目 录摘要IIIAbstractIV第1章 前言- 1 -第2章 主接线设计- 2 -2.1电气主接线的选择原则和要求- 2 -2.1.1概述- 2 -2.1.2电气主接线的要求- 2 -2.1.3电气主接线选择的主要原则- 3 -2.2电气主接线的基本形式- 3 -2.2.1单母线接线- 3 -2.2.2单母线分段接线- 4 -2.2.3单母线带旁路接线- 4 -2.2.4单母线分段带旁路接线- 4 -2.2.5双母线不分段接线- 4 -2.2.6双母线带旁路母线接线- 4 -2.2.7桥形接线- 4 -2.3主接线的选择- 5 -第3章 站用电接线及备用电源接线方案- 6 -3.1站用电源数量及容量- 6 -3.2站用电源引线方式- 6 -3.3站用变压器低压侧接线- 6 -3.4站用电接线- 7 -3.5备用电源- 7 -第4章 主变压器的选择- 8 -4.1变压器的介绍- 8 -4.1.1概述- 8 -4.1.2三相三绕组变压器- 8 -4.2主变压器容量和台数的确定- 8 -4.2.1原始资料- 8 -4.2.2主变压器台数的选- 9 -4.2.3主变压器容量的选择- 9 -4.2.4容量选择计算部分- 10 -4.2.5主变压器技术参数选择- 12 -4.2.6主变压器型号选择- 13 -4.3主变压器抗短路能力的选择- 13 -4.3.1抗短路动稳定能力- 13 -4.3.2抗短路热稳定能力- 14 -第5章 短路电流计算- 15 -5.1短路电流- 15 -5.1.1概述- 15 -5.1.2短路故障的危害- 15 -5.1.3短路电流计算的目的- 16 -5.1.4短路电流计算的一般原则- 16 -5.2短路电流计算- 16 -5.2.1基本数据- 16 -5.2.2短路电流计算- 17 -第6章 高压设备的选择- 20 -6.1高压设备选择的一般原则及技术要求- 20 -6.1.1电气设备选择的一般原则- 20 -6.1.2技术条件- 20 -6.2断路器选择- 21 -6.2.1几种断路器比较- 21 -6.2.2断路器选择及校验- 21 -6.3隔离开关选择- 24 -6.3.1隔离开关的用途- 24 -6.3.2选用隔离开关的原则- 25 -6.3.3 隔离开关选择- 25 -6.4互感器选择- 27 -6.4.1互感器概述- 27 -6.4.2电流互感器选择的一般原则- 27 -6.4.3电流互感器选择- 29 -6.4.5电压互感器选择的一般原则- 30 -6.4.6电压互感器选择- 31 -6.5其他高压设备选择- 32 -6.5.1高压熔断器的选择- 32 -第7章 母线的选择- 34 -7.1220KV主母线的选择- 34 -7.2110KV主母线的选择- 35 -7.335KV主母线的选择- 35 -第8章 防雷及过电压保护装置选择- 38 -8.1过电压及其危害- 38 -8.2间隙保护及避雷器的选择- 38 -8.2.1 间隙保护- 38 -8.2.2避雷器- 39 -8.2.3 避雷器选择- 39 -结束语- 43 -参考文献- 44 -致 谢- 45 -附 录- 46 -V220KV变电站主接线设计电子信息工程学院 电气051502 李 勇 指导教师：潘 峰摘要：本次设计以220KV地区变电站为例，论述了电力系统工程中变电站部分电气设计（一次部分）的全过程。通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，主变压器选择，短路电流计算，主要电气设备型号及参数的确定，电气设备动、热稳定校验，防雷及过电压保护装置的设计，较为详细地完成了电力系统中变电站一次系统的设计。该变电站采用三台主变压器，近期上两台，一台备用，分为三个电压等级，分别为：220KV、110KV、35KV。关键词：变电站，短路电流，动、热稳定性，过电压及防雷保护The Main Wiring Design of 220KV Transformer SubstationSchool of Electronical Engineering Electricity engineer and automation Li yong Director :Pan fengAbstract: Taking the 220KV district transformer substation as an example, this design elaborated entire process of the transformer substation electricity design in the electrical power system project. This paper includes the main wiring design of the transformer substation, the wring design using for the electricity station, the main transformer choice, the short-circuit current computation, the main electrical equipment model and the parameter determination, the electrical equipment dynamic-thermal stability verification, overvoltage and lightning protection installment .After this ,the specific design of primary system of a transformer substation has been achieved. Three main transformers are chosen for this transformer substation. Two of them will be installed in the near future, and the other is spare. Three voltage ranks can be converted, respectively as follows: 220KV, 110KV, 35KV.Key words: Transformer substation, Short-circuit currents, Dynamic-thermal stability, Overvoltage and lighting protection 第1章 前言电力工业是国民经济发展战略中的重点和先行行业，在国民经济中占有十分重要的地位，它的发展，是社会进步和人民物质文化生活现代化的需要。电能是一种十分重要的二次能源，它由蕴藏于自然界的煤、石油等一次能源转换而来，又可以方便地转换成机械能、光能等其他形式的能量供人们使用。因此，电能已成为工业、农业、交通运输、国防科技及人民生活等各方面不可缺少的能源。同时，电力工业的发展水平，也是一个国家经济发达程度的重要标志。因此，电力工业必须优先于其他工业部门的发展而发展，只有这样，国民经济各部门才能够快速而稳定地发展。我国具有极其丰富的能源。这些优越的自然条件为我国电力工业的发展提供了良好的物质基础。新中国成立以来，尤其是随着改革开放的深入发展，我国电力工业的发展迅猛。到2000年，我国电力工业已跃升世界第2位，电力工业的发展为我国国民经济的高速发展做出了巨大的贡献。2008年底，我国首条1000KV特高压线路（晋东南-南阳-荆门）正式试运行，标志着我国电力工业进入了新的时代。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要。发电容量、电能质量、电能运输、经济运行等方面还亟待加强和改进。因而，要实现在21世纪初全面建设小康社会的要求，我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展，一方面是要大力加强电源建设，搞好“西电东送”，以确保电力先行，另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开、竞价上网，并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。变电站的运行和维护在电力系统中占有重要地位。目前，220KV变电站仍是我国绝大部分地区的枢纽变电站。因此，搞好220KV变电站的设计、运行、维护和检修有着现实意义。第2章 主接线设计2.1电气主接线的选择原则和要求2.1.1概述变电所电气主接线根据变电所电能输送和分配的要求，表示主要电气设备相互之间的直接关系，以及本变电所与电力系统的电气连接关系，通常以单线图表示。常用的主接线方式有：单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线、双母线接线、双母线带旁路接线、双母线分段接线、双母线分段带旁路母线接线、桥式接线等。电气主接线通常是根据变电所在电力系统中的地位和作用，首先满足电力系统的安全运行与经济调度的要求，然后根据规划容量、供电负荷、电力系统短路容量、线路回路数以及电气设备特点等条件确定，并具有相应的可靠性、灵活性和经济性。2.1.2电气主接线的要求 1、基本要求 对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性。（1）可靠性各级电压变电所电气主接线的可靠性要与电力系统的可靠性相协调。当任意电气设备发生单一故障时，要避免电力系统发生非同步运行，避免发生频率崩溃和电压崩溃的事故。因此要考虑以下的可能情况：故障时断路器拒绝动作；故障继电保护装置和自动装置误动作；发生多重性故障。 （2）灵活性变电所电气主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。（3）经济性为了节省变电所的建设投资，电气主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次电气设备。2、具体要求（1）按变电所在电力系统中的地位和作用选择。电力系统中一般分为枢纽变电所、地区变电所、一般变电所、终端变电所以及用户变电所。本次设计为地区变电所。（2）考虑变电所近期和远期的发展规划。变电所的电气主接线选择应根据地方经济及电网5-10年发展规划进行选择设计，能够适应分期建设和方便扩建。（3）按负荷性质和大小来选择。在选择变电所电气主接线时，应该考虑该变电所供电负荷的重要性及供电负荷的大小等因素。同时要考虑地区电力负荷的分布情况、负荷增长速度和今后规划建设的发展趋势。对于一级负荷和绝大部分的二级负荷要保证不间断供电。（4）按变电所主变压器台数和容量选择。变压器的台数和容量能满足规划期间供电负荷的需要，并能满足当变压器故障或检修时供电负荷的需要。220KV变电所最终建设规模一般为三台，单台主变压器容量可取120MVA-180MVA。（5）当变电所中出线三级电压且中压或低压侧符合超过变压器额定容量的15%时，通常采用三绕组变压器。（6）当母线上电压变化较大而且不能用增加无功补偿容量来