330kv变电站电气部分设计毕业设计论文.doc

330kV变电站电气主系统的设计 本次毕业设计针对330kV变电站的特点，以电气设计部分为核心，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、经济性等方面考虑，确定了电气主接线方式主要从主变压器的容量、数量的确定，负荷分析及计算，进行适量的无功补偿，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），继电保护的配置以及防雷保护的设计等方面阐述了330kV变电站电气部分的设计思路、设计步骤，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[关键字]变电站；主变压器；电气主接线；电力系统继电保护目录引言 11 主变压器的选择 21.1 主变压器选择的一般原则 21.1.1 主变压器台数的选择 21.1.2 主变压器容量的选择 21.2 主变压器型式选择 21.2.1 主变压器相数的选择 21.2.2 绕组数的选择 31.2.3 绕组连接方式的选择 31.2.4 主变调压方式的选择 31.2.5 容量比的选择 41.2.6 主变压器冷却方式的选择 41.3 主变压器的选择结果 41.4 变电站站用变选择 41.4.1 站用变的选择 51.4.2 站用电接线图 52 电气主接线及设计 72.1电气主接线概述 72.1.1电气主接线的基本要求 72.1.2 主接线设计的原则 82.2主接线的基本接线方式选择 92.2.1 单母线接线及单母线分段接线 92.2.2 双母线接线及双母线分段接线 102.2.3 带旁路母线的单母线和双母线接线 102.2.4 一台半断路器双母线接线 112.2.5 桥形接线 122.3 主接线方案的比较选择 122.4 电气主接线设计图 143 短路电流的计算 143.1 概述 143.2 短路电流计算相关内容 153.2.1 短路电流计算的目的 153.2.2 短路电流计算的一般规定 153.2.3 短路计算的基本假设 163.2.4 短路电流计算的步骤 164 电气设备的选择 …………………………………………… 174.1 概述………………………………………………………………….174.1.1 电气设备选择的一般原则 174.1.2 电气设备选择的有关规定 174.2 电气设备选择的技术条件 184.2.1 按正常工作条件选择电气设备 184.2.2 按短路条件校验设备的动稳定和热稳定 184.2.3 高压电气设备的选择校验项目 194.3 断路器的选择 204.3.1 330kV侧断路器的选择 204.4 隔离开关的选择 224.4.1 330kV侧隔离开关的选择 224.4.2 隔离开关的选择结果 234.5 电流互感器的选择 234.5.1 电流互感器配置 234.5.2 电流互感器的特点 244.5.3 电流互感器的选择及校验 244.5.4 330kV侧电流互感器的选择 254.6 电压互感器的选择 264.6.1 330kV侧电压互感器的选择 265 母线的选择与校验 275.1 概述 275.1.1 母线的分类及特点 275.1.2 母线截面的选择 275.2 母线选择与校验 285.2.1 母线校验的一般条件 285.2.2 330kV侧母线选择 296 防雷及接地装置设计 306.1 防雷设计 306.1.1 防雷设计原则 306.1.2 防雷保护的设计 316.2 避雷器的选择 336.2.1 330kV侧避雷器的选择和校验 336.3 避雷针的配置 346.3.1 避雷针的配置原则 346.3.2 避雷针位置的确定 346.4 接地设计 346.4.1 接地设计的原则 346.4.2 接地网型式选择及优劣分析 357 继电保护配置 357.1 变压器的保护配置 357.2 线路保护配置 387.2.1 330kV线路保护 388 配电装置的布置 388.1 概述 388.1.1 配电装置特点 388.1.2 配电装置类型及应用 388.2 配电装置的确定 388.3电气总平面布置 418.3.1电气总平面布置的要求 418.3.2电气总平面布置 41总 结 43致 谢 45参考文献 46附录 48- VI -引言毕业设计是对我们前三年所学理论知识的一个巩固和升华，也是理论转变为实践的关键一步。

通过此次毕业设计可以巩固所学各课程理论知识，了解变电所设计的基本方法，了解变电所电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算机绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为今后从事电力技术等方面的工作奠定了非常好的基础随着工业时代的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置一个变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便出于这几方面的考虑，设计一座符合电力系统整体规划的变电站就显得尤为重要由于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随着我国城乡电网建设与改造工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求变电所可根据电压等级、升压或降压及在电力系统中的地位分类根据在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所本次设计的禹门330kV变电站属于地区变电站结合电力系统专业知识，通过变电站电气部分设计让我对变电站有了一个整体的了解。

本次毕业设计主要包括有以下任务：1、论证并确定各电压等级电气主接线设计；2、必要的短路电流计算；3、主要电气设备的选择和校验；4、综合自动化产品选型及系统配置；5、保护配置及防雷规划；6、适量的无功补偿本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的通过它可以复习巩固专业课程的有关内容，拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、电气设备的选择等为我们顺利走上工作岗位打好基础1 主变压器的选择主变压器是指在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器主变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形势和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资、减少占地面积，同时也可以减少运行电能的损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能主变压器是主接线的中心环节本章是对变电站主变压器的选择1.1 主变压器选择的一般原则（1）主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。

对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%3）为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性1.1.1 主变压器台数的选择根据原始资料分析，本变电站为地区变电站，其与当地电网系统联系紧密，所以在选择主变台数时应考虑其在当地电力网络中的重要地位若全站停电后，将引起下一级变电站与地区电网瓦解，影响整个地区的供电，因此在主变台数的选择上，要确保供电的可靠性为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占地面积，配电设备以及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化而且会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备考虑到两台主变同时发生故障机率较小适用远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器至少能保证所供的一二类负荷或为全部负荷的70%～80%故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。

综上所述，主变压器选择2台 1.1.2 主变压器容量的选择（1）主变压器容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，适当考虑到远期10～20年的负荷发展对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合2）根据变电所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所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其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；对一般性变电所，当一台变压器停运时，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、简单化和灵活化根据原始资料分析，本期主变压器容量选择为240MVA1.2 主变压器型式选择1.2.1 主变压器相数的选择当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电所均应选择三相式变压器因为一台三相式较同容量的3台单项式投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便而选择主变压器的相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择本次设计的变电所，位于城市郊区，交通便利，不受运输的条件限制，故本次设计的变电所选用三相变压器1.2.2 绕组数的选择在具有3种电压等级的变电所中，如变压器各侧绕组的通过容量均达到该变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。

一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较少，而且本次所设计的变电所具有三种电压等级，考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因素，该所选择三绕组变压器在生产及制造中三绕组变压器有：自耦变压器、分裂变压器以及普通三绕组变压器1）自耦变压器：自耦变压器的短路阻抗较小，系统发生短路时，短路电流增大，以及干扰继电保护和通讯，并且它的最大传输功率受到串联绕组容量限制，自耦变压器，除具有磁的联系外，还有电的联系，所以，当高压侧发生过电压时，它有可能通过串联绕组进入公共绕组，使其它绝缘受到危害，如果在中压侧电网发生过电压波时，它同样进入串联绕组，产生很高的感应过电压2）分裂变压器：分裂变压器约比同容量的普通变压器贵20%，分裂变压器，虽然它的短路阻抗较大，当低压侧绕组产生接地故障时，很大的电流向一侧绕组流去，在分裂变压器铁芯中失去磁势平衡，在轴向上产生巨大的短路机械应力分裂变压器中对两端低压母线供电时，如果两端负荷不相等，两端母线上的电压也不相等，损耗也就增大，所以分裂变压器适用两端供电负荷均衡，又需限制短路电流的供电系统由于本次所设计的变电所，受功率端的负荷大小不等，而且电压波动范围大，故不选择分裂变压器。

3）普通三绕组变压器：价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装以及调试灵活，满足各种继电保护的需求又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，这样它能满足各个系统中的电压波动它的供电可靠性也高在大型降压变电所中，普通三绕组变压器的应用范围较为有限。