110KV变电站设计(毕业论文设计)

'毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日 摘要变电站是变换、改变或者调整电力电压的设备的组合，变电站组成了输配电能的集合点可自动控制，也可手动控制，并且手动控制可以在远方进行也可以在现场由值班人员操作。本毕业设计是关于110kV地区变电站一次部分的设计，它着重讲述了110kV地区变电站的主变选择、主接线选择、负荷计算、短路计算、电气设备选择及针对所选设备的数据计算。新建的110KV潘店变电站从220KV孔雀变电站受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。通过技术和经济比较，现采用下列方案：主变压器2台，容量为2*50000kVA,型号为SFSZ9－50000/110；110kV采用单母分段带旁路接线方式；35kV采用单母分段带旁路接线方式；10kV采用单母分段接线方式；站用电分别从10KV两段母线获得；二次设备拟选用哈德威四方公司生产的CSC2000变电站综合自动化系统。关键词：变电站设计主接线设备选型负荷计算短路计算 第一部分设计说明书1电气主接线设计1.1电气主接线的设计原则和要求变电所电气主接线系指变电所的变压器，输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电所的主接线是电力系统接线组成的一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。1.1.1主接线的设计原则1.1.1.1考虑变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。1.1.1.2考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据5~10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。1.1.1.3考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。1.1.1.4考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。1.1.1.5考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响 发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。1.1.2主接线设计的基本要求根据我国能源部关于《220~500kV变电所设计技术规程》SDJ2—88规定：“变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。”1.1.2.1可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠地工作，以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。经过长期运行实践的考验，对以往所采用的主接线，优先采用，现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次设备部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性不是绝对的而是相对的。一种主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能是不可靠的。评价主接线可靠性的标志是。（1）断路器检修时是否影响供电；（2）线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；（3）变电所全部停电的可能性；（4）有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电可靠性，先进的指标都在99.9%以上。1.1.2.2灵活性主接线的灵活性有以下几方面要求：（1）调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。（2）检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不致影响对用户的供电。（3）扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。 1.1.2.3经济性经济性主要是投资省、占地面积小、能量损失小。1.2电气主接线变电所主接线设计，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。根据一些设计规程的相关要求35~110kV线路超过两回时，宜采用双母线接线、单母线或分段单母线的接线。在采用单母线、分段单母线或双母线的35~110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110kV线路6回及以上，35~63kV线路8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。因本所110kV出线4回，故110kV电气主接线采用单母线分段带旁路接线或双母线接线。下面就以这两个方案来进行比较分析，从而确定其主接线形式。1.2.1单母线分段带旁路接线接线简图如图1所示（1）通过倒闸操作，可检修与旁母相连的任一回路的出线断路器而不停电。检修任一进线断路器，因固定式断路器检修时间较长，不重要负荷停电时间较长。（2）任一出线断路器故障时，通过倒闸操作，可在较短时间内恢复对该线路供电。进线断路器故障时，不重要负荷停电时间较长。一段母线故障时，非故障段母线可照常供电。（3）检修母线，非检修段可照常供电，并可对双回路线路通过其一回给Ι、Π类负荷供电，还可通过倒闸操作经旁母对检修段出线负荷最重要的一个用户继续供电。（4）几乎无线路全部停运可能，若万一出现，因固定式断路器检修时间长，全部停运时间长。 （5）正常运行时，QF1作为分段断路器工作，一段母线故障，QF1跳开，不影响正常段母线供电。检修出线断路器，可通过倒闸操作而不切除线路。运行方式改变时，倒闸操作繁琐，不够灵活。L2L3L4L1W3QS4QS3xxxxxQF1QS2QS1B段A段xxQS5图1单母线分段带旁路接线L4L3L2L1xxxxW2W1QFxxx图2双母线接线 （6）设备少，投资少，土建工作量和费用较少，可向两个方向均衡扩建。1.2.2双母线接线接线简图如图2所示（1）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，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其它电路均可通过另一组母线继续运行，但其操作必须正确。（2）各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒换操作可以组成各种运行方式。如：当母联断路器闭合，进出线分别接在两组母线上，即相当于单母线分段运行。（3）向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。从技术性角度而言，两种方案均能满足110kV级供电可靠性和灵活性的要求，且均具有扩建方便的优点，但双母线接线使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较多，经济性较差。经比较后，在本次设计中110kV母线选择单母线分段带旁路接线形式。1.335kV电气主接线本所35kV出线共8回。根据规程要求和本所实际情况，35kV电气主接线宜采用单母线分段带旁路接线或双母线接线。下面就以这两个方案来进行比较分析，从而确定其主接线形式。1.3.1单母线分段带旁路接线接线简图如图1所示（1）通过倒闸操作，可检修与旁母相连的任一回路的出线断路器而不停电。检修任一进线断路器，因固定式断路器检修时间较长，不重要负荷停电时间较长。(2) 任一出线断路器故障时，通过倒闸操作，可在较短时间内恢复对该线路供电。进线断路器故障时，不重要负荷停电时间较长。一段母线故障时，非故障段母线可照常供电。（3）检修母线，非检修段可照常供电，并可对双回路线路通过其一回给Ι、Π类负荷供电，还可通过倒闸操作经旁母对检修段出线负荷最重要的一个用户继续供电。（4）几乎无线路全部停运可能，若万一出现，因固定式断路器检修时间长，全部停运时间长。（5）正常运行时，QF1作为分段断路器工作，一段母线故障，QF1跳开，不影响正常段母线供电。检修出线断路器，可通过倒闸操作而不切除线路。运行方式改变时，倒闸操作繁琐，不够灵活。（6）设备少，投资少，土建工作量和费用较少，可向两个方向均衡扩建。1.3.2双母线接线接线简图如图2所示（1）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，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其它电路均可通过另一组母线继续运行，但其操作必须正确。（2）各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒换操作可以组成各种运行方式。如：当母联断路器闭合，进出线分别接在两组母线上，即相当于单母线分段运行。（3）向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。从技术性角度而言，两种方案均能满足35kV级供电可靠性和灵活性的要求，且均具有扩建方便的优点，但双母线接线使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较多，经济性较差，经比较后，在本次设计中35kV母线选择单母线分段带旁路接线形式。1.410kV电气主接线 本所10kV出线本期共12回，另备用2回。根据规程要求和本所实际情况，35kV电气主接线宜采用单母线分段接线或双母线接线。下面就以这两个方案来进行比较分析，从而确定其主接线形式。1.4.1单母线分段接线接线简图如图3所示（1）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。L4L3L2L1xxxxQF1x（）QS1xx图3单母线分段接线（2）两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。（3）在可靠性要求不高时，亦可用隔离分段开关（QS1），任一段母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判断故障后，拉开分段隔离开关QS1，完好段即可恢复供电。1.4.2双母线接线接线简图如图2所示（1）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，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其它电路均可通过另一组母线继续运行，但其操作必须正确。 （2）各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒换操作可以组成各种运行方式。如：当母联断路器闭合，进出线分别接在两组母线上，即相当于单母线分段运行。（3）向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。从技术性角度而言，两种方案均能满足10kV级供电可靠性和灵活性的要求，且均具有扩建方便的优点，但双母线接线使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较多，经济性较差。经比较后，在本次设计中10kV母线选择单母线分段接线形式。1.5所用电主接线所用电容量不大，只需0.4KV一级，采取动力和照明混合供电方式。根据本所实际，所用电接线宜采用单母线分段接线或单母线接线。下面就以这两个方案来进行比较分析，从而确定其主接线形式。1.5.1单母线分段接线接线简图如图3所示（1）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。（2）两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。（3）在可靠性要求不高时，亦可用隔离分段开关（QS1），任一段母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判断故障后，拉开分段隔离开关QS1，完好段即可恢复供电。1.5.2单母线接线单母线接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便，且有利于扩建等优点。但可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源；与之相接的所有电力装置，在整个检修期间均需停止工作。此外，在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。考虑所用电可靠性的要求，经过比较，选择单母线分段接线形式。 2负荷计算及变压器选择2.1负荷计算对三电压级变电所：SJS=Kt()(1+α%)式2-1式中：SJS—最大计算负荷（MVA）Pimax、Cosφi—每个用户的最大负荷（MW）、功率因数Kt—同时系数α%—线损率（取为5%）全所最大计算负荷：SJS∑=Kt，∑SJS(35、10kV)式2-22.1..110kV级10kV线路负荷资料如下表所示10kV线路负荷资料名称最大负荷（MW）cosφ回路数a厂40.851b厂30.851c厂3.50.851d厂3.20.851e厂3.40.851f厂5.60.852g厂2.80.851a变电所30.91b变电所30.91c变电所30.91d变电所30.91上表中各负荷间的同时系数为0.85。由式2-1，SJS=Kt()(1+α%)=0.85x(4/0.85+3/0.85+3.5/0.85+3.2/0.85+3.4 /0.85+5.6x2/0.85+2.8/0.85+4x3/0.9)(1+5%)=44.552(MW)2.1.235kV级35kV线路负荷资料如下图所示35kV线路负荷资料名称最大负荷（MW）cosφ回路数1、2组3、4组A厂670．92B厂650．92A变电所560．91B变电所330．91C变电所2.630．851D变电所3.23.40．851上表中各负荷间的同时系数为0．9。选择3组进行计算，由式2-1，求出SJS=Kt()(1+α%)=0.9x(7x2/0.9+5x2/0.9+6/0.9+3/0.9+3/0.85+3.4/0.85)(1+5%)=38.588(MW)2.1.3110kV级由式2-2，35kV各负荷与10kV各负荷间的同时系数为0.9SJS∑=Kt，∑SJS(35、10kV)=0.9x(44.552+38.588)=74.826(MW)2.1.4所用电所用电负荷计算采用换算系数法Sjs=(K1∑P1+∑P2)式2-3式中：∑P1—所用动力负荷之和 ∑P2—所用照明负荷之和K1—所用动力负荷换算系数，一般取K1=0.85所用负荷统计表如下：类别名称容量(kW)备注动力主变风扇2×10连续、经常照明主充硅20连续、不经常照明浮充硅14连续、经常动力蓄电池通风1.4连续、不经常动力蓄电池排风1.7连续、不经常动力锅炉房水泵1.7连续、经常照明载波室1.7连续、经常照明110kV配电装置电源10短时、不经常照明110kVQF冬天加热1连续照明室外配电装置照明10连续照明室内照明10连续由式2-3求出，Sjs=(K1∑P1+∑P2)=[0.85x(20+1.4+1.7+1.7)+20+14+1.7+10+1+10+10]=87.78(KW)各侧计算负荷汇总如下表：KSjs（MW）10kV0.8544.55235kV0.938.588110kV0.974.826所用电0.850.087782.2主变台数、容量和型式的确定主变压器台数的确定要求：（1）对大城市郊区的一次变电所，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。（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变电所的可能性。考虑到该变电所为一重要中间变电所，与系统联系紧密，且在一次主接线中已考虑采用旁路代主变的方式，故选用二台主变压器。 主变压器容量的确定要求：（1）主变压器容量一般按变电所建成后5~10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10~20年的负荷发展。（2）根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，有余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60~70%。单台变压器容量Se≥74.826*60%=44.900（MVA）。故选择变压器容量Se=50MVA。主变压器形式的选择要求：同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。考虑该所有110kV、35kV、10kV共三个电压等级，选用三绕组变压器。综合以上，主变选取型号SFSZ9-50000的三绕组有载调压变压器2台。主要技术参数如下表：额定容量（kVA）电压组合联结组标号损耗（KW）阻抗电压（%）高中低空载负载50000110±8*1.25%38.5±2*2.5%11Ynynod1132.724010.5（高中）18（高低）6.5（中低）2.3所用变台数、容量和型式的确定对大中型变电所，通常装设两台所用变压器。因所用负荷较重要，考虑到该变电所具有两台主变压器和两段10kV母线。为提高所用电的可靠性和灵活性，所以，选择装设两台所用变压器，并采用暗备用方式。所用变压器容量的选择原则要求：(1)所用变压器的容量应能满足经常的负荷需要和留有10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。即2*Se≥87.78*1.1。则：Se≥48.28kVA （2）考虑两台所用变压器为采用暗备用方式，正常情况为单台变压器运行，每台工作变压器在不满载状态运行，当任一台工作变压器因故障被断开后，其所用电负荷则由完好的所用变压器承担。即Se＞87.78kVA综合以上两点，取Se=100kVA考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡的目标，选用干式变压器。故所用变选取型号SC8-100/10的干式变压器2台。主要技术参数如下表：额定容量（kVA）空载损耗（W）负载损耗（W）阻抗电压（%）10050018504 3最大持续工作电流及短路计算3.1各回路最大持续工作电流根据公式Igmax=，可以计算出各回路最大持续工作电流。其中：Ｓmax为所统计各电压侧负荷容量，Ue为各电压级额定电压。计算结果见下表：Ue(kV)Smax（MW）Imax(A)1044.55225723538.58863711074.8263930.40.087781273.2短路电流计算点的确定和短路电流计算结果3.2.1基本原则和规定短路计算的目的：为了选择导体和电器，并进行有关的校验。基本假定：短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则：（1）正常工作时，三相系统对称运行。(2)所有电源的电动势相位角相同。(3)系统中的同步和异步电机为理想电机，不考虑电机饱和、磁滞、锅流及导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间相差1200电气角。(4)电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小变化。(5)电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷接在高压母线上，50%负荷接在系统侧。（6）同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。(7)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。(8)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。(9)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，元件的电阻都略去不计。（10）元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。(11)输电线路的电容略去不计。(12)用概率统计法制定短路电流运算曲线。 一般规定：(1)验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成的5~10年）。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。(2)选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响。(3)选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。对电抗器的6~10kV出线与厂用分支线回路，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。(4)导体和电器的动稳定、热稳定和电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。设计中只按三相短路进行短路电流计算，并选择在110kV、35kV、10kV和0.4kV母线上，4个可能发生最大短路电流的短路电流计算点分别为K1、K2、K3和K4。3.2.2计算的基本步骤3.2.2.1选择短路点3.2.2.2画出计算用等值网络利用标幺值计算（1）基准值选取：Sb=100MVAUb=Uav（2）各种标幺值的计算（3）各元件的电抗编号3.2.2.3网络化简，求转移电抗X*∑(Sb)3.2.2.4求相应的计算电抗XjsXjs=X*∑3.2.2.5当Xjs>3.45时有I,,=或查汽轮机运算曲线：求I,,、Ish3.2.2.6求短路电流有名值 I,,=I,,3.2.2.7求冲击电流Ish=1.8I,,=2.55I,,短路计算过程见计算书，计算结果如下表：电压等级(kV)短路点I,,（KA）Ish(KA)110K18.65822.03635K27.98620.32610K319.45549.5170.4K43.589.11 4主要电气设备选择电气选择的一般原则为应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；应按当地环境条件校验；年最高气温40℃年最低气温－5℃年平均气温18℃应力求技术先进和经济合理；与整个工程的建设标准应协调一致；同类设备应尽量减少品种。选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。4.1高压断路器的选择考虑到可靠性、经济性，方便运行维护和实现变电所设备的无油化目标，故在110kV侧和35kV侧采用六氟化硫断路器、10kV侧采用真空断路器。断路器规范的选择按照《电力工程设计手册（1册）》第259页的表4-6确定。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验断路器Uzd≥UgIe≥IgIdn≥I〃igf≥ichIt≥I∞110kV侧LW25-126型断路器35kV侧LW16-40.5型断路器 10kV侧ZN28-10/3150-40型真空断路器以上所选均满足环境温度的要求4.2隔离开关的选择隔离开关型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，应根据配电装置特点和使用要求等因素，进行综合技术比较后确定。隔离开关规范的选择按照下表确定110kV侧、35kV侧和10kV侧隔离开关。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验隔离开关Uzd≥UgIe≥Ig———110kV、35kV选择户外型GW系列高压隔离开关，10kV侧选用GN系列户内型隔离开关。110kV侧GW4-110型户外高压隔离开关35kV侧GW4-35型户外高压隔离开关10kV侧GN10-10T/3000型户内高压隔离开关以上所选均满足环境温度的要求4.3母线的选择1、选择材料：鉴于铝廉价、丰富，采用铝或铝合金作为导体材料。选择为变电所母线，故选用硬导体2、导体截面选择：母线按照导体长期发热允许电流选择3、电晕电压校验：对110kV侧母线进行电晕电压校验4、热稳定校验：由Smin=计算出由热稳定决定的导体最小截面5、动稳定校验：导体按弯曲情况进行应力计算110kV侧—选择单条LF21—φ40/35的管形铝锰合金母线 35kV侧—选择单条LMY—63*8的矩形铝母线10kV侧—选择双条LMY—125*10的矩形铝母线4.4绝缘子和穿墙套管的选择支柱绝缘子应按额定电压和类型选择。穿墙套管按额定电压、额定电流和类型选择，按短路条件校验动稳定110kV侧XP-6型高压盘形悬式绝缘子串CR-110/600油纸电容式穿墙套管35kV侧ZPC1-35型针式支柱绝缘子CWB-35/600式穿墙套管10kV侧ZL-10/8型户内支柱绝缘子CWL-10/3000式穿墙套管以上所选均满足环境温度的要求4.5电流互感器的配置和选择1、按一次侧额定电压和电流选择U1≥UsI1≥Imax2、二次额定电流选择选择5A3、型式选择套管式4、准确级选择0.5级110kV侧LB7-110W（LB3-110主变套管）型电流互感器35kV侧LB6-35型套管式电流互感器10kV侧LAJ-10型电流互感器以上所选均满足环境温度的要求4.6电压互感器的配置和选择4.6.1一次回路电压选择 4.6.2二次回路电压选择4.6.3种类型式选择6~35kV油浸110kV电容式4.6.4准确级选择0.5级110kV侧TYD100/-0.02H型电容式电压互感器35kV侧JDX6-35型电压互感器10kV侧JSJW-10型电压互感器以上所选均满足环境温度的要求4.7各主要电气设备选择结果一览表设备名称电压等级类型型号备注高压断路器110kVSF6断路器LW25-12635kVSF6断路器LW16-40.510kV真空断路器ZN28-10/3150-40隔离开关110kV户外GW4-11035kV户外GW4-3510kV户内GN10-10T/3000母线110kV管形铝锰合金母线LF21—φ40/35单条35kV矩形铝母线LMY—63*8单条10kV矩形铝母线LMY—125*10双条绝缘子110kV盘形悬式XP-635kV针式支柱ZPC1-3510kV户内支柱ZL-10/8穿墙套管110kV油纸电容式CR-110/60035kV瓷绝缘CWB-35/60010kV瓷绝缘CWL-10/3000电流互感器110kV油纸电容式LB7-110W变比400/535kV套管式LB6-35变比600/510kV套管式LAJ-10变比3000/5电压互感器110kV电容式TYD100/-0.02HUn2=100/35kV油浸JDX6-35Un2=100/ 10kV油浸JSJW-10Un2=100第二部分设计计算书1短路电流计算书等值网络图S1S2Xc1Xc2Xl1Xl2Xl3K1110kVK235kVX21X11X22X12X23X13K310kVXsK40.4kV其中：K1、K2、K3、K4—分别是110kV、35kV、10kV和0.4kV母线上，4 个可能发生最大短路电流的短路电流计算点Xc1、Xc2、Xl1、Xl2、Xl3—分别是系统1、系统2和线路的电抗参数.计算时选取第一组系统参数。X11、X12、X13—1#主变的三个绕组的电抗X21、X22、X23—2#主变的三个绕组的电抗Xs—所用变电抗取Sb=100MVAUb=Uav计算各部分元件的标幺值Xc1=0.38x=0.063Xc2=0.45x=0.056Xl1=Xb*L1/Zb=Xb*L1*Sb/=0.33*30*100/1152=0.075Xl2=Xb*L2*Sb/=0.33*20*100/1152=0.05Xl3=Xb*L3*Sb/=0.33*25*100/1152=0.062主变绕组参数：U1-2%=10.5U2-3%=6.5U1-3%=18Us%=4故：U1%=(U1-2%+U1-3%—U2-3%)/2=11U2%=(U1-2%+U2-3%—U1-3%)/2=0U3%=(U1-3%+U2-3%—U1-2%)/2=7则X11=X21=0.11*Sb/Sn=0.11*100/40=0.275X12=X22=0*Sb/Sn=0X13=X23=0.07*Sb/Sn=0.07*100/40=0.175Xs=0.04*Sb/Sn=0.04*100/0.1=40网络化简及短路电流计算1.1110kV母线K1点短路网络化简如下：S1S2X1S2S1Xc1Xc2 Xl1X2X3110kVX12X13K1K1110kV将上图进行星-三角变换，得到简化后的网络如右图，其中X2为S1对K1点的转移电抗，X3为S2对K1点的转移电抗，求出X2=0.117X3=0.115S1、S2的计算电抗Xjss1=X2*Se/Sb=0.117*600/100=0.702Xjss2=X3*Se/Sb=0.115*800/100=0.92=1.425=1.087有名值计算：=8.658KAIsh==*1.8*8.658=22.036KA1.235kV母线K2点短路S1网络化简如下：S20.0560.0630.075X3X20.050.062110kV35kV K20.2750.275K235kV将上图进行星-三角变换，得到简化后的网络如右图，其中X2为S1对K2点的转移电抗，X3为S2对K2点的转移电抗，求出X2=0.396X3=0.386S1、S2的计算电抗Xjss1=X2*Se/Sb=0.396*600/100=2.376Xjss2=X3*Se/Sb=0.386*800/100=3.088=0.421=0.324有名值计算：=7.986KAIsh==*1.8*7.986=20.326KA1.310kV母线K3点短路网络化简如下：S1S20.0560.0630.075X3X20.050.062110kV10kVK30.2750.275 35kV0.1750.175K310kV将上图进行星-三角变换，得到简化后的网络如右图，其中X2为S1对K3点的转移电抗，X3为S2对K3点的转移电抗，求出X2=0.573X3=0.559S1、S2的计算电抗Xjss1=X2*Se/Sb=0.573*600/100=3.438Xjss2=X3*Se/Sb=0.559*800/100=4.472=0.291=0.224有名值计算：=19.455KAIsh==*1.8*19.455=49.517KA1.40.4kV母线K4点短路网络化简如下： S1S20.0560.0630.075X3X20.050.062110kV0.4kVK40.2750.27535kV0.1750.17510kV40K40.4kV将上图进行星-三角变换，得到简化后的网络如右图，其中X2为S1对K4点的转移电抗，X3为S2对K4点的转移电抗，求出X2=81.48X3=79.52 S1、S2的计算电抗Xjss1=X2*Se/Sb=81.48*600/100=488.88Xjss2=X3*Se/Sb=79.52*800/100=636.16=0.002=0.0016有名值计算：=3.58KAIsh==*1.8*3.58=9.11KA 2主要电气设备选择计算书2.1高压断路器的选择计算高压断路器的选择按下表所列各项进行选择项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验断路器Uzd≥UgIe≥IgIdn≥I〃igf≥ichIt≥I∞考虑到可靠性、经济性，方便运行维护和实现变电所设备的无油化目标，故在110kV侧和35kV侧采用六氟化硫断路器、10kV侧采用真空断路器。2.1.1110kV最大持续工作电流Imax=393（A）根据Uns和Imax，选择LW25-126型断路器。由《电力工程电气设备手册》查得，固有分闸时间tim=0.04sta取0.04tk=tpr+tim+ta=4+0.04+0.04=4.08sQk=tk(I’’2+10)/12=93.1(KA)2SIt2t=402*3=4800(KA)2S列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LW25-126Ug110kVUzd126kVIg393AIe2000AI〃8.658KAIdn40KAich22.036KAigf100KAQk93.1(KA)2SIt2t4800(KA)2S 由上表可见各项条件均满足要求，故所选LW25-126型SF6断路器合格。2.1.235kV最大持续工作电流Imax=637（A）根据Uns和Imax，选择LW16-40.5型断路器。由《电力工程电气设备手册》查得，固有分闸时间tim=0.06sta取0.04tk=tpr+tim+ta=3+0.06+0.04=3.1sQk=tk(I’’2+10)/12=87.6(KA)2SIt2t=252*4=2500(KA)2S列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LW16-40.5Ug35kVUzd40.5kVIg637AIe1600AI〃7.986KAIdn25KAich20.326KAigf63KAQk87.6(KA)2SIt2t2500(KA)2S由上表可见各项条件均满足要求，故所选LW16-40.5型SF6断路器合格。2.1.310kV最大持续工作电流Imax=2572（A）根据Uns和Imax，选择ZN-10/3150-40型真空断路器。由《电力工程电气设备手册》查得，固有分闸时间tim=0.08sta取0.04tk=tpr+tim+ta=3+0.08+0.04=3.12sQk=tk(I’’2+10)/12=686.2(KA)2SIt2t=402*2=3200(KA)2S列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果ZN28-10/3150-40Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3150AI〃19.455KAIdn40KAich49.517KAigf100KAQk686.2(KA)2SIt2t3200(KA)2S 由上表可见各项条件均满足要求，故所选ZN28-10/3150-40型真空断路器合格。2.2隔离开关的选择计算隔离开关规范的选择按照下表确定110kV侧、35kV侧和10kV侧隔离开关。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验隔离开关Uzd≥UgIe≥Ig———隔离开关型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，应根据配电装置特点和使用要求等因素，进行综合技术比较后确定。110kV、35kV选择户外型GW系列高压隔离开关，10kV侧选用GN系列户内型隔离开关。2.2.1110kV侧最大持续工作电流Imax=393（A）根据Uns和Imax，选择GW4-110型户外高压隔离开关。列出所选隔离开关有关参数与计算结果相比较计算结果GW4-110Ug110kVUzd110kVIg393AIe630A由上表可见各项条件均满足要求，故所选GW4-110型户外高压隔离开关合格。2.2.235kV侧最大持续工作电流Imax=637（A）根据Uns和Imax，选择GW4-35型户外高压隔离开关。列出所选隔离开关有关参数与计算结果相比较计算结果GW4-35Ug35kVUzd35kV Ig637AIe630A由上表可见各项条件均满足要求，故所选GW4-35型户外高压隔离开关合格。2.2.310kV侧最大持续工作电流Imax=2572（A）根据Uns和Imax，选择GN10-10T/3000型户内高压隔离开关。列出所选隔离开关有关参数与计算结果相比较计算结果GN10-10T/3000Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A由上表可见各项条件均满足要求，故所选GN10-10T/3000型户内高压隔离开关合格。2.3母线的选择计算2.3.1110kV侧110kV母线采用单母分段带旁母，Imax=393A年最高气温40℃年最低气温－5℃年平均气温18℃矩形导体集肤效应大、电晕损耗大，故不采用矩形导体。110kV母线采用管形母线，LF21铝锰合金导体。（1）导体截面按长期发热允许电流选择查表得计及日照时屋外管形导体在实际环境温度40℃时K=0.8根据Imax≤KI80求出I80≥393/0.8=390A查表选出符合条件的管形铝锰合金导体导体尺寸(mm)导体截面（mm2）导体最高允许温度为80时的载流量（A）截面系数W（cm3）惯性半径r1(cm)惯性矩J(cm4)φ30/252165651.370.9762.06φ40/352947122.61.335.2 （2）电晕电压校验当所选管形导体外径大于、等于下列数值时，可不进行电晕电压校验：110kVLGJ-70/φ20由于所选管形铝锰合金导体外径φ30或φ40，故不进行电晕电压校验（3）热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响，可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得40℃时铝锰合金的C=99管形导体Ks=1Qk=tk(I’’2+10)/12=686.2(KA)2S=686.2*106（A2S）则Smin==264（mm2）由于216〈264〈294故选择导体截面294（导体尺寸φ40/35）的LF21管形铝锰合金导体经过校验，选择单条LF21—φ40/35的管形铝锰合金母线2.3.235kV侧35kV母线采用单母分段带旁母接线，Imax=637A年最高气温40℃年最低气温－5℃年平均气温18℃35kV母线采用单条矩形母线，LMY铝导体。考虑到母线处于室外，载流量要求不太高，故选择三相水平布置，导体平放。（1）导体截面按长期发热允许电流选择查表得不计及日照时屋外矩形导体在实际环境温度40℃时K=0.81根据Imax≤KI70求出I70≥637/0.81=559.26A 查表选出符合条件的矩形导体导体尺寸h*b(mm)单条截面(mm2)质量（Kg/m）平放竖放Ks50*45655942000.5450*56376712500.68（2）热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响，可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得40℃时硬铝的C=99矩形导体Ks=1Qk=tk(I’’2+10)/12=87.6(KA)2S=87.6*106（A2S）则Smin==94.5（mm2）由于94.5〈200〈250则两种尺寸均合适。（3）动稳定校验Ish=20.326KA=20326A动应力系数β=1相间距离a=0.47m跨矩L=1.8m由公式Fph=求出母线相间电动力：Fph=152.08N查表可知硬铝的最大允许应力σa=70*106（Pa）由σa≥σph=FphL2/10W可得：W≥FphL2/10σa=152.08*3.24/70*107=7.03*10-7由于导体为平放，则W=bh2/6分别求出W1=3.33*10-7W2=4.17*10-7均不满足条件重新选择铝母导体尺寸h*b(mm)单条截面(mm2)质量（Kg/m）平放竖放Ks63*899510821.035041.36 （a）导体截面按长期发热允许电流选择长期发热允许电流Imax=995>I70=559.26A满足要求（b）热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响，可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得40℃时硬铝的C=99矩形导体Ks=1.03Qk=tk(I’’2+10)/12=87.6(KA)2S=87.6*106（A2S）则Smin==95.9（mm2）由于95.9〈504满足要求（c）动稳定校验Ish=20.326KA=20326A动应力系数β=1相间距离a=0.47m跨矩L=1.8m由公式Fph=求出母线相间电动力：Fph=152.08N查表可知硬铝的最大允许应力σa=70*106（Pa）由σa≥σph=FphL2/10W可得：W≥FphL2/10σa=152.08*3.24/70*107=7.03*10-7由于导体为平放，则W=bh2/6求出W=8.4*10-7〉7.03*10-7满足要求经过动、热稳定校验，选择单条LMY—63*8的矩形铝母线2.3.310kV侧 10kV母线采用单母分段接线，Imax=2572A年最高气温40℃屋内年最高气温45℃年最低气温－5℃年平均气温18℃10kV母线采用单条矩形母线，LMY铝导体。考虑到母线处于室内，载流量要求高，故选择三相水平布置，导体竖放。（1）导体截面按长期发热允许电流选择查表得不计及日照时屋内矩形导体在实际环境温度45℃时K=0.74根据Imax≤KI70求出I70≥2572/0.74=3017A查表找不出符合条件的单条矩形导体则采用双条矩形母线，LMY铝导体，三相水平布置，导体竖放。查表找出符合条件的双条矩形导体导体尺寸h*b(mm)双条截面(mm2)质量（Kg/m）平放竖放Ks125*10315234261.1212503.37（2）热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响，可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得45℃时硬铝的C=97矩形导体Ks=1.12Qk=tk(I’’2+10)/12=686.2(KA)2S=686.2*106（A2S）则Smin==286（mm2）由于286〈1250满足要求（3）动稳定校验Ish=49.517KA=49517A动应力系数β=1条1、2间截面系数K12=1相间距离a=0.35m跨矩L=1m 由公式Fph=Fb=求出母线相间电动力以及条间电动力：Fph=1212NFb=6129N由于导体为双条竖放，则W=1.44b2h求出W=180*10-7σph=FphL2/10W=6.73*106（Pa）σb=FbL2/12W=28.38*106（Pa）σmax=σph+σb=35.11*106（Pa）查表可知硬铝的最大允许应力σa=70*106（Pa）因为70*106≥35.11*106满足条件σa≥σmax则满足动稳定要求经过动、热稳定校验，选择双条LMY—125*10的矩形铝母线2.4绝缘子和穿墙套管的选择计算2.4.1110kV侧绝缘子：按电压等级和绝缘水平，选择XP-6型高压盘形悬式绝缘子串每串9片绝缘子串片数计算按额定电压和泄漏比距选择，在大气无明显污染地区，变电所中性点直接对地泄漏比距为1.7，则片数n≥选择XP-6型高压盘形悬式绝缘子串，其每片绝缘子泄漏距离l=28cm，则n≥=6.7取n=7每串绝缘子要预留的零值绝缘子为耐张串2片，故共7+2=9片穿墙套管：根据工作电压和额定电流，选用CR-110/600油纸电容式穿墙套管计算结果CR-110/600 Ug110kVUzd110kVIg393AIe600AFmax=1.73*ish2*10-7=1.73*22.0362*106*625/140*10-7=321.5NH1=H+b+h/2=400+18+32.5=450.5mmFc=Fmax*H1/H=362N≤12500N所选穿墙套管符合要求主变进线穿墙套管每组3个两组共6个主变出线穿墙套管每组3个四组共12个2.4.235kV侧绝缘子：按电压等级和绝缘水平，选择ZPC1-35型针式支柱绝缘子机械破坏抗弯12.5KN绝缘子高度400mmb=18mmh=65mmFmax=1.73*ish2*10-7=1.73*20.3262*106*625/140*10-7=321.5NH1=H+b+h/2=400+18+32.5=450.5mmFc=Fmax*H1/H=362N≤12500N所选绝缘子符合要求穿墙套管：根据工作电压和额定电流，选用CWB-35/600式穿墙套管计算结果CWB-35/600Ug35kVUzd35kVIg637AIe600A所选穿墙套管符合要求。2.4.310kV侧绝缘子：按电压等级和绝缘水平，选择ZL-10/8型户内支柱绝缘子机械破坏抗弯8KN绝缘子高度170mmb=18mmh=52mmFmax=1.73*ish2*10-7=1.73*49.5172*106*142/74*10-7=848NH1=H+b+h/2=170+18+26=214mmFc=Fmax*H1/H=1067N≤8000N 所选绝缘子符合要求穿墙套管：根据工作电压和额定电流，选用CWL-10/3000式穿墙套管计算结果CWL-10/3000Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A所选穿墙套管符合要求2.5电流互感器的选择计算电流互感器的选择按下表所列各项进行选择项目按工作电压选择按工作电流选择断路器Uzd≥UgIe≥Ig2.5.1110kV侧最大持续工作电流Imax=393（A）根据Uns和Imax，选择LB7-110W型电流互感器。互感器变比400/5准确等级0.5列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LB7-110W（LB3-110主变套管）Ug110kVUzd110kVIg393AIe400A由上表可见各项条件均满足要求，故所选LB7-110W（LB3-110主变套管）型电流互感器合格。2.5.235kV侧最大持续工作电流Imax=637（A）根据Uns和Imax，选择LB6-35型电流互感器。互感器变比600/5准确等级0.5 列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LB6-35Ug35kVUzd35kVIg637AIe600A由上表可见各项条件均满足要求，故所选LB6-35型电流互感器合格。2.5.310kV侧最大持续工作电流Imax=2572（A）根据Uns和Imax，选择LAJ-10型电流互感器。互感器变比3000/5准确等级0.5列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LAJ-10Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A由上表可见各项条件均满足要求，故所选LAJ-10型电流互感器合格。2.6电压互感器的选择计算2.6.1110kV侧根据Uns，选择TYD100/-0.02H型电压互感器。Un1=Un2=准确等级0.2/0.5/3P2.6.235kV侧根据Uns，选择JDX6-35型电压互感器。Un1=Un2= 准确等级0.52.6.310kV侧根据Uns，选择JSJW-10型电压互感器。Un1=10000VUn2=100V准确等级0.5第三部分电气二次部分本变电站按无人值班站设计，拟选用哈德威四方公司生产的CSC2000变电站综合自动化系统，主变、110kV、35kV保护测控装置集中组屏，10kV保护测控装置安装在10kV开关柜上。设置两个监控接口（当地功能工作站及工程师站）、两个远动接口，当地功能工作站与工程师站除权码和口令相异外，设置完全相同，以便在非常情况下互为备用。对变电站运行参数进行检测，收集和处理，从而实现当地及远方对运行设备的监测、保护、控制和调节。1继电保护的作用及其装置的基本要求1.1继电保护的作用电力系统在运行过程中，出现不正常运行状态和短路故障是难以避免的。特别是大系统中的一些严重短路故障，可能使电气设备由于遭到短路电流的热效应和电动力作用而损坏，甚至使电力系统失去稳定运行而造成系统崩溃。采用继电保护装置，借助于断路器，自动地、迅速地、有选择性地切除故障元件是防止电气设备损坏和事故扩大的最为有效的方法。当系统中发生了不正常运行情况时，继电保护装置能给出信号，以便及时处理，防止事态扩大。1.2继电保护的基本要求 继电保护装置对电力系统的安全运行起着非常重要的作用，他必须满足四点基本要求：1.2.1选择性：有选择性地将故障元件从电力系统中切除。1.2.2速动性：保护动作力求迅速，快速切除故障，减少故障对电气设备和系统的影响。1.2.3可靠性：该动作时不能拒动，不该动作时不能误动。1.2.4灵敏性：对于该保护装置保护范围内发生的任何故障，均应敏锐地感觉出并保证动作，将故障切除。2二次设备配置2.1继电保护及自动装置、远动配置2.1.1主变保护测控采用GCST-1133变压器保护柜，内含CST31A、CST-231B型数字式主变保护装置一套，ZCZ-3型本体保护箱一台，CSI-301A型断路器控制单元一台，ZSZ-11S/G型三项操作箱三台，QMH-48X型码制转换器一台，打印机一台。CST31A、CST-231B型主变保护装置分别为主保护及后备保护两个机箱，具有比率制动差动、差动速断、复合电压闭锁（方向）过流、零序电压闭锁（方向）过流、零序过压、过负荷保护及PT断线检测等功能，ZCZ-3型本体保护箱完成轻瓦斯（包括本体和有载调压）、重瓦斯（包括本体和有载调压）、压力释放、温度过高、油位（包括本体和有载调压）等保护，CSI-301A型断路器控制单元完成主变三侧断路器及周围刀闸的遥控与遥信，配合QMH-48X型码制转换器完成主变分接开关位置的遥信，配合当地监控主站CSM100C和电容器保护CSP-215A/SX+完成主变的综合调压；QMH-48X型码制转换器将分接开关位置信号转换为BCD马引入装置；三台ZSZ-11S/G型三项操作箱分别作为主变高、中、低三侧断路器的操作回路。一台主变一面柜，共两面柜。 2.1.2110KV线路保护测控110KV线路采用GCSL-1122型线路保护柜，内含CSL-164B型微机线路保护装置一台，CSI-200A型断路器控制装置一台，ZSZ-11S/G型三项操作箱一台，打印机一台。CSL-164B型微机线路保护具有相间距离及接地距离、零序电流方向等全套保护功能，有三相一次重合闸功能,CSI-200A型断路器控制装置完成断路器及刀闸的遥控与遥信，ZSZ-11S/G型三项操作箱作为断路器的操作回路。另设110KV充电保护柜，采用CSL-206B+型微机保护装置。2.1.335kV、10kV馈线、母联及10kV电容器保护测控馈线均采用保护、控制、测量、通信功能合一的CSL-216B+型微机保护装置，母联均采用CSL-206B+型微机保护装置，10kV电容器选用CSP-215A/SX+型微机电容器保护装置，CSL-216B+型微机保护装置功能包括：两相三段（方向）电流电压保护、三相一次重合闸、低周减载及小电流接地选线兼有遥测、遥信、遥控的功能；CSL-206B+型微机保护装置具有三相三段式电流保护、兼有遥测、遥信、遥控的功能；CSP-215A/SX+型微机电容器保护装置功能包括：三段（方向）电流电压保护、过电压、低电压及不平衡电压保护，以及接地选线兼有遥测、遥信、遥控的功能。35kV保护采用集中组屏方式，10kV保护分装在各自的开关柜上。2.1.4综合采集装置综合采集柜一面，设置一台CSD22A型测量装置，用于两台主变三侧及两回110Kv线路的遥测量及脉冲量的采集，一台CSD12A型测量装置，用于两台主变温度、交流电源柜的信号及3U0等的采集，两台ZYQ-23型电压切换装置用于110KVⅠ、Ⅱ段母线间的PT切换和35kV电压切换，一台CSN020A规约转换器，用于完成直流电源微机监控装置RS485接口与总子系统的通信规约转换。2.1.5自动装置10KV电压切换装置选用一台ZYQ-23型电压切换箱，安装在10KV分段刀闸柜上。 2.1.6远动装置远动柜一面，设置CSM-300C远动主站一台（三发三收），VQC功能主站一台，用于完成无功电压综合调整及配合CSL-216B+完成小电流接地选线功能，共享器一台，17寸彩显一台，键盘一个，UPS一台，MODEM两块，GPS一套。2.1.7有功及无功电度采用智能电度表，通过网络接口，上报电度量值，主变及110KV线路、35KV馈线及电容器电度表集中组屏，放于主控制室内。2.2直流系统配置本站保护监控，合闸电源采用220伏直流系统，装设2MF—100AH全密封免维护蓄电池两组，充电装置采用高频开关电源，充电模块4块（容量4×15A），充电装置的交流电源为两路，带自动切换功能，以提高供电可靠性，高频开关电源和蓄电池组一起组屏，安装在控制室内。2.3通信配置潘店变保护及监控系统采用技术先进的微机综合自动化系统，为保证变电站远传信息的可靠性，需建立一主一备的两个通道，主用通道及备用通道均采用光缆通信。主用通道：新建潘店变——县调光缆通信通道备用通道：新建潘店变——封丘变光缆，经封丘变光缆端设备转接至县调。光缆采用与10KV线路同杆架设或沿电缆沟敷设的方式，具体路径参考线路图纸。远动通道：利用本工程新建的光缆通道传输远动信息。为保证通信电路连续可靠运行，本站新建一套通信专用的48V直流电源设备，选择体积小、质量优的高频开关电源，容量60A，配两组100Ah的铅酸免维护蓄电池浮充供电。 3保护整定计算的注意事项3.1保护方式的选择选用保护方式，主要视其能否满足规程及题目给定的要求来决定。所采用的保护能满足规程及题目要求时，就算合格；不满足要求时，就必须采取措施使其符合要求，或改用其它保护方式。当灵敏度不满足要求时，在满足速动性的前提下，可考虑采用保护的相继动作以提高保护的灵敏性。后备保护的动作相互配合，要保证上一元件保护的动作值大于下一元件保护的动作值，且要留有一定的裕度，以保证选择性。3.2系统运行方式的确定继电保护整定计算中用到最大运行方式和最小运行方式，在确定系统的最大最小运行方式时，不考虑极少见的特殊运行方式。除考虑系统的最大和最小运行方式外，还需考虑网络的接线方式（如线路的检修和故障的切除），发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的运行方式，以便计算保护的整定值和校验其灵敏度。 3.3短路电流的计算对于110kV母线故障，考虑两条进线同时运行的情况以计算最大三相短路电流；对于35kV母线故障，应为不考虑两台主变长期并列运行，所以按分列运行情况进行计算，计算最大三相短路电流及两相短路电流；对于10kV母线故障，因为不考虑两台主变长期并列运行，所以按分列运行情况进行计算，计算最大三相短路电流及两相短路电流。参考文献：1、熊信银．《发电厂电气部分》．中国电力出版社，2004．2、《发电厂变电所课程设计指导书》3、弋东方.《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）.中国电力出版社，1996.4、陈珩．《电力系统稳态分析》．中国电力出版社，1995．5、丁毓山.《变电所设计》（10～220kV）.6、《电力工程电气设备手册》（电气一次部分）7、霍晓卫.《最新电力工程标准规范实用全书》.8、《电力工程》华中理工大学出版社 致谢在这次设计中长沙理工大学的刘建华老师、郑州电专的贾留群老师给予了我很多的指导和帮助，在论文的撰写过程中，得到了单位领导和工程技术人员的大力支持，得到了同班同学们的热情帮助，在此我向您们表示最衷心的感谢。由于本人水平有限，在设计中还存在一些缺点和不足，还请老师批评指正。 附录一电气一次主接线图附录二10kV配电装置配置图 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 长沙理工大学继续教育学院电气工程及自动化专业（函授）毕业论文教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日4第4页共64页 长沙理工大学继续教育学院电气工程及自动化专业（函授）毕业论文学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）：年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级：□公开□保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名：_______导师签名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日4第4页共64页 长沙理工大学继续教育学院电气工程及自动化专业（函授）毕业论文独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名:二〇一〇年九月二十日4第4页共64页 长沙理工大学继续教育学院电气工程及自动化专业（函授）毕业论文致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。4第4页共64页'