220KV变电站电气主接线系统设计.docx
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220KV变电站电气主接线系统设计
220KV变电站电气主接线系统设计
西安航空职业技术学院毕业设计论文
220KV变电站电气主接线系统设计
【摘要】
本说明书以220KV地区变电站设计为例，论述了电力系统工程中变电站部分电气设
计（一次部分）的全过程。
通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，短路电流计
算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，运行方式分析，防雷
及过电压保护装置的设计，电气总平面及配电装置断面设计和无限于毕业设计的具体要
求和设计时间的限制，本毕业设计只功补偿方案设计，较为详细地完成了电力系统中变
电站设计。
对变电站电气一次部分做了较为详细的理论设计，而对其电气二次部分并没
有涉及，这有待于在今后的学习和工作中进行研究。
关键词:
变电站短路电流动稳定热稳定过电压保护装置无功补偿
Abstract:
Areasofthespecificationto220KVsubstationdesignasanexample,discussessomeofthepowersystemsengineeringinelectricalsubstationdesign（firstpart）oftheentireprocess.Throughthemainsubstationwiringdesign,wiringdesignofpowerstations,short-circuitcurrentcalculation,electricalequipment,dynamic,thermalstabilityofcalibration,themainelectricalequipmentandtheparametersofmodels,analysisofoperation,mineandover-voltageprotectiondevicedesign,generallayoutanddistributionofelectricaldevicedesignandunlimitedcross-sectiondesignofthespecificgraduationrequirementsanddesigntimeconstraints,onlythegraduatedesignofreactivepowercompensationprogramdesign,amoredetailedcompletionofthedesignofpowersystemsubstation.Partofanelectricalsubstationinsomedetailthetheoryofdesign,whilethesecondpartofitselectricanddidnotaddressthissubjectinthefuturestudyandworkstudy.
Keywords:
Substation，Shortcircuitcurrents,Movingstability，Thermal
stability，Over-voltageprotectiondevices，Withoutpowercompensation
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西安航空职业技术学院毕业设计论文
1主接线设计..................................................................................................................................................11.1电气主接线的一般要求.......................................................................................................................11.2主接线选择的主要原则.......................................................................................................................21.3主接线方案设计..................................................................................................................................21.3.1方案拟定及技术比较..................................................................................................................21.3.2方案的经济性比较.....................................................................................................................31.3.3主变的选择..................................................................................................................................42站用电接线及设备用电源接线方案............................................................................................................52.1所用电源数量及容量..........................................................................................................................52.2所用电源引接方式...............................................................................................................................52.3所用变压器低压侧接线.......................................................................................................................52.4所站用电接线......................................................................................................................................62.5备用电源..............................................................................................................................................63短路计算.....................................................................................................................................................73.1短路故障产生的原因...........................................................................................................................73.2短路故障的危害..................................................................................................................................73.3短路电流计算的目的..........................................................................................................................83.4短路电流计算的内容...........................................................................................................................83.5短路电流计算方法..............................................................................................................................93.6三相短路电流周期分量起始值的计算................................................................................................93.6.1短路电流计算的基准值...............................................................................................................93.6.2三相短路电流周期分量起始值的计算步骤................................................................................94设备的选择及动、热稳定校验..................................................................................................................134.1.按正常工作条件选择电气设备..........................................................................................................134.2.按短路状态校验.................................................................................................................................134.3断路器、隔离开关的选择原则..........................................................................................................144.3.1电流互感器的选择.....................................................................................................................174.3.2电压互感器的选择....................................................................................................................184.3.3熔断器的选择............................................................................................................................194.4裸导体的选择.....................................................................................................................................194.4.1一般要求....................................................................................................................................204.4.2导体的选择.................................................................................................................................204.5运行方式分析.....................................................................................................................................205防雷及过电压保护装置设计......................................................................................................................215.1避雷针.................................................................................................................................................215.2避雷器.................................................................................................................................................225.3防雷接地.............................................................................................................................................235.4变电所的防雷保护..............................................................................................................................235.5变电所的进线段保护..........................................................................................................................245.6接地装置............................................................................................................................................246无功补偿....................................................................................................................................................266.1提高功率因数的意义.........................................................................................................................266.2补偿装置的确定.................................................................................................................................266.3功补偿容量计算..................................................................................................................................276.3.1补偿的最大容性无功量计算......................................................................................................27
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西安航空职业技术学院毕业设计论文
...............................................................................................286.3.2变压器补偿的最大的容性无功量
结束语.......................................................................................................................................................30谢辞...........................................................................................................................................................31文献...........................................................................................................................................................32附录...........................................................................................................................................................33
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西安航空职业技术学院毕业设计论文1主接线设计
变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
变电所的电气主接线是电力系统接线的重要部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。
电气主接线的设计与所在电力系统及所采用的设备密切相关。
随着电力系统的不断发展、新技术的采用、电气设备的可靠性不断提高，设计主接线的观念也应与时俱进、不断创新。
变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。
它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。
一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。
因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。
1.1电气主接线的一般要求
（1）应按电源情况、负荷性质、容量大小及邻近变配电所联系等因素确定主接线型式。
力求简单可靠，维护方便，使用灵活，便于发展。
（2）架空进线避雷器设在靠近变压器的架空进线处;电缆进线的避雷器设在进线开关后的母线上。
（3）一段母线设一组电压互感器。
当分段的单母线在正常运行时不为分段，亦可仅设一组电压互感器。
（4）设在母线上的电压互感器及避雷器可合用一组隔离开关。
（5）按电业局要求必须设置高压计费时，则必须在计费处装设电流互感器及电压互感器专柜。
（6）在所以进出线回路上按指示计量、继电保护的要求装设电流互感器。
（7）单电源的主接线，可以仅在断路器靠电源侧、装设隔离开关或隔离触头。
（8）在电源进线上应装设带电指示装置。
若采用真空断路器时，为防止操作过电压，应在供电变压器的10~35KV线路上装设阻容吸收器或氧化锌避雷器。
另外，对电气主接线还要求可靠性、灵活性、经济性，这三者是一个综合概念，不能单独强调其中的某一种特性，也不能忽略其中的某一种特性。
但根据变电所在系统中的地位和作用的不同，对变电所主接线的性能要求也不同的侧重。
例如，系统中的超高
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西安航空职业技术学院毕业设计论文压、大容量枢纽变电所，因停电会对系统和用户造成的损失较小，故对其主接线的经济性就特别重视。
1.2主接线选择的主要原则
（1）变电所主接线要与变电所在系统中的地位、作用相适应。
根据变电所在系统中的地位，作用确定对主接线的可靠性、灵活性和经济性的要求。
（2）变电所主接线的选择应考虑电网安全稳定运行的要求，还应满足电网出故障时应处理的要求。
（3）各种配置接线的选择，要考虑该配置所在的变电所性质，电压等级、进出线回路数、采用的设备情况，供电负荷的重要性和本地区的运行习惯等因素。
（4）近期接线与远景接线相结合，方便接线的过程。
（5）在确定变电所主接线时要进行技术经济比较。
1.3主接线方案设计
1.3.1方案
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