220kV变电站设计
220kV变电站电气一次设计方案分析
220kV变电站电气一次设计方案分析摘要：伴随着我国的经济和社会飞速增长，公众的生活品质得到了显著的提升，这也使得电力供应的品质需求日益苛刻。
作为电力传递的关键环节，变电站的规划显得至关重要，因为这是连接发电厂和用户的纽带，因此需要做好合适的实施设计。
这篇文章的焦点将放在220kV变电站的一次设计方案上，并且文章的开篇部分将详细阐述所需的前期准备，以及在设计过程中需要遵守的核心规定。
其次，研究并解读了220kV变电站一次性设备的每一部分的技术属性，同时也为每一部分提供了深入的设计解释。
关键词：220kV变电站；电气一次设计；分析220kV的变电站在全国范围内被视为核心的变电设施，这主要归因于它的高电压特点。
通常，大规模的火电厂的电能都会经过220kV的高截面空中线路传递至220kV的核心变电设施，然后用户可以从更高层次的中央变电设施或者末端变电设施接收电力。
本研究旨在深入研究220kV变电站一次设计方案以及相关实践，以此来增强220kV变电站的设计质量，并且这也将在地区电力系统建设中发挥重要的引领作用。
1 220kV变电站电气一次设计的各项准备工作220kV变电站在电能输送流程中扮演着关键的转换角色，因此，在规划时，必须全面审视所有的基本信息，并且完成220kV变电站一次性规划所需的所有预备任务，精确且详尽地研究来决定变电站的具体布局，同时也要考虑到该区域的地理和环境状态。
此外，也必须严谨地按照国家的电力设计规定来操作，并且针对不同的输变电工程设计特性，制定出适当的变电站电气方案。
所有这些基础性的任务都是为了满足220kV变电站的所有设计要求，确保能够在建造过程中充分了解。
最终，会依照国家的整体规划，制定出科学且合理的变电站设计方案，确保能够满足近期和长期的供电设计目标。
2 220kV 变电站电气一次设计的基本原则大部分变电站的电气设计都遵循以人为核心和可持续发展的基本设计准则，全面评估和考虑各种方案和模块的设计选择的合理性。
220kV变电站设计
220kV变电站设计2 主变压器的选择变压器是一种静止的电气设备，他利用电磁感应原理，把一种电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能。
在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电器设备之一，担负着变换网络电压、进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和系统正常进行的保证。
2.1 主变容量选择的有关规定及原则2.1.1 主变容量的选择及确定根据《变电所设计》中的有关规定(1) 正确的选择主变容量，要绘制变电所的年及日负荷曲线，并以曲线得出的变电所的年、日最高负荷和平均负荷。
(2) 一般按变电所建成后5~10年的规划负荷进行选择。
(3) 主变容量的确定：变电所一般装设两台主变压器，其中一台（组）变压器停运后，其余变压器的容量应保证该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内应保证拥护的一级和二级负荷。
即满足SN≥0.7PZMAX。
（PZMAX为综合最大负荷）若变电所有其他能源可供保证在主变停运后用户的一级负荷则可装设一台主变压器。
2.1.2 主变容量的选择根据《电力工程电气设计手册》电气一次部分的有关规定为保证供电的可靠性，对有重要负荷的依次变电所应装设两台主变压器最好。
2.1.3 主变压器形式的选择(1) 根据《电力工程电气设计手册》电气一次部分，在不受运输条件限制的情况下，在330KV及以下的变电所均应选用三相变压器，若因制造和运输条件限制，在220KV的变电所中，可采用单相变压器组。
当装设一组单相变压器是，应考虑装设备用相，当主变超过一组，且各组容量满足全所负荷的75%时，可不装设备用相(2) 当系统有调压要求时，应采用有载调压压气，对新建的变电所，从网络经济运行的观点考虑，应注意选用无载调压变压器，来节省工程造价。
(3) 与两个中性点直接接地系统连接的变压器，除降压负荷较大或与高、中压见潮流不定情况外，一般采用自耦变压器，但仍需做技术经济比较。
2.1.4 主变压器的冷却方式主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷，强迫油循环风冷，强迫油循环水冷，强迫导向油循环冷却。
220KV变电站设计
前言电力系统是电能的生产.变换.输送.分配和使用的各种电力设备按照一定的技术与经济的要求有机的组成的一个联合系统。
一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备，如发电机.变压器.断路器.母线.输电线路.补偿电容器.电动机及其他用电设备等。
当前电能一般还不能大容量的存储，生产.输送和消费是在同一时间完成的。
因此电能的生产量应每时每刻与电能的消费量保持平衡，并满足质量的要求。
电能是能量的一种形式。
与其他形式的能源相比，电能具有明显的优越性，它适宜于大量生产，集中管理，远距离传输和自动控制。
故电能在工农业及人类生活中获得广泛的应用。
作为电能的生产.传输和应用有关的变电所，在电力工业中起到了至关重要的作用。
本次毕业设计，目的在于巩固自己的专业知识，因为我们的设计同专业知识联系非常紧密，这就使我在进行毕业设计的同时，又对电力系统、电气设备等专业课进行了复习，提高了自己的专业基础水平，通过设计使我们熟悉设计过程，掌握基本的设计知识，熟悉相关的设计手册，辅助资料和国家有关规章制度。
本设计叙述了220KV降压变电站电气部分的设计，主要包括：说明书、及相关图纸。
其中说明书的内容有：主接线形式的选择及分析，主变压器的选择，电气设备选择。
计算书的内容有：短路电流计算（即电气设备选择的相关计算）。
这次设计的参考资料主要有：电力工程设计手册、火力发电厂设计技术规范、发电厂电气部分课程设计参考资料、电力工程设计手册、发电厂及电气设备等。
由于现在自己的能力有限，并且缺乏现场经验，时间仓促，可供查阅的资料有较大的局限性，故设计中难免存在不周之处，敬请审阅老师批评指正。
在毕业设计过程中，老师给予了耐心而细致的指导，在此表示衷心谢意！2010-4-28目录1 变电所的原始资料 (6)1.1变电所的规模 (6)1.2变电所的基本数据 (6)1.2.1 220kV侧基本数据 (6)1.2.2 110kV侧基本数据 (6)1.3 所址情况 (6)1.4 系统和保护要求 (7)1.5 设计依据 (7)2 变电所的设计 (7)2.1 主变压器容量，台数及形式的选择 (7)2.1.1 概述 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。
220kV变电站电气一次部分设计设计
《发电厂电气部分》课程设计220kV变电站电气一次部分设计指导老师：学院名称：工程学院专业班级：目录变电站电气一次部分设计说明书 (4)一、原始资料 (4)二、电气主接线设计 (5)2.1电气主接线的概述 (5)2.2电气主接线的基本要求 (5)2.3电气主接线设计的原则 (5)2.4方案预定 (5)2.5方案选择 (5)2.6电气主接线图 (6)三、主变的选择 (7)3.1主变压器的选择原则 (7)3.2主变压器容量的确定 (9)四、站用电设计 (10)4.1站用变压器的选择 (10)4.2站用电接线 (10)五、高压电气设备选择 (11)5.1高压断路器的选择及校验 (11)5.2隔离开关的选择与校验 (12)5.3电流，电压互感器的选择及校验 (13)5.4高压熔断器的选择及校验 (15)5.5母线选择及校验 (16)六、防雷及过电压保护装置设计 (17)6.1变电站直击雷防护 (18)6.2侵入波过电压防护 (18)6.3进线段保护 (18)6.4接地装置设计 (18)变电站电气一次部分设计计算书 (20)一、负荷计算 (20)二、短路电流计算 (20)三、电气设备选择及校验计算 (24)3.1断路器的选择 (24)3.2隔离开关的选择 (31)3.3电流互感器的选择 (33)3.4电压互感器的选择 (35)3.5高压熔断器的选择 (36)3.6母线的选择 (36)四、防雷保护计算 (39)4.1 避雷针的选择 (39)4.2 避雷器的选择 (41)4.3 接地电阻 (42)变电站电气一次部分设计说明书一、原始资料220kV地区变电站电气一次部分设计原始资料一、地区电网的特点本地区变电站通过三回线（架空线50km）从系统获取电能，（每回架空线的单位长度等值电抗=0.5欧/km）二、建站规模（1）变电站类型：220kV变电工程（2）电压等级：220kV 、110kV、35kV三、环境条件变电所位于某城市，地势平坦，交通便利，空气较清洁，区平均海拔300米，最高气温36℃，最低气温-18℃，年平均雷电日45日/年，土壤电阻率高达800 .M四、电气主接线要求尽量考虑设置熔冰措施五、短路阻抗系统作无穷大电源考虑电气主接线设计二、电气主接线设计2.1电气主接线的概述电气主接线是由电气设备通过连接线，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。
(完整版)220kV变电站设计毕业设计
毕业设计（论文）任务书220kV变电站设计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、断路器和隔离刀闸的选择，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220kV substation designABSTRACTThe design of the book introduces the regional 220kV electrical substation design a part of the content and design. The design of the contents of the electrical substation 220kV main regional cable choice, the main transformer, the transformer used in the choice of bus, circuit breakers and isolation switch option, the configuration of transformer, 220kV, 110kV, 35kV line choice and short-circuit current calculations. The design of the main . In addition, a lightning protection design and computing, increased the safety of the entire substation.Keywords: substation; main connection; transformer目录摘要........................................................ ABSTRACT ......................................................第1章引言...................................................1.1 国内外现状和发展趋势 ...................................1.2原始资料简要分析........................................第2章电气主接线的设计.......................................2.1 电气主接线设计概述.....................................2.2 主接线的基本接线形式及其特点...........................2.3 电气主接线的确定.......................................第3章主变压器的选择.........................................3.1 主变压器台数和容量的确定 ...............................3.2 主变压器型式的选择 ....................................3.3主变压器的选择结果......................................第4章短路电流计算...........................................4.1 电路各元件参数标幺值的计算 .............................4.2 三相短路电流计算.......................................4.3 两相短路电流计算.......................................第5章导体和电气设备的选择 ...................................5.1 断路器和隔离开关的选择 .................................5.2 电流互感器的选择.......................................5.3 电压互感器的选择.......................................5.4导体的选择与校验........................................5.5互感器在主接线中的配置.................... 错误!未定义书签第6章高压配电系统及配电装置设计 ............... 错误!未定义书签6.1 配电装置的要求........................... 错误!未定义书签6.2 配电装置的分类........................... 错误!未定义书签6.3 配电装置的应用........................... 错误!未定义书签6.4 配电装置的设计要求及步骤 ................. 错误!未定义书签6.5 屋内配电装置的布置原则 ................... 错误!未定义书签6.6 本设计中配电装置的确定 ................... 错误!未定义书签第7章所用电的设计............................. 错误!未定义书签7.1 所用电源数量及容量....................... 错误!未定义书签7.2 所用电源引接方式......................... 错误!未定义书签第8章防雷和接地设计.......................... 错误!未定义书签8.1 防雷设计................................. 错误!未定义书签8.2 接地设计................................. 错误!未定义书签第9章保护配置................................. 错误!未定义书签9.1 变压器的保护配置......................... 错误!未定义书签9.2 母线的保护配置........................... 错误!未定义书签第10章总结.................................... 错误!未定义书签参考文献........................................ 错误!未定义书签附录Ⅰ：外文文献原文............................ 错误!未定义书签第1章引言1.1 国内外现状和发展趋势数字化变电站技术发展现状和趋势以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。
220kv变电站及其综合自动化系统方案设计
220kv变电站及其综合自动化系统方案设计引言随着电力系统的不断发展和升级，220kV变电站的建设和维护变得越来越重要。
为了提高电力系统的可靠性和安全性，设计一个高效可靠的综合自动化系统方案是至关重要的。
本文将深入研究220kV变电站及其综合自动化系统方案设计，从不同角度探讨其技术原理、设备选型以及实施过程。
一、技术原理1.1 变电站概述220kV变电站是将输送来的高压交流电转换为低压交流或直流供给用户或输送至其他变电站的关键环节。
它由主变压器、断路器、隔离开关、组合电器设备等组成。
综合自动化系统是通过监测和控制各种设备来实现对整个变电站运行状态的实时监测和远程控制。
1.2 综合自动化系统原理综合自动化系统主要包括数据采集与监测子系统、保护与安全子系统以及远程控制与管理子系统。
数据采集与监测子系统通过各种传感器对各个设备的运行状态进行监测，并将数据传输至监测中心。
保护与安全子系统通过断路器、隔离开关等设备对电力系统进行保护，并通过监测中心对各个设备的状态进行实时监测。
远程控制与管理子系统通过远程控制中心对变电站的运行状态进行实时控制和管理，实现对变电站的远程操作。
二、设备选型2.1 数据采集与监测设备数据采集与监测设备是综合自动化系统中至关重要的组成部分。
它包括各种传感器、开关量输入模块、模拟量输入模块等。
传感器可以采集各个设备的温度、湿度、压力等物理量，并将其转化为电信号输入到数据采集模块中。
开关量输入模块可以接收和处理来自断路器、隔离开关等设备的开关信号，以判断其状态。
模拟量输入模块可以接收和处理来自主变压器、断路器等设备的模拟量信号，以判断其运行状态。
2.2 保护与安全设备保护与安全设备是综合自动化系统中用于保护电力系统安全运行的重要组成部分。
它包括断路器、隔离开关、继电保护装置等。
断路器用于对电力系统进行开关操作，以保护电力系统免受过载、短路等故障的影响。
隔离开关用于对电力系统进行分段操作，以便对故障段进行维修和检修。
220KV变电站电气部分初步设计方案
c.要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。
d.如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。
（2）占地面积小
主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。
（3）电能损失小
经济合理的选择主变压器的种类、容量和数量，要避免因两次变压而增加电能损失。
3.3.2 第二种方案主接线图（如图3.2）：
3.2第二种方案主接线图
一次侧（220KV侧）采用双母线接线形式
二次侧（0KV侧）采用双母线接线形式图
此种方案的特点：
双母线接线形式的特点上面已经介绍。
双母线带旁路接线：
除了具有双母线接线的优点外，双母线带旁路接线还具有许多其它的优点：
当进出线检修时，可由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电。但当设置了专用旁路断路器后，设备的投资和配电装置的占地面积都有所增加。
3.变电所的主变压器一般采用三相变压器，因制造或运输条件限制及初期只装一台主变压器的220KV枢纽变电所中，一般采用相变压器组，当装设一组单相变压器时，应设有备用相，当主变压器超过一台，且各台容量满足上述要求时，单相变压器组可不装设备用相。
4.变电所中的变压器在系统调压有要求时，一般采用带负荷调压变压器，如受设备制造限制时，可采用独立的调压变压器预留位置。
3.3.1第一种方案主接线图（如图3.1）：
图3.1第一种方案主接线图
此种方案的特点：
一次侧（220KV侧）采用单母分段接线形式
优点：单母分段按可进行分段检修，对于重要负荷可以从不同段引出两个回路，使重要负荷有两个电源供电，在这种情况下，当一段母线发生故障时，由于分段断路器在继电保护装置的作用下能自动将故障切除，因而保证了正常段母线不间断供电和不致使重要负荷停电。
220kV变电站通用设计方案
9.1.4 主要技术指标
方案 A1－1（35）技术指标见表 9.1-3
表 9.1-3 方案 A1-1（35）技术指标表
方案代号 A1-1（35）
围墙内占地面积（hm2） 0.9204
全所总建筑面积 m2 979.28
9.2 电力系统部分
本通用设计按照给定的主变压器及线路规模进行设计，在设计工程中， 需根据变电站所处系统情况具柜
电容器采用户外框架式成套设备
220kV、110kV 及主变场地平行布置
电气总平面 220kV: 户外 GIS，全架空出线，2 回出线共用一跨构架，间隔宽度 12m 7
及配电装置 110kV: 户外 GIS，全架空出线，2 回出线共用一跨构架，间隔宽度 7.5m
35kV:户内开关柜双列布置
Y10W-102/266
户外、电容式、单相，126kV，110/ 3 /0.1/ 3 /0.1kV
(4) 35kV 电气设备选择
备注
主变、母联 出线
按照短路电流水平，35kV 设备额定开断电流为 25 kA（31.5 ）kA，动稳
5
定电流峰值 63（80）kA。采用铠装移开式金属封闭开关柜，双列布置。主要 设备选择结果见表 9.3-4。
表 9.3-1
主变选择结果表
项目
参数
型式
三相三绕组，油浸式有载调压
容量
180/180/90MVA
额定电压
220±8×1.25% / 115 / 37 kV
接线组别
YNy0d11
阻抗电压
Uk1-2%＝14，Uk1-3%＝23，Uk2-3%＝8
冷却方式
自然油循环自冷（ONAN）
高压套管
600~800/1A ,5P30/5P30/0.5, 外绝缘爬电距离不小于 6300mm
220kV变电站设计完整版
2、S≥（60%－70%）S220Max2
∑S＝ S220Max2＝297298.12（kVA）
S＝60%∑S＝0.6×2972912＝178378.8749（kVA）
查生产目录，选择两台变压器 容量一样，每台容量为180000（kVA）
四、主变型式：
1、相数选择：待设计变电所主变压器为220kV降压变，每台容量（180000kVA），应选择三相变压器
第一章
第一节 原始资料
第（一）节 待建变电站的规模、性质
待建变电站为终端变电站,拟定2台变压器，远景规划三台。本变电站的电压等级分别为220kV、110kV、10kV。
1、系统容量：
A系统：S=2000MVA X=0.32
2、连接方式：
A系统与待建变电站D的距离：130km，导线型号：LGJQ-400
0.8
3
12ห้องสมุดไป่ตู้0
4.5
2.0
第
第四章
第一节电气主接线方案拟定
一、主接线应满足可靠性、灵活性、经济性和发展性等四方面的要求。
1、可靠性
研究主接线可靠性应注意的问题如下：（1）考虑变电所在电力系统中的地位和作用。（2）变电所接入电力系统的方式。（3）变电所的运行方式及负荷性质。（4）设备的可靠程度直接影响着主接线的可靠性。
P∑＝Kp（∑Pi）（1+α）(1+t)5=0.8×170000×(1+7%)5（1+7%）＝204000（kW）
Q∑＝KQ（∑Qi）（1+α）(1+t)5=0.9×127500×(1+7%)5（1+7%）＝172125（kVar）
S∑=266913.87kVA
国家电网公司220kV变电站典型设计技术导则
国家电网公司220kV变电站典型设计技术导则1技术原则概述1.1依据性的规程、规范《220～500kV变电所设计技术规程》（DL/T5218-2005）等国家和电力行业有关220kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准；国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》、《输变电设备技术标准》、《预防输变电设备事故措施》、《电力系统无功补偿配置技术原则》等有关企业标准和规定。
1.2设计对象国家电网公司220kV变电站典型设计的设计对象暂定为国网公司系统内220kV常规户外和户内变电站，不包括地下等特殊变电站。
1.3运行管理方式国家电网公司220kV变电站典型设计原则上按无人值班远方监控设计。
1.4设计范围国家电网公司220kV变电站典型设计的设计范围是：变电站围墙以内，设计标高零米以上。
受外部条件影响的项目，如系统通信、保护通道、进站道路、站外给排水、地基处理等不列入设计范围，但概算按假定条件列入单项估算费用。
1.5设计xx按《变电所初步设计内容深度规定》（DLGJ25-94）有关内容深度要求开展工作。
1.6假定站址环境条件xx≤1000m；环境温度－20℃～＋40℃（除A-5，A-8方案适用）；－40℃～＋40℃（A-5，A-8方案适用）；最热月平均最高温度35℃；覆冰厚度10mm；设计风速30m/s（50年一遇10m高10min平均最大风速）；污秽等级Ⅲ级；日照强度：0.1W/cm2；最大冻土层厚度：≤0.5m（除A-5，A-8方案适用）；地震设防烈度：7洪涝水位：设计土壤电阻率：地基：腐蚀：1.8m（A-5，A-8方案适用）；度，地震加速度为0.1g，地震特征周期为0.35s；站址标高高于百年一遇洪水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施；不大于100Ω·m；xx力特征值取fak=150kPa，无地下水影响；地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。
220kV变电站设计
（1）主变压器。远期装设3台180MVA主变压器，本期安装1台。
（2）220kV出线。220kV最终出线6回，本期4回，备用2回。
（3）110kV出线。110kV最终出线10回，本期5回，备用5回。
（4）10kV部分。无出线，考虑站用变及无功补偿电容器组，每台主变压器10kV侧4组7.2Mvar电容器组。
在实际工程应用中，可以根据母线穿越功率的实际数值，经过计算后合理选择110kV主母线的规格。
2）母联回路导体选择。按主母线工作电流的70%考虑，为992A，选用2×（LGJ-500/45）导线。
3）主变压器进线回路导体选择。主变压器进线回路由经济电流密度控制，选用2×（LGJ-500/45）导线。
（3）10kV导体选择。主变压器低压侧进线工作电流1686A，选用2（LMY-000×10）的母线桥。10kV母线选用2（LMY-000×10）矩形导体，其允许载流量为2046A（修正值）。
在实际工程中，根据低压侧进线工作电流选择设备额定电流，并效验其动热稳定性。
13.3.3绝缘配合及过电压保护
13.3.3.1避雷器的配置
避雷器的装设组数及配置地点，取决于雷电侵入波在各个电气设备产生的过电压水平。220kV、110kV一般只装设母线避雷器，出线回路不装设避雷器，本方案除220、110kV配电装置垂直布置方案主变压器110kV侧装设避雷器外，其他布置不需装设主变压器高、中压侧避雷器。
4）电压互感器。
选用电容式电压互感器。电压比 kV，准确级0.2/0.5/0.5/0.5/3P。
（3）110kV设备
1）断路器。选用瓷柱式SF6气体绝缘单断口断路器，开断电流40kA，额定电流3150A，3s热稳定电流40kA，动稳定电流峰值100kA。
220KV变电站设计
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陈旧，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黑性，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。
仁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朵。
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。
LI前我国建成的500kV 变电所有近200座，220kV变电所有儿千座；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、数字化的高圧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,500RV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。
220KV降压变电所设计
摘要本设计是220KV降压变电站设计。
主要包括系统情况及负荷说明，主变压器的选择，电气主接线方案的选择，短路电流计算，高压电气设备的选择，各种电器和导线的选择计算，同时对所选择的电气设备进行动稳定和热稳定校验，判断是否满足要求。
本设计涉及到发电厂电气部分、电力系统分析等专业知识，并参考了相关的电气设计和设备手册。
总体来说，本设计是对电力系统及其发电厂电气部分专业所学课程的综合和运用能力的一次考察。
关键词：变电站、主变压器、电气主接线、电气设备第一章内容提要一、变电站原始资料：1、所址概况：位于喀什市郊区，城市工农业，发展较快。
变电所有两回220KV出线，分别与电力系统和一所发电厂相连。
2、自然条件：所区地势较平坦，交通方便，有铁路公路经过本所附近。
最高气温+30°C，最低气温-25°C，最高月平均温度25°C，年平均温度+10°，最大风速20m/s,覆冰厚度5mm，地震烈度< 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1.5；主导风向、夏南、冬西北。
3、负荷资料：（1）110KV侧，16回出线，最大综合负荷256MW，功率因数cosΦ=0.85，年最大负荷利用小（2）10kv侧，20回出线，综合最大负荷为50MW，功率因数cosΦ=0.88，年最大负荷利用小4、系统图：二、设计任务：1、选择主变压器的容量、台数、型号、参数。
2、进行经济、技术比较、选择电气主接线方案。
3、计算电路电流，选择电气设备；4、全所平面总布置；5、继电保护规划；6、防雷保护；三、成品要求：1、说明书，计算书各一本；2、图纸；（1）主接线图；（2）全所总平面布置图；（3）配电装置断面图；（4）防雷保护图；（5）继电保护规划图。
第二章变压器的选择2.1 主变压器台数的确定该变电站一、二类负荷占总负荷的70%以上，为保证供电可靠性，变电站装设两台主变压器。
220kv变电站设计
1.2变电所的基本数据1.2.1 220kV 侧基本数据系统负荷功率因数为0.9，最大负荷利用小时数为5300小时，同时率为0.9，阻抗为0.0328,每回最大负荷为：第五回（众和电厂）输送1000MW 第六回（西郊I ）第八回（备用）1.2.2 110kV 侧基本数据110 kV 的最大地区负荷，近期为500MW ，远期为800MW ，负荷功率因数为0.85,阻抗为0.0502,最大负荷利用小时数5300小时,同时率为0.9,每回最大负荷为:第一回(米泉)输送80MW 第二回(煤矿)输送80MW 第三回(准东基地)输送40MW 第四回(天池)输送45MW第五回(汽修厂)输送60MW 第六回(高速路收费站)输送60MW 第七回(甘河子电厂)输送500MW 第八回(油田作业区备用I)输送40MW第九回(油田作业区备用II)输送40MW 第十回(油田作业区备用III)输送40MW1.3 所址情况变电所所在地区为平原地区，无高产农作物，土壤电率为40.810cm ⨯Ω ,年雷暴日为165天,历年最高气温为38.5°C 。
变电所在系统中的地理位置如图1-1，图中220 kV 侧用虚线表示，110 kV 侧用实线表示。
图1-1 变电所的地理位置图（注：图中地名只代表地理位置，无进出关系）1.4 系统和保护要求220kV 各线在B 、C 相有载波通道，在A 、B 相有保护通道。
线路对侧有电源，要求同期，电压互感器装于A 相。
110kV 米泉准东基地两回路对侧有电源，要求同期，电压互感器装于各线路A 相。
2.1 主变压器容量，台数及形式的选择2.1.1 概述在各电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要电气设备之一，它担任着向用户输送功率，或者在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年的发展规划综合分析，合理选择。
否则，将造成经济技术上的不合理。
如果主变压器容量过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且还会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备也未必能充分发挥效益；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。
220kv变电站课程设计
220kv 变电站课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解220kV变电站的基本结构、工作原理及主要设备的功能；2. 掌握变电站的电气主接线及保护配置，理解各种电气设备的作用；3. 掌握电力系统的基本概念，了解电压、电流、功率等基本参数的计算方法；4. 了解变电站运行维护的基本知识，掌握安全操作规程。
技能目标：1. 能够分析220kV变电站的电气主接线图，识别主要设备及其参数；2. 能够运用电力系统知识，进行简单的电压、电流、功率等参数计算；3. 能够根据实际工程案例，设计简单的变电站电气主接线及保护配置；4. 能够掌握变电站运行维护的基本操作，具备一定的实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力工程的热爱，激发学生学习电力系统的兴趣；2. 增强学生的安全意识，培养严谨、细致的工作态度；3. 提高学生的团队合作能力，培养沟通协调能力；4. 培养学生具备良好的职业道德，关注环保，树立可持续发展观念。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生具备220kV变电站相关的基本知识和技能，为从事电力工程领域工作奠定基础。
同时，注重培养学生的安全意识、团队合作精神和职业道德，提高学生的综合素养。
1. 变电站基本概念：变电站的作用、类型及主要技术参数；2. 220kV变电站结构及设备：主要设备的功能、结构及工作原理，如变压器、断路器、隔离开关、组合电器等；3. 电气主接线及保护配置：电气主接线方式、保护装置的类型及配置原则；4. 电力系统基本参数计算：电压、电流、功率等基本参数的计算方法；5. 变电站运行维护：运行维护的基本知识、安全操作规程及事故处理；6. 实践教学：变电站参观、电气主接线图分析、简单保护配置设计等。
教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织。
具体教学安排如下：1. 基本概念（1课时）：介绍变电站的作用、类型及主要技术参数；2. 变电站结构及设备（2课时）：分析220kV变电站主要设备的功能、结构及工作原理；3. 电气主接线及保护配置（2课时）：讲解电气主接线方式、保护装置的类型及配置原则；4. 电力系统基本参数计算（2课时）：教授电压、电流、功率等基本参数的计算方法；5. 变电站运行维护（2课时）：讲解运行维护基本知识、安全操作规程及事故处理；6. 实践教学（2课时）：组织学生参观变电站，分析电气主接线图，进行简单保护配置设计。
220kv一次变电站电气设计说明书
第1篇说明书部分第1章主变压器的选择1.1 主变压器选择的相关原则1.1.1 DJ2-88规程中关于变电所主变压器选择的规定(1)主变压器容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规程》SDJ161-85有关规定和审批的电力系统规划设计决定进行。
凡装有两台(组)及以上主变压器的变电所，其中一台(组)事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%，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。
(2)与电力系统连接的220～330kV变压器，若不受运输条件的限制，应选用三相变压器。
500kV主变压器选用三相或单相，应根据变电所在系统中的地位、作用、可靠性要求和制造条件、运输条件等，经经济技术比较确定。
当选用单相变压器组时，可根据系统和设备情况确定是否装备用相；此时，也可以根据变压器的参数、运输条件和系统情况，在一个地区设置备用相。
(3)对深入市区的城市电力网变电所，结合城市供电规划，为简化变压器层次和接线，也可采用双绕组变压器。
(4)主变压器的调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关技术规定。
1.1.2 主变压器选择的一般原则1. 主变压器台数的确定为保证供电的可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台主变压器，但一般不超过两台变压器。
当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保障供电时，可装设一台主变压器。
当变电所装设两台以及以上主变压器时，每台容量的选择应按照其中任意一台主变压器停运时，其余变压器容量至少能保证所供的一级负荷或为变电所全部负荷的60%～75%。
通常一次变电所采用75%，二次变电所采用60%。
2.变压器型式的选用⑴变电所的主变压器一般采用三相变压器，如因制造和运输条件限制，在220KV的枢纽变电所中，一般采用单相变压器组。
当装设一组单相变压器时，应考虑装设备用相。
当主变压器超过一组，且各组容量满足全所负荷的75%要求时，可不装备用相。
220kV变电站电气部分初步设计
摘要本设计书主要介绍了220kV地区性变电站的设计内容和设计方法，论述了电力系统工程中变电站的部分电气设计（一次设备部分）的全过程。
通过对变电站的主变压器的选择，主接线设计，站用电设计，短路电流计算，电气设备动稳定、热稳定的校验，主要电气设备型号及参数的确定，防雷保护的设计，配电装置的设计及继电保护的配置，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。
本设计书是针对变电站电气设备的一次部分的理论设计，未涉及二次部分。
SummaryThe design sheet introduces the project contents and design methods of 220kV regional converting station mainly and expounds the overall process of segmental electrical appliance designing (primary equipment part) of converting station during the course of electrical power system. Through choosing the main transformer of converting station, designing the main wiring, devising the electricity for station, reckoning short-circuit current, checking out the dynamic stability and thermal arrest of electrical equipment, ensuring the model and parameter of main electrical equipment, designing the lightning production, devising the power distribution unit and collocating the productive relaying, I finished the design of converting station in electrical power system in details. The design sheet is a design theoretically direct at primary equipment part of electrical equipment in converting station, not involve second section.第一篇说明书 (1)第一章原始资料及分析 (1)第二章主变压器及所用变的选择 (3)第一节概述 (3)第二节主变压器台数的选择 (3)第三节主变压器容量的选择 (4)第四节变压器型式和结构的选择 (4)第五节所用变的选择 (6)第三章电气主接线设计 (8)第一节概述 (8)第二节主接线的接线方式选择 (9)第四章短路电流的计算 (14)第一节概述 (14)第二节短路电流计算的目的与假设 (14)第五章电气设备的选择 (17)第一节概述 (17)第二节断路器的选择 (19)第三节隔离开关的选择 (20)第四节互感器的选择 (21)第五节电力电缆的选择 (24)第六节母线的选择 (25)第六章配电装置的选择 (27)第一节概述 (27)第二节配电装置的选择 (29)第七章防雷保护的配置 (32)第一节概述 (32)第二节配置原则 (32)第八章继电保护的配置 (34)第一节概述 (34)第二节变压器保护配置 (34)第三节线路保护 (35)第二篇计算书 (37)第一章短路电流的计算 (37)第一节变压器参数的计算 (37)第二节短路电流的计算 (38)第三节回路最大持续工作电流的计算 (40)第二章电气设备的选择 (42)第一节断路器的选择 (42)第二节隔离开关的选择 (43)第三节互感器的选择 (44)第四节10KV电力电缆的选择 (47)第五节 10kV母线的选择 (49)第三章防雷设计的计算 (51)第一节避雷器的选择 (51)第二节避雷针的保护范围计算 (52)结束语 (54)参考资料： (55)附录：电气主接线图 (55)第一篇说明书第一章原始资料及分析一、原始资料及分析1.根据电力系统规划需新建一座220kV区域变电所。
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本科毕业设计（论文）题目：220kV降压变电站电气部分设计专业：电气工程及其自动化年级：学生姓名：学号：指导教师：220kV降压变电所（AD变电所）设计220kV降压变电所电气部分设计摘要随着国民经济的快速发展，工业化进程和城镇化建设步伐不断加快,电力的需求量也不断增长。
电网的供电能力和可靠性，对区域社会经济的发展是极为重要的。
变电站是电力系统中不可缺少的一个重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。
变电站的设计必须体现社会主义的技术经济政策，符合安全可靠、技术先进、经济合理和确保质量的要求，在本设计中充分体现了这些要求。
本论文中主要是电气一次部分的设计说明，其内容括：1）变电所电气主接线设计；2）所用电接线设计；3）短路电流计算；4）主要电气设备选型；5）变电所电气总平面布置；6）继电保护的配置根据未来经济发展的要求，变电站设计规模为2×180MVA。
220kV线路 2回；110kV线路8回； 10kV线路13回。
是该变电站是地区重要变电站，对地区负荷有巨大意义。
设计以中华人民共和国国家发展和改革委员颁布的220～500kV变电所设计技术规程（DL-T5218——2005）为标准，以水利电力部西北设计院编制的电力工程电气设计手册一次部分为原则。
设计中的设备的技术参数资料来自设备制造商发布的电子样本和参考文献中的相关资料。
第一章原始资料及分析第一节原始资料第（一）节待建变电站的规模、性质待建变电站为终端变电站,拟定2台变压器，远景规划三台。
本变电站的电压等级分别为220kV、110kV、10kV。
1、系统容量：A系统：S=2000MVA X=0.322、连接方式：A系统与待建变电站D的距离：130km，导线型号：LGJQ-400（以上为双回连接）第（二）节各保护1、变压器主保护时间：0.5秒，后备保护时间：3.5秒2、断路器主保护时间：0.2秒，后备保护时间：4.0秒系统图如下图所示：第（三）节设计原始资料1.电力系统部分(1)与电力系统联接的接线图（示意图）(2)本变电所通过两回220kV 线路与电力系统相连接，并由其供电。
(3)系统参数如图所示。
第（四）节 其他原始资料1、 水文、气象 ①绝对最高温度为40℃； ②最热月平均气温为25℃； ③年平均温度为4.7℃；AD 6④风向以东北风为主。
2、环境保护站区周围无污染源第二节原始资料分析要求设计的变电站为220kV降压变电站，由原始资料可知它有220kV，110kV，10kV三个电压等级，初次一次性建成投产2台变压器。
220kV电压等级出线为2回。
110kV电压等级出线为8回，2回备用，最大输送功率为170MW，10kV电压等级的出线13回，2回备用，最大输送功率为16.9MW。
由这些数据可以知道各电压等级的出线多，而且该变电站的110kV一、二级负荷是85%，10kV 一、二级负荷是70%。
由此可见，该变电站的一、二级负荷所占比例大，负荷也较重，所以应能够保证不管是母线或母线设备检修还是任何一个电源断开后，都不会影响对用户的供电。
装有2台主变压器的变电站，当其中一台事故或检修时，另一台变压器的容量应能保证该站60%的负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应能保证用户的一、二级负荷。
第二章设计说明及产品第一节、设计任务：1)主变及所用变的选择2)变电所电气主接线设计；3)短路电流计算；4)主要电气设备选型；5)变电所电气总平面布置；6)继电保护的配置；第二节、设计产品：1.设计说明书（包括计算书）；2.图纸：变电所电气主接线图（包括所用变高压接线）；3.图纸：110kV电气设备断面图第三章主变压器及所用变选择第一节变电所主变压器台数、容量、型号的选择一、变压器台数确定：本设计的220kV降压变电所，因容量较重，故考虑装设两台，变压器远景规划三台。
待设计变电所选择安装两台主变压器，这样一台主变停运时，另一台主变仍能保证60%以上负荷正常供电。
二、变压器各侧负荷计算：1、10kV负荷计算：∑Pi（kW）＝16700∑Qi（kVar）＝10265P∑＝Kp（∑Pi）（1+α）(1+t)5=0.8×16700×(1+7%)5（1+7%）＝20040（kW）Q∑＝K Q（∑Qi）（1+α）(1+t)5=0.9×10265×(1+7%)5（1+7%）＝13857.75（kVar）S∑=24364.7kVAS10Max1= S10Max×η10=24364.7×0.8=19491.76(kVA)S10Max2＝S10Max1(1+m)5＝19491.76×(1+7%)5＝24876.97(kVA)2、110 kV负荷计算：∑Pi（kW）＝170000∑Qi（kVar）＝127500P∑＝Kp（∑Pi）（1+α）(1+t)5=0.8×170000×(1+7%)5（1+7%）＝204000（kW）Q∑＝K Q（∑Qi）（1+α）(1+t)5=0.9×127500×(1+7%)5（1+7%）＝172125（kVar）S∑=266913.87kVAS110Max1= S110Max×η110=266913.87×0.8=213531.1(kVA)S110Max2＝S110Max1(1+m)5＝213531.1×(1+7%)5＝299488.4(kVA)3、220 kV负荷计算：S∑＝√（P∑10+ P∑110）2+（Q∑10+ Q∑110）2=290076.07(kVA)考虑到负荷同时率220kV侧最大负荷应为（η220＝0.8）S220Max1= S220Max×η220=290076.07×0.8=232940.86(kVA)考虑到负荷年增长率7%待设计变电所按5年发展规划则220kV侧负荷为S220Max2＝S220Max1(1+m)5＝232940.86×(1+7%)5＝297298.12(kVA)三、变压器容量确定：据设计规范“装有两台及以上主变压器的变电所，当一台断开时，其余主变压器容量不应小于60%的全部符合人，并应保证用产的一、二级负荷，故本设计满足两个条件：1、两台总容量∑S≥S220Max22、S≥（60%－70%）S220Max2∑S＝ S220Max2＝297298.12（kVA）S＝60%∑S＝0.6×2972912＝178378.8749（kVA）查生产目录，选择两台变压器容量一样，每台容量为180000（kVA）四、主变型式：1、相数选择：待设计变电所主变压器为220kV降压变，每台容量（180000kVA），应选择三相变压器2、绕组选择：待设计变电所有220kV、110kV、10kV三个电压等级且通过变压器每侧的负荷容量占主变容量的百分比110kV侧：S110Max2/∑S N＝299488.4/2×180000＝83.19%＞15%10kV侧：S10Max2/∑S N＝24876.97/2×180000＝16.29%＞15%根据设计规范“具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈功率均达该变压器容量15%以上，变压器采用三线圈变压器”上述两式均大于15%，故选择变压器为三绕组变压器3、容量比当只有一台变压器运行时：0.6 S 110Max2/ S N ＝0.6×299488.4/180000＝99.83%＞50% 0.6 S 10Max2/ S N ＝0.6×24876.97/180000＝8.29%＜50% 从以上分析得主变压器各绕组的容量比为100/100/50 4、调压方式 采用有载调压 5、中性点接地方式本设计220kV 、110kV 均采用中性点直接接地方式 10kV 侧：架空线：Ic 1＝U NL /350=10×(2×15+2×10+2×15+2×3+3+5+10)÷350=3A 电缆线：Ic 2＝0.1 U NL 电缆＝0.1×10×（5+5）10AIc ＝Ic 1+ Ic 2=3+10=13A ＜30A由电气专业资料可知：当10kV 系统对地电容电流小于30A 中性点可不接地，本设计10kV 系统对电容量电流小于30A 故中性点不接地。
6、绕组排列方式：由原始资料可知，变电所主要是从高压侧向中压侧供电为主，向低压侧供电为辅。
因此选择降压结构，能够满足降压要求，主要根据的依据是《电力系统分析》，如图所示：7、接线组别《电气设计手册》规定：变压器绕组的连接方式必须与系统电压相位一致，否则不能并列运行。
由于220kV 系统采用中性点直接接地，110kV 系统采用中性点直接接地，10kV 系统采用中性点不接地，故主变的接线方式采用YN/Yn0/d-11。
8、选取二台型号为SFPSZ9--180000/220/121/10.5三相风冷、有载调压、低 中 高节能型电力变压器。
技术参数如下：第二节、所用电接线的设计第（一）节变电所所用电电压等级及接线方式确定变电所的主要所用电负荷是变压器冷却装置（包括风扇、油泵、水泵）、直流系统中的充放电装置和硅整流设备、空气压缩机、油处理设备、检修工具及采暖、通风、照明及供水等。
因此，本变电所的所用电压等级确定为380/220V,采用动力和照明混合供电方式。
考虑到发生故障时应尽量缩小所用电系统影响范围，并应尽量避免引起全所停电事故，保证变电所正常、事故、检修等运行方式下的供电要求。
因此，本变电所应采用两台所用变压器，采用单母线分段接线方式，宜同时供电分列运行，以限制故障的范围，提高供电可靠性。
第（二）节变电所所用电源的引接一、所用电源的引接方式1、工作电源：本所采用两台所用变，工作电源引自主变低压侧10kV I、II段母线上，低压侧采用单母线分段。
2、备用电源：两台工作电源同时供电，分裂运行，互为备用（暗备用）。
第（三）节变电所所用变压器台数、容量选择1、所用变压器台数选择为保证供电可靠性，应设置两台所用变压器，互为备用。
2、所用变压器容量，型号选择：（1）所用电率为:Ky=1.2%（2）主变压器容量:为Se=2×180=360MVA（3）所用电负荷为：Sj=Ky ×Se=1.2%×360=432kVA （4）选所用变容量为：Sn=2×250kVA 校验：VAKK SS fi jn k 5.46104.19.0432=⨯=⨯≥VAS n k 2.2594326.0=⨯<满足要求（5）所用变压器选用2台，型号为SC9-250/10三相干式变压器。