220KV变电所电气部分的初步设计

220KV变电所电气部分的初步设计

摘要

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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，拟在某区域新建一座220KV变电站。

本设计主要介绍了220kv区域变电站电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kv区域变电站的电气主接线选择，主变压器，站用变压器的选择，母线，断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kv,110kv,10kv线路的选择和短路电流的计算,设计中还对主要高压电气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，电气总平面布置及配电装置的选择，继电保护的设备等，提高了整个变电站的安全性。

关键词：变电站；主接线；变压器;继电保护

目录

1绪论 (1)

1.1选题的目的和意义 (1)

1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)

1.3 变电站的设计任务 (1)

2主变压器的选择 (3)

2.1概述 (3)

2.2主变压器台数的确定 (3)

2.3主变压器型式的选择 (3)

2.4主变压器容量的选择 (4)

2.5主变型号选择 (5)

2.6无功补偿 (5)

2.6.1无功补偿的必要性 (5)

2.6.2无功补偿的方式 (6)

3 电气主接线的方案设计 (7)

3.1电气主接线概述 (7)

3.2电气主接线的方案选择 (7)

3.2.1主接线方式介绍 (7)

3.2.2主接线的方案选择 (8)

4 所用电系统设计 (10)

4.1 所用电系统设计的原则和要求 (10)

3.2所用变压器容量、台数选择 (10)

3.3 新建变电所所用电接线 (11)

5 短路电流的计算 (12)

5.1 概述 (12)

5.2短路电流计算的目的和内容 (12)

5.3短路电流的计算 (13)

5.3.1变压器参数的计算 (13)

5.3.2短路电流的计算 (14)

5.3.3回路最大持续工作电流的计算 (16)

6电气设备的选择 (18)

6.1概述 (18)

6.2断路器的选择 (19)

6.3隔离开关的选择 (21)

6.4电流互感器的选择 (23)

6.5电压互感器的选择 (25)

6.6母线的选择 (27)

6.7电力电缆的选择 (29)

6.8限流电抗器的选择 (31)

7继电保护配置 (32)

7.1概述 (32)

7.2主变压器保护 (32)

7.3线路及母线保护 (33)

8防雷保护的配置 (34)

8.1概述 (34)

8.2避雷器的选择 (35)

8.3避雷针的选择 (36)

9电气设备布置 (39)

9.1电气设备总平面布置要求 (39)

9.2新建变电所总平面布置 (39)

总结 (40)

致谢 (41)

参考文献 (42)

附录1：电气设备清单 (43)

附录2：变电所主接线图 (46)

附录3：电气设备布置平面图 (47)

1绪论

1.1选题的目的和意义

变电站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，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。近年来国民经济持续快速增长，用户的用电量持续的攀升，电网结构日趋复杂，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、电网运行可靠性的要求越来越高。

近年来国民经济持续快速增长, 为解决该地区用电的日益增长，提高电网供电能力和可靠性，加强220kV主网构架，提高供电质量，满足日益增长的用电需求,从而拟建220kV变电站。

1.2国内外研究现状及发展趋势

我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。现阶段，全面做好“十二五”发展规划，加快电网重点工程建设，进一步加强企业经营管理，推进“三集五大”体系建设，加大科技创新和管理创新力度，继续加强“三个建设”。电力布局由注重就地平衡向全国乃至更大范围优化统筹转变，电力结构由过度依赖煤电向提高非化石能源发电比重转变，推进集约化发展和标准化建设，充分发挥国家电网在电力市场化、能源清洁化、经济低碳化、生活方式现代化中的基础性作用；实现供配电输送无缝隙，无错误。结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能。

通过网络及杂志我们可以发现，近年来一些发达国家的能源不是很丰富，进而导致电力资源不是充足。为了满足国内的需求，减少在网路中的损耗，这些发达国家已经形成了完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论，是真正的做到了节约型，集约型，高效型。发达国家通过改善优化变电站结构，降低变电站的功率损耗，尽可能地提高变电站的可靠性，尽可能地使变电站的灵活性提高，尽可能地提高经济性。

在当今的技术环境中, 随着新技术、高质量电气产品广泛应用, 在某些条件下采用简单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全。如今在110KV～500KV各个电压等级中广泛采用SF6全封闭组合电器。GIS将断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备封闭组合在一起，使用SF6作为绝缘介质，占地面积小，可靠性是常规电器的10倍。故障率小，检修周期长。因此，即使进出线回路数比较多，也可以不考虑检修而引起的停电，故无需设置旁路母线，减少了母线倒闸操作，使得变电站的电气主接线更简单明了。

1.3 变电站的设计任务