220KV降压变电站毕业设计毕业论文.doc

.. .220KV降压变电站毕业设计毕业论文目 录摘 要 IABSTRACT II第2章 电气主接线的设计 22.1主接线概述 22.2主接线设计原则 32.3 主接线选择 42.4主变压器选择 6第3章 所用电的设计和所用变压器的选择 83.1 所用电电压等级的确定 83.2 所用电接线 83.2.1 所用电接线设计的基本要求： 83.2.2 所用电接线方式的设计 83.3 所用电电源 83.4 无功补偿 93.4.1 提高功率因数的意义 103.4.2 提高功率因数的措施 10第4章 短路电流计算 11第5章 导体和电气设备的选择 215.1电气设备选择的一般条件 215.2 断路器和隔离开关的选择 225.2 电流互感器的选择 335.3 电压互感器的选择 375.4 母线的选择与校验 405.6 绝缘子的选择与校验 45第6章 防雷设计 476.1防雷设计原则 476.2 避雷器的选择条件 476.3 避雷器的选择与校验 486.4避雷针的配置 52第7章 电气总平面布置及配电装置的选择 537.1概述 537.1.1 配电装置特点 537.1.2 配电装置类型及应用 537.2配电装置的确定 547.3电气总平面布置 567.3.1电气总平面布置的要求 567.3.2电气总平面布置 56第8章 继电保护及其自动装置 588.1 线路保护 588.2主变压器保护 608.3母线保护 618.4 35KV保护整定 62第9章 结束语 64致 谢 65参考文献 66附录 67.参考资料.. .. .第1章 引 言能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。

人类对能源质量也要求越来越高电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任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、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、所用电设计4、短路计算5、导体和电气设备的选择 6、防雷接地设计 7、配电装置设计 8、继电保护的配置等参考资料.第2章 电气主接线的设计2.1主接线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、高电压的网络用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系[1]。

主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式，其一般有主要有以下几种接线方式：1、单母线接线[1]此种接线的特点是：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，扩建方便但其缺点是：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，也就成了全厂或全站长期停电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[3]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这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站6～10KV接线中但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统可靠性受到限制，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采用[3]3、单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资4、双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。

每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现[5]其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：出线带电抗器的6～10KV配电装置；35～60KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110～220KV出线数为5回及以上时[4]5、双母线分段接线为了缩小母线故障的停电围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电这样，只是部分短时停电，而不必短期停电[5]双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220～550KV大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的6、双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。

这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的[6]2.2主接线设计原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则[1]2.3 主接线选择变电所主接线的选择按照相关规程有如下几点[2]：1、 变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器接线方式2、在具有两台主变的变电所中，当35～220KV线路为双回时，若无特殊要求时，该电压等级主接线采用桥形接线。

3、110KV、220KV配电装置中，当线路为3回及以上时，一般采用单母线分段接线4、在35KV、60KV配电装置中，当线路为3回及其以上时，一般采用单母及单母分段接线，当连接电源较多时，可以采用双母线接线根据以上规程，并且根据原始资料可以知道，220KV侧2回进线，110KV侧4回出线，35KV侧9回出线，可以选用如下两种方案：方案一：220KV侧选用单母分段，110KV侧用单母分段，35KV侧采用单母分段，其主接线如图2-1方案二：220KV侧选用桥形接线，110KV采用单母分段，35KV侧使用单母分段，其主接线如图2-2图2-1 电气主接线方案一图2-2 电气主接线方案二现对两种方案比较如下表2-1所示：表2-1 主接线方案比较表方案项目方案一：220KV侧单母分段接线，110KV侧单母分段接线、35KV侧单母分段接线方案二、220KV侧双母带旁路接线，110KV侧单母接线、35KV侧单母分段接线可靠性220KV接线简单，采用单母分段，设备本身故障率少；可靠性比较高由于220KV采用桥形接线，故可靠性不高灵活性各种电压级接线都便于扩建和发展不方便扩建，适合于小容量发电厂或者变电站。

经济性设备相对多，投资较大；设备相对少，投资小根据以上分析可以得到，虽然方案一的投资较大，但是由于本变电站所带负荷较大，且以年增长率7%的速度增长，以后扩建的可能性较大，而且可靠性较方案二高，故综合考虑，最终确定选取方案一2.4主变压器选择在变电所主变压器的选择应遵循如下几点原则：1、在变电所中一般装设两台主变压器；对于330KV、500KV变电所，经技术经济比较为合理时，可以装设3～4台（组）主变压器[4]2、当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变压器[5]3、与两种110KV及其以上中性点直接接地系统连接的变压器，一般应优先选用自耦变压器[4]4、装有两台及以上主变压器的变电所，当其中一台停运时，其余变压器容量应该满足全部负荷的的70%左右[2]5、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，并适当考虑远期的负荷发展对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合主变压器的负荷计算与选择∶ (2-1)可得设计的变电所所带总负荷为： 考虑一台停运，另一台要承担全部负荷的70%，且考虑年增长率7%的今后5年的增长，则可确定主变压器的容量为：根据以上原则查《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》可以选用变压器OSFPS7-180000/220其具体参数如下表2-2所示：表2-2主变参数表型号额定容量KVA额定电压KV空载电流容量比阻抗电压%高中低高中高低中低OSFPS7-180000/22018000011537.50.6100/100/50131318根据《电力工程电气设计手册一》中2-7主变压器的中性点接地方式中规定： 1、凡是自耦变压器，其中性点须要直接接地或经小阻抗接地[5]。

2、凡中、低压有电源的升压站和降压变电所至少应有一台变压器直接接地[5]所以本变电站设计中的主变压器采用中性点直接接地的运行方式第3章 所用电的设计和所用变压器的选择3.1 所用电电压等级的确定根据厂（所）用电设计的基本要求及设计的一般原则，对于终端变电所的所用电的电压等级确定为380/220V3.2 所用电接线3.2.1 所用电接线设计的基本要求：1、满足正常运行时的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求[2]2、尽量缩小所用电系统的故障影响围，并应尽量避免引起全所停电事故[2]3、考虑变电所正常、事故、检修等运行方式下的供电要求，切换操作简便[2]4、便于分期扩建或连续施工，对公用负荷的供电，要结合远景规模统筹安排[2]3.2.2 所用电接线方式的设计根据所用电设计的一般原则，终端变电所所用电接线采用单母线分段接线从不同段母线引出两回线路供给重要负荷如刀闸操作电源等，提高了供电的可靠性3.3 所用电电源1、工作电源对于终端变电所，应装设两台所用变压器；两台所用电压器的工。