上海电力学院成教院
本科毕业设计（论文）
题 目： 220KV变电站设计
专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2009级 学生姓名： 吴杰 学 号： 142 指导教师： 余占兴
2010年 9 月 13 日
220KV变电站设计
摘要： 本设计主要介绍了220KV变电站的出线保护设计的过程、原则、方法等，利用现在广泛采用的微机保护原理和整定的新方法进行配置.
关于主接线部分的内容是基础部分，主要介绍了主接线的形式，综合比较各种接线方式的特点、各自的优缺点及变压器的选择原则等，根据任务书要求最终选择满足设计任务的主接线方案。短路电流是非常重要的部分，它主要介绍了不同运行方式下的对称短路与不对称短路计算的目的、原则、方法和具体的数据信息等，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备，电气设备的选择及校验主要是利用对称短路的计算结果进行高压电气设备（断路器、隔离开关）的校验。设计的专题部分，也是利用短路计算的结果，详细阐述了继电保护中配置的选择、整定和校验的原则、方法等，具体有反映相间短路的电流电压保护的整定计算与校验；反映接地故障的零序电流保护的整定与校验。
关键词： 综合自动化 微机保护 继电保护 整定与校验
目录
II
引言………………………………………………………………………………………………II
第1章 概述……………………………………………………………………………………1
1.1 设计依据………………………………………………………………………………………1 1.2 接入电力系统概况……………………………………………………………………………1 1.3 本变电所负荷情况分析………………………………………………………………………2 1.4 变电所自然条件………………………………………………………………………………3
第2章 电气主接线……………………………………………………………………………4
2.1 电气主接线设计的基本要求和基本原则……………………………………………………4 2.2 变电所主变压器台数、容量、形式的选择…………………………………………………5 2.3 电气主接线方案拟定及技术经济比较………………………………………………………7 2.4 变电所电气主接线特点……………………………………………………………………13
第3章 所用电设计…………………………………………………………………………14
3.1 变电所所用电电压等级确定 ………………………………………………………………14 3.2 变电所所用接线方式的确定 ………………………………………………………………14 3.3 变电所所用电源的引接 ……………………………………………………………………15 3.4 变电所所用变压器台数、容量选择………………………………………………………15 3.5 所用电接线说明……………………………………………………………………………16
第4章 短路电流计算………………………………………………………………………16
4.1 短路电流计算的目的和条件………………………………………………………………16 4.2 短路电流计算的方法及步骤………………………………………………………………17 4.3 变电所短路电流计算………………………………………………………………………18
第5章 电气设备选择与校验……………………………………………………………26
5.1 电气设备选择的原则及条件………………………………………………………………26 5.2 10kV配电装置电气设备选择………………………………………………………………26
第6章 电气系统继电保护…………………………………………………………………34
6.1继电保护整定计算……………………………………………………………………………34 6.2相间短路电流、电压保护……………………………………………………………………37 6.3零序电流保护…………………………………………………………………………………42 6.4断路器失灵保护………………………………………………………………………………46
第7章 变电站电气布置……………………………………………………………………47
7.1 电气设备总平面布置要求…………………………………………………………………47 7.2 变电所总平面布置 …………………………………………………………………………47 7.3变电所10kV配电装置的布置………………………………………………………………48
第8章主要材料汇总表………………………………………………………………………49
8.1材料汇总表…………………………………………………………………………………49 总结………………………………………………………………………………………………52 谢辞………………………………………………………………………………………………52 参看文献…………………………………………………………………………………………53
引言
电力系统是电能的生产，变换，输送，分配和使用的各种电力设备按照一定的技术与经
III
济的要求有机的组成的一个联合系统。一般将电能通过的设备称为电力系统到的一次设备，如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他用电设备等。对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，称为电力系统的二次设备。当前电能一般还不能大容量的存储、生产、输送和消费是在同一时间完成的。因此电能是能量的一种形式。与其他形式的能源相比，电能具有明显的优越性，它适宜于大量生产，集中管理，远距离传输和自动控制。故电能在工农业及人类生活中获得广泛的应用。作为电能的生产，传输和应用有关的变电所，在电力工业中起到了至关重要的作用。
本次毕业设计，目的在于巩固自己的专业知识，因为我们的设计同专业知识联系非常紧密，这就是我在进行毕业设计的同时，又对电力系统、继电保护、电气设备、电能计量等专业课进行了复习，提高了自己的专业基础水平，通过设计，使我熟悉设计过程，掌握基本的设计知识，熟悉相关的设计手册，辅导资料和国家有关规章制度。
本设计叙述了220KV变电站电气一次部分初步设计，主要包括：说明书、及相关图纸。其中说明书的内容有：主接线的选择，主变压器及厂用变压器的选择，电气设备选择。计算书的内容有：短路电流计算（即电气设备选择的相关计算）。
这次设计的参考资料主要有：电力工程设计手册、变电所及电网设计与应用、电力系统继电保护、发电厂变电所电气部分等。
由于现在自己的能力有限，时间仓促，可供查阅的资料有较大的局限性，故设计中难免存在不周之处，敬请审阅老师批评指正。在毕业设计过程中，老师给予了耐心而细致的指导，在此表示衷心谢意。
第1章 概 述
IV
1.1 设计依据
根据电网规划和某市建设负荷发展的需要，决定在某市新建一座2×180MVA 220/110/10kV降压变电所，简称变电所。
当前主要设备价格：变压器——750万元/台， 220KV SF6断路器——60万元/台，220KV高压隔离开关——7万元/台，
220KV配电装置：单母线分段带旁路——1864万元，双母线带简旁——1920万元
1.2 接入电力系统概况
1.2.1电力系统部分
1.2.1.1 与电力系统联结的接线图如图1-1
图1-1 变电站系统接线图
1.2.1.2 本变电所远期描述通过4回路220kV线路与系统相连，本期2回路与某变电所220kV电压级侧相连，并由其供电。 1.2.1.3 系统参数如图1-1所示。 1.2.2 系统对本变电所技术要求
2