220KV变电站电气一次部分初步设计.docx

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220KV变电站电气一次部分初步设计

220KV变电站电气一次部分初步设计

摘要

随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。

变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，作为电能输送与控制的枢纽，设计是否合理，不仅直接影响了基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。

本设计主要介绍了220KV变电站电气部分的设计。

首先对原始资料进行分析，设计主接线形式，选择主变压器的台数与容量，综合比较各种接线方式的特点、优缺点，根据技术要求选择两种较其它方案可靠的主接线方案；再对两种方案进行全面的技术、经济比较，确定最优的主接线方案；然后进行短路电流计算，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备；继而进行主要电气设备的选择与校验，最后进行配电装置设计，防雷保护设计。

关键词：

变电站、主变压器、短路计算、设备选择、配电装置。

摘要......................................................I

前言......................................................1

第一章电气主接线设计.....................................2

1.1主接线设计要求........................................2

1.2主接线接线方式概述....................................3

1.3主接线设计............................................6

第二章主变压器选择......................................10

2.1主变压器的选择原则...................................10

2.2主变压器台数的选择...................................10

2.3主变压器容量的选择...................................10

2.4主变压器型式的选择...................................11

2.5绕组数量和连接形式的选择.............................11

2.6主变压器选择结果.....................................12

第三章方案最终确定......................................13

3.1主接线初步确定.......................................13

3.2主接线方案的最终确定.................................13

第四章短路电流计算…………………........................15

4.1概述.................................................15

4.2短路电流计算目的.....................................15

4.3短路电流计算基本假设.................................15

4.4各元件电抗标么值计算.................................16

4.5短路电流计算过程.....................................16

4.5.1220KV侧短路计算...................................17

4.5.2110KV侧短路计算...................................18

4.5.310KV侧短路计算....................................18

第五章主要电气设备选择与校验............................22

5.1概述………………………...............................22

5.2各回路持续工作电流计算……….........................23

5.3断路器和隔离开关的选择与校验.........................24

5.3.1电抗器的选择与校验................................25

5.3.2断路器的选择与校验................................26

5.3.3隔离开关的选择与校验..............................28

5.4电流互感器选择与校验.................................29

5.4.1电流互感器的选择..................................30

5.4.2电流互感器的校验..................................31

5.5电压互感器选择………………….........................32

5.6导体的选择与校验………….............................33

5.6.1导体的选择........................................35

5.6.2导体的校验........................................36

5.7避雷器的选择与校验…………...........................38

5.7.1避雷器的选择......................................39

5.7.2避雷器的校验......................................39

第六章电气总平面布置与配电装置的选择....................41

6.1概述.................................................41

6.1.1配电装置特点......................................41

6.1.2配电装置类型与应用................................41

6.2配电装置的确定.......................................42

6.3电气总平面布置.......................................42

6.3.1电气总平面布置的要求..............................42

6.3.2电气总平面布置....................................43

第七章防雷装置保护......................................44

7.1防雷保护的必要性.....................................44

7.2变电站防雷保护内容...................................44

7.3避雷针的配置.........................................44

7.3.1避雷针的配置原则..................................44

7.3.2避雷针位置的确定..................................44

7.4避雷针保护范围计算...................................45

7.4.1避雷针定位与定距..................................45

7.4.2单根避雷针的保护范围计算..........................46

7.4.3多根避雷针的保护范围计算..........................46

第八章结束语............................................48

致谢.....................................................49

参考文献.................................................50

附录.....................................................51

前言

本次毕业设计的主要内容是变电站电气部分设计，是电气工程与自动化专业的学生在校期间的最后一次综合性训练，它将从思维、理论以与动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有一个整体的提高。

其不但使我们巩固了课程中学到的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以与各种图形、符号，充分培养了我们的独立分析和解决问题的能力，以与综合运用所学知识进行实际工程设计的基本技能，将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。

电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。

电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。

电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。

要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。

因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。

而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。

它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。

220KV变电站电气部分设计使我们对变电站有了一个整体的了解。

该设计包括以下任务：

1）主接线的设计2）主变压器的选择3）最优方案的选择4）短路计算5）导体和电气设备的选择6）配电装置设计7）防雷保护设计。

本设计书在设计过程中汇集了大量的资料，由于水平有限，设计中不免有疏漏不足之处，恳求老师批评指正！

谢谢！

第一章电气主接线设计

1.1主接线设计要求

电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序与相关要求绘制的单相接线图。

主接线代表了变电站高电压、大电流的电器部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。

它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。

因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最终方案。

电气主接线设计的基本要求，概况地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。

1.可靠性

安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。

主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面。

（1）断路器检修时，不宜影响对系统供电。

（2）线路、断路器或母线故障时，以与母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部类与全部或大部分类用户的供电。

（3）尽量避免变电站全部停电的可能性。