目录前言·· 1摘要及关键词·· 2第1章主接线的设计·· 31．1 发电机台数和参数的确定··31．2 变压器台数和参数的确定··31．3 厂用电的设计的确定·· 41．4 220kV主接线的设计··6第2章短路电流计算点的确定和短路计算结果·· 9 2．1短路电流计算点的确定··92．2短路电流计算··92．3 短路电流计算结果··16第3章主要电气设备的配置和选择·· 163．1主要电气设备的配置··163．2主要电气设备的选择··17第4章所选电气设备的校验· 214．1 断路器的校验··224．2 隔离开关的校验··234．3 电流互感器的校验··234．4 母线的校验··25第5章继电保护的配置和考虑·· 255．1概述··255．2发电机保护配置··275．3变压器的保护配置··29结论·30辞·· 31参考文献·32附录一所选设备一览表·33附录二电气主接线·35前言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。

使我们综合能力有一个整体的提高。

它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。

它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。

能源使社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。

人类对能源质量也要求越来越高。

电力使能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。

电能也是发展国民经济的基础，使一种无形的、不能大量存储的二次能源。

电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。

要满足国民经济发展和要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。

因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。

而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。

它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。

222KV变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体的了解。

该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变电压器的选择 3、短路计算 4、导体和电气设备的选择 5、所用电设计摘要：本文首先根据任务书上所给系统与线路及的参数，分析负荷发展趋势。

然后通过对拟建发电厂的概括以及出线来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了220kV以及厂用电的主接线，然后又确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了2×300MW发电厂电气一次部分的设计。

关键词：发电厂变压器主接线第1章主接线的设计电气主接线是由各种电气设备如：发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等按照一定的要求和顺序连接起来，完成电能的输送和分配的电路。

主接线的好坏不仅影响到发电、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业的生产和人民的正常生活。

因此，发电厂、变电站的主接线必须满足以下基本要求：1、保证对必要用户的供电可靠性；2、接线应力求简单、清晰、操作简便；3、运行灵活，设备投、停方便，检修、隔离、维护方便；4、投资少、运行费用低；5、又扩建的可能性。

1．1 发电机台数和参数的确定发电机的台数确定为2台，选择型号为：QFSN-300-2，具体参数见下表：表1-11．2 变压器台数和参数的确定1．2．1主变压器台数和参数的确定发电厂主变压器的容量和台数的确定：发电机与主变压器为单元接线时，主变压器的容量可按照下列条件的较大者选择：（1） 按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的余度。

（2） 按发电机的最续输出容量扣除本机组的厂用负荷。

本次电厂的设计采用的是发电机-变压器单元接线，所以容量的确定，根据第一条选择：kVAP S G N 3571761.1*85.0%)81(*3001.1*cos *%)81(=-=-≥ϕ高压侧电压：242kV 低压侧：18kV主变压器台数和参数选择结果：台数确定为2台，型号为：SFP7-360000/220 具体参数见下表：表1-21．3 厂用电的设计的确定1．3．1 厂用电压等级的确定经技术经济比较，我国有关技术规定中指定厂用电压的确定原则如下：发电厂可采用3kV 、6kV 、10kV 作为厂用电电压。

发电机容量为100~300MW 的机组宜采用6kV 。

所以本次发电厂设计的厂用电电压等级为：6kV1．3．2 厂用电源及其引接方式（1）厂用工作电源及其引接方式发电机额定功率为200MW 及以上时，一般采用单元接线，这时厂用电源一般从发电机组出口或变压器低压侧引接，如下图所示：由于发电机容量为200MW 及以上的发电机组引出线及厂用分支采用封闭母线，封闭母线发生相间短路故障的机会很少，因此厂用分支不可装设断路器，但应有可靠的可拆连接点以便满足检修调试的要求。

图1-1 厂用电源引接方式（2）启动备用/电源的取得当工作电源故障时，应由备用电源继续向厂用电负荷供电。

启动电源完全消失时，保证机组重新启动的厂用电源。

一般容量在200MW 及以上机组需要设置启动电源。

高压厂用备用变压器的引接线应遵循以下原则：1） 当设有发电机电压母线时，可由于工作电源不同的分段上引出。

2） 当无发电机电压母线时，由与电力系统连接可靠的最低一级电压母线上引出，或由联络变压器的第三（低压）绕组引出，并应保证在发电厂全厂停电的情况下，能从电力系统取得足够的电源。

3） 有两个及以上的备用电源时应由两个相对独立的电源引出。

4） 在技术经济条件许可的情况下，可由外部电网接一条专用线路供电。

本厂设计方案为1．3．3 厂用变压器容量参数的选择和确定1）厂用工作变的选择厂用工作变的台数确定为2台，选分裂绕组变压器，高压侧电压：18kV 低压侧电压：6.3kV 容量的确定：kVAP S GN 2823585.0%8*300cos *%8==≥ϕ选择结果：型号 SFF7-40000/18具体参数见下表：表1-3表1-32）厂用起备变的选择厂用起备变的台数确定为1台，选分裂绕组变压器； 高压侧电压：220kV 低压侧电压：6.3kV 容量的确定：kVAP S GN 2823585.0%8*300cos *%8==≥ϕ选择结果：型号 SFPFZ-40000/220具体参数见下表：表1-41．4 220kV 主接线的设计1．4．1 方案一：采用双母线接线 如图1-2图1-2 220kV双母线接线双母线的两组母线同时工作，并通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配再亮组母线上。

由于母线继电保护的要求，一般某一回路固定于某一母线连接，以固定连接的方式运行。

（1）优点1）供电可靠。

通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任意回路的的母线隔离开关只停该回路。

2）调度灵活。

各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。

3）扩建方便。

向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。

当有双回线路布置时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致出现交叉跨越。

4）便于试验。

当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。

（2）缺点1）增加一组母线和使每回路就要增加一组母线隔离开关。

2）当母线检修或故障时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。

为了避免误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。

（5）适用围：当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统的运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：1）6~10KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。

2）35~63KV配电装置，当出线回路数超过8回时；或连接的电源较多、负荷较大时。

3)110~220KV配电装置出线回路数为5回及以上时；或当110~220KV配电装置，在系统中居中重要地位。

出线回路数为4会及以上时。

1．4．2方案二：采用双母线带旁路接线如图1-3图1-3 双母线带旁路接线双母线带旁路母线接线的特点：双母线接线与单母线相比提高了供电的可靠性，但是在检修出线断路器时，该回出线将会停电，若加装旁路断路器则可避免检修断路器时造成短时停电。

1）接线特点在出线隔离开关外侧，加装一条旁路母线，每一回出线通过一傍路隔离开关与旁母相连；在每段汇流母线与旁母之间加装一台断路器，组成专设旁路断路器的接线。

带有专用旁路断路器的接线，多装了断路器增加了投资，当供电有特殊要求或出线回数过多时，整个出现断路器的检修时间较长时采用。

2）优、缺点分析采用专设旁路断路器接线，避免了检修断路器时造成的短时停电。

这种接线的运行操作方便，不影响双母的正常运行，但是多加了一台断路器增加了投资和配电装置的占地面积。

且旁路断路器的继电保护为适应各回出线的要求，其整定较为复杂。

1．4．3两种方案的比较和选择表1-5经过综合考虑分析，比较侧重于对供电的可靠性，至于造价作为了辅助的考虑因素，所以选择了双母线带旁路接线，这样避免了检修断路器时造成的短时停电，提高了供电的可靠性。

第2章短路电流计算点的确定和短路计算结果2．1短路电流计算点的确定短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。

短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。

因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。

短路电流的计算目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。

按三相短路进行短路电流计算。

最终确定的短路计算点有三个：220kV母线（k1）；发电机机端18kV（k2）；厂用电母线6kV（k3）.2．2短路电流计算系统图：S等效电路图：sX11X9X73054.0300*10085.0*100*15.19*100*%''21====ηNBd PS x x x 04.0360*100100*3.14*100*%43====N B k S S u x x03.05=x查所选厂用分裂变压器的参数可知：全穿越电抗=8.01%半穿越电抗=15.06%厂用分裂变压器的等效阻抗电路图：1：表示侧 2，3：表示低压6kV 侧'11'9x x =⎩⎨⎧=+=+%06.15%01.85.0'9'7'9'7x x x x解得：⎩⎨⎧====0096.0%96.0141.0%1.14'7'9x x基准容量 MVA S B 100=av B U U =km x Ω=2.0 024.040000100000*0096.0*0096.07===NBS S x1193525.040000100000*141.0*141.0x S S x N B ====短路点k1的计算（220kV 母线）等效电路图：s G2G1如图一：03.05=x 04.043==x x 054.021==x x 如图二：03.05=x 02.034=x 027.012=x 如图三：03.05=x 047.031=x对于无穷大系统：8.1=im k标幺值：333.3303.0115===*x I P有名值：k AU S I av B SN 251.0732.1*2301003*===kAI I I I P SN P 368.8333.33*251.0*====*∞kAK I I im P im 635.128.0*21*368.8)1(2122=+=-+=kA K I i im P im 3.212*8.1*367.82**===对于发电机：85.1=im k标幺值：332.085.0*100600*047.0*31===B N js S S x x 查发电机的运算曲线：t=0s ：I=3.12t=1s ：I=2.23 t=2s ：I=2.4kAS I NN 772.1230*85.0*3600230*85.0*3===有名值：t=0s ：I=3.12×1.772=5.53kAt=1s ：I=2.23×1.772=3.95 kA t=2s ：I=2.4×1.772=4.253 kAkAK I I im s t im 645.885.0*21*53.5)1(21220=+=-+==kA K I i im s t im 46.142*85.1*53.52**0====对于短路点k1：t=0s ：I=8.368+5.53=13.897kAt=1s ：I=8.368+3.95=12.32 kA t=2s ：I=8.368+4.253=12.621kAkAI im 76.35463.14297.21=+=kA i im 28.21645.8635.12=+=短路点k2的计算（发电机机端18kV ） 等效电路图：XaccG2G1s K2图一：03.05=x 04.043==x x 054.021==x x图二：094.02442=+=x x x 图三：0824.0094.004.0*03.004.003.0*423535=++=++=x x x x x x ac 258.003.0094.0*04.0094.004.0*5342423=++=++=x x x x x x bc 对于系统：8.1=im k标幺值：136.120824.011===*ac P x I有名值：k AU S I av B SN 208.3732.1*181003*===kAI I I I P SN P 932.38136.12*208.3*====*∞kAK I I im P im 786.588.0*21*932.38)1(2122=+=-+=kA K I i im P im 089.992*8.1*932.382**===对于发电机G1：9.1=im k标幺值：1915.085.0*100300*054.0*1===B G js S S x x查发电机的运算曲线：t=0s ：I=5.58t=1s ：I=2.82 t=2s ：I=2.62kAS I GN 321.1118*85.0*330018*85.0*3===有名值：t=0s ：I=5.58×11.321=63.17kAt=1s ：I=2.82×11.321=31.925 kA t=2s ：I=2.62×11.321=29.661 kAkAK I I im s t im 25.1029.0*21*17.63)1(21220=+=-+==kA K I i im s t im 713.1692*9.1*17.632**0====对于发电机G2：8.1=im k标幺值：91.085.0*100300*258.0*===B G bc js S S x x查发电机的运算曲线：t=0s ：I=1.18t=1s ：I=1.19 t=2s ：I=1.29kAS I GN 321.1118*85.0*330018*85.0*3===有名值：t=0s ：I=1.18×11.321=13.359kAt=1s ：I=1.19×11.321=13.472 kA t=2s ：I=1.29×11.321=14.604 kAkAK I I im s t im 158.208.0*21*359.13)1(21220=+=-+==kA K I i im s t im 342*8.1*359.132**0====对于短路点k2：t=0s ：I=63.17+13.35+38.932=115.452kAt=1s ：I=13.427+31.925+38.932=84.329 kA t=2s ：I=14.604+29.661+38.932=83.197kAkAI im 194.181158.20786.5825.102=++=kA i im 802.302713.169089.9934=++=短路点k3的计算（厂用电母线6kV ） 等效电路图：sAA (S)(S)(S)A图一：03.05=x 04.043==x x 054.021==x x024.06=x 353.08=x图二：03.05=x 054.01=x 04.03=x 377.0353.0024.08668=+=+=x x x 094.0054.004.02442=+=+=x x x图三：0824.0094.004.0*03.004.003.0*423535=++=++=x x x x x x AC 258.003.0094.0*04.0094.004.0*5342423=++=++=x x x x x x BC 03.05=x 054.01=x 377.068=x图四：377.068=x 0824.0=AC x045.0054.0258.0054.0*258.0*111=+=+=x x x x x BC BC BC图五：15.1045.0377.0*0824.0377.00824.0*16868=++=++=BC AC AC AD x x x x x x 628.00824.0045.0*377.0045.0377.0*168168=++=++=AC BC BC DE x x x x x x 对于无穷大系统：8.1=im k标幺值：348.0867.211===*AD P x I有名值：k AU S I av B SN 165.9732.1*3.61003*===kAI I I I P SN P 189.3165.9*348.0*====*∞kAK I I im P im 815.48.0*21*189.3)1(2122=+=-+=kA K I i im P im 117.82*8.1*189.32**===对于发电机：85.1=im k 近似看做无穷大系统：标幺值：433.485.0*100600*628.0*===B N DE js S S x xkAS I NN 691.643.6*85.0*3600230*85.0*3===226.0433.411===js x I有名值：kA I 593.14691.64*226.0==∞kAK I I im s t im 818.2285.0*21*593.14)1(21220=+=-+==kA K I i im s t im 174.382*85.1*593.142**0====对于短路点k3： I=3.189+14.593=17.782 kAkA I im 633.27818.22815.4=+=kA i im 291.46174.38117.8=+=2．3 短路电流计算结果：见下表表2-1第3章 主要电气设备的配置和选择3．1主要电气设备的配置一、隔离开关的配置（1）断路器两侧安装。