河南城建学院本科毕业设计（论文） 摘要 摘 要随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。本设计研究的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，在此基础上进行主接线设计，选择主变压器、所变压器，再进行短路计算，选择电气设备和导体，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。关键字：变电站，短路计算，电气设备选择IV河南城建学院本科毕业设计（论文） ABSTRACT ABSTRACTWith the development of science and technology in China, particularly computing technology has advanced, the power system demands on substation more and more.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data and choose the main transformer, based on it , design the main wiring and Short Circuit Calculation, at last choose equipment, then mine and the protection of earth and distribution device.Key Words: Substation，Short Circuit Calculation，Equipment Selection河南城建学院本科毕业设计（论文） 目录 目录摘 要IABSTRACTII目录III1 引 言12 电气主接线的设计22.1 主接线概述22.2 主接线设计原则32.3 主接线选择43 主变压器的选择63.1 主变压器的选择原则63.1.1 主变压器台数的选择63.1.2 主变压器容量的选择63.1.4 绕组数量和连接形式的选择73.2 主变压器选择结果74 所用电设计94.1 所用变选择94.2 所用电接线图95 220KV变电站电气部分短路计算115.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算115.2 10KV侧短路计算115.4 110KV侧短路计算146 导体和电气设备的选择166.1电气设备的选择166.2 断路器和隔离开关的选择186.2.1 220KV出线、主变侧196.2.2 主变110KV侧236.2.3 10KV限流电抗器、断路器隔离开关的选择256.3电流互感器的选择296.3.1 220KV侧电流互感器的选择306.3.2 110KV侧的电流互感器的选择316.3.3 10KV侧电流互感器的选择336.4 电压互感器的选择346.4.1 220KV侧母线电压互感器的选择356.4.2 110KV母线设备电压互感器的选择356.4.3 10KV母线设备电压互感器的选择366.5 导体的选择与校验366.5.1 220KV母线366.5.2 110KV母线376.5.3 10KV母线的选择386.5.4 变压器220KV侧出线的选择与校验396.5.5 变压器110KV侧出线的选择与校验406.5.6 变压器10KV侧电力电缆的选择与校验417 防雷接地设计427.1 防雷设计427.1.1 防雷设计原则427.1.2 避雷器的选择427.1.3 避雷针的配置457.2 接地设计467.2.1 接地设计的原则467.2.2 接地网型式选择及优劣分析468 电气总平面布置及配电装置的选择488.1 概述488.1.1 配电装置特点488.1.2 配电装置类型及应用488.2 配电装置的确定498.3 电气总平面布置508.3.1电气总平面布置的要求508.3.2电气总平面布置51参考文献53附录A54附录B55附录C56 河南城建学院本科毕业设计（论文） 1 引言1 引 言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它具有变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的用途。220KV变电站电气部分设计使我对变电站有了一个整体的了解。该设计包括以下内容： 主接线的设计 主变压器的选择 短路计算 导体和电气设备的选择 所用电设计 防雷接地设计 配电装置设计1河南城建学院本科毕业设计（论文） 2 电气主接线的设计2 电气主接线的设计2.1 主接线概述电气主接线是由电气设备通过线路，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。单母线接线及单母线分段接线 单母线接线单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流3。综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。 单母分段接线单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站610KV接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采用。 单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。 双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：出线带电抗器的610KV配电装置；3560KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110220KV出线数为5回及以上时。 双母线分段接线为了缩小母线故障的停电范围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电。双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220550KV大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。 双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。2.2 主接线设计原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。2.3 主接线选择本变电站属于中间变电站，高压侧220kV以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，其中220kV出线3回，同时降压给当地供电。因此220KV侧有四种接线方式： 单母线接线方式 单母线分段接线方式 单母线分段带旁母 双母线接线。比较以上四种接线方式，结果如下表：表 2.1 四种接线方式的比较接线方式优点缺点适