篇一：110KV变电站设计报告
110kV变电站的设计开题报告毕业设计(论?)开题报告题?：110kV变电站的设计学院：电?信息学院专业：电??程及其?动化学?姓名：刘浩学号200601010323指导教师：?国彬2010年3?14?开题报告填写要求1．开题报告（含“?献综述”）作为毕业设计（论?）答辩委员会对学?答辩资格审查的依据材料之?。此报告应在指导教师指导下，由学?在毕业设计（论?）?作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后?效。2．开题报告内容必须??墨?笔?整书写或按此电??档标准格式（可从教务处?页上下载）打印，禁?打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3．“?献综述”应按论?的格式成?，并直接书写（或打印）在本开题报告第?栏?内，学?写?献综述的参考?献应不少于10篇（不包括辞典、?册），其中?少应包括1篇外?资料；对于重要的参考?献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4．统??A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论?）说明书》等资料装??件袋中。毕业设计（论?）开题报告1．?献综述：结合毕业设计（论?）课题情况，根据所查阅的?献资料，每?撰写2500字以上的?献综述，?后应列出所查阅的?献资料。?献综述?、引?变电站是电?系统组成的?个重要环节，是电??中线路的连接点，其作?是变换电压、汇集和分配电能。变电站能否正确运?关系到电?系统的稳定和安全问题，变电站安全可靠运?与国民经济的发展密切相关。为了达到优质、安全、可靠、经济的运?要求，必须建?经济合理、技术先进的变电站，进?实现变电站的综合?动化。近年来，为了满?经济快速增长对电?的需求，我国电??业在?速发展，电?规模不断扩?。电?设备的制造?平也在不断提?，产品的性能和质量都有了较?的改进。除空?绝缘的?压电?设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的?压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电?系统中全?推?采?。我国电?供电的可靠性有了较?的提?，在发达国家连续发?严重的电?事故的时期，我国电?的运??较稳定，保证了经济的?速发展。?.110kV变电站发展现状110kV变电站从六?年代开始逐渐??普通的地级市，由于当时负荷?平低，电?建设投资少，城市电?结构简单。当时国内绝?部分城市还辅以35kV变电站构成?压输电?络。进???年代以来，我国经济进?前所未有的?速发展阶段。经济建设对电?事业提出更?要求的同时也促进了电?事业的发展。这段时期建设的110kV变电站l10kV电?设备多采?常规设备户外敞开式布置；变电站主接线较为复杂，例如为单母线分段带旁路；电?设备为多油或少油设备；主变容量?多选择31．5MVA或40MVA。这种模式的变电站占地?积?，设备繁多，设备安全可靠性较低，?常维护?作量?。
进?九?年代中期，供电紧张的情况得到好转，电?设计和建设越来越强调供电可靠性。?们开始把注意?转向性能好、质量?、检修周期长或多年不需检修等特点的电?设备。实施“四遥”功能，实现变电站??值班已成为可能。这段时期，110kV电?设备出现了GIS设备、COMPASS设备等；电?布置形式也出现了半户内布置等形式；
毕业设计（论?）开题报告２．开题报告：?、课题的?的与意义；?、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究?法、步骤和措施开题报告?、课题?的与意义电??业是国民经济的重要部门之?，它是负责把?然界提供的能源转换为供?们直接使?的电能的产业。它既是现代?业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可缺少的动?，?和???民群众的?常?活有着密切的关系。电?是?业的先?，电??业的发展必须优先于其他的?业部门，整个国民经济才能不断前进。近年来随着我国国民经济的?速发展,?民?活?电的急剧增长，对于电?的需求?幅度增加，使得电?规模不断扩?、结构越来越复杂，?们对能源利?的认识越来越重视，?变电站对于电?的?产和分配起到了举?轻重的作?。
变电站是电?建设和电?改造中?常重要的技术环节，在?前的电?建设中，尤其是在110kv变电站的建设中，?地、资?等资源浪费现象严重，存在重复建设、改造困难、?频电磁辐射、?线电?扰、噪声等环保问题以及电能质量差等的问题，这些已成为影响?压输变电?程建设成本和运?质量的重要因素，违背了我国可持续发展的战略，所以110kv变电站需要采?节约资源的设计?案,要克服通信?扰和噪声、既要保证电能质量和?电安全等问题，同时还要满?以后电?改造的?便性和资源再利?率?的要求。要完成该课题需要综合应?电?系统、?电压等相关专业知识，学习和掌握变电所电?部分设计的基本?法培养独?分析和解决问题的?作能?及实际?程设计的基本技能，符合专业培养要求。?、课题发展现状和前景展望我国电?建设经过多年的发展，系统容量越来越?，短路电流不断增?，对电?设备、系统内?量信息的实时性等要求越来越?；?随着科学技术的?速发展，制造、材料?业，尤其是计算机及?络技术的迅速发展，电?系统的变电技术也有了新的飞跃，我国变电站设计出现了?些新的趋势。l、变电站接线?案趋于简单随着制造??产的电?设备质量的提?以及电?可靠性的增加，变电站接线简化趋于可能。例如，断路器是变电站的主要电?设备，其制造技术近年来有了较?发展，可靠性?为提?，检修时间少。近期国内新建的许多变电站220kV及110kV电压等级的接线采?双母线?不带旁路母线。采?GIS的情况下，优先采?单母线分段接线。终端变电站中，尽量采?线路变压器组接线等。2、?量采?新的电??次设备近年来电??次设备制造有了较?发展，?量?性能、新型设备不断出现，设备趋于?油化，采?SF6?体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS向?电压、?容量、三相共箱体??发展，性能不断完善，应??不断扩?，许多城?建设?程、?户?程都考虑采?GIS配电装置。变电站设计的电?设备档次不断提?，配电装置也从传统的形式?向?油化、真空开关、SF6开关和机、电组合?体化的?型设备发展。3、变电站综合?动化的发展趋势微机实时技术、计算机?络通讯技术在电?系统变电站中的应?为变电站控制?动化、管理信息化、实时信息共享、提?变电站的安全性、可靠性开辟了新途径。利?微机实时技术对变电站的模拟量、开关量、脉冲量等信号集中监视，将保护、监视、控制、远动等功能统?协调，建??性能监控系统，已经成为变电站综合?动化的发展趋势。供配电综合?动化技术的发展?向主要从以下?个??展开：(1)系统从集中控制、功能分散型向分散（层）?络型发展。传统的远动及站级监控系统，故障录波等设备和系统是按功能分散考虑的。现在的发展趋势是从?个功能模块管理多个电?单元或间隔单元，向?个模块管理?个电?单元或间隔单元，实现地理位置?度分散的?向发展。这样，?动化系统故障时对电?可能造成的影响??减?，?动化设备的独?性、适应性更强。(2)控制与保护的实现由专?设备发展到通?平台。传统?式中，每个控制或保护功能都为专?设备，种类也多。现在计算机技术的发展使设备的功能仅由软件决定，硬件因I/O所要求的数量?异。开发通?、标准、灵活的硬件和软件平台，能够适?于所有保护和控制，使得系统具有开放性和数据?致性的特点，并且遵循国际标准，便于不同?家相互接?和维护操作。(3)控制的?式从传统控制向综合智能化?向发展。传统控制正朝着综合智能控制发展，主要表现为电?设备的?型化已向机电?体化?向发展以及控制和保护的整体化。将控制、保护系统与?次设备就近安装在?起，并且向着智能型装置发展。采?光纤通信，计算机CRT显?或?屏幕显?逐渐取代传统的模拟屏，使得调度（控制）中?对电?调度管理的控制性能增强，并且操作更?便、更可靠。(4)系统信息交换、共享范围逐步扩?。电??动化系统并??个孤?系统，需要与其他系统相互交换信息、共享数据，因此，随着整个电?系统不断扩容必定会使得系统信息交换、共享范围逐步扩?。?前，各种?络技术、信息交换技术逐步在电?企业?产中得到?泛应?，并已取得相当的成果，如何使信息资源得到更为充分地利?已成为整个电??业发展所关?的重要问题。(5)系统数据信息存储体系不断优化。?动化系统的数据存储体系关系到整个供电系统信息交互的安全，进?影响整个电?系统运?安全。因此，如何建??个优良的电?信息存储体系也得到整个电?技术?业的?泛关注，国内外现在有很多专业公司及技术机构对此进?了相关研究，同时
也推出了??的产品。(6)电??动化系统安全体系不断升级。安全体系是整个电??动化系统运?的保障。随着对电?信息访问越来越公开化以及Intranet/Internet接?，强?的安全管理机制就显得越发的重要。因此，业界对电??动化系统的安全问题也是?分关注。?前，相关的研究?作也正在?业内不断展开。三、课题主要内容?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??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?向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性??考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站?电的主接线。然后?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，同时也确定了站?变压器的容量及型号，最后，对变电站进?短路电流计算，短路计算是变电站电?设计的主要计算项?，它涉及接线?式及设备选择。?程要求系统调度或系统设计部门提供接?变电站的各级电压的综合阻抗值，再进?计算。根据短路电流计算对电?设备进?选择，包括对各级电压母线的选择，断路器隔离开关的选择，避雷器的选择，从?完成了110kV电??次部分的设计。四、研究?法、步骤和措施110kV降压变电所电?部分设计的研究主要内容是结合相关的设计?册，辅助资料和国家有关规程，主要完成该变电站的?次部分设计，参考国内外最新的设计?法、研究成果和新的电?设备，对降压变电所的电?主接线?案，主变压器的选择，电?设备的选择（包括断路器，隔离开关，熔断器等），配电装置的选择以及防雷保护的设计。主变压器、各侧电压等级的电?主接线和相关?次、?次设备、避雷装置、继电保护装置进?选择。同时，完成变电站?次总接线图。研究?法：了解并掌握110kV降压变电所的国内外现状特点和发展前景，查阅资料，结合电?系统?向所学专业课程以及他?的设计、研究成果，掌握变电所设计的过程和?法，并归纳、创新出??的研究?案。根据各地不同情况，在借鉴已建110kV降压变电所设计经验的基础上，对110kV降压变电所电?主接线、电?设备选型、防雷等??提出?系列设计思路。进度安排及完成时间：1、3?5?----3?15?下达任务书，查阅资料、撰写?献综述2、3?16?---3?21?查阅资料、撰写?献综述和开题报告3、3?22?----4?8?毕业设计4、4?9?----4?20?毕业实习、撰写实习报告5、4?21?----6?10?毕业设计、撰写毕业设计论?6、6?11?——6?19?指导教师评阅、电??档上传FTP7、6?20?——6?23?毕业设计答辩毕业设计（论?）开题报告指导教师意见：1．对“?献综述”的评语：2．对本课题的深度、?度及?作量的意见和对设计（论?）结果的预测：指导教师：年??所在专业审查意见：负责?：年??
篇二：110KV变电站设计报告
110kV变电站设计
摘要
本次毕业设计以110kV变电站为主要设计对象，该110kV变电站是地区重要变电站，是电力系统110kV电压等级的重要部分。该变电站设有2台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV、和10kV三个电压等级。
本设计的第一章为绪论，主要阐述了变电站在电力系统中的地位。设计变电站的原则和目的以及变电站的基本情况。第二章是负荷计算及变压器的选择，根据已知变电站的负荷资料对变电站进行负荷计算。通过得出的负荷确定了主变的容量和台数、主变的型式及主变阻抗。第三章是变电站电气主接线的设计，分别通过对110kV、35kV、10kV侧电气主接线的拟定，选择出最稳定可靠的接线方式。第四章是短流计算，首先确定短路点，计算各元件的电抗，然后对各短路点分别进行计算，得出各短路点的短路电流。第五章是电气设备的选择，电气设备包括母线、断路器、隔离开关、电流和电压互感器、熔断器。第六章是配电装置，主要对变电站的配电装置进行设计。
通过对110kV变电站设计，使我对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了工程意识，锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力。
关键词：电气主接线
短路计算
电气设备
AbstractThisgraduationprojecttakethe110kVtransformersubstationasthemaindesignobject,this110kVtransformersubstationisthelocalimportanttransformersubstation,istheelectricalpowersystem110kVvoltagerankimportantpart.Thistransformersubstationisequippedwith2maintransformers,inthestationthe
firstchapterisanintroduction,mainlyelaboratedthetransformersubstationinelectricalpowersystemstatus.Designsthetransformersubstationtheprincipleandthegoalaswellasthetransformersubstationbasicsituation.Secondchapterisshouldersthecomputationandthetransformerchoice,carriesontheloadcomputationaccordingtotheknowntransformersubstationloadmaterialtothetransformersubstation.Throughtheloadwhichobtains,thewindingwiringway,theaccentpressthewayandtheelectricity,separatelythroughto110kV,35kV,10kVsideelectricity,firstdeterminedshort-circuitsthespot,calculatesvariouspartsreactance,thentorespectivelyshort-circuitsseparatelytocarryonthecomputation,obtainsrespectivelyshort-circuitstheshort-circuitcurrent.Fifth
chapteristheelectricalequipmentchoice,theelectricalequipmentincludingthegeneratrix,thecircuitbreaker,theisolator,theelectriccurrentandthevoltagetransformer,thefuse.Sixthchapteristhepowerdistributionequipment,mainlycarriesonthedesigntothetransformersubstationpowerdistributionequipment.Seventhchapterisanti-radarwiththeearth,thischapterthechoicetothearrester,aswellasdesign,causesme
electricpowerprojectdesignquestionability.Keywords:Theelectrical
Electricalequipment目录
1绪论
......................................................31.1变电站设计的原因和目的以及原则
.........................31.2变电站的基本情况......................................31.2.1原始资料..........................................31.2.2所选地址及环境....................................42负荷计算及变压器选择
......................................52.1负荷计算
..............................................52.1.1负荷资料..........................................52.1.2负荷计算..........................................52.2主变的选择............................................72.2.1主变压器容量和台数的确定：
.........................72.2.2主变压器型式的确定：
...............................72.2.3主变压器阻抗的选择：
...............................2.3站用变压器的选择......................................92.3.1站用变台数的确定：
.................................92.3.2站用变的容量确定：
.................................92.4无功补偿
............................................102.4.1补偿作用.........................................102.4.2无功补偿容量及电容器接线方式
......................103变电站主接线形式
.........................................123.1变电站主接线的要求及原则..............................123.1.1设计要求.........................................123.1.2设计原则.........................................133.2变电站主接线形式的选取...............................143.2.1110kV侧主接线方案选取
............................143.2.235kV侧主接线方案选取
.............................173.2.310kV侧主接线方案选取
.............................184短路电流的计算
...........................................214.1短路电流计算的目的...................................214.2短路电流计算.........................................214.2.1各元件电抗计算及等值电路图
........................214.2.2110kV母线侧短路电流的计算：
......................234.2.335kV母线侧短路电流的计算
.........................244.2.410kV母线侧短路电流的计算
.........................255电气设备的选择
...........................................275.1电气设备选择的一般原则...............................275.2载流导体的选择.......................................25.3断路器和隔离开关的选择...............................305.4电流互感器的选择.....................................355.5电压互感器的选择.....................................385.6高压熔断器选择.......................................396配电装置
.................................................416.1配电装置概述.........................................416.2变电站各电压等级采用的配电装置
........................416.2.1110kV配电装置
....................................416.2.235kV～10kV配电装置
...............................42总结
.......................................................43致谢
.......................................................44参考资料
...................................................451绪论
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。
1.1变电站设计的原因和目的以及原则
毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问
题的能力。
该变电站主要是为营口市开发区盼盼工业园区供电和服务的，并支持当地工农业的持续发展，使初具规模的旅游事业上一新台阶，改善和提高该境内人民的物质和文化生活。本变电所属新建110kV区域性终端变电站，主要满足该地区工业用电。
变电站的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。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，必须节约用地的原则。
本站的设计是在国家和地方的规划下进行的，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。
1.2变电站的基本情况
1.2.1原始资料
为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发展规划，拟建设一座kV的区域性终端变电站，设计原始资料要求如下：
1）、电压等级：kV2）、设计容量：拟设计安装两台主变压器。
3）、进出线及负荷情况
①、110kV侧，110kV侧进出线共4回,其中两回为进线，最大负荷利用时间为4200h。
②、35kV侧，35kV侧出线共4回，最大负荷利用时间为4000h。
③、l0kV侧，l0kV侧出线共计8回，无电源进线，最大负荷利用时间为5000h。
④、系统阻抗值为S=100MVA时的值。
1.2.2所选地址及环境
变电站位于城市的工业区附近，交通运输方便，海拔400M，地势平坦，公路交通方便，无污染源，夏季最高温度零上38度，冬季最低气温为-15度，年平均气温为零上15度，最大风速为20ms，覆冰厚度为5mm，土壤电阻率为<500Ω，冻土厚度为0.7m，主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风。
2负荷计算及变压器选择
2.1负荷计算
2.1.1负荷资料
站用电负荷见表2-1，变电站主要负荷见表2-2。
表2-1站用电负荷统计
序号
12名称
主充电机
浮充电机
负荷值(kW)254.5功率因数
0.880.85345678主变通风
蓄电池及装置通风
检修间实验
载波远动
照明
采暖及其他
0.153160.9620160.730.880.80.62.1.2负荷计算
负荷计算采用：需用系数法计算电力负荷。公式如下：；；;最大负荷时：
1.
35kV出线侧负荷计算
×=6.54×tan（arccos0.91）=2.98表2-2变电站主要负荷统计
电压等级
线路
功率因数
最大负荷值(MW)
35kV化工厂
铝厂
水厂
钢厂
0.910.80.80.850.920.80.86.546.535.055.572.041.751.9210kV机械厂
齿轮厂
电台
纺织厂
食品加工厂
木材厂
皮革厂
自来水厂
×=6.53×tan（arccos0.87）=3.70×=5.05×tan（arccos0.88）=2.72×=5.57×tan（arccos0.85）=3.452.
10kV出线侧负荷计算
0.860.930.80.880.901.881.931.481.741.76=×=2.04×tan（arccos0.92）=0.87=×=1.75×tan（arccos0.89）=0.90=×=1.92×tan（arccos0.87）=1.09=×=1.88×tan（arccos0.86）=1.12=×=1.93×tan（arccos0.93）=0.76=×=1.48×tan（arccos0.88）=0.80=×=1.74×tan（arccos0.88）=0.94=×=1.76×tan（arccos0.90）=0.85于是母线侧的总负荷为
+=0.85(6.54+6.53+5.05+5.57)+0.8(2.04+1.75+1.92+1.88+1.93+1.48+1.74+1.76)=31.74MW
+=0.85(2.98+3.70+2.72+3.45)+0.8(0.87+0.90+1.09+1.12+0.76+0.80+0.94+0.85)=16.78Mvar则系统的计算负荷为：
最大运行方式下：
Scmax?2Pcmax2?Qcmax2?31.74?16.27?835.9MVA
2.2主变的选择
主变压器的选择主要包括变压器的容量、变压器的台数、变压器的形式、绕组连接方式、变压器的调压方式和对变压器的阻抗选择。以下分别根据本次设计进行详细的阐述。
2.2.1主变压器容量和台数的确定：
主变压器的容量一般按变电所建成5—lO年的规划负荷选取，并适当的考虑到远期10—20年的负荷发展。再者，可根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变故障或检修停运时，其余主变容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应能保证用户的一级和二级负荷，一般性变电所，应能保证全部负荷的70%。
根据负荷计算：Scmax?Pc2max?Qc2max?31.742?16.782?35.9MVA,主变压器的台数，对于大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。故选择两台31500kVA主变压器。
2.2.2主变压器型式的确定：
变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性及运输条件等因素，在不受运输条件限制时，330kV及以下的变电所均应选用三相变压器，对具有三种电压的变电所，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15％以上时，采用三绕组变压器，本变电站变压器各侧绕组的功率均已达到了总容量的15%，故选三相三绕组变压器。
1）.绕组连接方式选择：
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星形和三角形，如何组合要根据具体工程来确定，我国ll0kV及以上电压变压器绕组都采用Y0连接，35kV采用Y连接，35kV以下电压等级、变压器绕组都采用△连接，所以本变电所主变压器绕组连接方式为Y0Y△。
2）.调压方式的选择：
普通型的变压器调压范围很小，仅为±5%而且当调压要求的变化趋势与实际相反(如逆调压)时，仅靠调整普通变压器的分接头就无法满足要求，有载调压它的调整范围较大，一般在15%以上，而且，既要向系统传输功率，又可能从系统倒送功率，要求母线电压恒定保证供电质量的情况下，有载调压变压器可以实现。因此选用有载调压变压器。
2.2.3主变压器阻抗的选择：
对于三绕组变压器目前在制造上有两种基本的组合方式，即“升压结构”和“降压结构”。“升压型”的绕组排列顺序为自铁芯向外依次为中、低、高，所以变压器中压侧阻抗最大。“降压型”的绕组排列顺序为自铁芯向外依次为低、中、高，所以高、低压侧阻抗最大。
根据以上综合比较，所选主变压器的特性数据如下：
形式：SFSZ—31500ll0；各侧容量比为：100l0050连接组别号：Yn，yn0，d11调压范围为：高压ll0±8×1.25%kV中压38.5±2×2.5%kV低压10.5kV
阻抗电压为：高—中：10.5高—低：18中—低：6.5结构形式为：降压结构
空载损耗(kW)：50.3负载损耗(kW)：175空载电流(%)：1.42.3站用变压器的选择
变电所的所用电是变电所的重要负荷，因此，在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电所发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电所安全，经济的运行。
2.3.1站用变台数的确定：
一般变电所装设一台所用变压器，对于枢纽变电所、装有两台以上主变压器的变电所中应装设两台容量相等的所用变压器，互为备用，如果能从变电所外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台所用变压器。根据如上规定，本变电所选用两台容量相等的所用变压器。
2.3.2站用变的容量确定：
所用变压器的容量应按所用负荷选择。计算负荷可按照下列公式近
似计算：；；;
根据原始资料给出的所用负荷计算：
Scmax?Pc2max?Qc2max?31.742?16.782?78.041KVA根据容量选择所用电变压器如下：
型号：S—80l0；容量为：80(kVA)连接组别号：Y，yn0调压范围为：高压：±5％
阻抗电压为(%)：4结构形式为：降压结构
空载损耗(W)：270负载损耗(W)：1650空载电流(%)：2.4无功补偿
无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗，同时对增强系统的稳定性有重要意义。
无功补偿方式有两种：即高压集中补偿和低压分散补偿本所是地区变电所采用10kV侧补偿方式：
补偿装置分类：串联补偿装置和并联补偿装置。
2.4.1补偿作用
（1）对110kV及以下电网中的串联电容补偿装置：用以减少线路电压降，降低受端电压波动，提高供电电压，在闭合电网中，改善潮流分布，减少有功损耗。
（2）在变电所中，并联电抗补偿装置常接在主变压器的低压侧，对调相机，并联电容补偿装置和静止补偿装置都直接连接或通过变压
器并接于需补偿无功的变电所、换流站的母线上，也可连接在变电所110kV电压母线上。
（3）补偿装置设置于发电厂、变电所、配电所、换流站或开关站中大部分连接在这些厂站母线上，也有的补偿装置是关联或串联在线路上。
2.4.2无功补偿容量及电容器接线方式
本设计采用并联电容器作为无功补偿装置。
（1）无功补偿装置容量的确定
现场经验一般按主变容量的10％--15％来确定无功补偿装置的容量。此设计中主变容量为31500KVA故并联电容器的容量为：3150KVA—4725KVA为宜，在此设计中取4725KVA。
（2）并联电容器装置的接线
并联电容器装置的基本接线分为星形（Y）和三角形（△）两种。经常使用的还有由星形派生出来的双星形，在某种场合下，也采用有由三角形派生出来的双三角形。
本设计采用双星形接线。因为双星形接线更简单，而且可靠性、灵敏性都高，对电网通讯不会造成干扰，适用于10KV及以上的大容量并联电容器组。
中性点接地方式：对该变电所进行无功补偿，主要是补偿主变和负荷的无功功率，因此并联电容器装置装设在变电所低压侧，故采用中性点不接地方式。
3变电站主接线形式
3.1变电站主接线的要求及原则
3.1.1设计要求
电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。
（1）可靠性
对于一般技术系统来说，可靠性是指一个元件、一个系统在规定的时间内一定条件下完成预定功能的能力。电气主接线属可修复系统，其可靠性用可靠度表示，即主接线无故障工作时间所占的比例。
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。以及母线或母线隔离井关抢修时,尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证对I、II类负荷的供电。
③尽量避免发电厂或变电站全部停电。
④对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足可靠性的特殊要求。
（2）灵活性
①调度灵活，操作方便。应能灵活地投入或切除机组、变压器或线路，灵活的调配电源和负荷，满足系统在正常、事故、检修及特殊
运行方式下的要求。
②检修安全。应能方便地停运线路、断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及用户的供电要求。
③扩建方便，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建时一、二次设备所需的改造最少。
（3）经济性
可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活．将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求的前提下，做到经济合理。
①投资省。主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；应适当限制短路电流，以便选择轻型电器设备；对110kV及以下的终端或分支变电所，应推广采用直降式[110(6～l0)kV]变电所和质量可靠的简易电器(如熔断器)代替高压断路器。
②年运行费小。年远行费包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择变压器的型式、容量、台数。③占地面积小。主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地相节省构架、导线、绝缘子及安装费用。
④在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。
3.1.2设计原则
1变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支
接线，但在系统主干网上不得采用分支界线。
2在35-60kV配电装置中，当线路为3回及以上时，一般采用单母线或单母线分段接线，若连接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。
36-10kV配电装置中，线路回路数不超过5回时，一般采用单母线接线方式，线路在6回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大时，可采用双母线接线。
4kV配电装置中，线路在4回以上时一般采用双母线接线。
5当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。
总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规范、规程为标准，结合具体工作的特点，准确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济实用。
3.2变电站主接线形式的选取
3.2.1110kV侧主接线方案选取
本设计提出两种方案进行经济和技术比较。根据《35kV—ll0kV变电所设计规范》第3.2.3条和第3.2.4条：110kV线路为六回及以上时，宜采用双母线接线，在采用单母线，分段单母线或双母线的35—ll0kV主接线中，当不容许停电检修断路器时，可设置旁路母线和旁路隔离开关。故预选方案为：双母接线和双母线带旁母接线。
方案一、双母线接线如图3－1图3-1双母线接线
1、优点：
（1）
供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组导线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路母线隔离开关，只停该回路。
（2）
调度灵活，各个电源和各个回路负荷可任意切换，分配到任意母线上工作，能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。
（3）
扩建方便，向双母线的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。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。
（4）
便于实验，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）
增加一组母线和每回路就需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。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
3、适用范围：
（1）6—l0kV配电装置，当短路电流较大，需要加装电抗器。
（2）35—63kV，回路总数超过8回，或连接电源较多，回路负荷较大时。
（3）ll0—220kV，出线回路在5回及以上时；或当ll0—220kV配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。
方案二、单母线分段接线如图3－2。
1、优点：
（1）
用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。
（2）
安全性，可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
2、缺点：
（1）
当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停电。
（2）
扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。
图3-2单母线分段接线
（3）
当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。
3、适用范围：
（1）6～10KV配电装置出线回路数为6回及以上时。
（2）35～63KV配电装置出线回路数为4～8回时。
（3）110～220配电装置出线回路数为3～4回时。
方案比较：
方案一相对方案二调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分
配到某一组母线上，所以当该母线或母线隔离开关故障或检修时，该母线上的回路不需要停电，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。而且方案一在扩建时比方案二方便，在有双回架空线时也不会导致出线交叉跨越。通过对以上两种方案比较，结合现代科学进步，新型断路器的停电检修周期延长，没有必要考虑停电检修断路器，结合经济建设的需要，在满足要求的前提下，尽可能节约设备的投资故待设计的变电所110kV接线选取方案一，双母线接线，即能满足要求。
结论：110kV侧采用双母线接线。
3.2.235kV侧主接线方案选取
根据任务书要求，35kV侧进出线共6回，本期4回，每回最大负荷7500KVA。同样本设计提出两种方案进行经济和技术比较。根据《35kV—ll0kV变电所设计规范》第23条：35kV—60kV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线，当出线为2回以上时，一般采用单母线或分段单母线的接线。
方案一、单母线分段接线如图3－3图3-3单母线分段接线
1、优点：
（1）
用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。
（2）
安全性，可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
2、缺点：
（1）
当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停电。
（2）
扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。
（3）
当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。
方案二、单母线接线如图3－4图3-4单母线接线
由于此种接线，可靠性低，一条线路有故障所有设备均要停电，影响供电可靠性因此可以排除。
结论：35kV侧采用单母线分段接线。
3.2.310kV侧主接线方案选取
根据任务书要求，l0kV侧进出线共计6回，留两回为备用间隔，据《35kV—ll0kV变电所设计规范》第3.2.5条：当变电所装有两台主变压器时，6—l0kV侧宜采用单母分段接线，线路为l2回及以上时，也可采用双母线，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。故预选方案为：单母线分段接线或分段单母线的接线。
方案一、单母线分段接线如图3－5图3-5单母线分段接线
1、优点：
(1)用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。
(2)安全性，可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
2、缺点：
(1)当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停电。
(2)扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。
(3)当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。
方案二、单母线接线如图3－6由于此种接线，可靠性低，一条线路有故障所有设备均要停电，影响供电可靠性因此可以排除。
结论：10kV侧采用单母线分段接线。
图3-6单母线接线
4短路电流的计算
4.1短路电流计算的目的（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。
4.2短路电流计算
为选择ll0kV—35kV—l0kV配电装置的电器和导体，需计算在最大运行方式下流过电气设备的短路电流，变电站用电回路共选3个短路点，即：d1、d2、d3。
系统为无限大容量，选=100MVA4.2.1各元件电抗计算及等值电路图
等值电路图及其各元件电抗计算为了计算不同短路点的短路电流值，需要将等值网络分别化简为以短路点为中心的等值网络，常常采用的方法有：网络等值变换、利用网络的对称性简化、并联电源支路的合并和分布系数法四种。
根据本次设计所选主接线方式和长期运行方式(两台主变压器并联
运行)，对网络图进行简化。
绘制网络等值电路如下图4－1：
图4-1短流计算网络等值电路图
线路电抗的计算：
＝(0.42)×(100)×40＝0.062＝(0.42)×(100)×l8＝0.0272变压器电抗的计算：
根据所选主变压器型号，查表得：
阻抗电压分别为：＝18＝l0.5＝6.5＝(+－)2＝(10.5+18－6.5)2＝11＝(+－)2＝(10.5+6.5－l8)2＝0＝(+－)2＝(18+6.5－10.5)2＝7阻抗的标么值：
＝100＝(11×l00)(100×31.5)＝0.349＝l00＝＝l00＝(7×100)(100×31.5)＝0.222由于是本次设计是两台变压器并联运行，所以：
＝0.3492＝0.1745＝0＝0.2222＝0.1114.2.2110kV母线侧短路电流的计算：
1、点短路：＝ll5kV等值电路如图：
图4-2点短路电流等值电路图
点转移阻抗：
对点：
＝0.06对点：＝0.0272总的转移阻抗：＝0.060.0272＝0.0186短路电流标么值：
＝l＝10.0186＝53.76有名值：＝＝(53.76×l00)(×115)＝26.99冲击值：＝2.55＝2.55×26.99＝68.825短路容量：＝＝×115×26.99=5376.025全电流最大有效值：＝1.52＝1.52×26.99=41.0254.2.335kV母线侧短路电流的计算
2.点短路：＝37kV等值电路如图：
图4-3点短路电流等值电路图
点的转移阻抗：
对点：＝0.06对点：＝0.0272、对点：＝()++=0.1931标么值：＝l＝10.1931＝5.179有名值：＝＝(5.179×l00)(×37)＝8.081冲击值＝2.55＝20.607短路容量：＝＝
×37×8.081=517.878全电流最大有效值：＝1.52＝12.2834.2.410kV母线侧短路电流的计算
3、点短路：＝10.5kV等值电路如图：
图4-4点短路电流等值电路图
点的转移阻抗：
对点：=0.06对点：=0.0272、对点：＝()++＝0.3041标么值：＝l＝10.3041＝3.288有名值：
＝＝(3.288×l00)(×10.5)＝18.081(KA)冲击值：＝2.55＝46.108短路容量：S＝＝×10.5×18.081=328.831全电流最大有效值：＝1.52＝1.52×18.081=27.483短流计算结果统计如下表4-1所示
表4-1短流计算统计表
短路形式
短路点编号
基准电流
基准电压
计算电抗全标么值
短路电流计算标么值
短路电流计算有名值
短路冲击电流
全电流最大有效值
短路容量(MVA)
0.5021150.018653.7626.9968.82541.0255376.025三相短路
1.56370.19315.1798.08120.60712.283517.875.49910.50.30413.28818.08146.10827.483328.8315电气设备的选择
5.1电气设备选择的一般原则
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；
2、应与整个工程的建设标准协调一致，尽量使新老电器型号一致；
3、同类设备应尽量减少器种；
4、所选导体和电器力求技术先进、安全适用、经济合理、贯穿
以铝铜、节约占地等国策。选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管部门鉴定合格。
5、在选择导体和电器时，应按正常工作条件进行选择选择，并按短路情况校验其动稳定和热稳定。以满足正常运行、检修和短路情况下的要求。
6、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，按本工程的设计容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划，按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行计算。
7、所选的导体和电器应按当地的气温、风速、覆冰、海拔等环境条件校核电器的基本使用条件。
5.2载流导体的选择
本次载流导体设计包含两部分：软导体、硬导体。对于ll0kV、35kV侧的主母线和相对应的变压器引线选用软导体，对于l0kV侧的主母线和相对应的变压器引线选用硬导体。下面分别进行选取：
1、110KV侧：
（1）、110kV侧主母线：
对于ll0KV侧主母线按照发热选取，本次设计的110kV侧的电源进线为两回，一回最大可输送60000kVA负荷，最大持续工作电流按最大负荷算：
＝1.05＝1.05S×＝(1.05×60000)(×ll0)＝330.66(A)查设备手册表选择LGJ—18510钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为539A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
（2）、ll0kV侧主变压器引接线：
110kV侧主变压器引接线按主变压器的持续工作电流计算，按经济电流密度进行选取。
＝1.05＝1.05S×＝(1.05×31500)(×ll0)＝173.6(A)＝4200h，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：J=1.2A＝J＝173.61.2＝144.67()查设备手册表选择LGJ—18510钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为539A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
（3）、110KV侧出线：
ll0KV侧出线：＝1.05＝1.05S×＝(1.05×35000)(×110)＝192.89(A)＝4200h，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：J=1.2A＝J＝192.891.2＝160.74()查设备手册表选择LGJ—15025钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为478A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
2、35KV侧
（1）、35kV侧主母线：
对于35kV侧主母线按照发热选取，本次设计的35kV侧一回最大可输送7500kVA负荷，主变压器的容量为31500kVA，所以最大持续工作电流按最大负荷主变压器的持续工作电流计算：
＝1.05＝1.05S×＝(1.05×31500)(×35)＝545.61(A)查设备手册表选择LGJ一185钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为552A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
（2）、35kV侧主变压器引接线：
35kV侧主变压器引接线的选择同上。
（3）、35KV侧出线：
35KV侧出线：＝1.05＝1.05S×＝(1.05×7500)(×35)＝129.9(A)＝4000h，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：
J=1.24A＝J＝129.91.24＝104.76()查设备手册表选择LGJ—9515钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为357A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
3、10KV侧：
（1）、10kV侧主母线：
＝1.05＝1.05S×＝(1.05×315002)(×10)＝954.79(A)查设备手册表选择63×8单片矩形铝母平放，平放时长期允许载流量为995A。按点的短路条件校验：
热稳定的校验：C：为热稳定系数
T＝保护时间+全分闸时间＝1.5+0.1＝1.6S＝T×（+l0＋）l2＝1.6×(+l0×+)l2＝523.076如果短路电流切除时间，导体的发热主要由周期分量来决定，在此情况下可以不计非周期分量的影响。所以：
≈=523.067S查表得，当硬铝在工作温度为70℃时取C＝87＝√C＝266.79所选矩形母线63×8＝504266.79,故满足热稳定要求。
动稳定的校验：取支持跨距：L=1m相间距离：a＝50cm＝0.5m，震动系数：β＝1截面系数：W＝b6＝8××6＝5292×
M=1.73×××8×a=1.73××18×0.5=32.667（Nm）
σ=MW=32.×=6.17×
硬铝的最大允许应力=70×(pa)，故能满足要求。
（2）、10kV侧主变压器引接线同10KV主母线。
（3）、10KV侧出线：
＝1.05＝1.05S×＝（1.05×1900）（×10）
＝115.18(A)＝5000h，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：
J=1.06A＝J＝115.181.06＝108.66()查设备手册表选择LGJ—9515钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为478A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
5.3断路器和隔离开关的选择
（一）110KV侧
1、ll0kV侧断路器的选择：
点的短路参数：
＝68.825(kA)；I"＝I∞＝26.99(kA)＝ll0KV＝1.05＝1.05S×＝(1.05×60000)(×ll0)＝330.66(A)查设备手册试选LW35—l26型六氟化硫断路器。LW35—l26型六
氟化硫断路器参数如下：
额定电压：＝l26kV额定电流：＝3l50A三秒热稳定电流：
＝40kA额定短路开断电流：＝31.5kA额定峰值耐受电流：＝＝l00kA额定短路关合电流：100kA动稳定校验：
＝330.66(A)＜
＝68.825(kA)＜＝l00(kA)动稳定校验合格。
热稳定校验：＝十
T＝保护时间+全分闸时间＝0.5+0.1＝0.6s＝T×(+l0+)l2＝0.6×(+l0×
十)l2＝437.076＝×T查表得：T＝0.05＝×0.05＝36.423＝437.076+36.423＝473.499(·S)＝×＝×3＝4800(·S)＞热稳定校验合格。
所以，所选断路器满足要求。
2、l10kV侧隔离开关的选择：
＝ll0kV＝330.66(A)查设备手册试选—ll0型隔离开关，参数如下：
额定电压：=ll0kV额定电流:=600A动稳定电流：＝55kA5s热稳定电流：14kA动稳定校验：
＝4l3.33(A)＜
＝23.705(kA)＜＝55(kA)
动稳定校验合格。
热稳定校验：
＝51.85+4.32＝56.17(·S)＝×＝×5＝980(·S)＞热稳定校验合格。
所选隔离开关满足要求。
（二）35KV侧
1、35kV侧断路器的选择：
＝1.05＝1.05S×＝(1.05×31500)(×35)＝545.60(A)点的短路参数：
＝20.607(kA)＝＝8.081(kA)＝35kV查设备手册试选—40.5型真空断路器。
ZW8—40.5型真空断路器参数如下：
额定电压：＝40.5kV额定电流：＝2000A三秒热稳定电流：＝20kA额定短路开断电流：＝31.5kA额定峰值耐受电流：＝＝50kA额定短路关合电流：50kA动稳定校验：
＝545.60(A)＜
＝20.607(kA)＜＝50(kA)动稳定校验合格。
热稳定校验：＝十
T＝保护时间+全分闸时间＝0.5+0.1＝0.6s＝T×(+l0+)l2＝0.6×(8.0812+l0×十)l2＝39.18＝I"2×T查表得：T＝0.05＝×0.05＝3.265＝39.18+3.265＝42.445(·S)＝×＝×3＝1200(·S)＞热稳定校验合格。
所以，所选断路器满足要求。
2、35KV侧隔离开关的选择
＝35kV＝545.60(A)查设备手册试选—35（D）型隔离开关，参数如下：
额定电压：=35kV额定电流:=1250A动稳定电流：＝40kA2s热稳定电流：16kA动稳定校验：
＝545.60(A)＜
＝20.07(kA)＜＝40(kA)动稳定校验合格。
热稳定校验：
＝39.18+3.265＝42.445(·S)＝×＝162×2＝512(·S)＞热稳定校验合格。
所选隔离开关满足要求。
（三）10KV侧
1、l0kV主变侧断路器的选择：
＝1.05＝1.05S×＝(1.05×315002)(×l0)＝954.79(A)点的短路参数：
＝46.108(kA)；＝＝18.081(kA)＝l0kV由于l0kV选用为户内成套设备，根据厂家提供的型号，选空气绝缘金属铠装移开式KYN28型开关柜。
断路器型号为ZN63A-12T1250A-31.5其参数如下：
额定电压：＝l2kV额定电流：＝l250A四秒热稳定电流：＝31.5kA额定短路开断电流：=31.5kA额定峰值耐受电流：＝＝80kA额定短路关合电流：80kA动稳定校验：
＝954.79(A)＜
＝46.108(kA)＜＝80(kA)动稳定校验合格。
热稳定校验：
＝+T＝保护时间+全分闸时间＝1.9+0.1＝2s＝T×(+l0+)l2＝2×(+l0×+)l2＝653.85＝×T查表得：T＝0.05＝×0.05＝16.35＝653.85+16.35＝670.20(·S)＝×＝31.52×4＝3969(·S)＞热稳定校验合格。
所选断路器满足要求。
2、l0kV侧出线断路器的选择：
＝1.05＝1.05S×＝(1.05×l900)(×l0)＝l15.18(A)点的短路参数：
＝46.108(kA)；＝＝18.081(kA)＝l0kV与上同样，选空气绝缘金属铠装移开式KYN28型开关柜。
断路器型号为ZN63A-12T630A-20其参数如下：
额定电压：＝l2kV额定电流：＝630A四秒热稳定电流：＝20kA额定短路开断电流：=20kA额定峰值耐受电流：＝＝50kA额定短路关合电流：50kA动稳定校验：＝115.18A)＜
＝46.108(kA)＜＝50(kA)动稳定校验合格。
热稳定校验：＝+T＝保护时间+全分闸时间＝1.9+0.1＝2s＝T×(+l0+)l2＝2×(+l0×+)12＝653.85＝×T查表得：T＝0.05＝×0.05＝16.35＝653.85+16.35＝670.20(·S)＝×＝202×4＝l600(·S)＞热稳定校验合格。
所选断路器满足要求。
主变中性点隔离开关选取中性点专用型号：—60型
主要参数：
额定电压：＝1l0kV额定电流：＝400A动稳定电流：＝15.5kA10s热稳定电流：4.2kA断路器、隔离开关选取结果见表5－15.4电流互感器的选择
1、110kV主变压器侧：
＝(1.05×31500)(×ll0)＝l73.6(A)
＝110kV选取：LVQB—110，3005，0.5D10P电流互感器参数：
1秒热稳定电流：40kA表5-1断路器、隔离开关
型号
安装地点
参数
额定电额定电动稳定压
断
路
器
LW35—126—40.5ZN63A—12T1250—31.5ZN63A—
10kV出12T630—20隔
离
开
关
—11110kV侧
—35（D）
35kV侧
35—11主变中60400154.2125040161006005514线侧
126305020110kV侧
35kV侧
40.510kV主变侧
122000125050802031.5126流
3150电流
100热稳定电流
4性点
动稳定电流：100kA动稳定校验：＝68.825kA≤100kA动稳定校验合格。
热稳定校验：
＝473.499(·S)＝×＝1×＝1600（S）
＜
热稳定校验合格。
2、110kV进线侧：
＝(1.05×60000)(×110)＝330.66(A)＝ll0（kV）
选取：LVQB—110,4005,0.55P10P,校验同上
3、110kV出线侧：
＝(1.05×35000)(×l10)＝l92.89（A）
＝ll0（kV）
选取：LVQB—110,3005,0.55P10P,校验同上
4、35kV主变压器侧：
＝(1.05×31500)(×35)＝545.6l(A)＝35（kV）
选取：LZZB7-35，6005,0.5D10P,电流互感器参数：
短时热稳定电流：31.5kA动稳定电流：80kA
动稳定校验：＝20.607kA≤80kA动稳定校验合格。
热稳定校验：
＝42.445(·S)＝
2×＝1×＝992.25（S）
＜
热稳定校验合格。
5、35kV出线侧：
＝(1.05×7500)(×35)＝129.94(A)＝35（kV）
选取：LZZB7-35，3005,0.510P,校验同上
6、l0kV主变压器侧：
＝(1.05×315002)(×l0)＝945.8(A)＝l0（kV）
由于l0kV选用为户内成套设备，所以选取和开关柜配套
使用的型号：LMZ－l215005电流互感器参数：
雷电冲击耐受电压(kV)，75短时工频耐受电压(kV)，427、l0kV出线侧：
＝(1.05×l900)(×l0)＝115.18(A)＝l0kV10kV选用为户内成套设备，所以选取和开关柜配套
使用的型号：LZZBJ1－l21505电流互感器参数：
雷电冲击耐受电压(kV)，755.5电压互感器的选择
电压互感器的选择应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求。
1、3－20kV配电装置，宜采用油绝缘结构，也可采用树脂
浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。
2、35kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。
3、ll0kV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求
时，宜采用电容式电压互感器。
根据上述条件，选择如下：
110kV母线选单相、串级式、户外式电压互感器。
35kV母线选单相、户外式电压互感器。
10kV母线成套设备配套电压互感器。
电压互感器选择结果见表5－2所示；
表5-2电压互感器
安装型号
地点
台数
额定电压(kV)各级次额定容量(VA)原线圈
副线圈
辅助0.5线圈
110kV母线
35kV母线
JDJJ-352350.10.13150250600-11021100.10.1级
50010001级
3级
10kV母线
JDZJ-102100.10.1350802005.6高压熔断器选择
变电所35kV电压互感器和l0kV电压互感器以及所用变压器都用高压熔断器进行保护，不需装设断路器，保护电压互感器的熔断器，需按额定电压和开断电流进行选取。
＜＜
＝(1.05×l25)(×l0)＝7.58(A)1、所用变压器高压侧熔断器属成套设备选用—10型熔断器进行保护。
2、35kV电压互感器选取—35型高压熔断器。
3、l0kV电压互感器属成套设备，选取—l0型高压熔断器。
高压熔断器选择结果如表5－3所示；
表5-3高压熔断器
型号
安装地点
额定电压额定电流最大分段备注
（kV）
(kA)电流
-3535KvYH350.560保护电压互感器
-1010kVYH100.550保护电压互感器
6配电装置
6.1配电装置概述
配电装置是电气—次接线的工程实施。选择安装场地、布置设备、每个设备的固定、设备之间的连接。电缆沟道及运输道路的分布等问题对完成一次接线并使之具有优良的技术经济性影响极大。
配电装置的设计必须满足下述基本要求：
（1）安全可靠。首先应保证运行与检修人员的安全、使运行人员巡视与检修人员检修时与带电体边缘有足够的安全距离，同时还要考虑设备运输时不致与带电体之间发生放电现象。必须考虑到事故发生时限制事故扩大的措施。
（2）在符合规程规定的条件下，与国家经济发展相同步，改善运行与检修的条件
（3）防震、防污。我国部分地区属地层地区，因此应考虑防震措施，以确保电力系统的安全，发生地层灾害时迅速恢复电力供应对保护人民的安全，恢复生产具有十分重要的意义。配电装置应防止电厂自身及周围工厂排废的污染，应根据污秽等级确定扩大屋内配电装置使用的电压等级(一般清洁地区跟用于35kV及以下电压级)或采取其它的措施
（4）考虑扩建。热电厂和变电站往往需要扩建，除近期已确定的扩建工程外，在可能的情况下，应为尚难预料的远期扩建留有余地。
（5）节省投资，减少占地。在保证前述四项要求的前题下，依
靠精心设计，使用经实践证明可靠的新技术、新材料以降低投资和减少占地。在土地紧张的情况下，占地可能成为设计配电装置的主要制约因素。
6.2变电站各电压等级采用的配电装置
6.2.1110kV配电装置
采用户外双列布置，进线采用悬挂式软母线，进出线架构高10米，间隔宽度均8米，母线及进出线相间距离为2.2米。
6.2.235kV～10kV配电装置
采用双层屋内配电装置，10kV在一楼，采用CP800型中置式金属铠装高压开关柜，单母线分段，双列布置，10kV出线均为电缆出线。35kV在二楼，采用KYN-35Z型金属铠装高压开关柜，单列布置，35kV均为架空进出线。
总结
经过近一个月的努力，毕业设计终于完成了。毕业设计是对四年来所学知识的综合考察，不仅要求全面掌握所学知识，还要能够综合运用，并结合自学有关知识才能完成。通过本次毕业设计，掌握了110kV变电站的设计的过程。这是对所学知识进行的一次实践，使电气专业知识得到巩固和加深，逐步提高了解决问题的能力，但在本次设计中仍有存在不足与疏漏，我将在以后的工作、学习中扬长避短，发扬严谨的科学态度，使所学到的知识不断的升华。
在设计过程中，得到了老师和同学们的指导和帮助，设计才得以
顺利的进行。有了这次毕业设计的经历，为我今后的工作也垫定了基础。
致谢
通过此次毕业设计，加深了我所学的电气工程专业知识，为今后顺利的开展工作打下良好的基础，特别是对认识问题、分析问题、解决问题的能力有了较大的提高。本次毕业设计也是对我整个学习阶段的一次综合测试。
在毕业设计过程中，衷心的感谢王玉梅老师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议。他那严谨求实的教学作风、诲人不倦的耐心，给我留下了难以磨灭的印象。同时，我还要感谢河南理工大学大学带过我们的所有老师，你们对待知识严谨求实的态度、一丝不苟的工作作风，使我受益匪浅。在此，我对你们表示最衷心的感谢，我将在今后的工作中不断追求新知识、继续努力，不辜负老师们对我们悉心的培养。
参考资料
1、电力工程设计手册1上海科学技术出版社
2、电力工程设计手册3上海科学技术出版社
3、电力工程电气设计手册1水利电力部西北电力设计院编
4、发电厂电气部分
中国电力出版社
5、电力系统分析（上、下）
华中理工大学出版社
6、煤矿电工手册。
煤矿工业出版社
7、电力工程。
华中科技大学出版社
8、供电技术。
煤炭工业出版社
9、变电所设计（10-220kV）
辽宁科学技术出版社
10、变电所所址选择和布置
水利电力出版社
11、电力设备接地设计技术规程SDJ8-97水利电力出版社
12、电力设备过电压保护设计规程SDJ7-79水利电力出版社
13、变电所总布置设计技术规定（试行）SDGJ63-84中国电力出版社
14、电力系统技术导则（试行）SD131-84中国电力出版社
15、高电压配电装置设计技术规程SDJ5-85中国电力出版社
篇三：110KV变电站设计报告
南
昌
工
程
学
院
200级毕业〔设计〕论文开题报告
电气与电子工程
系〔院〕
电气工程及其自动化
专业
题
目
江西广丰芦林110KV变电站电气局部设计3学
生
姓
名
黄
建
豪
班
级
07电气工程及其自动化〔电力系统〕
学
号
200610001指
导
教
师
张
兴
旺
日
期
2021年
月
日
南
昌
工
程
学
院
教
务
处
订
制
题目：江西广丰芦林110KV变电站电气局部设计3一、选题的依据及课题的意义
选题的依据
变电站是电力系统的重要组成局部，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，直接影响整个电力系统的平安与经济运行。电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置确实定，是变电站电气局部投资大小的决定性因素。
广丰芦林110KV变电站位于广丰县芦林工业园区塘西村，距县城中心约5公里，站址位于工业园区规划区内，在东西走向的水渠北侧，距负荷中心约1公里。变电站占地面积约6500平方米，交通便利，无不良地址现象，进出线易于实现，可满足环境保护、主变运输。变电站的建设，主要满足芦林工业园区用电负荷的需要。
考虑到工业园区今后的开展，广丰芦林变电站分两期建设，一期建设1Χ30MVA，满足当前园区内企业用电负荷的需要，二期建设成2Χ30MVA，满足工业园区今后的入园企业开展的需要。变电站电压等级为110KV/35KV/10KV。110KV出线2回，接入220KV上饶变和110KV广丰变，预留出线2回；35KV出线一期3回，二期6回；10KV出线1期12回，二期24回。根据当地气象部门统计资料，变电站处在多雷区，变电站必须考虑直击雷和雷电侵入波过电压的防护。
课题的意义
可以通过此次毕业设计结合毕业设计任务，加深对所学知识内在联系的理解，并能灵活地加以综合运用。根据所学知识及毕业设计任务，学会提出问题，解决问题，最终将知识转化为能力。通过毕业设计实践，熟悉工程设计的全过程，掌握工程设计的思想、方法、手段，了解了当前我国变电站技术的开展现状及技术开展趋向，树立必要的工程概念，培养一丝不苟的求实态度。
二、研究概况及开展趋势综述
根据工业园区的负荷参数和负荷以及今后的开展趋势确定建立110KV变电站。变电站担负着从电力系统受电，经过变压供企业生产需要。变电站是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊的重要地位，使其能更迅速地开展起来。
目前变电站的相关技术已很成熟。
随着计算机技术的快速开展变电站综合自动化系统成为变电站的一个开展趋势，可靠性也大大增强，价格却越来越低。因此近年来低电压等级变电站自动化系统配置有逐步向高电压等级变电站靠拢的趋势。
伴随着计算机技术、网络技术和通信技术的开展，变电站综合自动化也采用了新的技术，其技术动向主要集中在全分散式变电站自动化系统和引入先进的网络技术两方面。因此近年来低电压等级变电站自动化系统配置有逐步向高电压等级变电站靠拢的趋势。变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统，应服从电网调度自动化的总体设计，其配置、功能包括设备的布置应满足电网平安、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原那么。
随着我国国民经济的持续开展和对电力能源需求的不断增长，变电站的数量逐步增加，对变电站的二次设备的可靠性及技术水平要求日益提高，变电站的信息量越来越多，变电站无人值班的推广，对变电站的自动化要求也越来越高。目前变电站还不大可能完全无人值守，即使是无人值守，也有一个现场维护、调试和应急处理的问题，因此设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式。同样，保护单元亦应具有远方、就地投切和在线修改整定值的功能，以远方为主，就地为铺，并应从设计、制造上保证同一时间只允许其中一种控制方式有效。
面对变电站技术的深入开展，自动化系统所需和处理分析信息不断膨胀，单纯的遥测、遥信信息已不敷需要，图像和声音等多媒体数据也提出了需要。数据库的规模日益扩大、复杂程度不断增大，仅仅依靠常规数据查询检索机制和统计分析方法，已远不能满足实际的需要。如何有效地开发、利用变电站自动化系统的各种信息，监测、控制和指导变电站平安稳定运行成为变电站自动化甚至电网自动化深入开展急待研究的一个重大问题。电网调度运行人员需要从日积月累起来的大量电网负荷变化历史数据发现负荷变化的规律，预测未来负荷变化的趋势。运行维护人员，从大量的设备状态记录数据中，提取和分析设备状态变化情况，制定设备维护和检修方案。系统运行人员从大量的事件和故障录波数据中，检查和分析电网运行的薄
弱点，分析继电保护和平安自动装置的动作行为，调整和改良继电保护、平安自动装置的定值、配置及其装置本身。总之，人们需要由新的、更为有效的手段对各种“数据资源〞进行开采，以发挥其应用潜能。数据开掘正是在这样的应用需求背景下开展起来的，开发信息资源的一整套科学方法、算法、软件工具与环境用于从大规模数据库中提取蕴涵的、有价值的信息，或发现原来不知道的、可以理解的知识，用于决策支持或预测未来。数据开掘的根本过程如下：解释/利用-开掘-交换。选择-预处理(数据准备)。数据开掘技术的研究开发，将涉及数据库系统、决策支持系统、人工智能与计算智能、知识工程、分布并行处理、多媒体网络技术、计算可视化等多种学科分支的理论和技术。已形成一个方兴未艾的国际前沿研究开发新领域。
变电站设计是电网建设的一个重要环节，而我们这次设计的是变电站的电气局部，也是一个重要的局部，我会通过这次毕业设计进一步了解电站，了解其各方面的自动化。
三、研究内容及实验方案
我们所接受的变电站电气局部的设计。
1首先确定供电路径：变电站位于广丰县芦林工业区塘西村，距县城中心约5公里。变电站占地面积约6500平方米，交通便利，无不良地址现象，进出线易于实现，可满足环境保护、主变运输。
2主接线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术可能实现的多个方案，经概略分析比拟，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比拟〔经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标〕，确定最优方案。
3短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算短路电流，计算结果列出汇总表
4主要电气设备选择：变电站主要电气设备选择必须依据短路电流计算结果进行选择和效验。包括主变、母线、架空导线、断路器、隔离开关、避雷器、电压互感器、电流互感器等。
5主要设备继电保护设计：根据电力系统继电保护的根本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性，来设计包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。
6载流导体的发热、电动力的选择：必须使其发热温度不得超过最高允许温度，所受到的短路电动力不能超过规定值。
7备用电源自动投入装置设计和绝缘检察装置的配置。
广丰芦林变电站分两期建设，一期建设1Χ30MVA，满足当前园区内企业用电负荷的需要，二期建设成2Χ30MVA，满足工业园区今后的入园企业开展的需要。变电站电压等级为110KV/35KV/10KV。110KV出线2回，接入220KV上饶变和110KV广丰变，预留出线2回；35KV出线一期3回，二期6回；10KV出线1期12回，二期24回。
四、目标、主要特色及工作进度
目标
：
我们此次设计的目标是按照现代电力系统的设计要求设计出一个经济实用的110KV变电站。
主要特色：
在考虑到工业园区负荷参数及负荷以及今后的开展趋势的情况下力求经济实用。
工作进度：
1、3月21日至3月28日：阅读与课题有关的书籍和文献资料；
2、3月29日至4月15日：电气主接线设计；
3、4月16日至5月13日：短路电流计算及电气设备选择；
4、5月14日至5月31日：主变继电保护设计；
5、6月1日至6月20日：撰写、修改毕业论文及辩论准备。
五、主要参考文献〔按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出〕
1、?电气设备实用手册?〔上、下〕.周文俊，中国水利水电出版社，1999年.2、?发电厂变电所电气设备?.刘珍贵.中国电力出版社，2005年.3、?发电厂变电所电气设备?.卢文鹏，吴佩雄.2005年.4、?电力系统继电保护原理与应用?.
尹项根.2001年.5、?电力系统暂态分析?.李光琦.1995年.6、?IEEETransactiononPowerSystems?.2021.vol：1-6.7、?Transmission＆DistributionWorld?.2021.vol：1-12.
8、?IEEProceedings-C：Generation，TransmissionandDistribution?.2021.vol：1-6.
指导教师：
年
月
日
系意见：
年
月
日
篇四：110KV变电站设计报告
课程设计说明书
设计题目：110kV终端变电站设计
目
录
摘
要...................................................................3前
言...................................................................4一、毕业设计的目的、意义
..............................错误!未定义书签。
二、电气设计的地位和作用
..............................错误!未定义书签。
三、对本次初步设计的要求
..............................错误!未定义书签。
四、对本次初步计算的基本认识
..........................错误!未定义书签。
五、设计题目原始参数及其它
............................................5第一章
变电站电气主接线设计
...............................................6第一节
电气主接线设计知识概述
........................................6一、电气主接线设计依据
............................................6二、电气主接线设计的基本要求
......................................6三、10～110kV高压配电装置的常用电气主接线条文说明
...............第二节
电气主接线的方案设计
..........................................10第三节
确定电气主接线图
.............................................10第四节
主变及站用变选择
.............................................11第二章
短路电流计算.....................................................13第一节
短路计算慨述
..................................................13一、短路电流计算的目的意义
...........................................13二、短路电流计算的基本假定和计算方法
.................................13第二节
计算方法.....................................................14第三节
电抗器的选择
.................................................21第三章
导体的选择......................................................22第一节
主变高压侧导体选择
...........................................22第二节
主变低压侧导体的选择
.........................................23第三节
选择支柱绝缘子及穿墙套管
.....................................29第四章
选择断路器和隔离开关
.............................................31第一节110kV断路器和隔离开关选择和效验
.............................31第二节10kV母联及主变10kV侧断路器和隔离开关选择
...................31第三节10kV出线断路器和隔离开关选择
................................32第五章
选择其它电气设备
..................................................34第一节10kV并联电容器组的选择
......................................34第二节
避雷器的选用
.................................................34第三节
电压互感器的选用：
...........................................35第四节
选择电流互感器
...............................................37第五节
选择阻波器...................................................39第六章
继电保护........................................................40第一节
主变压器保护的种类
...........................................40第二节110kV线路及备用电源自投装置
.................................40第三节10kV线路保护配置
............................................40第四节10kV电容器保护配置
..........................................40第五节
站用变自投装置
...............................................40第七章
操作闭锁........................................................41第八章
设备安全距离.....................................................42第一节110kV安全净距离
.............................................42第二节110kV安装尺寸
...............................................42结
论.................................................................44设计总结与体会..........................................................45毕业（论文）设计参考书籍.................................................46附
图
1、变电站电气主接线图（A1）
2、高压配电装置平面图（A1）
3、高压配电装置断面图（A1）
摘
要
前
言
设计题目原始参数及其它
1、设计题目参数
设计一座终端变电站，电压由110kV降压成10kV供近区负荷。10kV出线：
01、600kW；02、650kW；06、850kW；07、900kW；09、1000kW；
10、1050kW；11、1100kW；12、1150kW；14、1250kW；15、1300kW；
16、1305kW；17、1400kW；19、1500kW；20、1550kW；21、1600kW；
22、1650kW；24、1750kW；25、1800kW；26、1850kW；27、1900kW；
29、2000kW；30、2050kW；31、2100kW；32、2150kW；36、2400kW。
选择一台或两台主变压器，110kV进线回数由设计人定，110kV系统容量Sxt?2500MVA，110kV系统电抗Xxt?2.2，110kV进线线路7km，10kV线路2—15km自定，二回10kV电缆线路0.5—2km自定。
2、环境条件
变电站海拔为1900m，最大设备利用时间为5000小时，地震裂度7度以下，环境无污染，风速35m/s，年平均气温16?C，月平均最高气温22?C，交季最高气温28?C，运行最低负荷60%SN。
3、设计要求
变电站电气主接线方案优化设计，绘制电气一次主接线图；短路电流计算；变电站主要导体和电气设备的选择；变电站高压配电装置设计，设计变电站避雷针,绘制变电站平面布置图、110kV配电装置断面图；规划主变、线路的继电保护；编制设计说明书（含计算书）。
4、其
它
第一章
变电站电气主接线设计
变电站主接线设计，必须从全局出发，统筹兼顾，并根据本变电站在系统中的地位、进出线回路数、负荷情况、工程特点、周围环境条件等，确定合理的设计方案。
电气主接线设计，一般分以下几步：
1、拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟定出可行的方案，内容包括主变压器型式、台数和容量，以及各电压级配电装置的接线方式等。
2、经济比较：依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优、缺点，完善主接线方案，进行计算，选择出经济上的最佳方案，确定最优主接线方案。
3、短路计算：依据所确定的主接线，进行短路计算。
4、设备选择：依据短路计算结果，选择设备。
第一节
电气主接线设计知识概述
一、电气主接线设计依据
变电所电气主接线设计，以下列各点为基本设计依据：①根据毕业指导教师具体安排的课题和《设计任务书》要求；②根据变电站的最终建设规模；③根据变电站负荷的大小和重要性；④根据变电所主接线设计的具体参数。
二、电气主接线设计的基本要求
A）可靠性要求
供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。对可靠性应注意的问题：应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。主接线可靠性的衡量标准是运行实践。主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。主接线的可靠性在很大
程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。要考虑所设计变电站在电力系统中的地位和作用。主接线可靠性的具体要求如下：
断路器检修时，不宜影响对系统的供电。
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大部分二级负荷的供电。
尽量避免变电站全部停运的可能性。
B）灵活性要求
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
1）调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
2）检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对大部分用户的供电。
3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压气或线路而不互相干扰，并且对一次和二次的改建工作量最少。
C）经济性要求
1、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）主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。
2）要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。
3）要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。
4）如能满足系统安全运行及继电保护要求，110kV终端变电站可采用简易电器。
1、占地面积小：主接线设计要为配置布置创造条件，尽量使占地面积减少。
2、电能损失少
经济合理地选择变压器的种类（双绕组、三绕组或自藕变压器）、容量、数量，要避免因变压而增加电能损失。在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，我们设计的110kV终端变电站接入系统的电压等级只用110kV一种。
三、10～110kV高压配电装置的常用电气主接线
一）单母线接线
1、优点：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。
2、缺点：不够灵活可靠，任一组件（母线及母线隔离开关）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线段分开才能恢复非故障段的供电。
3、适用范围：一般只适用于一台主变压器的以下二种情况：
10kV配电装置的出线回路数不超过5回。
220kV配电装置的出线回路数不超过2回。
二）单母线分段接线
1、优点：
用断路器把母线分段后，相当于两个电源供电。
当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，不致使变电站及用户全部停电。
2、缺点：
当一段母线或母线隔离开关发生故障该母线的回路都要在检修期间内停电。
3、适用范围：
1）10kV配电装置的出线回路数为6回及以上时。
2）110kV配电装置的出线回路数为3～4回时。
三）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。由于母线继电保护的要求，一般某一回路定与某一组母线连接，以固定连接的方式运行。
1、优点：
1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速灰复供电；检修任一回路的隔离开关，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的适系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
3）扩建方便。向双母线的左右任一方向扩建，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。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时不会象单母线分段那样导致出线交叉跨越。
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）增加一组母线就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。为了避免隔离开关误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
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、母线或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，各级电压采用的具体条件如下：
1）10kV配电装置，当出线回路数较多，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。
2）110kV配电装置的出线回路数为5回及以上时；或其在系统中居重要
地位，出险回路数为4回及以上时。
四）增设旁路母线
为了保证单母线分段或双母线的配电装置在进出线断路器检修时不中断对用户的供电，可在需要的时候增设旁路母线，以便提高供电可靠性，减少负荷停电时间，但这会导致投资增加。
第二节
电气主接线的方案设计
根据《变电站设计技术规程》、《电力工程电气设计手册》的规定，结合第一节相关条文说明及前言对设计任务的分析，在理解设计任务给定参数的基础上，拟订本次设计各电压等级侧适合要求的主接线方案，并进行技术和经济比较，得出最优接线方案。
一、各电压等级侧电气主接线的方案选择
前言中已分析说明了待设变电站的特点，在对设计课题进一步分析理解的基础上，将待定变电站各电压等级能满足规程要求并适合本次设计要求的电气主接线类型依次说明如下。
一）、10kV侧：
已知出线25回，考虑要提高功率因素，必须进行电容补偿。
所设计的变电站10kV出线供近区负荷，无重要供电用户，10kV侧宜采用分段单母线，不必设置旁路母线。
二）、110kV侧：
由于10kV出线总容量较大，为了提高供电可靠性，110kV出线宜采用双回线路，内桥分段接线。
第三节
确定电气主接线图
以上对各电压等级侧电气主接线已选择，其结果是：110kV双回进线，采用单母线分段接线，10kV采用单母线分段接线。从供电可靠性考虑，本变电站应采用变压器为2台。根据任务书中给10kV出线25回（我们规定：
单号出线为Ⅰ段母线的负荷，双号出线为Ⅱ段母线的负荷）；根据以上基本参数，将本次设计变电站电气主接线简易图确定。
第四节
主变及站用变选择
一、主变压器的确定
10kV各线路、Ⅰ、Ⅱ段母线容量及额定电流、最大电流，变压器总容量：
名
称
01020607091011121415161719202122242526272930313236Ⅰ段母容
量
P（kW）
600kW650kW850kW900kW1000kW1050kW1100kW1150kW1250kW1300kW1350kW1400kW1500kW1550kW1600kW1650kW1750kW1800kW1850kW1900kW2000kW2050kW2100kW2150kW2400kW17200kW电
流
折算成变压器容最大电流
S量
Ie?（A）
Imax?1.05Ie（A）
3?UeS=P/cos（kVA）
750kVA813kVA1063kVA1125kVA1250kVA1313kVA1375kVA1438kVA1563kVA1625kVA1688kVA1750kVA1875kVA1938kVA2000kVA2063kVA2188kVA2250kVA2313kVA2375kVA2500kVA2563kVA2625kVA2688kVA3000kVA21500kVA44A47A61A66A74A78A81A83A90A96A97A103A110A112A115A119A126A132A134A140A144A148A154A155A173A1241A46A49A64A69A78A80A85A87A95A101A102A108A116A117A121A125A133A139A140A147A152A155A162A163A182A1304A
线
Ⅱ段母线
总变压器
19700kW
24625kVA46125kVA1422A
1493A
选择两台主变，其中一台变压器容量为：
S单?S总?0.7?46125?0.7?32288(kVA)
变压器容量选择与之接近的标准容量：31500kVA(315MVA)二）、站用变的确定
由于变电站负荷较小，站用变选用S9-50/10就能满足要求了。
第二章
短路电流计算
第一节
短路计算慨述
一、短路电流计算的目的意义
电力系统短路的危害及种类
在发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小及突然短路时的瞬时过程，使短路电流值大大增加，短路点的电弧有可能烧坏电器设备。另外，导线也会受到很大的电动力的冲击，致使导体变形，甚至损坏。短路还会引起电网中电压降低，使用户的供电受到破坏。短路还会引起系统功率分布的变化，影响发电机输出功率的变化。短路种类有：三相短路；两相短路；单相短路接地；两相短路接地。
为什么进行短路电流计算
为使所选电器设备和导体有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，而进行短路电流计算。
二、短路电流计算的基本假定和计算方法
基本假定：
正常工作时，三相系统对称运行
所有电源的电动势相位角相同
电力系统中所有电源都在额定负荷下运行。
电力系统中各组件的磁路不饱和，带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
系统中所有电源都在额定负荷下运行。
短路发生在短路电流为最大值瞬间。不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，组件的电阻都忽略不计。
组件计算参数均取其定额值，不考虑参数的误差和调整范围。
输电线路的电容忽略不计。
第二节
计算方法
1、画主接线电路图：
2、画等值电路图
3、基准值选取
Sj=100MVA=Sd，Uj1=1.05Ue＝115kV，Uj2=10.5kVIj1＝0.502kA，Ij2＝5.5kAXj1=132Ω，Xj2=1.1Ω
a.系统阻抗标么值：
X1j?XXtSJ100?2.2?0.088?X1Se250b.110kV线路
XLj=(0.31?7)Sj100?=(0.31)=0.0164=X2?X3?722115Ujc.变压器：
XBJ=Ud%Sj10.5100?＝?7＝0.3333＝X4?X5?10031.5100Sed.10kV线路（取8km）:XL=(0.4?8)Sj100?=3.2=2.9025=X610.52Uj233Xk%=XL%＝4（NKL-10-300-4）
554、取短路点，简化网络（等值电路）
a.
X8=X1+（X2//X3）=(0.088+0.0164/2)=0.0962X9=X8+（X4//X5）=(0.0962+0.3333/2)=0.262c.
X10=X9+X6=0.2629+2.9025=3.16545、计算电抗
d1：X8js=X8?d2：X9js=X9?Se2500=0.0962x=2.41Sj100Se2500=0.26285x=6.57>3可按?系统计算
Sj100Se2500=3.1654x=79.14>3可按?系统计算
Sj100d3：X10js=X10?
6、按Xjs查曲线表，得短路电流标么值
d1：I*"＝0.434；I*0.01＝0.433；I*0.06＝0.433；I*0.1＝0.436；I*0.2＝0.441；
I*02＝I*0.4?I*0.5?I*0.6?I*1?I*2?I*4?0.441d2：I*"＝I*t?d3：I*"＝I*t?
7、计算短路点的额定电流
d1：110kV
Ie=Se2500??13.122（kA）
3?Ue3x110Se2500??144.34（kA）
3?Ue3x1011==0.1522X9js6.5711==0.0126X10js79.14d2、d3：10kV
Ie=
8、计算短路电流有名值
"?13.122?0.434=5.69(kA)
d1：I"＝Ie?I*I0.01＝Ie?I*0.01=13.122?0.433=5.68(kA)
I0.06＝Ie?I*0.06=13.122?0.433=5.68(kA)
I0.1＝Ie?I*0.1=13.122?0.436=5.72(kA)
I0.2＝Ie?I*0.2=13.122?0.441=5.79(kA)=I0.4?I0.5?I0.6?I1?I2?I4d2：I"＝It"?Ie?I*"t?144.34?0.1522=21.97(kA)
d3：I"＝It"?Ie?I*"t?144.34?0.0126=1.82(kA)
9、计算冲击ich、全电流Ich、短路容量S"
d1：ich=ish=2.55I"＝2.55?5.69=14.51(kA)
Ich=1.52I"＝1.52?5.69=8.65(kA)S"=3UjI"=3?115?5.69＝1133.3(MVA)d2：ich=ish=2.55I"＝2.55?21.97=56(kA)
Ich=1.52I"＝1.52?21.97=33.4(kA)S"=3UjI"=3?10.5?21.97＝400(MVA)d3：ich=ish=2.55I"＝2.55?1.82=4.64(kA)
Ich=1.52I"＝1.52?1.82=2.77(kA)S"=3UjI"=3?10.5?1.82＝33.1(MVA)
10、计算X7电抗
设10kV19回，36回是电缆线路，且19回长度为1km，36回长度为1.5km。
19回1500kW:：
Ie=Se1500??108.（4A）;Imax=1.05Ie=114A
3?Ue?cos?3x10x0.836回2400kW：
Ie=Se2400??173.（4A）3?Ue?cos?3x10x0.8;Imax=1.05Ie=182A3选10kV电抗器
型号：NKL-10-300-453?100X7=X*k=1010?=0.524210.53?0.3X11=X9+X7=0.2629+0.524=0.787X11jx=X11Se2500=0.787x=19.67>3可按?系统
Sj10计算I*"＝I*t?11==0.0508X11js19.67I"＝It"?Ie?I*"?144.34?0.0508=7.34(kA)ich=ish=2.55I"＝2.55?7.34=18.7(kA)
Ich=1.52I"＝1.527.34=11.2(kA)S"=3UjI"=3?115?7.34＝133.5(MVA)
11、短路电流计算结果表
短短路点短路点短路短路短路点短路电流
路基准电基准电点名点总额定电标么值
点压Uj流Ij称
电抗流Ie编（kV）
（kA）
（X）
（kA）
"It
I*t
号
I*0.01?0.433I*0.06?0.433I*0.1?0.436短路电流值
I"（kA）
ItIch（kA）
（kA）
（kA）
IshS"（MVA）
I0.01?5.6I0.06?5.6I0.1?5.6I*0.2?0.441I0.2?5.72d11150.502110kVX13.122母线
0.09620.434I*0.4?0.441I*0.5?0.441I*0.6?0.4415.69I0.4?5.7I0.5?5.714.518.651133.3I0.6?5.7I*1?0.441I*2?0.441I*.4?0.441I1?5.7I2?5.7I4?5.7d2D3d210.510.510.55.55.55.510kV母线
10kV母线
10kV电缆
X9144.340.2629X1144.343.1654X11144.340.7870.15220.15220.01260.01260.05080.050821.971.827.3421.971.827.34564.6418.733.42.7711.240033.140第三节
电抗器的选择
电抗器选择：
NKL-10-300-3X*k=Ie=I"IjINbr=5.5=0.343816用电抗器后可选最小型号开关SN10-10I/630,额定开断电流16kA。
X*k=X*k-X`*=0.3438-0.2629=0.0809Xk%=X*k==0.0809?0.3x10.5?100%=0.46%>3%5.5x10IeUj?100%
IjUe电抗器XL%选3％满足要求
校验?U%：
?U%=XL%校验合格
Imax181.9?sin?=3%??1=1.82%<3%
Ie300校验残压?Ure%：
?Ure%=XL%I"7.34sin?=3%??1=73.4%>65%Ie0.3校验合格
∴电抗器选NKL-10-300-3XL%满足要求
第三章
导体的选择
第一节
主变高压侧导体选择
1）、110kV变压器侧导体选择按经济电流密度选：
Imax=Sj=Se31500?1.05??1.05?174（A）
3?Ue3x110Imax174==193(mm2)J0.9∴110kV变压器侧及线路侧导体选择与193(mm2)接近的LGJ－185。
2）、110kV内桥及线路侧导体选择：
Ie＝2x174=348Aa.110kV内桥及线路长度大于20m，按经济电流密度选；
2000h，查《导体和电器选择设计技术规定》附录四J=1.85A/mm2Sj=Imax2x174==188.1(mm2)
应选LGJ－185J1.85b.110kV内桥及线路长度小于20m，按Imax选；
Ie=Imax=2?174=348A查表选择LGJ－120,IaL=425A>Ie=348A110kV内桥及线路选择LGJ－120。
为了满足今后负荷发展，在不增加过多投资的条件下，减少导线品种。∴110kV内桥及线路侧与110kV变压器侧选择相同的导体型号LGJ－185，查表IaL=515A热稳定校验：
Qk=Qp+QNP
当tk取2″时，QNP可省去；
Qk=Qp=（kA2.S）
K?=70??=70?2570?28＝0.96670?25tk22[I"2+10I1+I2]＝[5.692+10?5.792+5.792]＝66.8321212I"aL=K?IaL=0.966?515=497.52Imax2x1742QW=?+(70-?)"2=28+(70-28)?()=33.141.85IaL查表得：材料温度系数C=99Qk66.86?106Smin===82.6mm2<185mm2C99∴选用LGJ－185满足热稳定要求。
185mm2>70mm2满足110kV电晕校验要求，所以不必校验电晕。
3）、选110kV绝缘子片数：
无污染n=1.6cm/kV，一片绝缘子的绝缘距离：29cm
1.6U1.6x110==6.07?6(片)2929耐张加一片，防老化加一片，海拔2000m以上加一片
∴110kV绝缘子片数为9片。
第二节
主变低压侧导体的选择
1）、选择硬导体（主变低压侧10kV母线导体）：
Se=Imax1910==2122(mm2)J0.9选择与之接近的矩形铝母线：
2(100?10)=2000(mm2)按双条h=100mm，b＝10mm，平放，查表得IaL=2558A，fk=1.42I"aL=kQIaL=0.966x2558=2471(A)>Imaxa.热稳定校验：
2Imax191042QW=?+(70-?)"2=28+(70-28)?()=53.12471IaL00查表得：材料温度系数C=94当tk取2″,变电站各级电压母线及出线非周期分量等效时间取0.05″
QNP=TI"2=0.05x21.972=24.1（kA2.S）
Qp=tk0.22[I"2+10It2/2+It]＝[21.972+10?21.972+21.972]＝96.51212（kA2.S）
Qk=Qp＋QNP＝96.5+24.1＝120.6（kA2.S）
Qkfk120.6?106?1.42Smin===139.2mm2<2000mm2C94∴选用矩形铝导体2(100x10)mm2满足热稳定要求。
b.热稳定校验：
先校相间电动应力
设两绝缘子之间的距离L取1.5m，两垫片之间的距离Lb取0.75m。
母线平放时截面系数W（双片）：
bh20.01?0.12W=2?=2?=3.33?10?566?ph＝1.73?10i?82chL2(a为相间距离，定为0.35m)aW
1.52＝1.73?10?56?10?＝10.47?106（Pa）
?50.35?3.33?10?826a?b2b?b0.01===0.091(a为2b)h?bh?b0.1?0.01b10==0.1查表得：
C12=0.4h1002fb=2.5k12ich11?10?8=2.5?0.4?562?106??10?8=3136(N)b0.012fbL23136?0.756b?b＝==8.82（Pa）
?10222bh2?0.01?0.1?max=?ph+?b=(10.47+8.82)?106=19.29?106（Pa）
∴选用矩形铝导体2(100x10)mm2满足动稳定要求。
双片矩形铝导体?为1003Lcr=?b40.1h=1003?0.01?4=0.754(m)3136fbLbmax=2h(?aL??ph)fb2?0.1?(70?10.47)?106=?3.8(m)
3136∴Lb ∴Lb取0.75m，L取1.5m满足相间电动应力要求。 2）、选择10kV出线导体 按经济电流密度选择： a．01～09号出线按09号出线选择： Ie09=P1250==72(A)3Uecos?3?10?0.8（A）Imax09=Ie09?1.05?72?1.05?76Se=Imax0976==85(mm2)J0.9选择LGJ－95b．10～15号出线按15号出线选择： Ie15=P1300==94(A)3Uecos?3?10?0.8（A）Imax15=Ie15?1.05?94?1.05?9Se=Imax1599==110(mm2)J0.9选择LGJ－120c．16～24号出线按24号出线选择： Ie24=P1750==126.3(A)3Uecos?3?10?0.86A）Imax24=Ie24?1.05?126.3?1.05?132.（Se=Imax24132.6==147.4(mm2)J0.9选择LGJ－150d．25～32号出线按32号出线选择： Ie32=P2150==155(A)3Uecos?3?10?0.8（A）Imax32=Ie32?1.05?155?1.05?163Se=Imax32163==181(mm2)J0.9选择LGJ－185e．以32号出线为例校验热稳定： 当tk取1″ Qp=tk12[I"2+10It2/2+It]＝[1.822+10?1.822+1.822]＝3.31（kA2.S） 1212QNP=TI"2=0.05x1.822=0.17（kA2.S） Qk=Qp＋QNP＝3.31+0.17＝3.48（kA2.S） Imax32=163（A），K?＝0.966，IaL=515（A） I"aL=K?IaL=0.966?515=497.5（A） 2Imax1632QW=?+(70-?)"2=28+(70-28)?()=32.5497.5IaL00Qk3.48?106Smin===18.8mm2<185mm2C99∴选用LGJ-185满足热稳定要求。 3）、选择10kV出线电缆 ①．19号出线电缆（长度L为1km）： Ie19=P1500==108.3(A)3Uecos?3?10?0.87A）Imax19=Ie19?1.05?108.3?1.05?113.（Sj=Imax09113.7==74(mm2)J1.54选用YJL22-103x95mm2的铝芯电缆。 按长期发热允许电流校验，Imax19为114A。当土壤温度为＋20°C时，电缆截流量的校正系数Kt=1.07；当电缆间距取200mm时，取电缆并排校正系数K4=0.9；K3=1.08;YJL22-103x95mm2的电缆允许电流IaL==185（A），则允许截流量： IaL20°C=KtK3K4IaL=1.07x1.08x0.9x185=192(A)>114(A)热稳定校验： ??1，Q=0.59J/cm3°C，a=4.03?10?3/°C，Kf=1，?20＝3.1?10?6?.cm2/m，?w=34°C;?h=200°C2Imax1142QW=?+(?al-?)2=20+(60-20)?()=34（°C） 192IaL0C=1?4.2Q1?a(?h?20)?ln?10?2=98.6kf?20a1?a(?w?20)当tk取1″ Qp=tk12[I"2+10It2/2+It]＝[7.342+107.342+7.342]＝54（kA2.S） 1212QNP=TI"2=0.05x7.342=2.7（kA2.S） Qk=Qp＋QNP＝54+2.7＝56.7（kA2.S） Qk56.7?106Smin===76.4mm2<95mm2C98.6∴选用YJL22-103x95mm2满足热稳定要求。 电压降校验： ?U%= =1.73ImaxL(?cos?+xsin?)?100%U1.73x114x1x(0.274x0.8+0.076x0.6)x100%10?103=0.52%<5%电缆动稳定由厂家保证，不需校验。 由此可见，选用YJL22-103x95mm2的铝芯电缆满足要求。 ②．36号出线电缆（长度L为1.5km）： Imax36=182(A),J=1.54A/mm2Sj=Imax36182==118(mm2)J1.54选用YJL22-103x120mm2的铝芯电缆。 按长期发热允许电流校验，Imax36为182A。当土壤温度为＋20°C时，电缆截流量的校正系数Kt=1.07；当电缆间距取200mm时，取电缆并排校正系数K4=0.9；K3=1.09;YJL22-103x95mm2的电缆允许电流IaL==215（A），则允许截流量： IaL20°C=KtK3K4IaL=1.07x1.09x0.9x215=226(A)>182(A)热稳定校验： 2Imax1822QW=?+(?al-?)2=20+(60-20)?()=49（°C） 215IaL00??1，Q=0.59J/cm3°C，a=4.03?10?3/°C，Kf=1，?20＝3.1?10?6?.cm2/m，?w=34°C;?h=200°CC=1?4.2Q1?a(?h?20)?ln?10?2=92.9kf?20a1?a(?w?20)当tk取1″ Qp=tk12[I"2+10It2/2+It]＝[7.342+10x7.342+7.342]＝54（kA2.S） 1212QN=TI"2=0.05x7.342=2.7（kA2.S） Qk=Qp＋QN＝54+2.7＝56.7（kA2.S） Qk56.7?106Smin===81mm2<120mm2C92.9∴选用YJL22-103x120mm2满足热稳定要求。 电压降校验： ?U%= =1.73ImaxL(?cos?+xsin?)?100%U1.73x182x1.5x(0.274x0.8+0.076x0.6)x100%10?103=1.25%<5%电缆动稳定由厂家保证，不需校验。 由此可见，选用YJL22-103x120mm2的铝芯电缆满足要求。 第三节 选择支柱绝缘子及穿墙套管 1、.支柱绝缘子选择 Fc=FmaxH1<0.6FHH=225mm，b=12mm，10kV母线相间距离a=0.25mH1=H+b+母线高度/2＝225+12+15＝262(mm)Fmax=1.73x10?7ichFc=FmaxL1.5=1.73x10x562x106x=3255(N)a0.25H1262=3255x=3790(N)H225选择ZB-10T Fde=750x9.8=7357.5(N)0.6Fde=0.6x7357.5=4414.5(N)>3790(N)∴选择支柱绝缘子ZB-10T满足要求。 2.穿墙套管选择 穿墙套管额定电压、额定电流及机械破坏负荷选用： 型号 CMWD2-20额定电压 20kV额定电流 4000A机械破坏负荷 19600N上表的参数都大于或等于实际值 ∴选择CMWD2-20穿墙套管满足要求。 第四章 选择断路器和隔离开关 第一节 110kV断路器和隔离开关选择和效验 Us=Uw=110kV；Imax=174；I"＝5.68(kA);ich=14.5(kA);（A）Qk(t=2)=tk2[I"2+10It2/2+It]＝2[5.692+10x5.792+5.792]1212＝66.86（kA2.S） 计算值 Us＝110kVImax=174（A） 断路器SW4-110/1000110kV1000A18.4kA55kA2205kA2.S操作机构：CTGW4-110D/1000-80110kV1000A160kA28125kA2.S操作机构：CJ、CSI"＝21.97(kA)ich=56(kA)Qk)=120.6（kA2.S） 上面列表参数厂家保证值都大于等于计算值。 ∴10kV断路器选择SN3-10/3000隔离开关选择GW4-110D/1000-80满足要求。 第三节 10kV出线断路器和隔离开关选择 32号出线是10kV钢芯铝绞线出线最大的Imax32=162.8AQp(t=1)=tk2[I"2+10It2/2+It]＝1[1.822+10x1.822+1.822]1212＝3.31（kA2.S） QNp=TI"2=0.05x1.822=0.17（kA2.S） Qk32=Qp32＋QNp32＝3.31+0.17＝3.48（kA2.S） 36号出线是10kV铝芯电缆出线最大的Imax32=182AQp(t=1)=tk2[I"2+10It2/2+It]＝1[7342+10x7.342+7.342]1212＝53.88（kA2.S） QNp=TI"2=0.05x7.342=0.17（kA2.S） Qk36=Qp36＋QNp36＝53.88+2.69＝56.57（kA2.S） 计算值 Uns＝10kV断路器ZN5-10/63010kVGN6-10/600-5210kV Imax=162.8AImax=182A 630A600AI"＝1.82(kA)I"＝7.34(kA)ich=56(kA)Qk32=3.48（kA2.S） Qk32=56.57（kA2.S） 20kA0.60.60.50.52.2上表是电流互感器的负荷统计表，最大负荷为2.55kVA。 ③、选择电流互感器。根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流，查表选择： 10kV出线选用LFZJ1－10型室内电流互感器，变比为100—200/5A，由于供给计费电能表使用，所以选用0.5级。二次额定阻抗0.8Ω。动稳定倍数 Kes?130，热稳定倍数Kt?75。 10kV母线及母联选用LMZ1—10型室内电流互感器，变比为2000/5A，选用一级，二次额定阻抗2.4Ω。 ④、选择电流互感器连接导线截面：已知0.5级的LFZJ1－10电流互感器允许最大负2荷Z2N=0.8Ω，最大相负荷ra?Pmax/I2N=2.55/25=0.1Ω，接触电阻0.1Ω，则连接导线电阻不得超过0.8-（0.1+0.1）=0.6Ω，L=1m,a=0.4m,满足准确级额定容量的连接线允许的最小截面积为： S??LcZ2N1.75????2?3?4=2.02(mm2)??ra?rc0.8?0.1?0.1选择标准截面为2.5mm2的铜线。其接线电阻为： 1.75?10?2?3?40rL?=0.485（Ω） 2.5此时的二次负荷Z2L=0.1+0.1+0.485=0.685（Ω），满足0.5级的允许最大负荷0.8Ω的要求。 ⑤、效验电流互感器的热稳定和动稳定。该互感器为多匝，浇注式绝缘，只效验内部动稳定，即 (KtI1N)2?(75?0.4)2?900[(kA)2?s]?78.7(kA)2?s 2IINKes?2????????=73.5（kA）?22.6kA动热稳定均符合要求。 （2）110kV电流互感器选择： 110kV电流互感器可选LCWD-110（200/5A，0.5D/D级） 第五节 选择阻波器 阻波器型号有：GZ—300GZ—500GZ—800根据110kV出线电流，选择GZ—300阻波器已经足够了。 第六章 继电保护 第一节 主变压器保护的种类 ①、差动保护； ②、瓦斯保护； ③、主变有载分接开关瓦斯保护； ④、压力释放保护； ⑤、后备保护； 第二节 110kV线路及备用电源自投装置 不装设保护,线路故障时,由对侧开关跳闸； 在两回线路间及桥断路器上装设备用电源自投装置，自投装置满足各种运行方式的要求,变压器内部故障时闭锁BZT。 第三节 10kV线路保护配置 电流速断保护、过电流保护、三相一次重合闸、接地自动选线、低频低压减载。 第四节 10kV电容器保护配置 开口三角电压保护、限时电流速断、过电流保护、过电压保护、低电压保护，接地自动选线。 第五节 站用变自投装置 站用变0.38kV分段断路器设备用电源自投装置。 第七章 操作闭锁 使用DNBS-II微机防误闭锁装置一套。该系统与微机监控系统有通信联系。所内断路器、隔离开关、接地刀闸和带电小间门等均具有防误操作闭锁功能。 第八章 设备安全距离 第一节 110kV安全净距离 A1=0.9m； A2=1m； B1=1.65m； B2=1m； C=3.4m； D=2.9m。 第二节 110kV安装尺寸 幅垂：0.9—1.1m； 线间距离： 门型架：2.2m； 出线架：2.2m； π型架：3.0m。 架构高度： 母线架：7.3m； 出线架：10.0m； 双层架：13.0m。 架构高度： π型母线架：6.0m； 门型母线架：8.0m； 出线架：8.0m。 设备支架高度： 隔离开关支架：2.7m； TA、TV支架：2.5m； 避雷器支架：2.5m； 耦合电容器支架：2.5m。 这些数据是绘制110kV配电装置断面图和变电站电气总平面布置图的依据。 结 论 设计总结与体会 毕业（论文）设计参考书籍
篇五：110KV变电站设计报告
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目录
一
引言............................................................11变电站的作用....................................................12变电站设计的主要原则和分类......................................23原始资料与设计任务..............................................2二
设计说明书.......................................................51电气主接线设计..................................................51.1电气主接线设计概述
..........................................51.2电气主接线的基本形式
........................................1.3电气主接线选择
..............................................2变电站主变压器选择.............................................102.1主变压器的选择
.............................................112.2主变压器选择结果
...........................................12三
设计计算书......................................................131短路电流计算...................................................131.1短路的危害
.................................................131.2短路电流计算的目的.........................................141.3短路电流计算方法
...........................................131.4短路电流计算
...............................................141.4.1110kv侧母线短路计算
..................................161.4.210kv侧母线短路计算
...................................182电气设备的选择.................................................2word版本整理分享
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2.1导体的选择和校验
...........................................212.1.1110kv母线选择及校验
.................................2222.1.210kv母线选择及校验
...................................222.2断路器和隔离开关的选择及校验
...............................232.2.1110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验
..................242.2.210kv侧断路器及隔离开关的选择及校验
...................262.3电压互感器和电流互感器的选择
...............................282.3.1电流互感器的选择.......................................282.3.2电压互感器的选择.......................................293防雷与接地方案的设计...........................................313.1防雷保护
...................................................313.2接地装置的设计
.............................................31参考文献...........................................................36附录...............................................错误！未定义书签。
附录一
电气主接线图
...........................错误！未定义书签。
附录二110KV屋外普通中型单母线分段接线的进出线间隔断面图错误！未定义书签。
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一
引言
1.变电站的作用
一、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。
变电站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。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：
（1）枢纽变电站；位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330—500kv的变电站，成为枢纽，全所停电后，将引起系统解列，甚至出项瘫痪。
（2）中间变电站：高压侧以交换潮流为主，其系统变换功的作用。或使长距离输电线路分段，一般汇聚2—3个电源，电压为220—330kv，同时又降压供当地供电，这样的变电站起中间环节的作用，所以叫中间变电站。全所停电后，将引起区域电网解列。
（3）地区变电站：高压侧一般为110—220kv，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。全所停电后，仅使该地区中断供电。
（4）终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧的电压为110kv，经降压后直接向用户供电的变电站，即为终端变电站。全所停电后，只是用户受到损失。
二、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。所有这些质量指标，都必须采取一切手段来予以保证。
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（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。
2.变电站设计的主要原则和分类
变电站设计的原则是：安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效、，努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性、灵活性、时效性和和谐性的协调统一。1.统一性：建设标准统一，基建和生产标准统一，外部形象提醒公司企业的文化特征。2.可靠性：主接线方案安全可靠。3.经济性，按照利益最大化原则，综合考虑工程初期投资与长期运行费用，追求设备寿命期内最佳经济效益。4.先进性：设备选型先进合理，占地面积小，注重环保，各项技术经济可比指标先进。5.适应性：综合考虑不同地区的实际情况，要在系统中具有广泛的适应性，并能在一定时间内对不同规模，不同形式，不同外部条件均能适应。6.灵活性：规模划分合理，接口灵活，组合方案多样，规模增减方便，能够运行于不同的情况环境下。7.时效性：建立滚动修改机制，随着电网的发展和技术的进步，不断更新、补充和完善设计。8.和谐性：变电站的整体状况与变电站周边人文地理环境相协调
变电站设计的分类按照变电站标准方式、配电装置型式和变电站规模3个层次进行划分。
（1）按照变电站布置方式分类。110kv变电站分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类。在变电站设计中，户外变电站是指最高电压等级的配电装置、主变布置在户外的变电站；户内变电站是指配电装置布置在户内，主变布置在户内、户外或者户内的变电站。半地下变电站是指主变布置在地上，其它主要电气设备布置在地下建筑内的变电站；地下变电站是指主变及其他主要电气设备布置在地下建筑内的变电站。
（2）按配电装置型式分类。110kv配电装置可再分为常规敞开式开关设备和全封闭式组合电气2类进行设计。
（3）按变电站规模进行分类。例如户外AIS变电站，可按最高电压等级的出线回路数和主变台数、容量等不同规模分为终端变电站、中间变电站和枢纽变电站。
3.原始资料与设计任务
一、题目：110/10kV变电所电气部分设计
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二、变电所有关资料。
变电所编号
最大负荷（MW）
功率因数cosφ
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｐ１
Ｐ２
Ｐ３
０．９
０．９
０．９
Ａ或Ｂ
Ａ或Ｂ
Ａ或Ｂ
６５
７０
５５
负荷曲线
重要负荷（％）
（２）环境最高气温４００Ｃ，最热月最高平均气温３２０Ｃ。
（３）变电所１０ｋＶ侧过电流保护动作时间为１ｓ。
（４）１１０ｋＶ输电线路电抗按０．４Ω／ｋｍ计算。
（５）发电厂、变电所地理位置图如图１所示。
（６）典型日负荷曲线如图２所示。
三、设计文件及图纸要求
（１）设计说明书一份。
（２）设计计算书一份。
（３）变电所主接线图一张，word版本整理分享
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S系统L1L4L52×LGJ-240L2BP2L3CP3AP1GG
图１
发电厂、变电所地理位置接线图
汽轮发电机数据：ＱＦＱ－５０－２，５０ＭＷ，ｃｏｓφ＝０．８，Ｘ“ｄ＝０．１２５
变压器数据：ＳＦ７－４００００／１２１±２×２．５％，Ｕｋ％＝１０．５，Ｐｋ＝１７４ｋＷ
10080604020036912151821241008060402003691215182124（ａ）
（ｂ）
图２
典型日负荷曲线
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三、设计任务
一、设计说明书：
1、简要说明所设计变电所在电力系统中的地位（终端）；
2、变电所主变压器的台数、容量、具体的型号；
3、采用的主接线的形式[单母线分段（B所）、桥式（A、C所）];?
4、所用变得数量、型号规格（50kva或100kva的干式变压器）；
5、其他高压电器：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的规格型号；
二、设计计算书
1、在你设计的变电所选取110kv、10kv两个短路点，计算短路电流；（元件等效电抗--等效电路--网路简化--转移电抗--计算电抗--短路电流标幺值--短路电流有名值）；
2、依据短路电流和正常负载电流选取断路器；并作动稳定、热稳定校验；
3、依据负荷电流选取隔离开关、电流互感器，并按短路电流进行动稳定、热稳定校验；
4、选取电压互感器、避雷器；
5、按负荷曲线和负载电流选取母线规格，并做动稳定、热稳定校验；
二
设计说明书
(一)
.电气主接线设计
发电厂和变电所的电气主接线是指由发动机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路，电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。
1.1电气主接线设计概述
一、对电气主接线的基本要求
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现代电力系统是一个巨大的、严密的整体，各个发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足一下基本要求。
（1）运行的可靠
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，能尽快的推出设备。切除故障停电时间短，影响范围就最小，并且再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。复杂的接线不但不便于操作，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者不必要的停电。
（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，使其尽可能的发挥经济效益。
（5）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，在选择主接线时还应考虑到具有扩建的可能性。
变电站电气主接线的选择，主要取决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。
二、变电站电气主接线的设计原则
电气主接线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，兼顾运行和维护的方便，尽可能地节省投资，就进取材，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。
电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。他与电力系统、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，正确处理他
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们之间的关系，合理的选择主接线方案。
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，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。
(1)接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少的或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥型接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110—220kv配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥型接线，当出线不超过4回时，一般采用单母线接线，在枢纽变电站中，当110—220kv出线在4回及以上时，一般采用双母线接线。在大容量变电站中，为了限制6—10kv出线上的短路电流，一般可采用下列措施：1.变压器分列运行2.在变压器回路中装置分裂电抗器。3.采用低压侧为分裂绕组的变压器。4.出线上装设电抗器。
(2)断路器的设置：根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。
(3)为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够
的资料时，可采取下列数据：1.最小负荷为最大负荷的60—70%，如主要农业负荷时则取20—30%；2.负荷同时率取0.85—0.9，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.95—1；3.功率因数
一般取0.8；４.线损平均取5%。
三、电气主接线设计步骤
（1）分析原始资料
1.本工程情况
包括变电站类型，设计规划容量（近期，远景），主变台数及容量，最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。
2.
电力系统状况
包括电力系统近期及远景规划（5—10年），变电站在电力系统中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。
主变压器中性点接地方式是一个综合问题，他与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器的运行安全以及对通信线路的干扰等。我国一般对35kv及以下电压电力系统采用中性点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地），又称小电流接地系统，对110kv就以上高压系统，皆采用中性点直接接地系统，有称大电流接地系统。
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3.
负荷情况
包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷的原始资料是设计主接线的基础数据，电力负荷预测工作是电力规划工作的重要组成部分，也是电力规划的基础。对电力负荷的预测不仅应有短期负荷预测，还应有中长期负荷预测，对电力负荷预测的准确性，直接关系着发电厂和变电站电气主接线设计成果的质量，一个优良的设计，应能经受当前及较长远时间（5—10年）的检验。
4.
环境条件
包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、水文、地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均有影响，特别是我国土地辽阔，各地气象、地理条件相差较大，应予以重视。
5.设备制造情况
这往往是设计能否成立的重要前提，为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制造能力和供货情况、价格等质量汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可靠性。
（2）主接线方案的拟定与选择
根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，根据对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等不同的考虑，可拟定出若干个主接线方案（近期和远景）。依据对主接线的基本要求，从技术上论证并淘汰一些明显不合理的方案，最终保留2—3个技术上相当，有能满足任务书要求的方案，再进行经济比较，结合最新技术，最终确定出在技术上合理、经济山可行的最终方案。
（3）短路电流计算和主要电气设备选择
对选定的电气主接线进行短路电流计算，并选择合理的电气设备。
（4）绘制电气主接线
对最终确定的电气主接线，按照要求，绘图。
1.2电气主接线的基本形式
主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种接线方式，它以电源和出线为主体。由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源回路数不同。且各回馈线中所传输的容量也不一样，因而为便于电能的汇集和分配，再进出线较多（一般超过4回），采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。而与有母线的接线相比，无汇流母线的接线使用电气设备较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的发电厂和变电站。
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有汇流母线的接线方式可概括为单母线接线和双母线接线两大类，无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。
1.3电气主接线选择
依据原始资料，经过分析，根据可靠性和灵活性经济性的要求，高压侧有4回出线，其中两回备用，宜采用双母线接线或单母线分段接线，中压侧有6回出线，其中两回备用，可以采用双母线接线、单母线分段接线方式，低压侧有11回出线，其中两回备用，可以采用单母线分段、单母线分段带旁路母线的接线方式，经过分析、综合、组合和比较，提出三种方案：
方案一：110kv侧采用双母线接线方式，10kv侧采用单母线分段接线方式。
110kv侧采用双母线接线方式，优点是运行方式灵活，检修母线时不中断供电，任一组母线故障时仅短时停电，可靠性高。缺点是，操作复杂，容易出现误操作，检修任一回路断路器时，该回路仍需停电或短时停电，任一母线故障仍会短时停电，结构复杂，占地面积大，投资大。10kv侧采用单母线分段接线方式，供给市区工业与生活用电，由于一级负荷占25%左右，二级负荷占30%左右，一级和二级负荷占
55%左右，采用单母线分段接线方式，优点是接线简单清晰，操作方便，造价低，扩展性好，缺点是可靠性灵活性差。方一主接线图如下：
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图1—1方案一主接线图
方案二：110kv侧采用双母线接线方式，10kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式
方案二的主接线图如下：
图1—2方案二主接线图
对于上述两种方案综合考虑：
因此110kv侧采用单母线分段接线方式就能满足可靠性和灵活性及经济性要求，10kv侧，采用单母线分段接线方式。宜采用第二
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(二)
.变电站主变压器选择
主变压器的选择：再各级电压等级的变电站中，变压器是主要的电气设备之一。其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器台数、容量和型号是变电站可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发、利用、节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的台数、容量和型号，提高网络的经济运行将具有明显的经济效益。
2.1主变压器的选择
一、主变压器台数的选择
在变电站设计过程中，一般需要装设两台主变压器，防止其中一台出现故障或检修时中断对用户的供电。对110kv及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源，或变电所的重要负荷有中、低压侧电网取得备用电源时，可只装设一台主变压器，对大型超高压枢纽变电站，可根据具体情况装设2—4台主变压器，以便减小单台容量。因此，在本次设计中装设两台主变压器。
二、主变压器容量的选择
1、主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。
2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%（220kV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷S?和大部分II类负荷S?(220kV及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部I类负荷S?和II类负荷S?)，即
（n?1）SN?(0.6?0.7)Smax和（n?1）SN?S??S?
（4-1）
最大综合计算负荷的计算：
?mPimax?
Smax?Kt???cos???(1??%)
（4-2）
i??i?1式中，Pimax—各出线的远景最大负荷；
m—出线回路数；
cos?i—各出线的自然功率因数；
Kt—同时系数，其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越小，一般在0.8～0.95之间；
?%—线损率，取5%。
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因此，由原始材料可得：
35kv侧：
S1?(2?2?3?2.5?1.5?2)/0.9?14.44MVA
10kv侧：
S2?2.5/0.78?2.5/0.78?2.5/0.75?1.5/0.73?
1.5/0.73?1/0.75?1.5/0.78?1.5/0.8?2/0.8?1/0.78?1/0.78?24.053MVA
则总的负荷为：S总?S1?S2?38.493MVA
取Kt=0.85，则：
Smax?0.85?38.493?1.05?34.355MVA
则，SN?0.7Smax?0.7?34.355?24.0485MVA
因此主变容量为：SN?24.0485MVA
三、主变压器型号的选择
1.相数选择
变压器有单相变压器组和三相变压器组。在330kv及以下的发电厂和变电站中，一般选择三相变压器。单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高。只有受变压器的制造和运输条件的限制时，才考虑采用单相变压器组，因此在本次设计中采用三相变压器组。
2.绕组数选择：在具有三种电压等级的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该
变压器容量的15%以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所内需要装无功补偿设备时，主变压器宜选用三绕组变压器。
3.绕组连接方式的选择：变压器绕组的联结方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的联结方式有星形和三角形两种。高压绕组为星形联结时，用符号Y表示，如果将中性点引出则用ＹＮ表示，对于中＼低压绕组则用ｙ及ｙｎ表示；高压绕组为三角形联结时，用符号Ｄ表示，低压绕组用ｄ表示。三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响，而采用全星形的变压器用于中性点不直接接地系统时，三次谐波没有通路，将引起正弦波电压畸变，使电压的峰值增大，危害变压器的绝缘，还会对通信设备产生干扰，并对继电保护整定的准确性和灵敏度有影响。
2.2主变压器选择结果
根据以上计算和分析结果，查《发电厂电气主系统》可得，选择的主变压器型
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号为：SFSZ9-25000/110。
主要技术参数如下：
额定容量：25000kVA额定电压：高压—110±8×1.25%（kv）；中压—38.5±2×2.5%（kv）；低压—10.5（kv）
连接组别：YN/yn0/d11空载损耗：21.8（kw）
短路损耗：112.5kw空载电流：0.53%阻抗电压（%）：高中:US(1?2)%?10.5；中低US(2?3)%?6.5；高低US(3?1)%?17.5，因此选择SFSZ9-25000/110型变压器两台。
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三
设计计算书
(一).短路电流计算
1.1短路的危害
（1）通过故障点的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。
（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起他们的损坏或缩短他们的使用寿命。
（3）电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量。
（4）破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至整个系统瓦解。
1.2短路电流计算的目的在变电站的设计中，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一个方面：
（1）电气主接线的比较
（2）选择、检验导体和设备
（3）在设计屋外髙型配电装置时，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。
1.3短路电流计算方法
在三相系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路电流最大，造成的危害也最严重。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠工作，因此作为选择检验电气设备的短路计算中，以三相短路计算为主。三相短路用文字符号k表示。在计算电路图上，将短路所考虑的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。在等效电路图
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上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，由于将电力系统当做有限大容量电源，短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串并联的方法即可将电路化简，求出求等效总阻抗，在换算成计算电抗，根据计算曲线查出短路电流标幺值，在换算成有名值。
1.4短路电流计算
确定短路点：在本次设计过程中，为了方便选择电气设备及校验，选取的短路点为110kv及10kv母线。
电力系统接线图为：
S1=200MVSx1=0.6L1~110KV甲交
L21200MVA~L3Sx2=0.62430151218524L42（）
2580110KV
FS市变
图1-1电力系统接线图
首先计算电路的参数：选取SB?100MVA，UB?UAV
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等值电路如下：
图1-2系统等值网络图
三相变压器：US11%?US21%?1?US(1?2)?US(3?1)?US(2?3)??1?10.5?17.5?6.5??10.7522US12%?US22%?1?US(1?2)?US(2?3)?US(3?1)??1?10.5?6.5?17.5???0.2522US13%?US23%?**则：XX11?XX21?1?US(2?3)?US(3?1)?US(1?2)??1?17.5?6.5?10.5??6.7522US11?SB10.75?100??0.43100SN100?25**XX12?XX22?**XX13?XX23?US13?SB6.75?100??0.2100SN100?25*XL1?XL1SB100?4.8??0.036322UAv115word版本整理分享
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*XL2?XL2SB100?12??0.09022UAv115SB100?0.5?32??0.1212UAv1152*XL3?XL3*XL4?XL4SB100?10??0.075622UAv115SB100?0.6??0.3UN1200SB100?0.6??0.05UN21200*XS1?XS1*XS2?XS2计算后等值电路如下
图1-3系统等值网络化简图
1.4.1110kv侧母线短路计算
网络为：
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图1-4110kV侧短路的等值电路图
△/Y变换：
图1-5110kV侧短路的等值电路图
Y/△变换：
图1-6110kV侧短路的等值电路图
则有：
图1-7110kV侧短路的等值电路图
*XJS1?X1SN1200?0.384??0.76UB100SN21200?0.2679??1.534UB100*XJS2?X2查计算曲线数字表可得：I1*?0??1.360，I1*?1??1.284，I1*?2??1.464***，，I2?0.70I?0.671I?0?2?1?2?2??0.671word版本整理分享
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换算成有名值为：
I?0??I1*(0)?I?1??I1*(1)?SN13UAvSN13UAv*?I2(0)?SN23UAvSN23UAv?1.360?2003?115?0.7?12003?115?5.5827KA
*?I2(1)??1.284?2001200?0.671??5.3317KA
3?1153?115I?2??I1*(2)?SN13UAv*?I2(2)?SN23UAv?1.464?2003?115?0.671?12003?115?5.5124KA
Ich?2.55I(0)?2.55?5.5827?14.2359KA
1.4.210kv侧母线短路计算
图1-810kV侧短路的等值电路图
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图1-910kV侧短路的等值电路图
Y/△变换：
图1-1010kV侧短路的等值电路图
图1-1110kV侧短路的等值电路图
*XJS1?X1SN1200?1.2359??2.471UB100SN21200?0.8620??10.344>3.45UB100*XJS2?X2**查计算曲线数字表可得：I1*?0??0.4135，I1?0.5??0.4151，I1?1??0.4151换算成有名值为：
I?0??I1*(0)?I?0.5??I1*(0.5)?SN13UAvSN1*?I2(0)?SN23UAvSN2?0.4135?11200??10.926KA3?10.510.3443?10.5?20011200???10.9437KA3?3710.3443?372003UAv*?I2(0.5)?3UAv?0.4151?I?1??I1*(1)?SN13UAv*?I2(1)?SN23UAv?0.4151?20011200???10.9437KA10.3443?373?37Ich?2.55I(0)?2.55?10.926?27.8613KA
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(二).电气设备的选择
在电力系统中，虽然各种电气设备的功能不同，工作条件各异，具体选择方法和校验项目也不尽相同，但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路条件来校验动、热稳定性。
本设计中，电气设备的选择包括：导线的选择，高压断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择，避雷器的选择。
2.1导体的选择和校验
裸导体应根据具体情况，按导体截面，电晕（对110kV及以上电压的母线），动稳定性和机械强度，热稳定性来选择和校验，同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。
一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根、双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。
导体的选择校验条件如下：
一、导体截面的选择：
1、按导体的长期发热允许电流选择
Ial?Imax(2-1)
当实际环境温度?不同于导体的额定环境温度??时，其长期允许电流应该用下式修正
Ial??KIal(2-2)式中
K—综合修正系数。
不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数为
K??al??(2-3)?al???
式中,?al—导体的长期发热最高允许温度，裸导体一般为70?C；
??—导体的额定环境温度，裸导体一般为25?C。
?F(?al???)
由载流量Ial?可得，正常运行时导体温度?为
R2Imax
?????（2-4）
（?al???）2Ial
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?必须小于导体的长期发热最高允许温度70?C
2、按经济电流密度选择
按经济电流密度选择导体截面可以使年计算费用最小。除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20米以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。
经济截面积用下式计算：
I
S?max
J式中，Imax—正常运行方式下导体的最大持续工作电流，计算式不考虑过负荷和事故时转移过来的负荷；
J—经济电流密度，常用导体的J值，可根据最大负荷利用时数Tmax，由经济电流密度曲线中查出来。
按经济电流密度选择的导体截面应尽量接近上式计算出的经济截面积。
二、导体的校验：
1、电晕电压校验
Ucr?Umax
220kV采用了不小于LGJ-300或110kV采用了不小于LGJ-70钢芯铝绞线，或220kV采用了外径不小于?30型或110kV采用了外径不小于?20型的管形导体时，可不进行电晕电压校验。
2、热稳定校验
按最小截面积进行校验
Smin?1QkKs
（2-5）
C当所选导体截面积S?Smin时，即满足热稳定性要求。
2.1.1110kv母线选择及校验
按导体的长期发热允许电流选择：
Imax?1.05SNUN3?1.05?38493110?3?212.14A
1.05?38493I3?110?216.06A
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查矩形导体长期允许载流量表，每相选用单条25?4mm矩形铝导体，平放时允许电流Ial?292A，集肤系数为KS?1，环境温度为34度时的允许电流为：
Ial??KIal?292?70?34?261.17?216.06，满足长期发热条件要求。
70?25热稳定校验：
短路电流热效应：Qk?Qp?Qnp
Qp?22?5.58272?10?5.33172?5.51242?57.63?kA??S
12??Qnp?TI2?0.05?5.58272?1.558?kA?2?S
2?SQk?Qp?Qnp?57.63?1.558?59.218?kA?短路前导体的工作温度为：
2Imax212.142?w?????al???2?34??70?34???57.75261.172Ial?由插值法得：
C?C2??2??w?C1?C2??91?60?57.75??93?91??91.?2??160?55Smin?11QkKs??59.218?1?106mm2?83.735mm2C91.9所选截面S?100mm2?Smin?83.735mm2，能满足热稳定性要求
2.1.210kv母线选择及校验
按导体的长期发热允许电流选择：
Imax?1.05SNUN3?1.05?24053?1458A
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24053IIal?max?3?10.5?1630A
k70?3470?25查矩形导体长期允许载流量表，每相选用单条125?8mm矩形铝导体，平放时允许电流Ial?1920A，集肤系数为KS?1.08，环境温度为34度时的允许电流为：
Ial??KIal?1920?70?34?1717?1630，满足长期发热条件要求。
70?25热稳定校验：
短路电流热效应：Qk?Qp?Qnp
QP?12?10.9262?10?10.94372?10.94372?119.73?kA??S
12??Qnp?TI2?0.05?10.9262?5.97?kA?2?S
2?SQk?Qp?Qnp?119.73?5.97?125.7?kA?短路前导体的工作温度为：
2Imax16302?w?????al???2?34??70?34???59.9519202Ial?由插值法得：
C?C2??2??w?C1?C2??91?60?59.95??93?91??91.02?2??160?55Smin?11QkKs??125.7?1?106mm2?123.17mm2C91.02所选截面S?1000mm2?Smin?123.17mm2，能满足热稳定性要求
2.2断路器和隔离开关的选择及校验
高压断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并且经过经济技术方面都比较厚才能确定。根据目前我国高压
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断路器的生产情况，电压等级在10Kv～220kV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器。
高压断路器选择的技术条件如下：
1、额定电压选择：
UN?UNs
（2-6）
2、额定电流选择：
IN?Imax
（2-7）
3、额定开断电流选择：
INbr?Ik
（2-8）
4、额定关合电流选择：
iNcl?ish
（2-9）
5、热稳定校验：
It2t?Qk
（2-10）
6、动稳定校验：
ies?ish或Ies?Ish
（2-11）
隔离开关的选择，由于隔离开关没有灭弧装置，不能用来开断和接通负荷电流及短路电流，故没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。
2.2.1110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验
1.断路器的选择和校验
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指导
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流过断路器的最大持续工作电流：
Imax?1.05SN3UN?1.05?384933?110?212.14A
选择及校验过程如下：
（1）额定电压选择：
UN?UNs?110kV
（2）额定电流选择：
IN?Imax?212.14A
（3）额定开断电流选择：
由上述短路计算得，Ik?5.5827kA
所以，INbr?Ik?5.5827kA
（4）额定关合电流选择：
ish?2.55ik?2.55?5.5827?14.2359kA
iNcl?ish?14.2359kA
根据以上条件查手册，选择的满足要求的高压断路器的型号为SW6—110Ⅰ/1200，技术参数如下表：
表2-1SW6—110Ⅰ/1200技术参数表
型号
SW6—110Ⅰ/120额定电压/kV110额定电流/A1200额定开断动稳定电电流/kA
流/kA
31.580热稳定电流/kA
固有分闸时间/S
4s31.50.04（5）热稳定校验：
It2t?Qk
根据110kV侧短路计算结果，查短路电流周期分量计算曲线数字表，计算短路电流，从而：
Qk?Qp?Qnp
Qn?22?5.58272?10?5.33172?5.51242?57.63?kA?12???S
Qnp?TI2?0.05?5.58272?1.558?kA?2?S
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指导
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Qk?Qp?Qnp?57.63?1.558?59.218?kA?
根据表6-1数据，得
It2t?31.52?4?3969?kA?
所以，It2t?Qk
2?S2?S
即满足热稳定校验。
（6）动稳定校验：
根据表6-1数据，ies?80kA
由110kV短路计算结果得，ish?14.2359kA
所以，ies?ish
即满足动稳定校验。
2隔离开关的选择与校验
隔离开关的选择，没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。
选择及校验过程如下：
（1）额定电压选择：
UN?UNs?110kV
（2）额定电流选择：
IN?Imax?212.14A
根据以上条件查手册，选择的满足要求的隔离开关的型号为GW5—110Ⅱ/630，其技术参数如下表：
表2-2GW5—110Ⅱ/630技术参数表
型号
额定电压
额定电动稳定电热稳定电流/kA
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/kVGW5—110Ⅱ/63110流/A630流/kA
504s20（3）热稳定校验：
It2t?Qk
It2t?202?4?1600?kA?
所以
It2t?Qk
即满足热稳定校验。
（4）动稳定校验：
根据表6-2数据，ies?50kA
由110kV短路计算结果得，ish?14.2359kA
所以，ies?ish
即满足动稳定校验。
2?s
2.2.210kv侧断路器及隔离开关的选择及校验
1.断路器的选择和校验
选择最大负荷支路进行最大持续工作电流计算，则有
Imax?1.05SN3UN?1.05?2500?202.07A
3?10?0.75选择及校验过程如下：
（1）额定电压选择：
UN?UNs?10kV
（2）额定电流选择：
IN?Imax?202.07A
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（3）额定开断电流选择：
由上述短路计算得，Ik?10.926kA
所以，INbr?Ik?10.926kA
（4）额定关合电流选择：
ish?2.55ik?2.55?10.926?27.8613kA
iNcl?ish?27.8613kA
根据以上条件查手册，选择的满足要求的高压断路器的型号为SN10-10Ⅰ/630，技术参数如下表：
表2-3SN10-10Ⅰ/630技术参数表
型号
SN10-10Ⅰ/63额定电压
额定电/kV流/A10630额定开断动稳定电电流/kA
流/kA
1640热稳定电流/kA
固有分闸时间/S
2s160.04（5）热稳定校验：
It2t?Qk
根据10kV侧短路计算结果，查短路电流周期分量计算曲线数字表，计算短路电流，从而：
Qk?Qp?Qnp
Qn?12?10.9262?10?10.94372?10.94372?119.73?kA?12???S
Qnp?TI2?0.05?10.9262?5.97?kA?2?S
2?SQk?Qp?Qnp?119.73?5.97?125.7?kA?
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根据表6-5数据，得
It2t?162?4?1024?kA?
所以，It2t?Qk
即满足热稳定校验。
（6）动稳定校验：
根据表6-5数据，ies?40kA
由10kV短路计算结果得，ish?27.8613kA
所以，ies?ish
即满足动稳定校验。
由于按按该母线最大工作电流选定的断路器是该电压级别的最小型号，那么如果按各个负荷算计出来的工作电流选择的设备至少也应是这个型号。
2隔离开关的选择与校验
隔离开关的选择，没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。
选择及校验过程如下：
选择第大负荷支路进行最大持续工作电流值进行选择，则有
（1）额定电压选择：
UN?UNs?10kV
（2）额定电流选择：
IN?Imax?202.07A
根据以上条件查手册，选择的满足要求的隔离开关的型号为GN6—10T/400，其技术参数如下表：
表2-4GN6—10T/400技术参数表
型号
额定电压
额定电流
动稳定电流
热稳定电流/kA
/kV/A/kA
5s2?S
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GN6—10T/40104004014（3）热稳定校验：
It2t?Qk
It2t?142?5?980?kA?
所以，It2t?Qk
即满足热稳定校验。
（4）动稳定校验：
根据表6-6数据，ies?40kA
由10kV短路计算结果得，ish?27.8613kA
所以，ies?ish
即满足动稳定校验。
对于其他支路由于在满足动稳定行的前提下，按支路的最大工作电流选定的隔离开关是该级别的最小型号，那么如果按其他各个负荷算计出来的工作电流选择的设备至少也应是这个型号。
2?S
2.3电压互感器和电流互感器的选择
2.3.1电流互感器的选择
（1）额定电压的选择：
电流互感器的额定电压UN不得低于其安装回路的电网额定电压UNs，即
UN?UNs
（2-12）
（2）额定电流的选择：
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电流互感器的额定电流IN1不得低于其所在回路的最大持续工作电流Imax，即
IN1?Imax
（2-13）
为了保证电流互感器的准确级，Imax应尽可能接近IN1(一)
110kv侧电流互感器的选择
额定电压：UN?UNs?110KV
额定电流：IN1?Imax?212.14A
查表，选用选LCWD－110－(50~100)～(300~600)/5型，如下表所示：
表2-5LCWD－110－(50~100)～(300~600)/5技术参数
型号
准确级次
二次负荷(Ω)10%倍数
额定电流比级次组合
1s热稳定动稳定倍(A)数
1级
3级
二次负荷(Ω)倍数
倍数
(50-100)～LCWD-110(300-600)/5D1D11.21.2240.81.2307515150因为IN1??50~100?~?300~600?A，Imax?212.14A，所以IN1?Imax
(二)
10kv侧电流互感器的选择
额定电压：UN?UNs?10KV
额定电流：IN1?Imax?1458A
查表，选用LBJ－10－2000～6000/5型，如下表所示：
表2-6LBJ－10－2000～6000/5技术参数
二次负荷(Ω)型号
额定电流比(A)级次组合
准确度
LBJ-102000～6000/50.5/D11/D0.510.5级
1级
3级
2.42.410%倍数
<10<101s热稳定
动稳定倍倍数
数
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D/DD
4.0≥15因为IN1?2000~6000A，Imax?1458A，所以IN1?Imax
2.3.2电压互感器的选择
(一)
110kv侧电压互感器的选择
U1?110KV
UN?110KV
1．一次电压U1：1.1UN?U1?0.9UN
2．二次电压U2N：U2N?103．准确等级：1级
查表，选择JCC－110型，如下表所示：
表2-7JCC－110技术参数
型式
单相
JCC-110额定变比
在下列准确等级下额定容量(VA)1级
5003级
1000最大容量(VA)2000110000/10(二)
10kv侧电压互感器的选择
U1?10KV
UN?10KV
1．一次电压U1：1.1UN?U1?0.9UN
2．二次电压U2N：U2N?103．准确等级：1级
由以上查表，选择JDZ－10型，如下表所示：
表2-8JDZ－10技术参数
型式
单相
JDZ-10额定变比
10000/100在下列准确等级下额定容量(VA)0.5级
801级
1503级
300最大容量(VA)50word版本整理分享
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(三).防雷与接地方案的设计
3.1防雷保护
3.1.1直击雷保护
直击雷过电压：雷电直接击中电气线路、设备或建筑物而引起的过电压，又称直击雷。在雷电的主放电过程中，其传播速度极快（约为光速的50%-10%），雷电压幅值达10-100MV，雷电流幅值达数百千安，伴以强烈的光、热、机械效应和危险的电磁效应以及强烈的闪络放电，具有强烈的破坏性和对人员的杀伤性。
110KV配电装置、主变压器为户外布置、采用在构架上设置2支避雷针，及其余设备均为户内布置，采用配电楼屋顶设避雷带，和避雷针联合作为防直击雷保护，确保户外主变压器、110KV配电装置在其联合保护范围内。避雷带采用Ф16的热镀锌圆钢，避雷针与建筑物钢筋隔离，并采用3根引下线与主接地网相连接，连接点与其他设备接地点的电气距离应满足规范要求。
3.1.2侵入波保护
雷电波入侵(高电位侵入):架空线路遭受雷击或感应累的影响,在线路上形成沿线路传播的高电压行波.此种电压波入侵到建筑物内或进入电气设备造成过电压。据统计城市中雷击事故的50%-70%是由于这种雷电波侵入造成的。因此，在工厂中应予以重视，对其危害给予足够的防护。为防止线路侵入雷电波的过电压，在110KV进线，35KV母线及10KV每段母线上分别安装氧化锌避雷器。为保护主变压器中性点绝缘，在主变110KV侧中性点装设氧化锌避雷器。
3.2接地装置的设计
本变电站主接地网以水平接地体加垂直地极构成，水平接地体采用Ф16热镀锌圆钢，垂直接地极用∠50×50×2500和∠50×50×3000两种长度的热镀锌角钢，布置尽量利用配电室以外的空地。变电站主接地网的接地电阻应满足R≤0.5Ω的要求。根据原始资料有，土壤电阻率为100欧，根据公式：
0.5?
S取S?10000m2，则有，R?R?0.5?0.5?1000??0.5?0.5满足
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如实测接地电阻值不能满足要求，则需扩大接地网面积或采取其他降阻措施。
所有设备的底座或基础槽钢均采用Φ16的热镀锌圆钢焊接并接入主接电网，与主接地网可靠焊接。带有二次绕组的设备底座应采用两根接地引下线，与电网两个不同点可靠焊接。施工中应保证避雷针（网）引下线与主接地网的地下连接点至变压器和10KV及以下设备的接地线与接地网的地下连接点沿接地体的长度不小于15m。
变电站四周与人行道相邻处，设备与主网相连接的均压带。
主控室内采取防静电接地及保护接地措施。
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参考文献
[1]朱雪淩，查丛梅，许强.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2009.[2]许珉，孙丰奇.发电厂电气主系统[M].北京：机械工业出版社，2011.[3]孟祥萍，高嬿.电力系统分析[M].北京：高等教育出版社，2004.[4]何仰赞.电力系统分析[M].华中科技大学出版社，2002.[5]水利电力部西北电力设计院.电力工程电力设计手册：电气一次部分[M].北京：水利电力出版社，1989.[6]唐岳柏.浅议110kv变电站电气主接线的选择科技创新导报
[7]宋继成.220—500kV变电所二次接线.中国电力出版社，1996.[8]李隆淳.浅析变电站的防雷保护设计[J].金卡工程（经济与法），2010[9]廖世海.关于变电站系统设计的研究[J].中国新技术新产品，2010.[10]李小龙.我国变电站设计的研究现状与发展趋势[J].黑龙江科技信息，2010.[11]孟祥东.浅谈无人值班变电站设计原则及应用[J].科技信息，2010.[12]刘兆辉.变电站综合自动化系统[J].黑龙江科技信息，2010.[13]杨毅涵.电力系统基础[M].北京：中国电力出版社，2002.[14]傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京：中国电力出版社，2004[15]ValtariandP.Verho.ReauirementsandProposedSolutionsforFutureSmartDistributionSubstations,JournalofEnergyandEngineering5(2011)766-775,August31,2011word版本整理分享
篇六：110KV变电站设计报告
普雄110kV输变电新建工程
初步设计
第二卷
技术部分
第三册
变电工程
二〇一一年九月
普雄110kV输变电新建工程
初步设计
第二卷
技术部分
第三册
变电工程
批
准：
审
核：
校
核：
编
写：
二〇一一年九月
第二卷
第三册
变电工程
目
录
普雄110kV输变电新建工程
变电站设计
1概述
1.1主要设计原则
本工程设计执行现行国家及行业的相关设计规程、规范（技术标准），主要设计技术标准如下：
GB50059-9235—110千伏变电所设计规范
GB50060-9235—110kV高压配电装置设计规范
DL/T5056-1996变电所总布置设计技术规程
GB50052-95供配电系统设计规范
GB11022高压断路器通用技术条件
GB311.1高压输变电设备的绝缘配合
GB/T15544-1995三相交流系统短路电流计算
GB50062-92电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB50229-1996火力发电厂与变电站设计防火规范
GB50217-94电力工程电缆设计规范
GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器
GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合
GB50062-1992电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB50227-1995并联电容器装置设计规范
GB50260-1996电力设施抗震设计规范
GB50011-20XX建筑物抗震设计规范
GBJ16-1987建筑设计防火规范（修订本）（20XX年版）
DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T621-1997交流电气装置的接地
DL/T5136-20XX火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定
DL/T5147-20XX电力系统安全自动装置设计技术规定
DL/T667-1999远动设备及系统
DL5103-199935kV～110kV无人值班变电所设计规程
DL5134-20XX变电所给水排水设计规程
DL/T5222-20XX导体和电器选择设计技术规程
DL/T5137-20XX电测量及电能计量装置设计技术规程
DL/T5044-1995火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定
NDGJ96-1992变电所建筑结构设计技术规定
建筑、消防、环保等其它现行行业标准
1.2气象条件
根据本线路调查资料，结合全国典型气象区的划分，确定本工程线路设计用气象条件如下表：
表1工程沿线参证气象站一般气候条件统计表
项
目
单位
越西站
观测场标高
年平均气压
年平均气温
气温
极端最高气温
极端最低气温
最冷月平均气温
湿度
平均相对湿度
冬季平均相对湿度
年平均风速
最大风速
年平均降雨量
一日最大降雨量
年平均雨日数
mhpa℃
℃
℃
℃
％
％
m/sm/smmmmd1659.0832.213.234.5-8.54.174681.417.01118.3160.1162.5风速
降雨
天气
日数
年平均雾日数
年平均积雪日数
年平均冰雹日数
年平均大风日数
年平均雨凇日数
年平均雷暴日数
年最多雷暴日数
dddddddcmcm1.25.21.110.4/75.99816/其它
2建设规模
最大积雪深度
最大冻土深度
本站110kV侧终期采用单母线接线、35kV终期采用单母线分段接线、10kV终期采用单母线分段接线，建设规模如下：
主变容量：最终2×25MVA，采用三相三绕组有载调变压器。
电压等级：110/35/10.5kV；
110kV出线：本期出线2回，最终出线4回。110kV接线形式本期为单母线接线，最终采用单母线分段接线，采用户外敞开式布置形式。
35kV进线：本期进线1回，最终4回，35kV接线形式为单母线分段接线，采用户内布置形式。
10kV出线：本期出线1回，最终6回；10kV接线形式本期为单母线分段接线，采用户内布置形式。
3.变电站主体专业工程设计
3.1接入系统
3.1.1工程概况
普雄变电站是普雄河干流电站的汇集点。普雄河干流共分七级开发，总装机容量67.9MW，分别为依呷电站（2.5MW），尔普电站（10MW）,永兴一级电站（4MW）,永兴二级电站（4MW）,普雄一级电站（6.4MW）,普雄二级电站（11MW）,铁西电站（6MW）。普雄变电站电力送出方案涉及的范围是除已投产的铁西电站以外的其他六级电站，总容量37.9MW。
3.1.2接入系统
根据《关于凉山州普雄河流域梯级电站互联及电力送出方案的批复》和结合越西县电网现状，作普雄110kV变电站接入系统方案：
1）在普雄镇北侧新建一座普雄110kV变电站，通过一回110kV线路接入越西220kv变电站。
2）依甲、尔普电站通过一回35kV线路串接入普雄110kV变电站。
3）普雄一级、普雄二级、永兴二级各出一回35kV线路接入永兴一级电站，永兴一级电站汇集电力后通过一回110kV线路接入普雄110kV变电站。
3.2电气主接线
3.2.1.方案比较见电气主接线方案比较图。
3.2.2电气主接线
本站110kV侧终期采用单母线接线、35kV终期采用单母线分段接线、10kV终期采用单母线分段接线，建设规模如下：
1)
主变：
容量：最终2×25MVA，采用三相三绕组有载调变压器。
电压等级：110/35/10.5kV；
2)
110kV出线：
本期进线1回，出线1回，110kV接线形式本期为单母线接线，采用户外敞开式布置形式。
3)
35kV进线：本期进线1回，最终4回，35kV接线形式为单母线分段接线，采用户内布置形式。
4)
10kV侧：
进线：本期无进线回路。
出线：本期出线1回，最终6回；10kV接线形式本期为单母线分段接线，采用户内布置形式。
5)
详见普雄110kV变电站电气主接线图
3.3各电压等级配电装置型式及设备选择
3.3.1短路电流计算
1）计算依据及参数
a
电气主接线。
b
短路点的确定：为了选择、校验电气设备所需的最大短路电流值，短路点选择任一主变高压侧为d-1点,主变中压侧为d-2点,主变低压侧为d-3点。
c
按网络等值阻抗法计算（采用标幺值计算）。
d
系统基准容量100MVA。
e
变压器主要参数：T1=T2=25MVAUk（I-II）=18%,Uk（I-III）=10.5%,Uk（II-III）=6.5%，2）计算结果
短路点
短路点
平均电压I"(kA)(kV)
三相短路电I4(KA)流冲击值
ich(KA)
d-1d-2d-33.3.2.电气设备选择
11538.510.525.629.28714.9225.629.28714.9267.0775.7363439.091）
主变压器选用110kV三相三绕组有载调压变压器，变压器型号为：SSZ9－25000/110,YN,yno.d11。
2）110kV断路器，LW25-126，1250A，31.5kA，弹簧操作机构。
3）110kV隔离开关，GW5-110GD/600，1250A，31.5kA。
4）110kV电容式电压互感器：TYD-110/√3-0.02H(母线型)，爬电比距≥2.5cm/kV110/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1kV。
5）110kV电流互感器，LB6-110.6）
氧化锌避雷器：110kV，102/266W，附放电计数器。
7）35kV开关设备：选用金属铠装中置式开关柜（KYN61A-40.5型），内装真空断路器额定电压为35kV，断路器额定电流为630A、开断电流25kA。
7）10kV开关设备：选用金属铠装中置式开关柜（KYN28-12型），内装真空断路器额定电压为12kV，断路器额定电流为1250A、开断电流25kA。
以上户外电气设备按III级污秽地区选型。全部设备选择为高原型
3.3.3.详见电气设备材料表
3.4电气总平面
110kV普雄变电站电气总平面布置根据建设规模、结合进站道路和110kV进出线方向，力求紧凑合理、出线方便、减少占地面积的原则，参考《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册（补充分册）》A-4方案进行合理布置。
110kV设备布置在站区北侧，采用架空进线；生产综合楼位于站区南侧，为单层建筑，布置有10kV配电室、主控制室及附属室等；进站道路及大门位于变电站西侧。
主变压器平行布置在110kV配电装置及10kV配电室之间，110kV侧中性点设备布置在主变压器右侧。
35kV配电装置采用户内高压开关柜布置方式，架空出线，主变压器35kV进线以电缆引入35kV高压开关柜。
10kV配电装置采用户内高压开关柜布置方式，电缆出线，主变压器10kV进线以矩形铜母线经穿墙套管通过封闭母线桥引入10kV高压开关柜。
详见附图:《电气总平面布置图》
3.5防雷接地、照明及站用电
3.5.1过电压保护
110kV、35kV、10kV主母线，主变高低压两侧及主变110kV侧中性点均装设氧化锌避雷器作为过电压保护。主变110kV侧中性点均装设放电间隙及隔离开关，变压器中性点接地方式可以选择不接地或直接接地方式，满足系统不同的运行要求。
按DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的规定，在110kV进出线侧装设氧化锌避雷器。
3.5.2防雷
为了防止大气雷电对电气设备的直接袭击，在变电站内设置4支40米高独立避雷针形成联合保护网，配合出线杆塔的避雷针尖。详见附图:《防雷保护范围布置图》
3.5.3接地
变电站的接地采用以水平敷设接地带为主，辅助以垂直接地极的混合人工接地网，接地网外缘闭合。本站主接地网的水平接地体采用-60X8镀锌扁钢，垂直接地体采用∠50×50×5的镀锌角钢。变电站主接地网的接地电阻按满足DL/T621-1997《交流电气装置的接地》的要求设计。工频接地电阻在任何季节均应满足规范要求值。设备的接地应满足“反措”的要求，接地引下线单独敷设，并明显标示。独立避雷针应设单独的接地装置，接地电阻R≤10欧姆且与主接地网边缘距离不小于3m，距带电设备距离不小于5m。
在主控室装设专用接地铜排与控制屏接地端子相连。
3.5.4站用电
站内用电有10kVⅠ、Ⅱ段母线上站用变压器提供。
站用电系统电压380/220V。站用电系统接线为单母线分段接线方式，选用智能交流低压配电屏2面，安装在主控制室内。站用电系统设计为自动切换，并实时将该装置的所有信息量通过RS485通信串口直接传回到监控系统。
3.5.5照明
本站照明严格按照《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》（SDGJ56-83）进行设计并按终期规模一次性建成。
全站工作照明电压为交流220V，事故照明电压为直流220V，设事故照明自动投切装置。
开关室采用节能型高强气体放电灯为主照明，设事故照明，主控和继电器室及其他室
内照明采用新型荧光灯为主照明，设事故照明。
本站户外照明以高效的防眩通投光灯为主照明，10kV配电装置屋顶设置抗震型灯具。
3.5.6检修、通风
110kV设备场地、10kV配电室、主控室及主变压器处均设有检修配电箱。
10kV配电室及站变室设有通风机，当自然通风不能满足要求时，应采用通风机强排，通风机同时作事故排风用，主控室设两台空调通风降温。
3.5.7电缆设施及电缆防火
10kV电力电缆联络线：经柜后一次电缆沟引至户外设备处。
各级电压配电装置处均设有二次电缆沟道，各沟道均与主控制室相通以便于各控制电缆的联络及敷设，敷设时应满足电缆敷设规程规范要求。
电缆防火及阻燃措施按《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）进行设计，详见本工程消防设计。
3.5.8电气一次设备工程量表
主要设备材料表
类别
序号
12345110kV电压
设备
6789名称
SF6断路器
三相隔离开关带单接地
三相隔离开关带单接地
电流互感器
规格
LW36-126126kV1250A31.5kAGW5-110GD/1250单接地
GW5-110GD/1250双接地
单位
数量
台
台
台
只
只
只
只
米
只
4631623645018备注
LB7-1110P/10P/0.5/0.2STYD-110/3-0.01H
电容式电压互感器
110/3/0.1/3/0.1电容式电压互感器
避雷器带放电计数器
钢芯铝绞线
绝缘子串
TYD-110/3-0.02H
110/3/0.1/3/0.1Y10W-102/266LGJ-240/401设备支撑44基，母线门型架钢构架（设备支撑，（7.5m）支撑4基，出线门型门型架，横梁及必架（12.5m）支撑8基，变压器要附件）
出线门型架（10m）支撑8基，横梁（10m）8根，40m高钢结
构避雷针塔4基
1135kV铠装移开式
开关柜
35kV铠装移开式
开关柜
35kV铠装移开式
开关柜
35kV铠装移开式
开关柜
35kV铠装移开式
开关柜
35kV铠装移开式
开关柜
高压电缆
10kV铠装移开式
开关柜
10kV铠装移开式
开关柜
10kV铠装移开式
开关柜
10kV铠装移开式
开关柜
10kV铠装移开式
开关柜
共箱封闭母线
主变压器
主变中性点隔离开关
KYN-37B-40.5面
4出线断路器柜
出线PT柜（经穿墙套管架空出线）
主变
断路器柜
母线PT柜
分段
断路器柜
分段
隔离开关柜
出线断路器柜（电缆出线后架空出线）
主变
断路器柜
PT柜
站用变
断路器柜
分段
断路器柜
12KYN-37B-40.5面
435Kv电压
设备
1314151617KYN-37B-40.5KYN-37B-40.5KYN-37B-40.5KYN-37B-40.5ZR-YJV-1×18535kV面
面
面
面
米
221148018KYN28A-12-03面
610kV电压
设备
192021222324KYN28A-12-02KYN28A-12-41KYN28A-12-77KYN28A-12-55GXFM-1250A10.5kV
63kASSZ9－25000/110110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5GW13-72.5/630面
面
面
面
米
台
台
台
套
套
台
222150222223主变及中性点
25262728主变中性点避雷器
YH1.5W-72/186中性点电流互感器
LZZBJ71-1075/5变压器运输和
基础钢轨
干式变压器
SCB9-100/10厂用
2电
30站用屏
变电站金属及混凝土隔片围墙
和钢大门
接地用铜编织线，镀锌扁钢及
必要附件
成套室内，室外照GCS
面
其他
31套
接地系统
照明系统弱电系统
电线电线
电缆桥架
万元
万元
参考价
参考价
3233明及插座设备，紧急事故照明设备
电力电缆，控制电缆，通讯电缆，光纤及电缆终端等
缆桥架，支架，托盘和固定装置
34万元
参考价
35万元
参考价
3.6电气二次
3.6.1．全站控制监测系统（1套）
变电站监控系统按采用成熟先进的计算机监控系统，按无人值班设计，其功能如下：
（1）计算机监控系统按分层分布式网络结构设计，系统分为两层，即变电站层和间隔层，具有远方控制功能。站控层网络采用100M单以太网连接。网络媒介采用光纤。
（2）按无人值班设计，站内监控系统设置两台主机兼操作员站、2台通讯服务器。站内设UPS电源一套作为站内计算机监控系统、保护装置等二次设备提供交流不停电电源。
（3）变电站监控设备、保护设备及各智能设备均考虑配置远动数据接口，根据调度管理权限，完成变电站与西昌电业局电力调度中心的通信。
（4）计算机监控系统具备防误闭锁功能，能够完成全站防误操作闭锁。
（5）保护动作及装置报警等重要信息采用硬接点方式输入测控单元。
（6）计算机监控系统配置到地调和县调的双通道上传接口，支持CDT、101、104远动通信规约。
变电站监控系统监控范围如下：
1）各电压等级的断路器以及隔离开关、电动操作接地开关、主变中性点隔离开关。
2）主变的分接头调节及10kV无功补偿装置自动投切。
3）站用电控制及站用电源备用自投。
4）直流系统和逆变电源系统。
5）通信设备及通信电源告警信号。
6）图像监视及安全警卫系统的报警信息。
7）火灾探测报警系统的报警信息。
3.6.2．继电保护
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求。全站各主要电气设备包括主变、110kV线路、110kV母线、35KV线路、10KV线路、厂用变的继电保护拟采用微机型继电保护装置。继电保护配置按“GB14285-20XX”《继电保护和安全自动装置技术规程》、、川电调［20XX］9号关于印发《四川电网220kV-500kV继电保护配置和选型原则》的通知及本变电站的实际情况设计。
1）主变保护：
⑴
主保护
差动速断保护、纵差保护；
主变本体瓦斯保护（重瓦斯、轻瓦斯）；
压力释放保护（动作于信号）
温度保护；
⑵110kV后备保护
①复压闭锁过流：保护动作延时跳开变压器各侧断路器
②零序电流保护，动作出口有跳主变各侧断路器。
③间隙电流保护，动作出口跳主变各侧开关。
④过负荷发信，温度高发信功能
⑤过载闭锁有载调压功能。
⑶35kV侧后备保护
中压侧配置复合电压闭锁过流保护。
⑷10kV侧后备保护
低压侧配置复合电压闭锁过流保护、限时速断保护。
2）110kV线路保护：
①至永兴一级~普雄线路保护：
a.光纤纵联差动保护；
b.三段式相间距离、接地保护；
c.四段零序方向电流保护；
d.检无压或检同期三相一次重合闸。
②至越西变电站~普雄线路保护：
a.光纤纵联差动保护；
b.三段式相间距离、接地保护；
c.四段零序方向电流保护；
d.检无压或检同期三相一次重合闸。
为了确保所配置的保护装置能够正确的反映故障形式和迅速动作，永兴一级和越西变电站内关于普雄110kV输电线路所采用的保护装置应在原理上和厂家的选择上须一致。
3）110kV母线保护：
a．母线差动保护
b．断路器失灵保护
c．复合电压闭锁
4）35kV线路保护：
①三段试相间电流保护
②三相一次重合闸
③电流速断保护
④过流保护
⑤零序保护
5）10kV部分保护：
⑴10kV馈线保护
a.无时限电流速断保护
b.限时电流速断保护；
c.过电流保护；
d.小电流接地选线功能；
e.三相一次重合闸；
f.零序电流保护；
g.低周、低压减载功能；
⑵10kV站用变保护：
a.无时限电流速断保护
b.限时电流速断保护；
c.过电流保护；
d.小电流接地选线功能；
f.零序电流保护；
⑶10kV电容器保护：
a.无时限电流速断保护
b.限时电流速断保护；
c.过电流保护；
d.小电流接地选线功能；
e.零序电流保护；
f.过负荷保护；
h.低电压保护；
i.过电压保护；
j.不平衡电压保护；
6）故障录波
变电站装设一套微机故障录波装置，用于对110KV线路及主变各侧事故状态进行录波分析，装置应具有：对模拟量、开关量的录波；远传功能；卫星校时（GPS）接口。
8）10kV分段设置备用电源自动投切装置。
9）电压无功自动投切由综自后台带有软件电压无功自动投切功能实现。
3.6.3调度自动化
1）
调度关系
《四川电力系统调度管理规程》规定：一切并入电网的发电站，不论其产权归属和管理形式，也不论其所在的地域或接入何级电网，均必须划归电网调度机构调度管辖，即必须接受四川省调或西昌地调的调度管辖。其中，四川电力系统内装机容量10MW及以上的发电站由四川省调直调；本地区装机容量10MW以下的发电站由当地地调直调。
根据《四川电力系统调度管理规程》规定：
普雄110千伏变电站应由西昌地调直接调度。
越西220千伏变电站间隔扩建部分站内一次系统的相关二次信息也组织成远动信息向四川省调、省调备调和西昌地调自动化主站传送。
2）远动系统
根据四川电力目前的调度管辖职能划分，新建普雄变电站应由西昌电业局调度中心调度，本站终期调度自动化按如下考虑：
a.远动信息
根据部颁《电力系统调度自动化设计规程》的有关条款规定，变电站应向控制中心及上级调度传送以下遥测、遥信信息：
⑴、遥测：110kV、35kV及10kV线路有无功功率、有无功电能量，110kV、35kV及10kV母线电压、频率；主变高、低压侧有无功功率、电流；主变高、低压侧有无功电能量，并满足高层软件的信息采集要求。
⑵、遥信：事故信号、断路器位置信号、隔离开关及地刀位置信号、主变压器抽头位置信号、主变压器保护信号、公共信息。
远动信息为数字数据信息，采用光纤方式同调度中心进行传输。
b．远动功能
⑴、常规电气量、非电气量的采集（模拟量、开关量）与处理；
⑵、微机保护信号采集，包括保护动作信息、事件顺序记录信息、保护装置工作状态及保护定值传输与修改；
⑶、接收调控端计算机系统遥控命令，实施控制操作并校核执行；
⑷、向调度端传送所采集的各种信息；
⑸、接收地调系统对时命令；
⑹、遥控功能：对变电站所有断路器、分接头具有远方控制能力；
⑺、具有必需的人机联系及维护手段；
⑻、具有自恢复功能；
⑼、具有转发的功能；
⑽、可与微机保护系统等接口。
监控系统的远动功能及性能指标符合《调度自动化设计技术规程》。远动信息采取“直采直送”原则，直接从计算机监控系统的测控单元获取远动信息，满足西昌电业局调度中心远动信息采集要求。远动通信设备实现与西昌电业局调度中心的数据通信，采用常规远动通道互为备用的方式，预留电力调度数据网络接口及规约。网络通信采用DL/T634.5104-20XX规约，专线通信采用DL/T634.5101-20XX规约，通信规约按西昌电业局调度中心要求设置。
3）
网架现状
基于西昌电网传输网的通道情况，该变电站采用2M通道和4E&M通道接入西昌地调，由西昌地调度接入省调。
4）
调度数据网
调度数据网应在光纤通道上利用专用通信设备组网，实现物理层面上与管理信息网络的隔离，已满足电力系统二次安全防护的要求。根据《电力二次系统安全防护总体方案》确定的安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证原则，对110kV普雄变电站进行电网二次安全防护配置，以保障调度数据网的安全。
110kV普雄变电站作为调度数据网的接入节点，需采用2M通道连接至西昌局调骨干节点，再通过西昌局调骨干节点连接至四川省调核心节点。本设计在站内配置一套调度数据网接入设备，两套纵向加密认证装置、一台路由器和两台三层交换机。调度数据网接入设备与变电站SDH光传输设备采用2M接口对接，与西昌局调相连接。
按照《电力二次系统安全防护总体方案》以及本站实际情况，本站只设生产控制区，不设管理信息区，其中生产控制区分为安全I区和安全II区，具体业务分工如下：
(a)、安全I区业务：
◆EMS与RTU或变电站自动化系统的实时数据通信；
◆EMS之间的实时数据交换；
◆电力系统动态测量及控制数据；
◆稳定控制系统；
◆五防系统。
(b)、安全II区业务：
◆联络线交换计划、联络线考核；
◆电能量计量计费信息；
◆故障录波、保护和安全自动装置有关管理数据。
两台交换机需支持MPLS-VPN功能，使用VPN技术在调度数据网络中为安全I区和安全II区的数据传输提供逻辑隔离的两个VPN子网，即提供实时VPN（安全I区）和非实时VPN（安全II区）两个虚拟网段，各应用系统根据所属安全区的不同，分别接入实时VPN和非实时VPN的交换机。安全I区纵向上配置纵向加密认证装置，安全II区纵向
上配置纵向加密认证装置，实现110kV普雄变电站与西昌电业局调度中心和西昌局调度中心的纵向安全防护体系。
5）调度端接口
为普雄110千伏变电站和越西220千伏变电站间隔扩建部分的远动信息、电能量数据和发电计划申报等各类调度数据业务接入四川省调、备调和西昌地调的各类主站端系统统一考虑接口费用，用于主站端的软、硬件接口配置、系统联合调试等。
6）
二次系统安全防护
根据电力二次系统安全防护总体要求及国家电网调[20XX]第1167号文关于贯彻落实电监会《电力二次系统安全防护总体方案》的要求，进行核心系统安全防护，在主机兼操作员站配置核心系统防护软件一套。核心系统防护软件须满足以下要求：
产品必须通过国家电网公司信息安全实验室测评三年以上
在电力监控系统中有三年以上成功的应用案例
数字签名认证机制
帐号管理
口令质量控制
文件的访问控制
防止程序非法终止
程序自动权限设置
Setuid控制－特权程序控制
网络控制服务
登录服务控制
入侵响应－系统IPS确保完整的S-NUMEN日志系统及设置
程序自身保护功能(Self-Security)跨平台管理，必须全部满足可以同时运行在AIX、HP-UX、Solaris等主流UNIX平台的需求；
3.6.4．电能量采集管理系统
1）电能计量关口设置
根据计量规程和川电营销[20XX]76号文“关于印发<<四川省电力公司电能计量装置管理及技术要求>>的通知”的要求，在站内各二类计量点配置电压、电流专用二次计量绕组。
110kV线路采用电子式多功能电度表（有功0.2S级，无功2.0级，3*57.7V
3*1.5（5）A）。
主变高压侧选用国产电子式多功能电能表（有功0.5S级，无功2.0级，3*57.7V
3*1.5（5）A）。
主变低压侧选用国产电子式多功能电能表（有功0.5S级，无功2.0级，3*100V
3*1.5（5）A）。
以上电能表均集中组屏装于主控制室。
在越西220千伏变电站对普雄110kV变电站的110kV出线开关处设置电子式多功能电度表（有功0.2S级，无功2.0级，3*57.7V
3*1.5（5）A）。
10kV馈线选用国产电子式多功能电能表（有功0.2S级，无功2.0级，3*100V
3*1.5（5）A），安装在相应10KV关柜上。
35KV出线选用国产电子式多功能电能表（有功0.2S级，无功2.0级，3*100V
3*1.5（5）A），安装在相应35KV开关柜上。
配置一套电能量采集管理系统，由电能量采集装置、当地管理后台、系统应用软件等部分组成，能够实现电能量的采集、存储、处理、远传组织、当地管理、统计、计算、报表等功能。
电能采集装置组柜一面，电能量采集装置与上级调度端的电能量计量主站系统数据通信采用拨号访问方式和电力调度数据专网两种方式。传输规约支持IEC60870-5-102、《四川电力公司电能量采集装置（试行）规约》，不与变电站监控系统通信。
3.6.5一体化电源系统
全站直流、交流、UPS（逆变）、通信等电源采用一体化设计、一体化配置、一体化监控，其运行工况和信息数据能通过一体化监控单元展示并通过DL/T860标准数据格式接入自动化系统。
（1）直流系统
直流系统向本站内计算机监控设备、保护设备、事故照明以及逆变电源等负荷供电。按《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044，本工程设置两组阀控式密封胶体铅酸蓄电池，每组104只,蓄电池组电压为220V。每组蓄电池容量选择按本工程最终规模经常负荷和事故负荷考虑。按照无人值班原则设计，事故放电时间按2小时计算，蓄电池容量为300Ah，每组蓄电池配置一套高频开关充电装置，用于向蓄电池组浮充电及均衡充电，每套充电装置的充电模块按N+1热备份方式配置，每套装置均设4只20A模块。
直流系统采用单母线接线方式。直流系统设置1套微机监控装置，由该装置对直流设备进行监测及管理，并通过通信接口与站内监控系统通信。
为了提高直流系统的可靠性和寻找接地的方便，直流系统设置1套直流系统绝缘监测仪，在线监测各馈线的直流接地故障点，并与智能高频开关电源柜的微机监控装置通信；直流系统的所有信号均通过通信接口和空接点方式传至变电站微机监控系统。
（2）逆变电源
本工程配置一套容量为5kVA的单相在线式逆变电源装置为监控系统站级控制层系统、电能采集系统后台机以及调度录音电话等设备提供工作电源。正常情况下逆变电源装置的交流输入电源经过整流逆变后输出交流电源；在逆变电源装置的交流输入电源消失或交流逆变失败时，可无时限切换至直流逆变继续输出交流电源。逆变电源装置的电源故障、电源逆变、电源切换等信号以硬接点形式传至微机监控系统。
逆变电源装置的逆变输出（电流、电压）均经变送器转换成标准4~20mA模拟量送至微机监控系统。逆变电源装置的交直流电源输入、逆变输出回路均装设带有热、磁脱扣器的自动空气开关。
3.6.6．微机五防
电气设备的防误操作选用经电力部产品鉴定的微机“五防”闭锁装置一套。由该装置对全站的断路器、隔离开关、接地刀闸、网门、接地桩实行防误闭锁操作。对需远方控制的断路器可分别在中央控制层，间隔层及就地进行操作，并保证在同一时间内只允许一种控制方式有效。每种操作方式有完善的五防闭锁。本工程在站端建变电站微机五防系统子站，考虑相应的站端微机五防闭锁装置、电脑钥匙、锁具、软件系统及接口等，和西昌电业局微机防误主站配套。所有锁具、软件系统及接口均按终期考虑。
3.6.7．图像监视及安全警卫系统
国家电网公司[20XX]第61号文件要求进一步加强变电站安全技术防范工作，规范技术防范配置，全面提高变电站安全防护水平。
“网络化、智能化、高清化”是视频监控技术的主要发展趋势，随着视频监控技术的快速发展和省公司视频监控体系的逐渐完善，提出了监控联网的要求，明确了需要在省公司建设一级监控中心管理平台、地区局（含超高压局）建设二级监控中心管理平台，各供电局（所）、35kV及以上等级变电站的视频监控前端系统接入到各自所属的地区局（含超高压局）二级平台，并通过二级平台将监控图像上传给省公司一级监控平台。
视频监控系统主要采用网络传输方式，将视频监控图像信息承载于成都局同步开展建
设的综合数据网上传输。
采用符合发展趋势的IP摄像头作为站端图像采集单元，高清图像的记录采用IP-SAN平台存储方案。在新建站点配置智能视频服务器，整合只能视频分析功能，实现前端＋平台的网络化智能视频系统架构。
应满足如下应用需求：
（1）安全、防盗监控
变电站围墙上设置电子围栏并通过视频监控系统在变电站配置的入侵检测报警和视频监控设备对变电站周界和场区环境进行监视，满足变电站安全、防盗需要。
（2）设备监视
视频监控系统对隔离开关操作状态进行远方图像监视，对变电站重要设备的运行状态进行监视。
（3）电网应急指挥及演习
在电网发生重大事故时，视频监控系统作为应急指挥中心的通信指挥系统的重要组成部分，可以将调度中心、监控中心和变电站图像信息和声音传送到应急指挥中心，利用图像信息和双向语音通话功能、指挥、协调、处理电网事故。同时，通过视频监控系统传送的视频图像和声音可以在联合反事故演习过程中实时看到各级调度中心、监控中心以及变电站现场情况。
本期变电站站端系统主要由监控单元（监控主机）、网络视频服务器、报警扩展模块、控制扩展模块、其它专用监控模块（如空调控制模块、通风机控制模块、环境温湿度检测模块等）、音频适配器、各类摄像机、各类探测器（如防入侵探测器、烟雾探测器等）、麦克风、音箱、照明灯等设备组成。
前端站点摄像头配置原则：110kV变电站摄像头标准数量为15个（暂定）用于周界安防的5个，用于场地、室内监控的10个，摄像头配置如下：
变电站围墙四周、大门：网络枪机
主控制楼楼道、安全工具室：网络枪机
场地：网络高清球机
高压室、主控制室：网络球机
前端侧带宽要求（按最坏可能带宽占用率100％考虑）：监控视频路数14路，带宽预留正常情况时56M，带宽资源紧张时21M。
变电站前端系统接入成都局视频监控中心管理平台需要考虑通道调试费用。
3.6.8火灾探测报警系统
站内设置一套火灾报警及控制系统。火灾报警系统控制器的容量、性能要求及接口按照最终规模考虑，火灾探测报警区域包括主控制楼、各级电压配电装置室及主变等。根据安装部位的不同，采用不同类型和原理的探测器。火灾报警控制器设在变电站的主控制楼内，当有火情发生时，控制器可以纪实发出声光报警信号，显示发生火警地点。并可通过通信接口将信息送至变电站计算机监控系统，同时通过自动化监控系统传输到西昌电业局调度中心。
3.6.9设备状态检测
根据国家电网公司“国家电网基建〔20XX〕371号文《关于印发国家电网公司20XX年新建变电站设计补充要求的通知
》”
本站新上1套在线监测系统，组织主变压器油温、油中溶解气体
、SF6气体密度、开关设备分（合）闸位置信号上传，用于设备的状态检测。
3.6.10设备清单
序号
设
备
名
称
数量
单位
备
注
1110KV线路保护设备（本侧）
1.122.1345678910110kv线路保护及母线保护屏
主变保护设备
主变保护屏
35KV线路保护屏
10KV线路保护屏
故障录波屏
继电保护信息管理柜
安全自动装置屏
电度表屏
交直流一体化柜
监控系统
2111112522面
面
面
面
面
面
面
面
面
台
继保室
继保室
继保室
继保室
继保室
继保室
继保室
继保室
继保室
计算机室
1面
继保室
10．1开关站LCU屏
10．2操作员工作站
10．3五防工作站
10．4通讯服务器
10．5工业电视主机
10．6控制台
10．7网络柜
10．8二次安防软件
11工业电视屏
121112122121001113台
套
台
个
面
套
面
面
计算机室
计算机室
计算机室
计算机室
继保室
继保室
越西变电站
永兴一级电站
12110KV线路保护设备（对侧）
1313．113．213．313．414151617调度数据网设备
交换机100Mbps路由器10Mbps纵向加密认证
同轴电缆
工业电视系统
在线监测系统
微机五防系统
控制电缆
台
台
套
米
套
套
套
KM
15点
3.7站内通信及自动化
3.7.1概述
1)
系统一次概况
根据电网一次建设方案，本次互联接入系统的水电站有：永兴二级（4MW）、永兴一级（4MW）、普雄二级（11MW）、普雄一级（6.4MW）、尔普（10MW）、依呷（2.5MW）、普雄110kV变电站，水电站通过普雄110千伏升压站接入越西220千伏变电站。一次电网结构方案图见图1。
图1电网结构方案图
2)
设计范围
本工程包括配合普雄河流域梯级水电站送出所做的电力系统通信网系统通信，普雄110kV变电站系统通信和站内通信部分设计，包括通信系统、光缆线路、设备配置等，并为普雄110kV变电站的1回110kV线路提供继电保护通道。
3)
光纤通信网现状
普雄河流域梯级水电站尚在开发建设中，通过普雄110千伏升压站接入越西220千伏变电站。目前，越西220千伏变电站有组织到省调和西昌地调的光纤通信通道。
西昌地区已建成光纤通信网，采用华为光通信设备。省调光纤通信网采用中兴光通信设备。
4)
地区通信网规划目标
沿规划建设的电力线路新建OPGW光纤通信电路和ADSS光纤通信电路，形成普雄河流域梯级水电站光纤通信网。根据省公司光纤通信双通道的要求，需要建设的光缆均敷设双光缆。光传输设备选型原则为SDH2.5Gbit/s或622Mbit/s传输平台。
5)
调度关系
永兴二级（4MW）、永兴一级（4MW）、普雄一级（6.4MW）、依呷（2.5MW）应该由西昌地调调度，其站内一次系统的相关二次信息应组织成远动信息向西昌地调自动化主站传送。
普雄二级（11MW）、尔普（10MW）应该由四川省调直接调度。上述水电站站内一
次系统的相关二次信息应组织成远动信息向四川省调、省调备调和西昌地调自动化主站传送。
普雄110千伏变电站应由西昌地调直接调度。上述水电站站内一次系统的相关二次信息应组织成远动信息向西昌地调自动化主站传送。越西220千伏变电站间隔扩建部分站内一次系统的相关二次信息也组织成远动信息向四川省调、省调备调和西昌地调自动化主站传送。其传输的主要信息有：调度电话、调度自动化、调度数据网、电能量采集
、继电保护、视频监控、综合数据网等。
6)
通道要求
（1）继电保护传输通道
为普雄110千伏变电站～越西220千伏变电站1回提供1个主保护通道，均采用专用纤芯。
（2）至四川省调，省调备调和西昌地调的调度电话及调度自动化信息传输通道:a.提供至四川省调，省调备调和西昌地调自动化主站的调度电话及调度自动化主用及备用传输通道各1个。
b.提供至电能量计量中心的电能量计量数据通道1个，采用电力调度数据网络传输。
3.7.2系统通信
在普雄河流域梯级水电站通信网的建设中，根据各电站的接入业务种类、容量需求，结合各站点的地理位置分布、一次系统组网方案及电力通信网的现状，沿电力线路构建光纤通信网络，各电站的信息最终汇接在普雄110千伏变电站，通过越西220千伏变电站已有的光纤通信电路沟通至四川省调、省调备调和西昌地调的联系。
结合现有通信网络的实际状况和通信技术发展的水平，光传输设备选型原则为SDH2.5Gbit/s或622Mbit/s传输平台。考虑到自愈环的建设及统一网管的需要，光传输设备的型号应统一为一种。
光缆纤芯选用G.652B单模光纤，在新建的110kV及以上电压等级的线路上使用OPGW光缆。在不能对原有线路更换OPGW光缆的情况下及不能架设OPGW光缆的情况下，使用ADSS光缆。
1)
通道组织
本工程系统通信组织到220kV越西站，即：普雄110千伏变变电站信息经220kV越西站，接入西昌地调光环网，省调备调和省调。
2)
光纤通信
（1）
传输性能指标
传输性能指标主要有误码性能、抖动性能、漂移性能及可用性目标，性能指标按ITU-T、国家标准、通信行业标准执行。
1、误码性能指标
误码性能是衡量光纤数字通信质量的标准之一。对于综合业务数字网(ISDN)，衡量误码性能的指标除考虑音频电话业务外，还要考虑其它非话音业务。根据ITU-TG.826建议，并结合我国的具体情况，提出的用于国际连接的假设参考通道全长3450km,用于国内连接的假设参考通道全长6900km。假设参考信道由三种基本信道组成，即接入信道100km、中继通道100km、长途通道3250km。
对于假设参考信道的中继信道和长途信道(共计3350km)，长度为L公里的信道其误码性能指标，在每一个传输方向任何月份应不大于表2-1的规定值。
表2-1中继信道和长途信道的误码性能指标
信道速率(kbit/s)比特数/块
ESRSESRBBER表中：C=>55000～1600006000～200000.16xC0.002xC2x10-4xC>160000～350000015000～30000待定
0.002xC10-4xC1500～50002000～80000.04xC0.002xC3x10-4xCX18.5%>15000～550004000～200000.075xC0.002xC2x10-4xC2、抖动性能指标
（1）输入抖动容限
输入抖动容限是对网内任何接口提出的指标，即任何一接口输入端要有抵抗这些抖动而不至出现误码的能力。
输入抖动容限按ITU-TG.823建议执行。
（2）输出抖动容限
输出抖动容限是指没有输入抖动时最大输出抖动。输出抖动容限按ITU-TG.821建议执行。G.821建议中，对数字段长度等于或小于假设参考数字段(HRDS)时，规定了最大输出抖动，该值低于对单个设备的要求。
3、抖动转移特性
抖动转移特性是指输入口的某些抖动会被转移到输出口，特别是低频抖动。对于一个数字段而言，G.821建议规定，抖动转移增益不超过1dB。
4、可用性目标
国标GB11820-89规定，系统可用性时间百分比率为99.99％。
（2）
光缆线路，除了新建2根OPGW光缆，为满足双通道要求，主用新建1根ADSS单光缆，租用电信2M作为备用通道。
本次需要建设的光缆线路如下：
沿普雄二级～永兴一级的35kV线路架设1根ADSS光缆，光缆芯数为16芯，长度约1×4.32km；
沿永兴二级～永兴一级的35kV线路架设1根ADSS光缆，光缆芯数为16芯，长度约1×2.16km；
沿永兴一级～普雄110千伏变的110kV线路架设1根OPGW光缆，光缆芯数为16芯，长度约1×6.48km；
沿普雄一级～普雄110千伏变的35kV线路架设1根ADSS光缆，光缆芯数为16芯，长度约1×8.64km；
沿依呷～尔普的35kV线路架设1根ADSS光缆，光缆芯数为16芯，长度约1×4.32km；
沿尔普～普雄110千伏变的35kV线路架设1根ADSS光缆，光缆芯数为16芯，长度约1×9km。
沿普雄110千伏变～越西220千伏变的110kV线路架设2根OPGW光缆，光缆芯数为16芯，长度约2×33km。本工程光缆线路建设示意图如下
图4光缆线路建设示意图
3)
主要设备配置
本工程光传输设备配置如下：
拟在永兴二级（4MW）、永兴一级（4MW）、普雄一级（6.4MW）、依呷（2.5MW）各配置一套SDHSTM-4光传输设备。由于这些水电站的装机容量小于10MW，因此这个水电站不组织到省调的直通通道，只组织到地调的直通通道。因此在这些水电站各配置一套PCM终端设备，相应的为西昌地调配置一套PCM终端设备，各个电站配置1套综合配线架（ODF32/DDF48/MDF100）。
在普雄二级（11MW）、尔普（10MW）各配置两套SDHSTM-4光传输设备和两套PCM终端设备（用于省调和西昌地调）。考虑普雄110千伏变电站在普雄河流域梯级水电站位置的重要性（汇集站的作用），在该站配配两套SDHSTM-16光传输设备和两套PCM终端设备（用于省调和西昌地调）。相应的在省调和西昌地调各配置3套PCM终端设备，普雄二级（11MW）、尔普电站各配置1套综合配线架（ODF64/DDF64/MDF100），普雄110千伏变电站配置1套综合配线架（ODF64/DDF96/MDF200）。
连接所有光缆的光接口板都按1＋1配置。
主要设备配置见下表：
表3.7-1地区网主要设备配置表
水电站名称
永兴二级（4MW）
永兴一级（4MW）
SDH光传输设备
光接口板
STM-4,1套
STM-4,1套
STM-1,1＋1，2块,对永兴一级方向
PCM1STM-1,6块,1＋1，对永兴二级、普雄二1级和普雄110千伏变电站方向
普雄二级（11MW）
STM-4,1套
STM-1,2块,1＋1，对永兴一级方向
1普雄一级（6.4MW）
STM-4,1套
STM-1,2块,1＋1，对普雄110千伏变方1向
尔普（10MW）
STM-4,1套
STM-1,4块,1＋1，对依呷和普雄1101千伏变电站方向
依呷（2.5MW）
普雄110千伏变
STM-4,1套
STM-16,1套
STM-1,2块,1＋1，对尔普方向
1STM-1,6块,对永兴一级、普雄一级和尔1普方向；STM-4，2块，对越西220千伏变方向
越西220千伏变
STM-4,2块,1+1对普雄110千伏变电站
方向
西昌地调
表10-2省网主要设备配置表
7水电站名称
SDH光传输设备
光接口板
PCM普雄二级（11MW）
STM-4,1套
STM-1,2块,1＋1，在永兴一级处跳纤对1普雄110千伏变方向
尔普（10MW）
STM-4,1套
STM-1,2块,1＋1，对对普雄110千伏1变方向
普雄110千伏变
STM-16,1套
STM-1,4块,1+1，在永兴一级处跳纤对1普雄二级、对尔普方向；STM-4，2块，对越西220千伏变方向
越西220千伏变
STM-4,2块,1+1对普雄110千伏变电站
方向
省调
3本工程光纤通信电路设备配置如图5:
光纤通信系统地区网络设备配置示意图1光纤通信系统省网络设备配置示意图2的4)
光纤选型
根据技术经济比较，结合工程的实际情况，本工程光缆类型采用普通非金属阻燃光缆和OPGW光纤复合架空地线光缆，光纤类型选用G.652B光纤，5)
系统传输损耗指标
系统传输损耗指标关系到光中继段长度的确定。直接影响光中继段长度的因素有：
光纤的损耗、色散与带宽；
平均入纤光功率；
接收灵敏度；
光纤接头等其他因素。
在本光纤通信电路中，除了要考虑中继段长度受光纤损耗的限制外，还要考虑色散的限制，故本设计对光纤的损耗限制和色散限制进行计算。
（a）当再生段长度小于75km及大于125km时，损耗受限系统的实际可达再生段距离用下式计算：
Ps?Pr?Pp??Ac?McL?Af?As
（1）
b）色散受限系统的实际可达再生段距离用下式计算：
L?
Dmax
|D|
（2）
传输损耗计算表
表3.7-2项目
单位
尔普～普雄
尔普～越西
10G.652B62208044G.652B622080光缆长度（包括引入光缆）
km光纤类型
标称比特率
应用分类代码
工作波长范围
PsPrPpMc∑Ac
AfAsDmax衰减受限
色散受限
计算结果表明，本工程光通信电路采用上表中的光口后，损耗受限系统的实际可达再生段距离均能满足光缆线路传输距离的要求。
6)
网管及同步系统
普雄河流域梯级水电站的光纤通信网的同步信号采用来自四川电力同步网的时钟信号，不再配置新的同步时钟系统。
四川省调和西昌地调均已配置有本工程光通信设备相关的网管设备，本工程光传输设备由该网管统一管理，不另配置。
3.7.3站内通信
1)
载波通信
根据系统通信方案以及保护专业提供资料，本工程110kV线路不组织电力线载波通道。
kbit/s
S-4.1L-4.2nm1293～13341480～1580－15－3dBmdBmdBdBdBdB/kmdB/kmps/nmkmkm－28130.5×20.360.037420.5113.96－28130.5×20.220.03*80*
2)
对外行政通信和调度通信
为普雄河流域梯级水电站配置1台128线调度交换机，设置在尔普，具备录音功能，其余电站通过作为远端站接入，尔普采用2Mb/s中继方式接入四川电力调度程控交换网，并可接入当地电信网络。
3)
综合数据网
为普雄河流域梯级水电站和普雄110千伏变电站配置1套综合数据网接入设备，具体设备配置待四川综合数据网统一实施时确定。
4)
通信电源
普雄110千伏变电站采用一体化电源系统。
5)
通信设备的安装和接地
普雄110千伏变电站及各个普雄河流域梯级水电站通信设备应安装在通信室内，将光传输设备、接入设备和配线设备安装在一起，设备安装、布线、维护管理等就比较方便、节省。机房内应考虑以后增加屏位数量的需要。室内应为防静电活动地板，门窗应密封防尘，还应配置空调设备，满足设备运行时对环境温度的要求。
通信设备的防雷和过电压能力应满足《电力系统通信站防雷运行管理规程》的要求。
3.7.4设备材料表
系统通信及站内通信设备材料表分别列出。
本工程主要设备材料表见表3.7-3：
表3.7-3系统通信设备表
普雄序号
12设备名称
型号及规范
单位
数量
永兴永兴普雄普雄尔普
依呷
二级
一级
二级
一级
111111221112211111越西22西昌地调
省调
备注
OPGW光缆
ADSS-16G.652B，16芯
G.652B，16芯
G.652B，16芯
2.5Gbit/s622Mbit/s
kmkmkm台
台
台
台
台
台
块
根
根
100.963082820421320020含金具
含金具
引入光缆
含光接口板
含光接口板
省网地区网分开配置
阻燃型普通3非金属光缆
4SDH光设备
5SDH光设备
PCM设备
5综合配线架
ODF32/DDF48/VDF100综合配线架
ODF64/DDF64/VDF100ODF48芯
G.652BG.652B6综合配线架
ODF64/DDF96/VDF2007光纤配线架
89尾纤
跳纤
站内通信主要设备材料见表3.7-4。
表3.7-4新建工程站内通信设备材料表
序号
12345设
备
名
称
调度交换机系统
行政交换机系统
市话
综合数据网设备
安装附件及工具
型
号
单位
套
套
部
套
套
数量
11111备注
具备录音功能
3.7.5投资估算
1）.说明系统通信总投资估算及静态、动态投资估算，并应明确站内通信投资详见变电部分投资估算。
2）.说明投资估算详见技经部分。
4节能、抗灾措施分析
4.1变电节能分析
根据国务院（20XX）28号文《关于加强节能工作的决定》，国务院要求进一步加强全社会加强节能工作的精神，本工程设计主要从以下几个方面来减少电能的损失：
1）采用节能型变压器；
2）按经济电流密度选择主回路导体截面；
3）按最短路径敷设电缆。
4.2变电站
1）接入系统方案及主变选择
根据普雄地区未来几年的负荷和电力发展趋势。本工程推荐的接入系统方案电网结构优化，电气计算表明，正常和N-1方式下，各线路潮流均在经济输送范围内，没有过载线路，可以满足该地区的供电可靠性。从本站周围电源点分析，接入220kV越西站系统方案可靠、合理。
根据未来几年的负荷和电力发展趋势总装机容量和计算负荷合理选择主变容量，提高主变利用率；并选择损耗小、噪音低的变压器，符合到经济运行和节能的要求。
2）配电装置
电气设备选用占地少、全寿命周期长、性能高的节能环保型设备，并优化总平
面布置，减少占地面积。适当的选择10kV系统无功补偿装置容量，可以有效地提高10kV母线电压，降低10kV输电损耗。主控室、值班室、检修间、10kV配电室照明采用高效节能型荧光灯，室外设置数套高效节能投光灯作为操作和检修照明。站区道路设置数套路灯作为夜间巡视照明，可以根据实际需要采用路灯节电控制器控制。
3）建筑及通风
110kV普雄变电站地处普雄地区，气候湿润，冬春无严寒，夏秋多雨无酷暑，年平均气温16.7℃。因此站区主控室、值班室、检修间应采取必要的保温隔热措施，建筑物采用370实心粘土砖墙具有良好的保温隔热效果，在主控室、值班室还应采取外墙外保温措施。主控室内设置柜式空调，以保正室内恒温。10kV配电室采用百叶窗进气，轴流风机排气等散热措施。
4）线路
（1）合理选择线路路径
尽量缩短线路长度，减少电能损耗。线路路径经过多方案比较，选择出了既合理又可行，且线路路径最短的方案。使电压降最低，在能耗损失最小。
（2）导线标准选用
本工程导线选择遵照1983年我国参照IEC标准制定了GB1179-83钢芯铝绞线标准。这个标准的特点是规定钢丝不准许接头，铝丝具有导电率高、抗拉强度高、耐腐蚀性能好及表面硬度高等优点，这对于提高导线的抗冰能力及降低线路能损是有利的。目前我国各大电线电缆厂均能大量生产该标准导线，在全国应用广泛，生产及施工经验丰富。因此，本工程的钢芯铝绞线将在GB1179-83导线标准中选用。
（3）导线截面选择
输电线路导线截面选择恰当即能减少电能的损失，也能节约工程投资，按经济电流密度选择导线截面就工程造价和节约电能的有机结合。从前面系统论证可知，本工程按经济电流密度选择导线截面，减少线路的电能损失。
（4）电晕损失的控制
高压输电线路的导线表面电场强度较大，特别是在高海拔地区因空气密度小，导线在较低的电场强度下周围空气即开始游离而产生电晕放电，因此电晕问题比较突出。
电晕所消耗能量为送电线路电能损失的一部分，且电晕对无线电和利用导线的载波通信信号有干扰影响，在线路附近产生电晕可听噪音，产生电化学腐蚀等，严重情况下还可能出现电晕舞动。电晕效应不仅影响建成线路的运行经济指标，还可
能危及线路的正常运行。
按现行设计思路，导线的最小直径取决于以下两个条件：
a．导线表面电场强度E不宜大于全面电晕电场强度E0的80%～85%；
b．年平均电晕损失不宜大于线路电阻有功的20%。
根据《110～500kV架空送电设计技术规程》（DL/T5092-1999）的规定，当高海拔地区导线外径不小于12mm时，110kV线路可以不验算电晕，电晕损失低，提高了电能传输率。
4.3变电抗灾措施
1）影响区域的环境概况
参照区域内已运行的相临110kV线路设计条件，本线路经过地为四川零级气象区，最大风速25m/s、最大覆冰0mm。
线路全线地震基本烈度均为Ⅷ度。
对于本线路边导线5.0米范围内的房屋一律拆迁。
沿线无自然保护区和特有动、植物保护区。
2）水土保持措施
工程建设难免会对环境产生改变和影响，精心设计和规范施工可使工程建设对地质环境的改变和影响降到最低。
保护塔基范围内的自然环境，不仅是保证线路安全运行的重要措施，也是我们爱护自然、保护自然所应尽的职责。因此，因地制宜作好塔基设计，保护好塔位范围的自然环境，尤为重要。
（1)避免大开挖塔基基面，保护自然地形、地貌
设计时充分考虑塔位的微地形地貌，采高低基础配合来调整塔脚与地形的高差，减少基面开方量，保护边坡稳定性。施工完毕后，作好自然地形、植被的恢复工作。
（2)基坑开挖
凡能开挖成形的基坑，均采用以“坑壁”代替基础底模板方式开挖，尽可能减少开挖量。
（3)塔基排水
位于斜坡的塔基表面应回填成斜面，恢复自然排水。对可能出现较大汇水面且土层较厚的塔位，要求开挖排水沟，并接入原地形自然排水系统
土建部分
5.1概述
（1）
站区场地概述
1）站址按设定的正北方向布置，采用建筑坐标系；
2）土建按终期规模设计；
3）设定场地设计为同一标高。
（2）
设计的原始资料。变电站设计标高零米以下的内容不属于本次设计范围。
站区地震动峰值加速度按0.1g考虑，地震作用按7度抗震设防烈度进行计算，地震特征周期为0.35s；地基承载力特征值fak＝150kPa；地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用；海拔1000m以下。
（3）
主要建筑材料。
1）现浇钢筋混凝土结构。混凝土：C30、C25用于一般浇注钢筋混凝土结构和基础；C10、C15用于混凝土垫层。钢筋：HPB235、HRB335级。
2）砌体结构。砖及砌块：MU7.5～MU30。砂浆：M5～M15。
3）钢结构。钢材：Q235、Q345。螺栓：4.8、6.8、8.8级。
5.2站区总布置与交通运输
5.2.1站区总平面布置
全站总平面布置以进站主道路为主轴线，其西北侧布置辅助房间，西南侧布置110kV配电装置，东南侧布置110kV变压器、10kV配电室、计算机室和通信室，正对进站主道路布置35kV配电室。
变电站大门设在站区西北角上，进站道路和大门均直对主变压器运输道路。
站区主要技术经济指标，见下表：
站区主要技术经济指标表
序号
1234565.2.2站址定位和进站道路
项目
站区围墙内总占地面积
总建筑面积
站内主电缆沟长度
站内道路面积
操作地坪及操作小道面积
站区围墙长度
单位
m2m2mm2m2m数量
5192.5590.42282764.52500289备注
进站道路由西引接，路基宽度取8.0m，混凝土路面宽度取4.0m，进站道路与引接公路相接处转弯半径取9.0～12.0m。
5.2.3竖向布置
站区场地竖向布置采用平坡式，场地设计平均标高取为?0.00m。
建筑物室内外高差取0.3m。
5.2.4管沟布置
站区内电缆沟、上下水管、排油管布置时按沿道路、建筑物平行布置的原则，从整体出发，统筹规划，在平面与竖向上相互协调，远近结合，间距合理，减少交叉，同时应考虑便于检修和扩建。
场地电缆沟盖板高出地面0.10m（穿越道路时取消沟盖板，改为现浇电缆沟形式，沟道顶板与路面整体浇注），以免场地泥水流入沟内。沟底按0.3％坡度接入排水系统。电缆沟一般采用砖砌，沟壁内外粉防水砂浆。电缆沟的伸缩缝每隔30.0～50.0m左右设置一道。
电缆沟盖板采用预制带角钢边框的钢筋混凝土轻型盖板。
5.2.5道路及场地处理
（1）
道路：站内道路采用公路（郊区）型混凝土道路。路面只设横坡，不设纵坡，站内路面高于设计地面0.1m，与电缆沟盖板顶面齐平。站内主干道即主变压器运输道路宽取4.0m，其余车道均为3.5m。转弯半径为6.0m。建构筑物的引接道路，转弯半径根据实际情况定。
（2）
配电装置场地处理：屋外配电装置场地根据需要，布置巡视小道。巡视小道宽0.8m，部分场地可利用电缆沟作巡视小道。凡需进行巡视、操作和检修的设备，在设备支架和设备基础周围铺设预制混凝土道板砖。
5.3建筑
5.3.1全站建筑物简述
全站建筑物包括：生产建筑及辅助建筑。总建筑面积为590.42m2。
各建筑物面积，见下表：
各建筑物面积
序号
12建筑物名称
生产建筑
辅助建筑
单位
m2m2数量
525.664.82备注
单层砖混结构
总计
5.3.2生产建筑及建筑装修
m2590.42（1）
生产建筑：由35kV配电室、10kV配电室及主控室（包括通信室、计算机室和继保室）组成的单层建筑，建筑面积为525.6m2。
生产建筑层高5.0m，室内外高差0.3m，建筑体积2628.00m3。
（2）
建筑装修。
1）外墙：国网公司标准色PANTONE413C色无光釉质外墙面砖。
2）门窗：35kV配电室、10kV配电室为向外开启的实体钢制门；主控室（包括通信室、计算机室和继保室）采用铝合金门，并增设纱窗、设窗帘盒。窗选用塑钢窗，并增设防盗格栅。
3）屋面：防水等级Ⅱ级，且屋面设置保温层。
生产建筑室内装修见下表：
生产建筑室内装修
房间名称
35kV配电室、10kV配电室
主控室（包括通信室、计算机室和继保室）
楼（地）面材料
水泥地面
抗静电活动地板
5.3.3辅助建筑
辅助建筑主要为保安室、卫生间、休息室、消防器材室和工具间所组成。
辅助建筑跨度为13.8m，长3.3m，层高3.3m，室内外高差0.3m。
保安室、休息室、消防器材室和工具间采用防滑地砖地面，内墙、顶棚采用乳胶漆；卫生间地面为防滑地砖，内墙贴瓷砖，顶棚采用PVC板吊顶。
外立面装修材料及风格、色调按国网公司标准色PANTONE413C色无光釉质外墙面砖。
保安室、工具间为防盗钢制门；卫生间、休息室、消防器材室为塑钢门。窗均为塑钢窗并增设防盗格栅。
5.4结构
墙面
乳胶漆
乳胶漆
顶棚
乳胶漆
轻钢龙骨、防火石膏板
5.4.1生产建筑结构
根据GB50059《35kV～110kV变电所设计技术规程》第4.3.6～4.3.8条规定，安全
等级采用二级，结构重要性系数为1.0。
生产建筑为单层建筑，砖混结构，并根据需要局部设置构造柱，墙体厚度0.37m，屋面均为现浇钢筋混凝土梁板，混凝土强度等级采用C30、C25，钢材采用HPB235、HRB335级钢。
根据假定地质条件，生产建筑基础采用条形基础。
5.4.2辅助建筑结构
保安室、卫生间、休息室、消防器材室和工具间采用砌体结构，墙下条形基础。
地下构筑物均采用现浇钢筋混凝土和砖砌体结构。
5.4.3屋外变电构支架
（1）110kV构架：110kV构架为一组2跨连续构架，跨度均为10m。导线悬挂点高度10.0m，地线悬挂点高度为12.5m。
构架采用φ300mm的非预应力环形杆组成人字形或A形柱，地线柱采用钢结构。
构架横梁采用三角形，主材采用角钢，腹杆采用圆钢。
110kV构架横梁及地线柱和避雷针外防腐均采用热镀锌防腐。
（2）
设备支架及设备基础：设备支架采用φ300mm的非预应力环形杆，顶板及顶架焊于柱顶上，用于支承各种电气设备，顶板及顶架采用热镀锌防腐，设备基础（断路器基础）采用C25（根据场地环境类别进行调整）现浇混凝土基础。
（3）
构架及设备支架基础：构架及设备支架基础采用C25（根据场地环境类别进行调整）现浇混凝土独立基础。
（4）
变压器基础：变压器基础采用C25（根据场地环境类别进行调整）混凝土整块式基础，设有容纳单台变压器油量20％的储油坑，储油坑内铺设厚度大于250mm，孔隙大于20％，φ80～100mm的鹅卵石。
（5）
独立避雷针。独立避雷针采用角钢结构，C25（根据场地环境类别进行调整）混凝土块式基础。
5.5采暖、通风
5.5.1采暖通风气象条件
变电站的采暖通风与空气调节设计按DL/T5035《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》的有关条文进行。
采暖通风气象条件根据具体工程确定。
5.5.2采暖
主控室（包括通信室、计算机室和继保室）采用柜式空调，保卫室、休息室采用分体式挂壁式空调。
各房间的空调设置见下表：
各房间的空调设置
序号
123455.5.3通风
根据GB50059《35kV～110kV变电所设计规范》，在35kV配电室、10kV配电室及400V配电室设置低噪声轴流风机，每小时通风换气次数不小于6次，其余房间采用自然通风，各房间轴流风机设置见下表：
各房间轴流风机设置
序号
1235.6给水、排水
房间名称
35kV配电室
10kV配电室
400V配电室
合计
空调名称
轴流风机
轴流风机
轴流风机
数量（台）
65112房间名称
通信室
计算机室
继保室
保卫室
休息室
合计
空调名称
柜式
柜式
柜式
挂壁式
挂壁式
数量（台）
2121175.6.1给水
变电站生活、绿化用水采用自来水或打井取水。
5.6.2排水
（1）
雨水、生活污水、生产废水处理：站区整平以后，站所区雨水可采用自然排水和有组织排水相结合的排水方式。少部分地面雨水直接由场地四周围墙排水孔排至站外，主要雨水排水通过向站内就近道路找坡再通过道路找坡至大
门处将雨水排至站外，对于建构筑物、道路、电缆沟等分割的地段，采用设置集水井汇集雨水，经地下设置的排水暗管将水排至站外雨水管网中。
站区内生活污水，经化粪池处理后，再排入站外污水管网中。
（2）
废油处理：为保证变压器一旦发生事故时，变压器油不流到站外面污染环境，同时又能回收变压器油。根据设计规程要求，在站区内设置总事故油池，具有油水分离功能。含油污水进入事故油池后，处理合格的废水进入雨水管网，分离出的油应及时回收。
5.围墙、大门
5.7.1围墙
围墙采用实体砖砌围墙，双面粉刷（刷外墙涂料），高度为2.5m。
5.7.2大门
变电站大门统一采用电动门，宽5.0m，大门高度应满足规程要求。无人值班变电站应采用封闭实体门。门墩、标识牌等建筑风格按国网公司统一模式。
普雄变电站建筑物统计表
序号
一
11.11.21.322.1工程项目
主要生产工程
主要生产建筑
35kV配电室
10kV配电室
主控室
户外配电装置建筑
主变压器系统
建筑面积（m2）
结构型式
214.65126.63184.32125502个
8个
6.258个
8个
钢筋砼框架
钢筋砼框架
钢筋砼框架
备注
100m340m3门型架高10m20m3门型架高7.5m门型架高12.5m2.1.1主变压器油坑
2.1.2主变压器设备基础
2.1.3主变压器中性点设备支架基础
2.1.4变压器构架基础
2.1.5事故油坑
2.22.3110kV母线门型架基础
110kV出线门型架基础
2.42.52.62.二
11.122.12.2110kV设备支架基础
35kV构架基础
避雷针塔基础
电缆沟
辅助生产工程
辅助生产建筑
保安室
站区性建筑
站区道路
围墙及大门
总建筑面积合计
站区围墙内总面积
44个
5个
2个
282m
65.54764.52289m590.425192.5钢筋砼框架
钢筋砼框架
塔高40m
2.5米高
6消防
6.1化学灭火器的配置
站区内生产建筑火灾危险性类别为丙级，最低耐火等级均为二级。
站内各建筑物和变压器按DL5027《电力设备典型消防规程》和GB50140《建筑灭火器配置设计规程》规范要求设置不同类型的移动式化学灭火器、灭火器分别成组设置，灭火器箱布置在明显和便于取用的地点。消防设施配置见下表：
消防设施配置表
序号
123456地点
35kV配电室
10kV配电室
400V配电室
通信室
计算机室
继保室
110kV变压器
名称
4kg灭火器
4kg灭火器
4kg灭火器
4kg灭火器
4kg灭火器
4kg灭火器
25kg推车式干粉灭火器
砂箱
单位
具
具
具
具
具
具
台
个
数量
86262621备注
建筑物内均按终期设置
序号
地点
消防铲
名称
单位
把
具
数量
44备注
8生活场所
泡沫灭火器
8具4kg灭火器，1台25kg推车式干粉灭火器，5把消防铲，2把消防斧，10个消防铅桶，3个喷雾式水枪
9站内公用设施
6.2建筑消防
生产建筑体积为2628.00m3，小于3000m3，其余辅助建筑体积则更小，因此，建筑物不需设置室内、外消火栓系统。
6.3主变压器消防
按照国家标准GB50229《火力发电厂与变电站设计防火规程》及DL5027《电力设备典型消防规程》的规定，主变压器采用化学灭火器消防，并在主变压器附近设置1m3的消防砂池一座。
篇七：110KV变电站设计报告
河
南
机
电
高
等
专
科
学
校
电气工程系2012届
毕业设计开题报告
学生姓名
指导教师
专业
职称
班级
教研室主任
学号
起始时间
毕业设计题目
TF矿区
110KV变电站设计
设计背景、意义和现状分析：
本课题来源于生产实践，与其研究的内容以及变电站的研究水平不仅与我们的生活息息相关，还对我们的生活和生产起着至关重要的影响。
随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。众所周知，电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。点能的发、变、送、配和用电几乎是同一时间完成的，须相互协调与平衡。变电和配电是为了电能的传输和合理的分配在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完成的。因此变电所在供电系统中的作用是不言而喻的。
随着高薪技术的发展和应用，对电能质量和供电可靠提出了心的要求，高压、超高压变电站的设计和运行系统必须适应这种新形势，因此，改善电网结构结构，提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度，以满足日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配的电能的作用。为了保证在送变电过程中的供电可靠性，首先要满足的就是变电所的设计规范。
进入21世纪后，我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展，电源和电网建设的任务仍然很重。作为发电厂和用户的中间环节，变电和分配电能的重要组成部分，变电所将面临电力体制改革和技术创新能力的双重挑战，如何合理的设计一个变电所，使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要，促使电网互联范围的不断扩大，是这次设计的主要目的。
现状分析：
我国自1882年有电以来，电力工业已经走过了120多年的历程。解放前，我国电力工业和其他工业一样，处于极端落后的状态，并带有明显的半殖民地的特点。新中国成立后的50多年中，电力工业以很高的速度发展，取得了世人瞩目的成就。
到1988年全国发电设备容量已达11000万kw，其中火电占75％，与1949年相比增长了58倍。1998年全国装机容量已达到277GW以上，跃居世界第2位。特别是进入本世纪90年代以来，我国的电力平均每年新增装机容量17多GW，实现装机容量8年翻一番，终于缓解了近50年的持续缺电局面，使电力供应有所缓和。
虽然从1997年开始到1998年，全国电力供应紧张的状况有了缓和，局部地方出现了电力供大于求，但是我国的用电水平还是很低的。到1998年，全国人均占有装机容量0.22kW，发电量只有927kw·h，这一水平只相当于世界平均水平的1/3左右，为发达国家的1/6～1/10，与富裕的小康生活水平对电力的要求也相差甚远。电网结构薄弱，特别是500kV网架在大部分电网中尚未真正形成，电网的安全性差，可靠性低，自动化水平不高，电网调峰容量不足，损耗大，供电质量差，远远不能适应21世纪信息时代电力供应的数量和质量的要求。
我国电力工业2个方面的任务：
1、首先是电力工业要保持持续、快速、健康的发展，以足够的电力来保证国民经济和社会持续、稳定、健康的发展。任何国家在工业化时期，电力都是整个社会经济发展的保证，是基础。
2、电力的发展促进电力市场的形成，特别是电网的建设与发展，将为电力市场的建设提供物质基础；也只有发展了电力市场、完善市场机制，才能进一步促进电力的健康、快速、高效的发展。
我国电网发展的基本思路和实施的步骤是：
1、要以三峡电网为中心，推进全国联网，三峡电网先向北与华北的联网，以及与西北的联网，向南与华南的联网，向西则随金沙江溪洛渡、向家坝电力外送，使三峡电网继续扩展并得到进一步的加强；
2、要配合大型水电站和火电基地的建设，进一步加大“西电东送”和“北电南送”的力度，实现以送电为主的“送电型”联网；
3、在不断加强各大区自身电网结构的基础上，在适当的时机和地点按照利益均沾、互惠互利的原则，采用交流或直流，实现以联网效益为主的“效益型”联网，并把“送电型”联网与“效益型”联网有机地结合起来，把全国联网与加强各地区电网自身网架的建设结合起来，最后推进全国联网的形成和发展，与此同时还要重视发展我国电网与周边国家电网的互联。
现阶段我国主要进行的变电站典型设计，是通过对现有变电站样本进行评估、类比、组合,形成典型化设计方案,并以新技术为依托,不断优化,形成一系列定制化产品,满足城市、农村电网建设需求。通过变电站典型设计,归并工程流程,统一技术标准,提高工作效率,降低项目实施不确定性,加快工程建设进度,降低将来运行成本。变电站典型设计是将技术与管理相结合,通过典型化、标准化,提高工程整体效益。在过去十多年来．110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化，1l0kV电力网络已下降为配电网络，大多数l10kV变电站也沦为负荷型的终端变电站。现在国家正在重点发展电网，形成全国统一的联合电网。
目前一些发达国家的电能极度紧缺，电力资源紧缺是制约他们发展的一个重要因数。为了满足需求这些国家通过各种方式来降低电能的损耗，比如说增高电压就是一种比较方便、实用的方法，这些国家已经形成了比较完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论是真正做到了节约、集约、高效等特点。总之，发达国家通过改善变电站结构，降低变电站功率损耗，尽可能地提高变电所的灵活性，最终达到提高经济性的目的。
主要设计内容和任务：
设计内容：
1、选择主变的容量和台数；
2、确定电气一次主接线方案；
3、短路电流的计算；
4、选择各级导线型号和截面；
5、选择一次电气设备；
6、防雷保护和接地装置计算；
7、继电保护装置的配置；
8、设计说明书、计算书、设备清单各1份；
9、图纸：电气主系统接线图、继电保护图、平面布置图
研究目标：
在设计中要充分体现设计的原则：安全、可靠、经济、实用。确保供电系统稳定运行。
采用的技术方案和研发环境：
110KV变电所电气部分设计的研究主要内容是结合相关的设计手册，辅助资料和国家相关规程，主要完成该变电站的一次/二次部分设计，参考国内最新设计方法、研究成果和新的电气设备，对降压变电所的电气主接线方案、主变选择、电气设备的选择（包括断路器、隔离开关、熔断器等）、配电装置的选择以及防雷保护的设计。主变、各侧电压等级的电气主接线和相关一次、二次设备、避雷装置、机电保护装置进行选择。
课题进度安排：
熟悉课题，找参考资料，完成开题报告…………………………………………1周
查阅资料…………………………………………………………………………2~3周
确定整体设计方案………………………………………………………………4~5周
硬件设计及器件选择……………………………………………………………6~7周
软件设计及流程图绘制…………………………………………………………8~9周
写毕业论文………………………………………………………………………
10周
整理采莲准备毕业答辩…………………………………………………………
11周
主要参考文献：
[1]罗云霞，李燕.电力系统基础.黄河水利出版社，2009[2]魏涤非，戴源生.电机技术.中国水利水电出版社，2008[3]卢文鹏，吴佩熊.发电厂变电所电气设备.中国电力出版社，2005[4]谷水清，李凤荣.电力系统继电保护.中国电力出版社，2005[5]电力工业部西北电力设计院.电气工程设计手册电气一次部分[M].中国电力出版社，1998[6]上海超高压输变电公司.常用中高压断路器及其运用.中国电力出版社，2004[7]黄益庄.变电站综合自动化技术[M].中国电力出版社，2001
篇八：110KV变电站设计报告
110kV变电站初步设计报告
110kV变电站初步设计报告
普雄110kV输变电新建工程
初步设计
第二卷技术部分
第三册变电工程
二〇一一年九月
普雄110kV输变电新建工程
初步设计
第二卷技术部分
第三册变电工程
批准：
审核：
校核：
编写：
二〇一一年九月
第二卷第三册变电工程
目录
变电站设计技术(4)1概述(4)1.1主要设计原则(4)1.2气象条件(5)2建设规模(6)23.变电站主体专业工程设计(6)3.1接入系统(6)3.2电气主接线(7)3.3各电压等级配电装置型式及设备选择(7)3.3.1短路电流计算(7)1）计算依据及参数(7)2）计算结果(7)3.3.2.电气设备选择(8)3.4电气总平面(8)3.5防雷接地、照明及站用电(9)3.5.1过电压保护(9)3.5.2防雷(9)3.5.3接地(9)3.5.4站用电(9)3.5.5照明(9)3.5.6检修、通风(10)3.5.7电缆设施及电缆防火(10)3.5.8电气一次设备工程量表(10)3.6电气二次(12)
3.6.1．全站控制监测系统（1套）3.6.2．继电保护(13)3.6.3调度自动化(15)1）调度关系(15)2）远动系统(16)3）网架现状(17)4）调度数据网(17)5）调度端接口(18)3(12)
3.6.4．电能量采集管理系统(18)1）电能计量关口设置(18)3.6.5一体化电源系统(19)3.6.6．微机五防(20)3.6.7．图像监视及安全警卫系统(20)（1）安全、防盗监控(21)（2）设备监视(21)（3）电网应急指挥及演习(21)3.6.8火灾探测报警系统(22)3.6.9设备状态检测(22)3.6.10设备清单(22)3.7站内通信及自动化(23)3.7.1概述(23)3.7.2系统通信(25)3.7.3站内通信(32)3.7.4设备材料表(33)3.7.5投资估算(35)4节能、抗灾措施分析(35)
（2)基坑开挖(37)（3)塔基排水(37)5土建部分(37)5.1概述(38)5.2站区总布置与交通运输(38)5.3建筑(39)5.4结构(40)5.5采暖、通风(41)5.6给水、排水(42)45.7围墙、大门(43)6消防(44)6.1化学灭火器的配置(44)6.2建筑消防(45)6.3主变压器消防(45)
普雄110kV输变电新建工程
变电站设计
1概述
1.1主要设计原则
本工程设计执行现行国家及行业的相关设计规程、规范（技术标准），主要设计技术标准如下：
GB50059-9235—110千伏变电所设计规范
GB50060-9235—110kV高压配电装置设计规范
DL/T5056-1996变电所总布置设计技术规程
GB50052-95供配电系统设计规范
GB11022高压断路器通用技术条件
GB311.1高压输变电设备的绝缘配合
GB/T15544-1995三相交流系统短路电流计算
GB50062-92电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB50229-1996火力发电厂与变电站设计防火规范
GB50217-94电力工程电缆设计规范
GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器
GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合
GB50062-1992电力装置的继电保护和自动装置设计规范
GB50227-1995并联电容器装置设计规范
GB50260-1996电力设施抗震设计规范
GB50011-2001建筑物抗震设计规范
GBJ16-1987建筑设计防火规范（修订本）（2001年版）
DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T621-1997交流电气装置的接地
DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定
DL/T5147-2001电力系统安全自动装置设计技术规定
DL/T667-1999远动设备及系统
DL5103-199935kV～110kV无人值班变电所设计规程
DL5134-2002变电所给水排水设计规程
DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规程
DL/T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程
DL/T5044-1995火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定
NDGJ96-1992变电所建筑结构设计技术规定
建筑、消防、环保等其它现行行业标准
1.2气象条件
根据本线路调查资料，结合全国典型气象区的划分，确定本工程线路设计用气象条件如下表：
表1工程沿线参证气象站一般气候条件统计表
项目单位越西站
观测场标高m1659.0年平均气压hpa832.2气温
年平均气温℃13.2极端最高气温℃34.5极端最低气温℃-8.5最冷月平均气温℃4.1湿度
平均相对湿度％74冬季平均相对湿度％68风速年平均风速m/s1.4最大风速m/s17.0降雨
年平均降雨量mm1118.3一日最大降雨量mm160.1天气年平均雨日数d162.5日数年平均雾日数d1.2年平均积雪日数d5.2年平均冰雹日数d1.1年平均大风日数d10.4年平均雨凇日数d/年平均雷暴日数d75.9年最多雷暴日数d98其它最大积雪深度cm16最大冻土深度cm/2建设规模
本站110kV侧终期采用单母线接线、35kV终期采用单母线分段接线、10kV终期采用单母线分段接线，建设规模如下：
主变容量：最终2×25MVA，采用三相三绕组有载调变压器。
电压等级：110/35/10.5kV；
110kV出线：本期出线2回，最终出线4回。110kV接线形式本期为单母线接线，最终采用单母线分段接线，采用户外敞开式布置形式。
35kV进线：本期进线1回，最终4回，35kV接线形式为单母线分段接线，采用户内布置形式。
10kV出线：本期出线1回，最终6回；10kV接线形式本期为单母线分段接线，采用户内布置形式。
3.变电站主体专业工程设计
3.1接入系统
3.1.1工程概况
普雄变电站是普雄河干流电站的汇集点。普雄河干流共分七级开发，总装机容量67.9MW，分别为依呷电站（2.5MW），尔普电站（10MW）,永兴一级电站（4MW）,永兴二级电站（4MW）,普雄一级电站（6.4MW）,普雄二级电站（11MW）,铁西电站（6MW）。普雄变电站电力送出方案涉及的范围是除已投产的铁西电站以外的其他六级电站，总容量37.9MW。
3.1.2接入系统
根据《关于凉山州普雄河流域梯级电站互联及电力送出方案的批复》和结合越西县电网现状，作普雄110kV变电站接入系统方案：
1）在普雄镇北侧新建一座普雄110kV变电站，通过一回110kV线路接入越西220kv变电站。
2）依甲、尔普电站通过一回35kV线路串接入普雄110kV变电站。
3）普雄一级、普雄二级、永兴二级各出一回35kV线路接入永兴一级电站，永兴一级电站汇集电力后通过一回110kV线路接入普雄110kV变电站。
3.2电气主接线
3.2.1.方案比较见电气主接线方案比较图。
3.2.2电气主接线
本站110kV侧终期采用单母线接线、35kV终期采用单母线分段接线、10kV终期采用单母线分段接线，建设规模如下：
1)主变：
容量：最终2×25MVA，采用三相三绕组有载调变压器。
电压等级：110/35/10.5kV；
2)110kV出线：
本期进线1回，出线1回，110kV接线形式本期为单母线接线，采用户外敞开式布置形式。
3)35kV进线：本期进线1回，最终4回，35kV接线形式为单母线分段接线，采用户内布置形式。
4)10kV侧：
进线：本期无进线回路。
出线：本期出线1回，最终6回；10kV接线形式本期为单母线分段接线，采用户内布置形式。
5)详见普雄110kV变电站电气主接线图
3.3各电压等级配电装置型式及设备选择
3.3.1短路电流计算
1）计算依据及参数
a电气主接线。
b短路点的确定：为了选择、校验电气设备所需的最大短路电流值，短路点选择任一主变高压侧为d-1点,主变中压侧为d-2点,主变低压侧为d-3点。
c按网络等值阻抗法计算（采用标幺值计算）。
d系统基准容量100MVA。
e变压器主要参数：T1=T2=25MVAUk（I-II）=18%,Uk（I-III）=10.5%,Uk（II-III）=6.5%，2）计算结果
短路点
短路点
平均电压
(kV)I"(kA)I4(KA)三相短路电流
冲击值
ich(KA)
-全文完-
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