电一次设计及无功补偿设计论文

1、 毕业设计（ 论文）题 目xxx 变电一次设计及无功补偿设计 专 业 电气工程及其自动化班 级 学 生 指导教师 2011 年系 系 主 任 批准日期 毕毕 业业 设设 计计（论论 文文）任任 务务 书书 电力 系 电气工程及其自动化 专业 班 学生 一、毕业设计(论文)课题 xxx 变电站一次设计及无功补偿设计 二、毕业设计(论文)工作自 2011 年 3 月 1 日起至 2011 年 6 月 15 日止三、毕业设计(论文)进行地点 教二楼 四、毕业设计(论文)的内容要求 通过大量资料查阅，了解我国电力工业电气一、二次设计的规范、要求及设计标准，了解电气一、二次设计的基本程序和步骤，了解现行

2、设计中采用的基本方法，并形成开题报告。 通过阅读相关外文资料及翻译，翻译一篇 2000 单词的外文资料，并形成外文资料报告。 通过对 XXX 变电站原始资料作详细的分析，初步拟定出其变电站电气主接线方案，经过技术经济比较，确定出最终方案。通过短路电流计算形成短路电流计算表，对电气设备进行选择并加以校验，设计变电站配电装置布置，做出布置图。 通过对潮流计算分析，设计本电站的无功补偿。 具体要求： （1）查阅中外文资料，形成不少于 4000 字的开题报告。 （2）阅读三篇以上的外文资料，翻译一篇 2000 单词的外文资料，写出外文报告 （3）（3）拟定 xxx 变电站电气主接线方案。 （4）对各方

3、案进行技术经济比较，确定最终方案。 （5）对主接线进行短路电流计算，对电气设备进行校验。 （6）设计配电装置布置，并做出布置图。 （7）设计电站的无功补偿。 （8）完成论文报告。 负责指导教师 指 导 教 师 接受设计论文任务开始执行日期 学生签名 毕毕业业设设 计（计（论论文）文）进进度度 表表 电力 系月日周次任务阶段名称及详细项目检查日期检 查 结 果2841选题7112收集毕业设计论文所需参考资料14183阅读及翻译英文文献，并形成外文翻译报告21254了解电气工程的设计程序、步骤及方法2815撰写开题报告486分析原始资料，初步拟定 xxx 变电站电气主接线方案11157对初步拟定的

4、电气主接线进行经济技术比较确定最终的电气主接线18228短路电流计算234525299短路电流计算月日周次任务阶段名称及详细项目检查日期日期检查结果2610选择电气一次设备并进行校验91311选择电气一次设备并进行校验162012了解配电装置布置的一般方法，查阅设计例图232713画出电气装置布置图、平面图、断面图30314设计无功补偿61015撰写毕业论文131716整理毕业设计资料并进行答辩56指导教师(签名) 学生(签名) 年 月 日 年 月 日 摘要6摘要 电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力

5、生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。随着经济的快速发展，全国乃至全世界凸现缺电局面，如何进一步优化调度，加强电力资源的优化配置，最大限度满足电力需求成为人们探讨的问题之一。又随着计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，变电站综合自动化技术进一步优化，整个电网运行的安全性和经济效益得到大幅提升。这项技术将引起电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术之一。本次毕业设计的题目是35/10KV 变电站设计。根据设计的要求，在设计的过程中，根据变电站的地理环境、容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线，并选择各变压器的型号；进

6、行参数计算、画等值网络图，并计算各电压等级侧的短路电流，列出短路电流结果表；计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备，并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备。关键词关键词 主接线，短路电流，电气设备，继电保护,配电装置AbstractAbstractAbstract The produce of electric power is different from other industrial produce,whose process of product,transfer,change, distribute and consume is completed at the

7、same time.The produce of electric power must keep balance,or it cant function normally or even be destroyed.As the development of economy, the problem of being shot of electricity is becoming more and more serious.Its a big problem how to optimize the disposition of electric resource and meet the el

8、ectric power requirement.With the development of computer technology,communication technology and information technology,the comprehensive automation system technology develop faster and faster.The security and economic profits of the whole electric power network are greatly improved.The technology

9、will be attached importance by electrical department and become key point of the transformr substation design. This graduation project topic is: 35/10KV Transformer substation Electricity Part Preliminary design.According to the design request, in the design process, according to the transformer sub

10、station geographical environment, the capacity and various return routes number determined the transformer substation electricity host wiring and the station use electricity the wiring, and chooses various transformers the model; Carries on the parameter computation, the picture equivalent network c

11、hart, and calculates various voltages rank side the short-circuit current, lists the short-circuit current result table; Calculates the return route continually operating current, chooses each kind of high pressure electrical equipment, and verifies various high pressure unit according to the correl

12、ation engineering factor and the short-circuit current computed result table. Abstract8KeyKey words:words: Main wiring, Short-circuit current, Electrical equipment,relay-protection , Power distribution equipment目录目录前前 言言 -1111第一章第一章 电气主接线的拟定电气主接线的拟定 -13131.11.1原始资料的分析原始资料的分析 -13131.1.1 所设计变电站的基本情况：-

13、131.1.2 对原始资料的分析： -131.1.3.主接线方案的拟定 -131.1.4 主接线方案的可行性与经济性比较-17第二章：短路电流的计算第二章：短路电流的计算 -18182.12.1 短路电流计算的目的短路电流计算的目的-18182.22.2 短路电流计算的内容短路电流计算的内容-18182.32.3 计算的假定条件和一般规定计算的假定条件和一般规定 -18182.42.4 短路电流的计算短路电流的计算-19192.4.1 相关设备的选择 -192.4.2 电抗参数的计算-202.4.3 短路电流的计算-201) 点的短路计算（10KV)：-212) 点的短路计算(35KV)：-2

14、2第三章：主电气设备的选择第三章：主电气设备的选择 -23233.13.1 电气选择的一般要求电气选择的一般要求 -23233.1.1 一般原则：-233.1.2 技术条件：-23（一）长期工作条件-23（二）短路稳定条件-23（三）绝缘水平-253.1.3 环境条件-253.23.2 高压断路器的选择高压断路器的选择-2525（一）断路器型号的组成 -25（三）各侧额定电流的计算： -26目录10（四）断路器的选择： -263.33.3 高压隔离开关的选择：高压隔离开关的选择：-2727（一）、对隔离开关的选择应根据上节有关要求选择，补充说明如下：27（二）、隔离开关的选择: -283.43

15、.4 电流互感器的选择：电流互感器的选择：-2929（一）对电流互感器的选择应根据上节有关要求选择，补充说明如下：29（二）电流互感器的选择： -293.53.5 电压互感器的选择：电压互感器的选择：-3030（一）参数的选择 -30（二）电压互感器选择 -313.63.6 母线的选择：母线的选择：-31313.73.7 避雷器的选择：避雷器的选择：-32323.7.1 避雷器的主要参数：-323.7.2 避雷器的配置： -333.7.3 避雷器的选择：-34第四章：主设备的继电保护第四章：主设备的继电保护 -35354.14.1 主设备继电保护原则主设备继电保护原则-35354.1.1 选择

16、性：-354.1.2 速动性:-354.1.3 灵敏性：-354.1.4 可靠性：-354.24.2 35KA35KA 输电线路保护的配置：输电线路保护的配置：-36364.2.1 运行方式的选择原则-364.2.1.1.发电机、变压器运行方式飞选择原则-364.2.1.2.变压器中性点接地选择原则-364.2.1.3.线路运行方式选择-364.2.3 线路配置的保护：-364.34.3 电力线路的保护：电力线路的保护：-3737（一）.电力线路的配置要求：-37（二）.线路过电流保护的整定原则：-38（三）.线路电流速断保护的整定计算-39（四）.线路单相接地保护的整定计算-39114.3.

17、1.输电线路的三段式电流保护整定 -414.3.1.1 第段整定：-414.3.1.2 第段整定：-414.3.2 输电线路的距离保护保护-444.3.2.1 距离保护各段的整定原则-444.3.2.2 输电线路距离保护整定计算-48第五章第五章 无功补偿设计无功补偿设计 -50505.15.1 电力系统中无功功率负荷和无功功率损耗电力系统中无功功率负荷和无功功率损耗 -50505.1.1 无功功率负荷 -505.1.2 无功功率的平衡-505.1.3 无功补偿的基本要求-515.1.4 无功补偿设备的选用-515.1.5 变压器的无功功率损耗 -525.1.6 变压器功率损耗计算; -52总

18、总 结结 -5454致致 谢谢 -5555参考文献参考文献 -5656附录 -57前言 前前 言言电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着 中国济经的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。电气主接线是发电厂电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节，是指

19、在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。 主接线的正确、合理设计，必须综合考虑理各方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。在电力系统中，由于运行情况发生变化而引起的从某种运行状态到另一种运行状态的变化过程即过渡过程是十分迅速的。电力系统中的故障，如短路故障引发的异常现象变化也是很快的。发生故障时需要切除故障或把故障限制在一定范围，必须应用继电保护装置迅速而准确的完成，由

20、于继电保护在系统中的作用和特点，因此，要求继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性和速动性的要求。本论文包括 xxx 变电站的电气主接线拟定，短路电流计算、电气设备的选择、厂用电接线及设计以及无功补偿的设计几个部分。20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）13第一章第一章 电气主接线的拟定电气主接线的拟定1.1原始资料的分析原始资料的分析1.1.1 所设计变电站的基本情况：所设计变电站的基本情况：xxx 变电站位于 XX 省 XX 市 XX 县，为典型的陕北森林土质，变电站远期安装 2 台 6.3MVA 的变压器，本期安装 2 台 4MVA。1.1.2 对原始资料的分析

21、：对原始资料的分析：xxx 变电站输送总容量为 8WVA,通过两台降压变压器与 10KV 母线相连，35KV 侧与相距 32KM 处 110KVXX 湾变相接. 变电站在电力系统中的作用和地位至不重要，因此，主接线方式中经济性应放在首位。单母接线接线方式简单，在进行操作是也比较方便，设备少、经济性高，并且母线便于向两端延伸，扩建方便，一般适应于 3560KV 配电装置出线在 48 回不太重要的变电站中。35KV 侧选用单母线接线形式。1.1.3.主接线方案的拟定主接线方案的拟定方案一：XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计14 方案二： 20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论

22、文）15方案三： 电气主接线形式： （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后才能恢复非故障段的供电。（3）适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况： 1）610KV 配电装置的出线回路数不超过 5 回。 2）3563KV 配电装置的出线回路数不超过 3 回。 3）110220KV 配电装置的出线回路数不超过两回。（二）单母分段接线：XXX：xxx 变电站一次设计及

23、无功补偿设计16 1优点（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线发生故障时，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内停电。（2）当出现双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。（3）扩建时需要向两个方向均衡扩建。3适用范围（1）610KV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时。 （2）2563KV 配电装置出线回路数为 48 回时。（3）110220KV 配电装置出线回路数为 34 回时。（二）双母接线双母线的两组母线同时工作，并

24、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，一般某一回路固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，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。（2）调度灵活。各个电源各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应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段时，不会如单母分段

25、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试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）172缺点（1）增加一组母线和使每回路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要求如下：（1）610KV 配电装置，当短路电流较大、出线

26、需要带电抗器时。（2）3563KV 配电装置，当出线回路超过 8 回时；或连接的电源较多、负荷较大时。（3）110220KV 配电装置出线回路为数 5 回及以上时；或当110220KV 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。1.1.4 主接线方案的可行性与经济性比较主接线方案的可行性与经济性比较方案一中 10KV 采用单母线带旁母，可靠性高，但相对来说经济型低，造价高。一般在 610KV 线路不采用，只是在架空线多，用户不许停电是采用，因此考虑到本变电站输送功率小，年运行小时小，不建议采用单母线带旁母。方案二中 10KV 侧采用双母线接线，可靠性更高，增加了一条母线经济型

27、有所降低，不能满足经济性的要求，610KV 侧双母线只在两种情况下采用，一种是在短路电流大，出线需带电抗器时，一种是在当变电站装有两台主变压器，出现回路大于 12 回时。方案三 10KV 采用单母线分段，35KV 采用单母线接线，在 10KV 侧采用单母线分段可靠性较高，与双母线比较经济型相对高。因此选取方案三为最终的主接线方案。XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计18第二章：短路电流的计算第二章：短路电流的计算2.1 短路电流计算的目的短路电流计算的目的电力系统短路电流计算的主要目的是：（1）电气主接线的比选；（2）选择导体和电器；（3）确定中性点的运行方式；（4）验算接地装置的接触

28、电压和跨步电压（5）选择继电保护装置及其整定计算。2.2 短路电流计算的内容短路电流计算的内容短路电流计算的内容有：（1） 短路点的选取短路点为各级电压母线、各级线路的末端。（2） 短路时间的确定根据电气设备选择和继电保护整定的需要，确定计算短路的时间。（3） 短路电流的计算包括最大运行方式下最大短路电流、最小运行方式下最小短路电流以及各级电压中性点不接地系统的单相短路电流，计算的具体项目及条件取决于计算短路电流的目的。20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）192.3 计算的假定条件和一般规定计算的假定条件和一般规定 计算假定条件和一般规定：（1）正常工作时三相系统对称运行；（

29、2）所有电源的电动势相位角相同；（3）系统中的同步电力设备为理想的，不考虑电动机磁饱和磁滞、涡流及导体的集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子绕组三相结构完全相同，空间角为 120；（4）电力系统中各组件的磁路不饱和；（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；（6）短路发生在短路电流为最大值的瞬间；（7）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；（8）除计算短路电流的衰减时间常数和低电压网络的短路电流外，组件的电阻均略去不计；（9）组件的参数均取为其额定值，不考虑参数的误差和调整范围；（10）输电线路的电容不计；（11）验算导体和电器动、热稳定以及电器开断电流所

30、用的短路电流，应按工程设计容量计算并考虑电力系统的远景发展规划。2.4 短路电流的计算短路电流的计算2.4.1 相关设备的选择相关设备的选择变压器 T1、T2 的参数型号额定电压空载电流（%）损耗（KW）阻抗电压（%）XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计20空载负载SF7-4000/353532.5%/10.51.35.0528.97.0 35KV 架空线路参数（/km）导线型号1r1xLGJ-185/300.170.4102.4.2 电抗参数的计算电抗参数的计算 取基准容量=100MVA，=1.05jSjUeU 变压器 T1、T2：2 . 0351001000 . 7100S%Ud*

31、1bjSX 35KV 架空线路： 96. 02371003241. 0235UX1*X3SL20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）212.4.3 短路电流的计算短路电流的计算 1)点的短路计算（10KV)：1d 1.02/2.0/214XXX 由于 S1 为无限大系统，其提供的短路电流为：次暂态 0S 短路电流标幺值 94.006.11 SI短路电流有名值： （KA）17.55.10310094.03* avdSSUSIIXXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计22短路冲击电流： (KA)1 .1328 . 1 SshIi短路电流汇总表 点短路电流汇总表：1d电源0s 短路

32、电流(KA)I 4s 短路电流（KA）I 4短路冲击电流（KA）S5.175.1713.1其中: 0s 短路电流非周期分量Iifz 20 短路冲击电流（不计周期分量的衰减）IKichch 2 （发电机端）90. 1chK （发电厂高压侧母线及发电机电压电抗器后）85. 1chK （远离发电厂地点）80. 1chK2)点的短路计算(35KV)： 2d 次暂态短路电流（）标幺值：s0 (KA)04.196.011*JSSXI 有名值： 625. 135310004. 13* 4 AVdSSUSIII（KA） 短路冲击电流： (KA)14. 4625. 128 . 12*SchshIKi20XX 届

33、电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）23 短路电流汇总表： 点的短路电流汇总表：（）2d80. 1chK电源0s 短路电流(KA)I 4s 短路电流（KA）短路冲击电流（KA）S1.6251.6254.14第三章：主电气设备的选择第三章：主电气设备的选择3.1 电气选择的一般要求电气选择的一般要求3.1.1 一般原则一般原则： （1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展规划 ；（2）应按当地环境条件校核；（3）应力求技术先进、经济合理；（4）与整个工程的建设标准应协调一致；（5）同类设备应尽量减少品种；（6）选用的新产品应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在

34、特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计243.1.2 技术条件：技术条件： 选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。（一）长期工作条件1电压：选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的maxU最高运行电压，即：gUmaxUgU2电流：选用的电器额定电流不得低于所在回路在各种运行方eI式下的持续工作电流，即：IgeIgI3机械负荷：所选电器端子的允许负荷应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。（二）短路稳定条件 1 校验的一般原则（1）电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。

35、校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流。当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，则一应按严重情况校验。（2）用熔断器保护的电器可不校验热稳定；当熔断器有限作用时，可不校验动稳定；用熔断器保护的电压互感气回路，可不校验动、热稳定。2短路的热稳定条件 2tKI tQ式中 在计算时间内，短路电流的热效应（KA2S）KQkt t 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA）tI 设备允许通过的热稳定电流时间（S）t校验短路热稳定所需的计算时间按下式计算：kt kprbrttt20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）25 式中 继

36、电保护装置的后备保护动作时间（S）prt 断路器的全分闸时间（S）brt采用无延时保护时，可取下表中的数据，该数据为继电保护装kt置的起动机构和执行机构的动作时间，断路器的固有分闸时间以及断路器触头电弧持续时间的总和。当继电保护装置有延时整定时，则应按表中数据加上相应的整定时间。表 3.1 校验热效应的计算时间（S）断路器开断速度断路器的全分闸时间（S）dt计算时间（S）jst高速断路器0.080.1中速断路器0.080.120.15低速断路器0.120.23短路的动稳定条件 gfchii式中 短路冲击电流峰值（KA）chi电器允许的极限通过电流峰值（KA）gfi（三）绝缘水平 在工作电压和过

37、电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。3.1.3 环境条件环境条件 1温度 2日照 3风速 4冰雪 5湿度 6污秽 7海拔 8地震3.2 高压断路器的选择高压断路器的选择 （一）断路器型号的组成（一）断路器型号的组成1 2 34 5 /6 7 8 其代表意义为：1产品字母代号，用下列字母表示：S少油断路器 XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计26D多油断路器 K空气断路器 L六氟化硫断路器 Z真空断路器 Q产气断路器 C磁吹断路器 2装置地点代号：N户内；W户外 3设计系列顺序号：以数字 1、2、3表示 4额定电压，V 5其他补充工作特性标志：G改进型 F分相操作 6额定电流

38、，A 7额定开断电流，KA 8特性环境代号（二）对断路器的选择应根据上节有关要求选择，补充说明如下（二）对断路器的选择应根据上节有关要求选择，补充说明如下：1断路器的额定关合电流应不小于短路冲击电流值。2关于分合闸时间，对于 110KV 以上的电网，当电力系统稳定要求快速切除故障时，分闸时间不宜大于 0.04s.用于电气制动回路的断路器，其合闸时间不宜大于 0.04s-0.06s.3当断路器的两端为互不联系的电源时，设计中应按以下要求校验：（1） 断路器断口间的绝缘水平应满足另一侧出现工频反相电压的要求；（2） 在反相下操作时的开断电流不超过断路器的额定反相开断性能；（3） 断路器同极断口间的

39、泄露比距为对地的 1.5 倍。4变压器中性点绝缘等级低于相电压的系统中，断路器的分合闸操作不同期时间宜小于 10ms.5不应选用手动操作机构。（三）各侧额定电流的计算：（三）各侧额定电流的计算：变压器 T 低压侧(10KV 侧)：20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）27 AKAg22022.01034Imax 变压器 T 高压侧(35KV 侧)： Ag4.623534Imax（四）断路器的选择：（四）断路器的选择： 110KV 侧 U =10KV I=220A =5.18KA i=13.1KANmaxgI sh所选型号：型号额定电压（KV）额定电流（A）额定开断电流（KA）极

40、限通过电流峰值（KA）热稳定电流（KA）动稳定校验：i=13.1KA40KA 符合要求sh热稳定校验：取继电保护装置的后备保护时间为：=1.5S，断路器的动作时间=0.05S，则不计非周期分量热prtbrt效应。短路电流的热效应可近似按下式进行计算：KQ =5.17 4=106.9=KQ22KAStI 2SKA 221024416满足要求 235KV 侧 U =35KV I=62.4A =1.625KA i=4.14KANmaxgI sh所选型号： 型号额定电压（KV）额定电流（A）额定开断电流（KA）极限通过电流峰值（KA）热稳定电流（KA）SW2-35/60035KV600A400KA17

41、KA17.1(4S) 动稳定校验：i=4.1KA17KA 符合要求sh热稳定校验：取继电保护装置的后备保护时间为：XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计28=1.5S，断路器的动作时间=0.05S，则不计非周期分量热prtbrt效应。短路电流的热效应可近似按下式进行计算：KQ =4.14 4=68.551.31.5因为线路末端发生两相短路时电流为: AIL1407625.123)2(min,20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）43 =6.551.3 1,)2(min,actLsenIIK 所以满足灵敏系数校验王兴善：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计4.3.2 输电线

42、路的距离保护保护输电线路的距离保护保护4.3.2.1 距离保护各段的整定原则 设线路 AB，BC 均装有三段式距离保护，对保护 1 的各段距离保护进行整定计算：1) 距离保护段：1保护 1 的段距离保护动作阻抗，按躲过线路末端短路故障条件进行整定; ABrelOPZKZ11 , 式中1 ,OPZ为距离保护 1 段的动作阻抗，1relK为可靠系数，取 0.80.85，ABZ为被保护线路正序阻抗。2对于线路变压器线路，保护 1 的距离保护 1 段的动作阻抗按躲过变压器低压侧短路的条件进行整定: TtrelABrelOPZKZKZ,1式中：trelK,为可靠系数，一般取 0.7，TZ为变压器的等值电

43、抗。20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）451距离保护段的动作时限，实际上取决于保护地固有动作时st01间，一般不超过 0.1S.2) 距离保护段：2保护 1 的距离保护段的动阻抗与相邻线路 BC 保护段整定值进行配合，即躲过相邻线路距离保护段的整定值，并考虑电流分支系数： min. 1 , OPbrelABrelOPZKKZKZ 式中： relK为保护段可靠系数，一般取 0.80.85，relK取 0.8，min. bK为分支系数，OPZ为相邻线路距离保护的 1 段动作阻抗。 灵敏度校验： 5 . 13 . 111 abopsenzzk 时限：ttt21 3当灵敏度系数不满

44、足要求时，可按与相邻线路距离保护段相配合的条件进行整定： 2,min, 1 ,OPbrelabrelOPZKKZKZ 2,OPZ为相邻线路保护段的动作整定值 时限：ttt 2 14对于线路变压器线路，保护 1 的距离保护段的动作值与相邻变压器的纵差保护配合，即躲过线路末端变压器后端 K3 点短路时的线路XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计46阻抗。TbtrelABrelOPZKKZKZmin, 1 ,trelK, 为可靠系数，一般取 0.7;min,bK为相邻线路变压器另侧母线，如图母线 D 短路时，流过变压器的短路电流与流过被保护线路的电流值比值。3） 距离保护段；（1） 电力系统正

45、常工作时，距离保护不应该动作，所以保护 1 的距离保护 段的动作阻抗按躲过被保护线路最小负荷阻抗进行整定： max,min,3)95. 09 . 0(LNLIUZ NU为被保护线路的额定电压，max,LI为被保护线路的最大负荷电流；a. 采用全阻抗继电器作测量元件时： ssreRELLOPKKKZZ min, 1 ,b. 采用方向阻抗继电器时： )cos( min, 1 ,loamssrerelLOPKKKZZ式中： relK一般取 1.21.3，reK取 1.51.15，ssK取 1.33 m为 6085 度，loa为线路负荷阻抗角；时限：ttt max, 2 1（2） 与相邻下线路距离保护

46、段进行配合：20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）47 2,min, 1 ,OPbrelABrelOPZKKZKZ 式中： relK一般取 0.80.85，relK一般取 0.8动作阻抗取按（1）（2）计算时得到的值的最小一个动作时限: a. 与相邻 2 段配合：ttt 2 1 b. 与相邻 3 段配合：ttt 2 1灵敏系数校验： 1.作为本线路近后备保护时 5 . 13 . 1 1 , abopsenzzk 2.作为相邻线路的远后备保护时 2 . 1max, 1 , bcbabopsenzkzzk （3）当灵敏系数不满足要求时1 若相邻线路为线路时，与变压器相间短路的后备保

47、护相配合： 2, min, 1 ,opbreabrelopzkkzkZ2 若相邻线路为变压器时 ,min, 1 ,topbreabrelopzkkzkz ,topz为变压器相间短路的后备保护最小动作范围对应的阻抗值， ,topz根据后备保护类型进行计算XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计48 若后备保护为电流保护时： max, ,23sopphtopzIEz 若后备保护为电压保护时 min, ,3sOPphoptopZUEUz其中： max, sz 为归算到保护安装处的最大电源阻抗 min, sZ 为归算到保护安装处的最小电源阻抗 phE 为保护安装处等效电源的相电动势 OPU 为变压

48、器相间电压保护的动作值 opI 为变压器相间电流保护的动作值时限： tttT 14.3.2.2 输电线路距离保护整定计算12.13324 . 0sabzz45. 22 . 02dTSUz1 距离保护 1 段: TTrelabrelopzkzkz,1 , )(2 .1245. 27 . 012.138 . 0动作时限:st012 距离保护段：20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）49 TbtrelABrelOPZKKZKZmin, 1 , 82.1045. 2217 . 012.138 . 03距离保护段： 最小负荷阻抗：78.1311383359 . 0min,Azl采用全阻抗

49、继电器作测量元件时： ssreRELLOPKKKZZ min, 1 , 5021 . 12 . 178.131 距离保护作为本线路的近后备保护时： 灵敏度校验 2 . 18 . 312.1350 1 , sopsenzzk 所以满足灵敏度校验 王兴善：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计 第五章第五章 无功补偿设计无功补偿设计 电力系统中的有功功率集电源是集中在各发电厂中的发电机；无功功率电源除发电机外，还有电容器、调相机和静止补偿器等，分散在各变电所。供应有功功率和电能必须消耗能源，但无功功率电源一旦设置后，就可随时使用而不再有其他经常性耗费，系统中无功功率损耗远大于有功功率损耗。正常稳态运

50、行时，全系统频率相同，频率调整集中在发电厂，调频手段只有调整原动机一种。电压水平则全系统各点不一样，而且，电压调整可分散进行，调压手段也多种多样，凡此种种，使电力系统的无功功率和电压调整与有功功率和频率调整有很大的不同。5.1 电力系统中无功功率负荷和无功功率损耗电力系统中无功功率负荷和无功功率损耗5.1.1 无功功率负荷无功功率负荷 各种用电设备中，处相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外，大多数都要消耗无功功率。因此，无论工业或农业用户都以滞后功率因数运行，其值为 0.60.9.其中较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。 无功功率负荷曲线的

51、变化规律虽大体与有功功率相似，但也有非完全亦步亦趋。较大数值可能出现在白昼而不是在夜晚，原因在于，系统总负荷的成分一昼夜间各不相同。白昼，工业用电比重较大；傍晚，生活用电比重较大，而两者的功率因数不相同。5.1.2 无功功率的平衡无功功率的平衡 无功功率平衡是保证电力系统电压稳定的基础，合理的无功补偿，不仅可保证电压的质量，而且还能提高电力系统运行的经济型、安全性和稳定性。20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设计（论文）51无功负荷包括:电力用户的无功负荷，送电线路及各级变压器的无功损耗，以及发电厂自用无功负荷。无功电源包括：发电机实际可调无功容量，线路充电功率，以及无功补偿设备中的容性

52、无功容量等。无功补偿设备包括：并联电容器，串联电容器，并联电抗器，同步调相机以及静止无功补偿装置。5.1.3 无功补偿的基本要求无功补偿的基本要求 电力系统的无功电源与无功负荷，在各种运行状态以及事故运行时，都应实行分层充分区、就地平衡的原则，并且无功电源应有灵活的调节能力，和一定的检修备用及事故备用容量。 在正常运行状态时，突然失去一台最大的无功电源设备，系统应能迅速调出无功事故备用容量，保持电压稳定和正常供电，避免出现电压崩溃；而在正常检修运行方式下，若发生上述事故，应采取切除不部分负荷或切除并联电抗器等必要措施，以及时维持电压稳定。 对于 220KV 及以上系统的无功补偿，还应考虑其提高

53、电力系统稳定性的作用。5.1.4 无功补偿设备的选用无功补偿设备的选用1) 并联电容器和并联电抗器是无功补偿设备的主要选用设备，应优先考虑。2) 在远距离超高压送电线路上可选用串联补偿电容器，以减少电抗，其补偿度一般不小于 50%。3) 220500KV 电网受端系统，为提高输送电力能力和系统稳定水平，或长距离送电线路中途缺乏电压支持时，经技术经济比较，和装设同步调相机。XXX：xxx 变电站一次设计及无功补偿设计524) 为防止系统电源崩溃，提高系统电压稳定性，经技术比较，和在线路中点附近或都处安装静止无功补偿器;对于冲击负荷、波动性负荷、严重不平衡负荷、也应采用静止无功补偿器，以减少对系统

54、及其他用户的影响。5.1.5 变压器的无功功率损耗变压器的无功功率损耗 变压器的无功功率损耗分为两部分， 即励磁支路损耗和绕组漏抗中的损耗。其中，励磁支路的损耗百分值基本上等于空载电流 I 的百分值，约为 1%2%;绕组漏抗中的损耗，在变压器满载时，基本上等于短路电压的的百分值，约为 10%，因此，对于一台变压器或一级变压的网络而言，kU变压器中的无功功率损耗并不大，满载时约为他额定容量的百分之几十。 但对多电压级网络，变压器中的无功功率损耗就相当可观。1 0Q 用来产生主磁通的一部分无功功率，用来表示，它只与绕组有0Q关，与负荷无关，与励磁电流（或近似地与空载电流）成正比，即： 0Q 式中-变压器空载电流占额定电流的百分比。NSIQ100%00%0I25.1.6 变压器功率损耗计算变压器功率损耗计算; ,10/35kv MVA42KWP05. 50KWPK90.28 3 . 1%0I0 . 7% KU11,dY变压器 T1，T2 额定负荷时的功率损耗为： KWP05. 50 var521003 . 14000100%400000KIQ20XX 届电气工程及其自动化（电力）毕业设