220kV变电站毕业设计
第一篇设计说明书
1 设计有关内容
1.1 原始资料
1.1.1 拟建变电所的概况
（1）建所的目的：
由于某地区电力系统的发展和负荷的增长，拟建一个220kV变电所，向该地区用110kV和10kV电压供电。
（2）与系统接线情况（见图1—1）:
图1—1：系统接线简图
（3）地区自然条件：
年最高气温：40℃，年最低气温：-5℃，年平均气温：18℃。
（4）出线方向：
220kV向北，110kV向西，10kV向东南。
1.1.2 负荷资料
（1）220kV线路5回，其中1回备用。
（2）110kV线路10回，其中2回备用（见表1—1）。
续表1-1
注：上述各负荷间的同时系数为0.85。
（3）10KV线路14回，其中2回备用（见表1—2）。
注：上述各负荷间的同时系数为0.8；且110kV负荷与10kV负荷同时系数为0.85。（4）所用负荷资料（见表1—3）。
2 变电所电气主接线初步设计
变电所电气主接线是根据电能输送和分配的要求表示主要电气设备相互之间的连接关系，以及本变电所与电力系统的电气连接关系。因此，电气主接线是构成电力系统的重要环节，是电力系统设计和发电厂、变电站设计的主要部分。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的影响，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。本章主要从电气主接线的方式及特点等方面分析，确定220kV、110kV、及10kV母线采用的主接线方式，确保该变电所满足可靠性、灵活性和经济性三大要求。
2.1 变电所电气主接线设计的基本要求
在选择发电厂或变电所的电气主接线时,应注意其在系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件，并考虑下列基本要求：
2.1.1 供电的可靠性
当个别设备发生事故或需要停电检修时不宜影响对系统供电；断路器、母线等故障，母线检修时尽量减少停运回路数和停运时间，并保证对一级负荷或大部分二级负荷的供电。
2.1.2 运行上的安全性和灵活性
电气主接线要尽可能适应各种运行方式。不但在正常运行时能很方便地投入或切换某些设备，而且在其中一部分电路检修时，应能尽量保证未检修的设备继续供电，同时又要保证检修工作的安全进行。
2.1.3 接线简单操作方便
电气主接线要在各种倒闸操作中操作步骤最少。过于复杂的接线，会使运行人员操作困难，容易造成误操作而发生事故。电气设备增多，也增加了事故点，同时复杂的接线也给继电保护的选择带来很大困难。
2.1.4 建设及运行的经济性
设计主接线除考虑技术条件外，还要考虑经济性，即基建投资和年运行费用、年电能损耗的多少，一般要对满足技术要求的几个方案，进行技术经济比较，然后从中选定。2.1.5 电气主接线应考虑将来远景发展扩建的可能性
2.2 变电所电气主接线的设计原则
2.2.1 变电所在电力系统中的地位和作用
电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源，进行系统功率交换和以中压供电，为330—500kV；地
区重要变电所，电压为220—330kV；一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110kV，但也有220kV。
2.2.2 变电所的分期和最终建设规模
变电所根据5—10年电力系统发展规划进行设计。一般装设两台（组）主变压器；当技术经济比较合理时，330—500kV枢纽变电所也可装设3—4台（组）变压器；终端或分支变电所如只有一个电源时，可只装设一台主变压器。
2.2.3 负荷大小和重要性
（1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。
（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。
（3）对于三级负荷一般只需一个电源供电。
2.3 主接线的初步设计
2.3.1 220kV的接线方式的确定
6～220kV高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。按电压等级的高低和出线回路数的多少，有一个大致的适用范围。根据《电力工程电气设计手册》中的明确说明：220kV配电装置出线回路数为5回及以上时；或当220kV配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时，应选择双母线接线方式。本变电所为重要的枢纽变电所，有三个电压等级即：220kV、110kV及10kV。220kV出线有5回，由于该变电所位于地区网络的枢纽点上，高压侧以交换或接受功率为主，供电给地区的中压侧和附近的低压侧负荷。全所停电后，将引起地区电网瓦解，影响整个地区供电，所以，该变电所运行可靠性要求相当高。根据以上分析，可供考虑的方案有双母线接线和双母带旁路接线方式。
技术比较：如果采用双母线接线方式，则当母线出现故障时，须短时切换较多电源和负荷；当检修220kV出线断路器时，会造成出线的停电，从原始资料中可以看出，220kV 侧为闭环运行。任意一回出线的停电将会造成解裂而开环运行，这样，电流变化很大，设备选择难度大。这会严重影响变电所运行的可靠性。为此，必须采用增设旁路母线措施。《设计手册》说明：当110kV出线为7回线及以上，220kV出线为5回及以上时；或对于在系统中居重要地位的配电装置，110kV出线为6回及以上，220kV出线4回及以上时，一般装设专用旁路断路器。
综合以上分析，所以本变电所220kV侧采用双母带旁路母线接线形式，且装设专用旁路断路器。
2.3.2 110kV的接线方式的确定
由负荷资料可知,110kV出线共10回,其中2回备用。我们对所给数据进行计算,发现在110kV电压级上的负荷占变电所输出总负荷的大部分,说明要求设计的110kV接线方式
非常重要,从110kV侧负荷资料中,可以看出其各回出线均比较重要。如石化厂、炼油厂均由两回出线供电，属于一类负荷，是不允许停电的；甲、乙、丙、丁四个县变电站中也占有一部分一类、二类负荷，所以本变电所对110kV接线的可靠性要求也是相当高的。为使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路接线方式或双母线带旁路接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。
技术比较：（1）采用单母线带旁路接线方式，其优点是：接线简单清晰，设备少，设备本身故障率小，投资小，年费用低，占地面积相对小一些。其缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，将导致一半容量停运；扩建时需向两个方向均衡扩建，而不能任意向一个方向扩建；运行方式相对简单，调度灵活性差。
（2）采用双母带旁路接线方式，其优点为：通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电。运行方式比较多，从而运行调度灵活。扩建时可以向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。其缺点：投资高，设备数量多，年费用大。
经综合分析，决定采用双母线带旁路接线方式为最终方案，且装设专用旁路断路器。
2.3.3 10kV接线方式的确定
由负荷资料可知，10kV出线共有14回，其中2回备用。在10kV出线上的负荷占变电所总负荷的比例较小，其中除了水厂是2回线路供电以外，其它均为一回出线供电，不属于一类负荷，要求其可靠性不是很高。且电压较低，宜采用屋内配电装置，为节省建筑面积，降低造价，一般不设旁路母线。故经济划算的接线方式初步拟定为单母接线和单母分段接线。
技术比较：单母接线可靠性太低，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源；与之相接的所有电力装置，在整个检修期间均需停止工作。此外，在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。而采用单母分段接线，可以提高供电可靠性和灵活性。对重要用户（如水厂）可以从不同段引出两回出线，由两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。故采用单母分段接线形式。
3 主变压器的选择
3.1 主变压器台数的确定
3.1.1主变台数的确定原则
（1）对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。
（2）对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，在设计时应考虑装设三台主
变压器的可能性。
（3）对于规划只装设两台主变压器的变电站，其变压器基础宜按大于变压器容量的1～2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。
根据以上确定原则，分析本变电所的情况，可以看出220kV侧与系统构成环网，呈强联系方式，在一种电压等级下，主变应不少于2台。因此，确定本变电所的主变台数为2台。
3.2 主变压器容量的选择
3.2.1 主变容量的确定原则
（1）主变压器容量一般按变电站建成后5—10年的规划负荷选择，并适当考虑到10—20年的负荷发展。对于城郊变电站，主变压器容量应与城市规划相结合。
（2）根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%—80%。
（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。
（4）变压器最大负荷按下式确定：
P M≥K0∑P （3—1）其中：K0 为负荷同时系数；
∑P为按负荷等级统计的综合用电负荷。
由《设计计算书》可知本变电所的最终综合用电负荷容量为：S=245.58MVA(考虑10年的负荷规划)考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力，对装两台变压器的变电所，每台变压器额定容量一般按下式选择：
S n=0.6S （3—2）这样，当一台变压器停用时，可保证对60%的负荷供电，考虑到变压器的事故过负荷能力40%，则可保证对84%的负荷供电。从原始资料分析，本变电所110kV电压等级的负荷中有甲、乙、丙、丁四个县变电站，这其中有相当比例的二类、三类负荷；10kV电压等级负荷也同样如此。而本变电所重要的一类负荷只有石化厂、炼油厂和水厂，且所占比例不是很大，采用S n=0.6S，完全能够保证本所的重要负荷。
S n=0.6S
=0.6×245580=147348kVA
故根据主变选择原则与要求，选两台主变，型号参数如表3—1所示：
注：由于所用负荷相对于整个综合用电负荷来说，所占比例很小（145350kVA>>84kVA）,故可以不考虑。
3.3 主变压器型式的选择
3.3.1 相数的选择
主变采用三相或单相,主要考虑变压器的制造条件,可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电所，均应选用三相变压器。
3.3.2 绕组数量的确定
在具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。
根据设计要求，主变压器选用三绕组变压器。
3.3.3 绕组接线方式的确定
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和△，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。
我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用Y n连接，35kV亦可采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV以下电压，变压器绕组都采用△连接。
从以上原则可以看出，本变电所的主变压器连接方式可选择为 Y N/y n0/d11。
3.3.4 调压方式的选择
对于220kV及以上的降压变压器，仅在电网电压可能有较大变化情况下，采用有载调压方式，一般不宜采用。当电力系统运行确有需要时，在降压变电所亦可装设单独的调压变压器或串联变压器。
根据设计要求，本变电所采用有载调压方式。
4所用电接线与所用变的设计
4.1 所用电接线的设计
通过对原始资料上关于所用负荷的分析，可知变电所的所用负荷比较小，其可靠性要求不如发电厂高，因此变电所采用380/220中性点直接接地的接线方式（三相四线制）
由《电力工程电气设计手册》中变电所“所用变压器数量及容量选择原则”可知，小型变电所，大多只装一台所用变压器；对大、中型变电所或装有调相机的变电所，通常都装设两台所用变压器。
由于在设计中我们给10kV 母线选择的是单母线分段接线方式，所以两台所用变的电源，可分别从10kV 母线上的不同段引入，即采用单母线分段接线。在变电所中多采用暗备用方式，即不另设专用的备用变压器，而将每台工作变压器的容量加大。正常运行时，每台变压器都不在满载状态下运行互为备用状态，当任一台工作变压器因故障而被迫停运后，所用负荷由完好的所用变压器承担。
4.2 所用变台数及容量选择
4.2.1 所用变压器的台数
在所用电接线形式的设计中，已经分析出，所用变压器的台数为2台。 4.2.2 所用变压器容量的确定
所用负荷的计算采用“换算系数法”，按下式运算：
S=∑(KP) （4—1） 由于该所用负荷容量均很小，故K=0.8（参照《发电厂电气部分》P 73表3-4）
计算功率P ，应根据负荷的运行方式及特点确定：
（1）对经常、连续运行的设备和连续而不经常运行的设备，即连续运行的电动机均应全部计入，按下式计算：
P=P N （4—2） （2）对经常短时及经常断续运行的电动机应按下式计算：
P=0.5P N （4—3） （3）对不经常短时及不经常断续运行的设备，一般可不予计算：
P=0 （4—4）
（4）对照明负荷为：
P=K d P i （4—5）
式中K d ——需要系数，一般取0.8---1.0
P i ——安装容量（kW ） 按以上原则，所用计算功率：
∑P=0.15×2×66+20+14+1.4+1.7+1.7×2+0.5×22+1.7+1+1+20+10=105kW 所用计算负荷S=K ∑P=0.8×105=84kVA 所用变压器的容量： N t
S
S 2K
（4—6） 式中 S —各段上的所用计算负荷，假设所有的所用负荷平均分配在两段母线上，则两段
计算负荷为1
S 2
；
K t —温度修正系数，一般对装于屋外或由屋外进风小间内的变压器均可取K t =1。
因此，所用变压器每台的容量为：N 84
S =42kVA 21≥?
4.2.3 所用变压器型号的选择
由于所用变压器连接10kV 、380V 两个电压等级，因此采用双绕组变压器，其型号参数如表4—1所示：
5 短路电流计算
5.1 短路电流计算的目的
（1）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下，能安全可靠地工作。同时，又力求节约资金，这需要进行全面的短路计算。
（2）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施，均需要进行必要的短路电流计算。
（3）在设计屋外配电装置时，需按短路条件校验相间和相对地安全距离。 （4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
（5）接地装置的设计，也需要短路电流。
5.2 短路电流计算条件
为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定：
（1）容量和接线：按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后的5—10年），其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。
（2）短路种类：一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。
（3）正常工作时，三相系统对称运行。 （4）所有电源的电动势相位角相同。
（5）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发
生变化。
（6）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
（7）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
（8）元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。
（9）输电线路的电容略去不计。
5.3 短路点的确定
计算短路点应选择在正常接线方式时，短路电流为最大的点。比如变压器回路的断路器，应比较断路器前后短路时通过该断路器的电流值；母联断路器则应考虑母联断路器向备用母线充电时，备用母线故障，流过母联断路器的电流值。
本变电所有三个电压等级，220kV、110kV侧为了检修、维护的方便，一般情况下，同一电压等级的所有断路器均选择同一型号。10kV电压级的断路器选择则有所区别。由于10kV两段母线所带负荷基本相同，且所用变互为备用，不存在两段10kV母线并列运行的可能性，两段的短路电流可近似认为相等，故出线处的短路电流可认为是变压器回路10kV 侧的2倍。
故取如下三个短路点（见图5—1）：
10kV 110kV
220kV
32
1
d d
d
图5—1 短路点
5.4 计算方法
（1）本所的最大运行方式为两台主变并列运行，此时阻抗最小；最小运行方式为单台主变运行，此时阻抗最大。
（2）本所的短路计算为近似计算，220kV侧系统可近似看成无穷大系统，而110kV、10kV侧正常情况下不接外来电源，所以d1、d2、d3短路时，该侧提供的短路电源可以忽略不计。
（3）计算时，基准容量取100MVA，基准电压取各级平均额定电压，即220kV侧取230kV，110kV侧取115kV，10kV侧取10.5kV。
（4）计算项目：三相短路电流、冲击电流、全电流（具体计算过程详见设计计算书）。
（5）短路电流计算结果（见表4—1）：
表4—1 短路电流
6 高压电器设备选择说明
6.1 电器选择的一般要求
6.1.1 高压电器设备选择的一般原则
（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；
（2）应按当地环境条件校验；
（3）应力求技术先进和经济合理；
（4）同类设备应尽量减少品种；
（5）扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致；
（6）与整个工程的建设标准应协调一致；
（7）选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。
6.2 电器设备选择的技术条件
6.2.1 按正常工作条件选择电器
（1）额定电压和最高工作电压
电器所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电器允许最高工作电压U alm不得低于所接电网的最高运行电压U sm，即
U alm≥U sm (6—1) （2）额定电流
电器的额定电流I N是指在额定周围环境温度下，电器的长期允许电流。I N应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流I max，即
I N≥I max（6—2）
由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的I max 为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍。
（3）按当地环境条件校核
在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件
时，应采取措施。例如：当地区海拔超过制造部门的规定时，由于大气压力、空气密度和温度相应减少，使空气间隙和外绝缘的放电特性下降，一般当海拔在1000—3500m范围内，若海拔比厂家规定值每升高100m，则电器允许最高工作电压下降1%。当最高工作电压不能满足要求时，应采用高原型电器，或采用外绝缘提高一级的产品。对于110kV及以下电器，由于外绝缘裕度较大，可在海拔2000m以下使用。
6.2.2 短路稳定条件
（1）校验的一般原则
电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况校验。
用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定。用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。
（2）短路的热稳定条件
Q d≤I t2t (6—3) 式中 Q d—在计算时间t js秒内，短路电流产生的热效应；
I t—t秒内设备允许通过的短时热电流；
t—设备允许通过的热稳定电流时间。
校验短路热稳定所用的计算时间t js按下式计算：
t js=t b+t d (6—4) 式中 t b—继电保护装置后备保护动作时间；
t d—断路器的全分闸时间。
（3）短路的动稳定条件
i es≥i sh (6—5)
I es≥I sh (6—6) 式中 i es、I es—电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值；
i sh、I sh—短路冲击电流幅值及其有效值。
6.3 高压断路器的选择说明
（1）额定电压选择：
U N≥U NS（6—7）（2）额定电流选择：
I N≥I gmax（6—8）
（3）开断电流选择：
I Nbr≥I pt或I Nbr≥I＇＇（6—9）式中 I Nbr—高压断路器的额定开断电流；
I pt—实际开断瞬间的短路电流周期分量（有效值）；
I＇＇—次暂态电流。
（4）短路关合电流的选择：
i Ncl≥i sh（6—10）式中i Ncl—断路器的额定关合电流；
i sh—短路电流最大冲击值。
（5）热稳定校验：
I2t t≥Ｑk （6—11）（6）动稳定校验：
i es≥i sh（6—12）
（7）断路器选择结果（见表6—1）：
表6—1 断路器参数
注：因主变10kV侧的实际负荷远小于它的额定负荷，所以它的实际持续工作电流远小于计算值，I N选为3150A足以满足要求。
6.4 隔离开关的选择说明
（1）额定电压选择：
U N≥U NS（6—13）（2）额定电流选择：
I N≥I gmax（6—14）
（3）动稳定校验：
i es≥i sh （6—15）
（4）热稳定校验：
I2t t≥Ｑk（6—16）
（5）隔离开关选择结果（见表6—2）：
表6—2 隔离开关参数
6.5 接地刀选择
为了保证电器和母线的检修安全，每段母线上宜装设1—2组接地闸刀或接地器；63kV 及以上QF两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧，宜配置接地闸刀。应尽量选用一侧或两侧带接地闸刀的隔离开关。安装单柱隔离开关时，一般在主母线侧需配以单独的接地器。对于35kV及以上隔离开关的接地闸刀，应根据其安装处的短路电流进行动、热稳定校验。接地闸刀允许通过的热稳定电流，不一定与主闸刀的额定电流相同，校验时应向制造部门查询接地闸刀的允许数值。
根据以上的配置原则，本所220kV、110kV电压级的QF两侧均选用带接地刀的隔离开关；各级母线、旁母均设专用的接地刀，110kV旁路母线还设有熔冰刀闸（与接地闸刀共用）；此外，变压器中性点也需设接地刀闸。
专用接地刀选择如下：
6.6 电流互感器的选择说明
（1）一次回路额定电压和电流的选择：
U N≥U Ns （6—17）
I N≥I max （6—18）
式中I N、U N—电流互感器一次回路额定电压和电流；
U Ns—安装地点的电网电压；
I max—流过电流互感器的长期最大工作电流。
（2）二次额定电流的选择：
弱电系统用其1A，强电系统用5A。
（3）电流互感器准确级别和额定容量的选择：
为了保证测量仪表的准确度，互感器准确级不得低于所供测量仪表的准确级；而为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷S2不大于该准确级额定容量S N2即 S N2≥S2=I N22Z2l （6—19） Z2l=r a+r l+r re+r e （6—20）式中 r a—仪表电流线圈电阻；
r re—继电器电阻；
r l—连接导线电阻；
r e—接触电阻。
（4）种类和型式的选择
在选择互感器时，应根据安装地点（如屋外、屋内）和安装方式（如穿墙式、支持式、装入式）选择其型式。选用母线型时应注意校核窗口尺寸。
（5）热稳定和动稳定校验：
热稳定：
I t2≥Q k或(K t I N1)2≥Q k (t=1) （6—21）
内部动稳定：
i es≥i sh I N1K es≥i sh （6—22）
外部动稳定：
F al≥0.5×1.73×10-7i sh2L/a （6—23）式中 F al—作用于电流互器瓷帽端部的允许力；
L—电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子之间的跨距。
（6）电流互感器选择结果（见表6—4）：
续表6—4
6.7 电压互感器的选择说明
（1）一次回路电压的的选择：
为了确保电压互感器安全和在规定的准确等级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压U Ns应在（0.8—1.2）U N1范围内变动，即应满足下列条件：
0.8U N1＜U Ns＜1.2U N1 （6—24）
（2）二次回路电压的选择：
电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求。电压互感器二次侧额定电压可按《电力工程电气设计手册》P251表6—36选择。
（3）种类和型式选择：
电压互感器的种类和型式应根据装设地点和使用条件进行选择。
（4）容量和准确级选择:
电压互感器的额定二次容量应不小于电压互感器的二次负荷，即
S N2≥S2 （6—25）（5）电压互感器选择结果（见表6—5）：
6.8 支柱绝缘子和穿墙套管的选择
支柱绝缘子应按额定电压和类型选择,并进行短路时动稳定校验。穿墙套管应按额定电压、额定电流和类型选择，按短路条件校验动、热稳定。
（1）按额定电压选择支柱绝缘子和穿墙套管
支柱绝缘子和穿墙套管的额定电压U N 应大于等于所在电网的额定电压U NS ，即 U N ≥U NS （6—26） 发电厂与变电所的3—20kV 屋外支柱绝缘子和套管，当有冰雪和污秽时，宜选用高一级的产品。
（2）按额定电流选择穿墙套管
穿墙套管的额定电流I N 应大于等于回路中最大持续工作电流I max ，即
kI N ≥I max （6—27）
式中 k —温度修正系数，当环境温度40℃＜θ＜60℃时用式k =
al θ取85℃。
（3）支柱绝缘子和套管的种类和型式选择
根据装置地点、环境选择屋内、屋外或防污及满足使用要求的产品型式。 （4）穿墙套管的热稳定校验
套管耐受短路电流的热效应I 2t t,应大于等于短路电流通过套管所产生的热效应Q k ，即 I 2t t ≥Q k （6—28） （5）支柱绝缘子和穿墙套管的动稳定校验
绝缘子和套管的机械应力计算如下：
()2712max 1.73102c
sh l F F F i N a -+==? （6—29）
式中 c l —计算跨距（m ），122
c l l
l +=，1l 、2l 为与绝缘子相邻的跨距。对于套管2l =ca l （套
管长度）。
由于导体电动力F max 是作用在导体截面中心线上的,而支柱绝缘子的抗弯破坏强度是按作用在绝缘子高度H 处给定的,为了便于比较,必须求出短路时作用在绝缘子帽上的计算作用力F co ,即
F co =F max H 1/H (N) （6—30） 而 H 1=H+b+h/2 （6—31） 式中 H 1—绝缘子底部到导体水平中心线的高度（mm ）；
b —导体支持器下片厚度，一般竖放矩形导体b=18mm ，平放矩形导体及槽形导体
b=12mm 。
（6）支柱绝缘子和穿墙套管选择结果：
6.9 导体的选择说明
6.9.1 导体型式选择
导体除满足工作电流、机械强度和电晕要求外，导体形状还应满足下列要求：
（1）电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低）；
（2）机械强度高；
（3）散热良好（与导体放置方式和形状有关）；
（4）有利于提高电晕起始电压；
（5）安装、检修简单，连接方便。
我国目前常用的硬导体型式有矩形、槽形和管形等，由于管形导体是空芯导体，集肤效应系数小，且有利于提高电晕起始电压。户外配电装置使用管形导体，具有占地面积小、架构简明、布置清晰等优点。故本所母线选用管形导体。
6.9.2 导体截面选择和校验的一般要求
裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验：
（1）工作电流；
（2）经济电流密度；
（3）电晕；
（4）动稳定或机械强度；
（5）热稳定。
裸导体尚应按下列使用环境条件校验：
（1）环境温度；
（2）日照；
（3）风速；
（4）海拔高度。
高压和超高压配电装置中选用的管形导体，由于跨距和短路容量的增大，其导体截面除应满足截流量和机械强度要求外，其形状应有利于提高电晕起始电压和避免微风振动。
6.9.3 导体截面选择
（1）汇流母线按导体长期发热允许电流选择：
I max≤KI al （6—32）式中 I max—导体所在回路中最大持续工作电流；
I al —在额定环境温度0θ=+25℃时导体允许电流；
K —与实际环境温度和海拔有关的综合修正系数。
（2）其余导线按经济电流密度选择：
max I
S=J （6—33）
式中 I max —正常工作时的最大持续工作电流； J —经济电流密度。 6.9.4 导体截面的校验
（1）按电晕电压条件校验：（只对110kV 及以上电压的母线）
U 0≥U g （6—34）
0841lg r a U k m r r
δ?
=??? ? （6—35） 式中 k —三相导体等边三角形布置取1，水平布置时取0.96；
r m —导线表面粗糙系数，管型母线及单股导线取0.98—0.93，多股胶线取0.87—0.83；
δ—空气相对密度；
r —导线半径，矩形母线为四角的曲率半径； a —相间距离。
（2）按短路热稳定校验：
min S =
（6—36） 式中 S min —导体的最小截流面积（mm 2）； Q k —短路电流的热效应（A 2.S ）； C —热稳定系数。
（3）按短路动稳定校验：
σxu ＞σ
（6—37）
σ=σx-x +σx （6—38）
式中 σ
xu —导体材料允许应力；
σ
x-x —短路时导体相间产生的最大机械应力（N/cm
2
）；
σx —短路时同相导体片间相互作用的机械应力（N/cm 2）； σ—短路时导体产生的总机械应力（N/cm 2）。
6.9.5 母线选择结果表
表6—7 母线参数
7 高压配电装置设计
7.1 高压配电装置设计的总原则
高压配电装置(简称配电装置)的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策,并应根据电力系统条件,自然环境特点和运行,检修等要求,合地制订布置方案和选用设备,并积极慎重地采用新布置,新设备和新材料,使配电设计不断创新，做到技术先进,经济合理,运行可靠,维护方便.在确定配电装置型式时，必须满足下列四点要求。
（1）节约用地
（2）运行安全和操作巡视方便
（3）便于检修和安装
（4）节约三材，降低造价
7.2 配电装置型式的选择
7.2.1 220kV配电装置型式的选择
220kV配电装置，常用型式有屋外普通中型、屋外分相中型布置、屋外半高型、屋外高型及屋内型等。各种可能方案的经济技术比较（以双母线带旁路、普通中型、软导线为基准）如下表：
35KV变电站毕业设计(完整版).doc
35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV 降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为 1500MVA。 本变电站有 8 回 10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为 1800kVA；其中 #1 出线和 #2 出线为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷及Ⅲ类负荷， Tmax=4000h,cosφ=0.85。 环境条件：年最高温度 42℃；年最低温度 -5℃；年平均气温 25℃；海拔高度 150m；土质为粘土；雷暴日数为 30 日/ 年。
35KV变电站设计 一、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1.负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费， 增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响 设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2.无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周 期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功 率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S P2Q2 S——视在功率， kVA P——有功功率， kW Q——无功功率， kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数 cosφ越小则需要的无功功率越 大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力线和变 压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用 率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该 提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电 压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相 应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因
变电站课程设计
变电站课程设计
第一章 主变的选择 1、1 设计概念 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。 变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。 变电站电气主接线指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务，变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。 一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。 1.2 初步方案选定 1. 2.1负荷分析计算 根据任务书可知初建变送容量MVA S 35001=，且预测负荷增长率%4=W 每年，所以有如下每年的负荷变化量。 MVA S 3501= MVA S W S 364350%)41(1)1(2=?+=+= 2)1(3W S +==1S 350%)41(2?+56.378=MVA 3 )1(4W S +=350%)41(13?+=S 702.393=MVA MVA S W S 450.409350%)41(1)1(544=?+=+= MVA S W S 829.425350%)41(1)1(655=?+=+= MVA S W S 862.442350%)41(1)1(766=?+=+= 576.460350%)41(1)1(877=?+=+=S W S MVA 1.2.2 主变压器台数、容量的确定 （1）台数的确定 根据变电站主变压器容量一般按5——10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑
(完整版)110KV变电站及其配电系统设计_毕业设计
河南机电职业学院毕业论文（实习报告） 题目：110KV变电站及其配电系统设计 所属系部：电子工程系 专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康 指导教师：梁家裴 2015年6月6日
毕业论文（实习报告）任务书
指导教师签字：教研室主任签字: 年月日 毕业论文（实习报告）评审表
摘要
本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，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，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择
目录 摘要 ..................................................................................................................... I I 1 变电站的介绍. (1) 1.1 变电站的作用 (1) 1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2) 1.3 变电站设计的主要原则和分类 (4) 2 电气主接线设计 (4) 2.1 电气主接线设计概述 (5) 2.2 电气主接线的基本形式 (7) 2.3 电气主接线选择 (7) 3 变电站主变压器选择 (10) 3.1 主变压器的选择 (10) 3.2 主变压器选择结果 (11) 4 短路电流计算 (13) 4.1 短路的危害 (13) 4.2 短路电流计算的目的 (13) 4.3 短路电流计算方法 (13) 5 继电保护的配置 (14) 5.1 继电保护的基本知识 (14) 5.2 110kv线路的继电保护配置 (14) 5.3 变压器的继电保护 (14) 5.4 母线保护 (15) 5.5 备自投和自动重合闸的设置 (16)
220KV变电站设计毕业
引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。
我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题 在未来，随着经济的增长，变电技术还将有新的发展，同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题，例如：高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题；电网联系越来越紧密，如何解决在事故时快速切除隔离故障点，保证电力系统安全稳定问题；系统短路电流水平不断提高，如何限制短路电流问题；在保证供电可靠性的前提下，如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。 1.3 地区变电所的未来发展 变电所实现无人值班是一项涉及面广、技术含量高、要求技术和管理工作相互配套的系统工程。它包括：电网一、二次部分、变电所装备水平、通信通道建设、调度自动化系统的建立以及无人值班变电所的运行管理工作等。所以要实现变电所的无人值班，必须满足一定的条件，主要有以下几个方面： ⑴变电所的基础设施要符合要求。如：主接线力求简单，运行方式改变易实现，变压器要具有调压能力（可以是有载调压变压器或由调压器与无载调压变压器相配合来实现调压），主开断设备要具有较高的健康水平，操作机构要能满足远方拉合要求等。另外，所还要具备一定的基础自动化水平，用以完成对一些辅助性设备实现控制（如主变风扇的开停、电容器的投切等），以减轻调度端的工作量。 ⑵调度自动化系统在达到部颁发的《县级电网电力调度自动化规》中所要求的功能的基础上，通过扩展“遥控”、“遥调”，实现“四遥”功能，达到实用
课程设计(变电所)(1)
变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷
10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳
变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接
110KV降压变电所设计_毕业设计论文
《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计 课程名称：发电厂电气部分 任课教师：姜新通 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2012 年 5 月 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
500KV变电站毕业设计的设计正文
摘要 本毕业设计是500kV（500/220/35）变电站工程电气部分初步设计。其中500kV、220kV侧采用 GIS方案，为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负荷规划进行设计建设，从而保证变电站能够长期可靠供电。 根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及变电站设计相关书籍的有关内容，设计过程中完成了主变选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划和防雷保护的规划等主要工作。并且绘制了一套电气图纸（电气主接线图、平面布置图、配电装置断面图）。 关键词 500kV变电站 GIS方案电气主接线配电装置 Abstract This graduate design thesis is a (500/220/35 )kV a declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design. For the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented long-term burthen, carries according to the forward the programming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shock can long-term dependable power supply. According to requirements of design task, comprehensive knowledge learned and the "Substation Design" and related books, the design process to complete the main lining selection, the development of main power, short circuit calculations, electrical equipment selection, power distribution equipment planning, relay protection and automatic protection devices and mine planning for planning major work. And draw a set of electrical drawings (electrical main wiring diagram, with a total floor plan, power distribution unit cross section). Key words：500kV substation GIS scheme main electrical connection power distribution equipment
Kv变电站课程设计报告
目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则：. (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (11) 附录 A 主接线图另附图 (12) 附录 B 短路电流的计算 (12) 附录C :电气校验 (15)
、尸■、■ 前言 1、设计内容：（原始资料16） 1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos =0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA T max=200MW （4）当地最高温度41.7 C,最热月平均最高温度32.5 C,最低温度-18.6 C, 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3 C。 （5）厂用电率为8%厂用电电压为6KV发电机出口电压为15.75KV。 6）本变电站地处8度地震区。 7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2X 200 MW=40MW最大机组容量200 MW 向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到： 1）巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。 2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。
(完整版)110kv变电站一次系统设计毕业设计
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编 辑。 沧州职业技术学院 毕业设计 《110kv变电站一次系统设计》
目录 引言................................................................................................................................... - 1第1章概述..................................................................................................................... - 2第2章负荷计算及变压器选择..................................................................................... - 4 2.1负荷计算................................................................................................................. -4 2.1.1 计算负荷的目的.............................................................................................. - 4 2.1.2 负荷分析.......................................................................................................... - 4 2.2主变压器的选择..................................................................................................... -5 2.2.1 主变压器台数和容量的确定.......................................................................... - 5 2.2.2 变压器型号的选择.......................................................................................... - 5 2.3本变电站站用变压器的选择................................................................................. -6 2.4小结......................................................................................................................... -7第3章无功补偿装置的选择......................................................................................... - 8 3.1补偿装置的意义..................................................................................................... -8 3.2无功补偿装置类型的选择..................................................................................... -8 3.2.1 无功补偿装置的类型...................................................................................... - 8 3.2.2 常用的三种补偿装置的比较及选择.............................................................. - 8
220kV变电站设计
引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。
第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。 (5) 变电所60KV负荷表： （重要负荷占总负荷的80%，负荷同时率为0.7，线损率5%，Tmax=5600小时） 表1.1 变电所60kV负荷表 序号负荷名称最大负荷（KW）功率 因数出线 方式 出线 回路数 附注 近期远期 1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空 2 有重要负荷 2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷 3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷 4 拖拉机厂15000 20000 0.9 5 架空 2 有重要负荷 5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷 6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷 (6)电力系统接线方式如图所示： 图1.1 电力系统接线方式图 系统中所有的发电机均为汽轮发电机，送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里
10KV变电所毕业设计(论文)
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有
110kV变电站电气一次部分课程设计
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
10KV变电站的设计毕业论文
10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -
(完整word版)110KV变电站课程设计说明书DOC
成绩 课程设计说明书 题目110/10kV变电所电气部分课程设计 课程名称发电厂电气部分 院(系、部、中心)电力工程学院 专业继电保护 班级 学生姓名 学号 指导教师李伯雄 设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日
目录 一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分 析 (1) 二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1) 三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3) 四、分析确定所用电接线方式 (6) 五、进行互感器配置 (6) 六.短路计算 (9) 七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10) 八、选择10kV硬母线 (13)
一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用 1.1.1 变电所的分类 枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所 1.1.2 设计的C变电所类型 根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。 1.1.3 在系统中的作用 终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。 1.2、所供用户的分析 1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求 （1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。 （2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。 I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。 （3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。 1.2.2 估算C变电所的回路数目 根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。
ZY市郊110KV变电站设计 毕业设计(论文)
绪论 毕业设计是专业学习的一个重要组成部分,做毕业设计的目的是通过设计实践,综合所学知识,贯彻学习我国电力工业有关的方针政策,培养理论联系实际,独立分析解决问题的能力。 在本次设计中,首先温习了相关内容和有关学习资料,熟悉了设计中各个项目的要求和方法步骤,然后再进入实际设计阶段,力争做到有根据,有过程,有论证,简洁明快,条理清晰。. 电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。 供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。 我国目前电力工业的发展方针是：1.在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。2.电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。3.发挥水电优势，加快水电建设。4.建设大型矿口电厂，搞好煤，电，运平衡。5.在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。6.政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。7.因地制宜，多能互补，综合利用，讲求利益。8.节约能源，降低消耗9.重视环境保护，积极防止对环境的污染。 变电所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。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类： 1.枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330~500kV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。 2.中间变电所高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。 3.地区变电所高压侧一般为110~220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。 4.终端变电所在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。 在电力系统中，除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继
220kV变电站综合自动化设计毕业设计
设计（论文）题目： 220kV变电站自动化研究 摘要 随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。 所谓最新的变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，提高变电站自动化的整体效益。 本设计讨论的是220kV变电站综合自动化的设计。首先对原始资料进行分析，在采用电力数据数据网系统作为整个变电站的通讯支撑的基础上进行监控系统、继电保护保护信息管理系统的设计，选择设备，然后进行防雷接地以及信息安全的设计。 关键字：计算机监控；继电保护信息管理；远动通信。
目录 第一章综合自动化概述及其特点 (5) 第一节变电站综合自动化的结构形式 (5) 第二节变电站综合自动化系统的主要功能 (6) 第二章变电站监控系统的设计 (8) 第一节概述 (8) 第二节综合自动化技术应用 (8) 第三节系统功能介绍 (10) 第四节系统主要技术参数 (12) 第五节存在问题 (12) 第六节总结 (13) 第三章继电保护及故障信息管理系统 (14) 第一节概述 (14) 第二节系统设计目标 (14) 第三节硬件平台 (14) 第四节软件系统设计 (16) 第五节典型系统简介 (21) 第六节主要技术特点 (22) 致谢 (24) 参考文献 (25)
前言 变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，学习和了解变电站的结构和运行对电力资源的可持续发展垫下了基础。随着经济的快速发展，我国电力需求迅速增长，由于产业结构调整和居民生活水平的提高，第三产业和居民生活用电比重上升，制冷制热负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂。常规变电站的二次部分主要由四大类装置组成：继电保护、故障录波、就地监控和远动。在微机化以前，这些装置不仅功能不同，实现的原理和技术也完全不同，因而长期以来形成了不同的专业和相应的技术管理部门。近年来，开始采用微机型继电保护装置、微机型故障录波器、微机监控和微机远动装置。这些装置尽管功能不一样，其硬件配置却大体相同，除微机系统本身以外，无非是对各种模拟量的数据采集以及I/O回路，并且装置所采集的量和要控制的对象还有许多是共同的，因而显得设备重复，互联复杂。人们自然提出这样一个问题，是否应该从全局出发来考虑全微机化的变电站二次部分的优化设计，提高变电站的可控性，更多的采用远方集中控制、操作、反事故措施等，提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行可靠性，这就是变电站综合自动化的来历。 变电站的综合自动化由电脑继电保护和监控系统组成。最明显的特征有以下四个方面：1、功能综合化。2、结构电脑化。3、操作监视屏幕化。4、运行管理智能化。变电站的总体结构采用分布式结构，引入计算机局域网（LAN）技术，将站内所有的智能化装置（IED）连接起来。变电站综合自动化应该改变常规的保护装置不能与外界通信的缺陷，取代常规的测量系统，如变送器、录波器、指针式仪表等；改变常规的操作机构，如操作盘、模拟盘、手动同期及手控无功补偿等装置；取代常规的告警、报警装置，如中央信号系统、光字牌等；取代常规的电磁式、机械式防误闭锁设备；取代常规的远动装置等。 计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，为变电站综合自动化开辟了广阔的前景。变电站综合自动化系统能够大大地提高整个电网运行的安全性和经济效益已经形成共识，其目标应实现变电站的小型化、无人化的高可靠性。综合自动化技术始终追随着计算机技术的发展而发展，计算机和通信技术发展中的任何一种新技术都很快会在变电站综合自动化中找到它的位置。