1、x 6-2 微机保护的配置规划- 49x 6-3 安全自动装置的配置规划-52结论- 54总结体会- 55谢辞- 56参考文献 - 57- 58 -摘 要：本站是220KV的地区性通过变电站110kV侧有10回出线，负荷60MW；35kV侧有8回出线，负荷40MW，穿越功率为30000KVA， 也是本地区电网电能分配中心。主接线的确定不仅与电力系统及变电所本身的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关，而且对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响，因此必须从全局出发，统筹兼顾，根据本变电站所在系统中的地为，进出线回路数，负荷情况，工程特点，周围环境条件等，来确定合理的设
2、计方案。本站经过技术经济比较，220KV、110KV、35KV分别采用外桥接线方式、双母线接线方式及单母线分段接线方式。通过近似短路电流计算对电器设备进行了选择。主变压器选用2台无激磁调压三绕组变压器，单台容量为75MW。220KV选用SF6断路器，110KV选用SF6断路器，110KV高压设备按户外普通中型布置，35KV 高压设备按屋内布置，其中 35kV选用经济适用的真空断路器。站内高压设备用4棵25米避雷针进行防雷保护。对变电站电气二次部分的仪表、继电保护、及自动装置进行规划设计。 关键词：主接线、短路电流计算、一次设备选择、配电装置布置、防雷、仪表、继电保护、自动装置毕业设计任务书1、
3、设计题目：220kV地区性终端变电站初步设计2、电场参数（系统基准 Sj=3000MVA）3、变电站参数（1）地区性通过变电站。（2）电压220kV（3）站用电率0.75（4）电源距离63KM（5）Tmax=6000h（6）系统容量3000MVA（7）Xd*=0.5（8）110kV系统有10回出线，带有负荷60MW, 距离40km。（9）35kV系统有8回出线带有负荷40MW，距离50km，其中有电缆1条，距离8km，（10）cos=0.8（11）变电站不受场地限制，设计条件为标准状态。前 言 20*年7月19日至9月16日,我们发电厂及电力系统专业漫湾班的全体同学在漫湾发电厂进行了为期两个月
4、毕业设计。 毕业是对三年所学专业知识一次总的复习和总结，也是对我三年来所学知识综合运用的一次测试。通过这次毕业设计提高了自身综合素质和工程实践能力,使所学的知识得到进一步巩固和升华。同时也对培养我们的敬业品德、独立工作、独立思考、理论联系实际作风具有深远的影响。我的课题是设计一座220kV地区性通过变电站，以220KV电压等级向110KV系统和35KV系统两个电压等级送电。110kV系统有10回出线，负荷为60MW；35kV 系统有8回出线，负荷为40MW，其中有1回电缆出线。变电站的年利用率达6000小时,系统容量3000KVA 。地区通过变电所高压侧以接受功率为主，供给地区的中压侧和附近的
5、低压侧负荷。全所停电后，将响地区供电，所以主接线应具有较高的可靠性。本站220KV、110KV、35KV分别采用外桥接线方式、双母线接线方式及单母线分段接线方式。220KV、110KV选用了检修周期长，可靠性高的SF6断路器，35kV选用经济适用的真空断路器。220KV、110KV高压设备按户外普通中型布置，35KV 高压设备按屋内布置，其中35kV采用真空断路器单列布置。本次设计的重点是确定该变电所电气一次主接线的几种建设方案，然后在几种方案中从考虑运行的可靠性、灵活性以及投资的经济性等进行综合比较,确定出最佳的变电所电气一次主接线方案；近似计算短路电流，并以其为依据对变电所电气一次设备、配
6、电装置进行选择、校验与布置，对变电站电气二次部分进行综合自动化规划设计；编制设计说明书，绘制电气主接线图、220KV主变进线设备剖面布置图、直击雷保护范围图等。本站设备选择优先采用具有目前先进技术的设备。第一章 变电所电气主接线设计x 1-1 主接线方案的选择、比较、确定电气主接线是高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路。它用规定的设备文字和图形符号按工作顺序排列，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元件接线图。主接线设计的基本要求是，根据SDJ-288规程规定：变电所的电气主接线应据该变电所在电力系统中的地位、变电所的规划容量、负荷性质、线路，变压器连接元
7、件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电的可靠、运行灵活、操作方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。因此，本设计主接线的确定不仅对变电所本身电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定密切相关，而且对电力系统整体运行的可靠性、灵活性和经济性有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，最终得出合理的主接线方案。一、对原始资料的分析系统容量Se3000MVA、电压等级为220kV、电源距离为63km、站用电率为0.75、Tmax=6000h、 Xd*=0.5（以1500为Sj的标幺值）， 110kV系统有10回出线，带有负荷60MW, 送电距离为40km， 35
8、kV系统有8回出线带有负荷40MW，送电距离为50km，其中有电缆1条，送电距离为8km，cos=0.8，变电站不受场地限制，设计条件为标准状态。根据以上原始资料分析，我认为该变电站供电出线虽多但负荷相对较轻，在确定主接线的方案时应保证供电的安全可靠性，还应具有一定的灵活性，操作应尽可能简单、方便，经济上合理。二、主接线方案初步拟订根据电力工程电气设计手册要求，以上三种电压等级接线方式可行方案如下：电压等级序号比较的接线方案优 点缺 点备注220kV单母分段接线接线简单，操作方便，扩建方便，分段断路器正常工作时，可投入也可断开。断开时，两段母线供电互不影响。任一分段母线或母线隔离开关故障或检修
9、时，连接在该段母线上回路都将停电。可行外桥形接线接线清晰简单，采用设备少。变压器故障或切除、投入时，不影响其余回路工作。在线路故障或切除、投入时，要使相应变压器短时停电，并且操作复杂。 110kV双母线接线供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验。使用设备多，配电装置复杂，投资多，运行中隔离开关作操作电器，易发生误操作。接线简单，操作方便。分段断路器正常工作时，可断开，也可投入。断开时，两段母线供电互不影响，还可限制短路电流。投入时，任一母线故障，该断路器断开，非故障段母线仍能正常工作。供电容量较小，配电装置数量增多。对重要负荷，必须采用接在不同母线段上的两条出线同时供电，可靠性受到限制。35k
10、V单母分段兼旁路断路器供电可靠性高，检修与旁路母线相连的任一回路的断路器时，该回路可不停电。增加投资。保护复杂。欠佳三、主接线方案的比较通过对以上接线方式的比较及考虑给定的原始参数, 我认为220kV为保证供电可靠，可采用单母线分段或外桥形接线。110kV系统因出线有10回，为提高供电可靠性和灵活性，可采用单母线分段和双母线接线。35kV系统出线8回路，电压等级低，宜采用屋内配电，根据电力工程电气设计手册（电气一次部分）相关要求。初步拟定出以下两个方案：方案A： 220kV采用单母线分段接线方式，110kV采用单母线分段接线，35kV采用单母线分段接线。方案B：220kV采用外桥形接线方式，1
11、10kV采用双母线接线，35kV采用单母线分段接线。对方案A与方案B进行的可靠性,灵活性,经济性比较如下： 方 案A接 线 方 案 B接 线方 案 A 方 案 B可靠性220kV采用单母分段接线，接线简单，但所用设备多。任一断路器、母线故障或检修，不影响下级母线供电。110KV、35KV均采用单母分段接线，当一段母线故障检修时，该段母线上的所有回路都要停电。110kV母线有出线10回，所带负荷60MW，35kV母线有出线8回，所带负荷40MW只要对重要用户采用双电源供电,可靠性还是能保证的。此方案可靠性一般。220kV采用外桥形接线，接线简单，所用设备少。任一断路器故障或检修，不影响供电。 但
12、倒换操作复杂。110kV采用双母线接线，可靠性高，通过两组母线隔离开关的倒换操作，轮流检修母线，一组母线故障后，能迅速恢复供电，保证供电不间断，适用于110KV母线出线回路数超过8回的接线。35kV母线有出线8回，所带负荷不太大，采用单母线分段接线，可靠性能满足要求，此方案可行性较高。灵活性110kV 、35KV、10KV三个电压等级都为单母线分段接线，运行方式相对简单，操作方便，便于扩建和发展。220kV采用外桥形接线，运行方式灵活，操作方便。110kV双母线接线，35kV单母线分段接线，调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，灵活适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要
13、。经济性本方案接线简单，设备少，二次控制与保护方式简单，投资省。本方案因35kV为双母线接线，增加一组母线和每回路增加一组母线隔离开关，配电装置复杂，投资较多。四、确定最优主接线设计方案通过对方案A和方案B的比较，方案I在经济性方面比方案B好，投资省，但在可靠性方面一般；方案II可靠性优于方案A ，但经济性方面比方案A差，投资较大。从该变电站在系统中的地位和性质出发，综合考虑可靠性、灵活性、经济性和今后的扩建、发展。最终选择方案A为本变电站的电气主接线。主接线图如下：（详细主接线图见附图1）电气主接线图x 1-2主变压器选择一、 主变压器的选择 在各级电压等级的变电站中，变压器是主要的电气设备
14、之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。 主变容量和台数的选择，应根据电力系统设计技术规程SDJ-161-85有关规定和审批的电力规划设计决定进行。1、 主变台数及容量的选择主变台数根据电力工程电气设备手册电气一次部分P214：为保证供电的可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响对用户供电，变电所一般装设两台主变压器。本变电站因Tmax=6000h，且110KV、35KV出线回数较多，所供负荷不轻，在电网中有着重要地位，在设计中选择2台同型号等容量的主变压器以保障可靠供电。容量选择110KV侧的负荷为60MW，35KV侧的
15、负荷为40MW，总的负荷为100MW。本变电站虽有30000KVA的穿越功率通过，但在案主变压器容量确定上不与考虑，只在220KV母线侧予以考虑，主变压器容量应根据5-10年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力。对装设2台变压器的变电所，每台变压器额定容量一般按下式选择：Sn=0.6PM。PM为变电所最大负荷。这样，当一台变压器停用时，可保证对60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，则可保证对84%负荷的供电。由于一般电网变电所大约有25%的非重要负荷，因此采用Sn=0.6PM，对变电所保证重要负荷来说多数是可行的。所以Sn=0.6 （60+40）60MW
16、。考虑到在实际运行生产中的经济、规范，便于维护、调试以及安装检修，本所选择相同型号的2台主变压器，单台变压器的容量为75MW。2、 主变压器型号选择相数的选择 由于本站不受运输条件的限制，查阅电气设计手册P216，在330KV及以下的变电所中，应选用三相变压器。绕组数量 根据电力工程电气设备手册电气一次部分P216在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15以上，主变压器宜采用三绕组变压器，所以，本变电站采用三绕组变压器。220KV、110KV侧采用Y型接线，中性点直接接地；35KV侧采用型接线。 综合以上分析，根据设计理论原则，本站采用的变压器为无激磁调压三
17、绕组变压器，设计计算容量为75000KVA查阅电力工程电气设备手册电气一次部分P336：确定主变型号为SFPS-75000/220。 SFPS-75000/220变压器参数如下表：型 号SFPS-75000/220额定容量比（%）高100中60低100额定电压（KV）高220中121低38.5空载损耗（KW）120短路损耗（KW）高中300高低500中低280阻抗电压（%）高中19.5高低12.4中低6.0接线组别YNynD11轨 距 横向/纵向外形尺寸（长宽高）x 1-3 站用电设计一、 站用电的负荷变电站的站用负荷一般都不大，其可靠性要求不如发电厂那样高。变电站的主要所用电负荷是变压器冷却
18、装置（包括风扇、油泵、水泵）、直流系统中的充放电装置和硅整流设备、空气压缩机、油处理设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。二、 所用变压器选择：因为原始参数给出站用电率为0.75，所以站用变压器计算容量为Sjs=站用电率PM / cos=0.0075（60+40）/0.8937KVA。因35K采用屋内布置，站用变选择户内型Kf=1.04、Kt=0.97站用变压器容选择如下：S站=Kf Kt Sjs = 1.040.97937=946KVA。查阅广东顺德特种变压器厂SC系列铜线双绕阻树脂绝缘干式电力变压器的技术数据选择站用变压器的型号为SC1000/35。：SC1000/35电力变压器技术
19、数据SC1000/35额定容量（KVA）1000一次35二次0.43.2负载损耗（KW）10.76空载电流（%）1.4Y,yn0外形尺寸mm（长192010701900质量（Kg）3800三、所用电设计：本站属中型变电站所以设两台站用变，分别接在35KV两段母线上，两台站用变互为备用，400V采用单母线分段接线。采取动力与照明混合供电方式。所以采用从所内两台主变低压侧10kV母线上分别引接，所用电母线分段运行，采用自动空气开关进行分段，提高所用电供电可靠性。所用电接线图如下：第二章 短路电流计算x 2-1 短路电流计算概述一、计算短路电流的必要性及短路时的严重后果电力系统的事故大部分是由短路引
20、起的，发生短路时，电流可能达到正常工作电流的几倍到几十倍，短路电流是感性电流，它将使发电机的端电压下降，线路电压损失增大，从而引起系统电压大幅度下降，甚至破坏电厂并联工作稳定性。这样大的电流所产生的电弧及热效应会使故障元件本身及周围设备受到严重的损坏，因此对变电站电气一次的设计，必须进行短路电流计算，并采取措施尽快解决短路故障，以保证电气设备的安全和电力系统的稳定。二、短路电流计算的目的：1、电气主接线方案的比较与选择。2、电气设备和载流导体的选择。3、确定中性点接地方式。4、接地装置的设计。5、继电保护装置的选择和整定计算。6、系统运行和故障情况分析等。三、短路电流计算的基本假设条件： 选择
21、电气设备时，只需近似计算出通过所选设备的可能最大三相短路电流值在设计继电保护和系统故障时，要对各种短路情况下，各支路中的电流和各点电压进行计算。在现代电力系统的实际情况下，要进行极准确的短路计算是相当复杂的，同时对解决大部分实际工程问题，为简化和便于计算，大多采用近似计算法。1，系统在正常工作时，三相对称运行，所有电源的电动势相位角相同；2、电力系统各元件的磁路不饱，即各元件的电抗值和电流大小无关，所以在计算中可以应用迭加原理；3、电力系统各元件的电阻一般在高压电路计算中都略去不计；4、输电线路的电容略去不计；5、变压器的励磁电流略去不计；6、电力系统中所有发电机电势的相位在短路过程中都相同，频率与正常工作时相等，不考虑短路过程中发电机转子之间摇摆现象对短路电流的影响。四、短路点的选
