1、华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）I目 录摘 要 .II第一章 原始资料分析 .31.1 原始数据 .31.2 电压情况 .31.3 负荷情况 .31.4 出线情况 .31.5 系统情况 .31.6 环境条件 .3第二章 电气主接线选择及方案比较 .4第三章 主变压器的选择 .63.1 主变台数的确定 .63.2 变压器形式的选择 .63.3 主变容量的确定 .6第四章 短路电流的计算 .74.1 系统接线图 .7第五章 配电装置的选择 .12第六章 电气设备的选择 .14第七章 防雷及接地系统 .29结 论 .32致 谢 .33参考文献 .34华 北 电
2、力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）II220KV 变电所电气一次系统设计摘 要电力是国民经济发展的基础，随着人民生活水平的不断提高，现代化、自动化程度的不断加深、发展。与工农业生产和人民日常生活更加密切。电力作为国民经济的先行产业，必须加快建设。只有电力工业先行，国民经济才能以更高、更快的建设速度良性向前发展。 变电所作为联系发电厂和用户的中间环节，起着交换和分配电能的作用。它影响整个电力系统的安全经济运行。因此安全性、可靠性、灵活性就成为变电所设计的关键问题。设计中要把以上诸多因素经过充分的研究论证，综合平衡后才能最后确定方案。本设计是以毕业设计任务书为依据，结合电力
3、工业的安全性、经济性、可靠性、灵活性进行了设计。设计中对主接线方案进行了论证，确定了主变压器的容量、型号和台数，并进行了短路电流计算；依据电气设备的选择原则，对设备进行了校验和选择，对室内外配电装置和防雷接地进行了设计，并配有图纸。关键词：变电所 电气主接线 主变压器 短路电流 电气设备 屋内外配电装置 华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3第一章 原始资料分析1.1 原始数据上一级变电所 220kV 进线 4 回，归算至 220kV 母线的系统短路电抗为 0.05，基准电压取平均电压，基准功率取 100MVA。1.2 电压情况电压等级：220/110/10K
4、V。1.3 负荷情况1、110kV 侧：最大负荷 110MW, 最小负荷 80MW， ，T =5100h；cos0.9max2、10kV 侧： 最大负荷 24MW，最小负荷 13MW, ，T =4200h。851.4 出线情况220KV 侧：4 回架空线路；110KV 侧：6 回架空线路；10KV 侧：14 回电缆。1.5 系统情况1、220kV 母线电压满足常调压要求；2、系统短路电抗 0.23（ ，U =U ） 。10BSMVA=BaV1.6 环境条件1、最高温度 40 ，最低温度-30 ，年平均温度 20 ；0C0C0C2、土壤电阻率 欧米；4r3、当地雷爆日 40 日/年。华 北 电
5、力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）4第二章 电气主接线选择及方案比较变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠，简单灵活，操作方便和节约投资等要求。并能满足运行要求时，变电所高压侧应尽量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。110kv-220kv 配电装置中，当出线为两回一般采用桥形接线，当出线不超过 4 回及以上时一般采用分段母线。10kv 配电装置中，一般采用分段单母线。当地区电网或用户不允许停电检修线路断路器时采用单母线或分段单母线的 10kv 配电装置中可设置旁路母线且在满足工作可
6、靠，保证电能质量灵活性及运行操作方便的前提下，在经济上合理，基建投资和年运行费用少等条件。现初步拟定五种方案：方案一 220kv 为双母线带旁路接线，保证供电可靠性，采用内桥式接线。两回 220kv 架空线路接上级变电站。220kv 接线优点为工作可靠性高和灵活性高但是接线复杂，所用电气设备多，建造费用高。110kv 采用单母分段带旁路，接线简单清晰，便于操作，使用设备少，占地面积小。有利于扩建，投资少。有较高的供电可靠性和灵活性。10kv 采用单母分段接线，10kv 配电网大多数采用单回路或多回路的辐射型接线，重要用户采用开环运行的环式接线。方案二 220kv 接线和一相同。110kv 采用
7、双母带旁路，提高供电可靠性。10kv 接线和一相同。注：旁路均为带有专用旁路断路器的旁路接线方式。这种接线方法充分考虑了供电的可靠性。缺点：不利于扩建，建设费用高。可列为备选方案一方案三 基本接线方式与方案二相同，旁路接线方式为母联兼旁路断路器旁路接线。列为备选方案二方案四 220KV 侧为双母线接线，110KV 侧为单母线分段接线，10KV 侧为单母线接线。方案五 220KV 和 110KV 侧为双母线接线，10KV 侧为单母线分段接线。通过初步经济技术比较，选方案二方案三。参考：电气主接线的选择和布置华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）5方案 1： 110
8、KV10KV方案 2： 110KV 10KV L1 L3 L4 L5 L6L1 L7 L8 L14L1 L2L1 L2 L3 L4 L5 L6L L21L2L1 L7 L8 L14华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）6第三章 主变压器的选择3.1 主变台数的确定为保证供电的可靠性，变电站一般装设两台主变，通常情况下不超过两台主变。当只有一个电源或变电站的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。对大型枢纽变电站，根据工程的情况，可装设 24 台主变。变电站装设两台变压器时当一台停运或检修，另一台应能承担全部负荷的 6075%。3.2 变压器形式的选择1.
9、220kV 主变一般采用三相变压器。2. 当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变电站，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器；其所附加的工程造价，通常在短期内可以收回。3.具有三个电压等级的变电站，一般采用三绕组变压器。3.3 主变容量的确定1. 为了准确选择主变的容量，要绘制变电站的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变电站的年、日最高负荷及平均负荷。2. 主变容量的确定应根据电力系统 510 年发展规划进行。3. 变压器最大负荷按下式确定：式 3-10MPK式中 K0负荷同时系数；按负荷等级统计的综合用电负荷。对于两台变压器的变电站，其变压器的容量可以按下式计算：式 3-2
10、0.7eMSP则其总容量为：=2 （0.7） =1.4 式 3-3eMP选用 OSSPL 2400000 型三绕组变压器。高压侧电压为 220kV，中压侧电压 121kV,低压侧为 10.5kV。华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）7第四章 短路电流的计算考虑变压器为分裂运行，电网为无限大系统。4.1 系统接线图4.2 取基准值 则10SjMVA120UjKV则 10.2631*48jI AUjjXSI同理列表格如下：华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）8220KV 110KV 10KV基准电压 Uj(KV) 220 121
11、13.8基准电流 Ij(KA) 0.262 0.477 4.184基准电抗 Xj( )484 146.41 1.9044.3 等值电路4.4 计算电抗标么值1)、220KV 系统电抗： 1*0.52Xs2)、110KV 系统电抗： 833)、主变电抗： 1%.U1.2%16.8U1232.Ukk华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）9所以短路电流： 12%23%17.4UkUk3628.10*.3427.2.7516.03*.64X4.5 短路点选择1*0.5SX=2*0.83SX=1*0.342X= *0.753*0.675X=华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）104.6 网络化简短路电流计算时，应按最大运行方式下，三相短路且容量应利于（5-10）年的变电站的发展。1、220KV 侧母线短路（即 ）1d“()*27.340.627.10.5.36IdIj KA则近似稳态电流： 1“.dA1)、短路容量： 137.62079.1SIUj MV2)、短路电流冲击值：（用于检验电气设备的动稳定性）12.5“.71628.3ichIdKA3)、短路电流全电流最大有效值：（用于检验电气设备的断流能力）1.52“1.76210.8IchId2、110KV 侧母线短路（d2）
