220KV变电所电气部分设计毕业设计

1毕业设计[论文]任务书姓名班号秋电气班院系同组姓名指导教导XXXX一、课题名称（论文标题）某220KV变电所一次部分电气初步设计二、课题内容本次设计的课题是一座220KV变电站一次初步设计，该变电所是一座地区性的重要枢纽变电所，它担负着220KV和110KV两个电压等级之间的功率交换。今欲组建的220KV降压变电所位于某中型城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，且附近还有地区负荷。因而，该地区工农业负荷集中，需电量大。而原有的220KV变电所和火电厂对某些大型电力用户供电距离过大，使电压质量不能很好地满足要求，供电可靠性达不到预期要求。所以这些条件为组建220KV变电所提供了必要性，也正是建所的主要目的。220KV降压变电所位于该地区网络的枢纽点上，地势平坦，交通方便。高压侧以接受系统电能为主，降压后供电给本地区的110KV变电所用户。因此它属于地区变电所，对本地区的正常供电起到了重要作用。若全所停电，造成重要经济损失，甚至危及生命。本所电压等级为220/110/10KV。其中220KV电压等级母线有2回输出线路；110KV电压等级送出2回线路；在低压侧10KV送出12回线路并全部采用电缆出线。这篇论文是经我国现行的各有关规范，规程和技术标准为依据。此设计是一个初步设计，在参考有关资料和书籍的基础上，完成设计任务书上的所有要求，并且在指导老师的指导下，力争使设计方案达到最优状况。2三、课题任务要求1、电气主接线设计。2、短路电流计算及设备选择。3、配电装置设计。4、防雷保护与接地设计。四、同组设计者无五、主要参考文献[1]王梅义.220-500KV变电所设计技术规程.北京：水利电力出版社，1995年[2]李强.220～330KV变电所设计技术规程.北京：中国电力出版社，1989年[3]朱力.电力工程设计手册.天津：天津大学出版社，1989年[4]陈衡.35-110KV变电所设计规范.北京：中国电力出版社，1998年[5]陈光琦.导体和电器选择技术规程.北京：中国电力出版社，2002年[6]贺家李、宋从矩.电力设备过电压保护技术规程.北京：中国电力出版社，2003年[7]周文俊.高压配电装置技术规程.北京：电力工业出版社，1999年[8]庄日平.短路电流计算.北京：水利电力出版社，1994年[9]张国华.继电保护和安全自动装置技术规程.北京：中国电力出版社，1996年[10]张道民.发电厂电气部分.北京：第三版.水利电力出版社，1999年指导教师签字教研室主任签字年月日3摘要该地区工农业负荷集中，需电量大。而原有的220KV变电所和火电厂对某些大型电力用户供电距离过大，使电压质量不能很好地满足要求，供电可靠性达不到预期要求。所以这些条件为组建220KV变电所提供了必要性，也正是建所的主要目的。分别以110KV和10KV的电压向附近工业部门供电，设计要求采用220KV出线2回,110KV出线2回，10KV出线12回（电缆）。基于上述条件，变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。形式上采用独立变电站。主变压器采用满足需求的三绕组变压器，一次设备的选取都充分考虑了生产的需要。在防雷上采用通用的防雷设计方法。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。关键词：220KV变电站；继电保护；防雷；可靠性4目录设计任务书………………………………………………………………………………........1摘要……………………………………………………………………………………………3第1章引言…………………………………………………………………………............6第2章设计说明书……………………………………………………………………….....72.1总体分析…………………………………………………………………………………72.1.1变电所总体分析………………………………………………………………………..72.1.2负荷分析………………………………………………………………………………..72.1.3主变压器的选择………………………………………………………………………..72.2电气主接线设计…………………………………………………………………………...92.2.1电气主接线设计的基本要求和基本原则……………………………………………102.2.2各电压等级电气主接线设计………………………………………………………....112.3短路电流计算…………………………………………………………………………….142.3.1短路电流计算的目的与系统运行方式的确定………………………………………142.3.2短路形式的确定与短路计算点的确定………………………………………………152.3.3短路电流的计算………………………………………………………………………152.4电气设备选择……………………………………………………………………………..182.4.1选择导体和电气设备的一般条件……………………………………………………..182.4.2电气设备的形式选择…………………………………………………………………..192.4.3电气设备和导体选择结果览表………………………………………………………..202.5配电装置及总平面布置设计……………………………………………………………..212.5.1配电装置设计原则……………………………………………………………………..222.5.2形式选择与配电装置选择……………………………………………………………..222.5.3总平面设计……………………………………………………………………………..232.6防雷设计…………………………………………………………………………………..232.6.1防雷设计原则…………………………………………………………………………..232.7继电保护的规划设计……………………………………………………………………..242.7.1变压器主保护…………………………………………………………………………..252.7.2变压器后备保护………………………………………………………………………..252.7.3母线保护………………………………………………………………………………..25第3章设计计算书…………………………………………………………………………263.1短路电流计算的目的……………………………………………………………………..263.2短路电流的计算…………………………………………………………………………..263.2.3参数计算………………………………………………………………………………..2753.2.4各短路点短路电流的计算………………………………………………………………28第4章电气设备的选择…………………………………………………………………....384.1220kV侧电气设备选择…………………………………………………………………..384.1.1高压断路器的选择……………………………………………………………………..384.1.2隔离开关的选择………………………………………………………………………..394.1.3电压互感器的选择……………………………………………………………………..394.1.4电流互感器的选择……………………………………………………………………..394.1.5母线的选择……………………………………………………………………………..404.1.6母线支柱绝缘子的选择………………………………………………………………..404.1.7穿墙套管的选择………………………………………………………………………..404.2110kV侧电气设备选择…………………………………………………………………..414.2.1高压断路器的选择……………………………………………………………………..414.2.2隔离开关的选择………………………………………………………………………..424.2.3电压互感器的选择……………………………………………………………………..434.2.4电流互感器的选择……………………………………………………………………..434.310kV侧电气设备选择…………………………………………………………………..434.3.1高压断路器的选择……………………………………………………………………..434.3.2隔离开关的选择………………………………………………………………………..444.3.3电压互感器的选择……………………………………………………………………..454.3.4电流互感器的选择……………………………………………………………………..454.3.510kV母线的选择……………………………………………………………………….454.3.6母线支柱绝缘子的选择………………………………………………………………..464.3.7穿墙套管的选择………………………………………………………………………..47结束语…………………………………………………………………………………………48参考文献……………………………………………………………………………………..49致谢…………………………………………………………………………………………..506第1章引言电力事业的日益发展紧系着国计民生。它的发展水平和电气的程度，是衡量一个国家的国民经济发展水平及其社会现代化水平高低的一个重要标志。党的十六大提出了全面建设小康社会的宏伟目标，从一定意义上讲，实现这个宏伟目标，需要强有力的电力支撑，需要安全可靠的电力供应，需要优质高效的电力服务。本毕业设计是在完成本专业所有课程后进行的综合能力考核。通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设备的选择及效验、线路图的绘制以及避雷器针高度的选择等步骤、最终确定了220kV变电站所需的主要电器设备、主接线图以及变电站防雷保护方案。通过本次毕业设计，达到了巩固“发电厂电气部分”课程的理论知识，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，体验和巩固我们所学的专业基础和专业知识的水平和能力，培养我们运用所学知识去分析和解决与本专业相关的实际问题，培养我们独立分析和解决问题能力的目的。务求使我们更加熟悉电气主接线，电力系统的潮流及短路计算以及各种电力手册及其电力专业工具书的使用，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，并在设计中增新、拓宽。提高专业知识，完善知识结构，开发创造型思维，提高专业技术水平和管理，增强计算机应用能力，成为一专多能的高层次复合型人才。7第2章设计说明书2.1总体分析2.1.1变电所总体分析今欲组建的220KV降压变电所位于某中型城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，且附近还有地区负荷。因而，该地区工农业负荷集中，需电量大。而原有的220KV变电所和火电厂对某些大型电力用户供电距离过大，使电压质量不能很好地满足要求，供电可靠性达不到预期要求。所以这些条件为组建220KV变电所提供了必要性，也正是建所的主要目的。220KV降压变电所位于该地区网络的枢纽点上，地势平坦，交通方便。高压侧以接受系统电能为主，降压后供电给本地区的110KV变电所用户。因此它属于地区变电所，对本地区的正常供电起到了重要作用。若全所停电，造成重要经济损失，甚至危及生命。本所电压等级为220/110/10KV。其中220KV电压等级母线有2回输出线路；110KV电压等级送出2回线路；在低压侧10KV送出12回线路并全部采用电缆出线。2.1.2负荷分析变电所综合最大负荷是选择主变压器容量及台数配置的依据。将变电所供电范围内所有用户的负荷相加乘以同时系统，并考虑网损后即可得变电所的最大综合负荷。其中，各电力用户的最大综合负荷不一定出现在同一时间。因此，变电所的综合最大负荷不是各用户最大负荷的直接相加，而是比它们的总和要小些。2.1.3主变压器的选择在发电厂和变电所中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器