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摘 要

本课题旨在培养学生独立分析问题以及解决问题的能力，让学生掌握科学得研究、工程设计和撰写技术报告等基本方法。设计的变电站设有2台主变压器，站内的主接线分为110kV和35 kV二个电压等级。采用单母线的接线方式。从主接线的设计、短路电流的计算以及设备选择和保护等几方面对变电站进行设计。在进行电气主接线的方案选择时，从可靠性、灵活性和经济性三个方面对备选方案进行了论述，并选择出最佳方案；对所选区的短路点进行短路电流计算；进行设备选型同时做出相应的动稳定、热稳定校验；对变电站进行防雷电保护和机电保护；汇总变电站的仪表配置；对变电站配电装置进行规划和布置；设计系统具有过载保护、失压保护、短路保护、联锁保护等。

关键词：变电站 电气设备 继电保护 电压 电流 短路阻抗 整定计算 容量 防雷

220/35KVsubstations(twomain transformer)apart of thepreliminary design

Abstract

This paper focuses on students independently analyze problems and problem-solving skills to enable students to science, engineering and basic approach to writing technical reports on the subject. The substation has two main transformers, station master wiring into two 110kV and 35 kV voltage level. Wiring using a single bus. From the main aspects of wiring, short-circuit current calculation, equipment selection and protection of substation design. Select the main electrical wiring scheme for alternative programs from the reliability, flexibility and economy of the three aspects are discussed, and choose the best solution; constituency of short circuit short circuit current calculation; carry equipment selection and do the corresponding dynamic stability, thermal stability check; lightning protection, electrical and mechanical protection of substations; instrument summary of the substation configuration; planning and layout of substation distribution device; system with overload protection, voltage protection, short circuit protection, the United lock protection.

Keywords: substationelectrical equipmentshort-circuit impedancevoltage and currentprotectionsetting calculationcapacity of themine

目 录

第一章 绪论 1

1.1电力系统概述 1

1.2变电所简介 1

1.2.1变电所基本原理 1

1.2.2变电所的分类 2

1.2.3变配电所所址的选择 2

1.3原始资料简介 3

1.3.1本设计概论 3

1.3.2环境条件 4

第二章 电气主接线的设计 5

2.1电气主接线设计的概念 5

2.2基本要求 5

2.3 主接线方案的拟定 7

第三章 主变压器的选择 9

3.1变压器台数的选择 9

3.2变压器容量的选择 9

3.3主变压器选型 11

第4章 短路电流计算 12

4.1 电力系统短路电流计算的目的 12

4.2 电力系统短路电流计算条件 12

4.3短路电流的限流措施 13

4.4短路电流计算 14

第五章 主要电气设备选择 20

5.1电器选择的一般要求 20

5.1.1一般原则 20

5.1.2技术条件 20

5.1.3环境条件 23

5.2导体的选择和校验 24

5.3断路器的选择和校验 25

5.4隔离开关选择 26

第六章 变电所配电布置和防雷保护 27

6.1变电所配电布置 27

6.2变电所防雷保护及接地装置 27

6.2.1 避雷针的保护计算 27

6.2.2直击雷过电压保护 28

6.2.3雷电载入波的过电压保护 29

6.2.4 防雷接地 30

结束语 31

参考文献 32

致谢 ......................................................................................................33

第一章 绪论

1.1电力系统概述

电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力已经成为人们生活中不可缺少的资源，因此电力系统也是很重要的环节 。它的作用是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为了达到这一要求，电力系统在不同层次和各个环节还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行控制、调节、测量、保护、通信和调度，以保证用户获得经济、安全、优质的电能.

目前，我国电力工业发展很迅速，发电量和总装机容量都处于世界前列。但是由于特殊的国情，我国目前的电力还不能满足国家经济发展的需求，发展还需要加快。但也无须担心，我国的电力工业自动化水平每年都在发展提高，相信在不久的将来，我国的电力生产会满足全国的需要。现在，很多变电站已装装备微机综合自动化系统，很多已实现无人值班，电力系统已经在逐渐实行调度自动化。我国的电力工业发展正在进入一个新的阶段。

1.2变电所简介

1.2.1变电所基本原理

变电所(substation)，电力系统中对电能的电流和电压进行集中、变换和分配的场所。为了保证设备的安全以及电能的质量，在变电所中还须进行潮流控制、电压调整、输配电线路和主要电工设备的保护。

变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成 。其中 ，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2～3台主变压器；330 千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5 ～10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求 。变电所继电保护分系统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护）两类。变电所的控制方式一般分为直接控制和选控两大类。前者指一对一的按纽控制。对于控制对较多的变电所，如采用直接控制方式，则控制盘数量太多，控制监视面太大，不能满足运行要求，此时需采用选控方式。选控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面积较小等优点；缺点是直观性较差，中间转换环节多。

1.2.2变电所的分类

下面依据变电所再电力系统中的地位的分类简略介绍:

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