220kV变电站设计

西安交通大学继续教育学院毕业论文1前言电能在现代社会中是最方便，也是最重要的能源。因此合理的设计220kV变电站是个很重要的问题，电力要先行于经济的发展，这样才能给经济留有足够的发展空间，需要我们予以高度重视。本次设计的主要内容是220kV变电站设计，通过去图书馆借阅资料，了解主要的设备选取和短路电流的整定计算，从中让我学习了很多书本上没有的东西，这对我以后的工作至关重要。随着大电网建设的逐步推进，一方面是要大力加强电源建设，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，并建立起规范的电力市场。有竞争才有进步的空间，我们不能固步自封，随着1000kV特高压的示范工程的推广，我国电力的发展水平已经跃居世界前列。作为一名电力工作人员，我一定要把基本的知识融会贯通。通过我们的努力，我坚信，在接下来的时间里，中国的电力工业必能持续、高速地发展，取得更加辉煌的成就。西安交通大学继续教育学院毕业论文2摘要本设计书主要介绍了220kV区域变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kV区域变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离开关的选择，互感器的配置，220kV、110kV、35kV线路的选择和短路电流的计算。设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。关键词：变电站，主接线，变压器ABSTRACTThedesignofthebookintroducestheregional220kVelectricalsubstationdesignapartofthecontentanddesign.Thedesignofthecontentsoftheelectricalsubstation220kVmainregionalcablechoice,themaintransformer,thetransformerusedinthechoiceofbus,circuitbreakersandisolationswitchoption,theconfigurationoftransformer,220kV,110kV,35kVlinechoiceandshort-circuitcurrentcalculations.Thedesignofthemainhighpressurealsohadachoiceofelectricalequipmentandcomputing,suchascircuitbreakers,isolatingswitches,voltagetransformers,currenttransformersandsoon.Inaddition,alightningprotectiondesignandcomputing,increasedthesafetyoftheentiresubstation.Keywords:substation;mainconnection;transformer西安交通大学继续教育学院毕业论文3目录第一章原始资料分析...........................................51.1设计任务...............................................51.2原始资料...............................................5第二章主变压器的选择.........................................72.1概述..................................................72.2主变压器台数的选择....................................72.3主变压器容量的选择....................................82.4主变压器型号的选择....................................82.5所用变压器的选择.....................................12第三章电气主接线选择........................................143.1概述.................................................143.2主接线的选择.........................................173.3所用电接线的选择.....................................19第四章短路电流计算..........................................214.1短路计算的目的及假设.................................214.2短路电流计算.........................................24第五章电气设备与母线的选择..................................285.1概述..................................................285.1.1电气设备选择的一般规则..........................285.1.2电气选择的条件..................................285.210kV电压等级电抗器的选择.............................305.3高压断路器和隔离开关的选择............................325.3.1断路器的选择....................................325.3.2隔离开关的选择..................................355.4互感器的选择..........................................375.4.1电流互感器的选择................................375.4.2电压互感器的选择................................375.4.3互感器的选择结果表..............................41西安交通大学继续教育学院毕业论文45.5母线的选择.............................................425.5.1裸导体的选择及校验原则..........................425.5.2220kV侧母线的选择...............................445.5.3110kV侧母线的选择...............................455.5.410kV硬母线选择..................................46第六章配电装置...............................................486.1概述...................................................496.1.1配电装置特点....................................496.1.2配电装置的基本要求..............................496.1.3配电装置的最小安全净距..........................506.1.4配电装置的设计原则及步骤........................536.2屋内配电装置.........................................536.2.1屋内配电装置的总体布置原则......................546.2.2屋内配电装置的布置..............................546.3屋外配电装置..........................................55第七章防雷保护................................................567.1直击雷防护............................................577.3雷电过电压的防护....................................60第八章毕业小结................................................60第九章参考文献................................................66第十章图纸....................................................67西安交通大学继续教育学院毕业论文5第一章原始资料分析1.1设计任务由于洛阳南部电网的迅速发展，伊川、汝阳、嵩县的供电就慢慢有了很大的缺口，因此需要在水寨附件建一座变电站，起点供电和联络作用。根据电力系统规划需新建一座220kV区域变电所，该所变电站建成后与110kV和220kV电网相连，近期10kV没有出线，只带站用电和无功补偿装置。1.2原始资料1、按规划要求，该所有220kV、110kV和10kV三个电压等级。220kV出线9回（其中备用2回），110kV出线12回（其中备用2回）。2、110kV侧作为一些地区变电所进线。Ⅰ、Ⅱ类用户占60%，最大一回出线负荷为3000kVA，变电站总的所用最大负荷为,250kVA。3、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为：220kV侧cos0.9maxT3800小时/年110kV侧cos0.85maxT4200小时/年10kV侧cos0.8maxT9760小时/年4、220kV和110kV侧出线主保护为瞬时动作，后备保护时间分别为2s、1.5s。5、系统阻抗：220kV侧电源近似为无穷大系统，归算至本所220kV母线西安交通大学继续教育学院毕业论文6侧阻抗为0.16(jS=100MVA)，110kV侧电源容量为1000MVA，归算至本所110kV母线侧阻抗为0.32（jS=100MVA），10kV侧没有电源。6、该地区最热月平均温度为38℃，年平均气温20℃，绝对最高气温为40℃，土壤温度为18℃，海拔100m。7、该变电所位于市郊半山坡上，地势比较高，无洪涝现象。交通便利，由于附件有几座火电厂和工业群，环境污染比较严重。西安交通大学继续教育学院毕业论文7第二章主变压器的选择2.1概述变压器是变电所中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5～10年发展规划综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，运行和检修不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。2.2主变压器台数的选择由原始资料可知，我们本次所设计的变电所是市郊220kV降压变电站，它是以220kV受功率为主。把所受的功率通过主变传输至110kV及10kV母线上。若全所停电后，将引起下一级变电所与地区电网瓦解，影响整个市区的供电，因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。为了保证供电