变电站的设计
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、四期工程总负荷为兆瓦,实际用电负荷兆瓦,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，因此装设两台变压器后的总的容量为ΣSe=2××Pm=。当一台变压器停运时，可保证对70%负荷的供电。考虑到变压器的事故过负荷能力为30%，则可保证98%负荷供电。因为该变电站的电源引进线是110kV侧引进，而高压侧110kV母线负荷不需要经过主变倒送，因此主变压器的容量为Se=。 (S为10kV侧的总负荷)。
1．10kV侧负荷
由工厂负荷预测可知，工厂一、二、三期达到规模后，负荷达兆瓦，功率因素取,主变容量按10kV侧总负荷的70%来选择，四期负荷为兆瓦。
S三 =P三/ cosΦ==（MVA）
S四=P四/ cosΦ==（MVA）
总容量达 MVA，
S总= S总×70%=×70%=（MVA）
主变容量选择
因此选择2台兆伏安主变可满足供电要求；
选择主变型号为：SFZ11-31500/110
容量比（高/低%）：100/100
电压分接头：110±4×%/
阻抗电压（高低）：%
联结组别：YN， d11
第三节主变压器形式的选择
（1）主变相数的选择
主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造
条件、可靠性要求及远输条件等因素,特别是大型变压器尤其需要考虑其运输可能性保证运输尺寸不超过遂洞、涵洞、桥洞的允许通过限额，运输重量不超过桥梁、车辆、船舶等运输工具的允许承载能力，当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电站均应选用三相变压器。
本次设计的变电站是一个江西洪都钢厂
110kV变电站，位于市郊，交通便利，不受运输条件限制，故可选择三相变压器，减少了占用稻田、丘陵的面积；而选用单相变压器相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及继电保护和二次接线比较复杂，增加了维护及倒闸操作的工作量。
（2）主变调压方式的选择
变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换方式有两种：不带电切换称为无激磁调压，调整范围通常在±5%以内。另一种是带负载切换，称为有载调压，调整范围可达20%。对于110kV的变压器，有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定对电力系统一般要求10kV及以下变电站采用一级有载调压变压器。所以本次设计的变电站选择有载调压方式。
（3）连接组别的选择
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和Δ。我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用Y0 连接，35kV变压器采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35kV以下电压，变压器绕组都采用Δ连接。
全星形接线虽然有利于并网时相位一致的优点，而且零序阻抗较大，对限制单相短路电流皆有利，同时也便于接入消弧线圈，但是由于全星形变压器三次谐波无通路，因此将引起正弦波电压的畸变，并对通讯设备发生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。如果影响较大，还必须综合考虑系统发展才能选用。采用Δ接线可以消除三次谐波的影响。
本次设计的变电站的两个电压等级分别为：110kV、10kV，所以选用主变的接线级别为YN， d11接线方式。
（4）容量比的选择
根据原始资料可知， 110kV侧负荷容量与10kV侧负荷容量一样大，所以容量比选择为100/100。
（5）主变冷却方式的选择
主变压器一般采用冷却方式有自然风冷却（小容量变压器）、强迫油循环风冷却（大容量变压器）、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。
在水源充足，为了压缩占地面积的情况下，大容量变压器也有采用强迫油循环水冷却方式的。强迫油循环水冷却方式散热效率高，节约材料，减少变压器本身尺寸，其缺点是这样的冷却方式要在一套水冷却系统和有关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量大。而本次设计的变电所位于郊区，对占地要求不是十分严格，所以应采用强迫油循环风冷却方式。
因此选择2台兆伏安主变可满足供电要求；
故选择主变型号为：SFZ11-31500/110
容量比（高/低%）：100/100
电压分接头：110±4×%/
阻抗电压（高低）：%
联结组别：YN， d11
第二章电气主接线形式的选择
电气主接线是变电站电气设计的首要部分，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，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟订有较大影响。因此必须正确处理
好各方面的关系，全面分析有关影响，通过技术经济比较，合理确定主接线。在选择电气主接线时，应以下各点作为设计依据：变电所在电力系统中的地位和作用，负荷大小和重要性等条件确定，并且满足可靠性、灵活性和经济性等多项基本要求。
（1）运行的可靠性。
断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
（2）具有一定的灵活性。
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。
（3）操作应尽可能简单、方便。
主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。
（4）经济上合理。
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。
（5）应具有扩建的可能性。
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。
第一节主接线方式选择
电气主接线是根据电力系统和变电站具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线较多时（一般超出4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。本次所设计的变电所110kV进出线有2回，10kV出线有20回，本期10kV线10回，所以采用有母线的连接。
现在分别对110kV、10kV侧接线方式进行选择。
一、110kV侧。
110kV侧进线2回，选用以下几种接线方案：
（1）单母线分段接线。母线分段后重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，一段母线故障，另一段母线仍可正常供电。
（2）带旁路母线的单母线分段接线。母线分段后提高了供电可靠性，加上设有旁路母线，当任一出线断路器故障或检修时，可用旁路断路器代替，不使该回路停电。
（3）双母线接线。采用双母线接线后，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与隔离开关相连的该组母线，其它电路均可通过另一组母线继续运行。
采用单母线分段接线投资较少，但可靠性相对较低，当一组母线故障时，该组母线上的进出线都要停电；采用双母线接线方式，增加了一组母线，投资相对也就增加，且当任一线路断路故障或检修时，该回路不需停电；采用单母线分段带旁路母线接线方式，任一回路断路器故障检修时，该回路都不需停电，供电可靠性比单母线分段接线强。
在本站设计中，由于110kV侧达到“两线两变”要求，同时出现故障的概率很低，能够保证高压侧的供电可靠性。而且从操作简便性和投资节约性的角度来考虑，宜采用单母线分段接线运行方式。
二、10kV侧。
10kV侧出线20回，大部分为Ⅰ类负荷，选用以下几种接线方案：
（1）单母线分段接线，它投资少，在10kV配电装置中它基本可以满足可靠性要求。
（2）单母线分段带旁路母线，这种接线方式虽然提高了供电可靠性，但增大了投资。
采用单母线分段接线亦可满足供电可靠性的要求，且节约了投资。因此，10kV侧采用单母线分段接线。
第三章短路电流计算
在电力系统中运行的电气设备，在其运行中都必须考虑到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各种形式的短路。因为它们会破坏对用户正常供电和电气设备的正常运行，使电气设备受到破坏。
短路是电力系统的严重故障。所谓短路是指一切不属于正常运行的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地系统）发生通路的情况。
在三相系统中，可能发生的有对称的三相短路和不对称的两相短路、两相接地短路和单相接地短路。在各种类型的短路中，单相短路占多数，三相短路几率最小，但其后果最为严重。因此，我们采用三相短路（对称短路）来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。
第一节短路电流计算的目的和条件
一、短路电流计算的目的
在发电厂和变电站的设计中，短路计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：
（1）电气主接线的比较。
（2）选择导体和电器。
（3）在设计屋外高型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对的安全距离。
（4）在选择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）接地装置的设计，也需要用短路电流。
二、短路电流计算条件
1、基本假定
（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相角相同；
（3）电力系统中的所有电源都在额定负荷下运行；
（4）短路发生在短跑电流为最大值的瞬间；
（5）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；
（6）除去短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计；
（7）元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围；
（8）输电线路的电容忽略不计。
2、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挪用的短路电流，应根据本工程设计规划容量计算，并考虑远景的发展计划；
（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动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。
第四章电气设备的选择
第一节导体和电气设备选择的一般条件
正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。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。
尽管电力系统中电气设备的作用和条件不一样，具体选择方法也不相同，但对它们的具体要求是一样的。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
一、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验；
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型号一致；
6、选用的新产品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。
二、技术条件
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。
1．长期工作条件
（1）电压
选用电器允许最高工作电压Uymax不得低于该回路的最高运行电压Ugmax，即：Uymax≥Ugmax
（2）电流
选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig,即：Ie≥Ig
由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。
高压电器没有明确的过载能力，所以在选择额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。
2．短路稳定条件
（1）校验的一般原则
①、电气设备在选定后按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流。
②、用熔断器保护的电器可不验算热稳定。
③、短路的热稳定条件
Qr≥Qd 或I2rt≥I2∞tdz
式中Qd--在计算时间tjs秒内，短路电流的热效应(k2A?s)
Ir--t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA）
t--设备允许通过的热稳定电流时间（s）
校验短路热稳定所用的计算时间tjs按下式计算：
tjs=tb+td
式中tb--继电保护装置后备保护动作时间（s）
td--断路器全分闸时间（s）
④、短路动稳定条件
ich≤idf
Ich≤Idf
式中ich--短路冲击电流峰值（kA）
idf--短路全电流有效值（kA）
Ich--电器允许的极限通过电流有效值（kA）
3．绝缘水平
在工作电压和过电压的作用下，电器内、外绝缘保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的规范数值时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。
三、环境条件
环境条件主要有温度、日照、风速、冰雪、温度、污秽、海拔、地震。由于设计时间仓促，所以在设计中主要考虑温度条件。
按照规程规定，普通高压电器在环境最高温度为
+40℃时，允许按照额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+40℃时，每增加1℃建议额定电流减少%；当低于+40℃时，每降低1℃，建议额定电流增加%，但总的增加值不得超过额定电流的20%。
第二节断路器的选择
电力系统中，断路器具有完善的灭弧性能，正常情况下，用来接通和开断负荷电流，在某些电器主接线中，还担任改变主接线的运行方式的任务，故障时，断路器还常在继电保护的配合使用下，断开短路电流，切断故障部分，保证非故障部分的正常运行。
由于SF6断路器灭弧性能可靠，维护工作量小，故110kV一般采用SF6短路器。
1.按开断电流选择。高压断路器的额定开断电流Iekd≥Iz（高压断路器触头实际开断瞬间的短路电流周期分量有效值）。
2.短路关合电流的选择。断路器的额定关合电流ieg 应不小于短路电流最大冲击值iej。即ieg≥icj
3.开关合闸时间的选择。开关合分闸时间,对于
110kV以上的电网,当电力系统稳定要求快速切除故障，分闸时间不宜大于。
[计算过程见计算说明书附录3 ]
第三节隔离开关的选择
隔离开关配置在主接线上，保证了线路及设备检修时形成明显的断开点与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵守倒闸操作顺序，即送电时，首先合上母线侧隔离开关，其次合上线路侧隔离开关，最后合上断路
器，停电顺序则与上述相反。
隔离开关的配置：
1．断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口与电源隔离。
2．中性点直接接地的普通变压器，均应通过隔离开关接地。
3．在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关，为了保证电器和母线的检修安全，每段母线上宜装设1--2组接地刀闸。
4．接在变压器引出线或中性点的避雷器可不装设隔离开关。
5．当馈电线路的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧可以不装设隔离开关。但为了防止雷电过电压，也可以装设。
[计算过程见计算说明书附录4 ]
第四节高压熔断器的选择
熔断器是最简单的保护电器。它用来保护电器免受过载和短路电流的损害。屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电器，配电线路和配电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。
1．额定电压选择。对于一般高压熔断器，其额定电压要大于或等于电网额定电压，另外，对于填充石英沙用限流作用的熔断器，则只能用于其额定电网电压中，因为这种类型的熔断器能在电流达到最大值之前就将电流切断，致使熔断器熔断时产生过电压。
2．额定电流选择。熔断器的额定电流选择，为了保证熔断器不致损坏，高压熔断器的熔断额定电流Ierg应大于或等于熔体的额定电流Iert
3．熔断器开断电流检验，Iek d≥Icj
对于保护电力互感器的高压熔断器只需按规定电压及断流量来选择。
第五节互感器的选择
互感器是变换电压、电流的电气设备。它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，分别向两侧提供电压、电流信号以及反映一次系统中电气设备的正常运行和故障情况。
互感器作用：
1．将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的规范的低电压和小电流。
2．将二次设备和高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人生安全。
电流互感器的特点：
1．一次绕组串联在电路中，并且匝数少，故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。
2．互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以在正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行。
电压互感器的特点：
1．容量很小，结构上要求有较高的安全系数。
2．二次侧所接仪表和继电器的电压线圈阻抗很小，互感器在近于空载状态下运行。电压互感器的配置原则：应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压，同期两侧都能方便的取压。电流互感器的配置原则：每条支路的
电源都应装设足够数量的电流互感器，供支路测量、保护使用。
一、电流互感器的选择
1．电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和等影响，使一次电流I1与-I2在数字和相伴上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器，应根据测量时误差的大小和规范度来选择。
2．额定容量。保证互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量Se2，即：
Se2≥S2=I2e2Z2f Z2f=rg+rj+rd+re(Ω)
ry--测量仪表电流线圈电阻 rj--继电器电阻
rd--连接导线电阻 re--接触电阻，一般取Ω
3．按一次回路额定电压和电流选择
当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表得到最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当的指示。
电流互感器的一次额定电流和电压必须满足：
Ue≥Uew Iel≥Igmax
为了确保所供仪表的准确度，互感器的工作电流应尽量接近此额定电流。
Uew--电流互感器的一次所在的电网额定电压
Ue、Ie1电流互感器的一次额定回路最大动作电流
4．热稳定校验。电流互感器常以允许通过一次额定电流Ie1的倍数Kr故热稳定应按下式校验：（KrIe1）2≥I2∞tdz
5．动稳定校验。电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值
（Iel）的倍数Kd--动力稳定电流倍数，表示其内部稳定能力，故内部稳定可按下式校验：。短路电流不仅在电流互感器内部产生作用力，而且由于其相邻之间电流的相互作用使绝缘瓷帽受到力的作用。
在满足额定容量的情况下，选择二次连接导线的允许最小截面为：
[计算过程见计算说明书附录5 ]
二、电压互感器的选择
1．一次回路电压选择。为了确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（）Ue范围内变动.
2．按二次回路电压选择。电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用规范,仪表的要求.
3．按容量的选择.互感器的二次容量(对应所要求的准确级)Se2应不小于互感器的二次负荷S2,即:Se2≥S2。
电压互感器应接一次回路电压、二次回路，安装地点和使用条件，二次负荷及准确级要求进行选择。
1．110kV侧电压互感器
（1）母线侧电压互感器选用JDCF-110型电压互感
器,它是单相、四绕组、串级式绝缘、陶瓷、“分”列式（有测量和保护“分”开的二次绕组）户外安装油浸式全密封型互感器，适用于交流50HZ有效接地电力系统，作电压、电能测量和继电保护用。其初级绕组额定电压为110/ kV，次级绕组额定电压为kV，剩余电压绕组100V。测量用准确级为级，额定二次负荷100VA，保护用准确级为级，额定二次负荷250VA。
（2）110kV输电线路侧电压互感器，采用TYD
型单相电容式电压互感器，其初级绕组额定电压为，次级绕组额定电压为，二次绕组准确级为级，额定二次负荷150VA。
2、10kV侧电压互感器
10kV侧电压互感器采用JDZXF-12型电压互感器，它是单相、四绕组、浇注式、分列式（有测量和保护“分”开的二次绕组）户内型电压互感器，具有三组次级，其中有计量用，级监控用。其初级绕组额定电压为10/ kV，次级绕组额定电压为kV，额定二次负荷100VA。
[计算过程见计算说明书附录6 ]
第六节母线的选择
在电力系统中,母线主要承担传输功率的重要任务,电力系统的主接线也需要用母线来汇集和分配功率,在发电厂、变电站及输电线路中，所用导线有裸导线、硬铝母排及电力电缆等，由于电压等级要求不同,所用导线的类型也不相同,裸露母线一般按下类各项进行选择和校验:
（1）导线材料、类型和敷设方式（2）导线截面
（3）电晕（4）热稳定（5）动稳定（6）共振频率
[计算过程祥见计算说明书附录7 ]
第七节限流电抗器的选择
限流电抗器是输配电设备中用以增加电路的短路阻抗，从而达到限制短路电流的目的。限制变电站10kV侧短路电流不超过，以便采用ZN28型真空断路器，并且使用的电缆截面不至于过大，一般采用下列措施之一:
（1）变压器分列运行；
（2）在变压器回路装设电抗器或分裂电抗器；
（3）采用分裂变压器；
（4）出线上装设电抗器（10kV侧短路电流很大，采用其他限流措施不能满足要求时）
普通电抗器的额定电流选择：
电抗器几乎没有过负荷能力，所以主变压器或出线回路的电抗器应按回路最大工作电流选择，而不能用正常持续工作电流选择。对于变电站母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。
第八节站用变压器的台数及容量的选择
站用电接线一般原则：低压10kV母线采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源，一般采用一台工作变压器接一段母线，两台站用工作变压器互为备用（每台变压器容量及型号相同），以获得较高的可靠性。
站用变压器容量的选择：
站用变压器负荷计算采用核算系数法，不经常运行及不经常连续运行的负荷均可不列入计算负荷，当有备用站用变压器时，其容量应与工作站用变压器相同。
所用变压器容量按下式计算：
S≥K1∑P1+∑P2
S---- 所用变压器容量
∑P1--所用动力负荷之和（kV）
K1----所用动力负荷核算系数，一般取
∑P2--电热及照明负荷之和（kV）
在本站设计中根据电站的规模推算安装两台
SC11-50kVA站用变互为备用。
第九节 10kV无功补偿的选择
无功补偿采用分组投切的并联电容器组。考虑到工厂经内部补偿后的负荷功率因素已达到以上，因此电容器主要是补偿主变压器的无功损耗。经计算，本期无功补偿容量按主变总容量的%配置，即变电站装设兆乏并联电容器，分2组，每组兆乏，最终装设兆乏，分4组，每组兆乏。
第五章 10kV高压开关柜的选择
10kV高压开关柜采用XGN2-10Z金属全封闭固定型系列高压开关柜，包括主变进线柜、10kV馈线柜、站用变柜、电压互感器柜、电容器柜、母联柜。
[计算过程见计算说明书附录8 ]
第二部分计算说明
附录一主变压器容量的选择
1．10kV侧负荷
由工厂负荷预测可知，工厂一、二、三期达到规模后，负荷达兆瓦，功率因素取,主变容量按10kV侧总负荷的70%来选择
S本=P本/ cosΦ==（MVA）
S四=P四/ cosΦ==（MVA）
总容量达 MVA，
S总= S总×70%=×70%=（MVA）
主变容量选择
因此本期选择2台兆伏安主变可满足供电要求；
故选择主变型号为：SFZ9-31500/110
容量比（高/低%）：100/100
电压分接头：110±4×%/
阻抗电压（高低）：%
联结组别：YN， d11
附录二短路电流计算
1、取；；
而
（IOC为110KV断路器断流电流）
电力系统的电抗标么值
线路电抗标么值
X*2=X 0L .Sd/U 2c =××1152=
变压器的电抗标么值
k-1点短路
总电抗标么值
三相短路电流周期分量有效值
因短路发生在变电站110kV侧母线上，故取Kch= 其它三相短路电流
三相短路容量
k-2点短路
总电抗标么值
三相短路电流周期分量有效值
其它三相短路电流
三相短路容量
110kv变电站设计说明
目录 摘要 (3) 概述 (4) 第一章电气主接线 (6) 1．1110kv电气主接线 (7) 1．235kv电气主接线 (8) 1．310kv电气主接线 (10) 1．4站用变接线 (12) 第二章负荷计算及变压器选择 (13) 2．1 负荷计算 (13) 2．2 主变台数、容量和型式的确定 (14) 2．3 站用变台数、容量和型式的确定 (16) 第三章最大持续工作电流及短路电流的计算 (17) 3．1 各回路最大持续工作电流 (17) 3．2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (18) 第四章主要电气设备选择 (19) 4．1 高压断路器的选择 (21) 4．2 隔离开关的选择 (22) 4．3 母线的选择 (23) 4．4 绝缘子和穿墙套管的选择 (24) 4．5 电流互感器的选择 (24) 4．6电压互感器的选择 (26)
4．7各主要电气设备选择结果一览表 (29) 附录I 设计计算书 (30) 附录II 电气主接线图 (37) 10kv配电装置配电图 (39) 致 (40) 参考文献 (41)
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110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线，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，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110kV电气一次部分的设计。 关键词：变电站变压器接线
110kv等电压变电站线路设计方案
110kv等电压变电站线路设计方案 1.1 建设规模和依据 （1）变电所电压等级为：110/35/10KV，110KV是本变电所的电源电压，由330KV 变出双回110KV线路送到本变电所；35KV和10KV是负荷侧电压。 （2）10KV电压等级：出线12回，本期上10回，备用2回。负荷统计见表1.1。 （3）35KV电压等级：出线8回，本期上6回，备用2回。负荷资料见表1.2。 最大负荷利用小时数Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。 （4）系统归算到本变电所110KV母线阻抗值:正序X1=0.06；零序 Xo=0。 （5）气象条件：年最高温度40度，平均温度25度，年平均雷暴日为38日，气象条件一般。 1.2负荷统计 表1.1 10KV用户负荷统计资料 表1.2 35KV用户负荷统计资料 1.3 设计任务 1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献 2、主接线方案设计 3、选择主变压器 4、短路电流计算 5、电气设备的选择 6、配电及继电保护设计
2 电气主线路 变电所电气主接线是电力系统接线组成的一个重要部分。主接线的确定，对电力系统的安全、灵活、稳定、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置等将会产生直接的影响。 2.1 电气主线路的设计原则及要求 一、主接线的设计原则： 在进行主接线方式设计时，应考虑以下几点： (1) 变电所在系统中的地位和作用。 (2) 近期和远期的发展规模。负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。 (3) 主变压器台数对主接线的影响。 (4) 备用容量的有无和大小对主接线的影响。 二、主接线的设计要求： 1、可靠性： ⑴断路器检修时,能否不影响供电。 ⑵线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 ⑶电所全部停电的可能性。 ⑷满足对用户的供电可靠性指标的要求。 2、灵活性： ⑴调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足系统在事故运行方式下、检修方式以及特殊运行方式下的调度要求。 ⑵检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不影响对及户的供电。 ⑶扩建要求。应留有发展余地，便于扩建。 3、经济性： ⑴投资省；⑵占地面积小；⑶电能损失小。 操作应尽可能安全、简单、方便。电气主线路应简单清晰、操作安全方便，便于运行维护人员掌握。 由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主线路时，应考虑到有扩建的可能性。 2.2拟定确认主线路方案 根据以上要求和本设计任务书要求，初步选择主接线如下： 变电所类型：降压变电所电压等级：110/35/10KV 出线情况：110KV进线两回，35KV出线8回，10KV出线12回
变电站设计
新疆农业大学机械交通学院 《发电厂电气设备》 课程设计说明书 题目：110/10kV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化104班 学号： 103736424 学生姓名：王军 指导教师：李春兰、艾海提 时间： 2013年11月
110/10KV变电所设计 王军 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110/10kV的电气主接线，然后又通过发电机的台数和容量确定了主变压器台数，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，对高压断路器，隔离开关，母线，绝缘子，进行了选型，从而完成110/10kV电气一次部分的设计。 关键词：变电站；变压器；接线；110/10KV 110/10KV Substation design Huafeng Abstract: In this paper, according to the system on the mission state ment and all load and lineparameters, load analysis of trends.From loa d growth illustrates the necessity of establishment of the station, then a summary ofthe proposed substation and the outlet direction to consider, and through the analysis ofload data, security, economic and reliabilit y considerations, to determine the 110/10kV mainwiring, then by the nu mber and capacity of the generator sets of the main transformerstatio n to determine the number, capacity and model. Finally, based on the maximum continuous current and short circuit calculation results, theh
110kv变电站电气主接线设计
110KV电气主接线设计 专业：发电厂及电力系统 年级：
指导教师： 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV. 35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV 电压等级都采用单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、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、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。 本设计以《35?门OkV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35?"OkV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品, 技术先进、运行可靠、经济合理。 关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型 摘要 .................................................................. I 1变电站电气主接线设计及主变压器的选择 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 1.1.1主接线的设计原则 (1) 1.1.2主接线设计的基本要求 (2) 1.2主接线的设计 (3) 1.2.1设计步骤 (3) 1.2.2 初步方案设计 (3) 1.2.3最优方案确定 (4) 1.3主变压器的选择 (5)
1.3.1主变压器台数的选择 (5) 1.3.2主变压器型式的选择 (5) 1.3.3主变压器容量的选择 (6) 1.3.4主变压器型号的选择 (6) 1.4站用变压器的选择 (9) 1.4.1站用变压器的选择的基本原则 (9) 1.4.2站用变压器型号的选择 (9) 2短路电流计算 (10) 2.1短路计?算的目的、规定与步骤 (10) 2.1.1短路电流计算的目的 (10) 2.1.2短路计算的一般规定 (10) 2.1.3计算步骤 (10) 2.2变压器的参数计算及短路点的确定 (11) 2.2.1变压器参数的计算 (11) 2.2.2短路点的确定 (11) 2.3各短路点的短路计算 (12) 2.3.1短路点d?1的短路计算（110KV母线） (12) 2.3.2短路点d-2的短路计算（35KV母线） (13) 2.3.3短路点d-3的短路计算（10KV母线） (13) 2.3.4 短路点d-4的短路计算 (14) 2.4 绘制短路电流计算结果表 (14) 3电气设备选择与校验 (16) 3.1电气设备选择的一般规定 (16) 3.1.1 一般原则 (16) 3.1.2有关的儿项规定 (16) 3.2各回路持续工作电流的计算 (16)
10KV变电所设计
第1章绪论 1.1 设计目的 通过课程设计巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。 1.2设计任务 根据富威机械厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠、技术先进、经济和的要求，确定工厂变电所的位置与型式；通过计算负荷，确定主变压器台数及容量；进行短路电流的计算，选择变电所的主线及高、低电气设备；选择整定继电保护装置；最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。 1.3设计要求 1、要求每个学生独立完成设计任务。 2、要正确运用设计资料。 3、给出变配电所的主接线图。 4、完成课程设计任务书规定容。 5、要求提交成果。 （1）完成课程设计报告书一份； （2）A3变配电所的主接线图纸一。
第2章负荷计算及无功功率补偿2.1负荷计算 根据设计要求进行分析，机械厂负荷统计资料见下表2-1： 表2-1机械厂负荷统计 单组用电设备的负荷计算：
有功功率 n d c P K P ?= kw 无功功率 θarccos tan ?=c c P Q var k 视在功率 22c c c Q P S += KVA 计算电流 r c c U S I 3= A 通过以上公式对工厂各部分进行计算，得到计算结果如下： 1、仓库： 动力部分： 228825.0=?=c P kw 7.2565.0arccos tan 22=?=c Q var k KVA S c 8.337.252222=+= 2.5138 .33== r c U I A 照明部分: 6.1=c P kw 2、铸造车间； 动力部分： 3.8323835.0=?=c P kw var 857.0arccos tan 3.83k Q c =?= KVA S c 119853.8322=+= A U I r c 3.1803119 == 照明部分： kw P c 8= 3、锻压车间； 动力部分： kw P c 5.5923825.0=?= var 6.6965.0arccos tan 5.59k Q c =?=
110kv变电站施工组织设计方案(完整版)
施工组织设计 批准： 审查： 校核： 编写：
3.1 工程概况 ** 水利枢纽施工供电110kv 变电站工程是为满足** 水利枢纽工程施工用电而建设，该项目位于枢纽** 大桥左侧下游约200m 处。施工变电站的110kv 进线接于** 地区东笋变，施工变电站建成投产后，将枢纽右岸已建成的35kv 临时变电站设备搬迁至施工变电站合并运行，35kv 线路延伸过江进110kv 施工变作为枢纽施工保安电源。 本工程主要工程项目有： （1）35kv 施工供电备用线路工程； （2）110kv 施工供电线路工程； （3）110kv 施工变电站土建及安装工程； 3.2 施工布署 3.2.1 工程质量目标 满足国家或电力施工验收规范，做到：土建分项工程和单位工程合格率100%，优良率85%以上；电气设备安装工程合格率100％，优良率90％以上；整项工程质量等级达到优良。 3.2.2 工期目标 按招标范围的施工图纸工程内容及招标文件要求，计划总工期210 日历天。 3.2.3 安全目标 群伤群亡事故为零；
重大设备事故为零； 重大火灾事故为零； 轻伤事故率控制在5‰ 以内。 3.2.4 工程主要施工负责人简介 施工主要负责人简介见第二章中“ 2.4 拟投入本工作的主要人员表”。
3.2.5 施工工序总体安排 本工程的施工是在场地平整工作完成后进行。施工队伍进场后，先按施工总平面图 布置临时设施，并按平面布置要求对站内的主控楼基础和排水系统及110kv 线路工程进行施工，在主控楼基础和排水系统完成后即安排主控楼主体工程、设备基础、电缆沟、构 架基础等施工；最后进行电气设备安装及站内各附属设施的施工。110kv 施工变电所建成投产后，即进行35kv 临时变电站搬迁工作。在土建施工过程中安排电气预埋、接地等交 叉作业。 3.3 施工进度计划 根椐招标文件要求，本工程计划2001 年5 月25 日开工，2001 年12 月20 日完工，总日历工期210 天，详细的施工进度见《** 水利枢纽施工供电110KV 输变电工程施工进度横道图》。
变电站的设计
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、四期工程总负荷为兆瓦,实际用电负荷兆瓦,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。
变电站综合自动化系统设计方案
变电站综合自动化系统设计方案 1.1.2 研究现状 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 如今变电站综合自动化已成为热门话题，研究单位和产品也越来越多，国内具有代表性的公司和产品有：北京四方公司的CSC 2000系列综合自动化系统，南京南瑞集团公司的BSJ2200计算机监控系统，南京南瑞继电保护电气有限公司的RCS一9000系列综合自动化系统，国电南自PS 6000系列综合自动化系统、武汉国测GCSIA变电站综合自动化系统、许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统。国外具有代表性的公司和产品有：瑞典ABB的MicroSCADA自动化系统等。现在的变电站自动化系统将站内间隔层设备（包括微机继电保护及自动装置、测控、直流系统等）以互联的方式与主机实现数据交换与处理，从而构成一种服务于电网安全与监测控制，全分散、全数字化和可操作的自动控制系统。 本系统站控层用的软件工具是瑞典ABB公司开发的用于变电站自动化系统的MicroSCADA和COM500，COM500作为前置机，它是整个系统数据采集的核心，MicroSCADA用于后台监控；间隔层测控装置用的主要是芬兰ABB公司生产的是REF54_系列和瑞典ABB公司生产的REC561等自动化产品，远动装置用的是浙江创维自动化工程有限公司自主研发CWCOM200。
220kV变电站设计说明书
220kV变电站设计说明书1.1 220kV变电站在国发展现状与趋势 电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力行业的发展水平越来越高，特别是在电的输送方面有了更高的要求。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。在选择主变压器时，要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，要考虑到经济来选择主变压器。 1.2 220kV变电站设计规 （1）国家电网公司《关于印发<国家电网公司110（66）～500kV变电站通用设计修订工作启动会议纪要>的通知》（基建技术〔2010〕188号) （2）《国家电网公司220kV变电站典型设计》（2005版） （3）《国家电网公司输变电工程通用设备（2009年版）》 （4）《国家电网公司输变电工程典型设计-220kV变电站二次系统部分》（2007年版）（5）Q/GDW166-2007 《国家电网公司输变电工程初步设计容深度规定》 （6）Q/GDW204-2009 《220kV变电站通用设计规》 （7）Q/GDW383-2009 《智能变电站技术导则》 （8）Q/GDW393-2009 《110（66）～220kV智能变电站设计规》 （9）Q/GDW161-2007 《线路保护及辅助装置标准化设计规》 1.3变电站位置的选择 图1为广西大学西校园用电量比较大的建筑物简化地图，对于变电站位置的选取，我
电气主接线设计原则和设计程序
电气主接线设计原则和设计程序 4.5．1电气主接线的设计原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况,全面分析有关影响因素,正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较,合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资,就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的。它将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂(变电站)的具体要求,以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据,必须进行详细的分析和研究,从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时,在进行论证分析阶段，更应合理地统一供电可靠性与经济性的关系,以便于使设计的主接线具有先进性和可行性。 4.5.2 电气主接线的设计程序 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行，即按照工程基本建设程序,历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤基本相同。 电气主接线的设计步骤和内容如下： １.对原始资料分析 (１）工程情况,包括发电厂类型(凝汽式火电厂，热电厂，或者堤坝式、引
35kv变电站设计
项目设计报告 项目名称：35KV电源进线的总降变配电设计专业：电气自动化技术 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
2016年7月13日 目录 前言 (2) 一：原始资料分析 (3) 1.1负荷资料 (3) 1.2各车间和生活变电所的地理位置图 (3) 1.3电源资料 (4) 1.4气象及水文地质资料 (4) 二、负荷计算 (4) 2.1负荷计算所需公式、材料依据 (4) 2.2 各车间的计算负荷 (5) 2.3总降的负荷计算 (6)
2.4 导线选择 (7) 2.5所选变压器型号表 (8) 三、主接线方案的选定 (8) 四、短路电流的计算 (9) 4.1计算方法的选择 (9) 4.2标幺值计算 (10) 五、电气设备的选择和校验 (14) 5.1高压设备选择和校验的项目 (14) 5.2 高压设备的选择及其校验 (14) 5.3 10KV一次设备选择 (15) 六、二次保护 (15) 6.1 二次保护原理图及其展开图 (15) 6.2 二次保护的整定及其灵敏度校验 (17) 七、变电所选址及防雷保护 (18) 7.1 变电所选址 (18) 7.2 防雷保护资料分析 (20) 7.3避雷针的选择 (20)
7.5对雷电侵入波过电压的保护 (20) 前言 随着人们生活质量的日益提高，用电水平的不断上升，对电能质量的要求也日益增长。而在工厂、企业中，通过对配电系统的建立，就可以对自身整体的电能使用情况和设备运行状态做到全面了解和控制，对今后生产的调整进行有效的电力匹配，减少和杜绝电力运行中的安全隐患，提高设备运行效率，提供基础的数据依据，使整个工厂电力系统更经济、安全、可控。 供电技术是分配和合理使用电能的重要环节，本着对供电的四点要求即：安全，应按照规能充分保证人身和设备的安全；优质，能保证供电电压和频率满足用户需求；灵活，能满足供电系统的各种运行方式，有改扩建的可能性；经济，尽量使主接线简单、投资少、节约电能和有色金属消耗量。我们在掌握理论知识的基础上，来设计该工厂分级供电的系统设计和规划。 在设计过程中，参照工厂的原始设备资料进行负荷计算，由此得出的结果来选择确定车间的负荷级别，然后根据车间负荷及负荷级别来确定变压器台数和变压器容量，由此选择主接线方案。再通过短路电流的计算来选择高低压电器设备和电力导线等。考虑并设计防雷和接地装置。
变电站综合监控系统设计方案
变电站综合监控系统设计方案 一、变电站综合监控系统概述 随着电力部门工作模式的全面改造，各变电站/所均实现无人或少人值守，以提高生产效益，降低运营成本。在电力调度通讯中心建立监控中心，能够对各变电站/所的站场图像、关键设备监测图像、有关数据和环境参数等进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应, 适应现代社会的发展需要，这些都已经提到了电力部门的发展议事日程。目前，各局都已设立了运行管理值班室及调度部门，虽有对各专业的运行归口协调职能，但不能及时掌握运行状况和指挥处理运行障碍。现在对运行监视通常由各专业运行部门采用打电话来了解和判断处理故障。各种运行管理联系松散，依靠原始的人工方式已不能满足电力系统安全生产的需要。要跟上发展步伐，必须在健全和完善电力网络的同时建立电力综合监控系统。电力综合监控系统将变电站的视频数据和监控数据由变电站前端的设备采集编码，并将编码后的数据通过网络传输到监控中心。监控中心接收编码后的视频数据和监控数据，进行监控、存储、转发控制及管理。电力综合监控系统的实施为实现变电站/所的无人或少人值守，推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化的方向发展提供了有力的技术保障。 二、电力系统需求分析 1. 总体需求 变电站综合监控系统的功能，主要体现在以下几个方面： 通过图像监控、安防(防盗)系统、消防系统、保护无人值守或少人值守变电站人员和设备的安全 通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作 通过图像监控、灯光联动、环境监控监视现场设备的运行状况，起到预警和保护的作用配合其他系统(如变电站综合自动化系统等)的工作 2. 用户主要需求规范 监控对象和场景 变电站厂区内环境实时监视 高压区域的安全监视，人或物体进入高压区域立即产生报警 主变压器外观及中性点接地刀状态 对变电站内的全部户外断路器、隔离开关和接地刀闸的合分状态给出特写画面 对变电站内各主要设备间的监视(包括大门、控制室、继保室、通信室、高压室、电容器室、电抗器室、低压交流室等) 对少人值守变电站办公区域的监视
水泥厂总降变电站初步设计说明
水泥有限公司二期4000t/d熟料水泥 生产线工程 110kV总降压站设计说明 设计：＿ 校对：＿ 专业负责人：＿ 审核： 审定：＿ 项目负责人：＿
目录 1.概述 (2) 2.电气主接线 (4) 3.负荷计算 (4) 4.无功功率补偿 (5) 5.短路电流计算 (5) 6. 主设备选型 (6) 7. “五防”配置 (10) 8. 电气总平面布置 (11) 9. 过电压保护及接地 (12) 10.二次接线及继电保护 (12) 11. 调度与通讯 (17) 12. 采暖通风部分 (17) 13. 火灾报警视频监控部分 (18) 14. 照明部分 (18) 15. 保安电源 (18)
1、概述 1.1建设规模 本项目一期生产线已经建成一座110/10.5kV总降压站，现有一台主变压器容量为40000kVA，并且预留了二期主变压器的位置，高压线杆为一杆双线，预留了二期高压线架设位置。 二期总降从距厂区800m的变电站引一路110kV电源，架空引入，与一期线路同塔架设。二期110kV采用GIS线变单元，110kV侧与一期不联络；10kV侧与一期联络，一期已经设计并已安装了隔离柜。 1.2设计范围 110kV进线终端杆塔之后的110kV变电所（二期）工程设计。 通讯屏一期已经设计，二期与一期共用。 110kV变电所照明及火灾自动报警一期已经设计，二期不用考虑。 110kV变电所防雷接地一期已经设计，二期设备直接连接至一期预留接口处。 1.3设计依据 ?水泥有限公司与设计公司签订的设计合同。 ?GB 50059-2011 <<35～110kV变电所设计规范>> ?GB 50060-2008<<3～110kV高压配电装置设计规范>> ?GB 50227-2008 <<并联电容器装置设计规范>> ?GB 50062-2008 <<电力装置的继电保护和自动装置设计规范>> ?GB 50034-2013 <<建筑照明设计标准>> ?GB 50229-2006 <<火力发电厂与变电所设计防火规范>>
110KV变电站电气主接线设计(课程设计)
110KV变电站电气主接线设计 目录 1.电气主接线设计 1.1 110KV变电站的技术背景 (3) 1.2 主接线的设计原则 (3) 1.3主接线设计的基本要求 (3) 1.4高压配电装置的接线方式 (4) 1.5主接线的选择与设计 (8) 1.6主变压器型式的选择 (9) 2.短路电流计算 2.1 短路电流计算的概述 (11) 2.2短路计算的一般规定………………………………………………………………………… 11 2.3短路计算的方法……………………………………………………………………………… 12 2.4短路电流计算………………………………………………………………………………… 12 3.电气设备选择与校验 3.1电气设备选择的一般条件…………………………………………………………………… 15 3.2高压断路器的选型…………………………………………………………………………… 16 3.3高压隔离开关的选型………………………………………………………………………… 17 3.4互感器的选择………………………………………………………………………………… 17 3.5短路稳定校验………………………………………………………………………………… 18 3.6高压熔断器的选择…………………………………………………………………………… 18 4.屋外配电装置设计
4.1设计原则……………………………………………………………………………………… 19 4.2设计的基本要求……………………………………………………………………………… 20 4.3布置及安装设计的具体要求………………………………………………………………… 20 4.4配电装置选择………………………………………………………………………………… 21 5.变电站防雷与接地设计 5.1雷电过电压的形成与危害…………………………………………………………………… 22 5.2电气设备的防雷保护………………………………………………………………………… 22 5.3避雷针的配置原则…………………………………………………………………………… 23 5.4避雷器的配置原则…………………………………………………………………………… 23 5.5避雷针、避雷线保护围计算 (23) 5.6变电所接地装置……………………………………………………………………………… 24 6.无功补偿设计 6.1无功补偿的概念及重要性…………………………………………………………………… 24 6.2无功补偿的原则与基本要求………………………………………………………………… 24 7.变电所总体布置 7.1总体规划……………………………………………………………………………………… 26 7.2总平面布置…………………………………………………………………………………… 26 结束语 (27) 参考文献 (27) 1.电气主接线设计 1.1 110KV变电站的技术背景 近年来，我国的电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是我国国民经济的一个重要组
变电站综合管理信息系统的设计方法word文档
变电站综合管理信息系统的设计方法 1概述 管理信息系统（managementinformationsystem，简称mis）在现代社会已经深入到各行各业，mis是一个不断发展的新型学科，mis的定义随着计算机和通讯技术的进步也在不断更新。随着信息时代的来临，电力行业传统的管理方式已经无法满足我国经济的迅速发展和居民生活水平提高的需要。要提高供电质量和供电可靠性，改变电力系统的基本供电单位—变电站的供变电质量是解决这个问题的必由之路。要提高一个企业的生产质量，首先要提高企业的管理水平。因此，变电站综合管理信息系统的建设已经成为建设和改造城市电网的首要任务。 变电站管理是一项复杂、枯燥、安全性要求高，制度严格，逻辑结构复杂，重复性大的业务。特别对于各变电站分布在不同的地区，变电站人员的文化素质参差不齐，各项记录以及工作票、操作票要求严格来讲，人工处理这项业务显得工作繁重，而且容易出错，给变电站管理造成不便。目前的变电站及其上级部门变电工区之间存在的问题是由于信息过度分散管理而造成信息资源的浪费和资源短缺共存的现状，一方面变电工区对变电站信息资源的收集，目前还处于手工方式，信息的可靠性，准确性低，需要采用自动化管理方式提高管理水平。另一方面。各变电站与工区的信息存贮处于孤立状态，这与电力系统所要求的达到各个部门之间密切配合，职能独立又相互配合的要求是脱节的。 针对这种情况，开发出一套适用于变电站的综合信息管理系统具有重要的现实意义和经济价值。本系统采用了基于web的分布式系统作为变电站综合管理信息系统的解决方案。基于web的分布式系统具有优越的系统特性，即整体性、目的性、层次性和耦合性、动态适应性。web分布式系统结构具有很多传统client/server结构不具备的优点，而且又紧密结合了internet/intranet技术，是技术发展的大势所趋。变电站综合管理信息系统采用基于web 的分布式系统作为解决方案，不仅符合了用户的需求，也符合了未来的发展趋势。 2系统的设计 2.1设计原则 对变电站综合信息管理系统总的设计原则是：统一规划、分步实施、追求合理、突出实用。统一规划:从计算机网络结构，数据库规划，应用系统规划以及系统的实用性、可扩展性上进行统一规划，以使变电站的管理水平能够在一定投资的基础上向前迈进一大步。 分步实施:在完成对变电站mis建设的基础上进行完善和改进，再根据各变电站的实际情况推广到各变电站去。 追求合理：在系统设计开发过程中，将尽力追求软件系统结构的合理性、处理流程的合理性以及软件所体现的管理思想的合理性。 突出实用:在进行设计开发时，必须把软件的实用性放在突出地位，强调系统的可用性、可靠性、安全性和易操作性。 2.2设计思路 基于web的变电站综合管理系统的设计是一个不断改进和反馈的过程。图2-1是进行基于web的变电站综合管理信息系统的设计思路图，图中虚线表示反馈，在每一个过程都可能对前面的过程产生反馈。 2.2.1系统界定
变电站标准设计
2009年版南方电网变电站标准设计细化方案第三卷110kV变电站标准设计细化方案 第五篇CSG-110B-3B33AWD方案 广东电网公司 2009年6月
批准： 审定： 审核：李粤穗汤寿泉熊焰雄杨骏伟罗博马辉王政源刘巍金波黄燕金黄志秋郭峰戴新胜林卫铭李国张宏宽 校核：杨骏伟张雨罗涛张章亮周健曾深明梁森荣梁小川乔海涛张端华陈曦李广华李峰刘建强冯晓东陈洁朱敏华朱海华谷新梅胡晋岚董剑敏苏伟杨承矩梁杰霍艳萍崔鸣昆刘忠文蓝翔吕书源陈学辉刘岩杨汝泉张建明刘昆苏艳何文吉张桂娟
编写：广东省电力设计研究院：朱敏华陈荔李沛准黄成殷雪莉卢毓欣岳云峰郭金川黄阳董仕镇文思卓谷新梅鲁丽娟黎妙容朱海华池代波吴小蕙谭可立张肖锋范绍有吴志伟肖国锋黄淑贞徐中亚何梓欣李海央黄汉昌 广州电力设计院：霍艳萍许鸿雁梁振升陈伟浩陈红许汪梓坤何岗朱耀明何一龙陈伟标陈丽莉陈昌振朱荣彬陈明兰林辉高海静 深圳供电规划设计院有限公司：蓝翔贺艳芝王建张德艺林忠东钟万芳胡滨朱敏周茜吕书源窦守业马妍邹永华王连锋简福安 佛山电力设计院有限公司：余崇高潘静丽刘岩候光荣董桂云孙淑秀白国卿童能高卢小兰徐迎光邓旭坚李志凌王巧荣张伟强赖洪亮韦辉陈洁 珠海电力设计院有限公司：孙志清胡伟涛孙玉彤肖军董晓峰陈宏新杨帆戴明刘平刘立马龙 东莞电力设计院：马长林熊远策梁春明邱瑞敏刘称辉苏柱恒熊外望汪静胡雨姣邱海先
序 为贯彻执行南方电网公司变电站标准设计，科学地建立健全广东电网公司标准体系，广东电网公司在积极推广应用南方电网公司颁布的变电站标准设计的过程中，结合广东电网公司创先工作，根据广东电网的建设特点，进行了深化和细化工作，落实生产运行的反措、安评等要求，将标准化设计向施工图阶段推进，发挥标准设计的更大作用，进一步挖掘标准设计在加快工程建设进度上的潜力，提高标准设计的先进性、通用性、统一性、可操作性，建设统一开放、结构合理、技术先进、安全可靠、绿色环保的现代化电网。 随着电网建设投资的不断增大，变电站建设任务日益繁重，广东电网公司编制的南方电网变电站标准设计细化方案，对于落实科学发展观，进一步提高变电站建设的速度和效率，倡导变电站工程建设的政策和理念，规范变电站的设计和建设，又好又快地建设电网，具有十分重要的意义。它有利于更进一步规范工程的建设管理，科学合理地为生产服务；更进一步便于集中招标和设备采购，加快工程的建设步伐；更进一步统一变电站的风格，体现企业形象。为此公司专门成立了标准设计细化工作领导小组和工作小组，按照科学合理，好用实用的原则，经过充分的调研、分析讨论、精心组织，特别是110千伏变电站做到施工图细化阶段，设计出一套统一灵活、先进可靠、操作性强、经济实用的500kV、220kV和110kV变电站标准设计细化方案。 望各单位加强变电站标准设计的推广应用，充分发挥标准设计细化后的作用，为广东电网作优作强做出更大的贡献。
变电站设计说明
变电站设计说明 土建：油浸变压器室、事故油池耐火等级按一级防火设计。其他为二级 变压器室、配电装置室、发电机出线小室、电缆夹层、电缆竖井等室内疏散门应为乙级外开防火门。上述房间中间隔墙上的门可为不燃烧材料制作的双向弹簧门。 防火：电缆夹层、主控制室、继电器室、电缆沟采取防止电缆着火延燃措施。内墙应采用耐火极限不小于1h的不燃烧体。 重点防火区域内的电缆沟应采取防火分隔措施。 油浸变压器与汽机房、屋内配电装置楼、主控楼、集中控制楼的间距不应小于10米，符合5.3.8的，间距可适当减小。 屋外油浸变压器之间的最小间距：35KV及以下5米，66KV 6米，110KV 8米，220KV 及以上10米。当2.5吨及以上屋外油变间防火间距不满足要求时，设置防火墙。高度高于变压器油枕，长度不小于储油池两侧各1米。 总油量超过100KG的屋内油浸变压器，应设置单独变压器室。 总事故储油池其容量宜按最大一个油箱容量的60％确定。储油设施应大于变压器外轮廓每边各1米。储油设施内应铺设卵石层，其厚度不应小于250mm，卵石直径50－80mm。 主控制楼、屋内配电楼及电缆夹层安全出口不应少于2个，其中一个安全出口可通往室外楼梯，当屋内配电装置长度超过60米时，应加设中间安全出口。配电装置室内最远点到疏散出口的直线距离不应大于15米。 5.3.8 当汽机房侧墙外5米以内布置有变压器时，在变压器外轮廓投影范围外侧各3米内的汽机房外墙上不应设置门、窗和通风孔，当汽机房侧墙外5米-10米范围内布置有变压器时，在上述外墙上可设甲级防火门。变压器高度以上可设防火窗，其耐火极限不应小于0.9h。电缆沟进出主厂房、主控制楼、配电装置室，在建筑物外墙处应设置防火墙。 当柴油发电机布置在其他建筑物内时，应采用防火墙与其他房间隔开，并应设置单独出口。 电缆：C类阻燃电缆。 建筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位，楼板的空洞应采用电缆防火封堵材料进行封堵。 电缆沟内每间距100米处，厂区围墙处应设置防火墙。 电缆桥架架空铺设时，在下列部位设置阻火措施： 1、穿越汽机房、锅炉房和集中控制楼之间的隔墙、外墙。每间距100米，2台机组连接处， 电缆桥架分支处。 防火墙上的电缆孔应采用电缆防火封堵材料封堵，耐火极限应为3h。 对直流电源、应急照明、双重保护、水泵房、化学水处理及运煤公用重要回路的双回路电缆，双回路分别布置在独立或有防火分隔的通道中，不满足时应对起重一路采取防火措施。 对主厂房内易受外部火灾影响的电缆，应采取防火措施。 架空铺设电缆与热力管道平行时保持1米以上的距离。交叉时不小于0.5米。不满足时采取防火隔热措施。 电缆夹层、控制室、屋内配电装置应设置火灾自动报警系统。 控制室、电子间、配电室可采用卤代烷灭火器。
第一章变电所电气主接线的设计
前言 电力工业为现代化生产提供主要动力。电力科学的发展和广泛应用，对我国工农业的迅速发展及人民生活水平的提高起到了巨大的作用和深远的影响。 通过对理论的学习理解以及实际的工作，我对变电所的原理和设备有了初步的解了。为了增加自己的动手能力，为以后的工作打下良好的基础，我选择了110kV/35kV/10kV系统设计作为自己的毕业课题。 随着大规模农网发行事业的深入实施，一个优质、安全、可靠、宽松的供电环境已实步形成，我们国家的电力事业逐渐和国际接轨。为了适应我国电力事业的发展及将所学的知识运用到实际生产中去，我进行了变电所设计。 我国大部分电网薄弱，变电所数量少，供电半径长，线路损耗大，致使线路末端用户电压过低，影响人民正常的生活和生产，为了达到迅速改变我国农村电网目前的状况，满足人民生活用电兼顾工农业发展，本变电所属于中小型变电所，进线端电压为110kV变电所。 本文首先根据老师所给的设计任务书上所给的材料系统及线路所给的负荷参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建立变电所的必要性，然后通过对拟定建设的变电所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，经济方面及可靠性方面来考虑，确定了110kv、35kv 、10kv以及变电所用电的主接线，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，同时也确定了变电所用变压器的容量吉型号，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，电压互感器进行了选择型号，从而完成110kv西海变电所的电气一次设备的设计。 由于知识的欠缺及设计资料的不足,设计中必然存在着很多问题,希望各位老师能够热情帮助,提出宝贵意见。