1、.装订线.毕 业 设 计220KV 发电厂变电站设计院 部 机械与电子工程学院 专业班级 电气 3 班 届 次 2015 届 学生姓名 学 号 指导教师 二 一一年六月一日目 录摘要 .IAbstract .1 引言 .11.1 意义 .11.2 原始资料简要分析 .12 电气主接线的设计 .22.1 高压配电所的主接线图 .22.2 电气主接线的选择 .33 变压器、发电机的选择 .53.1 主变压器的选择 .53.1.1 主变压器台数的选择 .53.1.2 主变压器容量的选择 .53.1.3 电力变压器并列运行条件 .53.1.4 主变压器的选择结果 .53.2 发电机的选择 .63.3
2、高厂变的选择 .63.4 励磁变的选择 .74 短路电流计算 .75 电气设备的选择 .105.1 断路器的选择 .105.2 隔离开关的选择 .125.3 电流互感器的选择 .125.4 电压互感器的选择 .135.5 熔断器的选择 .155.6 导体的选择 .156 厂用电 .186.1 厂用电率 .196.2 厂用电压等级 .196.3 厂用电原则 .206.4 厂用电接线形式 .216.5 本设计的厂用电设计 .217 防雷和接地设计 .218 保护配置 .238.1 短引线保护 .238.2 启备变保护 .248.3 断路器保护 .248.4 发变组保护 .258.5 进线段保护 .
3、268.6 主设备继电保护 .26参考文献 .28致谢 .29ContentsAbstract.1 Introduction.11.1 Significance .11.2 A brief analysis of the raw data .12 Design of main electrical writing.22.1 The main wiring diagram of the high voltage power distribution .22.2 Main electrical wiring selection.33 Choose transformers,generators.5
4、3.1 Select the main transformer .53.1.1 Select the number of main transformer station.53.1.2 Main transformer capacity of choice .53.1.3 Conditions of parallel operation of power transformers.53.1.4 Select the result of the main transformer.53.2 Select the generators .63.3 Auxiliary power transforme
5、r selection .63.4 Excitation transformer selection .74 Short circuit calculation .75 Choose electrical equipment.105.1 Select the circuit breaker.105.2 Disconnector selection.125.3 Current transformer selection .125.4 Voltage transformer selection.135.5 Fuse selection.155.6 Select conductor.156 Auxi
6、lizry power .186.1 Consumotion rate.196.2 Plant voltage level.196.3 Auxiliary power principles .206.4 Auxiliary power connection type.216.5 The design of the power plant design .217 Lightning protection and gronding design.218 Protection configuration .238.1 Stub protection.238.2 Kai standby transfo
7、rmer protection .248.3 Breaker protection.248.4Transformer protection .258.5 Into the line protection.268.6 Master relay .26References.28Acknowledgements.29I发电厂变电站 220KV 设计摘要：本设计主要介绍了 220kV 发电厂变电站的设计内容和设计方法。涉及电压等级220kV、20kV、6kV、400V。设计的内容有 220kV 发电厂变电站的电气主接线的选择，主变压器、厂用变压器、启/备用变压器、励磁变压器、高压厂用变压器的选择，母线
8、、发电机、发电机自动同期装置、断路器和隔离开关的选择，电流互感器、电压互感器的配置，220kV 线路短路电流的计算。设计中还对主要高压电气设备进行了校验，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了保护成套装置的配置，如短引线保护、启备变保护、发变组保护、断路器保护，提高了整个变电站的安全性。关键词：发电厂，主接线，选择，配置IIThe design of substation 220KV power plantAbstract This design mainly introduces the design content and design method of 220 kv
9、 power transformer substation. 220 kv voltage class, 20 kv, 6 kv and 400 v. Design the contents of 220 kv power transformer substation main electrical wiring, the choice of the main transformer, transformer factory, start/standby transformer, the choice of excitation transformer, high voltage transf
10、ormer, bus, generators, generator automatically at the same time, the choice of circuit breaker and isolating switch, current transformer, voltage transformer, the configuration of the 220 kv line short-circuit current calculation. Also explains the main high voltage electrical equipment in the desi
11、gn of calibration, such as circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, etc. In addition to the protection configuration of complete sets of equipment, such as short fuse protection, rev for transformer protection, hair group protection, circuit breaker protection, im
12、prove the security of the whole substation.Keywords: Power plant; the main wiring; selection and configuration.11 引言1.1 意义毕业设计是我们作为学生在大学阶段的最后一个环节，是对所学专业知识的一种综合应用，这一过程对学生的学习能力和独立思考及工作能力也是一个培养，同时毕业设计的水平也反映了大学教育的综合水平，因此学校十分重视毕业设计这一环节，加强了对毕业设计工作的指导和动员教育。在大学的学习过程中，毕业设计是一个重要的环节，是对我们自学能力和解决问题能力的一次考验，是学校生活与
13、社会生活间的过渡。在完成毕业设计的时候，我尽量的把毕业设计和实际工作有机的结合起来，大量查阅相关的资料，这样更有利于自己能力的提高。社会是在不断的进步、发展的，对人才的要求也越来越高，要学会学习，学会丰富自己，学会适应社会的发展要求。在走出校园，迈向社会之即，只有把握今天，才能创造未来。老师的熏陶和教诲，使我懂得了更多为人处世的道理，有了一定的钻研精神。由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。在当今的社会生活中，不可缺少的就是电。电能作为一种能源，被广泛应用在动力、照
14、明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。日常生活中使用的电能，主要来自其他形式能量的转换，包括水能（水力发电）、热能（火力发电）、原子能（核电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池等）等。这里，我进行的设计是针对火力发电厂的变电站。变电站，就是改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。220KV 变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、
15、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路计算 4、导体和电气设备的选择 5、防雷接地设计 6、继电保护的配置等。1.2 原始资料简要分析该变电所主变采用 2330MVA,其电压等级为 220kV、20kV、6kV，其中 5、6 号机组有相同的结构，5 号发电机电压为 20kV，电压互感器将电压变为 100V，电流互感器一二次侧分别为 15000A 和 5A，有 5 号励磁变为发电机励磁装置提供励磁电源。5 号高厂变将高压 20kV 变为低压 6kV，提供厂内用电需要，如脱硫等。5 号主变将发电机电压 20kV 升高到 220kV，该升压站的进线三回，出线五回分别是石高线、石高线、石园线、石佛
16、线、石佛线。2根据建厂规模，对本变电所的电气主接线进行设计确定出 23 种方案，进行技术和经济比较，确定出最佳方案。该变电所接近负荷中心，进出线方便，接近电源侧，设备运输方便，未设在有剧烈震动、高温、多尘或有腐蚀性气体的场所，地势较平，占地面积大，交通便利，出线走廊开阔，地震烈度为 7 度，区域稳定可满足建所要求。根据以上所址概述，可了解到该设计中变电所的周边环境情况，减低了配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量，便于架空进出线，可推测该所地处平原地区，占地面积大，由此根据变电所配电系统和配电装置的设计原则，对本变电所进行高压配电系统及配电装置设计；接近负荷中心，则要求供电的可靠性、调度
17、的灵活性更高。2 电气主接线的设计2.1 高压配电所的主接线图高压配电所担负着从电力系统受电并向各车间变电所及某些高压用电设备配电的任务。（1） 电源进线最常见的进线方案是：一路电源来自发电厂或电力系统变电站，作为正常工作电源，而另一路电源则来自邻近单位的高压联络线，作为备用电源。该设计采用 5、6 主变跟 56启备变做为进线。（2） 母线母线又称汇流排，是配电装置中用来汇集和分配电能的导体。该设计就是采用了双母线接线。为了测量、监视、保护和控制主电路设备的需要，每段母线上都接有电压互感器，进线和出线上都接有电流互感器。高压电流互感器均有两个二次绕组，其中一个接测量仪表，另一个接继电保护装置。为了防止雷电过电压侵入配电所击毁其中的电气设备，各段母线上必须装设避雷器。（3） 高压配电出线由于高压配电线路都是由高压母线来电，考虑到进线断路器在检修时有可能两端来电，因此为保证检修人员的人身安全，断路器两侧都必须装设高压隔离开关，使能够安全检修断路器和出线。32.2 电气主接线的选择根据对原始资料的分析以及对主接线的认识，升压站有 3 条进线，5 条出线，出线较多，且都较为重要，所以采用双母线分段、单母线分段带旁路和一台半断路器的接线形式，现列出以下三种主接线方案。方案一： 图 2-1 双母线分段接线图方案二： 图 2-2 单母线分段带旁路接线图方案三：
