新疆农业大学
机械交通学院课程设计
说明书
题 目： 220KV变电站设计 课 程： 发电厂电气部分 姓 名： 都佩鑫 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气072班 学 号： 073736245 指导教师： 艾海提 职称： 教授
2011年 1月4日
目录
摘 要 ................................................................................................................................. 3 概 述 ..................................................................................................................................... 4 第一章 电气主接线设计 ....................................................................................................... 4
1.1 220kV电气主接线 ............................................................................................................. 5 第二章 变压器选择 ....................................................................................................................... 6
2.1 主变台数、容量和型式的确定 ........................................................................................ 6
2.2.1变电站主变压器台数的确定 .................................................................................. 6 2.2.2变电所主变压器容量的确定 .................................................................................. 6 2.2.3 变电站主变压器型式的选择 ................................................................................. 6
第三章 最大持续工作电流节短路计算 ....................................................................................... 7
3.1 各回路最大持续工作电流 ................................................................................................ 7 3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 ................................................................ 7 第四章 主要电气设备选择 ......................................................................................................... 7
4.1 高压断路器的选择 .......................................................................................................... 8 4.2 隔离开关的选择 ................................................................................................................ 9 4.3 220KV电压母线和绝缘子的选择 .................................................................................. 10 4.4 电流互感器的选择 ........................................................................................................ 11 4.5 电压互感器的选择 ........................................................................................................ 13 4.6 各主要电气设备选择结果一览表 .................................................................................. 13 附录:Ⅰ ........................................................................................................................................... 14 附录Ⅱ ............................................................................................................................................ 19 220kV平面布置 ............................................................................................................................. 20 结束语 ............................................................................................................................................ 21 参 考 文 献 ................................................................................................................................... 21
摘 要
本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后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的主接线，然后又通过发电机的台数和容量确定了主变压器台数，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，对高压断路器，隔离开关，母线，绝缘子，进行了选型，从而完成220kV电气一次部分的设计。
关键词：变电站 变压器
接线
概 述
变电站负荷情况及所址概况
本变电站的电压等级为10.5/220。变电站由4个系统供电，每系统S1为100MVA，容抗为0.1577，4条负荷线路,均为为100km。
该地区自然条件：海拔高度为100米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－25℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为－17℃；年雷暴日数为250天。
本设计主要通过分析上述资料，以及通最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。
第一章 电气主接线设计
现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。
1 运行的可靠
断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
2 具有一定的灵活性
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。
3 操作应尽可能简单、方便 主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。
4 经济上合理
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。
5应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。
变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。
1.1 220kV电气主接线
由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。220kV采用4回出线数目，200KV的变电站的负荷情况的一类负荷，在任何时候的不允许停电的，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。
根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图1.1及图1.2所示。
图1.1 单母线分段带旁母接线
图1.2 双母线带旁路母线接线
对图1.1及图1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-1。
表1-1 主接线方案比较表 项目 方案 技 术 方案Ⅰ 方案Ⅱ ① 简单清晰、操作方便、① 运行可靠、运行方式灵易于发展 活、便于事故处理、易② 可靠性、灵活性差 扩建 ③ 旁路断路器还可以代② 母联断路器可代替需替出线断路器，进行不检修的出线断路器工停电检修出线断路器，作