220kv变电站电气主接线系统设计.docx

1、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。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

2、功补偿IIABSTRACTThe statement about the 220kv transformer area substation design, discussed some electrical transformer stations design (one part) in power systems engineering of the entire process. Through the main transformer stations wiring design, stations wiring design stations, short circuit curr

3、ent calculations, check electrical equipment moving and thermal stability, set the main electrical equipment models and the parameters, the operating mode, design over- voltage protection and mine devices , design general electric graphic and distribution devices flood, and without power compensatio

4、n. Lastly,completed substation design in power system.Limited to the specific design requirements and design time of constraints, The design only is a part of the electrical transformer stations, and its second part did not involve, which research it in future study and work.KEY WORDS: Substation, S

5、hort circuit currents , Moving stability，Thermal stability，Over-voltage protection devices，Without power compensation220KV 变电站电气主接线系统设计目录摘要IABSTRACTII第 1 章 引言1第 2 章 .主接线设计22.1 电气主接线的一般要求22.2 主接线选择的主要原则32.3 主接线方案设计32.3.1 方案拟定及技术比较32.3.2 方案的经济性比较52.3.4 主变的选择92. 3. 4. 1 选择原则92.3.4.2 容量计算10本章小结11第 3 章 站

6、用电接线及设备用电源接线方案123.1 所用电源数量及容量123.2 所用电源引接方式123.3 所用变压器低压侧接线123.4 所站用电接线133.5 备用电源13本章小结14第 4 章 短路计算154.1 短路故障产生的原因154.2 短路故障的危害164.3 短路电流计算的目的164.4 短路电流计算的内容174.5 短路电流计算方法174.6 三相短路电流周期分量起始值的计算184.6.1 短路电流计算的基准值184.6.2 网络模型184.6.3 三相短路电流周期分量起始值的计算步骤18本章小结22第 5 章设备的选择及动、热稳定校验235.1.按正常工作条件选择电气设备235.2.

7、按短路状态校验245.3 断路器、隔离开关的选择原则255.4.互感器的选择28IV220KV 变电站电气主接线系统设计5.4.1 电流互感器的选择285.4.2 电压互感器的选择305.4.3 熔断器的选择305.4.4 所设备如下表315.5.裸导体的选择335.5.1一般要求:335.5.2 导体的选择345.5.3 截面的选择345.6.运行方式分析37本章小结38第 6 章 配电装置396.1 配电装置的基本要求396.2 配电装置的类型及特点396.3 配电装置的设计原则406.4 配电装置设计的基本步骤416.5 配电装置的选用416.6 电气总平面布置43本章小结43第 7 章

8、 防雷及过电压保护装置设计447.1 避雷针44 7.2 避雷器45 7.3 防雷接地467.4 变电所的防雷保护477.5 变电所的进线段保护487.6 接地装置48本章小结48第 8 章 无功补偿498.1 提高功率因数的意义498.2 补偿装置的确定：498.3 功补偿容量计算508.3.1 补偿的最大容性无功量计算508.3.2 变压器补偿的最大的容性无功量51本章小结53第 5 章 结 束语54致 谢55参考文献56附录57第 1 章 引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

9、 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。我国具有极其丰富的能源。这些优越的自然条件为我国电力工业的发展提供了良好的物质基础。但是，旧中国的电力工业落后，无法将其利用。不过，随着改革开放的深入发展，我国电力工业的发展很快。到 2000 年，我国电力工业已跃升世界第 2 位， 电力工业的发展为我国的国民经济的高速发展做出了巨大的贡献。不仅如此，目前我国的电力工业已开始进入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直流输电”等新技术发展的新阶段，一些世界水平的先进的高新技术，已在我国电力系统中得到了相应

10、的应用。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要，未能很好起到先行的作用，仅以 2004 年夏季的供电负荷高峰期为例，全国预计总共缺电 3000 万 KW 左右，有 24 个省区都先后出现拉闸限电的的情况，这样的局面预期还要过 23 年才可能得到较好的解决 。另外，由于我国人口众多，由此在按人口平均用电方面，迄今不仅仍远远落后于一些发达国家，即使在发展中国家中，也只处于中等水平，尚不及全世界平均人口用电量的一半。因而，要实现在 21 世纪初全面建设小康社会的要求，我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展，一方面是要大力加强电源建设

11、，搞好“西电东送”，以确保电力先行，另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开、竞价上网，并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。展望未来，我们坚信，在新世纪中，中国的电力工业必须持续、高速地发展，取得更加辉煌的成就。3第 2 章 .主接线设计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

12、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。2.1 电气主接线的一般要求1） 应按电源情况、负荷性

13、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

14、断路器时，为防止操作过电压，应在供电变压器的 1035KV 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。2.2 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。2.3 主接线方案设计2.3.1 方案拟定及技术比较方案220KV110KV35KV主变台数方案一双母线双母线单母线分段2220KV 变电站电气主接线系统设计方案二3/2