南 京 工 程 学 院
继续教育学院（本科）
电力系统自动化专业
毕业设计
设计题目：
220kV降压变电所电气部分初步设计
函 授 站 芜湖
班 级
学生姓名
指导老师
日 期 2016.05
1、设计任务：
（1）选择本变电所主变的台数、容量和类型。
（2）设计本变电所的电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个较佳方案。
（3）进行必要的短路电流计算。
（4）选择和校验所需的电气设备。
（5）设计和校验母线系统。
（6）进行继电保护的规划设计。
（7）进行防雷保护规划设计。
（8）220kV高压配电装置设计。
2、原始资料
2.1待设计变电所的电源，由双回220kV线路送到本变电所；在中压侧110kV母线，送出2回线路到炼钢厂；在低压侧10kV母线，送出12回线路；在本所220kV母线有两回输出线路。该变电所的所址，地势平坦，交通方便。
（1）设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。
（2）确定本变电所的电压等级为220/110/10kV，220kV是本变电所的电源电压，110kV和10kV是二次电压。
（3）待设计变电所的电源，由双回220kV线路送到本变电所；在中压侧110kV母线，送出2回线路到炼钢厂；在低压侧10kV母线，送出12回线路；在本所220kV母线有两回输出线路。该变电所的所址，地势平坦，交通方便。
一、 110kV和10kV用户负荷统计资料
110kV和10kV用户负荷统计资料见表1和表2。
最大负荷利用小时数Tmax=5500h ，同时率取0.9，线路损耗5%。
表1 110kV用户负荷统计资料
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用户名称
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最大负荷（kW）
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回路数
|
重要负荷百分数（%）
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炼钢厂
|
180000
|
0.95
|
2
|
70
|
表2 10kV用户负荷统计资料
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序号
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用户名称
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最大负荷（kW）
|
|
回路数
|
重要负荷百分数（%）
|
|
1
|
矿机厂
|
2300
|
0.95
|
2
|
63
|
|
2
|
机械厂
|
1900
|
2
|
75
|
|
3
|
汽车厂
|
1600
|
2
|
51
|
|
4
|
电机厂
|
1300
|
2
|
65
|
|
5
|
炼油厂
|
1800
|
2
|
68
|
|
6
|
饲料厂
|
1800
|
2
|
53
|
摘 要
本次毕业设计的主要任务是220KV降压变电站一次设备的计算及选择等。
变电站的初步设计，共分为任务书、参考文献、说明书和设计总结四部分，包括变电站的负荷计算、主变的选择、主接线的选择、短路电流的计算、各电压等级断路器的选择、各电压等级母线选择、各电压等级隔离开关的选择、电流互感器的选择、电压互感器的选择、继电保护配置、防雷保护、接地装置等内容。
论文内容主要介绍电器设备类型意义和选用，变压器的计算和选择、设计要点是变电站的发展过程、工作原理、控制方式和应用。最后主要是整个方案系统的设计，包括计算，各种器具数量、类型的选择，和系统结构图、电气主接线图及电站平面设计图编写等。
最后是结束语，附录，谢词和参考文献等。
Abstract
The graduation project's main task is a 220KV step-down transformer substation equipment selection and calculation.
The preliminary design of the substation is divided into tasks, references, brochures and four-part summary of the design, including the substation load calculation, the choice of main transformer, the main connection of choice, short-circuit current calculations, the voltage of the circuit breaker option The choice of bus voltage, quarantine voltage switch option, the choice of current transformer, voltage transformer selection, configuration of relay protection, lightning protection, grounding devices and so on.
The main content of the paper introduced the significance and types of electrical equipment selection, calculation and choice of transformers, the design features of the substation is the process of development, operation principle, control and applications. Finally, the entire program is the main system, including the calculation, the number of kinds of apparatus, the types of choices, and the structure of the system, electrical wiring diagram of the main power station and the preparation of plans, such as graphic design.
Finally, concluding remarks, appendix, references and words to thank, and so on.
目 录
前言…………………………………………………………………………………………………4
第1 电气主接线选择……………………………………………………………………………..5
1.1. 概述……………………………………………………………………………….………..5
1.2． 主接线的接线方式选择……………………………………………………………………6
1.3 变电所电气主接线的确定..................................................6
1.4 主接线比较选择……………………………………………………………………………7
第2章 主变压器容量、台数及形式的选择……………………………………………….….10
2.1． 概述 ……………………………………………………………………………………..10
2.2． 主变压器台数的选择…………………….……………………………….……………….10
2.3． 主变压器容量的选择………………………………………………………………………10
2.4． 主变压器型式的选择…………………………………………………………………...….11
2.5 主变容量的确定计算……………………………………………… ……………………...12
2.6． 主变型号选择………………………………………………………………………………13
第3章 短路电流计算……………………………………………………………………..…….14
3.1． 概述…………………………………………………………………… …………….……..14
3.2． 短路计算的目的及假设…………………………………………………….…… ….…….14
3.3 短路计算………………………………………………………………………… …..…….15
3.4 等值网络简化…………………………………………………………………… …..…….17
3.5 各短路点短路计算…………………………………………………………………..….….19
3.6．短路电流计算汇总表 ……………………………………………………..………….…….22
第4章 电气设备的选择 ………………………………………………………..……………...22
4.1 概述 ………………………………………………………………….…………………….22
4.2． 限流电抗器的选择…………………………………………………….…………………...24
4.3． 断路器的选择……………………………………………………….……………………...25
4.4. 断路器选型计算………………………………………………………………………….…25
第5章 隔离开关的选择………………………………………………………………………...31
5.1 概述………………………………………………………………………………………....31
5.2 隔离开关选型计算………………………………………………………………………....31
第6章 母线的选择……………………………………………………………………………...33
6.1 概述 …………………………………………………………………………………….….33
6.2 母线及电缆截面的选择…………………………………………………………………....33
6.3 220kV、110kV主母线及10kV主变低压侧母线桥导体选择计算 ………………….…34
6.4． 10kV最大一回负荷出线电缆 ………………………………………………………….…37
第7章 支持绝缘子及穿墙套管的选择 ……………………………………………………..…38
7.1 形式选择 ………………………………………………………………………………..….38
7.2 动.热稳定校验 …………………………………………………………………………..…39
第8 章限流电抗器……………………………………………………………… ….………..… 40
8.1 选择限流电抗 ……………………………………………………………….…………..…40
8.2 电压损耗校验………………………………………………………………….………..…..40
8.3 残压校验……………………………………………………………………….…….….…..40
8.4 动.热稳定校验 ………………………………………………………………………..……40
第9章 电气总平面布置及配电装置的选择……………………………………..……….…….41
9.1 概述 ………………………………………………………………………….……………..41
9.2 高压配电装置的选择 ………………………………………………………………….....42
第10章 继电保护规划设计 …………………………………………………………………….44
10.1 系统继电保护及自动装置…………………………………………………………………44
10.2 继电保护配置原则 ………………………………………………………………….….....44
10.3． 变电站主变保护的配置 …………………………………………………………………..45
10.4． 220、110、10kV线路保护部分 ………………………………………………………….46
第11章 防雷及接地装置设计选择 ……………………………………………………………..46
11.1． 概述 ……………………………………………………………………………………...46
11.2． 防雷保护的设计…………………………………………………………………………….47
11.3 避雷器参数计算与选择 …………………………………………………………...………48
11.4 220KV避雷器选择计算 ……………………………………………………….……….…48
11.5 110KV避雷器选择计算 ……………………………………………………….…….…….48
11.6 10KV避雷器选择计……………………………………………………………….….…….49
11.7． 接地电阻选型计算 ……………………………………………………………….………..50
11.8． 接地装置的选型计算 ………………………………………………………………………50
第12章 设计总结、致谢和参考文献 ……………………………………………………….……50
