220KV区域降压变电所毕业设计

目录

前言 (2)

内容摘要 (3)

第一章概述 (4)

第二章电气主接线 (5)

第2．1节主接线的设计原则和要求 (5)

第2．2节主接线设计方案 (6)

第2．3节主变压器选择 (12)

第2．4节所用电设计 (13)

第三章短路电流计算 (16)

第3．1节短路电流计算的目的、规定 (17)

第3．2节短路电流计算表 (20)

第四章主要电气设备选型 (21)

第4．1节电气设备选择的基础知识 (21)

第4．2节高压电气设备选择及校验 (23)

第4．3节设备选择表 (32)

结论 (46)

参考文献 (46)

符号说明 (47)

前言

此次设计的特点是：对专业知识进行更好的巩固与吸收，我们进行了为期九周的毕业设计。

在这次设计中是对学习电力专业综合性很好的一次训练，通过三年的学习和两次简单的课程设计，为毕业设计打下了坚实的理论基础。设计题目“220KV/10KV变电所电气设计”，它主要包括电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选型、变压器各项整定计算等几个部分。通过这次设计巩固了“发电厂变电站电气部分”课程的理论知识并掌握了电气设计基本方法，培养了独立分析和解决问题的能力，提高了工作能力和工程设计的基本技能。

在设计过程中我们不但遇到了不少的难题，同时也发现了自己知识结构的薄弱环节，但在郭力萍老师精心指导和严格要求下圆满的完成此次设计，在这次设计中我们参考了《电力工程电气设计手册1,2》、《发电厂电气设备教科书》、《变电运行技能培训教材》、《发电厂电气部分课程设计参考资料》等书籍来完成这次设计，受益匪浅。

使我得到了很大的进步，掌握了更多的专业知识。但是由于基础较差，设计中存在一些错误。

望各位老师予以指正。

内容摘要

本次设计是220KV/10KV变电所设计。着重培养学生对电力系统的基本设计能力，也特别注重培养对三年来所学的综合应用。

全部内容共分七章，第一章概述，第二章电气主接线设计，第三章短路计算，第四章主要电气设备选择，第五章电力变压器保护，第六章中央信号设计，第七章配电装置设计以及计算书和电气设备主接线图的绘制。

计算书主要介绍了短路计算和设备选择和整定计算。设计图为电气主接线图，10KV配电图。

通过本次设计，我学习了设计的基本方法，巩固三年以来学过的知识，培养独立分析，并加深对变电站的理解。

本次设计历时九周，查阅了大量的相关资料，在郭力萍老师的支持与帮助下，现已基本完成。在此对老师表示忠心的感谢！本人水平有限，有不足之处请各位老师见谅。

[关键词] 电气主接线短路计算电气设备选择变压器整定计算 10KV配电图

第一章概述

大型公共建筑面积达十几万平方米至几十万平方米，用电负荷很大，对供电的安全性、可靠性和连续性要求较高。其供电的变电所都与城网供电相结合，设在公共建筑物中，一般多设在某一建筑物地下设备层。根据负荷容量供电电压为110kV或10kV，供电容量为十几万千伏安或几万千伏安，主变压器单台容量电压为110kV的可达31500kVA，电压为35kV的可达10000kVA。其主接线110kV双路电源时多为双母接线，三路电源时多为扩大内桥接线；10kV双路电源时多采用单母分段接线，也有采用内桥接线的。同时为确保对消防等一级负荷的供电可靠性，建筑物内还要设柴油发电机电源。

在电气设备选型时，要考虑设备的技术先进性、安全和可靠性，要求设备体积小以节省占地，运行维护工作量少，设备具有不燃性能。在室内或地下变电所不能采用可燃油绝缘的电气设备和电缆，因此110kV高压设备采用SF6绝缘封闭式组合电器、SF6绝缘变压器。压设35kV及10kV中备采用真空断路器或SF6断路器构成的开关柜，SF6绝缘、难燃矿物油绝缘或环氧树脂浇注的变压器，环氧树脂浇注绝缘的消弧线圈和接地变压器。高中压电力电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆。

由于电气设备布置在地下设备层因此设计中要考虑设备的通风散热，变压器室、开关设备室、电缆层及电缆竖井、控制室等的通风非常重要，变压器室和电缆层最好是自然进风机械排风，加大排风量以利电气设备的降温。

在设计中应考虑建筑物和电气设备的防水、防洪、防火、抗震以及防噪音，防振动和防电磁干扰，甚至还要考虑防污染措施。

在电气设备防火方面应设火灾报警和消防联动的灭火设施，电缆敷设中应设阻火隔火设施。

在人身电气安全方面应严格遵守有关电气设计规范，特别是电力装置的接地设计规范的有关规定。

第二章电气主接线设计

第2.1节主接线设计原则和要求

变电所电气主接线是指变电所的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、和设备的控制方法的拟定将会产生直接的影响。

2.1.1、主接线设计原则

第一变电所根据5－10年电网发展规划进行设计。在有一、二级负荷的变电所中宜采用双路电源供电装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设三台主变压器。

装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。

变电所的主接线，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠，运行灵活，操作检修方便，节约投资和便于扩建等要求。

主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。

主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度。

主接线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性。

主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理（即投资省、占地面积小，电能损失少）。

35－110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组成或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或单母分段的接线。35－63kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。

在采用单母线、单母线分段或双母线的35－110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。

当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110kV线路为6回及以上时，35－63为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。主变压器35－110kV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线。采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。

当变电所装有两台主变压器时，6－10kV侧宜采用单母线分段。线路为12回及以上时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。

当6－35kV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。

2.1.2、主接线设计的基本要求

在设计主接线时应使其满足供电的可靠性、灵活性和经济性三相基本要求：（1）可靠性

供电可靠性是电力系统生产和分配的重要要求，所以研究主接线可靠性应满足要求是：重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析，主接线的可靠性的衡量标准是运行实践。

其次，主接线的可靠性在很大程度上取决予设备的可靠程度，采用可靠性高的用电设备可以简化接线。

最后，要考虑设计的变电所在电力系统中的地位和作用。在短路器检修时，不宜影响对系统的供电。在短路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间的长短，应尽量保证对重要用户的供电，避免全部停电的可靠性。

(2)灵活性

主接线应满足在调度、检修和扩建时的灵活性。

首先，调度时应灵活的投入和切除发电机、变压器和线路调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。

其次，检修时可以方便的停运断路器、母线等进行安全检修而不致影响电力网运行和对用户的供电。

最后，扩建时可以容易的从初期接线过度到最终接线。

(3)经济性

主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下作到经济合理。