330KV变电站毕业设计

前 言

我国是世界能源消耗大国，煤炭消费总量居世界第一位，电力消费总量居世界第二位，但一次能源分布和生产力发展水平却很不均匀。水能、煤炭主要分布在西部和北部，能源和电力需求主要集中在东部和中部经济发达地区。这种能源分布与消费的不平衡状况，决定了能源必须在全国范围内优化配置，必须以大煤电基地、大水电基地为依托。实现煤电就地转换和水电大规模开发。而变电站担负着从电力系统受电，经过变压，然后分配电能的任务，是输送和分配电能的中转站，是供电系统的枢纽，在全国电网中占有特殊重要的位置。

本330kV 变电站设计对变电站内最重要的电气设备如主变压器、导线、电气设备等元器件，进行了比较和选择，在配电装置上采用当今较先进的GIS 设备。主变压器最终为2台，追求设备寿命期内最优的经济效益。站内主接线分为330kV 、110 kV 、和35 kV 三个电压等级。各个电压等级分别采用2

11断路器接线、双母线和双母线的接线方式。电气主接线是发电厂和变电站的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。在短路电流方面，讲述了短路电流的危害以及三个电压等级处短路电流的计算。电气设备的选择以各种元器件如何选择参数为主，因为只要确定了器件的参数就能十分容易的根据电力手册查出元件型号。最后，还对导线截面的确定以及导线截面积的校验方法进行说明。在绝缘配合、过电压保护及接地等方面也进行了简单的设计，使变电站电气一次部分基本完成。

第1章绪论

1.1 设计的技术基础和前提

自20世纪70年代330kV电网在我国西北地区出现自今，330kV电网已经成为我国西北地区的主力电网。截至2004年底，全国共投运330kV线路115条，总长度约为1070km，全网共有330kV降压变电站52座，主变压器总容量20640MV A。330kV变电站设计也相应经历了初期阶段、成长阶段和成熟阶段。

330kV电网建设初期，由于出线回路少，330kV电气主接线大多才用角形接线，后来还有变压器——母线接线、双母线带旁路，发展到现在很普遍的一个半断路器接线，随着330kV电网成长为西北部骨干网架，330kV变电站的建设基本上都采用一个半断路器接线。

110kV电气主接线：初期一般为双母线带旁路接线，2000年以后设计的变电站基本取消旁路母线。

配电装置布置及母线选型：初期有角形立环式布置、双母线带旁路布置。到后来绝大多数采用一个半断路器中型三列式布置。初期330kV变电站大部分采用软母线，还有支持式扩径导线，20世纪90年代后，大部分采用悬挂软导线。对于110kV配电装置，早期大部分是屋外软母线中型配电装置，中型布置单列式和双列式都用应用。在后期，屋外半高型软母线单列布置也得到了广泛应用，也有部分地区采用支持式管母线、户内装配式、户内GIS等多种配电装置。

总平面布置：从开始的一字型立环式布置开始也经历了很多演变，20世纪80年代开始基本上一直采用330kV配电装置、主变压器及抵低压无功补偿区和110kV配电装置的三列式布置，所区占地面积也有很大的下降。

主变压器形式：主变压器均采用三相式变压器。

330kV的断路器型式：初期建设的变电站大多采用柱式断路器、空气断路器等，20世纪开始80年代开始采用了进口、合资柱式、国产罐式断路器。近期建设的变电站大部分采用瓷柱式断路器、罐式断路器，个别站采用GIS型式的设备。

微机监控系统：20世纪90年代新设计的变电站微机监控系统都是双机系统，分层分布式控制，这已是定居。而早期投运的微机监测也已先后完成升级改造。

新技术应用：高抗抽水节能、调相机、三项式主变压器、串联电容补偿在以往的工程中已经得到应用；而大容量变压器、高开断水平断路器等将仍是新技术应用的主流。

从20世纪90年代中后期开始，330kV变电站设计较初期阶段也发生了较大的变化，尤其是电力系统规划设计总院组织进行的2000年示范送点变电工程设计革命，对330kV 变电站设计产生了深远的影响。示范变电站设计的成果及其应用和发展基本上代表了330kV变电站的设计现状，示范变电站设计的成果已经广泛用于近年来的工程建设当中，变电站设计已经相当成熟。

当时示范变电站设计的总体思路是：与国际国内电力体制改革趋势相适应，与国际科技发展水平相一致，与可持续发展思路相吻合；依靠科技进步，缩小与世界先进水平差距，使设计方案更紧凑、更集约、更高效；在安全可靠前提下，突出体现经济性，合理性，先进性。

电气主接线：一个半断路器接线仍是330kV的主要推荐接线，具体工程也可因地制宜的采用技术经济合理的其他方案，如出线双断路器、变压器母线组接线等。

配电装置：示范变电站设计对配电装置和设备选型进行了深入研究，在安全可靠的前提下尽量压缩配电装置的尺寸。

计算机监控系统：2000年示范变电站设计对监控系统配置方案、常规控制与计算机监控系统的技术经济比较、二次设备分散布置、保护继电器小室抗干扰措施等方面进行了深入的研究。

330kV变电站设计发展到今天，电气主接线、配电装置布置优化和母线选型、电气总平面布置的协调紧凑、计算机监控系统等方面已经发展的相当成熟，今后设计的发展趋势在以下几个方面：

从未来的变电站的发展趋势来讲，采用集成智能化电力设备，由于控制、保护、通信等微电子设备与高电压大电流主设备安装于一体，因此满足电磁兼容性要求将成为重要的技术关键。在布置方面，建设与环境协调友好的变电站将变得越来越重要，控制变电站噪声、电磁干扰及减少变电站对周围景观的影响也会日益受到重视。

主变压器方面继续采用三相变压器。

断路器的选型：目前和将来很长一段时间内，瓷柱式断路器、罐式断路器、HGIS、GIS、仍是主要的断路器型式。随着国家经济实力的提升，用户对供电安全性和可靠性要求日益提高，国家对环保的高度重视和土地使用政策的日趋严格，设计必须着重考虑选用安全性和可靠性高、节约占地、适于紧凑化布置和造价比较合理的断路器型式。