220KV 降压变电所电气一次部分初步设计编号（学号） 编号（学号）：届本科毕业论文（设计） 届本科毕业论文（设计）题目： 题目： 220KV 降压变电所电气一次部分初步设计姓 名：专 业：
班 级：学 号：所在学院：指导教师：完成日期：-1-220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 本科生毕业论文（设计） 本科生毕业论文（设计） 原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下取得的成果。对本论文研究做出重要贡献的个人和集体， 及本文引用他人研究成果的均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文引起的法律结果完全由本人承担。 本毕业论文成果归 所有。特此声明毕业论文作者签名： 作者专业： 作者学号：目 录 摘要 关键词 前言 毕业设计任务书 第一章 第二章 第一节 第二节 第三章 第一节 第二节 第四章 第一节 第二节 第三节 对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户的分析 …………… 7 主变压器的选择 ………………………………………………………………… 7 主变容量、参数确定 ………………………………………………………… 7 过载能力校验 ………………………………………………………………… 9 主接线的确定…………………………………………………………………… 10 主接线方案拟定……………………………………………………………… 10 主接线确定…………………………………………………………………… 12 电气设备的选择与校验………………………………………………………… 14 短路电流计算………………………………………………………………… 14 220KV 高压断路器的选择与校验…………………………………………… 25 220KV 隔离开关型号、参数选择与校验 ………………………………… 27第四节 10KV 高压断路器的选择与校验 ………………………………………………28 第五节 10KV 隔离开关型号、参数选择与校验 …………………………………… 31第六节 母线型号及规格选择及校验………………………………………………… 33 -2-220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 第七节 互感器的配置………………………………………………………………… 41 第五章 第一节 第二节 第六章 参考文献 致谢 所用电的接线方式与所用变压器的选择………………………………………44 所用电的接线方式确定………………………………………………………44 所用变压器的选择……………………………………………………………46 防雷规划…………………………………………………………………………46220KV 降压变电所电气一次部分初步设计摘 要本毕业设计是对 220KV 降压变电所电气一次部分初步设计，说明书的主要设计内容为拟订电气主接线方案并进行技 术经济比较、最大运行方式下短路电流计算、电气设备的选择、防雷规划。毕业设计是实践教学的重要环节，能够使我 在大学四年里所学的所有专业理论知识，在毕业实习期间从发电厂和电网中学习了实际工程知识并进行了综合应用，巩 固和加深对专业知识的理解，通过毕业设计实践教学环节掌握变电所设计的基本技能，培养和提高独立分析和解决实际 工程问题的能力。关键词毕业设计；电气主接线；短路电流；变压器保护前言电能有许多的有点，是运用相当广泛的清洁能源，随着电力工业和国民经济的可持续发展,电力已成为国民经济建 设中不可缺少的动力，并广泛应用于一切生产和日常生活方面。 我们这次设计的题目是：220 KV 降压变电所电气一次部分初步设计。设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供 电，在变电所附近还有地区负荷。确定本变电所的电压等级为 220/110/10KV，220KV 是本变电所的电源电压，110KV 和 -3-220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 10KV 是二次电压。待设计变电所的电源，由双回 220KV 线路送到本变电所；在中压侧 110KV 母线，送出 2 回线路，主要 供给炼钢厂（一类负荷） ，最大负荷为 42000KW,其中重要负荷占 65%，COSФ=0.95；在低压侧 10KV 母线，送出 12 回线 路，主要给部分工厂和民用（主要为二三类负荷） ，最大负荷为 9800KW，其中重要负荷占 62%；在本所 220KV 母线有三 回输出线路。最大负荷利用小时数 Tmax 方便。 我们组于 12 月 1 日接到设计任务书，我们组有 3 人相互配合完成本次设计任务，主要设计内容为：1.选择本变电 所主变的台数、容量和类型 2. 设计本变电所电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个最佳 方案 3.进行必要的短路电流计算 4.选择和校验所需的电气设备 5.选择所用电接线方式和所用变压器 6.进行防雷保护规 划设计。设计任务于 2009 年 6 月 26 日之前完成。我在本次毕业设计中承担的主要设计任务是：1. 短路电流计算 2. 220KV 高压断路器的选择与校验 隔离开关型号、参数选择与校验 3. 220KV 隔离开关型号、 参数选择与校验 4. 10KV 高压断路器的选择与校验 6. 母线型号及规格选择及校验 7. 互感器的配置 5. 10KV= 5500h ，同时率取 0.9，线路损耗取 5%。该变电所的所址，地势平坦，交通握们组在本次毕业设计过程中，始终本着综合运用理论知识和符合毕业设计要求而展开设计工作。查阅了发电厂电 气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、高电压技术等课程的内容，查阅了电力工程设计手册和标准，在次基础上 拟定了电气主接线，进行了短路电流的计算和电气设备的选择，进行了继电保护的整定计算，最后根据设计要求绘出降 压变电所电气主接线图。 这次设计检验了我在大学四年里所学的所有专业知识和实习期间所获得的生产知识。 从而巩固、 加深专业知识，学习和掌握水电站设计的基本方法和技能，还培养和提高独立分析和解决实习工程问题的能力。 设计人：毕业设计任务书 一、设计题目：220 KV 降压变电所电气一次部分初步设计 设计题目： 我们这次设计的题目是：220 KV 降压变电所电气一次部分初步设计。设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供 电，在变电所附近还有地区负荷。确定本变电所的电压等级为 220/110/10KV，220KV 是本变电所的电源电压，110KV 和 10KV 是二次电压。待设计变电所的电源，由双回 220KV 线路送到本变电所；在中压侧 110KV 母线，送出 2 回线路，主要 供给炼钢厂（一类负荷） ，最大负荷为 42000KW,其中重要负荷占 65%，COSФ=0.95；在低压侧 10KV 母线，送出 12 回线 路，主要给部分工厂和民用（主要为二三类负荷） ，最大负荷为 9800KW，其中重要负荷占 62%；在本所 220KV 母线有 三回输出线路。最大负荷利用小时数 Tmax 通方便，环境最高温度为 40?C。 通过选择本变电所主变的台数、容量和类型，设计本变电所电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较， 确定一个最佳方案。进行必要的短路电流计算，选择选择和校验所需的电气设备。并进行防雷保护规划设计。 待设计变电所与电力系统的连接情况如下： 二、设计内容： 设计内容： 1.本变电所主变的台数、容量和类型。= 5500h ，同时率取 0.9，线路损耗取 5%。该变电所的所址，地势平坦，交2.设计本变电所电气主接线。 -4-220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 3.进行短路电流计算。 4.选择和校验所需的电气设备。 5.选择所用电接线方式和所用变压器。 6.进行防雷保护规划设计。 7.提交用 A4 纸打印的设计说明书； 8.提交采用 CAD 绘制 A3 电气主接线图。第一章 对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户的分析 设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。220KV 有 7 回线路；110KV 送出 2 回线路；在低压 10KV 有 12 回线路。可知该变电所为枢纽变电所。另外变电所的所址，地势平坦，交通方便。第二章 主变压器的选择 变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还 应依据电力系统 5-10 年的发展规划负荷、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进 行综合分析和合理选择。 选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、 绕组接线组别（在电厂和变电站中一般都选用 YN， d11 常规接线） 、调压方式、 冷却方式。 容量为 300MW 及以下机组单元链接的主变压器和 330KV 及以下电力系统中，在不受运输条件限制时，应选用三相 变压器。由于本变电所具有三种电压等级 220KV、110KV、10KV，各侧的功率均达到变压器额定容量的 15%以上，低 压侧需装设无功补偿，因此主变压器宜采用三绕组变压器，且本变电所的接地方式适合采用自耦变压器。由于本所是枢 纽变电所，在中低压侧已形成环网，变电所应设置 2 台主变压器。因此本所选用两台同样型号的无励磁调压三绕组自耦 变压器。当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电 要求。介于本地区的自然地理环境以及变电所本身的特点，冷却方式采用自然风冷却。主变容量、 第一节 主变容量、参数确定 一、变压器容量的确定 （一）主变压器容量一般按变电所建成 5~10 年的规划负荷选择，并适当考虑到运期 10~20 年负荷发展。对于城郊变 电所，主变压器容量应于城市规划相结合。 （二）变压器的最大负荷为 ΡΜ= Κ 0 ∑ Ρ 。根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时其余变压器容量在计及过负荷能力后允许时间内，应保证用户的一级 和二级负荷；对具有两台主变压器的变电所，其中一台主变压器的容量应大于等于全负荷的 70%或者全部重要负荷。两 者中，取最大值作为确定主变压器的容量的依据。考虑到变压器每天的负荷不是均衡的，计及欠负荷期间节省的使用寿 命，可用于在过负荷期间中消耗，故可选较小容量的主变压器作为过负荷计算，以节省主变压器的投资。最小的主变压 器容量为：S e = 0 .7ΡM 51.8MVA × 0.9 = 0 .7 × = 34.35MVA cos ? 0.95二、变压器参数的确定 表 2―1 变压器的参数 型号 额定容量（kVA） 高压(kV) 电压组合及其分接头范围 中压(kV) -5121 OSFP7―000 220±2×2.5%220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 低压(kV) 连接组标号 空载损耗(kW) 负载损耗(kW) 空载电流(%) 高 ―中 阻抗电压(%) 高 ―低 中 ―低 注 1．容量分配为 100/100/50. 2． 《电力工程专业设计指南》第二版之继电保护分册 P161 附表 21 3. 第一部分：O:自耦 由表所知： 第二部分 S：三相 第三部分：F: 风冷 YN,a0,d11 33 135 0.8 8 ―10 28―34 18―24 10.5VS (1? 2) % = 8V ' S (1?3) % = 28V ' S ( 2?3) % = 18VS (1?3) % = V ' S (1?3) %(SN 100 ) = 28 × ( ) = 56 S3N 50VS ( 2?3) % = V ' S ( 2?3) %(SN 100 ) = 18 × ( ) = 36 S3N 50由此可计算出各绕组的等值电抗如下：1 1 (VS (1? 2 ) % + V S (1?3) % ? VS ( 2?3) % = (8 + 56 ? 36) = 14 2 2 1 1 VS 2 % = (VS (1? 2 ) % + VS ( 2?3) % ? V S (1?3) % = (8 + 36 ? 56) = ?6 2 2 1 1 VS 3 % = (V S (1?3) % + VS ( 2?3) % ? V S (1? 2) % = (56 + 36 ? 8) = 42 2 2 VS 1 % =归算到 220KV 侧得：VS1 % V N 14 220 2 3 X1 = × × 10 = × × 10 3 = 169.4? 100 SN 100 40000 X2 = VS 2 % V N ? 6 220 2 × × 10 3 = × × 10 3 = ?72.6? 100 SN 100 4000022X3 =VS 3 % V N 42 220 2 × × 10 3 = × × 10 3 = 508.2? 100 SN 100 400002选取基准值 S B= 100 MVA , VB = 230 KVSB = 169.4 ×,化为标幺值为：X 1? = X 1 ×VB2100 = 0. 100 = ?0.-6-X 2? = X 2 ×SB VB2= ?72.6 ×220KV 降压变电所电气一次部分初步设计X 3? = X 3 ×SB VB2= 508.2 ×100 = 0.第二节过载能力校验经计算，一台主变压器应接待的负荷为 34350KVA，先选用两台 31500KVA 的变压器进行正常过负荷能力校验。 先求出变压器低载运行时的欠负荷系数为K 1=2 2 I 12 t1 + I 2 t 2 + … + I n t n 1 = 0.90 (t1 + t 2 + … + t n ) K由 K 1 及过负荷小时数 T 查“变压器正常过负荷曲线”得过负荷倍数 K 2 得变压器的正常过载能力 S 2= 1.08 。= K 2 S e = 1.08 × 31500 = 34020( KVA) & 34350( KVA) ,故需加大主变压器的容量，考虑到今后的发展，故选用两台 OSFP7― 三绕组变压器。第三章 主接线的确定第一节 主接线方案拟定 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，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、灵敏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，必须正确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，确定主 接线方案。 一、 电气主接线的设计原则 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，根据国家现行的“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建 设与发展方针，严格按照技术规定和标准，结合工程实际的具体特点，准确掌握原始资料，在保证设计方案的供电可靠、 调度灵活、满足各项技术要求的情况下，兼顾运行、维护方便，尽可能节省投资，就近取材，力争设计的先进性和可靠 性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 二、主接线的设计依据 在选择电气主接线时，应以下面各点作为设计依据； （一）在电力系统中的地位和作用 电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大 电源，进行系统功率交换和以中压供电，电压为 330~500KV；地区重要变电所，电压为 220~330KV，一般变电所为终 端和分支变电所，电压为 110KV；但也有 220KV。 （二）所的分期和最终建设规模 变电所根据 5～10 年电力系统发展规划进行设计，一般装设两台（组）主变压器；当技术经济比较合理时，330～ 500KV 枢纽变电所也可装设 3～4 台（组）主变压器；终端或分支变电所如只有一个电源时，可只装设一台主变压器。 （三）负荷大小的重要性 1、对于一级负荷必须有两个独立的电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 2、对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部或大部分二级负荷不间断 供电。 3、对于三级负荷一般只要一个电源供电。 （四）系统备用容量大小 -7-220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 装有两台（组）及以上主变压器的变电所，其中一台（组）事故断开，其余主变压器的容量应保证该所 70%的全部 负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证拥护的一级和二级负荷。 系统备用容量的大小将会影响运行方式的变化。 例如：检修母线或断路器时，变压器或发电机停运；故障时允许切除的线路、变压器和机组的数量等。设计主接线 时，应充分考虑这个因素。 三、 主接线设计的基本要求 主接线应满足可靠性、灵敏性和经济性三个要求 （一） 可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先满足这个要求具体如下； 1、断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 2、断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回数和停运的时间，并保证对一级负荷及全部或大部分二 级负荷的供电。 3、尽量避免变电所的停运的可靠性 （二） 灵敏性主接线应满足在调度、检修及扩建的灵敏性。 1、调度时应可以灵敏地投入和切除电压的线路，满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行下的系统 调度要求。 2、检修时可方便地停运断路器母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网用户的供电。 3、扩建时可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连接供电或停电时间最短的情况下投入变压器或线路 而互不干扰，并且对一级和二级部分的改建工作量最少。 （三） 经济性主接线在满足可靠性、灵敏性的要求下做到经济合理，即要做到节省一次投资、占地面积要少、电能损耗少。第二节 主接线确定 一、主接线的设计方案 根据以上原则结合所给的设计任务书，电气主接线拟定以下两个方案，如图所示； 方案Ⅰ：220KV 侧采用单母线带旁路母线，110KV 采用单母分段接线，10KV 采用单母分段接线。如图 3―1 所示：-8-220KV 降压变电所电气一次部分初步设计220KVT1T2110KV10KV图 3―1电气主接线方案（1）方案Ⅱ：220KV 侧采用双母接线，110KV 采用内桥式，10KV 单母分段接线。如图 3-2 所示：-9-220KV 降压变电所电气一次部分初步设计220kv 110kvT1T2图 3―2 二、主接线方案的确定 表 3―1 方案 方案Ⅰ 项目电气主接线方案（2）方案Ⅰ与方案Ⅱ的综合比较 方案Ⅱ可靠性1、主接线简单清晰、设备少 2、采用单母带旁母线接线，出线及主线间隔断路器检 修，不需停电，母线检修或故障时，220KV 配电装置全 停，供电不可靠 3、配置不太合理，两回线路中同时出现故障的概率很 小 1、运行方式简单，易于操作 2、各种电压等级均便于扩建1、主接线复杂、采用设备较多 2、 采用双母接线， 任一条母线或母线上的设备检修， 不需要停掉线路，供电可靠 3、配置合理，两回线路中同时出现故障的概率很小灵活性1、变压器接在不同的母线上，负荷分配均匀，调度 灵活方便，运行方式相对复杂、操作烦琐 2、各种电压等级便于扩建 设备多、占地面积大，投资相对较大经济性设备少、占地面积小，投资相对较小按 SDJ2―88《220～500KV 变电所设计规程》规定， “220KV 配电装置出线在 4 回以上时，宜采用双母线及他接线” 。 其由于本工程 220KV 断路器采用 SF6 断路器，其检修周期长，可靠性高，故不可设旁母线。由于有两回线路，一回线路 停运时，仍满足 N-1 原则，所以，220KV 宜采用双母接线。 对 110KV 侧的接线方式，出线仅为两回，按照规按照规程要求，宜采用桥式接线，以双回线向炼钢厂供电。考虑到 主变不会经常投切，和对线路操作和检修的方便性，采用内桥接线。 对 10KV 侧的接线方式，按照规程要求，采用单母分段接线。 综上比较，最终确定方案Ⅱ为最佳方案。- 10 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 第四章 电气设备的选择与校验 电气装置中的载流导体和电气设备，在正常运行和短路状态时，都必须安全可靠地运行。为了保证电气装置的可靠 性与经济性，必须正确地选择电气设备和载流导体。电气设备和载流导体的选择设计，必须执行国家的有关技术经济政 策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和为今后的发展扩建留有一定余地。 电气设备选择一般要求有以下几点： （1）该满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的运行要求，并考虑远景发 展； （2）按照当地环境条件校核； （3）力求技术先进和经济合理； （4）与整个工程的建设标准协调相一致； （5）同类设 备尽量减少品种，以减少备品备件，方便运行管理。 （6）选用的新产品均应有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在 特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。 电气设备选择的一般原则有： （1）按正常工作条件选择 （2）按短路状态进行校验 （3）按环境条件校核第一节 短路电流计算 一、短路电流计算的目的 （一）电气主接线的比较与选择； （二）选择导线的电气设备； （三）确定中性点的接地方式； （四）计算软导线的短路摇摆； （五）定分裂导线间隔棒的距离； （六）验算接地装置的接触电压和跨步电压； （七）选择继电保护装置和进行整定计算。 二．短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则： （一）正常工作时，三相系统对称运行。 （二）所有电源的电势相位角相同。 （三）系统中同步和异步电机均为理想电机，不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应的影响；转子结构完全对 称；定子三相绕组空间位置相差 120°电气角度。 （四）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁心的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 （五）除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。 （六）输电线路的电容略去 不计。 三．计算步骤 （一） 选择并标示设计中计算的短路点。 （二） 画等值网络（次暂态网络）图，并将各元件电抗统一编号。 （三） 化简等值网络，为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗X &∑ 。（四） 求计算电抗X js（五） 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 （六） 计算无限大容量(或 Xjs=3)的电源供给的短路电流周期分量的标幺值。（七） 计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 （八） 计算短路电流冲击值。 （九） 计算异步电动机供给的短路电流。 （十） 绘制短路电流计算结果表。 四．短路计算已知数据 发电机 G-1，G-2，G-3，G-4：每台 50MW,x & d = 0.124 ， cos ? = 0.8 ；变压器- 11 -T-1, T-2, T-3, T-4:每台220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 63MVA, u k %& = 10.5 ； 发电机 G-5， G-6： 每台 200MW，x d = 0.1423 ，cos ? = 0.85 ； 变压器 T-5, T-6： 每台 240MVA，u k % = 18 ；线路40 km , xL-1:2×50 km ,x = 0.4? /线路线路L-1L-2:2×67 km ,x = 0.4? /线路L-3:2×= 0.4? /线路 L-4:2×60 km , x = 0.4? /线路 L-5:2×50 km , x = 0.4? / km 。五．各电气元件的电抗标幺值计算及等值网络的制定、化简 （一）选取 S B= 100 MVA , V B = Vav ，计算如下：1、发电机 G-1，G-2，G-3，G-4 电抗参数：x1 = x & d ×SB 100 = 0.124 × = 0.248 S G1 50x 2 = x3 = x 4 = x1 = 0.2482、发电机 G-5，G-6 电抗参数：x9 = x10 = x & d ×SB 100 = 0.1423 × = 0.07115 SG2 2003、变压器 T-1, T-2, T-3, T-4 电抗参数:x5 = u k % ×SB 100 = 0.105 × = 0.1667 ST 1 63x6 = x7 = x8 = x5 = 0.16674、变压器 T-5, T-6 电抗参数:x11 = x12 = u k % ×SB 100 = 0.18 × = 0.075 ST 2 240= 0.0189 = 0.0253 = 0.01512 = 0.0227 = 0.01895、线路 L-1， L-2， L-3， L-4，L-5 电抗参数：1 100 × 0.4 × 50 × 2 230 2 1 100 x14 = × 0.4 × 67 × 2 230 2 1 100 x15 = × 0.4 × 40 × 2 230 2 1 100 x16 = × 0.4 × 60 × 2 230 2 1 100 x17 = × 0.4 × 50 × 2 230 2 x = 0.004 x13 =（二）等值网络的制定与化简系统等值网络图如图 4―1 所示，将其化简后的图 4―2。x1 ― x8 合并再与 x13 串联得 x18x9 ― x12 合并再与 x14 串联得 x19- 12 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计x与 x16 串联得 x 20x18 =x1 + x5 + x13 = 0. + x11 + x14 = 0.0984 2x19 =x 20 = x + x16 = 0.0267S x13 x x15 x16 x5 x6 x7 x8 x14 220kv xT1 xT1 x1 x2 x3 x4 x11 x12 xT3 xT3 x9 x10 10kv xT2 110kv x17 xT2图 4―1系统等值网络图- 13 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计s x20 B x19 xT1 xT1 xT2 xT2 xT3图 4―2 六、系统最大运行方式下短路电流计算 （一）最大、最小运行方式的含义: 通过保护装置（断路器）的短路电流为最大时的系统的运行方式为最大运行方式，此时的短路电流可作为高压开关 设备的选择依据；当通过保护装置的短路电流为最小时的系统运行方式为最小运行方式，此时的短路电流为最小，可作 为检验继电保护设备灵敏度及保护整定的主要依据。 （二）最大运行方式的确定: 由系统等值网络图可以看出，当系统中全部电源均投入使用时，为系统的最大运行方式。制定等值网络图如下（图 4―3）所示x15 x18 Ax17xT3系统等值网络图的化简- 14 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计s x20 x15 x18 A B x19 f1 xT1 xT1 xT2 xT2 xT3 xT3 x17 f2 xT1/2 x19 Bs x20x15 x18 Af1 xT2/2 f2 xT3/2 f3 f3图 4―3 系统网络化简图 图 4―4 系统网络化简图 由于两台变压器的型号、参数完全相同，因此两台变压器可以合并，合并后网络图如图 4―4。 （三）最大运行方式下的短路电流计算 由于本设计之涉及电气一次部分，所以不考虑最小运行方式下的短路电流。 1、选择短路点 图 4―4 所示，分别选取变压器高、中、低三侧为三个短路点 开关以及互感器等设备的依据及检验母线的依据。 2、三相短路电流计算（不计负荷侧的影响及母线上的损耗）x17f1 、 f 2 、 f 3 ，所计算电流将作为选择断路器、隔离sx15 x18 A x19 Bx20f1图 4―5f1 点短路网络化简图（1）短路点f1 处短路电流其等值网络图如图 4―5 所示。E A 到 f1 的转移电抗：- 15 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计x f 1 A = x18 + x15 +x18 x15 0.1226 × 0.01512 = 0.1226 + 0.01512 + = 0..0984E B 到 f1 的转移电抗： x f 1B = x19 + x15 +S 到 f1 的转移电抗：x19 x15 0.0984 × 0.01512 = 0.0984 + 0.01512 + = 0..1226x f 1s = x 20 = 0.0267各个电源的计算电抗为:x js1 A = x f 1 AS NA 4 × 50 / 0.8 = 0.1566 × = 0.3915 SB 100 S NB 400 / 0.85 = 0.1257 × = 0. SBx js1B = x f 1Bx js1 = x f 1sS NS 2100 = 0.0267 × = 0.5607 SB 100I Pt1B = 1.781 I Pt1S = 1.88查汽轮发电机计算曲线数字表，得出短路周期电流 0s 的标幺值如下I Pt1 A= 2.737归算到短路点电压等级的各电源的额定电流分别为I NA =S NA 3Vav S NB 3Vav S NS 3Vav=250 3 × 230 400 / 0.85 3 × 230 2100 3 × 230= 0.6276I NB === 1.1813I NS === 5.2716短路电流周期分量的有名值计算：I Pt1 = ∑ I Pti × I Ni = 2.737 × 0.6276 + 1.781 × 1.1813 + 1.88 × 5.2716 = 13.73i =1g再查出 0.5s、2s、4s 的短路周期电流标幺值并计算出其有名值，计入表表 4―1 （2）短路点f 2 处短路电流f 2 点短路的网络图及其化简图如图 4―6、4―7、4―8 所示。- 16 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计s s x15 x18 A x15 x18 A x19 x21 xT1/2 xT2/2 f2图 4―6x20 Bx20 x19f2 x17 x17f 2 点短路网络图图 4―7f 2 点短路网络化简图由于电源点离短路点较远，可将电源 A 和 B 合并， x18 、 x19 合并再与 x15 串联得：x 22 =x18 x19 0.1226 × 0.0984 + x15 = + 0.01512 = 0.06971 x18 + x19 0.1226 + 0.0984变压器 1、2 绕组合并后得：x 21 =x1 ? + x 2 ? 0,3202 ? 0.1372 = = 0.E AB 到 f 2 的转移电抗： x fAB = x 22 + x 21 +S 到 f 2 的转移电抗：x 21 x 22 0.06971 × 0.0915 = 0.06971 + 0.0915 + = 0.4001 x 20 0.0267x f 2 S = x 20 + x 21 +x 21 x 20 0.0267 × 0.0915 = 0.0267 + 0.0915 + = 0.15325 x 22 0.06971各个电源的计算电抗为:x jsAB = x fABS NAB 250 + 400 / 0.85 = 0.4001 × = 2.883 SB 100- 17 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计x js 2 = x fs 2S NS 2100 = 0.15325 × = 3.218 SB 100I Pt 2 S = 0.314 250 + 400 / 0.85 3 × 115 2100 3 × 115查汽轮发电机计算曲线数字表，得出短路周期电流 0s 的标幺值如下I PtAB =0.353归算到短路点电压等级的各电源的额定电流分别为I NAB =S NAB 3Vav S NS 3Vav== 3.6177I NS === 10.5429短路电流周期分量的有名值计算：I Pt 2 = ∑ I Pti × I Ni = 0.353 × 3.6177 + 0.314 × 10.5429 = 4.59i =1g再查出 0.5s、2s、4s 的短路周期电流标幺值并计算出其有名值，计入表表 4―1 （3）短路点f 3 处短路电流其等值网络图及化简图如 4―9、4―10 所示。s E AB s x 15 x 18 A x 19 B x 22 x T1/2 x 21 x T3/2 f3图 4―9 变压器 1、3 绕组合并后得： 图 4―10x 20E AB s x 22 x 20 x 20x 23 x 17 f2图 4―8f2x 23 =x1 ? + x3 ? 0.3202 + 0.9607 = = 0.E AB 到 f 3 的转移电抗：- 18 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计x f 3 AB = x 22 + x 23 +S 到 f 2 的转移电抗：x 23 x 22 0.06971 × 0.6405 = 0.06971 + 0.6405 + = 2.3825 x 20 0.0267x f 3 S = x 20 + x 23 +x 23 x 20 0.0267 × 0.6405 = 0.0267 + 0.6405 + = 0.9125 x 22 0.06971各个电源的计算电抗为:x js 3 AB = x f 3 ABS NAB 250 + 400 / 0.85 = 2.3825 × = 17.168 SB 100x js 3 = x fs 3当 x jsS NS 2100 = 0.9125 × = 19.1625 SB 100≥ 3.45 时，可近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间的改变和变，直接用I P? =1 x js计算。所以得出短路周期电流的标幺值如下：1 = 0. 1 I Pt 3S = = 0.5 I Pt 3 AB =归算到短路点电压等级的各电源的额定电流分别为I N 3 AB =S NAB 3Vav S NS 3Vav=250 + 400 / 0.85 3 × 10.5 2100 3 × 10.5= 39.62I N 3S === 115.47短路电流周期分量的有名值计算：I Pt 3 = ∑ I Pti × I Ni = 0.05825 × 39.62 + 0.05096 × 115.47 = 8.19i =1g表 4―1 短路点 时间（s） 0 有名 电流值 标幺最大运行方式下三相短路电流计算结果 电源 B 1.781 2.104 1.5 1.3 - 19 电源 S 1.88 13.73 9.91 1.2 8.222 1.9 9.3269 电源 A 和 B 合并 总电流（kA）电源 A 2.737 1. 1.5 1.3327f1标幺 0.5 有名 标幺 2 有名220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 标幺 4 有名 标幺 0 有名 标幺 0.5 3. 3. 3. 3.96 5.884 0. 0. 0. 1.277 0. 有名 标幺 2 有名 标幺 4 有名 标幺 0 有名 标幺 0.5 2.25 8.19 有名 标幺 2 有名 标幺 4 有名 2.9 0. 2.25 8.19 1.25 8.19 1.4 4.59 1.4 4.59 1.381 2.7 0.314 0.353 4.59 2.8 1.6f2f3表 4―2 短路电流的持续时间最大值（s） 220KV 侧 3.6 110KV 侧 3.1 10KV 侧 2.1从以上计算的表格可见，各级电压的最大短路电流均在断路器一般选型的开断能力（20KA）之内，所以不必采用价 格昂贵的重型设备或者采取限制短路电流的措施。第二节 220KV 高压断路器的选择与校验 高压断路器是发电厂和变电站电气主系统的重要开关电器。高压断路器的功能是：正常运行倒换运行方式，把设备 和线路接入电网或退出运行，起控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行， 起保护作用。高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备，其最大特点就是能断开电器中负荷电流和短路电流。 一、型号选择 高压断路器的选择除了应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑安装调试和运行维护的方便。一般 6～35KV 选 用真空断路器，35～500KV 选用 SF6 断路器。 如图 1-1 方案 2 所示，220KV 母线侧进出线断路器及母线连接断路器的短路情况及基本要求一致，故可选用同一型 号的断路器（10 个） 。PN 为最大负荷之和： PN = 42 × 0.95 + 9.8 × 0.95 = 49.21( MW )220KV 母线的最大持续工作电流为：I g max =1.05 PN3U N cos ?= 1.05 × 49.213 × 220 × 0.95= 0.1427( KA)由此选出断路器，其参数如下： 表 4―3 220KV 高压断路器选择结果 设备选型 计算数据 - 20 技术数据220KV 降压变电所电气一次部分初步设计UN(kV) LW6― 220 220/3150 备注I g max (A)I&(kA)i sh(kA)QkUN(kV)IN(A)I nbr(kA)ies(kA)I t2 t[( kA) 2 ? s ]7500[(kA) 2 ? s ]50.83142.715.238.76220315050125注:《发电厂电气部分》P492 附表 2―18 二、断路器校验 1、开断电流校验I Nbr = 50 KA ≥ I（或I &） 13.73KA = t I nbr ―额定开断电流 I ′′ ― f1 点次暂态电流2、额定电压校验U N = 220 KV ≥ U NS = 220 KV U N ―断路器额定电压 U NS ―电网额定电压3、额定电流校验满足要求I N = 3150 A ≥ I g max = 142.7 AI N ―断路器额定电流 I g max ―最大持续工作电流4、动稳定校验满足要求ies = 125 KA ≥ i sh = 2.55 I & = 35.01KA ies ―动稳定额定电流 i sh ―短路冲击电流5、热稳定校验 短路时间： t k =0.03+0.09+0.05=0.17S 周期分量的热效应：满足要求QP =I &2 + 10 I t2 + I t2 k k212tk =13.73 2 + 10 × 13.73 2 + 13.73 2 × 0.17 = 32.05.(KA) 2 ? S 12非周期分量的热效应： t k ＜1 时，T=0.05 - 21 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计Q NP =T× I &2 =0.05× 13.73 2 =9.43 (KA) 2 .S短路电流的热效应： Q K = Q P + Q NP =32.05+9.43=41.48 (KA) .S2I t2 t = 7500( KA) 2 ? S ≥ Qk = 41.48( KA) 2 ? S满足要求第三节 220KV 隔离开关型号、参数选择与校验 隔离开关的主要功能是保证高压电器及其装置在检修工作时的安全， 不能用来切断、 投入负荷电流或开断短路电流， 仅允许用于不产生强大电弧的某些切换操作。 隔离开关的型号选择应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较后确定。另外根据隔 离开关操作控制要求，还应选择其配用的操作机构。屋内式 8000A 以下隔离开关一般用手动操作机构;220KV 及以上高位 布置的隔离开关，宜采用电动机构和液压机构。 一．型号选择 如图 1-1 所示的方案 2。220KV 母线侧进出线隔离开关及母线分段隔离开关发工作情况，短路情况及基本要求一致， 故可选用同一型号的隔离开关（29 个） 。PN 为最大负荷之和： PN = 42 × 0.95 + 9.8 × 0.95 = 49.21( MW )220KV 母线的最大持续工作电流为：I g max =1.05 PN3U N cos ?= 1.05 × 49.213 × 220 × 0.95= 0.1427( KA)根据此持续电流查《电气工程专业毕业设计指南》之继电保护分册 P173 附表 33，选择型号为 GW4―220 的隔离开关， 参数见表 4―4。表 4―4 设 备 选 型 GW4―220 备注 二．隔离开关校验 1、额定电压校验 (kV) 220220KV 隔离开关参数表 计算数据 技术数据UNI g max (A)i sh(kA)QkUN(kV) 220IN(A) 2000ies(kA) 100I t2 t[( kA) 2 ? s ]6400[(kA) 2 ? s ]50.83142.738.76U N = 220 KV ≥ U NS = 220 KV U N ―断路器额定电压 U NS ―电网额定电压2、额定电流校验满足要求I N = 2000 A ≥ I g max = 142.7 AI N ―断路器额定电流满足要求- 22 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计I g max ―最大持续工作电流3、动稳定校验ies = 100 KA ≥ i sh = 2.55 I & = 35.01KA满足要求ies ―动稳定额定电流 i sh ―短路冲击电流4、热稳定校验I t2 t = 6400( KA) 2 ? S ≥ Qk = 41.48( KA) 2 ? S满足要求第四节 一．10KV 母线侧高压断路器 （一）型号选择10KV 高压断路器的选择与校验PN 为最大负荷之和： PN = 9.8 × 0.95 = 9.31( MW )10KV 母线的最大持续工作电流为：I g max =1.05 PN3U N cos ?= 1.05 × 9.313 × 10 × 0.95= 0.5941( KA)根据该最大持续工作电流查《发电厂电气部分》P489 附表 2―15 可得到：选择型号为 LN―10/2000 型断路器，参数 见表 4-5。 表 4-5 10KV 母线断路器参数 额定开断 额定电压 型号 （KV） （A） （KA） LN― 10 10/2000 （二）断路器校验 1、开断电流校验
43.5（3s） 0．06 0．06 （KA） 额定电流 电流 流 流（KA） （S） 动稳定电 热稳定电 间 （S） 备注 固有分闸时 合闸时间I nbr = 40 KA & I ′′ = 8.19 KA I nbr ―额定开断电流I ′′ ― f 3 点次暂态电流2、额定电压校验满足要求U N = 10 KV ≥ U NS = 10 KV U N ―断路器额定电压 U NS ―电网额定电压满足要求- 23 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 3、额定电流校验I N = 2000 A ≥ I g max = 594.1A满足要求I N ―断路器额定电流 I g max ―最大持续工作电流4、动稳定校验ies = 110 KA ≥i sh = 2.55 I ′′ = 20.88 KA ies ―动稳定额定电流 i sh ―短路冲击电流5、热稳定校验 短路时间： t k =0.06+0.06=0.12S 周期分量的热效应：QP =I &2 + 10 I t2 + I t2 k k2128.19 2 + 10 × 8.19 2 + 8.19 2 tk = × 0.12 = 8.049 .(KA) 2 ? S 12非周期分量的热效应： t k ＜1 时，T=0.05Qnp = T × I &2 = 0.05 × 8.19 2 = 3.354( KA) 2 ? S短路电流的热效应： Qk= Q p +Q np =8.049+3.354=11.403 ( KA) 2 ? S满足要求I t2 t = 5676.75( KA) 2 ? S ≥ Qk = 11.403( KA) 2 ? S二．10KV 出线侧高压断路器 （一）型号选择 10KV 出线的最大持续工作电流为：I g max =1.05S N 3U N= 1.05 × 2.43 × 10= 0.145( KA)根据该最大持续工作电流查《发电厂电气部分》P489 附表 2―15 可得到：选择型号为 LW3―10Ⅲ型断路器，参数见 表 4―6。 表 4―6 10KV 出线断路器参数 型号 额定电压 （KV） 额定电流 （A） 额定开断 电流 （KA） LW3―10Ⅲ 10 630 12.5 动稳定电 流 （KA） 31.5 12.5（4s） 热稳定电 流（KA） 固有分闸时 间 （S） 0．04 0．06 合闸时间 （S） 备注（二）断路器校验 1、开断电流校验I nbr = 12.5 KA & I ′′ = 8.19 KA满足要求 - 24 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计I nbr ―额定开断电流I ′′ ― f 3 点次暂态电流2、额定电压校验U N = 10 KV ≥ U NS = 10 KV U N ―断路器额定电压 U NS ―电网额定电压3、额定电流校验满足要求I N = 630 A ≥ I g max = 145 A I N ―断路器额定电流 I g max ―最大持续工作电流4、动稳定校验满足要求ies = 31.5 KA ≥i sh = 2.55 I ′′ = 20.88 KA ies ―动稳定额定电流 i sh ―短路冲击电流5、热稳定校验 短路时间： t k =0.04+0.06=0.1S周期分量的热效应： Q P=I &2 + 10 I t2 + I t2 k k2128.19 2 + 10 × 8.19 2 + 8.19 2 tk = × 0.1 = 6.71(KA) 2 ? S 12非周期分量的热效应： t k ＜1 时，T=0.05Qnp = T × I &2 = 0.05 × 8.19 = 3.354( KA) 2 ? S短路电流的热效应： Qk= Q p +Q np =6.71+3.354=10.064 ( KA) 2 ? S满足要求I t2 t = 625( KA) 2 ? S ≥ Qk = 10.064( KA) 2 ? S第五节 10KV 隔离开关型号、参数选择与校验 一．10KV 母线隔离开关 （一）型号选择PN 为最大负荷之和： PN = 9.8 × 0.95 = 9.31( MW )10KV 母线的最大持续工作电流为： - 25 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计I g max =1.05 PN3U N cos ?= 1.05 × 9.313 × 10 × 0.95= 0.5941( KA)根据此持续电流查《发电厂电气部分》P493 表 2―19，选择型号为 GN2―10/1000 的隔离开关，参数见表 4―7。 表 4―7 10KV 隔离开关参数表 型号 额定电压 （KV） 额定电流 （KA） 动稳定电流峰值（KA） 5 秒热稳定电流（KA） 备注GN2-10/1000 （二）隔离开关校验 1、额定电压校验1010008040U N = 10 KV ≥ U NS = 10 KV U N ―隔离开关额定电压 U NS ―电网额定电压2、额定电流校验满足要求I N = 1000 A ≥ I g max = 594.1A I N ―断路器额定电流 I g max ―最大持续工作电流3、动稳定校验满足要求ies = 80 KA ≥ i sh = 2.55 I ′′ = 20.88 KA ies ―动稳定额定电流 i sh ―短路冲击电流4、热稳定校验I t2 t = 8000( KA) 2 ? S ≥ Qk = 11.403( KA) 2 ? S二．10KV 出线隔离开关 （一）型号选择 10KV 母线的最大持续工作电流为：满足要求I g max =1.05S N 3U N= 1.05 × 2..43 × 10= 0.145( KA)根据此持续电流查《发电厂电气部分》P493 表 2―19，选择型号为 GN6―10T 的隔离开关，参数见表 4―8。 表 4―8 10KV 隔离开关参数表 型号 额定电压 （KV） 额定电流 （KA） 动稳定电流峰值（KA） 5 秒热稳定电流（KA） 备注GN2-10T10400 - 26 -5214220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 （二）隔离开关校验 1．额定电压校验U N = 10 KV ≥ U NS = 10 KV U N ―隔离开关额定电压 U NS ―电网额定电压2．额定电流校验满足要求I N = 400 A ≥ I g max = 145 A I N ―断路器额定电流 I g max ―最大持续工作电流3．动稳定校验满足要求ies = 52 KA ≥ i sh = 2.55 I ′′ = 20.88 KA ies ―动稳定额定电流 i sh ―短路冲击电流4．热稳定校验I t2 t = 980( KA) 2 ? S ≥ Qk = 10.064( KA) 2 ? S满足要求第六节 母线型号及规格选择及校验 根据矩形、槽形和管形母线的使用范围、母线的截面形状，应该保证集肤效应系数尽可能低、散热良好、机械强度 高、安装简便和连接方便以及变电所的周围环境和实际情况母线的选择。 一、220KV 母线的选择 （一）母线型号选择 一般情况下采用铝母线；在持续工作电流较大、且位置特别狭窄的发电机、变压器出口处，以及污秽对铝有严重腐 蚀而对铜腐蚀较轻的场所，采用铜母线。 35KV 及以下且正常工作电流不大于 4000A 时，宜选用矩形导体；在 A 时，一般选用槽型导体；8000A 以 上工作电流选管形导体或钢芯铝绞线构成的组合导线。 导体的布置方式应根据载流量的大小、短路短路水平和配电装置的具体情况而定。钢芯铝绞线母线、管形母线一般 采用三相水平布置；矩形、双槽形母线常见布置方式有三相水平和三相垂直布置。 对于负荷利用小时数大，传输容量大，长度在 20m 以上的母线（如发动机至主变压器、配电装置的母线） ，应按经 济电流密度选择导线的截面。变压器 220KV 母线上最大持续工作电流为：I g max =1.05 PN3U N cos ?= 1.05 × 49.213 × 220 × 0.95= 0.1427( KA)I g max ＜4000A,所以用矩形导体。因为 Tmax =5500h/年，查铝质矩形、槽形和组合导体的经济电流密度曲线得 J=0.74A（ mm ） - 27 2220KV 降压变电所电气一次部分初步设计所以 S j =I g max 142.7 2 = =192.84 mm J 0.74= I g max / J查《发电厂电气部分》P484 附表 2-1，选择每相 1 条 50mm依据最大持续工作电流和经济电流密度 S j×4mm 矩形铝导体，母线型号 LMY―200，其参数见表 4-9。 表 4-9 220KV 母线参数 导体尺寸 h×b (mm×mm) 载流量 集肤效应系数 K f 放置方式(A)565 ≈1.0 平放50×4 本变电所环境实际温度是 θ 综合校正系数 K =0.81= 40?C 时，查发电厂电气部分（第三版）附表 3 得I al = K I N = 0.81 × 565 = 457.65 A & I g max = 142.7 A满足长期允许发热条件。 （二）母线校验 1．热稳定的校验 正常运行时导体温度2 I max 142.7 2 θ = θ 0 + (θ al ? θ 0 ) 2 = 40 + (70 ? 40) = 43(C o ) 2 I al 457.65由此查表经计算得 C=97.8 则 S min= Qk K f / C = 41.48 × 10 6 × 1.0 / 97.8 = 65.85( mm 2 )&S=200( mm 2 )其中： S min ―按热稳定决定的母线最小截面 C―母线的热稳定系数K f ―集肤效应系数 Qk ―短路电流热效应满足热稳定条件 2．共振校验 由于不知道绝缘子跨距 L，可令 单位长度导体质量：f 1 = 160 HZ , N f = 3.56m = hbρ w = 0.05 × 0.004 × 2700 = 0.54(kg / m)导体的截面二次矩：J = bh 3 / 12 = 0.004 × 0.05 3 / 12 = 1.67 × 10 ?9 (m 4 )铝导体的导体材料的弹性模量 E=7× 1010Pa ，因此有：- 28 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计最大绝缘子跨距Lmax =Nf f1EJ 3.56 7 × 1010 × 1.67 × 10 ?9 = = 0.57(m) m 160 0.54选取 L= 0.5 & Lmax ,则 β 3．动稳定校验 短路冲击电流= 1 ，满足不共振要求。i sh = 35.01( KA)1 2 1 i sh β = 1.73 × 10 ? 7 × × 35.012 × 10 6 × 1 = 848.2( N / m) a 0.25N/m;f ph = 1.73 × 10 ?7f ph ―单位长度导体上所受到的相间电动力,L―支持绝缘子之间的跨距，m.由材料力学知道，当跨距数大于 2 时，导体所受到的最大弯矩为：M ph =f ph L2 10=848.2 × 0.5 2 = 21.2( N ? m) 10导体相间抗弯截面系数为：W ph =bh 2 0.004 × 0.05 2 = = 1.67 × 10 ?6 (m 3 ) 6 6导体最大相间计算应力为σ max = σ ph =M ph W ph=21.2 = 12.69 × 10 6 ( Pa ) & σ al = 70 × 10 6 ( Pa ) 1.67 × 10 ? 6满足动稳定要求σ al ―导体材料最大允许应力，硬铝为 70 × 10 6 ( Pa)4．电晕电压的校验对 110KV 及以上裸导体， 需要按晴不发生全面电晕条件校验， 即裸导体的临界电压 U cr 应大于最高工作电压 U max 。U cr = 84 Kmr δr (1 +0.301δr) lga 0.301 25 = 84 × 0.96 × 0.98 × 5.016 × 1 × (1 + ) lg = 313.68( KV ) r 5.016 1 × 5.016满足要求U cr = 313.68( KV ) & U max = 220( KV )其中：mr =0.98 a =25cm δ = 1.000―临界电晕电压r = 5.016 cmK=0.96U crU mzx ―电网电压二、110KV 母线的选择 （一）母线型号选择 变压器 110KV 母线上最大持续工作电流为：- 29 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计I g max =1.05S N 3U N= 1.05 × 423 × 110= 0.2315( KA)I g max ＜4000A,所以用矩形导体。因为 Tmax =5500h/年，查铝质矩形、槽形和组合导体的经济电流密度曲线得 J=0.74A（ mm ）2所以 S j =I g max=J231.5 2 =312.84 mm 0.74= I g max / J查 《电力工程手册 （1） P266 表 4-15， 》 选择每相 1 条 60mm依据最大持续工作电流和经济电流密度 S j×6mm 矩形铝导体，母线型号 LMY―360，其参数见表 4―10。 表 4―10 导体尺寸 h×b (mm×mm) 110KV 母线参数 集肤效应系数 K f 放置方式载流量( A)826 ≈1.0 平放60×6 本变电所环境实际温度是 θ 综合校正系数 K =0.81= 40?C 时，查发电厂电气部分（第三版）附表 3 得I al = K I N = 0.81 × 826 = 669.06 A & I g max = 231.5 A满足长期允许发热条件。 （一）母线校验 1．热稳定的校验 正常运行时导体温度θ = θ 0 + (θ al ? θ 0 )由此查表经计算得 C=97.4 短路时间： t k2 I max 231.5 2 = 40 + (70 ? 40) = 44(C o ) 2 I al 669.06 2= t kd + t d = 0.25 + 3 =3.25(s)t kd ―断路器开断时间，查得为 0.25std―后备保护动作时间取为 3s 周期分量的热效应：QP =I &2 + 10 I t2 + I t2 k k212tk =4.59 2 + 10 × 4.59 2 + 4.59 2 × 3.25 = 68.47(KA) 2 ? S 122短路电流的热效应： Qk = Q P =68.47 (KA) .S 则 S min= Qk K f / C = 68.47 × 10 6 × 1.0 / 97.4 = 84.96( mm 2 )&S=360( mm 2 )其中： S min ―按热稳定决定的母线最小截面 - 30 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 C―母线的热稳定系数K f ―集肤效应系数Qk ―短路电流热效应满足热稳定条件 2．共振校验 由于不知道绝缘子跨距 L，可令 单位长度导体质量f 1 = 160 HZ , N f = 3.56m = hbρ w = 0.06 × 0.006 × 2700 = 0.972(kg / m)导体的截面二次矩J = bh 3 / 12 = 0.006 × 0.06 3 / 12 = 3 × 10 ?9 (m 4 )铝导体的导体材料的弹性模量 E=7× 1010Pa ，因此有：最大绝缘子跨距Lmax =Nf f1EJ 3.56 7 × 1010 × 3 × 10 ?9 = = 0.572(m) m 160 0.972选取 L= 0.5 & Lmax ,则 β 3．动稳定校验 短路冲击电流= 1 ，满足不共振要求。i sh = 11.71( KA)f ph = 1.73 × 10 ?71 2 1 i sh β = 1.73 × 10 ? 7 × × 11.712 × 10 6 × 1 = 94.89( N / m) a 0.25f ph ―单位长度导体上所受到的相间电动力, N/m;a―相间距离，m. 由材料力学知道，当跨距数大于 2 时，导体所受到的最大弯矩为：M ph =f ph L2 10=94.89 × 0.5 2 = 2.37( N ? m) 10导体相间抗弯截面系数为：W ph =bh 2 0.006 × 0.06 2 = = 6 × 10 ?7 (m 3 ) 6 6导体最大相间计算应力为σ max = σ ph =M ph W ph=2.37 = 3.95 × 10 6 ( Pa ) & σ al = 70 × 10 6 ( Pa ) ?7 6 × 10σ al ―导体材料最大允许应力，硬铝为 70 × 10 6 ( Pa)满足动稳定要求 4．电晕电压的校验 - 31 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 对 110KV 及以上裸导体，需要按晴不发生全面电晕条件校验，即裸导体的临界电压 U cr 应大于最高工作 电压 U max 。U cr = 84 Km r δr (1 +0.301 a 0.301 25 ) lg = 84 × 0.96 × 0.98 × 6.0299 × 1 × (1 + ) lg = 330.39( KV ) r 6.0299 δr 1 × 6.0299满足要求U cr = 330.39( KV ) & U max = 110( KV )其中：mr =0.98 a =25cm δ = 1.000―临界电晕电压r = 6.0299 cmK=0.96U crU mzx ―电网电压三、10KV 母线的选择 （一）母线型号选择 变压器 110KV 母线上最大持续工作电流为：I g max =1.05S N 3U N= 1.05 × 9.83 × 10= 0.5941( KA)I g max ＜4000A,所以用矩形导体。因为Tmax=5500h/年，查铝质矩形、槽形和组合导体的经济电流密度曲线得 J=0.74A（ mm ）2所以 S j =I g max J=594.1 2 =802.84 mm 0.74= I g max / J查《发电厂电气部分》P484 表 2-1，选择每相 1 条 80mm依据最大持续工作电流和经济电流密度 S j×10mm 矩形铝导体，母线型号 LMY―800，其参数见表 4―11。 表 4―11 导体尺寸 h×b (mm×mm) 10KV 母线参数 集肤效应系数 K f 放置方式载流量(A) 平放80×10 本变电所环境实际温度是 θ 综合校正系数 K =0.81= 40?C 时，查发电厂电气部分（第三版）附表 3 得I al = K I N = 0.81 × 1411 = 1142.91A & I g max = 594.1A满足长期允许发热条件。 （二）母线校验 1．热稳定的校验 正常运行时导体温度- 32 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计θ = θ 0 + (θ al ? θ 0 )由此查表经计算得 C=95.8 则 S min2 I max 594.12 = 40 + (70 ? 40) = 48(C o ) 2 2 I al 1142.91= Qk K f / C = 11.403 × 10 6 × 1.0 / 95.8 = 35.25( mm 2 )&S=800( mm 2 )其中： S min ―按热稳定决定的母线最小截面 C―母线的热稳定系数K f ―集肤效应系数 Qk ―短路电流热效应2．共振校验 由于不知道绝缘子跨距 L，可令 单位长度导体质量 满足热稳定条件f 1 = 160 HZ , N f = 3.56m = hbρ w = 0.08 × 0.01 × 2700 = 2.16(kg / m)导体的截面二次矩J = bh 3 / 12 = 0.01 × 0.08 3 / 12 = 4.28 × 10 ?7 (m 4 )铝导体的导体材料的弹性模量 E=7× 1010Pa ，因此有：最大绝缘子跨距Lmax =Nf f1EJ 3.56 7 × 1010 × 4.28 × 10 ?7 = = 0.26(m) m 160 2.16选取 L= 0.2 & Lmax ,则 β 3．动稳定校验 短路冲击电流= 1 ，满足不共振要求。i sh = 20.88( KA)f ph = 1.73 × 10 ? 71 2 1 i sh β = 1.73 × 10 ?7 × × 20.88 2 × 10 6 × 1 = 301.69( N / m) a 0.25f ph ―单位长度导体上所受到的相间电动力, N/m;L―支持绝缘子之间的跨距，m. 由材料力学知道，当跨距数大于 2 时，导体所受到的最大弯矩为：M ph =f ph L2 10=301.69 × 0.2 2 = 1.21( N ? m) 10导体相间抗弯截面系数为：W ph =bh 2 0.01 × 0.08 2 = = 10.67 × 10 ? 6 (m 3 ) 6 6导体最大相间计算应力为 - 33 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计σ max = σ ph =M ph W ph=1.21 = 0.11 × 10 6 ( Pa ) & σ al = 70 × 10 6 ( Pa ) ?6 10.67 × 10满足动稳定要求σ al ―导体材料最大允许应力，硬铝为 70 × 10 6 ( Pa)第七节 互感器的配置 互感器包括电压互感器和电流互感器，电压互感器是一种小型变压器，电流互感器是一种小型变流器，它们是将电 力系统的一次电压表，继电保护及自动装置的电压线圈或电流线圈供电。 按照监视、测量、继电保护和自动装置的要求，配置互感器。 一、电流互感器选择 电流互感器的选择，根据电流互感器安装处电网的额定电压，线路的最大持续工作电流，用途以及安装 地点，分别找出此变电站的三个电压等级下的电流互感器。 所有断路器的回路均装设电流互感器，以满足测量、保护和自动装置的要求。变压器的中性点安装一台， 以检测零序电流。电流互感器一般按三项配置。对 10KV 系统，母线分段回路和出线回路按两项式配置，以节 省投资同时提高供电的可靠性。 （一）电流互感器型号选择 电流互感器的选择， 根据电流互感器安装处电网的额定电压， 线路的最大持续工作电流， 用途以及安装地点， 《电 查 力工程设计手册》之三，P 页，分别找出此变电站的三个电压等级下的电流互感器。 表 4―12 型号 额定电流比 （A） 220KV、110KV 、10KV 电流互感器参数表： 准确级 次 二次负 荷 0.5 级 10%倍数 二次负荷 倍数 1S 热稳 定倍数 （电流） LA―10/600 LCWD― 110/300 LCW2―220W LA―10/600 （二）设备的校验 1．额定电流的校验 400/5 200/5 0．5 0．5 2 0.4 ― ― 20 10 80(KA) 90 80（KA） 160 600/5 300/5 0．5 0．5 0. 4 1.2 ― ― &10 ― 50 75 动稳定 倍数（电 流） 90 130I e = 400 A & I g max = 142.7 A ( 220 KVI e = 300 A & I g max = 231.5 A ( 110 KV I e = 600 A & I g max = 594.1A ( 10 KV I e = 200 A & I g max = 145 A))母线)( 10 KV 出线)I e ―各电压等级下的电流互感器的额定电流 I g max ―各电压等级下的最大持续工作电流2．热稳定的校验： ①220KV 侧 ∵ It2 2= 80 2 = 6400( KA) 2 ? S∴ It= 6400( KA) 2 ? S & Qk = 41.48( KA) 2 ? S- 34 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 满足要求 ②110KV 侧2∵ ( K t I N1 )2= (75 × 0.3) 2 = 506.25( KA) 2 ? S∴ ( K t I N1 )= 506.25( KA) 2 ? S & Qk = 68.47( KA) 2 ? S满足要求③ 10KV 母线侧 ∴ ( K t I N1 )2∵ ( K t I N1 )2= (50 × 0.6) 2 = 900( KA) 2 ? S= 900( KA) 2 ? S & Qk = 11.403( KA) 2 ? S满足要求④ 10KV 出线侧 ∴ ( K t I N1 )2∵ ( K t I N1 )2= (90 × 0.2) 2 = 324( KA) 2 ? S= 324( KA) 2 ? S & Qk = 10.064( KA) 2 ? S满足要求其中： K t ―热稳定倍数I N 1 ―一次额定电流 I t ―1s 允许通过的热稳定电流3．动稳定的校验 ①220KV 侧i sh = 2.55 I ′′ = 2.55 × 13.73 = 35.01KA ies = 80 KA &i sh②110KV 侧 ∵ 满足要求2 I N 1 K es = 2 × 0.3 × 130 = 55.15 KA满足要求∴2 I N K es = 55.15KA & i sh = 2.55I ′′ = 11.71KA∵③10KV 母线侧2 I N 1 K es = 2 × 0.6 × 90 = 76.38KA满足要求∴2 I N K es = 76.38KA & i sh = 2.55I ′′ = 20.88KA∵④10KV 出线侧2 I N 1 K es = 2 × 0.2 × 160 = 45.25KA满足要求∴2 I N K es = 45.25KA & i sh = 2.55I ′′ = 20.88KAI N 1 ―一次额定电流 K es ―动稳定倍数 ies ―动稳定电流- 35 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 二、电压互感器的选择 电压互感器是将电力系统的一次电压按照一定的比例缩小为要求的二次电压，向测量表计和继电器供电。根据电 压互感器的用途、安装地点及无油化和绝缘等级要求。电压互感器的配置应能保证在主接线的运行方式改变时，保护 装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。 每组母线的三相上装设电压互感器。出线侧的一项上应装设电容式电压互感器。利用其绝缘套管末屏抽取电压，则 可省去单项电压互感器。 （一）电压互感器型号选择 查《电力工程设计手册（3） 》P1243 表 24-3， 《发电厂电气部分》 （第三版）P348， 《电力设备选型手册》P ,得各电 压等级电压互感器参数见表 4―13，4―14。 表 4―13 设备名称 安装地点 220KV 母线 电压互感器 桥断路器两侧连接点 10KV 母线 JDCF―110WB,0.2/3P 级 JSJW―10，0.5 级 电压互感器选择结果 型号TYD―220/3 ―0.005表????各电压等级电压互感器参数表 ? 型号 最大容量 （V?A） 一次绕组 额定电压（KV） 二次绕组 辅助绕组 二次绕组 1 额 定容量（V?A） 0.5 级 TYD― 1200220 30.1 30.1150220/3― 1100.005 JDCF― 110WB,0.2/3P 级 JSJW―10，0.5 级 960 10 0．1 20000.1 3 30.10 .11501203S N 是对应于在测量仪表所要求的最高准确级下，电压互感器的额定容量。 S 2 是二次负荷，它与测量仪表的类型，数量和接入电压互感器的接线方式有关，电压互感器的三相负荷经常是不平衡的，所以通常用最大一相的负荷和电压互 感器一相的额定容量相比较。第五章所用电的接线方式与所用变的选择 所用电的接线方式确定第一节变电所用电设备的用电统称所用电。 所用电比厂用电小的多， 有人值班的地方变电所其总负荷一般只有 20KVA 左右； 大、中型变电所其负荷一般为 200～700KVA。 一、对所用电源的要求 根据 SDJ2―～500KV 变电所设计技术规程》 、DL/T《220～500KV 变电所所用电设计技术规程》 ， 有关要求如下。 （一）220KV 变电所，有两台以上主变压器时，宜从变压器低压侧分别引接两台容量相同、可相互备用、分裂运行的 所用变压器，每台工作变压器按全所计算负荷选择；只有一台主变压器时，其中一台所用变压器宜从所外电源引接。 （二）变电所的交流不停电电源宜采用成套 UPS 装置，或由直流系统和逆变器联合组成。 （三）为了保证对直流系统负荷可靠供电，变电所应设置直流电源。 - 36 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 220KV～330KV 变电所、重要的 35KV～110KV 变电所及无人值班变电所，装设一组 110KV 或 220KV 蓄电池组；一般 的 35KV～110KV 变电所，装设一组成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置。 二、所用电源引接 当所内有较低压母线时，一般均由较低电压母线上引接 1～2 台所用变压器。这种引接方式具有经济性和可靠性较 高的特点。 三、所用电接线及供电方式 （一）所用电系统采用 380/220KV 中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用一个电源。 （二）所用电母线采用按工作变压器划分的分段单母线，相邻两段工作母线间可配置分段或联络断路器，各段同时 供电、分裂运行。由于其负荷允许短时停电，工作母线段间不装设自动投入装置，以避免备用电源投合在故障母线上扩 大为全部所用电停电事故。 （三）所用电负荷由所用配电屏供电，对重要负荷采用分别界在两段母线上的双回路供电方式。 （四）强油风（水）冷主变压器的冷却装置、有载调压装置及带点滤油装置，主变压器为三相变压器时，按台分别 设置双回路电源进线，并只在冷却装置控制箱内自动相互切换。 （五）断路器、隔离开关的操作及加热负荷，可采用按配电装置区域划分、分别接在两段所用电母线的双回供电方 式。 （六）检修电源网络采用按配电装置区域划分的单回分支供电方式。 （七）不间断供电装置主要是向通信设备、监控计算机及交流事故照明等负荷供电。 四、所用电的接线方式的确定 为了保证所用电供电的可靠性，所用电分别从 10KV 的两个分段上引接。为了节省投资，所有变压器采用隔离开关 加高压熔断器与母线连接。高压熔断器选择结果如表 5―1。图 5―1 表 5―1 安装地点所用电的接线图10kV 所用变、压变高压侧熔断器选择结果 型号 选择结果 计算结果I & （kA）I Nbr （kA）所用变压器高压侧 压变高压侧 备注 注： 《电气工程专业毕业设计指南》继电保护分册 P171 附表 32 RN1―10/10 RN2―10.5/0.5 20 100 8.19 8.19第二节所用变压器的选择所有变的容量选择，可通过对变电所自用电的负荷，结合各类负荷的需求系数，求的最大需求容量来选取容量。考 虑本变电所不是很大，所用负荷也不大，所以选用两台 S 9 ―50/10 变压器即可满足。其参数如表 5―2。- 37 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 表 5―2 型号 额定容量 （kVA） 连接组标 号 Y，yn0 高压 10.5 所用变压器参数 空载损耗 负载损耗 空载电流 短路电抗电压组合（kV） 低压 0.4 分接范围 ±5%S 9 ―M―50500.170，872.04注： 《电气工程专业毕业设计指南》继电保护分册 P168 附表 27第六章 防雷规划 运行中的电气设备可能受到来自外部的雷电过电压的作用。必须采取有效的过电压防护器具，实现防雷保护。防雷 保护有避雷针保护、避雷线保护和避雷器保护。避雷针和避雷线是防止直接雷过电压的有效措施，避雷器用来限制设备 所承受的雷电过电压和操作过电压。 一、直击雷保护措施 （一）电压为 110kV 以上的屋外配电装置。可将避雷针装置的配架上。对于 35-60kV 配电装置，一般采用独立的避 雷针进行保护。安装避雷针的构架支柱应设置辅助的集中接地装置，其接地电阻不大于 10Ω，在变压器门型架上，不得 装设避雷针。 （二）电压为 110kV 以上的屋外配电装置可将保护线路的避雷线连接在配电装置的出线门型架上，35―60kV 的屋内 配电装置也可以。 在选择独立避雷针的装设地点时，应用照明灯塔在其上装设避雷针。 二、防雷保护设计原则 防雷保护设计原则 （一）变电所与发电厂的雷害可能来自两个方面：一是雷击变电所、发电厂；二是雷击输电线路后产生的雷电波侵 入变电所或发电厂。 （二）防护雷击的措施： 1. 对主厂房需装设的直击雷保护，或为保护其他设备而在主厂房上装设的避雷针、避雷线，应采取如下措施： （1） 加强分流 （2） 防止反击 （3） 装设计中接地装置 2. 对变电站、发电厂的电气设备及厂房防止雷击的保护； 出于对反击问题的的考虑， 避雷针的安装方式可分为构架避雷针和独立避雷针两种。 对于 110kV 及以上的配电装置， 由于电气设备的绝缘水平较高，在土壤电阻不高的地区不易发生反击，可采用构架避雷针。但在土壤电阻率大于 1000Ω?m 的地区，不宜装设构架避雷针。为了确保变电所中最重要而绝缘又较弱的设备，装设避雷针的构架应就近铺 设辅助的接地装置。 三、本变电站的防雷措施 设计站位于地势平坦的地区，雷电活动较少，但为了供电的可靠性，防止事故的发生，考虑到被保护电器的绝缘水 平和便用特点以及安装地点，本工程采用 220KV、110KV 配电装置构架上设避雷针；10KV 配电装置设独立避雷针进行直 接雷保护。 为了防止雷击，主变构架上不设置避雷针。 采用避雷针来防止雷电侵入波对电气设备绝缘造成危害。避雷器的选择，考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优 越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器） ，且没有串联间隙，保护特性好，没有工频续、灭弧问题，所以本工程 220KV 和 110KV 系统中，采用氧化锌避雷器。 由于金属氧化物避雷器没有串联间隙，正常工频电压要长期施加在金属氧化物电阻片上，为了保证适用寿命，长期 施加于避雷器上的运行电压不可超过避雷器允许的持续运行电压。避雷器的选择情况表 6―1。 表 6―1 设备名称 避雷器 避雷器选择情况 安装地点 220KV 母线 - 38 型号 Y10W5―220220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 110KV 进线侧 10KV 进线 10KV 出线 主变中性点 Y10W5―110 FZ―10 FZ―10 FZ―40，间隙保护结论本次设计是对 220KV 降压变电所电气一次部分初步设计，在老师的指导下，我的毕业设计已经完稿。通过对电气主 接线的设计，使我更加明确电气主接线对全所的重要性，以及在电力系统安全、经济运行所起的决定性作用，我所设计 的变电所 220 进线为 7 回，出线为三回，经过技术比较，我选择了双母线接线，这样选择即经济又适用。在短路电流的 计算中，了解电力系统发生故障时，电力系统内部发生的变化，短路电流运用在选择电气设备上，屋外配电装置上以及 选择继电保护方式和进行整定计算上等等。这次设计，利用到大学四年里所学的知识，综合运用了发电厂电气设备、电 力系统分析、电力系统继电保护、电机学、高电压技术等课程的专业知识、以及从毕业实习期间所学到的实际知识，学 习和掌握了变电站设计的基本方法和基本技能、培养和提高了独立分析和解决实际问题的能力，从而巩固和加深了对专 业知识的理解。通过本次设计使我熟悉了国家能源开发政策和有关技术规程、规则等，树立了发电、变电、送电、配电 必须安全、可靠、经济的观点，为今后能尽快适应实际工作打下基础。主要设计成果有：电气主接线方案；变电所最大 运行方式下的短路电流计算成果；导体和电气设备的选择和设计。 参考文献 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 朱永利?发电厂电气部分（第三版）. 北京：中国电力出版社,2004 陈跃 ?电力系统分析手册（第二版）. 北京：中国水利水电出版社，2003 水利电力部西北电力设计院?电力工程电气设计手册.北京：水利水电出版社，1989 姚春球?发电厂电气部分.北京：中国电力出版社，2004 《电力设备选型手册》编写组? 电力设备选型手册，北京：中国水利水电出版社，2007 何仰赞，温增银?电力系统分析（第三版） ，武汉：华中科技大学出版社，2002 水利水电部东北电力设计院，水利水电西北电力设计院? 电力工程设计手册（第三册） ，上海：上 海科学技术出版社，1978 8. 水利水电部东北电力设计院，水利水电西北电力设计院? 电力工程设计手册（第一册） ，上海：上 海科学技术出版社，. 11. 简浩华，许建安．小型水电站电气部分设计指南．水利电力出版社，1999 西安交通大学李光琦?电力系统暂态分析（第二版）,北京：中国电力出版社，1995 陈光会，王敏?电力系统基础，北京：中国水利水电出版社，2004致谢 时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋临近，毕业论文的的完成也随 之进入了尾声。从开始进入设计到设计的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，本设计从选题到 方案研究自始至终在 老师的精心指导和热情鼓励下完成的。在设计期间，老师付出了很多，特别是我在任何时候问问题，老师都予以耐心的讲解，这点让我非常感动。老师无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，并且鼓励 我学习新知识、新技术，激励我去迎接挑战，并把知识灵活运用到实践中去。通过做这次毕业设计，我对电力系统中的 变电所有了更进一步的了解，自身的专业知识也得到了提高，我对自己的专业更加热爱了。由于时间和设计者的水平有 限，毕业设计中难免有不足之处，请各位审阅老师提出宝贵意见。 这一切离不开老师的鼓励和帮助，在此我表示衷心 的感谢！ 最后，向所有关心和帮助我的老师和同学表示衷心的感谢。 学生： 附表： 指导教师用表） 附表：2 （指导教师用表） 本科生毕业论文（设计） 本科生毕业论文（设计）题目审批表 毕业论文（设计） 毕业论文（设计）题目 220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 - 39 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 指导教师 协助指导教师 学生应具备的条件 题目完成形式 内容简介： （不少于 150 字） 内容简介： 一、待建变电所基本资料 1.设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。2．确定本变电所的电压等级为 220/110/10KV，220KV 是本变电所的电源电压，110KV 和 10KV 是二次电压。3.待设计变电所的电源，由双回 220KV 线路送到本变电所；在中压侧 110KV 母线，送出 2 回线路；在低压侧 10KV 母线，送出 12 回线路；在本所 220KV 母线有三回输出线路。该变电所的所址，地势平坦，交通方便。 二、110KV 和 10KV 用户负荷统计资料 序号 1 2 3 4 5 6 用户名称 矿机厂 机械厂 汽车厂 电机厂 炼油长 饲料厂 最大负荷(KW) 0 0 0.95 cosφ 回路数 2 2 2 2 2 2 重要负荷的百分数（%） 62 职称 职称 科研项目 科研项目基本掌握电气工程自动化专业主要课程，并认真完成毕业实习的本科学生 在教师的指导下学生独立完成最大负荷利用小时数 Tmax= 5500h ，同时率取 0.9，线路损耗取 5%。三、待设计变电所与 电力系统的连接情况四、设计任务 1.选择本变电所主变的台数、容量和类型。2.设计本变电所电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济 比较，确定一个最佳方案。3.进行必要的短路电流计算。4.选择和校验所需的电气设备。5.选择所用电接线方式 和所用变压器。6.进行防雷保护规划设计。 五、图纸要求 1.绘制变电所电气主接线图。 毕业论文（设计） 毕业论文（设计）工作领导小 组审 核意见 组长签字： 组长签字： 年 月 日- 40 -220KV 降压变电所电气一次部分初步设计本科毕业论文（设计） 本科毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 论文（设计）题目：220KV 降压变电所电气一次部分初步设计 学生姓名 指导教师 学号 职称 专业 起止时间 班级设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷；确定本变电所的电压等级为主 要 研 究 （ 设220/110/10KV，220KV 是本变电所的电源电压，110KV 和 10KV 是二次电压，待设计变电所的电源，由双回 220KV 线路送到本变电所；在中压侧 110KV 母线，送出 2 回线路；在低压侧 10KV 母线，送出 12 回线路；在本所 220KV 母线有三回输出线路。该变电所的所址，地势平坦，交通方便。 通过选择本变电所主变的台数、容量和类型，设计本变电所电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术计 ） 内 容经济比较，确定一个最佳方案。进行必要的短路电流计算，选择选择和校验所需的电气设备。并进行防雷保护 规划设计。1.本变电所主变的台数、容量和类型。 2.设计本变电所电气主接线。主 要3.进行短路电流计算。任 务 及 目 标4.选择和校验所需的电气设备。 5.选择所用电接线方式和所用变压器。 6.进行防雷保护规划设计。技 术 路 线号 号毕 业 论 文 （ 设 计 ） 工 作 小 组 意 见业- 41 -
220kV变电站设计―汇集和整理大量word文档,专业文献,应用文书,考试资料,教学教材,办公文档,教程攻略,文档搜索下载下载,拥有海量中文文档库,关注高价值的实用信息,我们一直在努力,争取提供更多下载资源。