500KV变电站电气部分毕业设计.doc
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500kV变电站电气部分设计
摘要
随着近些年来我国经济的高速发展，能源的重要性日趋凸显。
电力系统在整个行业中所占的比例逐渐增大，现代电力系统是一个庞大且有领导性地位的整体。
各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电，变电和配电任务。
电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。
本毕业设计是500kV（500/220/35）变电站工程电气部分初步设计。
其中500kV、220kV侧采用GIS方案，为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负荷规划进行设计建设，从而保证变电站能够长期可靠供电。
设计过程中完成了500kV枢纽变电站的电气主接线的选择、主变压器选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划和防雷保护的规划等主要工作。
本设计书包括原始资料分析、设计说明书、计算书等。
关键词：
500kV变电站GIS方案电气主接线配电装置变压器
THEDESIGNOFTHEELECTRICALPARTABOUTTHE500KVTRANSFORMERSUBSTATION
Abstract
China'seconomyinrecentyearswiththecontinueddevelopmentofincreasinglyhighlightedtheimportanceofenergy.Powersystemintheindustryincreasestheproportionofthemodernpowersystemisalargeandtheoverallpositionofleadership.Varioustypesofpowerplants,substationscompletethepowersystemdivisionofpowergeneration,substationanddistributiontasks.Powersystemisanimportantnationalenergysector,andsubstationdesignisessentialfortheconstructionofthepowerindustryasaproject.
Thisgraduatedesignthesisisa（500/220/35）kVadecliningtopresstochangetogiveorgetanelectricshockanelectricitypartsoffirststepsdesign.Forthesakeofdependablethatguaranteethepowersupplywitharequestthatcontentedlong-termburthen,carriesaccordingtotheforwardtheprogrammingproceedingdesigndevelopments,frombutguaranteetochangetogiveorgetanelectricshockcanlong-termdependablepowersupply.
Thedesignprocesstocompletetheregional500kVelectricalsubstationdesignapartofthecontentanddesign,themainliningselection,thedevelopmentofmainpower,shortcircuitcalculations,electricalequipmentselection,powerdistributionequipmentplanning,relayprotectionandautomaticprotectiondevicesandmineplanningforplanningmajorwork.Thedesignofthebookincludingthedesigningspecification,calculatingandselectingbookandthedrawings.
Keywords：
500kVsubstationGISschemeMainelectricalconnectionPowerdistributionequipmentTransformer
II
目录
中文摘要 I
英文摘要 II
1 绪论 1
1.1引言 1
1.2变电站原始资料分析 1
2变电站各电压等级电气主接线选择 3
2.1概述 3
2.2主接线的设计原则及基本要求 3
2.3电气主接线的选择 6
3主变压器的选择 12
3.1主变压器选择的有关规定及原则 12
3.2本设计主变压器的选择 13
4短路计算 14
4.1短路电流计算 14
4.2短路电流和短路容量 14
4.3短路电流所引起的后果 14
4.4限制短路电流的措施 15
4.5计算结果 15
5电气设备和导体的选择 16
5.1电气设备选择的一般要求 16
5.2断路器的选择 19
5.3隔离开关的选择 21
5.4互感器选择 23
5.5电抗器的选择 28
5.6电容器的选择 29
5.7导体的选择 30
5.8避雷器的选择 31
5.9配电装置及电气平面布置 32
6设计计算书 34
6.1短路电流计算 34
6.2断路器选择 38
7总结 40
参考文献 41
致谢 42
附录1外文参考文献（原文） 43
附录2外文参考文献（译文） 50
1绪论
1.1引言
我国是世界能源消耗大国，煤炭消费总量居世界第一位，电力消费总量居世界第二位，但一次能源分布和生产力发展水平却很不均匀。
水能、煤炭主要分布在西部和北部，能源和电力需求主要集中在东部和中部经济发达地区。
这种能源分布与消费的不平衡状况，决定了我国的能源配置上必须以大煤电基地、大水电基地为依托。
实现煤电就地转换和水电大规模开发。
而变电站担负着从电力系统受电，经过变压，然后分配电能的任务，是输送和分配电能的中转站，是供电系统的枢纽，在全国电网中占有特殊重要的位置。
近年来，电力在能源和经济发展中的作用日益增长，它已成为现代社会实用最广、需要最快的能源。
变电站的合理设计与建设是一个极其重要的组成部分。
针对自己的专业相关性选择了本毕业设计课题：
500kV变电站工程电气部分设计，为自己以后的工作打下一定的专业基础，让自己以后能尽快地适应工作，融入工作环境中，更加得心应手的工作，，为以后的工作打下必需的基础。
鉴于所学的专业知识有限，只是对变电站电气部分进行初步的设计，初步设计将宏观勾画出工程概貌，控制工程投资，初步设计是工程设计中的主要阶段。
设计应基本达到实际工程设计的要求，具有一定的可实践性。
此次设计是在查阅大量有关资料的基础上，综合运用所学理论知识，根据设计任务书提供的资料，结合电力工程设计手册、设计规程、规范等资料进行设计的。
主要内容包括有电气主接线方案的确定、电气设备的配置和选择、高压配电装置的设计、还有相关图纸的绘制。
500kV变电站的配电装置采用的是GIS，是一种新型的配电装置，所以得更加需要学习关于GIS的资料。
1.2变电站原始资料分析
变电站规划：
该变电站主变压器采用2×750MVA,其电压等级为500/220/35kV的变压器，500kV进出线两回，220kV进出线八回，35kV无进出线，其中35kV作为站用电源和无功补偿。
无功补偿方案：
500kV电压级：
为1组高压电抗器，其容量为150Mvar；35kV电压级：
为1组电抗器,容量为60Mvar；2组电容器，容量为60Mvar。
各级电压的短路电流水平：
500kV短路电流水平按63kA考虑；220kV短路电流水平按50kA考虑；35kV短路电流水平按40kA考虑；
设备和导体选择，以及间隔宽度等，均按上述短路电流水平进行校核。
本变电站设计占地面积较小，并且性能要优于传统变电站，在有限的资金下尽可能的采用智能型设计方案，故500kV和220kV侧均采用GIS方案设计。
由于本设计500kV变电站采用GIS方案设计，我们首先得对GIS设备有一定的了解。
GIS（gasinsulatedsubstation）是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。
GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。
GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。
与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。
GIS制造技术在不断进步和发展，各GIS生产厂家围绕着提高经济性和可靠性这两个主要目标，在元件结构、组合形式、制造工艺以及使用和维护方面进行了大量研究、开发。
随着大容量单压式SF6断路器的研制成功和氧化锌避雷器的应用，GIS的技术性能与参数已超过常规开关设备，并且使结构大大简化，可靠性大大提高，为GIS进一步小型化创造了十分有利的条件。
GIS设备的优点：
（1）GIS具有占地面积小、体积小，重量轻、元件全部密封不受环境干扰。
（2）操作机构无油化，无气化，具有高度运行可靠性。
（3）GIS采用整块运输，安装方便，周期短，安装费用较低；检修工作量小时间短。
共箱式GIS全部采用三相机械联动，机械故障率低。
（4）优越的开断性能——断路器采用新的灭弧原理为基础的自能灭弧室（自能热膨胀加上辅助压气装置的混合式结构）,充分利用了电弧自身的能量。
（5）损耗少、噪音低——GIS外壳上的感应磁场很小，因此涡流损耗很小，减少了电能的损耗。
弹簧机构的采用，使得操作噪音很低。
2变电站各电压等级电气主接线选择
2.1概述
发电厂和变电站的电气主接线是多种主要电气设备（如变压器、隔离开关、断路器、互感器、母线、避雷器等）按一定顺序要求连接而成的，是变换和分配电能的电路，称为变电站一次接线或电气主系统。
将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图，称为电气主接线图。
变电站的电气主接线是电力系统接线的主要部分。
主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等起决定性作用。
由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电站本身，同时也影响到工农业生产和人民生活。
因此，主接线设计是一个综合性问题。
2.2主接线的设计原则及基本要求
2.2.1主接线的设计原则
根据《220---500KV变电站设计技术规程》（DL／T5218-2005）规定，变电站电气主接线应根据该变电站在电力系统中的地位、电压等级、回路数、所选设备特点、负荷性质等
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