電氣設(shè)備的形式選擇 ………………………………………………………………… ..19 電氣設(shè)備和導(dǎo)體選擇結(jié)果覽表 ……………………………………………………… ..20 配電裝置及總平面布置設(shè)計(jì) …………………………………………………………… ..21 配電裝置設(shè)計(jì)原則 …………………………………………………………………… ..22 形式選擇與配電裝置選擇 …………………………………………………………… ..22 總平面設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… ..23 防雷設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………………… ..23 . 1 防雷設(shè)計(jì)原則 ………………………………………………………………………… ..23 繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… ..24 變壓器主保護(hù) ………………………………………………… ……………………… ..25 變壓器后備保護(hù) ……………………………………………………………………… ..25 母線保護(hù) ……………………………………………………………………………… ..25 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算書 ………………………………………………………………………… 26 短路電流計(jì)算的目的 …………………………………………………………………… ..26 短路電流的計(jì)算 ………………………………………………………………………… ..26 參數(shù)計(jì)算 ……………………………………… ……………………………………… ..27 5 各短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算 ……………………………………………………………… 28 第 4 章 電氣設(shè)備的選擇 ……………………………………………… ………………… ....38 220kV側(cè)電氣設(shè)備選擇 ………………………………………………………………….. 38 高壓斷路器的選擇 …………………………………………………………………… ..38 隔離開關(guān)的選擇 ……………………………………………………………………… ..39 電壓互感器的選 擇 …………………………………………………………………… ..39 電流互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..39 母線的選擇 …………………………………………………………………………… ..40 母線支柱絕緣子的選擇 ……………………………………………………………… ..40 穿墻套管的選擇 ……………………………………………………………………… ..40 110kV側(cè)電氣設(shè)備選擇 ………………………………………………………………… ..41 高壓斷路器的選擇 …………………………………………………………………… ..41 隔離開關(guān)的選擇 ……………………………………………………………………… ..42 電壓互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..43 電流互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..43 10kV側(cè)電氣設(shè)備選擇 ………………………………………………………………… ..43 高壓斷路器的選擇 …………………………………… ……………………………… ..43 隔離開關(guān)的選擇 ……………………………………………………………………… ..44 電壓互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..45 電流互感器的選擇 …………………………………………………………………… ..45 10kV母線的選擇 ……………………………………………………………………… .45 母線支柱絕緣子的選擇 ……………………………………………………………… ..46 穿墻套管的選擇 ……………………………………………………………………… ..47 結(jié)束語 ………………………………………………………………………………………… 48 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………… ..49 致謝 ………………………………………………………………………………………… ..50 6 第 1章 引言 電力事業(yè)的日益發(fā)展緊系著國計(jì)民生。形式上采用獨(dú)立變電站。而原有的 220KV變電所和火電廠對(duì)某些大型電力用戶供電距離過大，使電壓質(zhì)量不能很好地滿足要求，供電可靠性達(dá)不到預(yù)期要求。 短路電流計(jì)算及設(shè)備選擇。其中 220KV 電壓等級(jí)母線有 2 回輸出線路； 110KV電壓等級(jí)送出 2回線路；在低壓側(cè) 10KV 送出 12回線路并全部采用電纜出線。高壓側(cè)以接受系統(tǒng)電能為主，降壓后供電給本地區(qū)的 110KV 變電所用戶。因而，該地區(qū)工農(nóng)業(yè)負(fù)荷集中，需電量大。 今欲組建的 220KV 降壓變電所位于某中型城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼 廠供電，且附近還有地區(qū)負(fù)荷。 220KV 降壓變電所位于該地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，地勢(shì)平坦，交通方便。 本所電壓等級(jí)為 220/110/10KV。 2 三、 課題任務(wù)要求 電氣主接線設(shè)計(jì)。 四、同組設(shè)計(jì)者 無 五、主要參 考文獻(xiàn) [1] 王梅義 . 220500KV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 . 北京：水利電力出版社， 1995 年 [2] 李強(qiáng) . 220～ 330KV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 . 北京：中國電力出版社， 1989 年 [3] 朱力 . 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè) . 天津：天津大學(xué)出版社， 1989 年 [4] 陳衡 . 35110KV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 . 北京：中國電力出版社， 1998 年 [5] 陳光琦 . 導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程 . 北京：中國電力出版社， 2021 年 [6] 賀家李、宋從矩 . 電力設(shè)備過電壓保護(hù)技術(shù) 規(guī)程 . 北京：中國電力出版社， 2021 年 [7] 周文俊 . 高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程 . 北京：電力工業(yè)出版社， 1999 年 [8] 莊日平 . 短路電流計(jì)算 . 北京：水利電力出版社， 1994 年 [9] 張國華 . 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 . 北京：中國電力出版社， 1996 年 [10] 張道民 . 發(fā)電廠電氣部分 . 北京：第三版 . 水利電力出版社， 1999 年 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 教研室主任簽字 年 月 日 3 摘 要 該 地區(qū)工農(nóng)業(yè)負(fù)荷集中，需電量大。基于上述條件，變電站的設(shè)計(jì)在滿足國家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡量考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。在保證供電可靠性的前提下，減少事故的發(fā)生，降低運(yùn)行費(fèi)用。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成本專業(yè)所有課程后進(jìn)行的綜合能力考核。提高專業(yè)知識(shí)，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，開發(fā)創(chuàng)造型思維，提高專業(yè)技術(shù)水平和管理，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，成為一專多能的高層次復(fù)合型人才。所以這些條件為組建 220KV 變電所提供了必要性，也正是建所的主要目的。若全所停電，造成重 要經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及生命。將變電所供電范圍內(nèi)所有用戶的負(fù)荷相加乘以同時(shí)系統(tǒng)，并考慮網(wǎng)損后即可得變電所的最大綜合負(fù)荷。根據(jù)有關(guān)《 220500KV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ288 中的規(guī)定，便可選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和形式。 第 條： 220～ 330KV 具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功 8 率均達(dá)到該變壓器額定容量的 15%以上，或者第三繞組需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，均采用三繞組變壓器。 即： Sbn≥ Sjs Sjs=(45000+50000)/ =95000/ =(KVA) 由計(jì)算結(jié)果可知，主變壓器容量的選擇應(yīng)能滿足 510 年負(fù)荷的發(fā)展，并考慮 1020年的負(fù)荷遠(yuǎn)期規(guī)劃。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV 及以下的變電所中一般都應(yīng)選用三相變壓器。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫型的冷卻方式。根據(jù)本設(shè)計(jì)的原始資料知本所變壓器采用的是有載調(diào)壓方式。因連接具有消除或限制三次諧波，對(duì)電流和電壓質(zhì) 量波形等的不良影響。 (7) 主變壓器中性點(diǎn)絕緣子水平的選擇： 主變壓器中性點(diǎn)絕緣水平有兩種情況：全絕緣和分級(jí)絕緣。而且運(yùn)輸、安裝方便。用規(guī)定的設(shè)備、文字和圖形等符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求和基本原則 接線設(shè)計(jì)的基本要求 根據(jù)我國能源部關(guān)于《 220～ 330KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 ??2 SDJ288 規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所 的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。 評(píng)價(jià)主接線的指標(biāo)是：斷路器檢修時(shí)是否影響供電。 ②檢修時(shí)，可方便地停運(yùn)斷路器、母線及其幾許電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢