220KV变电站电气一次部分设计论文.doc

项目具体名称：某地区220KV变电站电气一次部分设计目 录摘 要IABSTRACTII第一章 原始资料11.1 建站规模11.2 系统情况11.3 气象条件1第二章 电气主接线设计22.1 主接线的设计原则和要求22.2 主接线的设计步骤52.3 本变电站电气主接线设计6第三章 变压器选择153.1 主变压器选择153.2 站用变压器选择17第四章 短路电流计算194.1 短路电流计算的目的194.2 短路电流计算的一般规定194.3 短路电流计算的步骤204.4 短路电流计算结果21第五章 直流系统设计245.1 直流系统概述245.2 直流系统的电压等级245.3 直流系统的接线方式255.4 本变电站直流系统的设计26第六章 主要电气设备选择276.1 电器选择的一般原则和条件276.2 高压断路器的选择296.3 隔离开关的选择326.4 各级电压母线的选择336.5 绝缘子的选择336.6 电流互感器的选择336.7 电压互感器的选择346.8 高压熔断器的选择346.9 总结35第七章 配电装置设计36第八章 防雷保护设计378.1 变电站的防雷保护的特点378.2 变电站直击雷防护378.3 侵入波过电压防护378.4 进线段保护378.5 三绕组变压器和变压器中性点的防雷保护37第九章 所用电设计38附录一 计算说明书3910.1 负荷计算3910.2 短路电流计算4110.3 线路及变压器最大长期工作电流计算4510.4 电气设备选择及校验计算4610.5 防雷保护计算53附录二 220KV 变电站电气一次部分图纸54参考文献（REFERENCES）59总 结60致 谢6135某地区220KV变电站电气一次部分设计摘 要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了220kV，110kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了220kV电气一次部分的设计。 关键词：变电站； 变压器； 接线A 220 KV substation in a part of electrical designAbstractFrom the guide of engineering design assignment, we have to design primary power-system of 220kV substation and draw main electrical one-line diagram and others. There are two main transformer in the substation in which main electrical connection can be divided into three voltage grades: 220kV, 110kV with 10kV.It deposits sectionalized single bus bar scheme, sectionalized single and transfer bus bar and sectionalized single bus bar scheme pergrade.There is also a design for main electrical connection in this engineering, the calculation for short-circuit electric current, the selection of electrical device and calibration (including circuit breaker, isolator, current transformer, potential transformer ,bus bar etc.) and the design for distribution installation per. voltage grade, direct current system and lightning protection is also included.Keyword：Substation；Transformer；Wirin第一章 原始资料1.1 建站规模（1）变电站类型：220kV地方降压变电站（2）主变台数：最终两台(要求第一期工程全部投入)（3）电压等级：220kV、110kV、10kV（4）出线回路：220kV侧 4回110kV 侧 6回10kV 侧12回（5）负荷情况35kV：最大40MW最小24MWTmax5500小时cos0.8510kV:：最大20MW最小12MWTmax= 5200小时cos0.851.2 系统情况（1）110kV母线短路电流标么值为30（SB=100MVA）（2）110kV母线电压满足常调压要求1.3 气象条件（1） 历年最高气温38.5,最低年温-5。历年平均气温19。（2）五月份测得土壤电阻率R=100/m（3）年雷暴日60个。第二章 电气主接线设计电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。2.1 主接线的设计原则和要求主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。2.1.1 电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。（1）接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110kV220kV 配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中，当110220kV 出线在4回及以上时，一般采用双母接线。在大容量变电站中，为了限制610kV出线上的短路电流，一般可采用下列措施：变压器分列运行；在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器；采用低压侧为分裂绕组的变压器。出线上装设电抗器。（2）主变压器选择主变压器台数：为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变压器。当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。对于大型枢纽变电站，根据工程具体情况，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。主变压器容量：主变压器容量应根据510年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力。对装设两台变压器的变电站，每台变压器额定容量一般按下式选择为变电站最大负荷。这样，当一台变压器停用时，可保证对60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，则可保证对84%负荷的供电。由于一般电网变电站大约有25%的非重要负荷，因此，采用，对变电站保证重要负荷来说多数是可行的。对于一、二级负荷比重大的变电站，应能在一台停用时，仍能保证对一、二级负荷的供电。主变压器的型式：一般情况下采用三相式变压器。具有三种电压的变电站，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到15%以上时，可采用三绕组变压器。其中，当主网电压为110220kV，而中压网络为35kV 时，由于中性点具有不同的接地形式，应采用普通的三绕组变压器；当主网电压为220kV及以上，中压为110kV及以上时，多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。（3）断路器的设置根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。（4）为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够的资料时，可采用下列数据：最小负荷为最大负荷的6070%，如主要是农业负荷时则宜取2030%；负荷同时率取0.850.9，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.951；功率因数一般取0.8；线损平均取5%。2.1.2 设计主接线的基本要求在设计电气主接线时，应使其满足供电可靠，运行灵活和经济等项基本要求。（1）可靠性：供电可靠是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。在研究主接线时，应全面地看待以下几个问题：可靠性的客观衡量标准是运行实践，估价一个主接线的可靠性时，应充分考虑长期积累的运行经验。我国现行设计技术规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结。设计时应予遵循。主接线的可靠性，是由其各组成元件（包括一次设备和二次设备）的可靠性的综合。因此主接线设计，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。可靠性并不是绝对的，同样的主接线对某所是可靠的，而对另一些所则可能还不够可靠。因此，评价可靠性时，不能脱离变电站在系统中的地位和作用。通常定性分析和衡量主接线可靠性时，均从以下几方面考虑：断路器检修时，能否不影响供电。线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。变电站全部停运的可能性。（2）灵活性：主接线的灵活性要求有以下几方面。调度灵活，操作简便：应能灵活的投入（或切除）某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。检修安全：应能方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。扩