上海电力学院成教院
本科毕业设计（论文）
专 业：电气工程及其自动化 年 级： 2007上海电力学院 学生姓名： 朱登帅 学 号： 指导教师： 应敏华
2009年11月3日
摘要 变电站设计主要包括主接线的选择、变压器的选择、断路器及隔离开关的选择、配电装置设计、防雷和接地设计。所设计的变电站需符合电网输电要求，在 安全性和经济性上应做到平衡。尤其在我国的特定国情下，变电站经济性设计相比于其他发达国家更是必须的。从国民经济整体利益出发，比较各个方案的费用和效益，为选择经济上的最优方案提供依据。 本论文的第一部分概述了变电站电气一次部分设计的相关原理以及特点，并阐述了选择电气设备时所要遵循的原则。在初步掌握以上内容后，按照其规定要求再对各项目进行计算和设备选择。包括短路电流计算、电气主接线选择、电气设备的选择、配电装置设计等内容。其中电气设备的选择部分主要内容有：母线的选择、断路器和隔离开关的选择、互感器的选择。防雷部分的设计主要介绍了各电压侧避雷器的选择。 本论文第二部份为电气二次部分的设计，主要包括交流回路、直流控制回路设计，元件保护与系统继电保护设计、系统远动及通讯的设计等等，另外又简单阐述了土建与水工方面的设计，及环保卫生的事项。
关键词：220kV变电站，电气设计，短路计算
目 录 1、总述 ---------------------------------------------------------4 1.1、设计依据 ---------------------------------------------------4 1.2、站址概况 ---------------------------------------------------4 1.3、设计范围及建设规模 -----------------------------------------5 1.4、主要技术指标-----------------------------------------------5 2、电力系统部分 -------------------------------------------------5 2.1、某市电网概况 -----------------------------------------------5 2.2、负荷预测及工程建设的必要性 ---------------------------------5 2.3、接入系统方案 -----------------------------------------------7 2.4、主变选择----------------------------------------------------7 2.5、主变压器参数计算--------------------------------------------8 3、短路电流计算 -------------------------------------------------11 3.1各支路最大负荷电流的计算 ------------------------------------11 3.2、短路点的选择及短路电流计算结果表----------------------------11 4 主要电气设备选择----------------------------------------------13 4.1 高压断路器的选择计算-----------------------------------------13 4.2 隔离开关的选择-----------------------------------------------14 4.3 互感器的选择 -----------------------------------------------16 5 主变压器的继电保护---------------------------------------------18 5.1定时限过电流保护 ---------------------------------------------19 5.2电流速断保护 ------------------------------------------------20 5.3瓦斯保护 -----------------------------------------------------20 5.4 差动保护 -----------------------------------------------------20 6 配电装置选型及电气总平面布置 -----------------------------------21 6.1配电装置选型---------------------------------------------------21 6.2电气总平面布置-------------------------------------------------21 6.3 10kV配电装置及户外电容器补偿装置------------------------------22 6.4、防雷接地 ----------------------------------------------------22 7、电气二次部分 --------------------------------------------------23 7.1、设计原则 ----------------------------------------------------23 7.2、交流回路 ----------------------------------------------------23 7.3、站用操作直流电源 --------------------------------------------24 8、变电站综合自动化-----------------------------------------------24 8.1、综合自动化概述及其特点---------------------------------------24 8.2、变电站综合自动化的结构形式-----------------------------------25 8.3、变电站综合自动化系统的主要功能-------------------------------27 9、 变电站监控系统 -----------------------------------------------29 9.1、变电站监控系统系统的构成------------------------------------29 9.2、系统的通信传输---------------------------------------------31 9.3、系统的工作过程和功能--------------------------------------32 9.4、系统的特点--------------------------------------------------33 9.5、系统软件流程-----------------------------------------------33 9.6、系统运行 ----------------------------------------------------40 10、设计图 -------------------------------------------------------44 10.1、电气总平面布置图：图号D01-01 ------------------------------44 10.2、220kV配电装置接线图:图号D01-02 ---------------------------44 10.3、110kV配电装置接线图:图号D01-03 ---------------------------45 10.4、主变压器及10kV配电装置接线图:图号D01-04 ------------------45 结论 -------------------------------------------------------------46 谢辞 -------------------------------------------------------------46 参考文献 ---------------------------------------------------------46 1 总述 随着电力网的不断发展，500kV级电力网已经成为骨干网架，220kV级电力网逐步形成分层分区运行的电力网格局。新建的220kV及以下的输配电配套工程，采用新技术、选择新设备，确保电网变电所的 安全经济运行、可靠供电，以满足社会经济发展和人民生活对电力的需求。 变电站有多种分类方法，可以根据电压等级、升压或降压及在电力系统中的地位分类。 枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高、中压几个部分，汇集有多个电源和多回大容量联络线，变电容量大，电压为330-500kV。全站停电时，讲引起系统解列，甚至瘫痪。 中间变电站：中间变电站一般位于系统的主要干线的接口处，汇集有2-3个电源，高压侧以交换潮流为主，同时又降压供给当地用户，主要起中间环节作用，电压为220-230kV。全站停电时，将引起区域电网解列。 地区变电站：地区变电站以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电站，电压一般为110-220kV。全站停电时，仅使该地区中断供电。 终端变电站：终端变电站位于输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务，电压为110kV及以下。全站停电时，仅使其所供的用户中断供电。 在发展国家联网的过程中，应注意开发和节约并重，采取有效措施节约能源、降低损耗，提高能源利用效率，实行电力发展与环境保护相协调的方针，使电力建设与环境保护“同步规划、同步实施、同步发展。 1.1设计依据 (1) 河南省电力公司关于农网项目的批复； (2)《国家电网公司输变电工程典型设计》 (3)《电力工程电气设计手册》关于初步设计阶段的电气设计的内容和深度要求。 本设计依据河南省电力公司“220kV和110kV变电站典型设计”系列中对应“220kV变电站典型设计”部分进行。 1.2站址概况 董楼220kV变电站站址位于工业经济开发区中部，距连霍高速公路12公里。站址座落于一小丘上，地势北高南低，挖填方量较大，但土方可部分就地平衡。站址南侧有1条东西向主干道与高速公路连接线相通，交通十分便利，大件设备运输及职工生活也十分方便。 1. 3设计范围及建设规模 本工程设计范围为新建220kV变电站一座，包括相应的控制、保护、远动、通讯及土建工程概预算等。 根据现场勘测情况，总平面布置方案为220kV、110kV配电装置垂直布置，根据该市金属工业经济开发区规划，预计到2020年该工业园区最高负荷可达130MW。 根据预计的最高负荷，初步制定变电站建设规模为： ⑴ 最终规模2台90MVA三相风冷有载调压变压器，本期上一台； ⑵ 220kV出线：远期4回，本期出线2回； ⑶ 110kV出线：远期8回，本期出线4回； ⑷ 10kV出线：远期12回，本期出线6回； ⑸ 电容器无功补偿装置：远期装设4组，共24000千乏，本期上2组，6000千乏。 1. 4主要技术指标 垂直布置方案：围墙内占地面积1.498hm2； 主控制楼面积741m2； 2 电力系统部分 2.1地区电网概况 地区电网位于河南电网的中西部，电网最高电压等级为220kV，包括统调的220kV变电站二座，110kV变电站9座。 董楼220kV变电站位于该工业经济开发区中部，目前该工业园区目前主要由110kV变电站供电，供电容量和供电可靠性很不理想。 2.2负荷预测及工程建设的必要性
| 
