课 程 设 计 任 务 书
1、 题目：220kV 变电所电气部分及线路电流保护设计
2、系统接线图：
3、原始资料：为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV 变电所，变电所与系统连接情况如上图所示。

3.1 建设规模
3.1.1 本所安装2台120MV A 主变压器。

3.1.2 电压等级 220/110/10kV
3.1.3 各电压侧出线回路数 220kV 本期4回 最终4回
110kV 本期5回 最终6回
10kV 本期12回 最终16回
3.2 各侧负荷情况
110kV 侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为50MV A ；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。

10kV 总负荷为40MV A ，Ⅰ、Ⅱ类负荷用户占70%；最大一回出线负荷
B 2×20MV A
D
为5 MV A ，最小负荷与最大负荷之比为0.65。

3.3 各侧功率因数ϕcos 与最大负荷利用小时数max T 分别为
220kV 侧 ϕc o s
=0.9 max T =4800小时/年 110kV 侧 ϕc o s
=0.85 max T =4200小时/年 10kV 侧 ϕc o s
=0.8 max T =4500小时/年 3.4 系统阻抗
220kV 侧电源近似为无限大电源系统，以100MV A 为基准容量，归算至本所220kV 母线阻抗为0.021；110kV 侧电源容量为800MV A （学号为单数为火电系统，双数为水电系统，以100MV A 为基准容量，归算至本所110kV 母线阻抗为0.12。

3.5 调压要求：经规划计算认为本所220kV 侧母线电压波动较大，宜采用带负荷调压变压器，10kV 留2回出线为本所无功补偿用。

3.6 气象条件：该地区最热月平均气温为28℃，年平均气温16℃，绝对最高气温40℃，土壤最热月平均气温18℃，风速为25m/s ，微风风速小于5m/s 。

3.7 该所位于生荒土地上，地势平坦，交通便利，空气无污染。

3.8 本期施工电源从5km 以外35kV 变电所10kV 母线引接。

3.9 变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下：
3.9.1线路AB 、BC 、AD 和CD 的最大负荷电流分别为230A 、150 A 、230
A 、140 A ；负荷自启动系数 1.5st K =、 1.2I rel K =、 1.2II rel K =、
1.3S K =、 1.2rel K =、0.85re K =
3.9.2各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的s t 5.0=∆
3.9.3 线路的等值电抗为0.4Ω/km
4、设计内容及要求
3.1 拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；技术经济比较；确定最佳方案；选择各侧接线方式；
3.2 计算短路电流： 选择计算短路点，计算各点短路电流并列出短路电流
计算结果表。

3.3 选择主要电器设备：选择110kV 、220kV 主母线；选择10kV 母线桥导体及绝缘子；选择主变三侧断路器和隔离开关；选择限流电抗器；选择10kV 出线电流互感器；选择10kV 主母线电压互感器。

选择各电压等级的避雷器
3.4 配置主要电器设备：配置各级电压的电压互感器和防雷装置；配置各支路的电流互感器
3.5 各级电压等级的配电装置的选型与布置。

3.6 继电保护方式的选择与整定：保护1的保护方式采用三段式过电流保护，请计算它的I op I 、II
op I 、III op I 、%m l 和op t 。

5、设计成果：编制设计说明书、设计计算书、绘制所设计变电所的电气主接线图。

6、主要参考资料
《电气工程基础》（上、下册） 陈慈萱主编 中国电力出版社
《发电厂电气部分》（第二版） 范锡普编 水电出版社
《电力工程电气设计手册（电气一次）》西北电力设计院编 水电出版社 《发电厂电气部分课程设计参考资料》 黄纯华编 水电出版社。