220KV变电站电气部分初步设计简介.docx

李庄220KV变电站电气部分初步设计电气工程及其自动化1619790120冯翔指导教师：张晓英教授张宏亮副教授摘要随着时代的发展，电力已经成为了现代工业、生活中不可缺少的动力资源，电力的健康发展是社会和国家前进的有效动力。但是，随着新型工业的快速崛起，原有的电力传输方法，已经不能满足当下工业的的生产要求。我们知道电能的生产过程到最终用电的终端为(发电、变电、送电、配电、用电)，这几个过程几乎是同时进行的，所以必须相互协调，相互配合。因而能将电厂发出的电能合理调度，做到电能的高效使用。互联网技术的迅速发展，使得电力系统的整结构有了质的变化，从最开始的一岗多人，到现在的一人多岗，变电站中电网的的自动化控制程度已经代替了许多人的岗位，不仅解放了人的双手，而且使得变电站电能调度更加精准，工作效率更高。按照中国目前的电力状况，使电力发送更加科学，可靠和高质量。同时，电能的生产也要符合当下的社会发展需求，减少对环境的污染，合理控制发电的方式，让最终的用户使用到质量可靠，价格低廉的电能。结合目前现状，220KV变电站的建设，我要考虑到建设土地的选择、对当地住户的影响，刻周围环境，以及动物的影响等。要保证电能的质量和用电安全等问题，同时，220KV变电站的建设还要满足当地用户对电能使用的的可持续增长问题，要符合我国的可持续发展国情，以便于以后对该电网的改造和建设。关键词：变电站设计，电气主接线，短路电流。AbstractWiththedeve1opmentofthetimes,e1ectricpowerhasbecomeanindispensab1epowerresourceinmodemindustryand1ife.Thehea1thydeve1opmentofe1ectricpowerisaneffectivedrivingforcefortheprogressofsocietyandthecountry.However,withtherapidriseofnewindustries,theorigina1powertransmissionmethodcanno1ongermeettheproductionrequirementsofcurrentindustries.Weknowthatthetermina1fromtheproductionprocessofe1ectrica1energytothefina1powerconsumptionis(generation,transformation,transmission,distribution,ande1ectricityconsumption).Theseprocessesarea1mostsimu1taneous,sotheymustcoordinateandcooperatewitheachother.Therefore,thepowergeneratedbythepowerp1antcanbereasonab1ydispatched,andthepowercanbeusedefficient1y.Therapiddeve1opmentofInternettechno1ogyhascausedaqua1itativechangeintheovera11structureofthepowersystem.Fromtheinitia1mu1ti-personjobtothecurrentmu1ti-personjob,thedegreeofautomationofthepowergridinthesubstationhasrep1acedmanypeop1e'sposts.Noton1ydoesit1iberatehumanhands,buta1somakesthesubstationpowerdispatchmorepreciseandworkmoreefficient1y.Accordingtothecurrentstatusofe1ectricpowerinmycountry,inordertomakee1ectricenergydispatchmorescientific,re1iab1eandhigh-qua1ity.Atthesametime,theproductionofe1ectrica1energymusta1someetcurrentsocia1deve1opmentneeds,reducepo11utiontotheenvironment,reasonab1ycontro1thewayofpowergeneration,anda11owenduserstousere1iab1e,1ow-coste1ectrica1energy.Combinedwiththecurrentstatusquo,theconstructionof220KVsubstation,1havetoconsiderthechoiceofconstruction1and,theimpacton1oca1residents,thesurroundingenvironment,andtheimpactonanima1s.Toensurethequa1ityofe1ectrica1energyandthesafetyofe1ectricityconsumption,atthesametime,theconstructionof220KVsubstationsmusta1someetthesustainab1egrowthof1oca1users'useofe1ectrica1energy,anditmustbeconsistentwithChina'snationa1conditionsforsustainab1edeve1opmentinordertofaci1itatethefuturetransformationofthepowergridAndconstruction.Keywords:Substationdesign,e1ectrica1mainwiring,shortcircuitcurrent.一、课题的目的和意义本次设计旨在掌握变电站设计的基本流程。这既是对平时理论知识的考察，更是对所学专业知识的一次实践。通过本次设计，巩固和加深专业课知识，掌握变电站部分初步设计的过程，而且也可以拓宽知识面，增强工程观念，培养变电站设计的能力，逐步提高解决问题的能力。同时对能源、发电、变电、和输电的电气部分有了详细的概念，能熟练地运用所学专业知识，如短路计算的基本理论和方法，变压器继电保护的基本理论和方法，主接线的设计，导体和电气设备的选择以及变压器的选择，防雷接地保护。二、课题设计的具体内容和拟采用的设计手段（1）设计背景（2）变电站电气主接线的设计（绘制主接线图）；（3）变压器选择（包括容量计算、台数和型号的选择）；（4）短路电流计算；（5）主要电气设备选型及校验；（6）继电保护；（7）防雷装置设计；三、220KV变电站系统设计内容（一）电气主接线设计电气主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求,本变电站电气主接线选为:22OkV侧双母线接线，11OkV侧双母线接线，35Kv侧单母线分段接线，设计方案如下图1：图1.电气主接线(二)变压器的选择根据原始资料及选择原则，本变电站选用两台主变压器，互为备用。当一台变压器故障检修时由另一台主变压器承担全部负荷的70%-80%,保证了正常供电。变压器容量一般按变电站建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10-20年的负荷发展。本变电所采用的主变压器为三绕组。所选型号的具体参数见表Io型号额定容量额定电压(KV)短路电压()空载电流(%)空载损耗(KW)连接组别!11''J中低高低中低空载负载SSF9-50000/220500002201103512-1422-247-90.42187800YNynOd11(三)短路计算卜算步?聚如下：1 .电路各元件参数标幺值的计算。2 .画出短路电路的等效电路图，在等效电路图上标出所有的短路计算点。3 .计算短路电路中所有元件的电抗标幺值。4 .对所有的短路计算点作出简化的等效电路图。求出总的电抗标幺值,然后按有关计算公式计算其短路电流。5 .列出短路电流计算结果见表2。运行方式短路点基准电压(kV)三相短路电流(kA)短路容量(MVA)Ik蓼*最大运行方式K12302.516.403.791000K21153.839.775.783763358K33610.87327.6316.418675.675最小运行方式K12300.5021.2800.758220方式K11150.8932.7771.34177.935K2362.7186.9324.104169.49(四)导体与主要电气设备选型和校验木设计中，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选择，导线的选择见表3。电气设备电压等级型号及规格断路器220kV1W1-220/2000I1OkV1W-1101/250035kVHD4隔离开关220kVGW4-220D/2000I1OkVGW4-110/2000电压互感器220kVTYD2203-0.005I1OkVTYD11O/3-0.0135kVJDZX8-35电流互感器220kV1CW-220I1OkV1CWB6-11035kV1DZB7-35母线220kV1GJ-800/70I1OkV1GJ-800/10035kVTMY100×6避雷器220kVY10w1-200496I1OkVY10W1-100/24835kVY10W1-42/126（五）微机保护变压器保护整定：1）主保护：差动保护、瓦斯保护2）后备保护：过流保护、测量保护、零序保护主变保护：RCS-978H后备保护：RCS-978H四、总结通过查阅的各种文献，期刊和书籍，对设计已经有了一个初步的认识，对设计流程也有了一个大概的掌握。为自己的毕业设计说明书提供了理论和科学的依据。把各个学科所学的知识连贯起来，成了一个整体，也对变电所有了深刻的认识，明白了变电所的建设其实是一环扣一环紧密相连的，每一个部分都马虎不得，应该慎重严肃的进行每一步的设计。五、分考文献1温步瀛.电力工程基础M.中国电力出版社2006O2牟道槐.发电厂变电站电气部分M.重庆大学出版社2003o3何仰赞.电力系统分析M.华中科技大学出版社2002o4水利电力部西北电力设计院.电力工程电力设计手册：电气一次部分M.北京:水利电力出版社2012。5陈生贵.电力系统继电保护M.重庆大学出版社2003o6宋继成.220500KV变电所二次接线.中国电力出版社2011o7刘宝贵.发电厂变电站电气部分（第三版）M.中国电力出版社2016。8AK1RONUKI.PhaseTransitionDynamicsM.CAMBRIDGEUNIVERSITYPRESS2005。9曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料M.北京：中国电力出版社,2