220KV变压器毕业论文(修改).doc

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1、摘 要随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。 本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。关键字：变电站；短路计算；设备选择；防雷保护。目 录摘 要2引 言5任 务 书6第一章 主变压器的选择71.1 主变压器的选择原则71.1.1 主变压器容量和台数的选择原则71.1.2 主变压器容量的选择71.1.3 主变压器型式的选择81.1.4 绕组数量和连接形式的选择81.2 主变压器选择结果91.3 所用变选择9第二章 电

2、气主接线的设计112.1 主接线概述112.2 主接线设计原则112.3 主接线的选择11第三章 220KV变电站电气部分短路计算153.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算153.2 10KV侧短路计算163.3 220KV侧短路计算193.4 110KV侧短路计算21第四章 导体和电气设备的选择234.1 断路器和隔离开关的选择244.1.1 220KV出线、主变侧244.1.2 主变110KV侧284.1.3 10KV断路器隔离开关的选择304.2 电流互感器的选择354.2.1 220KV侧电流互感器的选择354.2.2 110KV侧的电流互感器的选择374.2.3 10KV侧电流互感器的

3、选择384.3 电压互感器的选择394.3.1 220KV侧母线电压互感器的选择394.3.2 110KV母线设备PT的选择404.3.3 10KV母线设备电压互感器的选择404.4 导体的选择与校验404.4.1 220KV母线404.4.2 110KV母线414.4.3 10KV母线的选择424.4.4 变压器220KV侧引接线的选择与校验444.4.5 变压器110KV侧引接线的选择与校验454.4.6 变压器10KV侧引接线的选择与校验46第五章 防雷保护及接地485.1 防雷保护485.1.1 直击雷过电压保护485.1.2 雷电侵入波保护49第六章 电气总平面布置及配电装置的选择5

4、16.1 配电装置的确定516.2 电气总平面布置516.2.1电气总平面布置的要求516.2.2电气总平面布置51第七章 继电保护配置537.1 主变保护的配置537.1.1 主变压器的主保护537.1.2 主变压器的后备保护537.2 110KV线路相间保护整定计算537.2.1 参数计算：537.2.2 114开关相间保护整定计算547.2.3 111开关相间保护整定计算55第八章 结束语58参考文献59致 谢60引 言 电力事业的日益发展紧系着国计民生。它的发展水平和电气的程度，是衡量一个国家的国民经济发展水平及其社会现代化水平高低的一个重要标志。 全面建设小康社会的宏伟目标，从一定意

5、义上讲，实现这个宏伟目标，需要强有力的电力支撑，需要安全可靠的电力供应，需要优质高效的电力服务。本毕业设计是在完成本专业所有课程后进行的综合能力考核。通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设备的选择及校验、线路图的绘制以及避雷器针高度的选择等步骤、最终确定了220kV变电站所需的主要电器设备、主接线图以及变电站防雷保护方案。通过本次毕业设计，达到了巩固“发电厂电气部分”课程的理论知识，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，体验和巩固我们所学的专业基础和专业知识的水平和能力，培养我们运用所学知识去分析和解决与本专业相关的实际问题，培养我们独立分析和解决问题的能力

6、的目的。务求使我们更加熟悉电气主接线，电力系统的潮流及短路计算以及各种电力手册及其电力专业工具书的使用，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，并在设计中增新、拓宽。提高专业知识，拓宽、提高专业知识，完善知识结构，开发创造型思维，提高专业技术水平和管理，增强计算机应用能力，成为一专多能的高层次复合型人才。任 务 书本次设计任务新建一座220kV区域变电所。该所建成后与110kV和220kV电网相连，并供给近区用户供电。原始资料该所有220kV、110kV和10kV三个电压等级。220kV出线6回（其中备用2回），110kV出线10回（其中备用2回），10kV出线12回（其中备用2回）。11

7、0kV侧有两回出线供给大型厂用，其容量为80000kVA，其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线总负荷为100MVA。10kV侧总负荷为35000kVA，类用户占60%，最大一回出线负荷为2500kVA，最大负荷与最小负荷之比为0.65。本站选址条件较好，土地较为平整充裕，年平均最高温度40，年平均最低气温-2，地震强度6级以下。58第一章 主变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。1.1 主变压器的选择原则1.1.1 主变压器容量和台数的选择原则1、主变容量选择应考虑：（1）主变容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑

8、远期1020年的负荷发展。（2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的级和级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的60%。（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化。2.主变台数的考虑原则：（1）对大城市的一次变，在中、低压侧构成环网的情况下，装两台主变为宜。（2）对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可能性。（3）对规划只装两台的主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级

9、设计，以便负荷发展时更换主变。1.1.2 主变压器容量的选择台数选择又上分析可知应选两台主变。主变压器容量Se的确定：Smax=80+100+35=215MVA 同时率取0.85 容量确定：Se=0.70.85Smaxe5*0.05 Se=0.70.85215e0.25164.3MVA1.1.3 主变压器型式的选择选择主变压器，需考虑如下原则：（1）当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变压器。（2）当发电厂与系统连接的电压为500KV时，已经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500K

10、V的，宜选用三相变压器。（3）对于500KV变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台（或一组）变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退出，造成全网停电；如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成所停电。为此要经过经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等，确定是否需要备用相。1.1.4 绕组数量和连接形式的选择具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变

11、压器5。1.2 主变压器选择结果查电力工程电气设备手册：电气一次部分，选定变压器的容量为180MVA。由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查大型变压器技术数据选定主变型号为：SFPS7-18000/220。主要技术参数如下：额定容量：180000（KVA）额定电压：高压22022.5% ；中压121； 低压10.5（KV）连接组标号：YN/yn0/d11空载损耗：178(KW)阻抗电压（%）：高中：14.0；中低：7.0；高低：23.0空载电流（%）：0.7所以一次性选择两台SFPS7-180000/220型变压器为主变。1.3 所用变选择 1.选择原则：所用电负荷按1-5

12、变电所容量计，这里按照主变容量的2计算，设置2台所用变相互备用。2.所用变容量计算:S=2Se=1505002=301KVA所用变压器参数:型号：S9315/10U1e=6.35%（KV） U2e=0.4（KV）连接组别：Y，yn0空载损耗：0.70（KW）阻抗电压：4（%）空载电流：1.5（%）第二章 电气主接线的设计2.1 主接线概述电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体

13、结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。2.2 主接线设计原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为

14、准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则8。2.3 主接线的选择根据主接线方式，并结合待建变电站的实际，现对各电压等级采取的主接线方式作如下分述：一、220KV主接线形式的选择拟定双母线接线方式或双母带旁路接线方式。两种方式比较：220kV出线6回，而双母接线使用范围是110220KV出线数为5回及以上时。满足主接线的要求。且具备供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。220kV出线6回，而由于本回路为重要负荷停电对其影响很大，因而选用双母带旁路接线方式。双母线带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。 综合所述，220KV电压等级采用侧双母线带旁路接线方式，220KV主接线形式如下所示：（图24）