500KV变电站电气部分设计文档格式.doc

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WiththedevelopmentofscienceandtechnologyinChina,particularlycomputingtechnologyhasadvanced,thepowersystemdemandsonsubstationmoreandmore.Substationasahubforpowertransmissionandcontroltochangethetraditionaldesignandcontrolmode,toadapttothemodernpowersystem,modernizationofindustrialproductionandthedevelopmenttrendofsociallife. 

Thetransformersubstationthatisdesignedthistimeisthekeypositiontransformersubstationof500kV.ItisthehubofSubstation.500kVsubstationcontrolsystemischaracterizedbyhigherreliabilityrequirements,theobjectofcontrol,andcontroloftheobjectdistanceandtheamountofcontrolcable,andrequireahighlevelofautomationandanti-jammingproblems.Thedesignisrefertothepartof500kVelectricalsubstationdesign.Wholebookprimarilycontain，calculationofpowerload，reactivepowerexpiation，locationofelectricstationandchoicetransformeranddesignthemainwiringandshort-circuitcalculationandchoiceandtestofelectricequipmentsandthedesignofprotectiverelaysandthedesignofpreventingthunder,etc.

KEYWORDSubstationEHV500kV

目录

第一章绪言 1

第一节超高压变电站发展概况 1

第二节选题目的…… 2

第三节背景和意义…… 2

第四节500KV设计变电站简介 2

第二章500KV变电站选址、负荷统计及计算 3

第一节500KV变电站选址及主要技术特点…… 3

第二节500KV变电站负荷统计表… 4

第三节500KV变电站负荷计算…… 5

第三章主变压器的选择…… 6

第一节主变压器的选择原则…… 6

第二节主变压器的选择结果…… 8

第四章电气主接线的设计…… 8

第一节电气主接线的概述…… 8

第二节电气主接线的基本要求…… 9

第三节电气主接线的设计原则…… 9

第四节电气主接线的方案选择与确定…… 9

第五章短路电流计算…… 11

第一节短路故障的危害…… 11

第二节短路电流计算的目的…… 12

第三节短路电流计算的内容…… 12

第四节短路电流计算的方法…… 12

第五节短路点确定及短路电流计算…… 13

第六章电气设备选择及校验…… 14

第一节按正常工作条件选择电气设备…… 16

第二节按短路状态校验…… 17

第三节母线选择及校验…… 18

第四节高压断路器选择及校验…… 23

第五节高压隔离开关选择及校验…… 26

第六节电流互感器选择…… 28

第七节电压互感器选择…… 29

第八节绝缘子和穿墙套管的选择…… 30

第九节所用变压器及电力电容器选择…… 31

第七章变电站防雷及接地设计…… 33

第一节变电站防雷设计…… 33

第二节变电站接地设计…… 35

第八章变电站无功补偿装置的设计…… 37

第一节断路器投切无功补偿装置…… 37

第二节无功静止补偿装置及配电补偿装置…… 38

第九章变电站继电保护设计…… 40

第一节主变压器保护…… 41

第二节10KV线路保护…… 43

结束语 47

谢辞 48

参考文献 49

电子科技大学毕业论文（设计）　　　　　　　　　　　　　　　　500KV变电站的设计

第一章绪言

电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。

它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。

电力是工业的先行，电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。

变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在已有许多变电站实现了集中控制和采用计算机监控，电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。

变电所是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑，因此，要求变电所土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。

电网是根据不同地区、不同电压等级而形成的高压和超高压网络，起着重要作用。

在我国很多地区现已形成以500kV为骨干的主网，能将电力资源更充分的利用。

随着国民经济的发展以及大型发电厂和更高等级电压的出现，在不久的将来，我国会出现跨几个大区的联合大电网。

500kV超高压变电站的容量大、电压高、出线回路数多，在电力系统中一般都是电力输送的枢纽性变电站。

因此兴建500kV超高压变电站能够更好的利用资源，实现最大利用。

北方的充足能源，也将通过枢纽变电站实现“北电南送”。

500kV超高压变电站设备要求高，进而推动了国内电气设备新的改革，实现了优化能源的进程。

电气主接线是变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。

第一节超高压变电站发展概况

我国自1974年建成了第一条330kV输电线路，由甘肃刘家峡水电站厂到陕西关中地区开始，变电站发展迅速。

1981年建成了第一条500kV输电线路，由河南姚孟火电厂到武汉，500kV超高压变电站走入人们的视线。

其中，超高压变电站的建设成功，使国内各省电网形成联网，华北、东北、华东、华中、南方等电网都已建成500kV大容量输电线路和跨省联络线，并将逐步形成跨大区域互联的骨干网络。

在日趋建设的超高压变电站中，超高压等级500kV的变电站占有重要的地位。

第二节选题目的

我选择设计本课题，学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法和步骤，培养独立进行电力工程设计的基本技能，进一步了解国家有关的方针政策、设计标准和设计规范，同时将所学的理论知识与实际相结合，进一步培养理论联系实际的能力，开拓思路，锻炼独立分析问题及解决问题的能力。

本次设计的500kV超高压变电站的目的是用以提高该地区的供电质量、减少电能损失，满足该地区负荷增长的需要。

变电站在设计基础上，力求更加实用化，符合实际，并设计高度可靠性和灵活性的主接线，保证500kV电网的安全运行，满足各类重要负荷的用电需要。

第三节背景和意义

500KV超高压枢纽变电站是我国电网建设中非常重要的技术环节，所以做好500KV超高压枢纽变电站的设计是我国电网建设的重要环节。

500KV变电站需要采用节约资源的设计方案，既要要克服通信干扰和噪声、保证电能质量和用电安全等问题，同时还要满足以后电网改造简单、资源再利用率高的要求。

500KV变电站的设计或改造需要既能保证安全可靠性和灵活性，又能保证保护环境、节约资源、易于实现自动化设计方案。

在这种要求下，500KV超高压变电站电气主接线简单清晰、接地和保护安全高效、建筑结构布置紧凑、电磁辐射污染最小已是大势所趋。

因而，500KV超高压变电站应从电力系统整体出发,力求电气主接线简化，配置与电网结构相应的保护系统，采用紧凑布置、节约资源、安全环保的设计方案。

第四节500KV变电站设计简介

本次设计的变电站为500kV大型超高压枢纽变电站，500kV采用一个半断路器接线，220kV采用双母线带旁路接线，10kV采用单母线分段接线。

500kV配电装置采用GIS配电装置。

本所选用分层分布式综合自动化系统。

主变压器及线路控保屏、电度表屏、直流屏、电池屏、交流屏均布置在主控室内。

为有人值班变电站，部分站区设立无人值班室，用计算机进行监控。

该变电所总建筑面积3078平方米，主控楼建筑面积2732平方米。

第二章500KV变电站选址、负荷统计及计算

第一节500KV变电站选址及主要技术特点

一、500KV变电站选址

变电所位置与供电的可靠性、经济性以及电压质量密切相关，选择变电所的地址时，应兼顾以下各点：

（1）尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属的消耗量；

（2）进出线方便，特别是要便于架空进出线；

（3）设备运输方便，特别要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输；

（4）不宜设在多尘或者有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源的下风侧；

（5）不应设在地势低洼和可能积水的场所；

（6）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。

该500KV变电所所址位于某市郊区，地势平坦、进出线走廊便于架空线路的引入和引出，因此配电装置的布置不必考虑特殊方式。

所址的海拔为7米，经调查没有被洪水浸淹的历史，不必选用高海拔的电气设备。

所址位于负荷中心，交通便利、通讯畅通。

有铁路和公路经过变电所附近，不必过多考虑设备的运输问题。

旱涝期，附近河流对变电站无影响。

该地区年平均气温为14.5℃，极端最高气温为+36.5℃，极端最低气温为-1