220kV变电站设计

220KV降压变电所电气一次部分初步设计-1-编号（学号）：届本科毕业论文（设计）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：220KV降压变电所电气一次部分初步设计-2-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第二章主变压器的选择…………………………………………………………………7第一节主变容量、参数确定…………………………………………………………7第二节过载能力校验…………………………………………………………………9第三章主接线的确定……………………………………………………………………10第一节主接线方案拟定………………………………………………………………10第二节主接线确定……………………………………………………………………12第四章电气设备的选择与校验…………………………………………………………14第一节短路电流计算…………………………………………………………………14第二节220KV高压断路器的选择与校验……………………………………………25第三节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…………………………………………………33220KV降压变电所电气一次部分初步设计-3-第七节互感器的配置…………………………………………………………………41第五章所用电的接线方式与所用变压器的选择………………………………………44第一节所用电的接线方式确定………………………………………………………44第二节所用变压器的选择……………………………………………………………46第六章防雷规划…………………………………………………………………………46参考文献致谢220KV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：220KV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220KV降压变电所电气一次部分初步设计-4-10KV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hT5500max，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5.10KV隔离开关型号、参数选择与校验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：220KV降压变电所电气一次部分初步设计我们这次设计的题目是：220KV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hT5500max，同时率取0.9，线路损耗取5%。该变电所的所址，地势平坦，交通方便，环境最高温度为40ºC。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：1.本变电所主变的台数、容量和类型。220KV降压变电所电气一次部分初步设计-5-2.设计本变电所电气主接线。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。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0。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：95.09.08.517.0cos7.0MVASMe34.35MVA二、变压器参数的确定表2—1变压器的参数型号OSFP7—40000/220额定容量（kVA）40000电压组合及其分接头范围高压(kV)220±2×2.5%220KV降压变电所电气一次部分初步设计-6-中压(kV)121低压(kV)10.5连接组标号YN,a0,d11空载损耗(kW)33负载损耗(kW)135空载电流(%)0.8阻抗电压(%)高—中8—10高—低28—34中—低18—24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213.第一部分：O:自耦第二部分S：三相第三部分：F:风冷由表所知：8%)21(SV28%)31('SV18%')32(SV%)31(SV56)50100(28)%(3)31('NNSSSV%)32(SV=36)50100(18)%('3)32(NNSSSV由此可计算出各绕组的等值电抗如下：14)36568(21%%%(21%)32()31()21(1SSSSVVVV6)56368(21%%%(21%)31()32()21(2SSSSVVVV42)83656(21%%%(21%)21()32()31(3SSSSVVVV归算到220KV侧得：4.16910400002201001410100%323211NNSSVVX6.721040000220100610100%323222NNSSVVX2.50810400002201004210100%323233NNSSVVX选取基准值MVASB100,KVVB230,化为标幺值为：3202.02301004.1692211BBVSXX1372.02301006.722222BBVSXX220KV降压变电所电气一次部分初步设计-7-9607.02301002.5082233BBVSXX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90.01)(2122221211KttttItItIKnnn由1K及过负荷小时数T查“变压器正常过负荷