【正文】 條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負(fù)荷的出線回路較多、供電容量較大時(shí)，一般不予采用[4]。在可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長(zhǎng)期停電。單母接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個(gè)電源獲得電能。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性，并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系[1]。1 電氣主接線的設(shè)計(jì) 主接線概述： 電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)使其對(duì)變電站有了一個(gè)整體的了解。而變電站在改變或調(diào)整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。要滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。電能也是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量存儲(chǔ)的二次能源。人類對(duì)能源質(zhì)量也要求越來越高。它將為我以后的學(xué)習(xí)、工作打下良好的基礎(chǔ)。使我綜合能力有一個(gè)整體的提高。 關(guān)鍵字：變電站；短路計(jì)算；設(shè)備選擇；繼電保護(hù)；防雷接地；IABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, the design of the power supply system is more and more prehensive, system, plant power consumption growing rapidly, the power quality, technical and economic conditions, the power supply reliability index also is increasing day by day, therefore also has a bigger, better for power supply design requirements. Design is reasonable, not only directly affect the capital construction investment, operation cost and the consumption of nonferrous metal, also reflected in the power supply reliability and safety production, and it is closely related to the enterprise39。本設(shè)計(jì)討論的是220KV變電站電氣部分的設(shè)計(jì)。 畢 業(yè) 論 文題 目：220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)院 （系）： 成人教育學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 李金榮 班 級(jí)： 2012119711 學(xué) 號(hào)： 2012119711144 指導(dǎo)教師： 高鵬 2013 年 8 月 28 日I摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。首先對(duì)原始資料進(jìn)行分析，選擇主變壓器，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)，再進(jìn)行電氣總平面的布置及配電裝置的設(shè)計(jì)，變壓器的選擇，然后進(jìn)行短路計(jì)算，導(dǎo)體電氣設(shè)備的選擇，繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和配備，最后進(jìn)行防雷接地以及保護(hù)設(shè)計(jì)。s economic benefits, equipment safety.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data ,based on it , design the main wiring and then the design of the electrical general layout of the arrangement and distribution equipment and choose the main transformer, then the short circuit calculation ,the choice of conductor electrical equipment, the design of relay protection and are equipped with,at last, Lightning protection grounding and protection design .Key Words: Substation；Short Circuit Calculation；Equipment Selection；Relay protection；Lightning protection grounding；III目錄引言 61 電氣主接線的設(shè)計(jì) 7 主接線概述 7 主接線設(shè)計(jì)原則 9 主接線選擇 92 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 12 概述 12 配電裝置特點(diǎn) 12 配電裝置類型及應(yīng)用 12 配電裝置的確定 13 電氣總平面布置 15 15 163 主變壓器的選擇 12 主變壓器的選擇原則 17 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 17 主變壓器容量的選擇 17 主變壓器型式的選擇 18 繞組數(shù)量和連接形式的選擇 18 主變壓器選擇結(jié)果 184 220KV變電站電氣部分短路計(jì)算 20 變壓器的各繞組電抗標(biāo)幺值計(jì)算 20 10KV側(cè)短路計(jì)算 21 220KV側(cè)短路計(jì)算 24 110KV側(cè)短路計(jì)算 265 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 28 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 29 220KV出線、主變側(cè) 30 主變110KV側(cè) 34 10KV限流電抗器、斷路器隔離開關(guān)的選擇 37 電流互感器的選擇 42 220KV側(cè)電流互感器的選擇 43 110KV側(cè)的電流互感器的選擇 44 10KV側(cè)電流互感器的選擇 46 電壓互感器的選擇 47 220KV側(cè)母線電壓互感器的選擇 48 110KV母線設(shè)備PT的選擇 48 10KV母線設(shè)備電壓互感器的選擇 49 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 49 220KV母線 49 110KV母線 50 10KV母線的選擇 51 變壓器220KV側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn) 53 變壓器110KV側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn) 54 變壓器10KV側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn) 556 繼電保護(hù)的配備 57 變壓器繼電保護(hù)配置 57 母線保護(hù) 577 防雷接地設(shè)計(jì) 58 防雷設(shè)計(jì) 58 防雷設(shè)計(jì)原則 58 避雷器的選擇 58 避雷針的配置 62 接地設(shè)計(jì) 63 接地設(shè)計(jì)的原則 63 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析 64總結(jié) 65參考文獻(xiàn) 66附 錄 67III 引 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我離開大學(xué)校園后第一次綜合訓(xùn)練，它將從思維、理論以及動(dòng)手能力方面給予我嚴(yán)格的要求。它不但使我鞏固了本專業(yè)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，還使我了解、熟悉了國(guó)家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則以及各種圖形、符號(hào)。能源是社會(huì)生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ)，隨著社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來越多，在品種及構(gòu)成上也發(fā)生了很大的變化。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)家建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點(diǎn)。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時(shí)瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。它承擔(dān)著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的責(zé)任。該設(shè)計(jì)包括以下任務(wù)：主接線的設(shè)計(jì)；配電裝置設(shè)計(jì)；主變壓器的選擇；短路計(jì)算；導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇；繼電保護(hù)的配置；防雷接地設(shè)計(jì)等。用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(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。 單母線接線及單母線分段接線[2] (1) 單母線接線：?jiǎn)文妇€接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。各出線回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。缺點(diǎn)：①可靠性差。②調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流[3]。 （2） 單母分段接線：?jiǎn)文妇€用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站6～10KV接線中。 （3） 單母線分段帶旁路母線的接線：?jiǎn)文妇€分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資。每一個(gè)電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線接線連接。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)[5]。 （2） 雙母線分段接線：為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母分段接線，用分段斷路器將工作母線分為兩段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電[6]。 （3） 雙母線帶旁路母線的接線：雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。 主接線設(shè)計(jì)原則：電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主題。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。 主接線選擇根據(jù)原始資料的分析現(xiàn)列出兩種主接線方案:方案一：220KV側(cè)雙母接線，110KV側(cè)雙母接線、10KV側(cè)單母分段接線。滿足主接線的要求。110kV出線10回（其中備用2回），110kV側(cè)有兩回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠，其容量為80000kVA，其他作為一些地區(qū)變電所進(jìn)線，其他地區(qū)變電所進(jìn)線總負(fù)荷為100MVA。10kV出線12回（其中備用2回），10kV側(cè)總負(fù)荷為35000kVA，Ⅰ、Ⅱ類用戶占60%，最大一回出線負(fù)荷為2500kVA。方案主接線圖如下：圖21主接線方案一方案二：方案進(jìn)行綜合比較：220KV側(cè)雙母帶旁路接線，110KV側(cè)雙母接線、10KV側(cè)單母分段接線。雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。主接線如下圖：圖22 主接線方案二現(xiàn)對(duì)兩種方案比較如下[10]：表21 主接線方案比較表方案項(xiàng)目方案一：220KV側(cè)雙母接線，110KV側(cè)雙母接線、10KV側(cè)單母分段接線?？煽啃?，設(shè)備本身故障率少；，停電時(shí)間較長(zhǎng)。靈活性，靈活性差；。經(jīng)濟(jì)性設(shè)備相對(duì)少，投資小。通過對(duì)兩種主接線可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第二方案為設(shè)計(jì)最終方案。配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。屋外配電裝置的特點(diǎn)：土建工作量和費(fèi)用較少，建設(shè)周期短；擴(kuò)建比較方便；相鄰設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件差，須加強(qiáng)絕緣；不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。中型配電裝置：中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要的高度，以便工作人員能在地面安全地活動(dòng)，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置是我國(guó)屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運(yùn)行方面和安裝槍修方面積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。半高型配電裝置介于高型和中型之間。缺點(diǎn)：上層隔離開關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái)，檢修不夠方便。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的5%，但其耗鋼多，安裝檢修及運(yùn)行條件均較差，一般適用下列情況：1）配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)；2）原有配電裝置需要擴(kuò)速，而場(chǎng)地受到限制；3）場(chǎng)地狹窄或需要大量開挖。設(shè)計(jì)的變電站位于市郊區(qū)，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所220KV及110KV電壓等級(jí)均采用普通中型配電裝置，具有運(yùn)行維護(hù)、檢修且造價(jià)低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運(yùn)行可靠，不易誤操作，各級(jí)電業(yè)部門無論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢修，方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。表8—1 屋內(nèi)配電裝置安全凈距（mm）符號(hào)適用范圍