摘要
某220kV变电站电气部分设计
专 业： 电力系统及其自动化 学 号：6100307198 学生姓名： 万欣祺 指导教师：张忠会
摘要
本设计的主要内容是对一座220kV变电站的电气部分进行设计。设计要求采用2回220kV进线，110kV出线7回，10kV出线9回。分三期完成，一期完成220kV进线2回，110kV出线3回，10kV出线3回。具体设计项目包括：主变容量选择、电气主接线方案设计、电气总平面布置、短路电流计算、一次设备的选择及校验、各级电压配电装置的布置、二次回路方案的选择及继电保护的整定 所用电设计、防雷接地方案的设计。
本设计中所涉及的主要计算包括：短路计算、一次设备校验计算、继电保护整定计算。
关键词：220kV；变电站；设计；短路计算；校验
I
Abstract
Design for the electrical part of a 220kV substation
Abstract
The main target of this design is the electrical part of a 220kV substation. Design requires that using two 220kV back into line, seven to 110kV line and 9 to 10kV line. The whole project is divided into tree periods while two 220kV back into line, three 110kV line and three 10kV line are planed to be accomplished in the first period. This design includes following parts: selection of the capacity of the main transfer, main connection, plane arrangement, short circuit calculation, first side facility selection and verification, plane arrangement for each voltage part, rely protection design, substation-used electricity design, lightning protection design.
The main calculation mentioned in this design including: short circuit calculation, verification calculation for first part facility, rely protection calculation. Keyword: 220kV；Substation；Design；Short circuit calculation；verification
II
目录
目录
摘要 ................................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................... II 第一章 概述 ..................................................................................................................1
1.1变电站及其设计概述 .......................................................................................1 1.2本次设计概述 ...................................................................................................1 第二章 根据规定的容量选择主变 ..............................................................................2
2.1 主变选择的原则 ..............................................................................................2 2.2 本所主变的选择 ..............................................................................................2 第三章 电气主接线方式设计 ......................................................................................4
3.1 电气主接线设计主要原则及初步方案 ..........................................................4 3.2单母线分段接线 ...............................................................................................4 3.3 双母线接线 ......................................................................................................7 3.4 本所主接线方案 ..............................................................................................9 第四章 电气总平面设计 ............................................................................................10
4.1 变电所平面布置的一般原则 ........................................................................10 4.2 本变电所的平面布置方案 ............................................................................10 第五章 短路电流计算 ................................................................................................12
5.1计算k-1短路时的情况..................................................................................12 5.2 计算k-2点短路时的情况.............................................................................13 5.3计算k-3点短路时的情况..............................................................................15 5.4计算k-l1短路时的情况 ................................................................................16 5.5计算k-l2短路时的情况 ................................................................................17 第六章 一次设备的选择及校验 ................................................................................19
6.1 220kV侧一次设备的选择 .............................................................................19 6.2变电所220kV侧高压一次设备的校验 ........................................................19 6.3 110kV侧一次设备的选择 .............................................................................26 6.4 110kV侧高压一次设备的校验 .....................................................................27 6.5 10kV侧一次设备的选择 ...............................................................................27 6.6 10kV侧高压一次设备的校验 .......................................................................27 6.7电缆的选择 .....................................................................................................27 6.8电缆的校验 .....................................................................................................27 第七章 各级电压配电装置的布置 ............................................................................28
III
目录
7.1 220kV配电装置方案 .....................................................................................28 7.2 110kV配电装置方案 .....................................................................................31 7.3 10kV侧配电装置方案 ...................................................................................32 第八章 二次回路方案的选择及继电保护的整定 ....................................................34
8.1 二次回路方案选择 ........................................................................................34 8.2 继电保护的整定 ............................................................................................34 第九章 所用电设计 ....................................................................................................38
9.1 所用电设计的一般原则 ................................................................................38 9.2 本所所用电设计 ............................................................................................38 第十章 防雷接地方案的设计 ....................................................................................40
10.1变电所接地与防雷概述 ...............................................................................40 10.2 变电所防雷设计 ..........................................................................................41 10.3变电所接地设计 ...........................................................................................43 第十一章 设计总结 ....................................................................................................45 附录 ..............................................................................................................................46 参考文献 ......................................................................................................................48
IV
第一章 概述
第一章 概述
1.1变电站及其设计概述
作为现代工业生产的主要能源和动力，电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配简单经济、便于控制、调节和测量[1]。随着经济的发展、工业以及人们生活水平的提高，电能在现代工业以及整个国民经济生活中应用的越来越广泛。
变电所有改变电压、接受和分配电能、控制潮流和调节电压的作用，是电力系统中的节点。以改变电压为例，发电厂发出的电经过升压变电所升压后通过输电线路送到远方，又经过降压变电所降压后供给用户使用。本次设计的对象是一座220kV的降压变电所。
设计工作是整个变电所工程建设的关键环节，是整个工程的灵魂。做好设计工作，对整个变电所工程的工期、质量、投资费用和建成投产后得运行安全可靠性和综合经济效益，起着决定性的作用[2]。
在变电所工程设计的各个阶段中，电气专业始终都是主体专业，但设计成品往往要由整个工程组统一提出，电气专业的设计内容是其中的一部分。本次设计的内容就只限于220kV变电所的电气部分。
1.2本次设计概述
本次设计的主要任务是设计一个220kV变电所，具体情况在设计任务书中已经给出，这里不再赘述，现将设计的大致内容介绍如下：
本设计内容可分为如下部分：（1）主变容量选择、（2）电气主接线方案设计、（3）电气总平面布置、（4）短路电流计算、（5）一次设备的选择及校验、（6）各级电压配电装置的布置、（7）二次回路方案的选择及继电保护的整定、（8）所用电设计、（9）防雷接地方案的设计。
1