电力系统分析课程设计

题 目： 500KV变电站设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 完成时间：

摘 要

本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，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500kV，220kV，35kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围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500kV电气一次部分的设计

关键词：变电站；变压器；主接线

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目 录

摘 要 ................................................................................................................................... I 1、设计任务及要求 ......................................................................................................................... 1 2、设计原始资料 ............................................................................................................................. 1 3、主接线设计 ................................................................................................................................. 2

3.1 主接线的设计原则和步骤 ............................................................................................. 2

3.1.1 主接线的设计原则 ............................................................................................... 2 3.1.2 主接线的设计步骤 ............................................................................................... 2 3.2 主接线方案拟定 ............................................................................................................. 3

3.2.1 500KV侧电气主接线 ............................................................................................ 3 3.2.2 220KV侧电气主接线 ............................................................................................ 5 3.2.3 35KV侧电气主接线 .............................................................................................. 6

4、负荷计算及主变压器选择 ......................................................................................................... 7

4.1 负荷计算 ......................................................................................................................... 7 4.2 主变选择 ......................................................................................................................... 8

4.2.1变压器容量的选择 ................................................................................................ 9 4.2.2主变台数的选择 .................................................................................................... 9 4.2.3变压器型式的选择 .............................................................................................. 10

5、短路电流计算 ........................................................................................................................... 11

5.1 短路电流计算的目的 ................................................................................................... 13 5.2 短路电流计算结果 ....................................................................................................... 13 5.3 短路电流计算过程 ....................................................................................................... 13 6、电气设备选择 ........................................................................................................................... 17

6.1 选择电气设备的原则 ................................................................................................... 17 6.2 高压断路器的选择 ....................................................................................................... 19 6.3 隔离开关的选择 ........................................................................................................... 20 6.4 各电压母线的选择 ....................................................................................................... 20 6.5 绝缘子和穿墙套的选择 ............................................................................................... 22 6.6 电流互感器与电压互感器的选择 ............................................................................... 22 6.7 各电气设备一览表 ....................................................................................................... 23 七、总结......................................................................................................................................... 24 参考文献......................................................................................................................................... 25 附录Ⅰ ............................................................................................................................................ 26

1、设计任务及要求

根据“电力系统分析”课程所学理论知识和电力系统规划设计的基本任务，在电源及负荷大小及其相对地理位置已确定的情况下，完成一个区域电力网络的设计。要求对多个方案进行技术经济比较和分析，选择出最优方案，并对所选方案进行必要的技术计算（如调压计算、稳定性计算），提出解决技术问题的措施。设计要求：

（1）用标准符号绘制电气主接线图 （2）撰写计算书（负荷计算与短路计算） （3）选择高压设备

2、设计原始资料

500KV变电站为枢纽变电所，有三个电压等级。其500KV双回路进线，220KV馈线2回，35KV馈线12回。电源距变电站距离300KM，两回路输电。

220kv负荷资料：最大负荷60000KW，功率因数0.95，回路2回，距离变电站50KM；35KV负荷资料：分别为矿机厂、机械厂、汽车厂、电机厂、机车厂、煤矿厂回路各两回，功率因数都是0.95，距离变电站均按60KM计算，重要负荷均是65%，前5个厂最大负荷均按2500KW计算，煤矿厂最大负荷25000KW。最大负荷时间分别是500kv侧为3000小时/年，220kv侧为3600小时/年，35kv侧为5000小时/年。500kV保护动作时间0.08s，220kV和35KV为0.15S，断路器灭弧时间按0.06S考虑。

根据任务书，对变电站负荷统计和计算如下。线路中l～2为500kV进线，3~4为220kV馈线，5~16为35KV馈线。 根据任务书对负荷统计。

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