【正文】 ................................................................................................................................. 62 附圖 變電站電氣主接線圖 .......................................................................................................... 66 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 III 頁 摘 要 本設(shè)計為 220kV 變電站初步設(shè)計 ,它是將本專業(yè)所學(xué)知識進(jìn)行一次綜合運用的過程 。從理論上來說它涉及到電力系統(tǒng)課程的多方面內(nèi)容 。 具體設(shè)計而言 ,其主要內(nèi)容為 : 關(guān)于主接線部分的內(nèi)容是基礎(chǔ)部分，主要介紹了主接線的形 式，綜合比較各種接線方式的特點、各自的優(yōu)缺點及變壓器的選擇原則等，根據(jù)任務(wù)書要求最終選擇滿足設(shè)計任務(wù)的主接線方案。短路電流是非常重要的部分，它主要介紹了不同運行方式下的對稱短路與不對稱短路計算的目的、原則、方法和具體的數(shù)據(jù)信息等，為設(shè)計中需要的高壓電氣設(shè)備的選擇、整定、校驗等方面做準(zhǔn)備，電氣設(shè)備的選擇及校驗主要是利用對稱短路的計算結(jié)果進(jìn)行高壓電氣設(shè)備的校驗。 本設(shè)計所選電氣設(shè)備包括：斷路器、隔離開關(guān)、母線、 絕緣子 、電流互感器、電壓互感器、熔斷器以及避雷器。本設(shè)計的重點研究問題是短路電流的計算以及各電氣設(shè)備的選 擇與校驗。 關(guān)鍵詞 ： 電氣主接線 短路電流 母線與電氣設(shè)備選擇與校驗 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 IV 頁 Abstract The design of 220 kV substations for the preliminary design, it is this knowledge by the professional conduct a prehensive use of the process. Theoretically, it involves many aspects of the power system curriculum content. Specific design, its main elements: On the main wiring part of the contents of infrastructure, mainly on the main wiring in the form of Comprehensive parison of different forms of connection characteristics, advantages and disadvantages of each option transformer principles, Under the mandate calls for a final choice on the design of the main tasks Connection program. Shortcircuit current is a very important part, It introduces a different mode of operation under the symmetric and asymmetric shortcircuit shortcircuit the purposes of the calculation, methods and specific data information for the design of the high voltage electrical equipment selection, tuning and testing and so on preparations Electrical equipment selection and verification is using symmetric shortcircuit the calculation results of high voltage electrical equipment calibration. The design selected electrical equipment including: circuit breakers, switches isolation, bus, insulators, current transformers, high voltage transformer, fuses and lightning arrester. This design is the focus on shortcircuit current calculations, as well as the choice of electrical equipment and calibration. Keywords: Electrical host wiring shortcircuit current generatrix and electrical equipment choice and verification 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 V 頁 前 言 畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)里 最后一個 必要的 理論與實踐相結(jié)合的環(huán)節(jié)， 也是一個 使學(xué)習(xí)深 化和提 高的重要過程。同時也是讓我們運用學(xué)過的知識進(jìn)行一次全面總結(jié)和綜合訓(xùn)練，更是 素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗。 在 各位 老師的指導(dǎo)與同學(xué)的幫助下，通過查閱文獻(xiàn)、搜集資料、綜合分析、計算比較等， 經(jīng)過近三個月的努力， 較好地完成了本次設(shè)計學(xué)習(xí)。并在此過程中對以前學(xué)習(xí)的知識有了更深 入 、更系統(tǒng)的了解 , 進(jìn)一步鞏固 了所學(xué)的知識， 提高了對專業(yè)知識的理解和運用能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。 在本次設(shè)計過程中，得到了各位指 導(dǎo)老師的熱忱指導(dǎo)與幫助 ，在即將離開校園之際，在此向各位指導(dǎo)老師說聲：謝謝您！您辛苦了！ 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 第一部分 設(shè)計說明書 1 電氣主接線設(shè)計 負(fù)荷計算及 變壓器的選擇 負(fù)荷計算 選擇主變壓器和站用變壓器的容量 時 ， 需要首先 確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流 。首先必須要計算各側(cè)的負(fù)荷，包括 220kV 側(cè)負(fù)荷 ， 110kV側(cè) 負(fù)荷 和 10kV 側(cè)負(fù)荷 。 由公式 m a xm a x 1( ) (1 % )c o sm it i iPSK ?????? 式中 maxS —— 最大綜合計 算負(fù)荷； maxiP —— 各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷； m —— 出線回路數(shù) cosi? —— 各出線的自然功率因數(shù) tK —— 同時系數(shù) а % —— 線損率， 取 5% 在本設(shè)計中 : m a xm a x1( ) ( 1 % ) (0 . 8 1 5 5 . 3 9 9 0 . 6 7 7 . 0 1 1 ) ( 1 5 % ) 1 3 5 . 4 7( )c o sm it i iPS K M V A???? ? ? ? ? ? ? ? ?? 變壓器的選擇 變電站 主 變壓器的選擇應(yīng)考慮 如下幾個方面： ⑴ 主變臺數(shù)確定的要求： ① 對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。 ② 對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 本次設(shè)計 參考 實際運行經(jīng)驗 ，選擇兩臺容量相等的主變壓器 。 ⑵ 相數(shù)的確定 330kV 及以下的電力系統(tǒng)，若不受運輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。 本設(shè)計即應(yīng)選用兩臺容量相等的三相變壓器。 ⑶ 主變 容量 及形式的 確定 ① 主變壓器容量一般按變電站建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇， 并應(yīng)考慮變壓器正常運行 和事故時的過負(fù)荷能力 。 ② 根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。 對裝 設(shè) 兩臺變壓器的變電所 （電壓等級為 220kV 及以上） ，每臺變壓器額定容量一般按下式選擇： ? 這樣，當(dāng)一臺變壓器停 運 時，可保證對 70%負(fù)荷的供電。 由于 m ax MVA? ，故 0 . 7 1 3 5 . 4 7 9 4 . 8 2 9 ( )NS M V A? ? ?,故選擇兩臺 120MVA 主變壓器。 ③ 具 有三種電壓等級 的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變 壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器采用三 繞 組 。本設(shè)計亦選擇三繞組變壓器。 中性點直接接地。 所選變壓器具體 技術(shù)參數(shù)如下： 表 主 變壓器型號參數(shù) 型號 額定容量(kVA) 額定電壓（ kV） 聯(lián)結(jié) 組 別 阻抗電壓 (%) 空載電流（ %） 高壓 中壓 低壓 高中 高低 中低 7 1 2 0 0 0 0 / 2 2 0SFPS ? 120200 31220 %?? ? 121 YN，yn0,d11 電氣主接線方案設(shè)計 電氣主接線設(shè)計的基本要求與選擇原則 電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，它反映各設(shè)備的作用、連接方式和回路間的相互關(guān)系。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備和節(jié) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 約投資等要求，便于擴建。對電氣主接線的基本要求，概括地說包括 可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面 。 ⑴ 可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要任務(wù) ，電氣主接線的可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力。電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣形式的主接線對某些發(fā)電廠或變電站來說是可靠的，而對另一些發(fā)電廠或變電站則不一定能滿足可靠性的要求。所以，在分析電氣主接線的可靠性時，要考慮發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備制造水平及運行經(jīng)驗等諸多因素。此外，在保證可靠性的同時不可片面地追求更高的可靠性而忽視對靈活性和經(jīng)濟性的要求。 ⑵ 靈活性 ①操作的方便性。電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，接線簡單，操作方便，盡可能的使操作 的步驟少，以便運行人員掌握，不致在操作過程中出錯。 ②調(diào)度時的方便性。電氣主接線在正常運行時 ,能根據(jù)調(diào)度的要求 ,方便的改變運行狀態(tài) ,并且在發(fā)生事故時 ,能盡快的切除故障 ,使停電時間最短 ,影響范圍最小 ,不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 ⑶ 經(jīng)濟性 方案的經(jīng)濟性體現(xiàn)在以下三個方面： ①投資省。主接線力求簡單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量，繼電保護(hù)和二次回路在滿足技術(shù)要求的前提下，簡化配置，優(yōu)化控制電纜的走向，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長度；采取措施，限制短路電流，得以采用價廉的輕型設(shè)備，節(jié)省投資。 ② 占地面積小。主接線的選型和布置方式，直接影響到整個配電裝置的占地面積。 ③電能損耗小，在變電所中，電能損耗主要來自變壓器，因此要經(jīng)濟合理的選擇變壓器的類型，容量，數(shù)量和電壓等級。 ⑷ 發(fā)展性 在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。設(shè)計時不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮從初期接線過渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來可順利完成過渡方案的實現(xiàn)，使改造的工作量最少。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 電氣主接線設(shè)計方案 ⑴ 220kV 母線 對 220kV 側(cè)接線 方式，出 線為 3 回， 考慮到其在整個變電站中的重要地位，采用雙母線，如果采用單母線分段