220kV变电站电气一次部分设计

毕业设计（论文）任务书一、设计题目：1、题目名称220kV变电站设计2、题目来源现场二、目的和意义本设计充分应用和巩固所学专业知识，继电保护及自动装置和高电压技术等课本知识，进行实际运算，加深学生对在校期间所学知识的理解和掌握，提高学生分析计算的能力，训练学生的综合运用能力和创造能力，使学生在行将毕业参加工程实际工作之前得到电气设计工程师的初步训练，为今后的工作打下坚实的基础。三、原始资料1、建设规模：该变电所主变采用2×120MVA,其电压等级为220/110/38.5kV的变压器，220kV进出线四回，110kV进出线八回，35kV进出线八回。2、该地区的负荷预测情况及发展：2001年负荷为60MW,负荷水平增长率为10%，3、220kV系统短路容量为5600MVA，110kV系统短路容量为600MVA4、本设计中各级电压侧年最大负荷利用小时数为：220kV侧Tmax=3600小时/年110kV侧Tmax=4600小时/年35kV侧Tmax=4000小时/年5、所用负荷有：主控制室照明、主建筑物和辅助建筑物照明等为60kW，锅炉动力、检修间动力、主变冷却装置动力等为250kW。6、所址概括：该变电所地势较平，占地面积大，交通便利，出线走廊开阔，地震烈度为7度，该所接近负荷中心，区域稳定可满足建所要求。四、设计说明书应包括的内容原始资料的分析；变电所的主结线方案设计；主变压器的选择；④短路电流计算及一次设备和导体的选择；⑤高压配电系统及配电装置设计；⑥所用电的设计；⑦防雷和接地设计；⑧保护配置及整定计算等等。五、设计应完成的图纸1、设计说明书；2、电气主接线图；3、配电装置图。六、主要参考资料电气工程电气设计手册专业课程教材七、进度要求1、实习阶段第周（月日）至第周（月日）共周2、设计阶段第周（月日）至第周（月日）共周3、答辩日期第周（年月日）八、其它要求220kV变电站设计摘要本设计书主要介绍了220kV区域变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kV区域变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kV、110kV、35kV线路的选择和短路电流的计算。设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。关键词：变电站；主接线；变压器220kVsubstationdesignABSTRACTThedesignofthebookintroducestheregional220kVelectricalsubstationdesignapartofthecontentanddesign.Thedesignofthecontentsoftheelectricalsubstation220kVmainregionalcablechoice,themaintransformer,thetransformerusedinthechoiceofbus,circuitbreakersandisolationswitchoption,theconfigurationoftransformer,220kV,110kV,35kVlinechoiceandshort-circuitcurrentcalculations.Thedesignofthemainhighpressurealsohadachoiceofelectricalequipmentandcomputing,suchascircuitbreakers,isolatingswitches,voltagetransformers,currenttransformersandsoon.Inaddition,alightningprotectiondesignandcomputing,increasedthesafetyoftheentiresubstation.Keywords:substation;mainconnection;transformer目录摘要...........................................................3ABSTRACT.........................................................4第1章引言......................................................71.1国内外现状和发展趋势......................................71.2原始资料简要分析..........................................9第2章电气主接线的设计.........................................102.1电气主接线设计概述.......................................102.2主接线的基本接线形式及其特点............................122.3电气主接线的确定.........................................14第3章主变压器的选择...........................................183.1主变压器台数和容量的确定.................................183.2主变压器型式的选择......................................203.3主变压器的选择结果.......................................21第4章短路电流计算.............................................224.1电路各元件参数标幺值的计算...............................224.2三相短路电流计算.........................................234.3两相短路电流计算.........................................28第5章导体和电气设备的选择.....................................305.1断路器和隔离开关的选择...................................315.2电流互感器的选择.........................................415.3电压互感器的选择.........................................485.4导体的选择与校验.........................................495.5互感器在主接线中的配置....................错误!未定义书签。第6章高压配电系统及配电装置设计................错误!未定义书签。6.1配电装置的要求............................错误!未定义书签。6.2配电装置的分类............................错误!未定义书签。6.3配电装置的应用............................错误!未定义书签。6.4配电装置的设计要求及步骤..................错误!未定义书签。6.5屋内配电装置的布置原则....................错误!未定义书签。6.6本设计中配电装置的确定....................错误!未定义书签。第7章所用电的设计.............................................517.1所用电源数量及容量.......................................517.2所用电源引接方式.........................................53第8章防雷和接地设计..........................................548.1防雷设计.................................................548.2接地设计.................................................61第9章保护配置.................................................629.1变压器的保护配置.........................................629.2母线的保护配置...........................................63第10章总结....................................................64参考文献........................................................65附录Ⅰ：外文文献原文............................................66第1章引言1.1国内外现状和发展趋势数字化变电站技术发展现状和趋势以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。当前的变电站自动化技术20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量内存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国内代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。国外变电站自动化技术国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。原始变电站自动化系统存在的问题资料分目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国内也没有相应的技术标准出台。标准和规范的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系统在通讯网络的选择、通讯传输协议的采用方面存在很大