发电厂课程设计220kv变电所

1 课 程 设 计 用 纸 教师批阅 摘要 本次设计是对某110kv变电所进行电气一次部分设计。主要完成了主变压器的选择、110kv、35kv和10kv线路与主接线的选择。同时，进行了短路电流的计算。根据计算结果和设备的选择原则，分别对断路器、隔离开关、导线、电流互感器、电压互感器和避雷器进行了选择，并完成了变电所主接线图的绘制。 关键词：主接线 短路计算 设备选择

Abstract This design is one of a 110kv substations for the electrical part of the design. Completion of the main transformer primary choice, 110kv, 35kv and 10kv line and the main terminal of choice. Also carried out short-circuit current calculations. According to calculations and equipment selection principles, respectively, circuit breakers, isolating switches, conductors, current transformers, voltage transformers and surge arresters were selected, and completed the wiring mapping the primary substation. 2

课 程 设 计 用 纸 教师批阅 Key woords：Main wiring Short circuit calculation

Equipment selection

第一章 原始资料分析 1.1 目的与意义 变电站电气一次部分直接关系到变电站投资的大小、运行的灵活性、经济性及供电的可靠性，变电站电气一次部分设计是变电站设计最主要的设计工作之一。同时，变电站电气一次部分设计综合了电气工程专业众多的专业课基础课。因此，变电站电气一次部分设计可以锻炼学生综合运用所学知识提出问题、解决问题的能力。 变电站电气一次部分设计的目的在于使学生通过此次毕业设计，在如下几个方面得到充分训练。 (1) 结合毕业设计任务，加深对所学知识内在联系的理解，并能灵活地加以综合运用。 (2 )根据所学知识及毕业设计任务，学会提出问题、解决问题，最终将所学知识转化为能力。 (3) 通过毕业设计实践，熟悉工程设计的全过程，掌握工程设计的思想、方法、手段，树立必要的工程概念，培养一丝不苟的求实态度。 (4) 掌握资料收集、工程计算、工程技术图纸的绘制标准及绘制方法、设计报告的撰写 3

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1.2 原始资料 1.2.1 拟建变电所联网情况如下图1所示 S1 S

2

S3

X s1 =0.32X s2 =0.34

X s3 =0.351500MAV

2000MAV1800MAV

110kV10kV220kV220kV

220kVLGJQ-400 130km

LGJQ

-4

00

175km

LGJQ

-

400 185km

拟建变电所备用LGJQ-400 165km

图1变电所与系统联网图 1.2.2 地区环境条件 海拔700米，年最高气温：45℃；年最低气温：-5℃；年平均气温：28℃；年雷暴日小于30天；污秽程度轻级 1.2.3 负荷资料 （1）220kV线路5回，预留1回备用，最大负荷利用时间为5200h。 （2）110kV线路10回，另外备用2回，最大负荷利用时间为5500h。具体情况如下表1所示 表1 110kV线路负荷情况 名 称 最大负荷(MW) 功率因数 回路数 线路(架空) 石化厂 52 0.89 2 60 km 炼油厂 40 0.89 2 40 km 4

课 程 设 计 用 纸 教师批阅 甲县变 20 0.89 1 65 km 乙县变 22 0.91 1 80 km 丙县变 23 0.85 1 80 km 丁县变 22 0.85 1 85 km 水泵厂 35 0.89 2 60km 上述各负荷间的同时系数为0.85。

（3）10kV线路共16回线路，另外2回备用，最大负荷利用时间为5600h，负荷具体情况如下表2所示 表2 10kV线路负荷情况 名 称 最大负荷(MW) 功率因数 回路数 线路(架空) 氮肥厂 5.2 0.85 1 5km 机械厂 2.5 0.85 1 6km 纺织厂 2.3 0.85 1 8km 化工厂 3.5 0.85 1 6km 造纸厂 3.0 0.85 1 4km 水 厂 6.4 0.89 2 7km 建材厂 3.2 0.91 1 6km Ａ 变 6.5 0.89 2 8km Ｂ 变 6.2 0.91 2 4km Ｃ 变 5.5 0.91 2 8km 上述各负荷同时系数为0.8。

（4） 110kV负荷与10负荷的同时系数为0.85。 （5）所用电负荷统计如下表3所示 表3 所用电负荷统计 名 称 容量(kW) 功率因数 台 数 备 注 5

课 程 设 计 用 纸 教师批阅 主变风扇 0.20 0.75 60 连续经常 主充电机 40 0.89 1 连续不经常 浮充电机 15 0.86 1 连续 经常 蓄电池进风 1.4 0.88 1 连续不经常 蓄电池排风 1.7 0.88 1 连续不经常 锅炉房水泵 1.7 0.89 2 连续经常 空 压 机 24 0.85 1 短时经常

载 波 室 1.7 0.75 1 连续经常 续表3 （6）保护：各电器主保护动作时间为0s，后备保护动作时间为4秒。

1.2.4 课题任务要求： 根据所学的知识、参考文献和给定的课题内容（原始资料）对220kV降压变电所的电气一次部分进行设计。 具体为： 1．确定电气主接线（进行3～4种方案比较论证） 2．确定变电所主变压器的台数和容量 3．确定所用电接线（进行2～3种方案比较论证） 4．确定所用变压器的台数和容量 5．确定各电压级配电置

220kV配电装置电源 25 1 1 短时不经常 110kV配电装置电源 20 1 1 短时不经常 220kV断路器冬天加热 1.5 1 1 连 续 110kV断路器冬天加热 1 1 1 连 续 室外配电装置照明 20 1 连 续 室 内 照 明 25 1 连 续 6

课 程 设 计 用 纸 教师批阅 6．确定各电压级各主要的电气设备 7．确定电压互感器和电流互感器的配置 8．按时独立完成设计任务书规定的内容，对设计中所出现的问题进行综合分析并加以解决； 9．按设计要求撰写课程设计论文报告书，文字通顺，排版合理，图纸符合国家规范。

第二章 设计说明书 2.1 电气主接线 2.1.1 电气主接线的意义和要求 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。 电气主接线是由高压电气设备连成的接收和分配电能的电路，是发电厂和变电所最重要的组成部分之一，对安全可靠供电至关重要。因此设计的主接线必须满足如下要求： (1) 满足对用户供电必要的可靠性和电能质量的要求； (2) 接线简单、清晰，操作简便； (3) 必要的运行灵活性和检修方便； 7

课 程 设 计 用 纸 教师批阅 (4) 投资少，运行费用低； (5) 具有扩建的可能性。 2.1.2 220KV部分的接线方式选择 220kv部分的接线方式，拟选择如下一些接线方式： (1) 双母线（如图2.1）：双母线接线有2组母线，并且可以互为备用。它的特点是：供电可靠，调度灵活，扩建方便，能广泛用于出线带电抗器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；110KV-220KV出线为4回及以上时。

图2.1 双母线接线方式 (2)双母线分段（如图2.2）：用于缩小母线故障的停电范围，分段短路器将母线分为WI段和WII段，每段工作母线用各自的母线断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀的分布在两段工作母线上。优点是可靠性比双母线接线更高，并且具有很高的灵活性。