220kv变电站电气部分设计******毕业生论文题目：220kV降压变电所电气部分设计系别电力工程系＿专业供用电技术班级 **********学号*********** ＿姓名Keywords: main electrical wiring；transformers；short circuit current；lightning protection。
目录摘要 (2)ABSTRACT (2)引言 (6)第一章电气主接线选择 (7)第1节概述 (7)第2节主接线的接线方式选择 (6)第二章主变压器容量、台数及型式的选择 (9)第1节概述 (9)第2节主变压器台数的选择 (9)第3节主变压器容量的选择 (10)第4节主变压器型式的选择 (10)第三章短路电流计算 (12)第1节概述 (14)第2节短路计算的目的及假设 (15)第四章电气设备的选择 (18)第1节概述 (18)第2节断路器的选择 (19)第3节隔离开关的选择 (21)第4节高压熔断器的选择 (23)第5节互感器的选择 (23)第6节母线的选择 (25)第7节支持绝缘子及穿墙套管的选择 (27)第8节限流电抗器的选择 (29)第五章电气总平面布置及配电装置的选择 (30)第1节概述 (30)第2节高压配电装置的选择 (31)第六章继电保护配置规划 (33)第1节变电所主变保护的配置 (37)第2节 220KV、110KV、10KV线路保护部分 (34)第七章防雷设计规划 (35)第1节概述 (35)第2节防雷保护的设计 (36)第3节主变中性点放电间隙保护 (37)结论 (38)致谢 (38)参考文献 (38)引言电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。
它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。
电力是工业的先行。
电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。
但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要，未能很好起到先行的作用，仅以2004年夏季的供电负荷高峰期为例，全国预计总共缺电3000万KW左右，有24个省区都先后出现拉闸限电的的情况，这样的局面预期还要过2～3年才可能得到较好的解决。
展望未来，我们坚信，在新世纪中，中国的电力工业必须持续、高速地发展，取得更加辉煌的成就。
第一章电气主接线选择第1节概述电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
变电所的电气主接线是电力系统接线的重要部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。
我国《变电所设计技术规程》SDJ2-79规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。
第2节主接线的接线方式选择电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。
而本所各电压等级进出线均超过四回，采用有母线连接。
该变电所主接线可以采用以下三种方案进行比较：方案一220KV采用双母带旁路母线接线方式，110KV也采用双母带旁路母线接线，根据《电力工程电气设计手册》第一册可知，220KV出线5回以上，装设专用旁路断路器，考虑到220KV近期7回，装设专用母联断路器和旁路断路器。
根据《电力工程电气设计手册》第一册可知，110KV出线为7回及以上时装设专用旁路断路器。
而由原始资料可知，110kV出线10回（其中备用2回），装设专用母联断路器和旁路断路器。
10kV出线12回（其中备用2回），可采用单母接线方式。
方案一的接线特点：1）220KV、110KV均采用双母带旁路接线方式，并且设置专用旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性。
2）10KV侧如采用单母接线时，接线简单清晰，设备少，操作方便等优点。
以上接线的缺点：10KV采用单母线运行时，操作灵活性差、供电可靠性不高，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电，此设计中，10kv侧有Ⅰ、Ⅱ负荷，并占60％，不可采用此方式。
以上接线的缺点：10KV采用单母线运行时，操作不够灵活、可靠，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电。
本任务设计中，10kv侧有Ⅰ、Ⅱ负荷，并占60％，故不采用此方式。
方案二220KV侧采用一台半断路器接线，又称3/2接线，每一回路经一台断路器接至母线，两回路间设联络断路器形成一串。
运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成环状供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。
110KV出线10回（其中备用2回），可采用双母线接线方式，出线断路器检修时，可通过“跨条”来向用户供电。
而任一母线故障时，可通另一母线供电。
但由于双母线故障机率较小，故不考虑。
10KV采用单母线分段，可以使重要负荷的供电从不同的母线分段取得，可靠性较高。
方案二的接线的特点：1）220KV采用3/2接线方式时，任一母线故障或检修，均不致停电，除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其它任何断路器故障或检修都不会中断供电，甚至两组母线同时故障（或一组检修时，另一组故障）的极端情况下，功率仍能继续输送。
2）110KV采用双母线接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不致中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电。
3）10KV采用单母线分段方式，可保证所用电及重要负荷的供电可以从不同分段出线上取得，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。
比较：方案一中220KV、110KV都采用双母带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性。
可靠性高于方案二，但方案一中10KV采用单母线运行时，操作灵活性差、供电可靠性不高，任一元件故障或检修，均使整个配电装置停电。
其可靠性不如方案二。
因此，这两种方案在本次任务设计中均略显不适。
方案三220KV、110KV均采用双母带专用旁路接线方式，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性。
10KV采用单母线分段，可以使重要负荷的供电从不同的母线分段取得，可靠性较高。
其接线方式的特点：1）双母带旁母，并设专用的旁路断路器，其经济性相对来是提高了，但是保证了各段出线断路器检修和事故不致影响供电的情况下，而且也不会破双母运行的特性，继电保护也比较容易配合，相对来可靠性即提高了。
2）10KV侧采用单母线分段接线，可以使重要负荷及所用电的供电从不同的母线分段取得。
当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。
当110KV出线回路在6回及以上、220KV出线在4回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。
原始资料中的110KV出线回路10回（其中备用2回），220KV出线回路6回（其中备用2回）。
因此，应增设旁路母线，并带专用母联断路器和旁路断路器。
综观以上几种主接线的优缺点，根据设计任务书的原始资料可知该变电所220KV和110KV等级应采用双母线接线方式，10KV等级采用单母线分段接线方式。
比较：方案三所用的断路器比方案一多1个，隔离刀闸多2个，其的经济性略低于方案一，但方案一中10KV侧的供电可靠性差，不能保证占60％的Ⅰ、Ⅱ类负荷及所用电的供电，方案三的可靠性明显高于方案一，故不采用方案一；方案二的经济性与方案三差不多，方案三中220KV、110KV都采用双母带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性，可靠性高于方案二，根据原始资料，方案三满足要求，而且根据可靠性、灵活性、经济性，方案三更适合于本次设计的要求，故选择方案三。
第二章主变压器容量、台数及形式的选择第1节概述在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。
选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。
第2节主变压器台数的选择为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。
当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占用面积，和配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。
而且会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备。
考虑到两台主变同时发生故障机率较小。
适用远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。
故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。
第3节主变压器容量的选择正常工作时110KV侧向220KV侧输送功率S’＝500-320＝180MV A,主变输送容量S＝180+35＝215MV A考虑110kv侧的电源故障时，主变传送的容量最大为：110KV侧负荷容量S1＝10*40*(1+0.6)/2＝320MV A；10KV侧负荷容量S2＝35MV A；主变传送的最大容量S＝S1+S2＝355MV A；为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，220KV 变电所中一般装设两台或两台以上主变压器。
当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络，配电设备，用电保护较复杂，且投资增大。
考虑到两台主变同时发生故障机率小，因此可采用两台，选择容量时应满足当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。
由此可得单台主变最小容量：Smax=215×0.7=150.5MV A220kv变电所常用的单台主变容量为90MV A，120MV A，150MV A,180MV A。
由此可选择两台容量为180MV A的主变，这样，也满足单台主变运行时，其容量（180MV A）大于用户一二级主要负荷（80＋35×0.6＝101MV A）。
所以，选择两台容量为180MV A的主变，主变总容量为360MV A。