摘要：本设计主要介绍了220/110/10 kV变电所电气部分初步设计内容和方法。设计的内容有主接线方案的确定，主变压器的选择，短路电流的计算,母线、断路器、隔离开关、熔断器、绝缘子、穿墙套管的选择和校验，互感器的配置，防雷保护的设计，以及继电保护的设计和整定计算。
关键词：变电所；主接线；变压器； 继电保护
The Tentative Design of Electrical Engineering in 220/110/10 kV substation
Abstract: This design introduces the content and methods of 220/110/10 kV substation electrical part of the preliminary design. Design the content of the main wiring program, the choice of the main transformer short-circuit current calculation, bus, circuit breakers, isolating switches, fuses, insulators, selection and validation of the wall bushing, transformer configuration, lightning protection design, as well as the design of the relay and setting calculation.
Key words: substation；main wiring；transformer；relay protection
前言
电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
由于电能在工用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。
变电站是汇集电源、升降电压和分配电力场所，是联系发电厂和用户的中间环节。变电站有升压变电站和降压变电站两大类。升压变电站通常是发电厂升压站部分，紧靠发电厂。将压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。这里所设计得就是220KV降压变电站。它通常有高压配电室、变压器室、低压配电室等组成。
本设计是根据毕业设计的要求，针对220/110/10kV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的主接线图、平面图、和继电保护配置图和继电保护原理图。
1 设计内容及要求
1.1 设计的原始资料及依据
(1)概述
本变电所是按系统规划，为满足某城镇负荷需要而建设的枢纽变电站，电压等级为220/110/10kV。
(2)所址地理及气象条件
本变电所为某城镇的新建220kV降压变电所，拟建于城郊，距城区约10km，当地年最高气温36℃，年最低气温-20℃，最热月平均最高气温35℃，最冷月平均最低气温-15℃。当地海拔高度为600m，雷暴日为100日/年。
(3)本设计中各级电压侧年最大负荷利用小时数为：
220kV侧 Tmax=3600小时/年
110kV侧 Tmax=4600小时/年
10kV侧 Tmax=4000小时/年
(4)所用负荷有：主控制室照明、主建筑物和辅助建筑物照明等为60kW，锅炉动力、检修间动力、主变冷却装置动力等为250kW。
(5)所址概括：该变电所地势较平，占地面积大，交通便利，出线走廊开阔，地震烈度为7度，该所接近负荷中心，区域稳定可满足建所要求。
(6)系统情况
系统至本变电所220kV母线的标幺电抗（Sd=100MVA）
(7)设计内容
本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。主要设计范围为：⑴确定电气主接线；⑵主变压器的选择；⑶短路电流计算；⑷断路器和隔离开关选择；⑸母线和出线选择；⑹限流电抗器选择（必要时）；⑺电流互感器和电压互感器选择；⑻高压熔断器选择（必要时）；⑼支持绝缘子和穿墙套管选择；⑽消弧线圈选择（必要时）；⑾避雷器选择；⑿配电装置设计；⒀配电装置防雷设计；⒁自动重合闸接线设计；⒂继电保护及整定计算。
1.2 负荷统计
1.2.1 站用复合
表1-1 110kV负荷
|
用户名称
|
最大负荷（KW）
|
cosφ
|
有功功率同时系数
|
无功功率同时系数
|
回路数
|
|
站用
|
310
|
0.95
|
0.9
|
0.97
|
2
|
1.2.2 110kV负荷
表1-2 110kV负荷
|
序号
|
用户名称
|
最大负荷（KW）
|
cosφ
|
有功功率同时系数
|
无功功率同时系数
|
回路数
|
|
1
|
医院
|
7800
|
0.95
|
0.85
|
0.95
|
2
|
|
2
|
炼钢厂
|
54000
|
0.9
|
0.9
|
0.95
|
2
|
|
3
|
砖窑厂
|
38000
|
0.85
|
0.9
|
0.93
|
2
|
1.2.3 10kV负荷
表1-3 10kV负荷
|
序号
|
用户名称
|
最大负荷（KW）
|
cosφ
|
有功功率同时系数
|
无功功率同时系数
|
回路数
|
|
1
|
矿机厂
|
1200
|
0.85
|
0.9
|
0.93
|
2
|
|
2
|
汽车厂
|
2100
|
0.9
|
0.85
|
0.95
|
2
|
|
3
|
电机厂
|
2400
|
0.86
|
0.86
|
0.96
|
2
|
|
4
|
饲料厂
|
6000
|
0.7
|
0.89
|
0.95
|
2
|
|
5
|
制药厂
|
5500
|
0.8
|
0.85
|
0.95
|
2
|
|
6
|
机械厂
|
5800
|
0.9
|
0.9
|
0.97
|
2
|
1.3 工程概况
1.3.1 工程建设规模
各级电压出线回路数：
1）220 kV：电源进线2回（本站距离系统电源80公里）；
2）110 kV：出线6回（工厂3回、3回备用）；
3）10kV：出线12回。
根据以上所址概述，可了解到该设计中变电所的周边环境情况，可推测该所地处平原地区，占地面积大，由此根据变电所配电系统和配电装置的设计原则，对本变电所进行高压配电系统及配电装置设计；接近负荷中心，则要求供电的可靠性、调度的灵活性更高，由10kV电压送电，该负荷侧可采用双回路送电。
