地区变电站电气系统设计

Word资料 文）

作者： __________________ 学号： __________________

系： 电子工程与光电技术系

专业： __________ 电气工程及其自动化 __________

题目： 地区变电站电气系统设计（1）

指导者:

副教授

（姓名）

（专业技术职务）

评阅者： __________

（姓名）

（专业技术职

务）

2013年 5 月

毕业设计（论文）评语

学生： 题 目： 班级、学号： 地区变电站电气系统设计（1） 综合成绩： 指导者评语： 指导者（签字）： 年 月 日 Word资料

毕业设计（论文）评语

评阅者评语:

评阅者（签字）： _________

年 月 日 答辩委员

会（小组）评语：

答辩委员会（小组）负责人（签字）： ________

年 月 日

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毕业设计说明书（论文）中文摘要

本次毕业设计的题目是《地区变电站电气系统设计（1）》，这次毕业设计的任 务是根据设计的要求，在设计的过程中根据所建变电站当地的地理环境，电压等 级，以及该变电站的各个电压等级的负荷状况和将来五年的发展规划等，综合这 些因素来完成。在设计的过程中要完成：根据变电所的容量来选择主变压器；导 线的选择；电气主接线的设计；短路电流计算；主要电气设备选择等等。

通过技术和经济的比较采用下列方案：选用两台三相双绕组变压器。为了稳 定运行llOkV选用双母线接线。本工程初步设计容包括变电所电气设计35kV、 10kV采用单母线分段。

关键词变电所主接线短路电流设备选择

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毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title __________ Regionol substotion design _________________ Abstract The graduation project topic area substation electrical system design (1), The graduation design tosks according to the design requirements Jn the design process to build substation local geographical environment# Voltage level. And the load status of the substation voltage level and in the future five years of development planning, The combination of these factors to complete .In the design process to be completed: Selected based on the capacity of the substation main transformer;The choice of wire;Main electrical wiring design;Short-circuit current calculation; The main electrical equipment selection, etc. Technicol and economic comparison of the following scenarios:Use two-phase two-winding transformer.For stable operation 1 lOkV use double bus wiring.The preliminary design including substation electrical design。35kVz lOkV single busbar. Keyword Substation Main wiring Short-circuit Equipment selection Word资料

1引宣 ........................................................................... 2

1- 1. 1. 3

1 变电站的发展 ........................................................ 2 2 变电站基本概念和基本现状............................................. 2

论文的主要工作 ....................................................... 3

2河津变电所接入系统设计 ........................................................ 4

2. 1 2. 2. 2. 2. 2. 6

确定电压等级 ......................................................... 4

2 初步确定河津变电站导线的型号 ........................................ 4 3 110kV负荷计算和接入系统导线截面选择 ................................. 4 4 110kV河津变电站35kV侧地方供电系统 ................................. 5 5 110kV河津变电站10kV侧地方供电系统 ................................. 9 110kV河津变电站主变压器的选择 ...................................... 12

3河津变电站主接线设计和短路计算 ............................................... 14

3. 1 3. 3. 3

电气主接线设计 ...................................................... 14

2 短路电流计算 ........................................................ 15

主要电器设备选择 .................................................... 24

4继电保护和防雷装責 ............................................................ 35

4. 1 4.

继电保护配責 ........................................................ 35

2 避雷器的选择 ....................................................... 36

5总结 ......................................................................... 38

结论 ........................................................................... 39 致 ............................................................................. 40 参考文献 ....................................................................... 41

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1引言

1. 1变电站的发展

20世纪70年代的后期国外开始着手研究变电站综合自动化系统，在20世纪80 年代发展

尤其较快。出现了很多善名的制造厂商，他们彼此间一开始就十分注意制定 与协调这一领域的技术规和标准，使各自为政造成的不良后果带来的不可估计的影响 减小到最小。投入变电站综合自动化研究的高等院校、研究单位和生产厂家，电力企 业，电力工厂在20世纪80年代后期逐步增加，为我国将来的发展培养了许多技术型 和学术性人才。20世纪90年代，变电站综合自动化方面已成为炙手可热的话题和大 学生热门的就业方向，研究单位和产品如雨后春笋般涌现。

1. 2变电站基本概念和基本现状

电力行业是整个国民经济的基础和命脉，是我国公民赖以生活的必要条件，是我 国可持续发展的必要条件，是落实科学发展观的必要手段。在新中国建立以后，中国 的电力行业取得了长足的发展。

重视配电网建设，继续做好城乡电网建设与改造。优化配电网络，城网发展与城市 建设相协调，提高电能质量，提高电能稳定供应，提高配电网运行监控水平。加强和 优化农村电网结构，提高农村电网的供电质量和安全水平，降低损耗，以适应小城镇 建设、农村经济发展和人民生活水平提高的需要。到2000年底，中国发电装机容量 达到31,900万千瓦，年发电量13,600亿千瓦时。到2001年底，中国发电装机容量 已达到33,400万千瓦，年发电量达14,650亿千瓦时，发电总装机容量和发电量位居 世界第二，电力工业已经基本满足了国民经济发展的需要。随着”西电东送“战略的实 施，500千伏超高压交、直流输变电线路发展迅速，“十五”期间将基本形成大区联 网，打破各省自我平衡的局面，实现更大区域的能源资源优化配責。1998年开始城 乡电网改造，在全国围完善了配电网的建设，有效地缓解了制约城乡居民用电增长的 因素。随着

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中国国民经济保持健康、快速的增长，必将进一步促进电力工业的发展。

国务院的通知要求，电力改革的实施工作要在国务院统一领导下，按照积极稳妥 的原则精心组织，区别各地区和各电力企业的不同情况，重点安排好过渡期的实施步 骤和具体措施，在总体设计下分阶段推进改革。国务院各相关部门已在统一部署下， 着手开展改革的各项工作，预计2002年年将完成企业重组的各项主要任务。

1. 3论文的主要工作

本论文的主要工作是建一所变电站，本工程初步设计容包含变电所电气设计，新 建的河津变电所从110KV侧变电所受电，其负荷分为35kV和10kV两个电压等级。 课题题目要求要求满足各个电压级负荷的情况下完成以下容：

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

根据各个工厂的负荷进行负荷计算。 根据系统中总的负荷选择主变压器和导线。 根据各个电压级的最大负荷选择岀线。

根据负荷的级别和经济情况来进行电器主接线设计。 画整个电力系统的等值电路，并且化简。 运用运算曲线发进行短路计算。 完成主要电气设备选择。 继电保护初步设计。 系统防雷装責初步设计。

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2河津变电所接入系统设计 2. 1确定电压等级

输电线路电压等级的确定应当符合国家规定的标准电压等级。选择电压等级时， 应根据输送容量和输电距离，以及接入电网的额定电压的情况来确定，输送容量应该 考虑变电所总负荷和五年发展规划。根据待建】10kV河津变电所的实际情况确定最 高电压等级应为

H0kVo

HO kV河津变电所建成后，所供用户中存在I、||类重要负荷，如造纸厂、化 工厂、冶炼

厂、站甲、水厂这些重要负荷，如果中断供电将造成严重停产、停工，局 部地区交通阻塞，大部分城市居民的正常生活秩序被打乱。因此llOkV河津变电站 应采用双回llOkV线路接入系统。

2. 2初步确定河津变电站导线的型号

由于待建llOkV河津变电所距离受电llOkV新绎变电站100km,距离潼关变电 站90km0处于地势平坦，土石方开挖较少，且地处海拔290米的地方。综上所述应 该采用架空线路，导线选择LGJ型。

2. 3 llOkV负荷计算和接入系统导线截面选择

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电压 等级 A B C 35kV 线路 名称 最大 有功 15.3 12.8 8 9.6 16 13.6 2.55 2.125 0.64 0.8 0.64 1.2 最大 无功 9.54 9.6 6 7.2 12 8.48 1.59 1.325 0.48 0.6 0.48 0.9 功率 因数 0.85 0.8 0.8 0.8 0.8 0.85 0.85 0.85 0.8 0.8 0.8 0.8 最大 负荷 18 16 10 12 20 16 3 2.5 0.8 1 0.8 1.5 T max 同时 率 5000 0.9 造纸厂 化工厂 冶炼厂 站甲 站乙 毛纺厂 lOkV 3500 0.85 水泥厂 纺织厂 水厂 ］、待建iiokV河津变电所总负荷的计算

^5 = ^5 + J&5 =15.3+ 12.8 + 8 + 9.6+ 16+ 13.6+1(9.54+9.6+6+7.2+12+8.48)

二 75.3+j52.82

S35(l+5%)5 = (75.3+j52.82) X 1.28 = 96.1+j67.4

S55 = 0.9>/9612+67.42 = 105.66 MVA

Si。= A。+ jQ]0=2.55+2」25+0.64+0.8+0.64+1.2+j(l .59+1.325+0.48+0.6+0.48+0.9)

二7.955+j5.375

S10(l + 5%)5 = (7.955+j5.375) x 1.28= 10」8+j6.88 S1() = O.85VlO.182+6.882 =10.45 MVA

siw = AT11O[/C35S35 +S10/C10](l+5%)5=0.95[0.9(75.34-i52.82)+0.85(7.955+j5.375)] X

1.28 = 90.63+j63.36

Sll0 = >/90.632 +63.362 = 110.58 MVA

COS© =

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/ 0()二 90.63/110.58 = 0.82

2、根据7_查表来确定人

-肚几心 + 肚石。_75.3X5000 + 7.955X3500 = 4857 小时

max

75.3 + 7.955

查表得丿“二1」5 A/mirr 3、计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线

0・5九/（屁\\（） 0.5x110.58/（73x110）x1000 _ 十 c

Sj --- ------------------------- —= --- =ZbZ.Z min 4、结论：因为所供用户中存在I、||类重要负荷，如果选用单回路保障不了用1.15 户用电。

所以选取导线规格为2回LGJ- 240

2. 4 110kV河津变电站35kV侧地方供电系统

2.4.1

35kVA所线路设计 1、确定接线回路数

35kV侧的A所线路所供用户为二级重要负荷，为了保护用户正常供电，因此采

用双回线路供电。

2、待建变电站到A所线路导线截面选择 (l) 35kV侧A所线路总负荷的计算

535 = ^5 + 7^35 =(15.3+j9.54)x(l + 5%

『=19.58+jl2.21

S35 二 J19.5W+12.212 二 23.08 MVA

⑵根据几汰查表，确定人

7_二 5000(小时)

得人二 1.12 (A/mm2)

(3) 计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线

c I. 0.5x23.08/(5/3x35)x1000 【心，

2

S, = — = ------- --- -------- -- = ------------------ ---------------------- = 190.4 mm J J J 1.12

(4) 结论：因为所供用户中存在I、II类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用电。导线规格为2回LGJ-185O

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所以选取

2.4.2 35kVB所线路设计

1、 确定接线回路数

35kV侧的B所线路所供用户同样为二级重要负荷，为了保护用户正常供电，因 此采用双回线

路供电。

2、 待建变电站到B所线路导线截面选择 (l) 35kV侧B所线路总负荷的计算

S35 = P3, + J(235 =(12.8+j9.6)x(l+5%)5 二 16.38+j 12.29

S35 二 >/16.382 + 12.292 二 20.48 MVA

⑵根据几ax查表，确定人

几』5000(小时) 得人二1.12 (A/mm2)

(3) 计算导线的经济截面积S’根据所给表格选择导线

门 I. 0.5几0.5x20.48/(>/3x35)x1000 _ 】“。

，

5, ------------------ =—= ----- ----------------------- —— ---------------- —=

7 J J 1.12

二 IbU.b mm\"

(4) 结论：因为所供用户中存在I、||类0重要负荷，如果选用单回路保障不了用户

用电。所以选取导线规格为2回LGJ-150o

2.4.3

35kVC所线路设计

1、 确定接线回路数

35kV侧的C所线路所供用户是二级重要负荷，为了保护用户正常供电，所以要 采用双回线

路供电。

2、 待建变电站到C所线路导线截面选择

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(l) 35kV侧C所线路总负荷的计算

S35=(& +丿。35)<1+5%)5 =10x(l + 5%)5 = 12.8 MVA

⑵根据查表，确定人

几』5000(小时)

得人二1.12 (A/mm2)

(3)计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线

Sj = --- = ------------------------ = --------------------------------------- —74.d HUB

(4)结论：

Ij 0.5S35/(y/3UN) 0.5x12.8/(^x35)x1000 2

J J 1.12

因为所供用户中存在1、II类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用

电。所以选取导线规格为2回LGJ- 950

2.4.4 35kV造纸厂线路设计

1、确定接线回路数

由任务书知35kV侧的造纸厂线路所供用户是一级重要负荷，为了保护用户正常 工作生产用电，经过分析后要采用双回线路供电。

2、待建变电站到造纸厂线路导线截面选择 (l) 35kV侧造纸厂线路总负荷的计算

535=(^5 + 7&)(1+5%)'

二 12x(1+ 5%)' = 15.36 MVA

⑵根据查表，确定人

7^=5000(小时) 得人二 1.12 (A/mm2)

(3)计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线

0.5S35/(V3i/,v)

0.5X15.36/(A/3X35)X1000 _11Q1 2

、j = =---------------- ： --------- = -----------------------------

J

1.12

------- — I I I IT11Y1

(4)结论：因为所供用户中存在I、||类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用

电。所以选取导线规格为2回LGJ-120o

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2.4.5 35kV化工厂线路设计 1、确定接线回路数

35kV侧的化工厂线路所供用户是一级重要负荷，是非常重要的负荷，为了保护

用户正常供电，所以要采用双回线路供电。

2、待建变电站到化工厂线路导线截面选择 (l) 35kV侧化工厂线路总负荷的计算

$35=保 + 丿035)(1+5%)5 =20x(l + 5%)5 = 25.6 MVA

⑵根据几汰查表，确定人

7爲二 5000(小时)

得人二 1.12 (A/mm2)

(3) 计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线

$ _Ij _ 0.5535 / (>/3UN ) _ 0.5 x 25.6 / (>/3 x 35) x 1000 一吃阴 mn?

y _T

J M2 _ * inni

(4) 结论：因为所供用户中存在I、||类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用

电。所以选取导线规格为2回LGJ-185O

2.4.6 35kV冶炼厂线路设计 1、确定接线回路数

由题目知35kV侧的冶炼厂线路所供用户是一级重要负荷，是很重要的负荷，为 了保护用户正常供电，所以要采用双回线路供电。

2、待建变电站到冶炼厂线路导线截面选择 (l) 35kV侧冶炼厂线路总负荷的计算

S35 =( & + jQQ ( 1+5%)5 =16x1.28=20.48 MVA

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⑵根据几汰查表，确定人

7爲二 5000(小时)

得人二 1.12 (A/mm2)

(3)计算导线的经济裁面积Sj,根据所给表格选择导线

S _乙 _0.5S35/(®N)_ 0.5x20.48/(7^x35)x1000 _ ] g

J _T

J M2 _ '

(4)结论：因为所供用户中存在|、||类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用电。

所以选取导线规格为2回LGJ - 150。

选择结果如下:

表2.1 35kV侧地方供电线路

线路 35kV A所线路设计 35kV B所线路设计 35kV C所线路设计 35kV造纸厂线路设计 35kV化工厂线路设计 35kV冶炼厂线路设计

回路数 型号 LGJ- 185 LGJ- 150 LGJ - 95 LGJ - 120 LGJ- 185 LGJ- 150 2 2 2 2 2 2 2. 5 110kV河津变电站10kV侧地方供电系统

2.5.1 10kV站甲线路设计 1、确定接线回路数

河津变电站10kV侧的站甲线路所供用户是一级重要负荷，是非常重要的负荷，为

了保护用户正常供电，因此要采用双回线路供电。

2、待建河津变电站到站甲线路导线截面选择 (l) 10kV侧站甲线路总负荷的计算

Word资料

几=(& + .©)(1+5%)' =3x(l + 5%)5 二 3.84 MVA

⑵根据几ax查表，确定人

Tm.dX = 3500 (小时)

得 Jcc = 1.26 (A/mm2)

(3)计算导线的经济截面积根据所给表格选择导线

_

3.84x1000

2y/3UNJ \" 2x>/3xl0xl.26

=88.0 nun2

(4)结论：因为所供用户中存在|、||类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用电。

所以选取导线规格为2回LGJ- 950

2.5.2 10kV站乙线路设计

1、确定接线回路数

10kV侧的站乙线路所供用户是二级重要负荷，为了保护用户正常供电，因此要 采用双回线路

供电。

2、待建河津变电站到站乙线路导线截面选择

(l) 10kV侧站乙线路总负荷的计算

S10 =(几)+ 7©0) (1+5%)5 =25x(1 + 5%)5 =3.2 MVA

⑵根据几ax查表，确定人

Tmax = 3500 (小时)

得人=1 -26 (A/mm2)

(3)计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线

JP2+Q2

3.2X1000 … ,

== ------------ = -------- = -------------- = 73.3 mm S厂

2® 川 2X>/3X10XL26

因为所供用户中存在1、II类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用 ⑷结论：

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电。所以选取导线规格为2回LGJ- 70o

10kV毛纺厂线路设计 1、确定接线回路数

10kV侧的毛纺厂线路所供用户是二级重要负荷，为了保护用户正常供电，因此 要采用双回线

2.5.3

路供电。

2、待建河津变电站到毛纺厂线路导线截面选择

(l) 10kV侧毛纺厂线路总负荷的计算

亠0=(£)+ 旳0)(1+5%)' =0.8x(l + 5%)5 二Word资料

1.024 MVA

⑵根据查表，确定人

TmdX = 3500 (小时) 得 Jec = 1.26 (A/mm)

(3)计算导线的经济截面积根据所给表格选择导线

护+Q2 _ 1.024x1000

=23.5 mm2 Sj =

2®J \"2XA/3X10X1.26

(4)结论：因为所供用户中存在|、II类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用电。

所以选取导线规格为2回LGJ- 250

2

2.5.4 10kV水泥厂线路设计

1、确定接线回路数

10kV侧的水泥厂线路所供用户是二级重要负荷，为了保护用户正常供电，因此

要采用双回线路供电。

2、待建河津变电站到水泥厂线路导线截面选择 (l)10kV侧水泥厂线路总负荷的计算

几=(片(> + 丿0))(1+5%)' =1X(1+5%)5= 1.28 MVA

⑵根据查表，确定人 Tmax = 3500 (小时) 得 Jcc = 1.26 (A/mm2)

(3)计算导线的经济截面积S”根据所给表格选择导线 S _ 严+。‘ _ 1.28x1000

2

=29.3 mm 7 2® “ 2X73X10X1.26

(4)结论：因为所供用户中存在I、II类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用电。 所以选取导线规格为2回LGJ- 350

2.5.5 10kV纺织厂线路设计

1、确定接线回路数

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lOkV侧的纺织厂线路所供用户是二级重要负荷，为了保护用户正常供电，因此

要采用双回线路供电。

2、待建河津变电站到纺织厂线路导线截面选择

(l)10kV侧纺织厂线路总负荷的计算 几=(片。+旳 °)(1+5%)5 =O.8x(l + 5%)5 = 1.024 MVA

⑵根据Aax查表，确定人

(3)计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线 W+Q2 _ 1.024x1000

=23.5 mm2 Sj =

2®J \"2X>/3X10X1.26

(4)结论：因为所供用户中存在I、||类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用

电。所以选取导线规格为2回LGJ- 250

2.5.6 10kV水厂线路设计

Tmax = 3500 (小时) 得 Jcc = 1.26 (A/mm2)

1 、确定接线回路数 10kV侧的水厂线路所供用户是一级重要负荷，是很重要的负荷，为了保护用户 正常供

电，因此要采用双回线路供电。 2、待建河津变电站到水厂线路导线截面选择

(l)10kV侧水厂线路总负荷的计算

几=(几)+ 丿©())(1+5%)5=15X(1 + 5%)5= 1.92 MVA

⑵根据几汰查表，确定人 二 3500 (小时) 得 Jcc = 1.26 (A/mm2)

(3)计算导线的经济截面积Sj,根据所给表格选择导线 S _ 严+。2 _ 1.92x1000

7 2® J 2XA/3X10X1.26

=44.0 mm2

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(4)结论：因为所供用户中存在|、II类重要负荷，如果选用单回路保障不了用户用电。

所以选取导线规格为2回LGJ- 50o

选择结果:

表2.2 10kV侧地方供电线路

线路 10kV站甲线路设计 10kV站乙线路设计 10kV毛纺厂线路设计 10kV水泥厂线路设计 10kV纺织厂线路设计 10kV水厂线路设计 回路数 2 2 2 2 2 2 型号 LGJ - 95 LGJ - 70 LGJ - 25 LGJ - 35 LGJ - 25 LGJ - 50 2. 6 110kV河津变电站主变压器的选择

在330kV及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压 器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，、所费人力少，同时配电 装責结构较简单，运行维护较方便。有效的减小了工作人员的工作量。

为了满足所有负荷正常运行和当一台变压器发生故障时，另一台满足全部负荷的 70%,并且从经济的角度考虑，选择了两台相同的变压器。所有负荷均由两台电压为 110kV/35kV/10KV变压器供电。如图3.1

1OKV

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图3」变压器选择

35kV 用户的 70%全部容量：S35 =0.7x105.66= 74 (MVA) 10kV 用户的 70%全部容量:S10 =0.7x10.45= 7.315 (MVA)

用户的 70%全部总容量：S110 =0.7x110.58= 77.4 (MVA)

经过经济比较和以往经验，决定采用两台相同的变压器因此可选择

SFPSZ9-75000/110型三相三绕组有载调压变压器。

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3河津变电站主接线设计和短路计算 3. 1电气主接线设计

电器主接线又称为电气一次接线，电气主接线得设计原则，应根据变电所在电力 系统中得地位，负荷性质，出线回路数，设备特点，周围环境，气象环境及变电所得 规划容量等条件和所带负荷的具体情况，并满足供电可靠性，运行灵活，操作方便， 节约投资和便于扩建等要求。具体如下：

1、 双母线有较高的可靠性，应用于出现回路数较多、容量较大、出线带电抗器 的6-10kV配

电装責，110kV出线数为6回以上等条件下。

2、 变电所的高压侧接线，根据技术设计规程应尽量采用断路器较少或不用断路 器的接线方

式。

3、 在35kV配电装責中，当线路为3回及以上时，根据规程一般采用单母线或 单母线分段接

线。

4、 在10kV配电装責中，当线路在6回及以上时，根据规程一般采用单母线分 段接线方式。

根据原始资料，此河津变电站有三个电压等级：110/35/】0kV ,故可初选三相 三绕组变压器，根据河津变电站与系统连接的系统图知，河津变电站有两条进线，为 保证供电可靠性，可装设两台主变压器。对整个方案的分析可知，在配电装責的综合 投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上35kV、10kV侧单 母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。为保证设计出最优的接线方案，初步设计 以下接线方案为最优方案。

综上所述，llOkV选用双母线接线更可靠，35kV选用单母线分段更合理，可以 使故障的影响降低。

最终做出电气主接线图如下：

Word资料

图3.2电气主接线图

3. 2短路电流计算

3.2.1短路点选择

nokv

按通过电气设备的短路电流最点为短路计算点的原则，选岀三个短路计算点: 即：d-1: 110kV河津变电所主变llOkV侧

d-2: 110kV河津变电所主变35kV母线 d-3: 110kV河津变电所主变10kV母线 3.2.2火电厂和变电所参数

由题目知：

表3.1火电站参数

火电站 潼关火电站 火电站 新绎火电站 COScp 50 50 50 0.8 0.8 0.85 10.5 10.5 10.5 X； (%) 】4」 14」 14.3 火电站和变电所参数:

表3.2变电站参数

变电站 潼关火电站 潼关变 SN(MVA) 4(%) S(%) 畑＞(%) A)% 0.85 4x60 10.5 17.5 10.5 6.5 2x60 0.8 Word资料

变 火电站 变 新绎火电站 新绎变 2x120 9.3 16.5 10.7 0.178 0.8 2x60 10.5 17.5 2x60 4x60 10.5 6.5 0.85 10.5 17.5 10.5 6.5 2x60 0.8 3.2.3发电机、变电所电抗的归算

选取 100 MVA; UH= Uav= 115kV

1、发电机电抗归算：

潼关火电站: X= 0.141x

100 2x50/0.8

= 0.113=>X?

护

火电站:

= 0.141x

100 2x50/0.8

= 0.113=>X4

新绎火电站:

^7 = 0-143X4X50；0.85

=0.06 n

无穷大系统：

X” ・=玉-=凹-=0.0286 =>X?

d Soc 3500

参考发电厂电气部件恩课程设计参考资料，取为大系统处110kV断路器开断容量

3500MVA.

2、变压器电抗归算：

⑴潼关火电站变压器4台60MVA,并列运行:

Word资料

g = 10.5x100 =0 04375“ 2xl00xSjV 4x100x60

⑵火电站变压器2台60MVA，并列运行：

=台:冷 == 0.0875 n X

6

2xl00xSv 2x100x60

(3)新绎火电站变压器4台60MVA,并列运行：

=Ug = 10-5x100 = ° 獨1 4xl00xS

iV 4x100x60

75 = X7

⑷变电站变压器2台120MVA,并列运行：

UK{% =丄[匕(T% +匕43)% — 匕』3>%]=丄(9・3% + 16.5% — 10.7%) = 7.55% 2 2 UK2% = - [UK(}_2} % + U Kd % - 5(1-3)%] = - (9.3% +10.7% 一 16.5%) = 1.75%

2 2

V

2 2

=7-55X，0° =0.0315 亠几 2x100x120

〃約％ =丄[4(2・3)%+4(3・1)%一乞(卜2)%]=丄(165%+10.5%—93%) = &95%

一 UKGSB

\"2xl00xS.v

= 1.75x100 =0.0073 —

y - %叫 _ e 2xl00x5jV

2x100x120 V -匕3 %几_

8-

2xl00xSiV =&95x100 =0.03737 2x100x120

⑸1 ]0kV待建河津变电站降压变压器2台75MVA,并列运行:

t/n% = l[^(I_2(% + [/K(1_3)%-(/^2_3(%] = l(10.5% + 18%-6.5%) = ll%

{/K2% = 1[[/K(1_2)%+[7W3>%-[/K(1_3)%] = 1(105%+65%-18%) = -0.5%

2 2

匕3 % 二 * [t/K12_3) % + 匕 z I % -匕(I)%】=£(6-5% + 18%-105%) = 7%

11x100 2xl00x5v

2x100x75 -0.5x100

=0.0733 n 2xl00x5v

=—0.003 d X]8

'2x100x75

Word资料

UK\\%SB T3*

7x100 '2x100x75

2xl00xSv

=0.0467 n X19

3.2.4各段线路电抗归算

选取S〃=100MVA; UH= U3= 115kV

1、 新绎火电站至新绎变电站：2回路LGJQ-400, L=45km, X二0.417 Q/km

X =X £J^ = 0,417X45X

1（）

° T = 0.071

L 1 2U； 2xll52 ）

2、 新绎变电站至河津变电站：LGJ-240, L= 100km, X二0.432 Q/km

X, = X上聶=0.432xl00x-^. = 0.327 => XI（）

L 1 U, 1152

10

3、 河津变电站至潼关变电站：LGJ-240, L二90km, X二0.432 Q/km

x =x

= 0.432x90x竺=0.294亠 X..

L 1 U； 1152

11

4、 潼关火电站至潼关变电站：2回路LGJQ-300, L=40km, X=0.427 Q/km

X\" = = 0.427X40X 1（）° . = 0.0646 => Xp

L 1 2Ul 2xll52

12

5、 潼关变电站变至变电站：LGJQ-400, L二90km, X=0.417 Q/km

X\" = X上= 0.417x90x^ = 0.284 =>

L 1 U, 1152

13

6、 变电站至变电站：LGJQ-300, L二80km, X二0.427 Q/km

x =X £^ = 0.427X80x^2r = 0.258 => X14 L 1 U： 1152

14

7、 变电站至系统：2 回路 LGJQ-400, L二200km, X二0.417 Q/km

= X,L^V = 0.417x200x—= 0.315 =>XI6

• 1 2t/；v

2xll52 & 火电站至变电站：2 回路 LGJQ-400, L=42km, X二0.417 Q/km

Word资料

16

心，上烹 “.4S42X 胳\"0662M

］、系统等值电抗图

2、化简

Word资料

E

X4

■XA/vV 0

8A/W~ 3— —8 仁 XTA/WX1X1S X2

X1O

HOkV

lOkV

X19

35kV

图3.3系统等值电抗

OL<« 2 5 X11

110KV

X17

IOKV

X18

35KV

Word资料 HOkV

lOkV

35kV

图3.4系统等值电抗化简。

图3.5系统等值电抗化简b

X“ = X“ +

+ 邑_心=0.64 + 0.284 + ° %()・284 =】蕾

24

22

13

心 0.525

X” =

+ %23>X|3 = 0.525 + 0.284 + °525x0.284 =】侧

25

J 13

X22

0.64

4、继续化简：

o曰— E226 20 E327 E28.48 o— A/W-X XXX 0 — CW ------------- 1 10kVX19

\\7

35kV

图3.6系统等值电抗化简c

= 0.221X0.294X(_1-- + _L_ +

1.04 + 0.294)_ 0 629

X\"®x0・294x(為 + 占+ 磊 + 磊)=3.613 X\" I 04 x 0.294x (_^ + _L_ + _L_ + _J__) = 2.958 3、当d2发生短路时:

E1 Q

E2Q

E3 0 E4 Q

X20 X26 X27

X28

X29

35kV

Word资料

HOkV

HOkV

图37 d2短路时等值电路

X29 = X17 4-Xls = ().0703

化简：

E1 Q

E2Q

E3 Q E4

o— X31 X32

HOkV

d2

35kV

图3.8

X31 = 0.502 x 0.0703 x (—!— + —+ —!—) = 0.65 0.502 0.629 3.613 2.958

0.0703

=0.629x0.0703x(—+ 一!一) = 0.815 一 0.502 0.629 3.613 2.958 0.0703

X. =3.613x0.0703x(—+ —)—) = 4.679

0.502 0.629 3.613 2.958 0.0703 Xv =2.958x0.0703x(—)— + —!— + —!— + —!— + 一)一) = 3.831

4 0.502 0.629 3.613 2.958 0.0703 4、当d3发生短路时：

= 0.12

HOkV

图3.9 d3短路时等值电路

Word资料

化简:

nTL<<< E337 o A/W X nTl«< E236 X o vwv X 35

曰d3

110KV

丄 10KV

HOkV

10kV

图3」0

=0.502x0.12x（一!一 + 一!一 + 一!一 + 一!一 + —!—） = 0.755 35 0.502 0.629 3.613 2.958 0.12 X36 =0.629x0.12x（一!一 + 一!一 + 一!一 + 一!一 + —!—） = 0.946

0.502 0.629 3.613 2.958 0.12

X37 =3.613x0.12x（—!— + —!— + —!— + —!— + —!—） = 5.433 0.502 0.629 3.613 2.958 0.12

X3K =2.958x0.12x（一!一 + 一!一 + 一!一 + 一!一 + —!—） = 4.448

0.502 0.629 3.613 2.958 0.12 325计算短路电流 1、当d-1点短路时:

① 新绎火电站:

= X2°瞥=0.502x^ = 1.18

查表得：/（（屮=0.875 /⑷尸0.933

/

253 3

= 0.875 x-^- = 1.11 kA

115^3 253 3

ZE 聞= 1.19 kA

Word资料

② 潼关火电站:

忑丸誉“妙需\"573

则:

/((屮二0.65 ；(4), =0.68

250

^=0.65x^ = 0.816 kA 250

^=0.68x^ = 0.853 kA

③ 系统:

A=l/X27 = 0.277

<0) =/(4) = 0.277 x^= = 0.139 kA

④ 火电站:

*厂警=0\"需=1

查曲线得：/（（））严1・035 /⑷尸1.129

125

/(()> = 1.035 x—

= 0.65 kA

125

y29x如.709 kA

总的短路电流 n<0) = l.l 1 +0.816+0.139+0.65 = 2.715 kA

ZI(4> 二 1」9+0.853+0」39+0.709 = 2.891 kA ich=2.55ZI(() =2.55x2.715 = 6.923 kA

2、当d-2点短路时:

① 新绎火电站:

Word资料

查曲线得：心=0.622 /（护=0.642

253 3

kA

253 3

/(4)=0.642X-^^ = 0.816 kA

② 潼关火电站：

X=XvX^L = 0.815x —= 2.038 2 ■- SB 100

则： /(0? =0.505 Z<4).=0.512

250

/((”= 0.505x^^ = 0.634 kA 250

/. =0.512x^-= = 0.643 kA ⑷ 115^3

③ 系统:

/>=1/Xn =0.214

=0214x

1 QA

-n^

=0107 kA

④ 火电站:

125

—=4.789 > 3.45 100

查曲线得：/（。厂0.21

= 0.21x

/涉二°2

125 = 0.131 kA 115的

125 沖X吋。^ kA

总的短路电流 n<0) = 0791 +0.634+0.107+0.131 = 1.663 kA n(4) =

0.816+0.643+0.107+0.131 二 1.697 kA

Word资料

ich =2.55II(o)=2.55 X 1.663 = 4.24 kA

3、当d-3点短路时:

① 新绎火电站:

查曲线得：/附=0.535

/(* 二0.545

253.3

= 0.68 kA

115^3

253.3

= 0.69 kA 1150

= 0.535x

=0.545 x

② 潼关火电站:

^ = ^^ = 0.946x^ = 2.365

则： /(0厂0・433

=0.433 x

/附=°・436

=0.543 kA

115>/3 250

= 0.436x丄罕= 0.547 kA

115V3

③ 系统:

A =1/X37 =0.184

100 = 0.184x

④ 火电站：

=0.0924 kA 115>/3

XM =X,8 ^-L = 4.448X —= 5.56> 3.45 7 SH 100

查曲线得：务二o.l 8 Z{4?=0」8

Word资料

= 0.113 kA

115>/3

125 /(钊=o」8x——=0.113 kA

115-\\/3

SI(0) =0.68+0.543+0.0924+0」13二 1.43 kA

= 0.18x

125

总的短路电流

□⑷二0.69+0.547+0.0924+0.113二 1.44 kA

ich = 2.55工I。〉=2.55 X 1.43 = 3.65 kA

3. 3主要电器设备选择

3.3.1断路器的选择 1、110kV断路器的选择 (1) 额定电压：/=110kV

(2) 额定电流：人＞ 河津变电站最大长期工作电流人唤

r s 2xl20x(l + 40%)xl05 A

/_=^-= --------------- 乔帀 ----------- = 1763.5 A ⑶根据有关资料选择LW25-110/2000型断路器

表3.3 110kV断路器的选择

技术参数 型号 额定电流 1 (A) SMF25-110/2000 额定开断电 流(kA) 31.5 极限通过电流 Isi (kA) 80 3秒热稳定电流 (kA) 31.5 2000 (4)校验:

① S=110kV = S ② / = 2000A> 1763.5A ③ 额定开断电流校验：

110kV母线三相稳态短路电流刃⑷二2.891 kA

Word资料

LW25-110/2000断路器的额定开断电流为25 kA符合要求。

④ 动稳定校验：

110kV母线短路三相冲击电流：ich=6.923(kA) SMF25-110/2000断路器的极限通过电流&二25(kA) ich <・ 符合动稳定要求

⑤ 热稳定校验：

p\" =SI<0)/SI(4) =2.715 / 2.891 =0.94 查曲线：秒 llOkV母线短路热容量：a, =/⑷2口二25*人丫)

LW25-110/1250断路器的4秒热稳定电流：Z. =25(kA)

Z,2t = 31.52 x 3 = 2976.8 (kA2S)

A4)2tcP2、主变35kV侧断路器及分段断路器的选择

(1) 额定电压：/=35kV (2)

额定电流：按70%的35KV最大负荷考虑

70%S35 _ 70%X 117.4X10? 心

=>/367 jV

?3^35

= 1355.6

(3) 根据有关资料选择断路器如下

表3.4主变10kV侧断路器及35kV分段断路器两侧隔离开关的选择

技术参数 型号 额定电流 I (A) 额定开断电 流(KA) 25 极限通过电流 /Bf (kA) 25 4秒热稳定电流 (kA) 25 LW8-35/1600

1600 (4) 校验:

① q=35kV=6\\・

Word资料

② 匸1600人>人„^二】355.6人 ③ 额定开断电流校验：

35kV母线三相稳态短路电流刃⑷=0.697 kA LW8-35/1600断路器的额定开断电流= 25kA

符合要求。

④ 动稳定校验：

35kV母线短路三相冲击电流：ich=4.24(kA) LW8-35/1600断路器的极限通过电流&二25(kA) i“ < g 符合动稳定要求

⑤ 热稳定校验：

0! = SI)0)/SI(4) = 1.663/1.697 = 0.98

查曲线：口=3 秒

35kV母线三相短路热容量：ft, =Z(4>2tcp=8.64(kA2S) LW8-35/1600断路器的4秒热稳定电流：Z, =25(kA)

Z(2t = 252x4 = 2500(kA2S)

A4)2tcp额定电压：/二35kV

额定电流：按35KV岀线最大负荷考虑

/

20x103 -330 A 心一@厂 75x35

(3)

根据有关资料选择断路器如下

表3.5 35kV出线断路器的选择

Word资料

型号 技术参数 额定电流 1 (A) 额定开断电 流(KA) 25 极限通过电流 /Bf (kA) 25 4秒热稳定电 流(kA) 25 LW8-35/630 630 (4) 校验：

① /=35kV=S・

② l=630A>/graax 二464A ③ 额定开断电流校验：

35kV母线三相稳态短路电流工1(的= 1.697 kA LW8-35/1600断路器的额定开断电流二25kA

符合要求。

④ 动稳定校验：

35kV母线短路三相冲击电流：ich = 1.9 kA LW8-35/1600断路器的极限通过电流©二25 kA ith < /gr

符合动稳定要求

⑤ 热稳定校验：

p\" = SI(0)/SI(4) = 1.663/1.697 = 0.98

35kV母线三相短路热容量：=8.64(kA2S)

LW8-35/1600断路器的4秒热稳定电流：人=25 (kA) /,2t = 252x4 = 2500 (kA2S) /(4)2tcp < A2t

查曲线：tcp =3 秒

符合热稳定要求

4、主变10kV侧断路器及］OkV分段断路器两侧隔离开关的选择 (1)额定电压：匕=10 kV

Word资料

(2) 额定电流：按10kV最大负荷考虑

$0 _ 12.29x10*

max

忑UN ~ 箱xlO

=709.6 A

(3) 根据有关资料选择隔离开关如下

表3.6主变10kV侧断路器及10kV分段断路器两侧隔离开关的选择

技术参数 型号 额定电流 I (A) GN19-10/1000 极限通过电流 ①(kA) 80 4秒热稳定电流 (kA) 31.5 1000 (4) 校验： ®t/c = 10kV = i/N

② l=1000A>/gmax 二820A ③ 动稳定校验：

1 OkV母线短路三相冲击电流：ich二4.177(kA) GN19-10/1000隔离开关的极限通过电流/gl-=80(kA)

b 符合动稳定要求

④ 热稳定校验：

0〃=工1<())/工1心)=1.43/1.44 = 0.99 查曲线：tcp =3 & 1 OkV母线三相短路热容量：^=7^=622 (kA2S)

GN19-10/1000隔离开关的4秒热稳定电流：人=31.5 (kA) /t2t = 31.52x4 = 3969(kA2S)

/(4)\\ < //t

符合热稳定要求

5、1 OkV岀线断路器的选择

Word资料

(1) 额定电压：Uc = 10kv

(2) 额定电流：按负荷最大的1 OkV出线考虑

/ —，()_ 3 x 10* _ ］冯 ° A

(3) 根据有关资料选择断路器如下

表3.7 1 OkV出线断路器的选择

技术参数 型号 额定电流 I (A) ZN28-10/630 额定开断电 流(kA) 31.5 极限通过电流 & (kA) 80 4秒热稳定电 流(kA) 31.5 630 (4) 校验:

① Uc = 10kv = ② /=630A>/gmax=246A ③ 额定开断电流校验：

10kV母线三相稳态短路电流SI(4)=1.44 kA

ZN28-10/630断路器的额定开断电流二31.5kA符合要求。

④ 动稳定校验：

10kV母线短路三相冲击电流：ich=3.65 (kA) ZN28-10/630断路器的极限通过电流如.=80 (kA)

ichV/gf 符合动稳定要求

⑤ 热稳定校验：

0〃= 口⑹/工1⑷=1.43/1.44 = 0.99 查曲线：G=3 秒 10kV母线三相短路热容量：ft.=/(4)2tcp =6.22 (kA2S)

Word资料

ZN28-10/630断路器的4秒热稳定电流：人=31.5 (kA)

7(2t = 31.52 x 4 = 3969 (kA2S) /(4)2tcp < A2t符合热稳定要求

选择结果如下表所示：

Word资料

表3.8断路器选择结果汇总

断路器位畫 11 OkV断路器的选择 断路器型号 SMF25-110/2000 LW8-35/1600 LW8-35/630 GN19-10/1000 ZN28-10/630 主变35kV侧断路器及10kV分段断路器两侧隔离开关的选择 35kV岀线断路器的选择 主变lOkv侧断路器及10kV分段断路器两侧隔罔开关的选择 1 OkV岀线断路器的选择 3.3.2隔离开关的选择 1、11 OkV隔离开关的选择 (1) 额定电压：uc = 110kv

(2) 额定电流：人＞ 河津变电站最大长期工作电流〈叭

亠=2xl20x£ + 40%)x2 = W5A z 亦 ^xllO

⑶根据有关资料选择GW4-110/1250型隔离开关

表3.9 110kV隔离开关的选择

技术参数 型号 额定电流 I (A) GW4-110/2000 极限通过电流 /gl (kA) 80 4秒热稳定电流 (kA) 31.5 2000 (4) 校验: ®^/c=110kV = t/x

② /=2000A> 1763.5A

Word资料

③ 动稳定校验：

Word资料

11 OkV母线短路三相冲击电流：G =6.923 (kA) GW4-110/2000断路器的极限通过电流Ist = 25 (kA)

Jh v儿

符合动稳定要求 ④ 热稳定校验：

/3\" = SI(0) /SI.4, = 2.715/2.891 = 0.94 查曲线：tcp = 3.3 &

11 OkV 母线短路热容量 a. = A4)2tcp = 25.1 (kA's) GW4-110/2000断路器的4秒热稳定电流：人=80 (kA) /,2t=802 x 4 = 25600 (kA2S) A4)2tcp符合热稳定要求

2、35kV主变总断路器及分段断路器两侧隔离开关的选择 (1)

额定电压：= 35kv

额定电流：按70%的35KV最大负荷考虑

70%S35

70% xl 17.4X10?

z 和T=

=

=

箱x35

=

根据有关资料选择隔离开关如下

表3.10主变35kV主变总断路器及分段断路器两侧隔离开关的选择

技术参数 型号 额定电流/ 1600 极限通过电流 25 4秒热稳定电流 25 GW5-35/1600 ⑷校验:Word资料

② / =1600A>/gmax \"355.6A ③ 动稳定校验：

35kV母线短路三相冲击电流：ich = 4.24 (kA) GW5-35/1600隔离开关的极限通过电流/gr=25(kA) i“ < /gr

符合动稳定要求

④ 热稳定校验：

p\" = SI(0)/SI(4) = 1.663/1.697 = 0.98

查曲线：咕二3 秒

35kV母线三相短路热容量：a.=/(4)2tcp=8.64 (kA2S) GW5-35/1600隔离开关的4秒热稳定电流：/,=25 (kA) Zt2t = 252x4 = 2500(kA2S)

心乜< A2t 符合热稳定要求

3、35kV出线断路器两侧及35KV隔离开关的选择

(1) 额定电压：uc = 35 kV

额定电流：按35KV出线最大负荷考虑/

£ max

z

⑵

= 餐」 20x10^ 330^

75x35

⑶

根据有关资料选择隔离开关如下

表3.11 35kV出线断路器两侧及35KV隔离开关的选择

技术参数 型号 额定电流 630 额定开断电 25 极限通过电流 25 4秒热稳定电 25 GW5-35/630 (4)校验：

① S=35kV = S ② /=630A>/gmax=330A

③ 动稳定校验：

Word资料

35kV母线短路三相冲击电流：ich = 4.24 (kA) GW5-35/630隔离开关的极限通过电流/gf = 25 (kA)

咕< /gf 符合动稳定要求

④ 热稳定校验：

0〃 =工 I(o)/ 工【⑷=1.663/1.697 = 0.98 查曲线 tcp=3 秒 35kV母线三相短路热容量：a,=/)4)2tcp=8.64 (kA*) GW5-35/630隔离开关的4秒热稳定电流：/, = 25 (kA) Zt2t = 252x4 = 2500(kA2S) /(4)2tcp < A2t

符合热稳定要求

4、主变10kV侧断路器及10KV分段断路器两侧隔离开关的选择 (1)额定电压：Uc = 10kV

(2) 额定电流：按10KV最大负荷考虑

S1O

12.29x10\" “、/ =—= -------------- =709.6A

V3xl0

(4)根据有关资料选择隔离开关如下

表3.12主变10kV侧断路器及10KV分段断路器两侧隔离开关的选择

技术参数 型号 额定电流 I (A) GN19-10/1000

极限通过电流 I6t (kA) 80 4秒热稳定电 流(kA) 31.5 1000 (4)校验:

®t/c = 10kV = i/N

② I = 1000A > /gmax = 709.6A

Word资料

③ 动稳定校验：

lOkV母线短路三相冲击电流：ich=3.65 (kA)

GN19-10/1000隔离开关的极限通过电流Ist = 80 (kA) i“ < 7gl

符合动稳定要求

④ 热稳定校验：

/f=Ko)/\"I⑷二 1.43/1.44 = 0.99

查曲线：.=3 秒

10kV母线三相短路热容量：a,=/(4)2tcp=6.22 (kA2S) GN19-10/1000隔离开关的4秒热稳定电流:人=31.5 (kA) Zt2t = 31.52x4 = 3969(kA2S) /(4)2tcp < A2t

符合热稳定要求

5、10kV出线断路器两侧隔离开关及10KV母线隔离开关的选择 (1) 额定电压：Uc = 10kV

(2) 额定电流：按负荷最大的10KV岀线考虑

/

- 3x103 -173 2A

(3) 根据有关资料选择隔离开关如下

表3.13 10kV出线断路器两侧隔离开关及10KV母线隔离开关的选择

技术参数 型号 额定电流 I (A) GN 19-10/630 极限通过电流 如(kA) 80 4秒热稳定电流(kA) 31.5 630 (4) 校验: ®t/c = 10kV = i/N

Word资料

② / =630八＞4叭=173.2A ③ 动稳定校验：

lOkV母线短路三相冲击电流：ich=3.65 (kA) GN 19-10/630隔离开关的极限通过电流乙=80 (kA) i“ < 7gl

符合动稳定要求

④ 热稳定校验：

0’ = SI<0) / 工I ⑷=1.43/1.44 = 0.99

查表得:tcp=3秒

河津变电站10kV母线三相短路热容量：a,=/|4)2tcp=6.22 (kA*)

GN 19-10/630隔离开关的4秒热稳定电流：/,=31.5 (kA)

Z,2t = 31.52 x 4 = 3969(kA2S) /(4)2tcp < A2t

符合热稳定要求

选择结果如下表：

表3.14隔离开关选择汇总表

隔离开关位責 HOkV隔离开关的选择 隔罔开关型号 GW4-110/2000 GW5-35/1600 GW5-35/630 GN 19-10/1000 GN 19-10/630 主变35kV主变总断路器及分段断路器两侧隔离开关的选择 35kV出线断路器两侧及35KV隔曷开关的选择 主变10kV侧断路器及10KV分段断路器两侧隔离开关的选择 10kV出线断路器两侧隔离开关及10KV母线隔离开关的选择 Word资料

4继电保护和防雷装 4. 1继电保护配置

4.1.1断路器的选择

首先满足继电保护的四项基本要电网继电保护配責的原则，即满足设备的选择 性、速动性、可靠性、稳定性、安全系数、灵敏性。然后结合电网的电压等级、网络 结构、接线方式、地理位責、气候环境、投资大小等特点进行各类保护的工作原理、 性能进行选择，使电网保护系统能够有机配合起来，给用户和操作人员带来更好的保 障。

4.1.2 110KV 部分

llOkV采用了桥式的电气主接线形式，所以在河津变电站llOkV侧不需要装设 继电保护。 4.1.3 35KV 部分

35kV线路的保护：在35kV线路上有小接地电流系统，保护装責应当装设有反 映相间故障

和单相接地故障的设备。我们知道两段式电流保护反映相间故障，具体如 下：定时过流保护、限时电流速断保护。保护动作于岀线断路器，保护接线方式采用 两相式。并且再加装三相一次重合闸保护设备。加装反映零序电压的接地信号装責， 单相接地时发岀信号反映单相接地故障。

35kV母联开关的保护：母线上装备带时限的定时过流保护，作为母线充电时的 保护。 4.1.4 1OKV 部分

线路保护：在10kV小接地电流系统的线路上，应装设有反映相间故障和单相接 地故障的保护装責。考虑反映相间故障装设两段式电流保护：限时电流速断保护、定 时过流保护。保护动作于岀线断路器，保护采用两相式接线。加装三相一次重合闸。 反映单相接地故障，加装反映零序电压的接地信号装責，单相接地时发岀信号。

母联开关保护：加装带时限的定时过流保护，作为母线充电时的保护。

4.1.5主变压器保护配萱

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1、瓦斯保护：作为变压器的主保护，反应变压器油箱部故障，包括绕组的相间短路, 接地短路，

匝间短路以及铁芯烧损，油面降低等。轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动 作于断开变压器各侧断路器。

3、 复合电压启动的定时限过流保护：是瓦斯保护、纵差保护的后备保护，反应发生 各种不对称

短路时出现的负序电压。

4、 零序电流保护：反应变压器外部接地短路。

4.1.6母线保护

1、 35kV单母线分段（分列运行），不采用专门的保护，当母线故障时，可由变压器 35kV侧断

路器跳开切除故障。

2、 10kV单母线分段（分列运行），不采用专门的保护，当母线故障时，可由变压器 10kV侧断

路器跳开切除故障。

4.1.7母线保护

1、 llOkV进线：因为系统的受电端是11OKV河津变电站所在位責，所以llOkV进 线不需要设責

母线保护，已经很安全。

2、 35kV线路保护：（电流速断保护、定时限过流保护）二段式电流保护、快速重合闸、

（1） I段电流速断保护作为主保护，反应于相间故障时因电流增大而瞬时动作的电 流保护，保

护区间为线路全长的15%~20%。

（2） II段定时限过流保护，作为I段电流速断保护的后备保护，不仅能保护本线路 的全长，

而且也能保护相邻线路的全长。电流保护采用二相CT(A、C相)。

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(3) 当线路上出现瞬时故障如不终止供电，应装设自动重合闸装責。

(4) 当线路发生单相接地故障时，因35kV为小电流接地系统，可以继续运行2小 时，故只

作用于信号，而不跳开断路器，接于PT的开口三角处。

3、10kV线路保护：二段式电流保护(电流速断保护、定时限过流保护)、快速重合闸 (1) 主保护采用二段定时限电流速断保护，比I段高时限，保护线路全线的 70% 〜80% o (2)

自动重合闸装責作用于当线路上岀现瞬时故障不终止供电。

(3) 当发生线路单相接地故障时，由于10kV为小电流接地系统，可以继续运行2 小时，故只

作用于信号，而不跳开断路器，接于PT的开口三角处。

4・2避雷器的选择

1、 根据变电所设备避雷器要求及主接线形式应在下列点装设避雷器

(1) 河津变电站11 OkV母线的进线端，防止河津变电站llOkV线路遭受过大雷电

流 侵入变电所造成不可挽回的损失。

(2) 河津变电站35kV母线侧，防止线路雷电流侵入变电所，而造成补课估量的损 失。 (3) 河津变电站1 OkV母线侧，为了防止线路雷电流侵入变电所，造成不可估量的

损失。

(4) 河津变电站主变压器llOkV中性点接地。更加保证了设备的安全。 2、 根据各电压级确定避雷器的额定电压，如下表3.13

表3.13避雷器列表

技术参数 型号 久(kV) 残压(kV) 安装地点 Y10W5-100/260W HY5WZ-53/134 HY5WZ-17/45 100 53 260 134 45 110KV进线 35KV母线 35KV母线 17 Word资料

HY5W-73/176 73 176 主变中性点 5总结

本次设计的主要容是进行地区变电所电气设计，本次设计的主要容是导线选择、 负荷计算、主接线设计、等值网络的绘画及化简、短路点计算、电气设备的选择与校 验、主变保护设计、避雷装責的设计等。通过此次设计，使我明白了变电站的主接线 是电力系统接线组成中一个重要组成部分，主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、 灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装責的布責等的拟定将会产生直接的 影响。通过短路电流的计算来对系统的各种故障进行分析，并以此来校验各种电气设 备的选择是否符合要求。在设计过程中发现自己对专业知识的掌握还很欠缺，独立解 决问题的能力也很有限，但通过指导老师的帮助和个人的努

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力，设计要求的任务已完 成。

结论

经过为期五个月的毕业设计，我不但温习了以前学过的知识，而且又学习了很多

相关的专业资料知识，加深了对理论知识的理解，也深刻地理解了理论与实践结合并 不是一件容易的事。了解了我们这个专业在将来工作岗位上具体的工作事宜和容，对 我帮助很大。

本次设计的主要容是进行地区变电所电气设计，本次设计的主要容是导线选择、 负荷计算、

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主接线设计、等值网络的绘画及化简、短路点计算、电气设备的选择与校 验、主变保护设计、避雷装責的设计等。通过此次设计，使我明白了变电站的主接线 是电力系统接线组成中一个重要组成部分，主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、 灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装責的布責等的拟定将会产生直接的 影响。通过短路电流的计算来对系统的各种故障进行分析，并以此来校验各种电气设 备的选择是否符合要求。

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这次设计是对我四年所专业学知识的一次综合检验，也是对四年学习的专业知识 一次总结，由于我所学的专业知识非常有限，在设计中遇到了很多实际问题，经过老 师的认真检查和精心指导，才顺利完成了此次毕业设计要求的任务，在此衷心感伟老 师对我所做的设计给予无私的、细致的帮助。

最后，再次感我的老师，同学以及我周围的所有人。是你们为我树立了榜样，是 你们构成了我的学习与生活，充实了我的大学四年的生活，是你们使他变的完美，并 指引我不断拼搏、进取。

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参考文献

[1] 王士政•电力工程类专题课程设计和毕业设计指导教程[M].:中国水利水电,2007. [2] 梅兰，丽娇.发电厂变电所毕业设计指导书[M].:中国电力，2008. [3] 跃•电气工程专业毕业设计指南电力系统分册[M].:中国水利水电，2003. [4] 郭琳•发电厂电气部分课程设计[M].:中国电力，2009.

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interfaces for distribution management

[15] Dra什 revision of IEC 61968-3: Application integration at electric utilities 一 System

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interfaces for distribution man ageme nt - Part 3: Int erf ace for network operations

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