华北水利水电学院毕业设计
摘 要
变电站是输电和配电的集结点。其设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。本文设计建设一座220kV降压变电所，主要是对该变电所的电气一次部分进行设计、计算。
本说明书以220kV地区变电站设计为例，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。本文通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析、安全、经济及可靠性方面考虑，确定了220kV，110kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型。对变压器保护整定电流进行了分析计算，设计中也配置了避雷器及继电保护装置方案设计，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。
本毕业设计对变电站电气部分初步做了较为详细的理论设计，并且对其电气二次部分有所涉及，这有待于在今后的学习和工作中进行研究。
关键词：变电站 短路电流 电气设备 继电保护整定
I
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ABSTRACT
Substation is the focal point in a system for transmission and distribution
of electrical energy. Designing quality of substation is directly referred to the security, stabilization, flexibility and economical operation of electric system. This thesis designs a 220kV stepdown substation and its electric primary part.
The statement about the 220kv transformer area substation design, discussed some electrical transformer stations design (one part) in power systems engineering of the entire process. Through the main transformer stations wiring design, stations wiring design stations, short circuit current calculations, check electrical equipment moving and thermal stability, set the main electrical equipment models and the parameters, the operating mode, design over-voltage protection and mine devices , design general electric graphic and distribution devices flood, and without power compensation. Lastly,complete substation design in power system.
The design is a part of the electrical transformer stations, and its second part did involve, which research it in future study and work.
KEY WORDS: Substation, Short circuit currents, electrical equipment, relay protection devices.
II
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目 录
摘 要 .................................................................... I ABSTRACT ................................................................. II 设计说明书 ................................................................ 1 1 电气主接线设计 .......................................................... 1 1.1 概述 .................................................................. 1 1.2 电气主接线的基本要求 .................................................. 1 1.3 主接线的接线方式选择 .................................................. 2 2 主变压器容量、台数及形式的选择 ......................................... 2 2.1 概述 .................................................................. 4 2.2 主变压器台数的选择 .................................................... 4 2.3 主变压器容量的选择 .................................................... 4 2.4 主变压器型式的选择 .................................................... 5 3 短路电流计算 ........................................................... 6 3.1 概述 .................................................................. 7 3.2 短路电流计算的目的 .................................................... 8 3.3 短路电流计算的一般规定 ................................................ 8 3.4 短路电流计算的内容 .................................................... 8 3.5 短路电流计算的步骤 .................................................... 9 4 电气设备的选择 ......................................................... 9 4.1概述 .................................................................. 9 4.2 断路器的选择 ......................................................... 11 4.3 隔离开关的选择 ....................................................... 13 4.4 互感器的选择 ......................................................... 13 4.5 熔断器的选择 ......................................................... 17 4.6 母线及出线的选择 ..................................................... 18 4.7 支柱绝缘子及穿墙套管的选择 ........................................... 19
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5 配电装置 .............................................................. 21 5.1 概述 ................................................................. 21 5.2 配电装置的基本要求 ................................................... 21 5.3 配电装置的设计原则 ................................................... 21 5.4 各电压等级配电装置设计 ............................................... 22 6 防雷保护的设计 ........................................................ 23 6.1 概述 ................................................................. 24 6.2 避雷器的技术参数 ..................................................... 24 6.3 避雷器的配置原则 ..................................................... 24 7 继电保护配置规划 ...................................................... 25 7.1 概述 ................................................................. 25 7.2 变压器的保护 ......................................................... 26 7.3 线路的保护 ........................................... 错误！未定义书签。 8 主变容量的确定计算 ..................................... 错误！未定义书签。 9 短路计算 .............................................................. 27 9.1 三相短路计算 ........................................................ 27 9.2 两相短路计算 ........................................................ 36 10 电气设备选择计算 ..................................................... 37 10.1 断路器选择计算 ...................................................... 38 10.2 隔离开关选择计算 .................................................... 41 10.3 互感器选择计算 ...................................................... 42 10.4 220、110KV主母线及出线的选择计算 ................................... 44 10.5 10KV母线及出线的选择计算 ............................................ 46 10.6 支持绝缘子及穿墙套管的选择 .......................................... 48 11 避雷器的选择计算 ..................................................... 49 11.1 220KV避雷器选择计算 ................................................. 49 11.2 110KV避雷器选择计算 ................................................. 50
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11.3 10KV避雷器选择计算 .................................................. 50 致谢 ..................................................................... 50 参考文献 ................................................................. 51 附录一：文献翻译 ......................................................... 51 附录二：电气主接线图 ..................................................... 60 附录三：110KV侧断面图 .................................................... 60 附录四：继电保护配置图 ................................................... 60