【正文】 ……………………………………… 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(shè)備的選擇……………………………………… 防雷保護(hù)…………………… ………………………… 主接線上繼電器保護(hù)及自動裝置…………………… 三、設(shè)計計算書 ………………………………………… 短路電流的計算……………………………………… 電氣設(shè)備的校驗……………………………………… 防雷保護(hù)計算………………………………………… 東北電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 3 變電所設(shè)計任務(wù)書（ 1） 一、題目 220kV 區(qū)域 變電所設(shè)計 二、設(shè)計原始資料 1．變電所性質(zhì)： 系統(tǒng)樞紐變電所，與水火兩大電力系統(tǒng)聯(lián)系。 2．地理位置： 本變電所建于機(jī)械化工區(qū)，直接以 110kV 線路供地區(qū)工業(yè)用戶負(fù)荷為主 。 最高氣溫 ＋ 38℃ ，最低氣溫 － 30℃ 。 覆冰厚度 5mm，地震裂度 ＜ 6 級 。 m 雷電日 30 周圍環(huán)境 較清潔，化工廠對本所影響不大 。 4．負(fù)荷資料： 220kV 側(cè) 共 4 回線與電力系統(tǒng)聯(lián)接。 用戶名稱 最 大負(fù)荷 MW 線路長度 kM 回路數(shù) 重型機(jī)械廠 60 20 2 機(jī) 床 廠 20 15 1 軍工機(jī)器廠 60 20 2 汽車制造廠 40 15 2 化工機(jī)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 4 10kV 側(cè)裝設(shè) TT306 型同期調(diào)相機(jī)兩臺。 2）變電所設(shè)計規(guī)程。本所直接以110kV 線路供地區(qū)工業(yè)用戶負(fù)荷為主。全所停電后，將引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個地區(qū)供電。 （此處分析不對，應(yīng)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。 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(jīng)過本所附近，故可以考慮選擇廉價、較笨重的設(shè)備。 氣象分析： 東北電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 6 本所所在地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)，所以變電所間隔及母線布置應(yīng)為東南、西北走向，最大風(fēng)速 20m/s，小于 35m/s，因此對屋外配電裝置可不考 慮風(fēng)速對布置形式的影響。 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。 根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并在滿足運(yùn)行可靠性，簡單靈活，操作方便和節(jié)約投資等要求，有擴(kuò)建 的還應(yīng)在布置上為過渡到最終接線準(zhǔn)備條件（無需做特殊考慮）。 1）、 220kV 電壓等級 本所特點： （ 1）與水火兩大電力系統(tǒng)聯(lián)系，屬于系統(tǒng)樞紐變電所。 （ 3） 220kV 為本所唯一的 電源進(jìn)線。 東北電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)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。 缺點： A、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。 C、擴(kuò)建時須向兩方面均衡擴(kuò)建。通過兩組母線隔離開關(guān)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(fù)供電；檢修任意回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。各個電源和回路負(fù)荷可以任意恢復(fù)到某一組母線上，能靈活的使用系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。當(dāng)個別回路需要單獨進(jìn)行試驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。 B、當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。 ③雙母線帶旁路接線： 優(yōu)點： A、 110kV～ 220kV 線路輸送功率較多、送電距離較遠(yuǎn)、停電影響較大，并且110kV 及 220kV 少油斷路器平均每臺每年檢修時間約需 5 至 7 天，停電時間較長，因此，一般需設(shè)置旁路母線或旁路隔離開關(guān)。 東北電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 9 缺點： 當(dāng)進(jìn)出線斷路器檢修時，就要用母聯(lián)斷路器代替旁路斷路器，雙母線變?yōu)閱文妇€，破壞了雙母線 固定的連接運(yùn)行方式，增加了進(jìn)出線回路母線隔離開關(guān)的倒閘操作。 B、運(yùn)行調(diào)度靈活。 ④評價： 對于在系統(tǒng)中居重要地位的配電裝置， 220kV 出線為四回及以上的，一般可裝設(shè)專用旁路斷路器。同時供電給地區(qū)一類負(fù)荷。經(jīng)綜合比較，選方案③，即雙母 線帶旁路（專用旁路斷路器）。當(dāng) 110kV 出線為 7 回及以上時，一般裝設(shè)專用旁路斷路器。 B、調(diào)度靈活。 D、便于試驗。 ②雙母線帶旁路（母聯(lián)兼旁路） （圖 6） 旁路母線雙母線母聯(lián)兼旁路斷路器 優(yōu)點： 母聯(lián)斷路器東北電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 11 節(jié)約專用旁路斷路器和配電裝置空間。 ③雙母帶旁路（專用旁路斷路器） （圖 7） 優(yōu)點： A、檢修任意一條線路不需停電。 缺點： 增加專用旁路斷路器和配電裝置空間。從可靠性考慮，擬用雙母線帶旁路接線方式，并且 110kV母線間隔大，發(fā)生故障幾率小，所以不宜分段，而且設(shè)旁路斷路器，這樣不僅節(jié)省投資，同時也減少占地面積。 3）、 10kV電壓等級 規(guī)程規(guī)定： 6kV 和 10kV 配電裝置中，一般采用分段單母線或單母線接線。 缺點： 不夠靈活可靠，任一元件（母線、母線間隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置 停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電。 2）、當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線東北電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 13 不間斷供電，不致使重要用戶停電。 綜合考慮 ，擬選單母線分段接線。 （ 1）、主變?nèi)萘康拇_定： 規(guī)程規(guī)定：變電所中主變壓器一般采用三相式變壓器，其中容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5— 10 年的發(fā)展進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 （ 2）、主變臺數(shù)的確定： 規(guī)程規(guī)定：變電所（兩個電源）中一般裝設(shè)兩臺主變壓 器。 規(guī)程規(guī)定：有兩種電壓與 110kV 及以上中性點直接接地的電力網(wǎng)連接的變電所，加技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，一般采用自耦變壓器，所以選兩 OSFPS—240000/220 變壓器。 確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常界線方式，而不東北電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 15 應(yīng)該按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 （三）、導(dǎo)