枢纽变电站课程设计

枢纽变电站电气主接线

摘要：

电能作为一种二次能源，是一种不能储存的能量。电能的开发应用是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就，而现在，电能已成为工业生产不可缺少的动力，并广泛应用到生产部门和日常生活方面。

而电能的传输离不开变电站，电经过升压变电站、传输线路、降压变电站，然后才能到用户。这其中变电站担当着一个极其重要的枢纽。

而对于枢纽变电站，它位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠性起到重要作用。

本次《发电厂电气部分》课程设计的题目正是枢纽变电站的电气主接线设计，按照老师上课所将设计步骤，首先分析原始资料，通过分析拟建变电站的进出线方向和负荷等原始资料，从可靠性、安全性、经济性等其他方面的考虑，确定电气主接线方式，主变压器的容量、数量的确定，负荷分析及计算，以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择（包括断路器，隔离开关，互感器等），并在选择时对电气设备进行了必要的计算和校验。同时，针对本次设计，完成相应图纸的绘制。

目录

摘要 ...................................................................

1原始资料分析 (1)

1.1 负荷统计 (1)

2.2 负荷计算 0

2 电气主接线的拟定 (1)

3 主要设备选择 (7)

主变压器的选择 (7)

断路器的选择 (8)

隔离开关的选择 (9)

电流互感器的选择 (10)

电压互感器的选择 (11)

4.系统年运行费用 (13)

5短路计算 (13)

4.1 电抗计算 (13)

4.2 短路电流和短路容量 (14)

6电气设备的校验 (16)

断路器的校验 (16)

隔离开关的校验 (18)

电流互感器的校验 (20)

母线校验 (22)

7 站用变设计............................................................错误！未定义书签。

8、心得体会 (26)

参考文献................................................................错误！未定义书签。

附录..................................................................错误！未定义书签。

一．分析原始资料：

1. 资料分析

1）最终容量和台数：4×360MVA，利用小时数：6500小时/年

2.）电压等级：

500KV母线、220KV母线、110KV母线

3.）接入系统及负荷情况：

500KV电源进线4回，有2回联络线，；

220KV母线上8回出线，最大负荷400MW,最小负荷300MW，功率因数为0.85，Tmax=4500小时/年；

110KV母线上出线6回，110KV最大负荷200MW，最小负荷150MW，功率因数0.80，Tmax=4000小时/年。

4.）主保护动作时间0.1s，后备保护时间2.4s

5.）站用变2×500KVA

2.负荷统计及计算

根据任务书，对变电站负荷统计和计算如下。线路中l～4为500kV进线，5~6为500KV 联络线，7~14为220KV出线，15~20为110KV出线。

2.1 负荷统计

根据任务书对负荷统计，见表2.1

回路序号回路名称最大负荷最小负荷功率因数

l～4 500KV进线\ \ \

5~6 500KV联络线\ \ \

7~14 220KV出线400MW 300MW 0.85

15~20 110KV出线200MW 150MW 0.80

2.2 负荷计算

110/220/500kv 侧负荷计算 （1）110kv 侧负荷计算

MVA MW

P S 58.47085

.0400cos 33===

ϕ （2）220kv 侧负荷计算

MW MW

P S 25080

.0200cos 32===

ϕ （3）500kv 侧负荷计算

500kv 侧为电源进线，没有馈线引出因此

MW S S S 58.72023c =+=

二 .电气主接线的拟定

主接线简单介绍：

电气主接线通常是根据变电站在电力系统中的地位和作用，首先满足电力系统的安全运行与经济调度的要求，然后根据规划容量、供电负荷、电力系统短路容量、线路回路数以及电气设备特点等条件确定，并具有相应的可靠性、灵活性和经济性。

变电站电气主接线方式的选择，将直接影响着变电站电气设备的选择。因此，必须在合理选择确定变电站的主接线方案后，才能做到合理选择变电站的电气设备。

1 单母线接线及单母线分段接线

1.1 单母线接线

单母线接线的母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。

单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：①可靠性差，母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，这样全厂或全站都得长期停电。②调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。

综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。

1.2 单母分段接线

单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠