loading课 程 设 计 任 务 书
1、 题目：220kV变电所电气部分及线路电流保护设计
2、系统接线图：
B
2×20MVA Uk=10.5% D
1.5s 待建220kVA C 1DL 40km 2DL 3DL 60km 4DL 2.5s 变电所110kV 3、原始资料：为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划
设计论证，新建一座220kV变电所，变电所与系统连接情况如上图所示。 3.1 建设规模
3.1.1 本所安装2台120MVA主变压器。 3.1.2 电压等级 220/110/10kV
3.1.3 各电压侧出线回路数 220kV 本期4回 最终4回
110kV 本期5回 最终6回 10kV 本期12回 最终16回
3.2 各侧负荷情况
110kV侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为50MVA；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。
10kV总负荷为40MVA，Ⅰ、Ⅱ类负荷用户占70%；最大一回出线负荷为5 MVA，最小负荷与最大负荷之比为0.65。
3.3 各侧功率因数cos?与最大负荷利用小时数Tmax分别为
220kV侧 co?s=0.9 Tmax=4800小时/年 110kV侧 co?s=0.85 Tmax=4200小时/年 10kV侧 co?s=0.8 Tmax=4500小时/年 3.4 系统阻抗
220kV侧电源近似为无限大电源系统，以100MVA为基准容量，归算至本所220kV母线阻抗为0.021；110kV侧电源容量为800MVA（学号为单数为火电系统，双数为水电系统，以100MVA为基准容量，归算至本所110kV母线阻抗为0.12。
3.5 调压要求：经规划计算认为本所220kV侧母线电压波动较大，宜采用带负荷调压变压器，10kV留2回出线为本所无功补偿用。
3.6 气象条件：该地区最热月平均气温为28℃，年平均气温16℃，绝对最高气温40℃，土壤最热月平均气温18℃，风速为25m/s，微风风速小于5m/s。 3.7 该所位于生荒土地上，地势平坦，交通便利，空气无污染。 3.8 本期施工电源从5km以外35kV变电所10kV母线引接。 3.9 变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下：
3.9.1线路AB、BC、AD和CD的最大负荷电流分别为230A、150 A、230
IIIKrel?1.2、Krel?1.2、KS?1.3、Krel?1.2、A、140 A；负荷自启动系数Kst?1.5、
Kre?0.85
3.9.2各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的
?t?0.5s
3.9.3 线路的等值电抗为0.4?/km
4、设计内容及要求
3.1 拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；技术经济比较；确定最佳方案；选择各侧接线方式；
3.2 计算短路电流： 选择计算短路点，计算各点短路电流并列出短路电流计算结果表。
3.3 选择主要电器设备：选择110kV、220kV主母线；选择10kV母线桥导
体及绝缘子；选择主变三侧断路器和隔离开关；选择限流电抗器；选择10kV出线电流互感器；选择10kV主母线电压互感器。选择各电压等级的避雷器3.4 配置主要电器设备：配置各级电压的电压互感器和防雷装置；配置各支路的电流互感器
3.5 各级电压等级的配电装置的选型与布置。
3.6 继电保护方式的选择与整定：保护1的保护方式采用三段式过电流保护，请计算它的Iop、Iop、Iop、lm%和top。
IIIIII5、设计成果：编制设计说明书、设计计算书、绘制所设计变电所的电气主接
线图。
6、主要参考资料
《电气工程基础》（上、下册） 陈慈萱主编 中国电力出版社
《发电厂电气部分》（第二版） 范锡普编 水电出版社
《电力工程电气设计手册（电气一次）》西北电力设计院编 水电出版社 《发电厂电气部分课程设计参考资料》 黄纯华编 水电出版社