毕业设计(2)

华北水利水电学院毕业设计

华北水利水电学院本科生毕业设计（论文）开题报告

2011年 3月 26 日

学生姓名 吕娜娜 学号 200915009 专业 电气工程及其自动化 题目名称 227变电站电气部分初步设计 课题来源 模拟 一．设计原始资料 为满足乡镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发规划，拟建设一座220／110／10kV的区域性降压变电所。220kV以双回路与60km外的系统相连。系统最大方式的容量为1200MVA，相应的系统电抗为0.54；系统最小的方式为800MVA，相应的系统电抗为0.625，（以系统容量及电压为基准的标幺值）。系统最大负荷利用小时数为TM=5700h.220kV另有负荷出线2回，每回出线功率100MVA；110KV架空线4回，2回输送距离30km,每回输送功率20MVA；2回输送距离20km，每回输送功率20MVA；10kV电压级，电缆出线4回，输送距离5km，每回输送功率4MW；架空输电线4回，输送距主 要 内 容 离7km,每回输送功率5MW。变电站所在高度65m,最高年平均气温20摄氏度，月平均气温26摄氏度。 二．设计内容 1. 变电站主变压器台数及容量的选择 由任务书中给出的新建变电站的性质和规模，针对变电站的作用和地位，对待建变电站的必要性和可行性进行进一步分析，论述。220kV回路数，负荷数据，参考有关文献资料，主要负荷的行业性质，特点，负荷等级，及其对供电可靠性的要求进行分析，综合和计算，为主变压器选择及接线方式的设计准备必要的资料。根据《电气设计手册》及《变电设备合理选择运行》对主变的要求，可以确定主变压器的台数，容量，变压器型号也就确定了。 2.各电压级接线方案的确定 主变压器台数、型式、容量确定之后，变电站电气主接线的框架就已确定，这时，可进行各电压等级接线方式的设计。每个电压等级可分别拟定出2个初步方案，进行比较，主要是进行上述的技术方面的可靠性、灵活性和方便性比4

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较，然后分别得出各电压等级的最佳接线方式。在比较小的用电等级接线方式设计中，可粗略估计其短路电流，确定是否限制短路电流措施。在主接线设计中，认真学习和回顾有关专业课程内容，深入研究有关设计技术规范、规程、必要时，有些规程的有关条款要摘抄到说明书中来。设计结果要符合规程规定。 3. 主要电气设备的选择 ①.断路器和隔离开关的选择 断路器和隔离开关的型式选择要根据电压等级、安装地点、对系统稳定运行的影响等因素决定。 断路器选择校验内容：（1）选择类型；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）校验切断能力；（5）校验热稳定性；（6）校验动稳定性。 隔离开关的选择校验内容：（1）选择类型；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）校验热稳定性；（5）校验动稳定性。 ②.电压互感器的选择 电压互感器的选择内容：（1）根据安装地点和用途，选择电压互感器的型号、台数；（2）确定额定电压；（3）根据额定电压，确定接线方式和准确级。 ③.电流互感器的选择 电流互感器的选择内容：（1）选择类型；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）校验动稳定性；（5）校验热稳定性；（6）在施工阶段，需要校验准确级。 ④.避雷器的选择 避雷器的选择内容：（1）选择避雷器型号；（2）选择额定电压；（3）校验最大允许电压；（4）校验工频放电电压。 ⑤.高压熔断器的选择 高压熔断器只适用于35kV及以下电压等级，较广泛地用于高压输电线路、变压器和电流互感器等设备过载及短路保护。它的选择内容：（1）选择型式种类；（2）选择额定电压；（3）选择额定电流；（4）选择开断电流。 4.硬母线及其软导体的选择 硬导体包括矩形、槽形和管形等，软导体指钢芯铝绞线。对于年最大负荷利用小时数较大，距离长、传输容量大的回路（如发电机引出线回路变压5

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器引出线回路），一般按经济电流密度选择截面，其它短导体按长期发热允许电流选择截面。一般原则如下 ⑴.按长期发热允许电流选择截面； ⑵.按经济电流密度选择截面； ⑶.按电晕电压校验（对110kV及以上电压的母线进行校验）； ⑷.在三相短路状态下，进行热稳定和动稳定校验。 5.变压器的保护整定计算 变压器主保护有瓦斯保护和纵联差动保护，其中瓦斯保护是反映内部短路和油面降低的非电量保护；纵联差动保护是反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路。变压器的后备保护对变压器的安全运行也很重要，对各类保护应设置合理的整定值。 三．重点研究问题 1.电气主接线方案的设计，要求方案应合理，主接线方案论证与比较不能少于两个方案； 2.短路电流及电气设备选择计算方法。 3.变压器继电保护整定。 在发电厂和变电所中，发电机，变压器，断路器，隔离开关，电流电压互 采取的主要技术路线或方法 6

感器，避雷器等高压电气设备，以及将它们连接在一起的高压电缆和母线，构成了电能的生产、汇集和分配的电气主回路。这个电气主回路被称为电气一次系统，又叫电气主接线。电气主接线必须满足可靠性，灵活性和经济性三项基本要求。 其设计方案由以下五方面： 1. 负荷分析 2. 变压器配置方案的确定 3. 各电压级接线方式的确定 4. 短路电流计算 5. 主要电气设备的选择 华北水利水电学院毕业设计

一． 设计说明书： 主要内容包括电站主变压器台数、容量选择及计算结果，变电站各电压侧主接线分析论证及结果，变电站短路电流的计算，电气设备的选择、校验， 变压器保护整定。要求字数在10000-15000字，论文格式参照《华北水利水电学院关于本科毕业设计论文格式》要求； 二．设计计算书： 对称与不对称短路电流计算，电气设备选择、校验计算，变压器继电保护整定。 预期的成三．绘图： 果及形式 图纸数量不少于3张；图纸名称： （1）电气主接线图(计算机绘制，A1或A2纸打印)； （2）开关站平面布置图(手工绘制，1号图纸幅面)； （3）变压器保护原理接线图、展开图(手工绘制，1号图纸幅面)。 本次设计的时间共12周，各部分设计内容的时间安排大致如下： （1）图书馆查找资料，熟悉设计题目 1周 （2）变电站电气主接线设计 1周 （3）短路电流计算 1周 时间安排 （4）电气设备选择 2周 （5）绘图 2周 （6）整理说明书、计算书 1周 （7）外文文献翻译 1周 （8）答辩 1周 指导教师意见 签 名： 年 月 日 7

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设计参考资料 [1]范锡普主编 发电厂电气部分（第二版） 水利电力出版社 1995 [2]西北电力设计院 电力工程电气一次设计手册 水利电力出版社 1989 备注 [3]西北电力设计院 电力工程电气二次设计手册 水利电力出版社 1989 [4]陈珩主编 电力系统稳态分析 中国电力出版社 1998 [5]李光琦主编 电力系统暂态分析 中国电力出版社 2002 [6]贺家李 宋从矩 合编 电力系统继电保护 中国电力出版社 2003

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