变电站电气一次部分毕业设计

变电站电气一次部分毕业设计毕业设计（论文）课题名称220kV变电站电气一次部分初步设计学生姓名学号系、专业电气工程系、电气工程及其自动化指导教师职称内容提要本次设计为220kV变电站电气一次部分的初步设计。

根据原始资料，以设计任务书和国家及行业有关电力工程设计的规程规范为设计依据，并结合该地区实际情况设计该变电站，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。

本期该变电站设有两台主变压器，远期该变电站设有三台主变压器。

站内主接线分为220kV、110kV和10kV三个电压等级。

设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分，设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等，并附有电气主接线图及其它相关图纸。

关键词：220kV变电站；短路计算；主接线；设备选择。

SummaryThe design of 220 kV substation electrical part of the preliminary design at a time. According to the original data, a design specification and country and industry relevant power engineering design procedure specification for design basis, and combined with the region's actual condition, the design of the substation design in conformity with the relevant economic and technological policies of the state, the contents of the selected equipment for all countries recommend new products, advanced technology, reliable operation, economic and reasonable.. The substation is equipped with two sets of the main transformer, forward the has three main transformer substation. station connection is divided into 220 kV, 110 kV and 10 kV voltage grade three.This text points design specifications and design calculation of two parts, the design specifications, including the main electrical wiring design of transformer selection, the short circuit current calculation, electrical equipment selection, design of power distribution equipment, electrical total plane layout and lightning protection design; Design calculation includes the choice of transformer, the short-circuit current calculation, electrical equipment selection and calibration, etc., with the main electrical wiring diagram and related drawings.Key words: 220 kV substation; Short circuit calculation; The main wiring; Equipment selection.目录内容摘要 (I)Summary (II)第一部分设计说明书1 原始资料 (1)1.1 建站的必要性 (1)1.2 系统接入方式 (1)1.3 变电工程规模 (2)1.4变电站站址选择 (2)1.5系统短路阻抗及本期出线潮流估计 (2)2 变压器选择 (5)2.1 主变压器选择 (5)3 电气主接线设计 (9)3.1 主接线设计的原则和要求 (9)3.2 主接线基本接线方式 (9)3.3 主接线设计步骤 (10)3.4 本站主接线设计方案 (11)4 短路电流计算说明 (18)4.1 短路电流计算概述 (18)4.2 常见短路电流计算 (19)4.3 短路电流计算结果 (21)5 高压电器设备选择 (23)5.1 电气设备选择一般条件 (23)5.2 高压断路器的选择 (24)5.3 隔离开关的选择 (26)5.4 互感器的选择 (27)5.5 母线的选择 (28)6 配电装置设计 (29)6.1配电装置应满足以下基本要求 (29)6.2配电装置设计的基本步骤 (29)6.3配电装置的种类及应用 (29)6.4本变电站配电装置设计 (29)7 防雷保护设计 (31)7.1变电站防雷保护的特点 (31)7.2防雷防护类型 (31)第二部分设计计算书8 短路电流计算 (33)8.1 等值电路计算 (33)8.2 对称短路电流计算 (34)8.2 不对称短路电流计算 (43)9 电气设备选择及校验计算 (51)9.1 高压断路器选择及校验计算 (51)9.2 隔离开关选择及校验计算 (53)9.3 互感器选择及校验计算 (54)9.4 母线选择及校验计算 (55)10 防雷保护计算 (58)总结 (59)参考文献 (60)致谢 (62)第一部分设计说明书1 原始资料1.1 建站的必要性考虑到目前花垣县供电现状及将来的网络发展格局，提高了电源外送和用户供电的可靠性，加强了地区220KV电网，新建花垣220KV变电站主要为地区中间变电站，给花垣县供电并为保靖、水顺、龙山4县水电外送提供接入点。

1.2 系统接入方式新建～万溶江220kV变一回，岩人坡～万溶江剖进花垣形成花垣～万溶江、花垣～岩人坡各一回，备用三回。

其中花垣～万溶江50公里; 花垣～万溶江50公里;花垣～岩人坡17公里。

新建花垣～里耶一回，花桥～佳民剖进花垣变形成花垣～花桥、花垣～佳民各一回，漾水坪～天堂湾剖进花垣形成花垣～天堂湾一回，并将漾水坪双T至新建的花垣～民乐双回线上，形成花垣～民乐（漾水坪）T接双回线，备用六回；花垣～佳民线3.3公里；花垣～花桥线7公里；花垣～里耶线41公里；花垣～天堂湾线13公里；花垣～民乐线（漾水坪）线27.5公里；花垣～民乐（漾水坪）线27.5公里。

10kV本期、终期均不考虑出线。

图1.1系统接入方案图1.1系统接入方式1.3 变电工程规模远景规模（1）220kV进出线6回: 新建至万溶江220kV变一回，岩人坡～万溶江剖进花垣形成花垣～万溶江、花垣～岩人坡各一回，备用三回；（2）110kV终期出线十二回：新建花垣～里耶一回，花桥～佳民剖进花垣～花桥、花垣～佳民各一回，漾水坪～天堂湾剖进花垣形成花垣～天堂湾一回，并将漾水坪～新建的花垣～民乐双回线上，形成花垣～民乐（漾水坪）工接双回线，备用六回；（3）三绕组有载调压变压器三台，容量3×180MV A。

(4)无功补偿：本期装设57.6Mvar容性无功补偿，10Mvar感性无功补偿；远期装设86.4Mvar容性无功补偿，不另装设感性无功补偿。

本期规模（1）本期出线三回：新建～万溶江220kV变一回，岩人坡～万溶江剖进花垣～万溶江、花垣～岩人坡各一回；（2）新建花垣～里耶一回，花桥～佳民剖进花垣变形成花垣～花桥、花垣～佳民各一回，漾水坪～天堂湾剖进花垣形成花垣～天堂湾一回，并将漾水坪双T至新建的花垣～民乐双回线上，形成花垣～民乐（漾水坪）T接双回线；（3）三绕组有载调压变压器两台，容量2×180MV A。

注：10kV本期、末期均不考虑出线。

1.4 变电站站址选择当地最高气温35℃,最低气温－5℃，年平均气温25℃；站址选在花垣县美惹村二组，地面原始标高为179.36~201.08米，总占地面积：1.967 8，原始地貌属于低缓丘陵地貌，耕地与农田，地形起伏不大，目前场地尚未整平，交通运输方便，站址地势较高，排水系统良好，具有较强的防洪能力。

1.5 系统短路阻抗及本期出线潮流估计计算条件（1）全省220kV及以上网络参与计算。

（2）短路水平年按远景水平年考虑。

（3）短路阻抗不含变电站本身阻抗。

（4）短路阻抗为标幺值，其基准值为： Sj=100MVA，Uj=Ucp。

（5）花垣220kV变电站系统短路阻抗（6）大方式系统短路阻抗图1.2系统正序图图1.3系统零序图本期出线潮流估计变电站本期出线潮流估计如表1.1：表1.1出线潮流估计电压等级间隔方向线型长度(km) 输送潮流(MW)220kV 花垣～万溶江LGJ-2×30050 -395～+100 花垣～万溶江LGJ-400 50 -234～+100 花垣～岩人坡LGJ-400 17 -234～+234110kV 花垣～佳民LGJ-185 3.3 -40～+70 花垣～花桥LGJ-185 7 -40～+70 花垣～里耶LGJ-185 41 -40～+70 花垣～天堂湾LGJ-240 13 -50～+80 花垣～民乐（漾水坪）LGJ-240 27.5 -50～+80 花垣～民乐（漾水坪）LGJ-240 27.5 -50～+80注：潮流由首端流入末端为“+”，反之为“-”。

2 主变压器的选择在各级电压等级的变电站中，变压器是变电站中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5～10年发展规划综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。

如果主变压器容量选的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。