1、沈阳工程学院毕业设计（论文）I内容摘要电气工程及其自动化专业的毕业设计是培养学生综合运用大学四年所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。本设计是根据“电力系统及自动化专业（发电厂及电力系统） ”毕业任务书的要求，综合大学四年所学的专业知识及电力工程电气设计手册 ， 电力工程电气设备手册等书籍的有关内容，在指导教师的帮助下，通过本人的精心设计论证完成的。整个设计过程中，全面细致的考虑工程设计的经济性，系统运行的可靠性，灵活性等诸多因素，最终完成本设计方案。本设计说明书是根据毕业设计的要求，针对 220/60KV 降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电气部分的
2、设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了各种不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，最后确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式。论文包括设计的说明和设备选择的计算，并附有五张设计图纸（电气主接线图一张、 变电所断面图两张、平面布置图一张、防雷保护图一张、继电保护原理图一张） ，可为以后的设计做些参考。由于时间紧张和能力有限，此论文中难免会出现遗漏和错误，希望老师给予指点和更正。最后，感谢各位老师给予我的帮助和大力支持，
3、正因为你们精心的指导本次论文才得以更好的完成，再次表示深深的感谢！ 关键词 电力系统，变压器，220KV/60KV 降压变电所电气部分初步设计IIAbstractElectrical engineering and professional graduate in its automation designs is an important link of the first step to trains student synthesize to make use of the four years in university an academic theories theory know
4、ledge, independence analysis definitely reach agreement engineering actual problem ability.This design according to“ electric power system and automation profession( power plant and electric power system)“ the request that graduate the mission book, synthesize the four years in university a professi
5、on for learning knowledge and electric power engineering electricity design manual ,etc. Under the help that guide the teacher, pass oneself of design what argument complete with meticulous care.Whole design process inside, completely economic that meticulous consideration engineering design, depend
6、able that system circulate, vivid etc. many factors, end complete this design project.This design the main according to the request that graduate the design, aiming at the 220/60 KV decline to press to change to give or get an electric shock a graduate the design the thesis. The design is based on s
7、ummarizing our countrys substation design and operation .It takes the selections of devices which this substation needed such as the type of electric bus,the type of the power distribution.It is made up of the instruction and the caculating parts.And for blueprints(situation main connected wires pic
8、ture,the plot and section of the substation,transformer protective principle connection picture),It can be unsuited for the same design in future.For my limited knowledge,it is impossible to be no mistakes in the draft.I hope the teacher give to point out with make correction.Finally, thanks for eac
9、h teacher to give my help with support strongly, positive because you with meticulous care of leading this thesis just can better complete, mean the profound with gratitude again! Keyword electric power system, transformer沈阳工程学院毕业设计（论文）III目录内容摘要 .IAbstract .II第一部分 毕业设计说明书 .1第一章 引言 .1第二章 主变压器台数和容量的确定
10、 .22.1 主变压器选择的要求 .22.2 主变压器的选择： .2第三章 主接线形式的选择及说明 .43.1 主接线的设计原则 .43.2 主接线的设计要求 .43.3 主接线的选择 .5第四章 短路电流的计算 .84.1 短路电流计算的目的 .84.2 短路的基本类型 .84.3 一般规定 .84.4 计算步骤 .94.4.1 画等值电抗图 .94.4.2 计算短路电流步骤 .94.5 计算方法 .94.5.1 标么值法 .94.5.2 网络变换 .94.5.3 短路电流周期分量的计算 .10第五章 主要电气设备的选择 .115.1 一般原则 .115.2 高压断路器的选择 .115.2.
11、1 断路器形式的选择 .115.2.2 断路器的选择方法 .125.3 隔离开关的选择 .125.2.1 隔离开关的选择方法 .135.4 电压互感器的选择 .135.5 电流互感器的选择 .145.6 母线的选择 .165.6.1 母线选择的依据 .165.6.2 母线截面选择和校验 .16第六章 防雷保护的设计 .176.1 防雷保护设计和选择 .176.2 避雷器的选择 .17第七章 配电装置的设计 .197.1 电气布置 .197.2 配电装置设计原则 .197.3 配电装置型式的选择 .19220KV/60KV 降压变电所电气部分初步设计IV7.3.1 屋外配电装置的特点 .207.
12、3.2 屋外配电装置的最小安全净距 .207.3.3 屋外配电装置的若干问题 .20第八章 继电保护和自动装置的规划设计 .228.1 继电保护的配置 .228.1.1 变压器的保护 .228.1.2 母线保护 .228.1.3 线路保护 .238.2 自动装置的配置 .248.2.1 配置原则及原因 .248.2.2 自动重合闸的作用 .248.2.3 自动重合闸装置应符合基本要求 .258.2.4 备用电源和备用设备自动投入 .25第九章 防雷保护规划设计 .269.1 电工装置的防雷保护 .26第二部分 220KV/60KV 降压变电所电气部分计算书 .27第一章 短路电流的计算 .27
13、1.1 所用计算公式： .271.2 系统计算电路图和等值电路图 .27第二章 电气设备选择及计算校验 .332.1 高压断路器的选择计算 .332.1.1 220KV 侧断路器的选择 .332.1.2 60KV 侧断路器的选择 .342.2 隔离开关的选择计算 .352.2.1 220KV 隔离开关的选择 .352.2.2 60KV 侧隔离开关的选择 .362.3 电压互感器的选择计算 .362.4 电流互感器的选择 .372.4.1 220KV 侧电流互感器的选择 .372.4.2 60KV 侧电流互感器的选择 .382.5 母线的选择计算 .392.5.1 220KV 侧母线的选择 .3
14、92.5.2 60KV 侧母线的选择 .40第三章 防雷保护设计 .423.1 避雷器的选择 .423.2 避雷针的选择和计算 .43总 结 .45致 谢 .46参 考 文 献 .47沈阳工程学院毕业设计（论文）1第一部分 毕业设计说明书第一章 引言电气工程及其自动化专业的毕业设计是培养学生综合运用大学四年所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。本设计是根据毕业设计的要求，针对 220/60KV 降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电气部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项
15、参数，并且通过计算，详细的校验了各种不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。本设计的所有图纸都是计算机绘制而成，最后按照要求进行毕业设计成品打印。论文包括毕业设计说明书和毕业设计计算书两部分，并附有五张设计图纸（电气主
16、接线图一张、 变电所断面图两张、平面布置图一张、防雷保护图一张、继电保护原理图一张） ，可为以后的设计做些参考，同时能够比较直观的反映本设计变电所的整体全貌。最后，感谢吴志宏及其它老师在设计过程中的指导。设计中难免有不合适的地方，还请老师帮助改正。220KV/60KV 降压变电所电气部分初步设计2第二章 主变压器台数和容量的确定2.1 主变压器选择的要求1.和电力系统连接的主变压器一般不超过两台。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变压器。2.变压器装设两台及以上主变压器时，每台容量的选择应按照其中任一台停用时，其余变压器容量至少能保证所供电的全部一级负荷或为变
17、电所全部负荷的 6075%。通常一次变电所为 75%，二次变电所为 60%。3.变电所的主变压器一般采用三相变压器，因制造或运输条件限制及初期只装一台主变压器的 220KV 枢纽变电所中，一般采用单相变压器组，当装设一台单相变压器时，应没有备用相，当主变压器超过一台，且各台容量满足上述要求时，单相变压器组可不装设备用相。4.变电所中的变压器在系统调压有要求时，一般采用带负荷调压变压器，如受设备制造限制时，可采用独立的调压变压器或预留位置。5.变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，电力系统采用的绕组连接方式只有“Y”型和“”型，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确
18、定。2.2 主变压器的选择：1.总容量的确定主变容量的确定应根据 5-10 年发展规划进行选择，通过对原始资料的分析，根据负荷及经济发展的要求，同时考虑负荷的同时系数和线损率等因素，可由公式S=k0*（1+5%）*P/cos 求得。分析原始资料变电所 60KV 用户负荷表（表 2-1） 表 2-1 用户负荷表最大符合（KW）序号 负荷名称 近期 远期功率因素出线方式出现回路数1 机械厂 5000 7000 0.9 架空 12 科技园 5000 10000 0.9 架空 13 数字机床厂 6000 12000 0.95 架空 24 高压电气厂 8000 15000 0.95 架空 25 铸造厂
19、8000 12000 0.95 架空 2沈阳工程学院毕业设计（论文）36 水泵厂 60000 8000 0.95 架空 2最大负荷利用小时数 T = 5600 小时，负荷同时系数 0.82，线损率为 5，重要负荷占 75。S1=p1/cos=15000/0.92=16304.4S2=P2/cos=11000/0.93=11827.96S3=P3/cos=21000/0.95=22105.26S4=P4/cos=17000/0.90=18888.9S5=P5/cos=16000/0.94=17021.3S6=P6/cos=12000/0.90=13333.3负荷总容量：S= S1+S2+S3+S
20、4+S5+S6=99481.12则 S=k0*（1+5%）*s=0.82*1.05*99481.12= 85653.24因为重要负荷占 75%，所以单台变压器的容量：S0=75%*85653.24=64239.93若选两台容量为 64239.KVA 的变压器，当一台停运时，仍能保证 75%的重要负荷供电。查电力设备手册选用两台有载调压变压器，其型号为 SFPZ7-90000/220，电压为230+81.5%/69KV，采用 YN,d11连接组，其具体型号和参数见表 2-2。表 2-2 所选 SFPZ4-90000/220 变压器的主要参数型 号 额定电压（KV） 连接组别损耗 (kw) 阻抗电
21、压（%）SFPZ4-90000/220高压 低压 YN，d 11负载 空载13.5220KV/60KV 降压变电所电气部分初步设计4230+81.5%69 369.9 102第三章 主接线形式的选择及说明3.1 主接线的设计原则变电所电气主接线是电力系统接线的主要主成部分，它表明了发电机、变压器、线路和断路器等设备的数量和接线方式，从而实现安全的发电、输变电、配电的任务。根据设计规程，变电所主接线应满足可靠性、 灵活性、 经济性的要求。同时还应考虑以下的因素：1）考虑变电所在电力系统中的地位和作用。2）考虑近期和远期的发展规模。3）考虑负荷的重要性分级和出线回数的多少对主接线的影响。4）考虑主
22、变台数对主接线的影响。5）考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。3.2 主接线的设计要求1.可靠性1）应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。2）主接线的可靠性包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。3）主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。4）要考虑所设计的变电所在电力系统中的地位和作用。2.灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求：1）调度要求，可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足系统在事故运行方式下，检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。2）检修要求，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行安全检修且不致于影响对用户的供电。3.经济性1）投资省a.主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、互感器、避雷器等一次设备。b.要能使断电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。沈阳工程学院毕业设计（论文）5c.要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。d.如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV 及以下终端或分支变电所可采用简易电器。2）占地面积小主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。3）电能损失小经济合理的选择主变压器的种类、容量和数量，要避免因两次变压而增加电能损失。3.3 主接线的选择根据变电所设计等书籍
