220kV变电所电气部分与线路过电流保护设计课程作业

简介：
本课程作业聚焦于220kV变电所电气系统的设计及线路过电流保护策略，涵盖电力系统的分析、继电保护原理和应用实践。 本设计课程的主要目标是为某地区经济发展及人民生活需求设计一个220kV变电所电气部分及其线路过电流保护系统。该设计涵盖多个方面：包括变电站的电气布局、线路过流保护的设计，短路电流计算，主要电器设备的选择与配置以及继电保护方式的选择和整定。 1. 变电站电气布置： 根据现有资料，本项目中将安装两台主变压器（每台容量为120MVA），其电压等级设定为220kV/110kV/10kV。各侧的出线回路数分别为4、5和12个。在负荷方面，变电站的110kV线路中有两条用于向远方大型冶炼厂供电（容量总计达50MVA），其余则作为地区变电所进线使用；最小与最大负荷比为0.6。同时，在10kV总线上，负载量达到40MVA，并且Ⅰ、Ⅱ类用户占总量的70%；最大的一条线路负荷容量为5 MVA，其最小和最大之间的比率是0.65。 2. 线路过流保护设计： 本项目中的过电流保护采用三阶段式电流保护方案。各条线路上的最大负载电流分别为：AB段230A、BC段150 A、AD段230 A以及CD段140 A；负荷自启动系数则为1.5（对于线路AB）、1.2（分别适用于线路BC和AD）及1.3（针对线路CD）。此外，还设定了后备保护的动作时间。 3. 短路电流计算： 短路电流的估算构成了设计流程中的重要环节。通过选择适当的测试点并进行相应的计算工作后，将列出详细的短路电流分析结果表单。 4. 主要电器设备的选择和配置： 该部分包括了对于110kV及220kV主母线、10kV母线桥导体与绝缘子以及三侧断路器和隔离开关的选取；限流电抗器，电流互感器（针对10kV出线）和电压互感器的选择也包含在内。此外还涉及了不同等级避雷设备的选择。 5. 继电器保护方式选择与整定： 继电器保护方案采用三阶段式过电流设计，并计算其相应的参数值，如IopI、IIopI、IIIopI等。 6. 设计成果： 最终的项目产出将包括详细的说明书和计算书文档，并绘制出所设计变电站电气主接线图。