220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì) 金晶

220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì) 金晶,220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì),金晶,kv,變電站,電氣,一次,初步設(shè)計(jì) 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)題 目 220kV變電站電氣一次 初步設(shè)計(jì)系 別電力工程系專業(yè)班級(jí) 電氣07k6學(xué)生姓名金晶指導(dǎo)教師胡永強(qiáng)二一一年六月I220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，用電已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。為了保證供配電要求，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要越來越全面、系統(tǒng)，而供電系統(tǒng)的核心部分是變電所，因此設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電所是極為重要的。本文針對(duì)220kV變電所的特點(diǎn)，闡述了220kV變電所的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟，并進(jìn)行了相關(guān)的計(jì)算和校驗(yàn)。本次所設(shè)計(jì)的變電站是地區(qū)變電站，變電站最后規(guī)模：容量為2120MVA，容量比為100/100/50，采用三相三繞組有載調(diào)壓變壓器。220kV側(cè)本期進(jìn)線有2回，110kV本期出線6回，35kV本期出線 8回，主接線形式為220kV主接線采用雙母線分段接線，110kV主接線采用單母線帶旁路接線，35kV采用單母線分段接線。本變電站配電裝置為：220kV、110kV采用改進(jìn)半高型配電裝置，35kV采用屋內(nèi)成套配電裝置，220kV及110kV均采用斷路器單列布置。本次設(shè)計(jì)論文是以我國現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，所設(shè)計(jì)的是一次初步設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對(duì)各種方案進(jìn)行比較而得出。文中介紹的220kV變電站的設(shè)計(jì)方法、思路及新技術(shù)的應(yīng)用可以作為相關(guān)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：變電站；設(shè)計(jì)方法；電氣主接線；配電裝置 DESIGN OF THE 220kV SUBSTATIONAbstractWith the economic development and the modern industry developments of quick rising, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity and electricity using also becomes important of the development and supervision in our country. In order to guarantee the power supply requirements,the design of the power supply system should become more and more completely and systematic. Because the power supply system，s hard core is a transformer substation, designing and constructing a security and economical transformer substation is great importance.The text aims at the characteristics of the 220 kV substations, elaborates design way of thinking, designs step of the 220 kV substation and carries on the related calculation. This time designs the transformer substation is the local transformer substation. The transformer substation final scale: The capacity is 2*120MVA, the capacity changes into 100/100/50, uses three-phase three-winding on-load tap-changing transformer. The 220kV side that issue comes beyond a line has 2, the 110kV which issue goes beyond 10 lines, the 35kV going beyond a line, this issue 6 the main wiring form is 220kV main wiring useing the double bus segment connecting. 110kV and the 35kV uses the single bus bar partition wiring. This transformer substation power distribution equipment is: 220kV, 110kV use improved half-power distribution unit, 35kV use house set within power distribution equipment, 220kV and 110kV use the circuit breaker single row arrangement.This basis of the design is our country present technical standards and each related standard regulations and so on, designs is a preliminary design, provides the firsthand information according to the project description, the reference pertinent data and the books, carries on the comparison to each kind of plan to obtain.The text introduces the design method on way of thinking and new technique of the 220 kV substations which can be the theories of related design.Keywords: substation; method of design; Electrical main wiring; supply and distribution electricity目 錄摘 要IAbstractII目 錄11 前言12 變電站的原始資料分析22.1 變電站的類型22.2 變電站的電壓等級(jí)22.3 負(fù)荷情況22.4 進(jìn)出線情況22.5 系統(tǒng)情況22.6 環(huán)境條件23 變電站的設(shè)計(jì)33.1 電氣主接線的選擇33.1.1 電氣主接的線設(shè)計(jì)要求33.1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)原則33.1.3 設(shè)計(jì)主接線的基本要求33.2 主接線方式的初步選擇43.2.1 幾種主接線方式簡介43.2.2 選擇初步設(shè)計(jì)方案63.3 主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及形式的選擇103.3.1 概述103.3.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇113.3.3 主變壓器容量的選擇113.3.4 主變壓器型式的選擇123.3.5 主變壓器確定134 變電站短路電流計(jì)算144.1 概述144.2 短路電流計(jì)算的目的144.3 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定144.4 短路電流計(jì)算基準(zhǔn)值154.5 短路電流計(jì)算步驟154.6 短路電流計(jì)算165 變電站電氣設(shè)備的選擇185.1 概述185.2 斷路器的選擇195.2.1 概述19485.2.2 斷路器的選擇計(jì)算205.3 隔離開關(guān)的選擇225.4 高壓熔斷器的選擇245.5 互感器的選擇245.5.1 概述245.6 母線的選擇285.6.1 概述285.6.2 母線的選擇計(jì)算285.7.1 絕緣子選擇條件305.7.2 絕緣子選擇305.8 穿墻套管的選擇315.9 避雷器的選擇315.9.1避雷器的選擇條件315.9.2避雷器的選擇325.10 最佳方案的確定335.10.1 概述335.10.2 計(jì)算綜合投資335.10.3 計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用345.11 無功補(bǔ)償及補(bǔ)償裝置的選擇355.11.1 概述355.11.3 補(bǔ)償裝置容量的選擇376 電氣總平面布置及配電裝置的選擇386.1 概述386.2 電氣總平面布置427 變電站的保護(hù)設(shè)計(jì)447.1 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)447.2 避雷針的配置原則447.3 變電站的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)44結(jié)論46參考文獻(xiàn)47致謝481 前言 近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，用電也成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一，各地都在興建一系列的供配電裝置。變電站的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與運(yùn)行的根本任務(wù)，是在國家發(fā)展計(jì)劃的統(tǒng)籌規(guī)劃下，合理的開發(fā)和利用能源，用最少的支出(含投資和運(yùn)行成本)為國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活提供充足、可靠和高質(zhì)量的電能。變電站由發(fā)、送、變、配等不同環(huán)節(jié)以及相應(yīng)的通信、安全自動(dòng)、繼電保護(hù)和調(diào)度自動(dòng)化等系統(tǒng)組成，它的形成和發(fā)展，又經(jīng)歷了規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行等不同階段。但現(xiàn)代變電站是一個(gè)十分龐大而又高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，在各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)之間和各個(gè)環(huán)節(jié)之間，既相互制約又能在一定條件下相互支持和互為補(bǔ)充。為了適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，需要密切結(jié)合我國的實(shí)際條件，從電力系統(tǒng)的全局著眼，瞻前顧后，需要設(shè)計(jì)出一系列的符合我國各個(gè)地區(qū)的用以供電的變電站，用以協(xié)調(diào)各專業(yè)系統(tǒng)和各階段有關(guān)的各項(xiàng)工作，以求取得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合效益。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的就在于進(jìn)一步鞏固和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，達(dá)到理論與實(shí)際相聯(lián)系，使所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)具體化、形象化。本次設(shè)計(jì)可作為對(duì)所有專業(yè)課程的一次綜合能力考核。內(nèi)容為220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理設(shè)計(jì)，務(wù)求掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)過程。通過對(duì)原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇及校驗(yàn)、線路圖的繪制以及避雷器、避雷針的選擇等步驟、最終確定了2200kV變電站所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防雷保護(hù)方案。2 變電站的原始資料分析2.1 變電站的類型220kV地區(qū)變電所2.2 變電站的電壓等級(jí)220/110/35 kV2.3 負(fù)荷情況110kV側(cè)：最大100MW，最小80MW， 5300小時(shí)， 0.9035 kV側(cè)：最大23MW，最小18MW， 5200小時(shí)， 0.852.4 進(jìn)出線情況220kV側(cè)：進(jìn)線2回； 110kV側(cè)：出線6回；35kV側(cè)：出線8回2.5 系統(tǒng)情況1）220kV母線電壓滿足常調(diào)壓要求；2）系統(tǒng)220kV母線的短路電流標(biāo)幺值為25（SB100MVA）；3) 110kV和35kV對(duì)端無電源2.6 環(huán)境條件1）最高溫度40C，最低溫度-25C，年平均溫度20C；2）土壤電阻率 0.93）二次額定電壓選擇電壓互感器的二次側(cè)額定電壓通常是供額定電壓為100V的儀表和繼電器的電壓繞組使用，應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按表5-11擇：表5-11 電壓互感器二次側(cè)額定電壓接 線型 式電網(wǎng)電壓（kV）型 式二次繞組電壓（kV）接成開口三角形輔助繞組電壓（kV）一臺(tái)PT不完全星形接 線方式335單相式100無此繞組Yo/ Yo/110J5