220KV降压变电所电气一次部分初步设计

《电气专业核心课综合》

课程设计报告

题 目：220KV降压变电所电气一次部分初步设计 院 （系）： 机电与自动化学院 专业班级： 电气工程 1004 学生姓名： 方 鑫 学 号： 20101131178 指导教师 胡 胜

20 13年 6月 16 日至20 13年 7 月 5 日

华中科技大学武昌分校制

目 录

课程设计任务书 ........................................................ 3 1 电气主接线设计 ..................................................... 6 1.1 主接线设计要求 ................................................... 6 1.2 主接线基本接线方式 ............................................... 7 1.3 主接线的接线方案确定 ............................................ 12 2 主变压器选择 ...................................................... 16 2.1 主变压器的选择原则 .............................................. 16 2.2 主变压器台数的选择 .............................................. 16 2.3 主变压器容量的选择 .............................................. 17 3 短路电流计算 ...................................................... 20 3.1 概述 ............................................................ 20 3.2 短路电流计算目的 ................................................ 20 3.3 短路电流计算基本假设 ............................................ 20 3.4 各元件电抗标么值计算 ............................................ 21 3.4.1 各电气元件标幺值的计算 ......................................... 21 3.4.2 线路标幺电抗总图及化简图 ....................................... 21 3.5 系统最大运行方式下短路电流计算 .................................. 23 3.5.1最大最小运行方式的含义 .......................................... 23 3.5.2 220KV侧短路计算 ............................................... 23 3.5.3 110KV侧短路计算 ............................................... 25 3.5.4 10KV侧短路计算 ................................................. 27 4 主要电气设备选择 .................................................. 30 4.1 概述 ............................................................ 30 4.1.1 按正常工作条件选电气设备 ...................................... 30 4.1.2 按短路状态进行校验 ............................................. 31 4.2 高压断路器的选择 ................................................ 32 4.2.1 220KV侧断路器的选择 ........................................... 33 4.2.1 110KV侧断路器的选择 ........................................... 34 4.2.2 10KV侧断路器的选择 ............................................ 35 4.3 隔离开关的选择 ................................................... 36 4.3.1 220KV侧隔离开关的选择 ......................................... 37 4.3.1 110KV侧隔离开关的选择 ......................................... 38 4.3.2 10KV侧隔离开关的选择 .......................................... 39

4．4 母线的选择 ...................................................... 40 4.4.1 220KV侧母线的选择 ............................................. 41 4.4.1 110KV侧母线的选择 ............................................. 42 4.4.2 10KV侧母线的选择 .............................................. 43 4.5 互感器的选择 .................................................... 49 4.5.1 电流互感器选择依据 ............................................ 50 4.5.2 电流互感器的选择 ............................................... 51 4.5.3电压互感器的选择依据 ............................................ 54 4.5.4电压互感器选择 .................................................. 55 5 防雷及接地体设计 ................................................... 57 5.1 概述 ............................................................. 57 5.2防雷保护的设计 .................................................... 57 5.3 接地装置的设计 ................................................... 58 5.4 主变压器中性点间隙保护 ........................................... 58 5.5 变电所防雷设计 ................................................... 59 6. 设计总结 .......................................................... 60 参考文献 ............................................................. 61 附 录1 主要设备选择汇总表 ........................................... 62 成绩评定表 ........................................................... 63

课程设计任务书

一、设计（调查报告/论文）题目 220KV降压变电所电气一次部分初步设计 二、设计（调查报告/论文）主要内容 本设计只作电气部分的初步设计，不作施工设计。 主要设计内容：①确定电气主结线；②确定电气布置原则；③短路电流计算，④主导体和电气设备的选择，⑤继电保护配置方案；⑥确定防雷和接地保护方案，⑦所用电。 三、原始资料 1、待建变电所基本资料 (1)设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂、化纤厂供电，在变电所附近还有10KV地区负荷。 (2)本变电所的电压等级为220／110／10kV，220kV是电源侧电压，110kV和10kV是二次负荷侧电压。 (3)待设计的变电所， 220kV线路5回，其中2回与系统、2回与电厂相连、备用一回； 110kV送出4回线路，备用一回； 10kV送出12回线路； 该变电所的所址，地势平坦，交通方便。 2、110kV和10kV用户负荷统计资料 110kV和10kV用户负荷统计资料见下表。最大负荷利用小时数Tmax＝5500h，同时率取0.9，线路损耗取6％。 表一 110KV用户负荷统计资料 用户名称 炼钢厂 化纤厂 最大负荷(kW) cosφ 回路数 线路全长（KM) 重要负荷百分数 (％) 42000 32000 0.95 2 0.9 2 50 80 65 70 表二 10KV用户负荷统计资料 序号 用户名称 最大负荷 (kW) cosφ 回路数 1 2 3 4 5 6 矿机厂 1800 机械厂 1900 汽车厂 1700 电机厂 2000 炼油厂 2200 饲料厂 800 0．95 2 0．95 2 0．95 2 0．95 2 0．95 2 0．95 2 重要负荷百分数 (％) 62 3、待设计变电所与电力系统的连接情况 待设计变电所与电力系统的连接情况如图所示。 可用参数： ⑵ 系统至本变电所220kV母线的标么电抗(Sd=1OOMVA)为； ⑵ 最高气温40℃、最低气温-20℃，主导风向冬季为西北风，夏季为东南风，最大风速25m／S、海拔600m，最大冻土层厚0.6m，地震级为6度。