110KV变电所电气二次部分初步设计
1系统概述
1.1 建所目的
为了满足电力系统负荷增长需要，拟在某市新建一座110kV变电站，用10kV 向该地负荷供电。
1.2 变电站情况
待建变电站110kV进线线路有5回接线，两回线路与系统相连，其中一回与无穷大系统相连，另外一回与现有110kV变电站相连，两回110kV线路与一水电站相连；变电站的出线10kV有11回线路，变电站通过10kV向负荷供电。考虑到该变电站在系统中的地位，110kV预留一回出线，10kV预留2回出线。系统接线如图1.1所示：
图1.1拟建变电站系统接线图
水电厂装机4*25MW，丰水期四台机组满发，枯水季节考虑一台机组运行。
1.3负荷情况
该变电站10kV出线侧负荷如表1.1所示：
各线路负荷同时率为0.9
θ=。
变电站站用总负荷为400kW,cos0.85
表1.110kV出线负荷一览表
名称最大负荷
（MW）年最大负荷利用率
(小时)
cos 线路长度
电机厂 2.5 22000.85 6 矿山机械厂 2.3 2000 0.858 汽车制造厂 2 4000 0.85 5 农机厂1.52800 0.85 4 自来水厂 2 65000.859 有机化工厂1.823000.85 4 饲料厂1.7535000.85 4 部队2.220000.98 城东Ⅰ线2.525000.9 5
2 变压器容量、台数及型式的选择
2.1概述
在各级电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。
在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，考虑到经济性来选择主变压器。同时考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量[1]。
2.2 主变压器台数的选择
由原始资料可知，我们本次所设计的变电所是市郊区110kV降压变电所，它是以110kV所受功率为主。在选择主变台数时，要确保供电的可靠性。
为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但投资增大，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。考虑到两台主变同时发生故障机率较小，当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性[2]。
2.3 主变压器容量的选择
主变压器容量一般按变电所建成近期负荷，5～10年规划负荷选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展，该所近期和远期负荷都给定，所以应按近期和远期总负荷来选择主变的容量，考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性能的变电所，当一台主变停运时，其余变压器容量应保证全部负荷的70%～80%。该变电所是按70%选。因此，根据计算（见计算书）选出容量为25MV A的两台主变压器[3]。主变压器参数如表2.1。
表2.1 主变压器的型号及主要参数表
型号电压组合及分接范围阻抗电压容量
（MV A）
高压低压高低
SFZ7-25000/110 110±2 10±2 10.5 25
2.4 主变压器型式的选择
2.4.1 主变压器相数的选择
当不受运输条件限制时，在330kV以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。本次设计的变电所，位于市郊区，稻田、丘陵，交通便利，不受运输的条件限制，而应尽量少占用稻田、丘陵，故本次设计的变电所选用三相变压器[4]。
2.4.2绕组数的选择
本次所设计的变电所具有两种电压等级，考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因素，选用普通双绕组变压器[5]。
2.4.3主变调压方式的选择
为了满足用户的用电质量和供电的可靠性，110kV及以上网络电压应符合以下标准[6,7]：
（1）枢纽变电所二次侧母线的运行电压可为电网额定电压的1~1.3倍，在日负荷最大、最小的情况下，其运行电压控制在水平的波动范围不超过10%，事故后不应低于电网额定电压的95%。
（2）电网任一点的运行电压，在任何情况下严禁超过电网最高电压，变电所一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的95%～100%。
调压方式分为两种，不带电切换，称为无激磁调压，调整范围通常在±5%以内，另一种是带负荷切换称为有载调压，调整范围可达30%。由于该变电所的电压波动较大，故选择有载调压方式，才能满足要求[8]。
2.4.4主变压器冷却方式的选择
主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却。
主变主要起通过中绕组从水电厂侧传送功率（4*35MV A）和系统至低绕组10kV A侧，并在水电厂侧故障时，通过高压绕组从110kV A侧无穷大系统传送1000MV A（最大）支援。本设计主变为中型变压器，发热量大，散热问题不可轻佻，强迫油循环冷却效果较好，再根据变电站建在郊区，通风条件好，选用强迫油循环风冷却方式。
3 电气主接线选择
3.1概述
主接线是变电所电气设计的重要部分，它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，而且对变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。因此，必须正确处理好各方面的关系[9]。
3.1.1主接线的设计原则：
（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多少对主接线的影响；
（4）考虑主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。
3.1.2主接线设计的基本要求
（1）可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求[10]。
主接线可靠性的具体要求：
①断路器检修时，不宜影响对系统的供电；
②断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；
③尽量避免变电所全部停运的可靠性。
（2）灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
①为了调度的目的，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求；
②为了检修的目的：可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电；
③为了扩建的目的：可以容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。
（3）经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。
①投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器避雷器等一次设备的投资，能使控制保护不过于复杂；
②占地面积小，主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用；
③电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。
3.2主接线的接线方式及其特点
电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回，采用有母线连接。
3.2.1单母线接线
单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等优点，但是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修时，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电，并且电压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。
W
图3.1 单母线接线
3.2.2单母线分段接线
用断路器，把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路；有两个电源
供电。（优点）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。（缺点）一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，而出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建，单母分段适用于：110kV～220kV配电装置的出线回路数为3～4 回，36～10kV配电装置出线为6回及以上，则采用单母分段接线。
W
图3.2 单母线分段接线
3.2.3单母分段带旁母接线
这种接线方式：适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35～110kV 的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。
WP
WⅡ
图3.3 单母线分段带旁母接线
3.2.4双母线接线
双母线接线：双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。
（1）优点：①供电可靠。一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路；②调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；③扩建方便。向左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电；④便于试验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
（2）缺点：①增加一组母线需要增加一组母线隔离开关；②当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作；③适用范围：当出线回路数或母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后要求迅速恢复供电，母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。6～10kV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；110～220kV 配电装置，出线回路数为5 回以上时。
W2
W1
图3.4 双母线接线
3.2.5双母线分段接线
双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。较容
易实现扩建等优点，但易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。
3.3 主接线方案比较选择
由设计任务书给定的负荷情况：110kV进线5回，10kV出线11回（两回预留）该变电所主接线可以采用以下三种方案进行比较：
方案一：110kV采用单母线分段接线，10kV采用单母线分段接线；
方案二：110kV采用双母线接线，10kV采用单母线分段接线；
方案三：110kV采用双母线接线，10kV采用单母线接线。
（1）110kV侧采用单母线分段接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不致中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电；110kV采用双母接线方式，检修或故障时，要检修的母线断开，另外一条母线承担所有负荷，及不致影响供电可靠性。比较：从经济性来看，方案一比方案二和三好，从可靠性看方案二和三远高于方案一。故110kV采用双母线接线符合要求。
（2）10kV侧采用单母线接线方式，操作不够灵活、可靠，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电；10kV采用单母线分段接线方式，其可靠性如上。比较：方案三所用的断路器、隔离刀闸比方案一少，其经济性略高于方案一，但方案三中10kV侧的供电可靠性差，方案一10kV侧的可靠性明显高于方案三，故不采用方案三。
综观以上叙述，根据设计任务书的原始资料可知该变电所选用方案二：110kV 等级采用双母线接线方式，10kV等级采用单母线分段接线方式。
4短路电流计算
4.1 概述
电力系统中的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行[11]。
短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路[12]。
4.2短路计算的目的及假设
4.2.1 短路计算目的
短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。其计算目的是[13]：
（1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算；
（2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算；
（3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离；
（4）在选继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据；
（5）按接地装置的设计，也需用短路电流。
4.2.2短路电流计算的一般规定
（1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5～10年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式[14]；
（2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响；
（3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线
方式时短路电流为最大的地点；
（4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。
4.2.3 短路计算基本假设
（1）正常工作时，三相系统对称运行；
（2）所有电源的电动势相位角相同；
（3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；
（4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；
（5）元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；
（6）系统短路时是金属性短路[15]
。 4.2.4 基准值
高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值[16]
： 基准容量：Sj = 100MV A
基准电压：Vj （kV ）：10.5、115。
4.2.5 短路电流计算的步骤
（1）计算各元件电抗标幺值，并折算为同一基准容量下[17]
； （2）给系统制订等值网络图；
（3）选择短路点；
（4）对网络进行化简，把系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。
标幺值： *1*
=d d I X （4.1） 有名值： *=?d d B I I I （4.2） （5）计算短路容量，短路电流冲击值
短路容量： =B d S I （4.3） 短路电流冲击值： 2.55=ch d i I （4.4） （6）列出短路电流计算结果
具体短路电流计算具体见计算说明书。
4.3 短路计算的说明
4.3.1 系统运行方式的确定
最大、最小运行方式的选择，目的在于计算通过保护装置的最大、最小短路电流。在线路末端发生短路时，流过保护的短路电流与下列因素有关[18]
： （1）系统的运行方式，包括机组、变压器、线路的投入情况，环网的开环闭环，平行线路是双回运行还是单回运行；
（2）短路类型。
4.3.2 短路点的选择
如图4.1所示，本次短路点选择三个：
E 1 E 2
1f 2110kV
10kV
图4.1 系统短路点的选取
4.3.3 短路电流的计算原则
短路电流的计算是继电保护整定的依据，所以我们必须加以重视。
（1）整定计算的要求选择规定的运行方式；
（2）确定短路段及短路类型；
（3）对确定的短路点经过网络的合并，化简求出归算到短路点的各序综合阻抗； （4）短路类型及电力系统故障的知识求出短路点的总电流；
（5）按网络结构求出流过被整定保护装置的短路电流。
①三相短路电流的计算：
(3)11*∑=
d I X （4.5） 其有名值为： (3)(3)*=?d d B I I I （4.6） (3)d I * —系统中发生三相短路时，短路点的短路电流标幺值；
(3)d I —系统中发生三相短路时，短路点的短路电流有名值；
1*X ∑—归算到短路点的综合正序等值电抗。
以下为简便起见，省略下标 * 。
②两相短路电流的计算：(2)12d I ∑∑
= （4.7） 2∑X —归算到短路点的负序综合电抗
(2)d I =(2)(2)1121d d I I X X ∑∑
==+—两相短路时短路点的全电流 其各序分量电流值为 (2)(2)12121d d I I X X ∑∑==
+ （4.8） (2)1d I 、(2)2d I —分别为；两相短路时，短路点短路电流的正负序分量 d1 d2
③两相接地短路电流计算：
(1.1)(1,1)1d d I I = （4.9）
(1,1)d I —两相短路接地时，短路点故障相全电流：
(1,1)1d I —两相短路接地时，短路点的正序电流分量：
(1.1)(1.1)
210020//d d X I I X X X ∑∑∑∑
=+ （4.10） (1.1)(1.1)21002d d X I I X X ∑
∑∑=+ （4.11）
（4.12）
(1.1)2d I 、(1.1)0d I —分别为两相接地短路时的负序和零序电流分量。
④单相接地短路电流的计算：
(1.1)(1.1)01202d d X I I X X ∑∑∑
=+
短路点各序分量电流为：
(1)(1)21012d d I I X X ∑∑
==+ （4.13） 短路点故障的全电流为： (1)(1)13d d I I = （4.14） 短路电流计算结果表如表4.1、表4.2所示
表4.1 最大运行方式下短路结果表
短路点 三相短路电流
（kA ）
两相短路电流 （kA ） 两相接地短路电流 （kA ） 单相短路电流 （kA ） 1f 0.505
0.435 0.672 0.657 2f 1.787
1.547 1.63 1.953 3f
12.87 1.547 12.245 6.024 表4.2 最小运行方式下短路结果表
短路点 两相短路电流
（kA ）
两相接地短路电流（kA ） 单相短路电流 （kA ） 1f 0.105
0.073 0.137 2f 1.32
1.567 1.27 3f
10.95 11.04 3.34
5 互感器的选择
5.1 概述
电气设备的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备[19]
。 电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
5.1.1 一般原则
（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；
（2）应按当地环境条件校核；
（3）应力求技术先进和经济合理；
（4）选择导体时应尽量减少品种；
（5）扩建工程应尽量使新老电器的型号一致；
（6）选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。
5.1.2 技术条件
（1）按正常工作条件选择导体和电气
①电压：
所选电器和电缆允许最高工作电压max y V 不得低于回路所接电网的最高运行电压 max g V ，
即： max max y g V V （5.1） 一般电器允许的最高工作电压，当额定电压在220kV 及以下时为 1.15e V ，而实际电网运行的max g V 一般不超过1.1e V 。
②电流：
电器的额定电流是指在额定周围环境温度0Q 下，导体和电器的长期允许电流y
I
应不小于该回路的最大持续工作电流 max g I ，
即： max y g I I ≥ （5.2） 由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的max 1.05g e I I =（e I 为电器额定电流）。
（2）按短路情况校验
电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。
①短路热稳定校验：
k n Q Q ≤ （5.4） 满足热稳定条件为：
22Ir tk Ir t ≤ （5.5）
k Q —短路电流产生的热效应；
n Q —短路时导体和电器允许的热效应； n I —t 秒内允许通过的短时热电流。
验算热稳定所用的计算时间： tk tpr tbr =+ （5.6） tpr —断电保护动作时间；
tbr —相应断路器的全开断时间。
②短路的动稳定校验
满足动稳定条件为：
cj dw i i ≤ （5.7）
cj df I I ≤ （5.8） cj i — 短路冲击直流峰值（kA ）
cj I — 短路冲击电流有效值（kA ）
dw i 、df I —电器允许的极限通过电流峰值及有效值（kA ）
5.1.3 互感器的概述
互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件， 以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作用有：
（1）将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装；
（2）使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。
5.1.4 互感器的配置：
（1）为满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；
（2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如：发电机和变压器的中性点；
（3）对直接接地系统，一般按三相配置。对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配置；
（4）6~220kV 电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器；
（5）当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。
5.2 电流互感器的选择
电流互感器的特点：
（1）一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷，而与二次电流大小无关；
（2）电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近似于短路状态下运行；
（3）电流互感器由于存在励磁损耗和磁饱和的影响，使测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择；
（4）按一次回路额定电压和电流选择。
电流互感器用于测量时，其一次额定电流应选择比回路中正常工作电流大1/3 左右，以保证测量仪表的最佳工作状态。电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足：
e ew V V ≤ 、1max e g I I ≥，为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流。
ew V —电流互感器所在电网的额定电压；
e V 、1e I —电流互感器的一次额定电压和电流；
max g I —电流互感器一次回路最大工作电流。
电流互感器的型号选择计算见计算书，参数如表5.1
表5.1 电流互感器的型号参数
型号 额定电流比 准确级
短时热稳定电流 动稳定电流 LCWB －110（W ） 2×5~2×1250/5（1） 0.5
15.8-31.6(kA) 40-80(kA) LFS-10 5-1000/5
0.53B 32(kA) (2S) 80kA 5.3 电压互感器的选择
电压互感器的选择原则
（1） 电压选择
目前制造厂所生产的电压互感器的额定一次电压等级有：0.5、3、6、10、35、 110、220、330kV 。上述电压等级时指电压互感器一次绕组结语电网的线电压。若电压互感器一次绕组接于电网的线电压，则一次绕组的额定电压为：
xe U = （5.9） 式中：xe U —额定一次相电压；
x xe U -—额定一次线电压。
所选择的电压互感器应负荷如下条件，即：
10.9 1.1x xe e x xe U U U --<< （5.10）
或10.9 1.1xe e xe U U U << （5.11）
式中：1e U —电压互感器相应的额定一次电压。
（2）装置安装场所的选择
根据互感器所要装设的场所，选用屋内式或屋外式。
从《电气工程设备手册》（电气一次部分）中比较各种电压互感器后选择JDC 系列的电压互感器，户外安装互感器，作电压、电能测量和继电保护用。参数如表5.2。
表5.2 电压互感器的型号参数
型号
额定一次电压 准确级 额定二次电压 JDJW-10
10 0.5 0.1 JDCF-110（W ）
0.5
6 电源及控制、信号系统
6.1 直流电源系统
直流系统主要是指变电所中的直流蓄电池组，其使用目的是：用于控制、信号、继电保护和自动装置回路操作电源，也用于各类断路器的传动电源以及用于直流电动机拖动的备用电源[20]
。 本次设计直流系统采用智能高频开关电源系统。蓄电池采用2×100AH 免维护铅酸蓄电池，单母线分段接线，控制母线与合闸母线间有降压装置。直流屏两面，电池屏两面。该型直流系统是模块化设计，N+1热备份；有较高的智能化程度，能实现对电源系统的遥测、遥控、遥信及遥调功能；对每一个蓄电池进行自动管理和保护。该系统通过RS232或RS485接口接入计算机监控系统。直流负荷统计如表6.1。
表6.1 直流负荷统计表
序
号
负荷名称 容量 kW 负荷系数 计算容 kW 计算电流（A ） 事故放电时间及电流（A ） 初期 持续 末期 1
经常负荷 4 1 4 18.18 18.18 18.18 -- 2
事故照明 2 1 2 9 9 9 -- 3
DL 跳闸 -- 0.6 -- 20 -- -- -- 4
DL 合闸 -- 1 -- 3 -- -- 3 5 合计 -- -- -- -- 27.18 27.18
3 6.2 控制、信号系统
接收集控站计算机系统遥控、遥调命令实施控制操作。接收并实施集控站系统对时命令。接收并实施集控站系统复归保护动作当地信号命令。向集控站、调度主站传送信息包括：A 、常规电气量、非电量(包括模拟量、开关量、电度量)。B 、微机保护动用及警告信息。C 、事件顺序记录信息。D 、保护装置工作状态信息。具体如下： （1）110kV 线路
遥控：①110kV 线路断路器分、合、隔离开关的分合；②保护信号复归；③操作箱信号复归。
遥测：110kV 线路电流A I 、B I 、C I 、P 、Q 。
遥信：①110kV 线路断路器位置信号SOE ；②隔离开关位置信号SOE ，接地刀闸的位置信号SOE ；③110kV 线路保护动作和重合闸动作信号SOE ；④控制回路断线等状态SOE ；⑤SF6气压报警。
（2）110kV 母联
遥控：110kV 母联断路器分、合、隔离开关的分合；
遥测：三相电流A I 、B I 、C I ；110kV Ⅰ、Ⅱ段母线电压A V 、B V 、C V 、30V ；
遥信：①110kV 母联断路器位置信号SOE ；②隔离开关及接地刀闸的位置信号SOE ；③PT 回路故障SOE ；④110kV 母线保护动作SOE ；⑤母联各类故障信号SOE ；⑥SF6气压报警[22]
。 （3）主变
遥控：①主变两侧开关的分、合；②主变中性点接地刀闸分、合；③有载调压开关的升降、急停；④保护信号复归，操作箱信号复归；⑤主变有载调压自动方式的投入、退出。
遥测：①主变A I 、B I 、C I 、Q 、P 、COSφ：②主变低压侧A I 、B I 、 C I 、Q 、P ；③主变油温。
遥信：①主变两侧开关位置信号SOE ；②隔离开关接地刀闸位置信号、中性点接地闸位置信号SOE ；③主变抽头位置信号；④主变调压装置运行状态信号SOE ；⑤主保护动作信号SOE ，后备保护动作信号SOE ；⑥非电量保护动作信号SOE 。 （4）10kV 线路
遥控：①线路断路器的分、合；②保护信号复归；
遥测：10kV 线路电流A I 、B I 、C I 、Q 、P ；
遥信：①10kV 线路断路器位置信号SOE ；②手动运行、试验状态信号SOE ；③保护动作信号SOE ；④报警信号SOE 。
110kV变电站电气一次部分课程设计
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
110kV变电站设计开题报告
110kv变电站110kv线路保护及主系统设计 1课题来源 本课题为某110kv中心变电站110kv线路保护记主系统设计课题。该变电站是最末一个梯级电站，装机容量600万千瓦，年发电量301亿千瓦时，用地总面积为8070.1374公顷。向家坝水电站110kV中心变电站为向家坝水电站提供施工供电电源和电站建成以后作为厂用电备用电源的一座变电站。设计容量为3 50MVA，电压等级为110/35/10kV, 110kV进出线有5条，中压35kV侧有10 回出线，低压10kV侧有20 回出线. 2 设计的目的和意义 110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。它是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所主要环节，电气主接线连接直接影响运行的可靠性、灵活性。它的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定。 随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。 3 国内外的现状和发展趋势 目前，我国小城市和西部地区经济的不断发展对电能资源的要求也越来越高，西部主要是高原地带，在高海拔的条件下，农村现有的变电技术远达不到经济的快速发展，这也在一定程度上影响了西部地区和中小城市变电技术的推广和应用技术的深化。因此，一方面需要创造条件有针对性地提高对小城市以及农村的变电站的建设，加强专业知识的培训来提高变电技术；另一方面，可以通过媒介积极开展技术交流，通过实践去体验、探索。 当今世界各方面因素正冲击着全球电力工业，在国外变电所技术有十分剧烈的竞争，而世界范围内的变电所都采用了新技术; 其次，不同的环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任，使电力自动化设备尤其是高压大功率变电站的市场开发空间大大拓展。另外高压变电所的最终用户对变电站的自动控制、节能、
110kV变电站电气部分设计
毕业设计（论文、作业）毕业设计（论文、作业）题目： 110kV变电站电气部分设计 分校（站、点）： 年级、专业： 09秋机械 教育层次：本科 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期： 2012年5月5日
中文摘要 变电站作为电力系统中的重要组成部分，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。本论文中待设计的变电站是一座降压变电站，在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。该变电站的建成，不仅增强了当地电网的网络结构，而且为当地的工农业生产提供了足够的电能，从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。 本论文《110kv变电站一次部分电气设计》，首先通过对原始资料的分析及根据变电站的总负荷选择主变压器，同时根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，选择了两种待选主接线方案进行了技术比较，淘汰较差的方案，确定了变电站电气主接线方案。 其次进行短路电流计算，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等）。 最后，并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、防雷保护配置图等相关设计图纸。 关键词电气主接线设计；短路电流计算；电气设备选择；设计图纸 Abstract Power system substation as an important part of the entire power system directly affects the safety and economic operation. To be designed in this paper is a step-down substation substation in the system plays the role of aggregation and distribution of electric energy, charged with the factory to the region, the important task of rural electrification. The completion of the substation will not only strengthen the local power grid network structure, but also for the local industrial and agricultural production provides enough power, so that the regional power grid so as to achieve safe, reliable and economic operation purposes. The paper "110kv substation once part of the electrical design," the first original data through the analysis and selection based on total load of the substation main transformer, the main wiring under both economical and reliable, flexible operation requirements, select the main connection of two programs to be selected A technical comparison, out of poor program to determine the main electrical substation connection program. Second, the short-circuit current calculation, obtained from the three-phase short circuit calculation occurs when short-circuit the voltage level of the bus, its steady-state current and the impact of short-circuit current value. According to the results and the voltage level of voltage and maximum continuous operating current of the main electrical equipment selection and validation (including circuit breaker, disconnecting switch, current transformer, voltage transformer, etc.). Finally, the main draw of the electrical wiring diagram, electrical general layout map, lightning protection and other related design layout plan drawings.
(完整版)110kv变电站一次电气部分初步设计
110kv变电站一次电气部分初步设计 毕业设计 题目110KV变电站一次电气初步设计 学生姓名谭向飞学号20XX309232 专业发电厂及电力系统班级20XX3092 指导教师陈春海评阅教师完成日期 20XX 年11月6日 三峡电力职业学院 毕业设计课题任务书 课题名称学生姓名指导教师谭向飞陈春海 110kV 变电站一次电气初步设计专业指导人数发电厂及电力系统班号 20XX3096 课题概述：一、设计任务 1.选择110kV变电站接线形式； 2.计算110kV变电站的短路电流； 3.选择110kV变电站的变压器，高/低压侧断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器，并校验。二、设计目的掌握变电站一次电气设计的计算，能选择电气设备。三、完成成果110kV变电站一次电气接线及设备选择。 I 原始资料及主要参数： 1、110kV渭北变所设计最终规
模为两台110/10kV主变，110kV两回进线路，变压器组接线线，10kV8回馈线，预计每回馈线电流为400A， 2、可行研究报告中变压器调压预测结果需用有载调压方式方可满足配电电压要求，有载调压开关选用德国MR公司M型开关，#2主变型号SZ9-40000/110， 5×110＋－32%/，YNd11，Uk%=。 3、110kV配电装置隔离开关GW5-110ⅡDW/630；断路器3AP1-FG-145kV， 3150A﹑40kA；复合绝缘干式穿墙套管带CT 2×300/5；中心点隔离开关GW13-63/630，避雷器HY5W-108/268及中心点/186。 4、出八回线路、10kVⅡ段母线设备﹑变二侧开关分段以及电容补偿。10kV断路器选用ZN28E-12一体化弹簧储能操作，支架落地安装；主变10kV 侧及分段隔离开关用GN22-10G手动操作；10kV线路及电容器隔离开关用GN19-10Q手动操作；出线CT两相式，二组次级绕组，用作测量和保护；电容器回路三相式；变二侧CT 三组次级用作测量﹑纵差﹑过流及无流闭锁。参考资料及文献： 1、3～110kV高压配电装置设计规范 2、35～110kV 变电所设计规范 3、变电所总布置设计技术规程 4、中小型变电所实用设计手册丁毓山主编 5、低压配电设计规范 6、工业与民用电力装置的接地设计规范 7、电力工程电缆设计规范 8、并联电容器装置的电压、容量系列选择标准设计成果要求： 1、说明书：≥6000 字 2、图纸：A3 号 1 张号张号张 3、实习报
110kV变电站设计
110KV变电所电气设计说明 所址选择： 首先考虑变电所所址的标高，历史上有无被洪水浸淹历史；进出线走廊应便于架空线路的引入和引出，尽量少占地并考虑发展余地；其次列出变电所所在地的气象条件：年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。 主变压器的选择： 变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统5-10年的发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。 选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、绕组接线组别（在电厂和变电站中一般都选用YN，d11常规接线）、调压方式、冷却方式。 由于本变电所具有三种电压等级110KV、35KV、10KV，各侧的功率均达到变压器额定容量的15%以上，低压侧需装设无功补偿，所以主变压器采用三绕组变压器。为保证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头开关的位置，而且调节范围大。由于本地区的自然地理环境的特点，故冷却方式采用自然风冷却。 为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电要求。 所以选择的变压器为2×SFSZL7-31500/110型变压器。 变电站电气主接线： 变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具体情况确定。 通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资，随出线数目的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变电站电压为超高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线，以便于扩建。6~10KV馈线应选轻型断路器，如SN10型少油断路器或ZN13型真空断路器；若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时，应采用限流措施。在变电站中最简单的限制短路电流的方法，是使变压器低压侧分列运行；若分列运行仍不能满足要求，则可装设分列电抗器，一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器。 故综合从以下几个方面考虑： 1 断路器检修时，是否影响连续供电； 2 线路能否满足Ⅰ,Ⅱ类负荷对供电的要求； 3大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。 主接线方案的拟定： 对本变电所原始材料进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各
110KV变电站电气部分设计
110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)
二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两
kV变电站一次部分初步设计开题报告
毕业设计 开题报告 课题名称 220KV变电站电气一次部分 初步设计及防雷保护院系机电与自动化学院 专业班电气工程及其自动化1306班姓名潘建雄 评分 指导教师张雅晶 武昌首义学院
毕业设计开题报告撰写要求 1.开题报告的主要内容 1）课题设计的目的和意义； 2）主要参考文献综述； 3）课题设计的主要内容； 4）设计方案； 5）实施计划。 6）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。 2．撰写开题报告时，所选课题的课题名称不得多于25个汉字，课题研究份量要适当，研究内容中必须有自己的见解和观点。 3.开题报告的字数不少于3000字（艺术类专业不少于2000字），其中，主要参考文献综述字数不得少于1000字，开题报告的格式按学校《本科毕业设计/论文撰写规范》的要求撰写。 4. 指导教师和责任单位必须审查签字。 5．开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。 6. 此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在院（系）在此基础上提出调整方案，报学校审批后执行。
武昌首义学院本科生毕业设计开题报告
220kV电压等级接线方案 由于220kV侧出线数为4回，系统A、B的容量较大，要求供电可靠性高，双母线接线与单母线接线相比，投资有所增加，但可靠性和灵活性大为提高，宜采用双母线接线， 如图4-1。 图4-1 双母线接线 规程规定，采用母线分段或双母线的110-220kV的配电装置，在满足下列条件时可以不设旁路母线：当系统允许停电检修时，如为双回路供电或负荷点可又线路其他电源供电；当线路允许断路器停电检修；配电装置为屋内型为节约配电面积可不设旁路母线而用简易隔离开关代替。 110kV电压等级接线方案 由于110KV侧送出6回线路，I、II级负荷所占比重大，电压等级高，输送功率较大，停电影响较大，要求供电可靠性高，宜采用带有专用旁路断路器的旁路母线双母线接线，如图4-2。
110kv变电站安全距离110kv变电站设计规范.
110kv变电站安全距离110kv变电站设计规范 110kv变电站安全距离 国家《电磁辐射管理办法》规定100千伏以上为电磁强辐射工程，第二十条规定：在集中使用大型电磁辐射设备或高频设备的周围，按环境保护和城市规划要求，在规划限制区内不得修建居民住房、幼儿园等敏感建筑。 不过，据环保部门介绍，我国目前对设备与建筑物之间的距离有一定要求。比如一般10KV —35KV变电站，要求正面距居民住宅12米以上，侧面8米以上；35KV以上变电站的建设，要求正面距居民住宅15米以上，侧面12米以上；箱式变电站距居民住宅5米以上。 北京市规划委（2004规意字0638号）110千伏的地下高压变电站工程项目，明确要求距离不得少于300米。 35～110KV变电站设计规范 第一章总则 第1.0.1条为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求，制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于电压为35～110kV，单台变压器容量为5000kV A及以上新建变电所的设计。 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。 第1.0.4条变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。 第1.0.6条变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。第二章所址选择和所区布置 第2.0.1条变电所所址的选择，应根据下列要求，综合考虑确定： 一、靠近负荷中心； 二、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地； 三、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出； 四、交通运输方便； 五、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处； 六、具有适宜的地质、地形和地貌条件（例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所），所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意； 七、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所区应有可靠的防洪措施或与地区（工业企业）的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位； 八、应考虑职工生活上的方便及水源条件； 九、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。 第2.0.2条变电所的总平面布置应紧凑合理。 第2.0.3条变电所宜设置不低于2.2m高的实体围墙。城网变电所、工业企业变电所围墙的高度及形式，应与周围环境相协调。 第2.0.4条变电所内为满足消防要求的主要道路宽度，应为3.5m。主要设备运输道路的宽度可根据运输要求确定，并应具备回车条件。 第2.0.5条变电所的场地设计坡度，应根据设备布置、土质条件、排水方式和道路纵坡确定，
110KV降压变电站电气一次部分初步设计
110KV降压变电站电气一次部分初步设计 一、变电站的作用 1.变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。 2.电力系统供电要求 （1）保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。 （2）保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ 等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。 （3）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。 二、变电站与系统互联的情况 1.待建变电站基本资料 （1）待建变电站位于城郊，站址四周地势平坦，站址附近有三级公路，交通方便。 （2）该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压，35KV，10KV是二次电压。 （3）该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连，系统容量为1250MVA，系统最小电抗（即系统的最大运行方式）为0.2（以系统容量为基准），系统最大电抗（即系统的最小运行方式）为0.3。
BY市110kv降压变电所设计--牛
BY市110kv降压变电所设计--牛
课程设计 电气工程及其自动化_专业班级 题目BY市110kV降压变电所设计 姓名 学号 指导教师 二О年月日
一．变电站概括 1.1变电站总体分析 BY市变电站位于市边缘，供给城市和近郊工业、农业及生活用电，是新建地区变电所。变电站做为电力系统中起着重要的连接作用，是联系发电厂与负荷的重要环节。本课程设计主要是关于本变电站的一次设计，为了是变电站的一次设计能够很好的接入电力系统，使电力系统安全可靠的运行，下面对本变电站做初步分析的原始数据进行分析。 1．变电站类型：110KV地方降压变电站 2．电压等级：110/10KV 3．线路回数：110KV：2回，备用2回；10KV：13回，备用2回； 4．地理条件：平均海拔100m，地势平坦，交通方便，有充足水源，属轻地震区。年最高气温+42℃，年最低气温-18℃，年平均温度+16℃，最热月平均最高温度+32℃。最大风速35m/s,主导风向西北，覆冰厚度。5．负荷情况：主要是一、二级负荷，市内负荷主要为市区生活用电、棉纺厂、印染厂等工业用电；郊区负荷主要为郊区变电站及其他工业用电。 6．系统情况：根据任务书中电力系统简图可以看到，本变电站位于两个电源中间，有两个发电厂提供电
能，进而经过该变电站降压后用于工业、农业等负荷用电，需要一定的可靠性。 1.2 负荷分析及主变压器的选择 负荷计算的目的： 计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。 负荷分析 10KV 侧: 近期负荷：P 近=(2＋2＋1＋1＋2＋3＋2＋1.5＋1.5＋1.5)MW=17.5MW 远期负荷: P 远=（３＋３＋1.5＋1.5＋3＋4.5＋3.5＋2＋2＋2＋2＋2）=30MW ∑=n i Pi 1=17.5MW+30MW=47.5MW 综合最大计算负荷计算公式: S js =Kt*1 cos n i i i P φ =∑*(1+α%) (注:Kt:同时系数，取85%; %:线损,取5%) S js 近=Kt*max 1cos n i i i P ? =∑近 *(1+α%)
110kV变电站二次回路图解
110kV变电站二次回路图解 2007-07-14 | 第三章断路器的控制--110kV六氟化硫（SF6）断路器 标签：断路器六氟化硫 2.110kV六氟化硫（SF6）断路器 SF6断路器是110kV电压等级最常用的开断电器，关于它的控制，本章选用的模型是西高电气公司生产的LW25-126型SF6断路器。LW25-126型SF6断路器广泛应用于110kV电压等级，运行经验丰富，具有一定的代表性。 2.1操作机构 LW25-126型SF6断路器采用弹簧机构，其机构电气回路如图3-1-1、图3-1-2所示。 图 3-1-1 （点击看大图）
图3-1-2 （点击看大图） 图3-1-1所示的是断路器机构的控制回路图，红色部分为合闸回路，绿色部分为跳闸回路，黄色部分为储能电机启动回路。图3-1-2所示为弹簧储能电机的电源回路。主要部件的符号与名称对应关系如表3-1所示。 表3-1 LW25-126型六氟化硫断路器控制回路主要部件 符号名称备注 11-52C 合闸操作按钮手动合闸 11-52T 分闸操作按钮手动跳闸 43LR “远方/就地”切换开关 52Y “防跳”继电器 8M 空气开关储能电机电源投入开关 88M 储能电机接触器动作后接通电机电源 48T 电动机超时继电器 49M 电动机过流继电器 49MX 辅助继电器反映电机过流、过热故障 33hb 合闸弹簧限位开关 33HBX 辅助继电器反映合闸弹簧储能状态 52a、52b 断路器辅助接点52a为常开接点、52b为常闭接点 63GLX SF6低气压闭锁继电器 LW25-126型SF6断路器的操作回路中，有一个“远方/就地”切换开关43LR。“就地”是指在断路器本体机构箱使用合闸按钮11-52C或分闸按钮11-52T操作，“远方”是指一切通过微机操作箱向断路器发出的跳、合闸指令。正常运行情况下，43LR处于“远方”状态，由操作人员在控制室对断路器进行操作；对断路器进行检修时，将43LR置于“就地”状态，在断路器本体进行跳、合闸试验。 2.2合闸回路 2.2.1就地合闸 43LR在“就地”状态时，合闸回路由11-52C、52Y常闭接点、88M常闭接点、49MX常闭接点、33HBX常闭接点、52b常闭接点、52C和63GLX常闭接点组成。
推荐-110kV变电所设计本科 精品
110kV变电所设计 第一章任务书 第一节的主要内容 本次设计为110kV变电站初步设计，共分为任务书、计算书、说明书三部分，同时还附有12张图纸加以说明。该变电站有3台主变压器，初期上2台，分为三个电压等级：110kV、35kV、10kV，各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电，本次设计中进行了短路电流计算，主要设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等），并同时附带介绍了所用电和直流系统、继电保护和微机监控系统、过压保护、接地、通信等相关方面的知识。 第二节应完成的成果 说明书：电气主接线，短路电流计算及主要设备的选择，各电压级的配电装置及保护，微机监控系统等。 计算书：短路电流，主要设备选择（DL、G、CT、母线），变压器差动保护整定计算。 图纸：电气主接线图，电气总平面布置图，继电保护及综合自动化系统配置图，间隔断面图，直流系统接线图，所用电系统图，GIS电气布置图等共12张。 第三节应掌握的知识与技能 1、学习和掌握变电站电气部分设计的基本方法。 2、对所设计的变电站的特点，以及它在电力系统中的地位、作用和运行方式等应有清晰的概念。 3、熟悉所选用电气设备的工作原理和性能，及其运行使用中应注意的事项。 4、熟悉所采用的电气主接线图，掌握各种运行方式的倒闸操作程序。 5、培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。 第二章说明书 第一节概述 一、设计依据 1、中华人民共和国电力公司发布的《35kV～110kV无人值班变电所设计规程》（征求意见稿） 2、110kV清河输变电工程设计委托书。 3、电力工程电气设计手册（电气一次部分） 二、设计范围 1、所区总平面、交通及长度约20米的进所道路的设计。 2、所内各级电压配电装置及主变压器的一、二次线及继电保护装置。 3、系统通信及远动。
110KV降压变电所电气一二次课程设计报告
信息工程学院 综合课程设计报告书 题目:110KV 降压变电所电气一、二次设计 专业：电气工程及其自动化 班级：___________________ 学号：____________ 学生姓名：______________ 指导教师：__________ 声明：本作品用以交差之用无实
际理论意义不确保准确性与实践性 2012 年10 月10 日 、八 前言 变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。 110KV 变电站属于高压网络，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直关系着全厂电气设备的选择、是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式来选择。根据主变容量选择适合的变压器，主变压器的台数、容量及形式的选择是很重要，它对发电厂和变电站的技术经济影响大。 本变电所的初步设计包括了：（1 ）总体方案的确定（2）短路电流的计算（3 ）高低压配电系统设计与系统接线方案选择（4 ）继电保护的选择与整定（5）防雷与接地保护等内容。
最后，本设计根据典型的110kV 发电厂和变电所电气主接线图，根据厂、所继 电保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，而后进行校验
第1章短路电流的计算 1 ．1 短路的基本知识 所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。 短路电流的大小也是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的因素。系统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这将直接危害用户供电的安全性及可靠
地区变电站电气一次部分设计word版
110kV地区变电站电气一次部分设计 学院：工程学院 班级：2010级电气工程及其自动化二班 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2013年6月25号
摘要 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。 本设计讨论的是110KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。 关键字：变电站；短路计算；设备选择。
目录 1. 原始材料及其简单分析 (1) 1.1 原始材料 (1) 1.2 简单分析 (2) 2. 设计说明书 (2) 2.1 电气主接线 (2) 2.1.1主接线设计的基本要求............................................................................. .. (2) 2.1.2 主接线的设计原则 (3) 2.1.3 电气主接线的确定 (4) 2.2 主变压器选择 (5) 2.3 所用电的设计 (7) 2.3.1 所用电的设计原则 (7) 2.3.2 所用电源引接方式 (7) 2.3.3 所用变压器的选择 (8) 2.4 短路电流计算 (9) 2.4.1 短路电流计算目的 (9) 2.4.2 短路电流计算内容 (9) 2.4.3 短路电流计算结果 (9) 2.5 主要电气设备的选择 (10) 2.5.1 主要电气设备的选择要求 (10) 2.5.2 各电压等级电气设备的选择结果 (13) 2.5.3 导线选择 (14) 2.6 防雷设计 (15) 2.6.1 避雷针的配置................................. 错误!未定义书签。 2.6.2 避雷器的配置................................. 错误!未定义书签。 3. 设计计算书 (18) 3.1 负荷计算 (18) 3.2 主变容量计算 (18) 3.3 主变压器各绕组电抗标幺值计算 (18) 3.4 短路电流计算 (18) 3.4.1 110kV母线短路时短路电流计算 (19) 3.4.2 35kV母线短路时短路电流计算 (20) 3.4.3 10kV母线短路时短路电流计算 (21) 3.5 电气设备的选择 (22) 3.5.1 110kV侧电气设备的选择及校验 (22) 3.5.2 35kV侧电气设备的选择及校验 (26) 3.5.3 10kV侧电气设备的选择及校验 (29) 3.6 导线的选择 (33) 3.6.1 110kV母线的选择与校验 (33)
110KV变电站设计
110KV变电站设计 学院： 专业： 年级: 指导老师： 学生： 日期：
摘要：本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路 和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制。 关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择
Abstract:This paper mainly carries on the design of 110KV substation. According to the mandate given by the system and the load line and all parameters of the substation and line consideration and the data of load analysis, meet the safety, economy and reliability requirements of 110KV, 35KV, 10KV side of the main connection form is determined, and then through the load calculation and determine the scope of supply the number, size, and type of the main transformer, thus obtains the parameters of each element, the equivalent network simplification, and then select the short circuit short circuit calculation, the calculation results and the maximum continuous working current according to short-circuit current, selection and calibration of electrical equipment, including bus, circuit breaker, isolating switch, voltage transformer, current transformer etc., and determine the distribution device. According to the load and short circuit calculation for the line, transformer, bus configuration of relay protection and setting calculation. At the same time, this paper makes a simple analysis of lightning protection and grounding and compensation device, and finally carries out the electrical main wiring diagram and the 110KV distribution unit interval section drawing. Key words: substation design, transformer, electrical main wiring, equipment selection
110KV变电站电气二次部分设计
**大学 毕业设计（论文）110KV变电站电气二次部分设计 完成日期 2013年 6 月 5 日
摘要 本次设计任务旨在把大学所学各科专业知识的结合到一起，整体的了解电力系统等方面的知识。首先根据任务书上所给相关资料，分析负荷发展趋势。然后通过对拟建变电站的概况以及出线方面来考虑，并对负荷资料的分析，以及从安全、经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV输电线路及母线的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数及型号。 最后，根据短路计算结果，确定线路保护、变压器保护、母线保护、防雷保护的保护方案，根据保护方案对保护进行整定计算，确定设计之后再对保护的总体进行分析论证，检验二次回路的设计是否合格，从而完成了110kV电气二次部分的设计。 关键词：变电站, 继电保护, 保护整定
目录 摘要.................................................................... - 1 - 1 原始资料分析........................................................... - 4 - 2 一次部分的相关设计..................................................... - 6 -２.１主变压器的选择极其参数 (6) ２.２电气主接线设计 (7) 3 短路电流计算........................................................... - 8 -３.１概述 (8) 3.1.1 短路的原因....................................................... - 8 - 3.1.2 计算短路电流的目的............................................... - 8 -３.２短路计算.. (8) 3.2.1 计算系统电抗..................................................... - 8 - 4 线路保护.............................................................. - 11 -4.1电力系统继电保护的作用.. (11) 4.2输配电线保护 (12) 4.3线路末端短路电流 (13) 4.4线路保护整定 (14) 4.4.1 35kv侧线路保护整定........................................... - 14 - 4.4.2 10kv侧线路保护整定........................................... - 15 - 5 变压器的保护.......................................................... - 16 -5.1变压器装设的保护.. (16) 5.2变压器保护的整定方法 (16)