变电站课程设计
第一章 主变的选择
1、1 设计概念
变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。
变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。
变电站电气主接线指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务，变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。
一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。
1.2 初步方案选定 1.
2.1负荷分析计算
根据任务书可知初建变送容量MVA S 35001=，且预测负荷增长率%4=W 每年，所以有如下每年的负荷变化量。
MVA S 3501=
MVA S W S 364350%)41(1)1(2=?+=+= 2)1(3W S +==1S 350%)41(2?+56.378=MVA 3
)1(4W S +=350%)41(13?+=S 702.393=MVA
MVA S W S 450.409350%)41(1)1(544=?+=+=
MVA S W S 829.425350%)41(1)1(655=?+=+= MVA S W S 862.442350%)41(1)1(766=?+=+= 576.460350%)41(1)1(877=?+=+=S W S MVA
1.2.2 主变压器台数、容量的确定 （1）台数的确定
根据变电站主变压器容量一般按5——10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑
当1台主变压器停运时，其余变压器容量在计及负荷能力允许时间内，应满足I 类及II 类负荷的供电。变电站主变压器的台数，对于枢纽变电站在中、低压侧已形成环网的情况下，变电站以设置2台主变电站为宜，而且330kv 及以下电力系统中，一般应选用三相变压器。
所以可预先确定主变台数为2台，且为三绕组变压器。（具体分析思路
会在以下部分中解释。） （2）容量的确定
根据电力系统规划中的要求：按一台变压器故障或检修切除，另一台过负荷30%能满足最大负荷选择。
∑=+S S S N T N T 3.0 ……○1 ∑∑==S S S N T 77.03.1/ ……○2 N N S KS S 85.0==∑ ……○3 K …………………………………同时系数 当5S S N =时，由式○
2○3可得5
85.077.0S S TN ??=
=0.77450.40985.0??=267.985MVA
又由任务书可知，110V 侧的负荷分配为总容量的75%，35KV 侧的为总容量的25%。 所以，110kv 侧应有的容量不小于267.985?0.75=200.989MVA
35kv 侧应有的容量不小于MVA 996.6625.0985.267=? 通过查阅《电力设备手册》可知，应选择的变压器型号为：SFPS( )___240000/220 同理，当8S S N =时，110kv 侧的容量应不小于301.447?0.75=226.085MVA 35KV 侧的容量应不小于301.447?0.25=75.362MVA
通过查阅《电力设备手册》可知，应选择的变压器型号仍为SFPS( )___240000/220，与前述一致，符合设计要求。
第二章主接线的设计
2.1 方案的选定
（1）方案的提出
方案一
220kV采用双母线带旁路母线接线方式，110kV也采用双母线带旁路母线接线，根据《电力工程电气设计手册》可知，220kV出线5回以上，装设专用旁路断路器，考虑到220kV近期6，装设专用母联断路器和旁路断路器。根据《电力工程电气设计手册》、《发电厂电气部分》和变电所的基本数据，220kV主接线形式如图2-1：
图2-1 220kV主接线形式图
110kV母线上近期负荷为1出线，根据《电力工程电气设计手册》可知，110kV 出线为8回及以上时装设专用旁路断路器。而由原始资料可知，110kV出线为8回，装设专用母联断路器和旁路断路器。根据《电力工程电气设计手册》、《发电厂电气部分》和原始资料，110kV主接线形式如图2-2：
方案二
220kV采用3/2接线，每一回路经一台断路器接至母线，两回路间设一联络断路器形成一串，运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成环状供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。
110kV近期出线7回，可采用双母线接线方式，出线断路器检修时，可通过“跨条”来向用户供电。而任一母线故障时，可通过另一组母线供电。但由于双母线故障机率较小，故不考虑。
方案三
220kv采用双母线加六氟化硫断路器
110kv侧也是一样的
（2）方案的选择
220kV、110kV都采用双母线带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致于破坏双母线接线的固有运行方式并且不致于影响停电。
220kV采用3/2接线方式时，任一母线故障或检修，均不致于停电，除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其它任何断路器故障或检修都不会中断供电，甚至两组母线同时故障（或一组检修，另一组故障时）的极端情况下，功率仍能继续输送。
110kV采用双母线接线方式，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，不至中断供电，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。
方案三使用了六氟化硫断路器可以不使用旁路使得设备减少，投入降低。可靠性也高。满足要求。可靠性比方案二高，经济性比方案一好。所以选择方案三。（电气接线图附后）
第三章短路电流的计算
3.1 概述
电力系统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，因为它们会破坏用户的正常供电和电气设备的正常运行。
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。
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。
3.2 短路计算的目的及假设
3.2.1 短路电流计算目的
短路电流计算目的是：
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）按接地装置的设计，也需用短路电流。 3.2.2 短路电流计算的一般规定
短路电流计算的一般规定是：
1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流，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，而不应按只在切换过程中可能并列运行的接线方式。
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时，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。 3.2.3 短路计算基本假设
短路计算基本假设是：
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而发生变化；
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。 3.2.4 短路电流计算基准值
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：
基准容量：B S = 100MVA
基准电压：B U （KV ） 37 115 230
基准电流： B I （KA ） 15.6 0.502 0.251
3.2.5 短路电流计算的步骤
1）计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下； 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，把供电系统看成为无限大系统，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，并计算短路电流的标幺值、有名值；
标幺值： 11
* = *
d T I X
有名值： *
di d
B I I I = 5）计算短路容量、短路电流冲击值；
短路容量： 23B k S U I ''
短路电流冲击值：''2 I = 2.55ch k I 6）列出短路电流计算并得出结果。 3.2.6 短路电流计算 3.2.6.1 短路计算的基本假设
选取B S =100MVA ，B U = 230kV ，系统阻抗归算到基准容量：B S = 100MVA ，由变电所的基本数据及短路点的开断能力取220kV 侧系统阻抗为0.602，110kV 侧系统阻抗为1.2，35kV 侧系统阻抗为3.744，即系统如图3-1：
图3-1 220kV 侧-110kV 侧系统阻抗图
3.2.6.2 计算参数
所选择变压器的参数如表3-1:
阻抗电压 高一中 中一低 高一低
% 12－14 7－9 22－24 表3-1 变压器的参数
各绕组等值电抗
(12)s U -％取14％，(23)s U -％取9％，(31)s U -％取23％ 其中1代表高压端，2代表中压端。3代表低压端。则：
Th X = 1
2 （(12)s U -% + (31)s U -%－(23)s U -%）=14
TL X = 1
2 （(12)s U -% + (23)s U -%－(31)s U -%）=9
Tm X = 1
2
（(23)s U -% + (31)s U -%－(12)s U -%）=0
各绕组等值电抗标么值为：3*100Th B T N X S
X S =? = 0.58
4*100Tl B T N
X S
X S =? =0.375
5100
Tm B
T N
X S X S =
? = 0 根据上述计算结果可以制订系统网络图如图3-2：
图3-2
其中3*6*T T X X =、4*7*T
T X X =、5*8*T T X X = 对图3-2的网络进行化简：
图3-3
3*6*
3.6*3*6*
T T T T T X X X X X ?=+=0.29
4*7*
4.7*4*7*
T T T T T X X X X X ?=
+=0.1875
5*8*
5.8*5*8*
T T T T T X X X X X ?=
+=0
3.2.7等值网络简化及计算 3.2.7.1 220kV 母线发生三相短路
当220kV 母线发生三相短路时，即1K 点短路时35kV 母线侧因没有电源，无法向220kV 侧提供短路电流，即可略去不计。网络简化如图3-4：
图3-4
即图3-5
图3-5
其中
2.7*
3.6*
4.7*2*
T T T T
X X X X
=++=0.29+0+0.455=0.745
K1点的短路电流周期分量
"
1
1*
1
T
I
X
==5.495 "
2
27*
1
T
I
X
-
==1.342
可得：
"""
1*12
K
I I I
=+
K1点的短路电流周期分量有名值：
"
KT
I=6.837×2.510=17.162（kA）
K1点的短路时冲击电流的有名值：
"
1
2.55
ch K
i I
==43.762（kA）
"
1
1.51
ch K
I I
==25.914（kA）
K1点的短路容量：
""
22
33
K K N
S T U
==×17.162×220=6539.6（MVA）3.2.7.2 110kV母线上发生三相短路
当110kV母线上发生三相短路时，即K2的等值网络简化如图3-6:
图3-6
K2点短路电流周期分量'117*
1T I X
-=
=2.119 "2
2*
1
T I X ==2.198 K2点短路电流周期分量有名值：
"""
2*12K I I I =+=4.317
"
2K I =4.317×5.02=21.67（kA ）
K2点短路时冲击电流有名值:
"
22.55ch k i I ==55.30（kA ）
"21.51ch k I I ==32.75（kA ）
短路容量为：
""2233K K N S T U ==×38.22×110=4131.81（MVA ）
3.2.7.3 10kV 母线值发生三相短路
当10kV 母线值发生三相短路，即K3的等值网络简化如图3-7:
图3-7
16*1*36*0.472T T T X X X --=+= 27*2*47*0.6425T T T X X X --=+=
由分布系数法 N M M
X C X ∑
=
1MC M
X X C ∑
=
1.2M C = 可得0.232N X ∑=
10.2320.4920.472C =
= 20.232
0.5100.455
C ==
1110.4720.1875
1.340.492d X X C ∑+=
== 2220.4550.1875
1.260.510
d X X C ∑+=
== K3点短路电流周期分量"1111
0.7460.34
d I X =
== "
22110.7940.26
d I X ===
K3点短路电流周期分量有名值：
"""3*12 1.54K I I I =+=
""
33* 1.5715.624.024K K b I I I ==?=（kA ）
K3点短路时冲击电流有名值:
"
3 2.5561.261ch K i I =?=（kA ）
"
3* 1.5136.276ch K I I =?= （kA ）
短路容量：
"''
333K N K S U I = =1456.38（MVA ）
短路点的编 号 基准电压B U （kV ） 基准电流I B （kA ） 额定电流I B （kA ） 短路
电流
标B 值
''*
I (kA) 短路
电流
标同
期有
名值
（KA ） 稳态短路电流 标有名值I ch
()kA 短路
电流冲击 值
ch i ()kA 短路 容量
S ()MVA
K1 230 2.510 2.510 6.873 17.162
25.914
43.762
6539.6 K2 115 5.02 5.02 4.317 21.67 32.75 55.30
4131.
8
K3 37
15.6
15.6
1.54
24.024 36.276 61.261 1456.
4
第四章 电气设备的选择
4.1断路器的选择
变电所中，高压断路器是重要的电气设备之一，它具有完善的灭弧性能，正常运行时，用来接通和开断负荷电流，在变电所电气主接线中，还担任改变主接线的运行方式的任务，故障时，断路器通常以继电保护的方式配合使用，断开短路电流，切除故障线路，保证非故障线路的正常供电及系统的稳定性。
高压断路器应根据断路器安装地点，环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式，由于真空断路器、SF 6断路器比少油断路器，可靠性更好，维护工作量更少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故35kV ～220kV 一般采用SF 6断路器。
4.1.1 220kV 高压侧断路器
1）额定电压选择： max max 220 1.15253()y g U U kV ≥=?= 2）额定电流选择：I I g N max ≥
考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相应回路的max g I =1.05I N ，即：
I I g N max ≥=
220
305.12??S N 3220? = 0.661（kA ）
3）按开断电流选择I kd >I k 2 =17.162
根据以上数据可以初步选择LW2－220型SF 6断路器其参数如下：额定电压220kV ，最高工作电压245kV ，额定电流2500A ，额定开断电流31.5kA ，额定闭合电流峰值 100kA ，动稳定电流峰值55kA ，4S 热稳定电流40kA ，固有分闸时间0.05S ，合闸时间0.15S ，
4）校验热稳定：
t t t br pr k +== t pr ??t in t a
由于为SF6断路器，则t a =0.04s 可以求得t k =0.59
"=
I
Q
k
d
2
t dz =17.1622 ?0.59=173.775（kA 2.S ）
2=Ir r Q t = 31.52×4= 3696（kA 2.S ）
即r Q >d Q 满足要求； 4.1.2 110kV 高压侧断路器
1）额定电压： max max y g U U ≥= 1.15×110 = 126.5（kV ） 2）额定电流：I I g N max ≥
I I g N max ≥=
110
305.12??S N =110305
.11202??? = 0.992（（kA ）
3）按开断电流选择：I kd >"
I k 2 =21.67
根据以上数据可以初步选择LW2－110I 型SF 6断路器，其参数为：最高工作电压126kV ，额定电流3150A ，额定开断电流31.5kA ，短路开断电流125kA ，动稳定电流峰值125kA ，3S 热稳定电流50Ka.
4）检验热稳定
"=I Q k d
2t dz =21.672 ?0.57=26.667（kA 2.S ）
2=Ir r Q t = 402×3= 4800（kA 2.S ）
即r Q >d Q 满足要求。 4.1.3 35kV 高压侧断路器
1）额定电压： max max y g U U ≥ max g U = 1.15×35 = 42.05（kV ） 2）额定电流：I I g N max ≥
I I g N max ≥=
35
305.12??S N =35305
.11202??? = 1.0375（（kA ）
3）按开断电流选择：I kd >"
I k 2 =24.024
由于为真空断路器，则t a =0.015s ，可以求得t k =0.6
根据以上数据可以初步选择LW8-35型SF 6断路器，其参数为：最高工作电压40.5kV ，额定电流1600A ，额定开断电流25kA ，额定闭合电流峰值 63kA ，动稳定电流峰值63kA ，4S 热稳定电流25kA ，固有分闸时间0.06S ，合闸时间0.1S ，
4）检验热稳定
"=I Q k d
2t dz =24.0242 ?0.6=346.29（kA 2.S ）
2=Ir r Q t = 252×4= 2500（kA 2.S ）
即r Q >d Q 满足要求。 4.1.4 110kV 出线侧断路器
由于出线回路为10回，则
I I g N max ≥=51 110305.12??S N =110305
.11202??? = 0.198（
（kA ） 动态稳定电流峰值>i ch =55.30
额定开断电压：I kd >"
I k 2 =21.67
根据以上数据可以初步选择LW2－110I 型SF 6断路器，其参数为：最高工作电压126kV ，额定电流3150A ，额定开断电流31.5kA ，短路开断电流125kA ，动稳定电流峰值125kA ，3S 热稳定电流50KA.
校验热稳定：
t t t br pr k +== t pr ??t in t a
由于为SF6断路器，则t a =0.04s 可以求得t k =0.57
"=
I
Q
k
d
2
t dz =21.672 ?0.57=26.667（kA 2.S ）
2=Ir r Q t = 402×3= 4800（kA 2.S ）
即r Q >d Q 满足要求。 4.1.5 35kV 出线侧断路器
由于出线回路为6回，则
I I g N max ≥= 3135305.12??S N =35305
.11202??? =0.346（
（kA ）； 额定开断电压： I kd >"
I k 2 =21.67
由于为真空断路器，则t a =0.015s ，可以求得t k =0.6 动态稳定电流峰值>i ch =61.261
根据以上数据可以初步选择LW8-35型SF 6断路器，其参数为：最高工作
电压40.5kV ，额定电流1600A ，额定开断电流25kA ，额定闭合电流峰值 63kA ，动稳定电流峰值63kA ，4S 热稳定电流25kA ，固有分闸时间0.06S ，合闸时间0.1S ，
检验热稳定
"=I Q k d
2t dz
=24.0242 ?0.6=346.29（kA 2.S ）
2=Ir r Q t = 252×4= 2500（kA 2.S ）
即r Q >d Q 满足要求。 4.2隔离开关的选择
隔离开关：配制在主接线上时，保证了线路或设备检修时形成明显的断口，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。
送电：首先合上母线隔离开关，其次合上线路侧隔离开关，最后合上断路器，停电则与上述相反。
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，与电源侧隔离；
2）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；
3）接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，每段母上宜装设1—2组接地刀闸或接地器。63kV 及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关，宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关；
4）按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关；
5）当馈电线的用户侧设有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关，但如果费用不大，为了防止雷电产生的过电压，也可以装设。
选择隔离开关，跟选择断路器相同，其校验有所不同。为了维护及操作方便， 220kV 、110kV 、35kV 都选同类型。 4.2.1 220kV 高压侧隔离开关
1）额定电压: max max y g U U ≥= 1.15U N
即: max g U = 1.15×220 = 253（kV ）
2）额定电流：I I g N max ≥= 220
305.12??S N 3220?（kA ）
根据以上数据，可以初步选择户外GW4－220型隔离开关，其参数如下：额定电压220kV ，最高工作电压252kV ，额定电流1000A ，动稳定电流80kA ，热稳定电流4S 为21.5Ka 。
3）校验热稳定：t dz = 0.59S
"=I Q k d
2t dz = 173.77（kA 2.S ）
2=Ir r Q t = 21.52×4= 1849（kA 2.S ）
r d Q Q ≥ 满足要求
4）校验动稳定：i ch ≤i dw i ch =43.762（kA ） i dw = 80（kA ） 即：dw i ＞i ch 满足要求
4.2.2 110kV 高压侧隔离开关
1）额定电压：max max y g U U ≥ = 1.5×110 = 126.5（kV ）
2）额定电流：I I g N max ≥ = 110
305.12??S N =110305
.11202???= 1323（A ）
根据以上计算数据可以初步选择户外GW4－110型隔离开关，其参数如下：额定电压110kV ，最高工作电压126kV ，额定电流1000A ，动稳定电流62.5kA ，4S 热稳定电流有效值25kA 。
3）检验热稳定： dz t = 0.57S
"=I Q k d
2t dz = 267.667（kA 2.S ）
2=Ir r dz Q t ＝252×4＝3969（kA 2S ）
即：r d Q Q ≥满足要求
4）检验动稳定：i ch ≤i dw
i ch =61.261（kA ） dw i = 62.5（kA ） 即：i ch ≤i dw 满足要求 4.2.3 35kV 高压侧隔离开关
1）额定电压：max max y g U U ≥ = 1.5×35 =52.5（kV ）
2）额定电流：I I g N max ≥ =
110
305
.12??S N = 1037.5（A ）
根据以上计算数据可以初步选择户外GW4－35型隔离开关，其参数如下：额定电压35kV ，额定电流1250A ，动稳定电流80kA ，4S 热稳定电流有效值31.5kA 。
3）检验热稳定： dz t = 0.6S
"=I Q k d
2t dz = 26.182×4.36 = 267.667（kA 2.S ）
2=Ir r dz Q t ＝31.52×4＝3969（kA 2S ）
即：r d Q Q ≥满足要求 4）检验动稳定：i ≤i
i ch =55.30（kA ） dw i = 80（kA ）
即：i ch ≤i dw 满足要求 4.2.4 110kV 出线侧隔离开关
1）额定电压：max max y g U U ≥ = 1.5×110 = 126.5（kV ）
2）额定电流：I I g N max ≥ =0.198（KA ）
根据以上计算数据可以初步选择户外GW4－110型隔离开关，其参数如下：额定电压110kV ，最高工作电压126kV ，额定电流1000A ，动稳定电流62.5kA ，4S 热稳定电流有效值25kA 。
3）检验热稳定： dz t = 0.57S
"=I Q k d
2t dz = 267.667（kA 2.S ）
2=Ir r dz Q t ＝252×4＝2500（kA 2S ）
即：r d Q Q ≥满足要求
4）检验动稳定：i ch ≤i dw
i ch =55.30（kA ） dw i = 62.5（kA ） 即：i ch ≤i dw 满足要求 4.2.5 35kV 出线侧隔离开关
1）额定电压：max max y g U U ≥ = 1.5×35 =52.5（kV ） 2）额定电流：I I g N max ≥ = 0.346（KA ）
根据以上计算数据可以初步选择户外GW4－35型隔离开关，其参数如下：额定电压35kV ，额定电流1000A ，动稳定电流80kA ，4S 热稳定电流有效值25kA 。
3）检验热稳定： dz t = 0.6S
"=I Q k d
2t dz = 26.182×4.36 = 267.667（kA 2.S ）
2=Ir r dz Q t ＝252×4＝2500（kA 2S ）
即：r d Q Q ≥满足要求 4）检验动稳定：i ch ≤i dw
i ch =61.261（kA ） dw i = 80（kA ）
即：i ch ≤i dw 满足要求 4.3电流互感器的选择
由于在重要回路中，准确级为5.0≥Us 4.3.1 220kV 侧电流互感器
额定电流：I I g N max ≥=220
305.12??S N 0.661()3220kA =? 额定电压：U N = 220Kv
根据以上计算数据，可以初步选择LCW-220型电流互感器，其参数为额定电流比4300?/5，准确级0.5，二次负荷1.2，1S 热稳定倍数60，动稳定倍数60。
热稳定校验：Q K
=K I t N 1=173.75（kA 2.S ）
（I K ）2 =（1.260?）2 = 5184（kA 2.S ）
即： （I K N t ）2＞K I t N 1 满足要求
动稳定校验： 2 K I ES N 1= 2 ×1.2×67 = 113.7（kA ） i ch = 43.762（kA ）
即： 2 K I ES N 1＞i ch 满足要求 4.3.2 110kV 侧电流互感器
额定电流：I I g N max ≥=
110
305
.12??S N = 0.992KA
额定电压： U N = 110Kv
根据以上计算数据，可初步选择LCWD －110型电流互感器，其参数为额定电流比：2×600/5，准确次级0.5，二次负荷阻抗为1.2，1S 热稳定倍数为75，动稳定倍数130。
热稳定校验：Q K
=K I t N 1 = 267.667（kA 2.S ）
（I K N t ）2 =（1.275?）2=1296 （kA 2.S ） 即 ： （I K N t ）2＞K I t N 1 满足要求
动稳定校验： 2 K I ES N 1= 2 ×0.8276×75 = 87.78（kA ） I ch = 55.30（kA ）
即： 2 K I ES N 1＞i ch 满足要求 4.3.3 35kV 侧电流互感器
额定电流： I I g N max ≥ =
35
305
.12??S N = 1.0375（KA ）
额定电压： U N = 35（kV ）
根据以上计算数据可以初步选择LB-35型电流互感器，其参数为额定电流比为1200/5，准确级次为0.5，1SS 热稳定电流为31.5kA ，动稳定倍数55。
热稳定校验：Q K
=K I t N 1 =346.29（kA 2.S ）
I K N t = ）
（222.12
? = 696.96（kA 2
.S ） （I K N t ）2＞K I t N 1 满足要求 动稳定校验： 2 K I ES N 1= 2 ×0.8276×75 = 93.33（kA ）
I ch = 31.261（kA ）
即： 2 K I ES N 1＞i ch 满足要求
综上所述，将所需各型号的电流互感器的数据如下表所示： 型号 额定电流
比 准确级 二次负荷 1S 热稳定倍数 动稳定倍数 LCW-220 45/300? 0.5 1.2 60 60 LCWD-110
25/600?
0.5
1.2
75
130
LB-35 1200/5 0.5 2 22 55
电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，功率负荷因数为额定值时，电压误差的最大值。在本次设计中，电压互感器用于变压器各出线，准确级应为0.5。
由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。
为了保证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（1.1~0.9）U N范围内变动，即应满足：
1.1U N>1U>0.9U N
4.4.1 220kV侧电压互感器
选用JCC2－220电压互感器，其初级绕组额定电压为220/ 3 kV，次级绕组额定电压为0.1/ 3 kV，辅助绕组为0.1最大容量为2000V?A。
4.4.2 110kV侧电压互感器
选用JCC2－110电压互感器，其初级绕组额定电压为110/ 3 kV，次级绕组额定电压为0.1/ 3 kV，辅助绕组为0.1，最大容量为2000V?A。
4.4.3 35kV侧电压互感器
选用JDJJ-35电压互感器，其初级绕组额定电压为35/ 3 kV，次级绕组额定电压为0.1/ 3 kV，辅助绕组为0.1/ 3 最大容量为12000 V?A。
4.5 母线的选择
母线在电力系统中主要担任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散电功率，在发电厂、变电所及输电线路中，所用导体有裸导
体，硬铝母线及电力电缆等，由于电压等级及要求不同，所使用导体的类型也不相同。
敞露母线一般按导体材料、类型和敷设方式、导体截面、电晕、短路稳定、共振频率等各项进行选择和校验。
4.5.1 裸导体的选择和校验
（1）型式：载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机，变压器出线端部，以及对铝有较严重的腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。
回路正常工作电流在400A及以下时，一般选用矩形导体。在400～8000A 时，一般选用槽形导体。
（2）配电装置中软导线的选择，应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件，确定导体的载面和导体的结构型式。
（3）当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择导线的截面积，对220kV及以下配电装置，电晕对选择导体一般不起决定作用，故可采用负荷电流选择导体截面。
4.5.2母线的选择计算
除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择外，其余导体截面，一般按经济电流密度选择。
（1）按导体长期发热允许电流选择，导体能在电路中最大持续工作电流应max g I 不大于导体长期发热的允许电流y I
即： I I y g K ≤max
（2）按经济电流密度选择，按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低，对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数max T 将有一个年计算费用最低的电流密度—经济电流密度（J ），导体的经济截面可由下式：
j S = gmax I
J
J 取0.9(A/mm 2)
（3）热稳定校验：按上述情况选择的导体截面S ，还应校验其在短路条件下的热稳定。
min dz I S S t C
∞≥=
mm 2
） min S —导体最小导体截面（mm 2）
C — 热稳定系数
I K ''— 稳态短路电流（kA ）
dz t — 短路等值时间（S ）
（4）动稳定校验：动稳定必须满足下列条件 即： max y δδ≤
y δ— 母线材料的允许应力（硬铅y δ为69×106P ，硬铜y δ为137×106Pa ，铜y δ为157×106Pa ）提供电源，以获得较高的可靠性。 4.5.2.1 220kV 侧母线的选择
由最高温度35℃，海拔1900M ，查表得K=0.85 1）最大负荷持续工作电流:
max g I =(3×S N ×1.05)/(3 U N )=(3×120×1.05)/( 3×220)=661（A ）
由I I y g K ≤max 得I y 65.777≥
2）按经济电流密度选择：取J =0.9(A/mm 2) 即：max S = I /J=g 661/0.9 =734.4（mm 2）
按以上计算选择和设计任务要求可选择LGJ-400型钢芯铝绞线，其集肤系数
f K =1，最高允许温度为70℃，长期允许载流量为1920A 。
3）热稳定校验:
查表得C =87，满足短路时发热的最小导体截面
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)
变电站课程设计
第一章 主变的选择 1、1 设计概念 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。 变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。 变电站电气主接线指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务，变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。 一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。 1.2 初步方案选定 1. 2.1负荷分析计算 根据任务书可知初建变送容量MVA S 35001=，且预测负荷增长率%4=W 每年，所以有如下每年的负荷变化量。 MVA S 3501= MVA S W S 364350%)41(1)1(2=?+=+= 2)1(3W S +==1S 350%)41(2?+56.378=MVA 3 )1(4W S +=350%)41(13?+=S 702.393=MVA MVA S W S 450.409350%)41(1)1(544=?+=+= MVA S W S 829.425350%)41(1)1(655=?+=+= MVA S W S 862.442350%)41(1)1(766=?+=+= 576.460350%)41(1)1(877=?+=+=S W S MVA 1.2.2 主变压器台数、容量的确定 （1）台数的确定 根据变电站主变压器容量一般按5——10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑
电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师：江静 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识，初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目： 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料：1变电所的建设规模 ⑴类型：降压变电气 ⑵最终容量和台数：2×31500kV A：年利用小时数：4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用：一般性终端变电所； ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV，出线回路数2回，分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量：2800 MV A； 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线，最大输送2MW，COSΦ＝0.8，各回出线的最小负荷 按最大负荷的70％计算，负荷同时率取0.8，COSΦ＝0.85，Tmax＝4200小时/年； ⑵24回中含预留2回备用； ⑶所用电率1％ 4、环境条件 该所位于某乡镇，有公路可达，海拔高度为86米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－10℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为1℃； 年雷暴日数为58.2天。 四、设计内容
1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案（列表比较） ⑷计算短路电流（包括计算条件、计算过程、计算成果） ⑸选择高压电气设备（包括初选和校验，并列出设备清单）。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容（数量的规格）及其连接，设备在柜内的大致部位，以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天：布置任务、介绍电气设备选择 第二天：电气主接线最佳方案的确定 第三天：短路电流计算 第四、五天：电气设备选择 第六天：绘制电气主接线图 第七天：绘制10kV配电装置订货图
目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则：. (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (11) 附录 A 主接线图另附图 (12) 附录 B 短路电流的计算 (12) 附录C :电气校验 (15)
、尸■、■ 前言 1、设计内容：（原始资料16） 1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos =0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA T max=200MW （4）当地最高温度41.7 C,最热月平均最高温度32.5 C,最低温度-18.6 C, 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3 C。 （5）厂用电率为8%厂用电电压为6KV发电机出口电压为15.75KV。 6）本变电站地处8度地震区。 7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2X 200 MW=40MW最大机组容量200 MW 向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到： 1）巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。 2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。
35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)
广西大学行健文理学院 课程设计 题目：35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师： 设计时间：2015年12月28日-2016年1月8日
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算
变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷
10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳
变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
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 220kV/35KV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化122班 学号： 123736211 学生姓名：孔祥林 指导教师：李春兰艾海提·塞买提 时间： 2015年12月
目录 概述 (1) 1.电气主接线的设计 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 2 主要电气器件选择汇总表 (2) 3短路电流的计算 (2) 3.1短路电流 (2) 3.1.1短路电流计算的目的 (2) 3.2 各回路最大持续工作电流 (3) 3.3短路电流计算点的确定 (3) 3.3.1 当K1点出现短路时 (5) 3.3.2当K2点出现短路时 (6) 4电保护分类及要求 (7) 5电力继电器继电保护 (8) 5.1电力变压器故障及不正常运行状态 (8) 5.2 电力变压器继电保护的配置原则 (8) 6选用变压器继电保护装置类型 (9) 7选用的母线继电保护装置类型 (9) 8各保护装置的整定计算 (10) 8.1变压器纵差保护整定计算及其校验 (10) 8.1.1差动继电器的选型 (10) 8.1.2纵差动保护的整定计算 (10) 8.1.3差动保护灵敏系数的校验 (11) 8.2变压器过电流保护的整定计算 (12) 8.2.1 DL-21CE型电流继电器 (12) 8.2.2过电流保护整定原则 (12) 8.2.3过电流保护整定的动作时限器 (13) 8.2.4保护装置的灵敏校验 (13) 8.2.5过电流保护整定计算 (13) 8.3过负荷保护 (15) 8.4变压器一次侧零序过电流保护的整定计算 (15) 8.4.2 DS-26E型时间继电器 (15) 8.4.2零序电流的整定计算 (16) 9防雷保护 (17) 10心得体会 (17) 参考文献： (18)
发电厂电气部分试题 一.填空题（20分） 1.火力发电厂可分为（）和（）。 2.发电厂中生产和分配电能的设备称为（）。 3.主接线中，为了检修出线断路器，不致中断该回路供电，可增设（）和( )。 4.变电所中，联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选（）为宜。 5.发电厂厂用电系统接线通常采用（）。 6.对于容量在（）及以上的发电机－变压器单元的连接母线采用全连式分相封闭母线。 7.导体的散热过程，就其物理本质而言，可分为（）、（）和（）。 8.电弧燃烧过程中，去游离的两种形式为（）和（）。 9.隔离开关的主要用途有（）、（）和（）。 10.电流互感器按照安装方式可分为（）、（）和（）。 11．对电气主接线的基本要求，概括地说应该包括（）、（）和（）三个方面。 二．选择题（10分） 1．枢纽变电所的特点是：（） a．全所停电后将引起终端用户停电； b. 全所停电后将引起区域电网解列； c. 全所停电后将引起地区供电中断； d. 全所停电将引起系统解列，甚至出现瘫痪。2．同一回路的断路器与隔离开关的操作顺序为：（） a．送电时先合隔离开关，后合断路器；停电时先断开断路器，后断开隔离开关； b．送电时先合断路器，后合隔离开关；停电时先断开隔离开关，后断开断路器； c．都对； d. 都不对。 3．具有二条进线与二条出线时，采用3/2接线和4角形接线相比较：（）a．3/2接线多用二台断路器； b. 3/2接线少用二台断路器； c. 两种接线断路器数量相同； d．都不对。 4. 水电厂和变电所中，厂用备用电源的设置方式通常为：（） a．明备用方式； b. 暗备用方式； c．都有； d. 都不对。 5．短路电流在三相导体中产生的最大电动力在：（） a． A相； b. B相； c. C相； d. 都不对。 6．导体正常工作时，产生的损耗有：（） a．介质损耗； b. 电阻损耗； c. 磁滞损耗和涡流损耗； d. 都有。 7．电流互感器的误差与二次负载阻抗的关系为：（） a．与二次负载阻抗平方成正比； b. 与二次负载阻抗成正比； c．与二次负载阻抗平方成反比； d. 与二次负载阻抗成反比。 8．熄灭交流电弧的条件－介质强度大于恢复电压是在：（） a．整个灭弧过程中； b. 触头分离瞬间； c. 电弧开始瞬间； d. 电弧熄灭瞬间。 9．安全净距中的E值是指：（） a．无遮拦裸导体至地面的距离； b. 带电部分与建筑物之间的距离； c．通向屋外的出线套管至屋外通道的距离； d. 不同相带电部分之间距离。 10．通过分析导体长期通过电流的发热过程，可以计算出导体的（） a．载流量； b. 最高温度； c. 最大电动力； d. 截面积。
青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：工厂供电课程设计 系部：机电工程系 专业班级： 学号： 学生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2017年7 月2 日
目录 1绪论 (1) 2 110kV变电所线路设计 (2) 2.1 变电站在电力系统中的作用 (2) 2.2主接线的选择 (2) 3设计电力变压器 (3) 3.1负荷计算 (4) 3.2变电所变压器的选择 (5) 4主接线图及仿真 (6) 5变电所电气设备选择 (8) 5.1断路器与隔离开关的选择 (8) 5.2互感器的选择 (8) 5.3熔断器的选择 (9) 5.4母线的选择 (9) 结论 (11) 致谢 (13) 参考文献 (14)
1 绪论 本次设计为110kv变电所设计，变电所是发电厂与用电负荷的重要联系，用来升降电压、聚集以及分流电能的作用。变电站的安全性能的运转与人民生产生活密切相关。变压 器与主接线的方案的确定是本次变电所设计规划的核心的一个环节，设计连线体现变电所的应用，建造消耗，是否正常没失误的动作，能够检查处理的目的要求；我对其主要分析跟探讨了110KV变电所线路连线的重点和要求，主要研究110kV变电所要求的目的、看点、设计重点、如何区别工具等。
2 110kV变电所线路设计 2.1 变电站在电力系统中的作用 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座110KV降压变电站，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，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据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。 本工程初步设计内容包含变电所电气设计，变电所从110KV侧某变电所受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。 2.2主接线的选择 根据本次设计要求，以惜福镇为地点，建一座110KV变电所，调查，研究查资料，35KV的用电要求，基本满足二级供电要求可采用内桥式接线和单母线分段接线。
引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和 解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所 的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各 项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选 择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电 所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其 在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形 式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同 时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋 外高压配电装置的防雷保护图。
第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。 (5) 变电所60KV负荷表： （重要负荷占总负荷的80%，负荷同时率为0.7，线损率5%，Tmax=5600小时） 表1.1 变电所60kV负荷表 序号负荷名称最大负荷（KW）功率 因数出线 方式 出线 回路数 附注 近期远期 1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空 2 有重要负荷 2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷 3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷 4 拖拉机厂15000 20000 0.9 5 架空 2 有重要负荷 5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷 6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷 (6)电力系统接线方式如图所示： 图1.1 电力系统接线方式图 系统中所有的发电机均为汽轮发电机，送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里
成绩 课程设计说明书 题目110/10kV变电所电气部分课程设计 课程名称发电厂电气部分 院(系、部、中心)电力工程学院 专业继电保护 班级 学生姓名 学号 指导教师李伯雄 设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日
目录 一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分 析 (1) 二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1) 三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3) 四、分析确定所用电接线方式 (6) 五、进行互感器配置 (6) 六.短路计算 (9) 七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10) 八、选择10kV硬母线 (13)
一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用 1.1.1 变电所的分类 枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所 1.1.2 设计的C变电所类型 根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。 1.1.3 在系统中的作用 终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。 1.2、所供用户的分析 1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求 （1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。 （2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。 I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。 （3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。 1.2.2 估算C变电所的回路数目 根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。
课程设计(论文) 题目 学院名称 指导教师 职称 班级 学号 学生姓名 2013年6月14日
目录 摘要 (iii) Abstract ...................................................................................................iV 引言 (1) 1．变压器的选择 (2) 1.1主变压器形式的选择 (2) 1.2主变台数的确定 (2) 1.3主变容量的确定 (2) 1.4主变型号的选择 (3) 1.5所变压器台数的确定 (3) 1.6所变压器容量的确定 (3) 1.7所变压器型号的选择 (4) 2．电气主接线的设计 (4) 2.1电气主接线概述 (4) 2.2主接线的设计原则 (4) 2.3主接线设计的基本要求 (4) 2.4主接线设计及方案论证 (5) 2.5所接线的设计 (6) 3.短路电流的计算 (7) 3.1概述 (7) 3.2短路电流计算的方法 (8) 3.3短路电流的计算 (8) 3.4三相短路电路计算结果表 (10) 4．电气设备的选择 (10) 4.1 电气设备选择的一般原则 (10) 4.2高压断路器的参数 (11) 4.3电气设备选择的技术条件 (12) 4.4断路器和隔离开关的选择 (13) 4.5选择的断路器和隔离开关型号表 (17) 参考文献 (18)
附录 (19)
摘要：随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有三个电压等级，一个是35kV，一个是10kV以及一个0.38KV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择四台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关， 关键词： 35kV 变电所设计
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)
《发电厂电气部分》 课程设计 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 二○年月日
目录（二号字体） 1.课程设计目的 (2) 2.110KV变电站设计题目和要求 (2) 3 主变压器台数、容量、型式的选择 (3) 4 电气主接线方案的确定 (4) 5所用电设计 (8) 6短路电流的计算 (9) 7电气设备的选择 (12)
1课程设计目的 电气主接线是发电厂，变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节，而电气设备的选择是电气设计的主要内容之一。本次课设通过110/10kv变电站的设计，对变压器选择，限制短路电流的方法进行分析，通过对电气主接线经济性，灵活性，可靠性的分析，选出最优方案。 2 110KV变电站设计依据和要求 2.1依据 根据设计任务书下达的任务和原始数据设计。 2.2设计内容 为了满足该县负荷发展及电网电力交换的需要，优化该县的电网结构，拟在县城后山设计建设一座110/10的降压变电所，简称110kV变电所。 2.3电力系统概述 本变电所与电力系统联系 1、
说明 110kV变电所通过两回110kV线路接至该变电所，再与电力系统相连。这里将S 取为 j 100MVA,系统侧提供短路电流为22.17kA;按供电半径不大于5kM要求,110kV线路长度定为4.8kM。 110kV变电所在电力系统中的地位和作用 1、根据110kV变电所与系统联系的情况，该变电站属于终端变电所。 2、110kV变电所主要供电给本地区用户，用电负荷属于Ⅱ类负荷。 2.4 110kV变电所各级电压负荷情况分析 2.4.1供电方式 110kV侧：共有两回进线，由系统连接双回线路对110kV变电所供电。 10kV侧：本期出线6回，由110kV变电所降压后供电。 2.4.2负荷数据 1、全区用电负荷本期为27MW，共6回出线，每回按4.5MW计； 远期50MW，14回路，每回按3.572MW设计； 最小负荷按70％计算，供电距离不大于5kM。 =4250小时/年。 2、负荷同时率取0.85，cosφ=0.8，年最大利用小时数T max 3、所用电率取0.1%。 2.4 110kV变电所的自然条件 2.4.1 水文条件 1、海拔80M 2、常年最高温度40.3℃ 3、常年最低温度1.7℃ 4、雷暴日数——62日/年 5、污秽等级为3级 2.4.2 所址地理位置与交通运输情况 地理位置不限制，交通便利。
变电所设计课程设计
《矿山电工学》 课程设计说明书 设计题目: 35/6kv变电所设计 助学院校: 河南理工大学 自考助学专业: 机电设备与管理 姓名: 聂梦栩 自考助学学号: 040213200192 成绩: 指导教师签名: 河南理工大学成人高等教育 2O14 年 10 月 31 日
目录 摘要 ..................................................................................................................... I 第一章负荷计算与功率因数补偿 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 计算各组负荷与填表 (4) 1.3 各低压变压器的选择与损耗计算 (6) 1.3.1 机修厂、工人村与支农变压器 (6) 1.3.2 地面低压动力变压器 (6) 1.3.3 洗煤厂变压器 (6) 1.3.4 各变压器功率损耗计算 (6) 1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 (7) 1.5 功率因数补偿与电容器柜选择 (8) 1.5.1 选择思路 (8) 1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算 (8) 1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 (9) 1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量 (9) 1.5.5 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数 (10) 1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算 (10) 1.5.7 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 (10) 1.6 主变压器校验及经济运行方案 (11) 1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算 (11) 1.8 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图 (12) 第二章供电系统短路电流计算 (14) 2.1 概述 (14) 2.2 选取短路计算点并绘制等效计算图 (15) 2.3 计算各元件的标么电抗 (16) 2.3.1 电源的电抗 (16) 2.3.2 变压器电抗 (16) 2.3.3 线路电抗 (17) 2.4 计算各短路点的短路参数 (17) 2.4.1 K35点短路电流计算 (18)
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 220kV/35KV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化122班 学号： 123736211 学生：孔祥林 指导教师：春兰艾海提·塞买提 时间： 2015年12月
目录 概述 (1) 1.电气主接线的设计 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 2 主要电气器件选择汇总表 (2) 3短路电流的计算 (2) 3.1短路电流 (2) 3.1.1短路电流计算的目的 (2) 3.2 各回路最大持续工作电流 (3) 3.3短路电流计算点的确定 (3) 3.3.1 当K1点出现短路时 (5) 3.3.2当K2点出现短路时 (6) 4电保护分类及要求 (7) 5电力继电器继电保护 (8) 5.1电力变压器故障及不正常运行状态 (8) 5.2 电力变压器继电保护的配置原则 (8) 6选用变压器继电保护装置类型 (9) 7选用的母线继电保护装置类型 (9) 8各保护装置的整定计算 (10) 8.1变压器纵差保护整定计算及其校验 (10) 8.1.1差动继电器的选型 (10) 8.1.2纵差动保护的整定计算 (10) 8.1.3差动保护灵敏系数的校验 (11) 8.2变压器过电流保护的整定计算 (12) 8.2.1 DL-21CE型电流继电器 (12) 8.2.2过电流保护整定原则 (12) 8.2.3过电流保护整定的动作时限器 (13) 8.2.4保护装置的灵敏校验 (13) 8.2.5过电流保护整定计算 (13) 8.3过负荷保护 (15) 8.4变压器一次侧零序过电流保护的整定计算 (15) 8.4.2 DS-26E型时间继电器 (15) 8.4.2零序电流的整定计算 (16) 9防雷保护 (17) 10心得体会 (17) 参考文献： (18)
1 引言 继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件，设备及人为因素的影响（如雷击，倒塌，内部过电压或者运行人员误操作等），电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见，危害最大的故障是各种形式的短路。 电力生产发、送、变、用的同时性，决定了它的一个过程重要性，电力系统要通过设计，组织，以使电力能够可靠，经济的送到用户，对供电系统最大的威胁就是短路故障，它给系统带来了巨大的破坏作用，因此我们必须采取措施来防范它。 继电保护装置的基本任务是：自动，迅速，有选择性将系统中的切除，使故障元件损坏程度尽量可能降低，并保证该系统相符故障部分迅速恢复正常运行。反映电器元件的不正常运行状态，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号，减负荷或者延时跳闸。 继电保护及自动化是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
发电厂220K v变电站 课程设计
目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则： (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (10) 附录A 主接线图另附图 (10) 附录B 短路电流的计算 (11) 附录C：电气校验 (14)
一、前言 1、设计内容：（原始资料16） （1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos=0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV，出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA，T max=200MW （4）当地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5℃，最低温度-18.6℃， 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3℃。 （5）厂用电率为8%，厂用电电压为6KV，发电机出口电压为15.75KV。 （6）本变电站地处8度地震区。 （7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2×200 MW=400 MW，最大机组容量200 MW，向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训 练，通过课程设计的实践达到： （1）巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。 （2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 （3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 （4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基 本技能。