【正文】 數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110~220kV配電裝置在系統(tǒng)中占重要地位且出線(xiàn)回路數(shù)為4回及以上時(shí)。當(dāng)短路電流較大，出線(xiàn)需要帶電抗器時(shí)。（2）缺點(diǎn)：①增加一組母線(xiàn)和使每回路要增加一組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)②當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。此外，110kV和220kV側(cè)也考慮采用単母分段接線(xiàn)方式。但由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷涌現(xiàn)。（3）適用范圍：6~10kV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為6回及以上，110~220kV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為3~4回。②出線(xiàn)雙回時(shí)，常使架空線(xiàn)交叉跨越。②當(dāng)一段母線(xiàn)上發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。其缺點(diǎn)是當(dāng)分段斷路器故障時(shí)，整個(gè)配電裝置會(huì)全停；母線(xiàn)和母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，該段母線(xiàn)上連接的元件都要在檢修期間停電。 單母線(xiàn)分段接線(xiàn)這種接線(xiàn)除具有單母線(xiàn)接線(xiàn)的簡(jiǎn)單、清晰，采用設(shè)備少、操作方便、擴(kuò)建容易等優(yōu)點(diǎn)外，增加分段斷路器后，提高了可靠性。（3）適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的情況。 方案的擬定各接線(xiàn)形式的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍（1）優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于礦建和采用成套配電裝置。 主接線(xiàn)的基本要求（1）可靠性（2）靈活性（3）經(jīng)濟(jì)性考慮以符合設(shè)計(jì)要求，國(guó)家政策，技術(shù)規(guī)定為準(zhǔn)。（4）考慮主變壓器臺(tái)數(shù)對(duì)主接線(xiàn)的影響。（2）考慮遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)模。例如系統(tǒng)中的超高壓、大容量樞紐變電站，因停電會(huì)對(duì)系統(tǒng)和用戶(hù)造成重大損失，故對(duì)其可靠性要求就特別高；系統(tǒng)中的中小容量中間變電站或終端變電站，因停電對(duì)系統(tǒng)和用戶(hù)造成的損失較小，這類(lèi)變電站的數(shù)量特別大，故對(duì)其主接線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性就要特別重視。變電站電氣主接線(xiàn)的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合的概念，不能單獨(dú)的強(qiáng)調(diào)其中的某一特性，也不能忽略其中的某一特性。主接線(xiàn)的確定對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電站電氣設(shè)備選擇，配電裝置的布置，會(huì)有直接的影響。在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)，要綜合考慮到可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，在保證可靠、穩(wěn)定的同時(shí)，我們要考慮在經(jīng)濟(jì)上的效益，對(duì)各個(gè)元件的選擇要適當(dāng)，盡量減少費(fèi)用來(lái)保證經(jīng)濟(jì)性。本變電站的所帶負(fù)荷主要集中在10kV側(cè)，出線(xiàn)有八回，主要供給化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)院及居民小區(qū)用電，負(fù)荷側(cè)所帶負(fù)荷等級(jí)有3級(jí)，所以可靠性要求高，設(shè)計(jì)主接線(xiàn)回路要考慮有較高的可靠性。變電站220kV側(cè)進(jìn)線(xiàn)有兩回，與距該變電站80km處的上級(jí)中間變電站連接。由于本人掌握的知識(shí)有限，又無(wú)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免存在不足及錯(cuò)誤，懇請(qǐng)批評(píng)指正。通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線(xiàn)方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)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220 kV，110 kV，10 kV以及站用電的主接線(xiàn)，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，在根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算結(jié)果，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了選型校驗(yàn)，同時(shí)考慮到系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，必須有相應(yīng)的保護(hù)裝置，因此對(duì)繼電保護(hù)做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。此設(shè)計(jì)任務(wù)旨在體現(xiàn)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)各科知識(shí)的掌握程度，培養(yǎng)對(duì)本專(zhuān)業(yè)各科知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力，同時(shí)檢驗(yàn)本專(zhuān)業(yè)四年以來(lái)的學(xué)習(xí)結(jié)果。 onetime equipment 。 at the same time I plete the design about the distribution devices’ layout, mineprotection and earthing devices.Key words: substation electrical main wiring 。關(guān)鍵詞：變電站電氣主接線(xiàn)；短路電流計(jì)算；一次設(shè)備；防雷保護(hù) The designing of the primary part of 220/110/10kV stepdown substationABSTRACTA substation is an important ponent of electricity system and has the direct impact on the security and rational operation of the whole power systems,it is the intermediate which links power plants and users,and plays an important role in changing and distributing electrical energy.My design considers the terminal 220kV substations as the main design target,and makes analysis on the original date of substation and defines its main wiring。根據(jù)短路計(jì)算的結(jié)果，對(duì)變電站的一次設(shè)備進(jìn)行了選擇和校驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 220/110/10 kV降壓變壓站電氣一次部分設(shè)計(jì)220/110/10kV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。這次設(shè)計(jì)以220kV降壓變電站為主要設(shè)計(jì)對(duì)象，分析變電站的原始資料確定變電站的主接線(xiàn)；通過(guò)負(fù)荷計(jì)算確定主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。同時(shí)完成配電裝置的布置、防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)以及全站繼電保護(hù)的配置。 through the calculations of load to determine the main transformers’number, capacity and types . My design also focuses on selecting and proofreading for the onetime equipment of substation according to result of calculation for shortcircuit。 shortcircuit current calculation 。 mineprotection目錄前言 9第一章 原始資料分析 10第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 10 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)原則 10 主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則 10 主接線(xiàn)的基本要求 10 方案的擬定 11 11 單母線(xiàn)分段接線(xiàn) 11 雙母線(xiàn)接線(xiàn) 11 橋形接線(xiàn) 11 可選方案的確定 12 最佳方案的確定 14第三章 主變壓器的選擇 14 相數(shù)和臺(tái)數(shù)的確定 14 繞組數(shù)的確定 15 繞組接線(xiàn)方式的確定 15 調(diào)壓方式的確定 15 冷卻方式的確定 15 主變壓器容量的確定 16第四章 短路電流計(jì)算 16 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件 16 16 17 17 17 17 短路點(diǎn)的選擇 18 電抗器的選擇 21 限流電抗器的選擇原則 21 23第五章 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇 24 斷路器的選擇 25 斷路器選擇的條件 25 220kV進(jìn)線(xiàn)斷路器的選擇 25 110kV出線(xiàn)斷路器選擇 26 10kV側(cè)斷路器選擇 27 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 28 28 220kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 28 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 29 10kV側(cè)進(jìn)線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)選擇 30 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表 31第六章10kV母線(xiàn)、支持絕緣子、穿墻套管的選擇 32 10kV母線(xiàn)選擇 32 母線(xiàn)的選擇 32 母線(xiàn)的校驗(yàn) 33 10kV支持絕緣子、穿墻套管的選擇 34 10kV支持絕緣子、穿墻套管的選擇原則 34 10kV支持絕緣子、穿墻套管的校驗(yàn) 35第七章 電壓互感器、電流互感器的選擇及配置方案 36 電壓互感器的選擇 36 36 電壓互感器的選擇與檢驗(yàn) 37 電流互感器的選擇 39 電流互感器的的選擇原則 39 10kV出線(xiàn)電流互感器的選擇和校驗(yàn) 39 全變電站電流、電壓互感器的配置方案 40第八章 2110kV配電裝置的設(shè)計(jì) 40 配電裝置的設(shè)計(jì)原則與步驟 40 40 40 41 41 42 42 43 43 43第九章 防雷保護(hù) 43 防雷保護(hù)概述 43 避雷針及避雷器的選擇 44 避雷針的配置原則 44 避雷器的配置原則 45 獨(dú)立避雷針的選擇 45 220kV，110kV避雷器的選擇 48第十章 主變壓器及10kV出線(xiàn)保護(hù)配置方案 51 主變壓器的保護(hù)概述 52 變電站主變保護(hù)的配置原則 52 主變壓器的主保護(hù) 52 主變壓器的后備保護(hù) 52 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 52 變壓器的零序過(guò)流保護(hù) 52 主變壓器的配置方案 53 10kV出線(xiàn)保護(hù)配置方案 53前言本次設(shè)計(jì)題目為220/110/10kV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)首先根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給系統(tǒng)與線(xiàn)路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于來(lái)自外部的雷電過(guò)電壓，則進(jìn)行了防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)，最后對(duì)整體進(jìn)行規(guī)劃布置，從而完成220kV降壓變電站一次部分的設(shè)計(jì)。 2010年6月5日第一章 原始資料分析本次設(shè)計(jì)中的變電站為地區(qū)變電站。110kV側(cè)主要是供給另一終端變電站，且110kV側(cè)出線(xiàn)回路為四回。從該變電站的地理位置來(lái)看，其環(huán)境溫度、海拔高度及雷暴日數(shù)一般，所設(shè)計(jì)過(guò)程中不需要再考慮環(huán)境對(duì)各電器元件的影響，由原始資料知道，本變電站共有兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器應(yīng)滿(mǎn)足70%的負(fù)荷要求，所以首先根據(jù)條件選擇好主接線(xiàn)回路，再根據(jù)各個(gè)負(fù)荷條件算出各短路點(diǎn)的短路電流，根據(jù)短路電流選擇合適的高壓電器設(shè)備，并做動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，對(duì)于主變壓器和10kV母線(xiàn)要做好保護(hù)配合，在各個(gè)設(shè)計(jì)中要考慮該所所有擴(kuò)建和改進(jìn)之處，所以要有一定的預(yù)留。第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)原則電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的主體，是電力系統(tǒng)原始資料及變電站運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性要求密切相關(guān)。因此，主接線(xiàn)必須結(jié)合電力系統(tǒng)、變電站具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理他們之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的比較，合理選擇主接線(xiàn)方式。但根據(jù)變電站在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對(duì)變電站電氣主接線(xiàn)的性能要求也有不同的側(cè)重。 主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則（1）考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。（3）考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線(xiàn)回路數(shù)多少對(duì)主接線(xiàn)的影響。（5）考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線(xiàn)的影響。結(jié)合實(shí)際，保證供電在可靠調(diào)度靈活等滿(mǎn)足前提條件下來(lái)節(jié)省投資。（2）缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件或故障及檢修均需使整個(gè)配電裝置停電。本次設(shè)計(jì)使用兩臺(tái)主變壓器，并且10kV側(cè)有醫(yī)院等一級(jí)負(fù)荷，要求供電的可靠性高，所以不能采用単母線(xiàn)接線(xiàn)。因此，這種接線(xiàn)的應(yīng)用范圍也比單母線(xiàn)接線(xiàn)廣。（1）優(yōu)點(diǎn)：①用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。（2）缺點(diǎn)：①當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段回路的母線(xiàn)都要在檢修期內(nèi)停電。③擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。本次設(shè)計(jì)10kV側(cè)配電裝置雖有特殊重要的I、II類(lèi)用戶(hù)化學(xué)工業(yè)、醫(yī)院等，不允許停電檢修斷路器。因此，斷路器本身需要檢修的幾率不斷減小，而每次檢修時(shí)間又非常短，故可使用単母分段接線(xiàn)方式。 雙母線(xiàn)接線(xiàn)（1）優(yōu)點(diǎn)：①供電可靠②調(diào)度靈活③擴(kuò)建方便④便于試驗(yàn)。（3）適用范圍：①6~10kV配電裝置。②110~220kV配電裝置。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的原始資料，220kV側(cè)出線(xiàn)回路數(shù)及其配電裝置的重要性都不滿(mǎn)足裝設(shè)雙母接線(xiàn)的條件。 橋形接線(xiàn)橋形接線(xiàn)分內(nèi)橋式或外橋式，前者，橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)，而后者，橋連斷路器則在線(xiàn)路側(cè)。缺點(diǎn)：①變壓器的投入和切除較復(fù)雜。③出線(xiàn)斷路器檢修時(shí)，線(xiàn)路需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。本次設(shè)計(jì)中，220kV側(cè)滿(mǎn)足這個(gè)要求，且較經(jīng)濟(jì)。（2）外橋形接線(xiàn)外橋接線(xiàn)是連接橋斷路器在線(xiàn)路斷路器的外側(cè)優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線(xiàn)。②橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠或變電站，并且變壓器的切換較頻繁或線(xiàn)路較短，故障率較少的情況。 可選方案的確定綜合比較后，本次設(shè)計(jì)中擬定了三種主接線(xiàn)方式：方案一：220kV、110kV、10kV側(cè)均采用単母分段接線(xiàn)，如圖21；圖21 主接線(xiàn)方案一方