毕业设计（论文）-龙州彬桥35kV无人值班变电站工程设计

1、第一章 绪论第一节 变电站实行无人值班是电网开展的必然趋势随着电力体制改革的进一步深化，电网得到了迅速开展，城、乡电网加快建设和改造，越来越多地区的供电部门正积极开展变电站无人值班的实践。变电站无人值班工作的实施，供电部门提出的“减人增效工作得以成功实现，取得了明显的经济效益和社会效益，提高了电力企业的劳动生产率，促进了电网的平安、经济运行水平也起了积极的作用。从国内外电网开展的情况看，变电站采取无人值班，不只是为了减少几个生产人员极其开支的问题，而是提高电网的科技开展水平和科学管理水平，加快电网开展的问题。正因为如此，无人值班变电站的电压等级已从35110kV逐步提高到220kV，甚至向更高

2、的电压等级开展。第二节 开展变电站无人值班工作的目的和意义实施变电站的无人值班工作，是电力工业转换机制，改革挖潜，实现减人增效，提高劳动生产率的有效途径，是电力企业适应社会主义市场经济体制的需要，是电力行业建立现代企业制度的内在要求，是大、中型电力企业进一步解放和开展生产力的重要途径，世界各国特别是兴旺国家220KV及以上电压等级的变电站广泛采用了无人值班。变电站实施无人值班的意义：一、变电站实行无人值班促进了电网开展 一增强了设备的可靠性新建或改造的无人值班变电站，首先应以保证设备运行的可靠性为前提，提高设备的自动化程度。在无人值班变电站中，无论是执行正常运行操作、或者处理故障中的操作，均通

3、过自动化系统进行，减少了人为的失误，降低了出过失的机率，因此，比有人值班变电站的手动操作更及时、准确、可靠。二简化了生产管理环节变电站实行无人值班，以实现远动和自动化为根底，将传统的以人为的因素来保证电网平安运行的做法，变成由自动化设施来实现。为适应电网开展的需要，原有的规章制度，也要作根本的改革，使生产管理从过去繁琐、繁重的劳动中得到解放。 三降低了电力建设造价变电站按无人值班的管理方式设计、建设，必须采用先进的远动及自动化设备，优化系统结构，从而可减小设备所占空间，减少生产占用土地面积和生产辅助及生活设施，降低工程造价。四推动了供电网络运行科学化管理在供电网络中，降压变电站的进线由地区网络

4、接入，降至配电电压后经馈电网与用户相联。在某种情况下配电网络中的开关站亦称开闭站往往又担当起降压变电站分配电能的职能，如果降压变电站、开关站以及相关的馈电线路综合考虑，实行自动化管理，既增强了供电系统的可靠程度，又提高了供电网络科学管理水平。 从近几年改造和新建的无人值班变电站的实际运行情况分析，不但技术可靠、经济效益十分显著，而且平安情况良好，提高变电站的平安生产水平，起了重要作用，尤其是大大降低了由于人员过失引起的误操作事故。二、变电站无人值班有利于提高电网的平安、经济运行水平一遥控操作具有较高的可靠性，完全可以满足电网平安、稳定性的要求，并大大减少运行人员人为的误操作事故。二变电站实现无

5、人值班，实施远方遥控操作，加快了压、送负荷的速度，实现了多售电的目标，有利于提高电网的整体经济效益。三电网及变电站实施遥控操作，并且与AGC/EDC、负控系统、配电自动化等协同使用，在保持电网平安、稳定、可靠的前提，必将使电网的平安、优质、经济运行水平到达一个崭新的高度。三、变电站实施无人值班有利于提高电力企业经济效益随着电网技术及电网设备的进步与开展，变电站管理必须也应该脱离传统的管理模式，把110kV及以下变电站的变电运行人员、甚至于终端220kV的变电运行人员，从简单的、重复的劳动中解脱出来，去充实和补充更高电压等级的变电站的运行值班工作，或从事电力行业以外的心得经济活动，培植心得经济增

6、长点，以实现电力系统最大可能的综合效益。四、变电站实施无人值班促进了电力工业的科技进步，提高了整体管理水平综合自动化系统是依托高新技术才形成的，无人值班变电站是顺应科技开展和电业部门的需要而产生的，也是提高电力调度部门生产技术和管理水平的有效步骤。依靠科技进步，走变电站无人值班的道路，是实现电网可持续开展，保证电网稳定、可靠、平安供电的必由之路。第三节 变电站实行无人值班的条件一、优化的设计要实施变电站的无人值班，必须有优秀的设计及最优化的方案，以实现电网的平安、可靠、经济运行为根本出发点，保持对变电站运行参数潮流、电压、主要设备运行状况的监视。无论是对新建或是对运行中变电站改造为无人值班变电

7、站设计，都必须贯穿于设计阶段，纳入技术经济比拟的范畴。运行中变电站实现无人值班，是与一系列问题相互关联的系统工程，必须作好一个地区或一个网络内无人值班变电站工作的总体设计。总体设计的第一步，是要进行可行性研究和规划，进行技术条件的论证，对管理方式和管理制度的定位,进行效益分析；第二步，要确定控制方式和管理方式，即由调度控制还是由监控中心分层分区控制；第三步是要确定实施变电站无人值班的技术装备，包括一次设备、二次设备、监控设备、调度自动化和通讯设备等。新建无人值班变电站的设计，除应按照总体方案中所确定的原那么外，还必须考虑与电网的配合，继电保护、自动装置、直流回路、一次设备等必须满足运行方式的要

8、求。二、可靠的一、二次设备要实现变电站的无人值班，必须有可靠的一、二次设备。新建无人值班变电站，在设计时应选用性能优良、维护工作量小，可靠性高的产品。对于运行中变电站的旧设备，在实现无人值班之前，应进行全面、彻底的检修或技术改造，使设备的性能满足变电站无人值班的要求。一主变压器及高压配电装置无人值班变电站主变压器及高压配电装置的选型，除应遵守国家及行业相关的技术标准外，还必须进一步考虑到在无人值班变电站内的运行 维护要求。1、应选用可靠性高、维护工作量小、有成熟的运行经验，且通过了鉴定的定型产品。2、主变压器的台数和容量，除满足地区供电要求、负荷性质、用电容量和运行方式等条件外，还应考虑本变电

9、站及相关变电站自动化装置切换负荷时不致发生过负荷而损坏主变压器。3、无人值班变电站主变压器的选择，原那么上应采用有载调压。4、农网简易无人值班变电站，如果环境条件许可，在满足平安运行要求的前提下，其高压配电装置可以采用户外布置。5、无人值班变电站在实施扩建或改造时，同电压等级的设备应尽量一致。二继电保护及平安自动装置1无人值班变电站的继电保护及平安自动装置，应满足电网运行方式及可靠平安供电的要求。2新建无人值班变电站，其继电保护和平安自动装置应选用有成熟运行经验、质量可靠、售后效劳优良、抗干扰能力强的微机型保护及自动化装置。农网简易变电站，主变压器高压侧采用高压熔断器时，其低压馈线保护必须与高

10、压熔断器的安-秒特性相配合。还需要有可靠的通信通道及站内通信系统和变电站综合自动化系统。第二章 电气主接线设计第一节 工程工程概况一、自然概况位于南宁地区西部县龙州县西部，乡镇府距离县城，东北面临下朽乡，南连凭祥市，龙州至下冻公路从该乡穿过，交通便利。99年全乡人口21000人，农民人均收入960元。彬桥乡地处南亚热带大陆季风气候，光照强，热量充足，年平均气温20.523，年降雨量在8001510mm之间，适合多种热带、亚热带作物生长，是龙州县主要的产粮乡之一。二、供电现状 目前彬桥乡由10kV输电线供电，10kV电源主要引自龙州35kV变电站，局部引自七里滩电站。随着国民经济开展，彬恰乡的乡

11、村用电开展较快，一大批农副食品加工业和乡镇企业不断兴建，用电负荷日益增大，99年彬桥乡最大用电负荷为550kW，到2000年最大用电负荷到达606kW,2005年国民生产总值到达16.12亿元不变价，年平均递增率为8.018%，原有10kV输电线路的输送容量较少，加上由于10kV线路网辐射半径过大，导致电能损耗过大，供电质量及可靠性较差，农村平均电价高达0.87元，严重制约该乡的经济开展。为了解决彬桥乡供用电突出的需求，降低电网电价，减轻农民负担，且为该乡农村经济的全面开展创造非常有利的条件。三、工程规模 1、电压等级：35/10kV两级。 2、进出线回路数：35kV进线1回，引自龙州35kV

12、变电站至鸭水电站输电线路T接取得；10kV出线五回，分别为：橡胶所、彬桥、驮灵、青山、备用。 3、电源容量为100MVA，系统电抗为0.0953，线路电抗，线路长度为。第二节 选择主变压器一、负荷预测利用增长速度法预测负荷，这是一种粗略的方法，它根据历史上年最大负荷增长的速度，或按趋势外延至预测年，或者有电力部门规划或专家根据国家经济开展的根本情况和趋势，主观地确定一个负荷增长速度，然后以此为依据预测出未来年间最大的用电负荷。设基准年的最大用电负荷为，估计基准年至预测年的年平均增长速度为,n年后,年最大用电负荷为,那么:99年彬桥乡最大用电负荷为550kW，到2000年最大用电负荷到达606k

13、W,现在是2006年，预测10年后即2021年的年最大用电负荷,由此可以计算出99年到2000年的年负荷增长率为 ,因此可以粗略地认为基准年2000年至预测年2021的年平均增长速度也为.那么2021年的最大用电负荷为:二、主变压器的选择一主变压器台数：为保证供电变电所一般装设2台主变压器，但只有一个电源或变电所可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可只装设一台。对于大型枢纽变电所，根据工程具体情况，可安装24台主变压器。为了保证供电的可靠性，防止一台主变压器故障或检修是影响供电，该变电站装设2台主变压器。采用2台主变压器时，10kV母线一般采用分段母线接线。二主变压器容量：主变压器容量

14、应根据510年的开展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和故障时的过负荷能力，对装设2台变压器的变电站，每台变压器额定容量一般按下式进行选择：这样，当一台变压器停用时，可保证对60%70%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力30%40%，那么可保证对大局部负荷的供电，由于一般电网变电站大约有25%的非重要负荷，因此，采用，对变电站保证重要负荷来说多数是可行的。对于一、二级负荷比重大的变电站，应能在一台停用时，仍能保证对一、二级负荷的供电。线损率=10% 同时率=0.85 功率因素=0.8总容量：每台变压器容量：三主变压器型式：一般情况下采用三相式变压器，由于该变电站为无人值班变电站，是通过自

15、动化装置实现操作的，因此变压器要求是有载调压变压器。 根据上述原那么选择主变压器，选择型号为SZ9-2500/35，其调压范围为：型号额定容量KVA阻抗电压SZ9-2500/3525007.0 第三节 确定电气主接线方案电气主接线是变电站电气局部设计的首要局部。主接线确实定与变电站运行的可靠性、灵活性和经济有着直接的关系，对电气设备的选择、配电装置的布置及控制方式的拟定都有很大的影响。无人值班变电站电气主接线应根据变电站在电网中的地位、出现回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。应满足供电可靠，运行灵活，操作检修方便，便于扩建，有利于远方监控和节省投资等要求。在满足供电规划和运行要求的前提下，宜

16、减少电压层次和简化接线。无人值班变电站宜采用开断性能及可靠性好的断路器，一般不设置旁路设施。一、主接线设计的根本要求主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项根本要求。可靠性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。主接线可靠性的具体要求：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，并要保证对一级负荷及大局部二级负荷的供电。尽量防止变电所全部停运的可能性。灵活性主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源负荷，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

17、的系统调度要求。检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行平安检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电回停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路互不干扰，并且对一次和二次局部的改建工作量最少。经济性主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。投资省主接线应力求简单，可节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。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。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。如能满足系统平安运行及继电保护要求，110kV及以下终端或分支变电

18、所所采用简易电器。占地面积小主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使面积减少。电能损失少经济合理地选择主变压器的种类双绕组、三绕组或自耦变压器、容量、数量，以防止因两次变压而增加电能损失。二、对原始资料的分析该变电站为35kV降压变电站，为本地区增设的一个分支变电站，向该站附近的地区负荷供电。为满足系统和供电需要，且从负荷特点及电压等级可知，它具35kV，10kV两个电压等级。其中：135kV：进线1回，引自龙州35kV变电站至鸭水电站输电线路T接取得； 110kV：出线5回，分别为：橡胶所、彬桥、驮灵、青山、备用。三、接线方案比拟在对原始资料分析的根底上，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及

19、经济性等根本要求，综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下，最终确定一个技术先进，供电平安可靠，经济合理的主接线方案。6220kV高压配电装置的接线分为：1有汇流母线的接线。单母线、单母线分段、双母线、双母线分段、增设旁路母线或旁路隔离开关等。2无汇流母线的接线。变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。6220kV高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。按电压等级的上下和出线回路数的多少，有一个大致的适用范围。由于双母线接线是当出线回路数或母线上的电源较多、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、系统的运行调度对接线的灵活性有一

20、定要求时采用，所以该变电站不考虑用双母线接线方式，而且无人值班变电站宜采用开断性能及可靠性好的断路器，一般不设置旁路设施。故根据对原始资料的分析，现将各种可能采用的较佳方案列出，然后进一步的分析比拟主接线方式，确定主接线方案。第一种方案：35kV、10kV母线均采用单母线接线。这种主接线的优缺点和适用范围如下：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，基建投资小。2缺点如下：1主变10kV侧一级保护，不能作为10kV线路的后备保护。一旦10kV出线保护失灵，将造成越级跳闸。2不够灵活，供电可靠性低。由于10kV母线不分段，任一元件母线及母线隔离开关等故障或检修，均需使

21、整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。3由于系统短路容量越来越大，如果主变压器选得过大，使有些35kV电源出口保护灵敏度不够，造成主变不能并列运行。此时两台主变压器只能使单台运行，既浪费了主容量，又不能满足不同负荷需要。此种主接线方式适用于上级110kV站35kV出口保护灵敏度较高的地区，选用此套方案也就是说在确定主变容量时，首先要调查一下上级变电站35kV电源出口保护灵敏度。换言之，此种接线方式缺乏灵活性。故此，选择这种主接线方式时要首先周密调查统计一下供电区内负荷情况。4由于只安装一组电容器，

22、如果主变改变运行方式，不能随之改变补偿容量。3适用范围：一般只适用于一台发电机或一台变压器的以下三种情况：1610kV配电装置的出线回路数不超过5回。23563kV配电装置的出线回路数不超过3回。3110220kV配电装置的出线回路数不超过2回。第二种方案：35kV母线为单母线不分段，10kV母线采用单母线分段方式，这种方案功能比拟齐全，比拟成熟完善的小型站设计方案。与第一种方案相比有两大优点：110kV母线采用单母线分段方式，这种方案的优点时两台主变既可以并列运行，在也不受上级110kV站35kV线路出口保护灵敏度的制约，最大限度地利用主变容量和可以随着负荷的增减投停主变。210kV母线分段

23、运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，不必全部甩掉10kV负荷，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电，增加了供电可靠性。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当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。3扩建时需向两个方向均衡扩建。3适用范围：1610kV配电装置的出线回路数不超过6回及以上时。23563kV配电装置的出线回路数为48回时。3110220kV配电装置的出线回路数为34回时。缺点是减少了两路10kV出线，但由于小型站建设是以“密布电、短半径为原那么，故对供电半径影响也不会太大。综合上述,彬桥乡无人值班变电所要求

24、可靠性很高,且可采用高质量的断路器如断路器或真空断路器。可采用继电保护的微机化,减少维护工作,使停电维护的几率很小，通过比拟可以确定第二种接线方案为较优方案。电气主接线图见图纸。第三章 短路电流计算第一节 短路电流计算的原那么一、短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个环节。其计算的目的主要有以下几个方面：1、在选择电气主接线时，为了比拟各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需要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平安、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计算。例如：计

25、算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。3、在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的平安距离。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、接地装置的设计，也需用短路电流。二、短路电流计算的一般规定验算导体和电器时所用短路电流，一般有以下规定。1、计算的根本情况 1电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； 2所有同步电机都具有自动调整励磁装置包括强行励磁； 3短路发生在短路电流为最大值的瞬间； 4所有电源的电动势

26、相位角相同； 5应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。2、接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式即最大运行方式，而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。3、计算容量应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景开展规划一般考虑本工程建成后510年。短路种类一般按三相短路计算。假设发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相或两相接地短路较三相短路情况严重时，那么应按严重情况的进行校验。短路计算点在正常接线方式时，通过点其设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。三、计算步骤在工程设计中，短路电流的

27、计算通常采用实用曲线法。现将其计算步骤简述如下：1选择短路计算点。2画等值网络次暂态网络图。1首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗。2选取基准容量和基准电压一般取各级的平均电压。3将各元件电抗换算为同一基准的标幺电抗。 4绘出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。3化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需等值网络分别为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。4求计算电抗。5由运算曲线查出各电源供应的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作到。6计算无穷大容量或的电源供应的短路电流周期分量。7计算短路电流周期分量有名值和短

28、路容量。8计算短路电流冲击值。 9绘制短路电流计算结果表。第二节 短路电流计算过程一、标幺值换算选取 系统电抗：线路电抗：变压器电抗：二、短路电流计算一两台主变同时投入运行最大运行方式下等值网络图如下：1、短路计算点d135kV母线短路1电源对短路点的转移阻抗2计算电抗3当计算电抗时的短路电流，其短路电流周期分量的标幺值可由曲线求出：稳态短路电流4求短路电流有名值5短路电流冲击值6短路全电流最大有效值7短路容量2、短路计算点d210kV母线短路1电源对短路点的转移阻抗2计算电抗3当计算电抗时的短路电流，其短路电流周期分量的标幺值可由曲线求出：稳态短路电流4求短路电流有名值5短路电流冲击值6短路

29、全电流最大有效值7短路容量二一台主变投入运行最小运行方式下等值网络图如下：1、短路计算点d135kV母线短路1电源对短路点的转移阻抗2计算电抗3当计算电抗时的短路电流，其短路电流周期分量的标幺值可由曲线求出：稳态短路电流4求短路电流有名值5短路电流冲击值6短路全电流最大有效值7短路容量2、短路计算点d210kV母线短路1电源对短路点的转移阻抗2计算电抗3当计算电抗时的短路电流，可认为其周期分量不衰减，短路电流的标幺值可由式计算：所以稳态短路电流4求短路电流有名值5短路电流冲击值6短路全电流最大有效值7 短路容量三、短路电流计算结果表短路计算工程基 值电 压kV基 值 电 流kV计 算电 抗标幺

30、值短 路电 流周 期分 量稳 态短 路电 流短路电流冲击值(kA)全电流最大有效值(kA)短路容量(MVA) 公式短路 点编号标幺值有名值kA标幺值有名值kAd1最大运行 方式3739.010.44592.45363.82872.2253.4729.76325.7813232最小运行 方式3739.010.44592.45363.82872.2253.4729.76325.7813232d2最大运行 方式10.5137.461.84590.6563.60710.5683.12339.19815.446762最小运行 方式10.5137.463.24590.30811.69420.30811.6

31、9424.32022.558229第四章 高压配电装置选择与校验第一节 简述无人值班变电站高压配电装置主要指3110kV高压配电装置，包括断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器、避雷器等电气设备。高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，除应遵循国家颁发的GB5003092?3110kV高压配电装置设计标准?及有关规程、标准、技术规定之外，还必须考虑无人值班变电站在这一特定条件下做到平安、可靠、维护方便、占地少、经济合理。无人值班内变电站的高压配电装置应采用技术性能好，自动化程度高的设备，并具有远方控制的功能。 无人值班变电站高压配电装置的选型，对110kV、35kV断路器一般

32、宜选用无油系列的断路器或封闭组合电器GIS；对10kV断路器选用配真空断路器的高压开关柜带五防或金属封闭高压开关柜。隔离开关的选型，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，经过技术经济比拟后确定。对考虑有遥控要求的隔离开关，其操动机构应采用电动机构。母线的形式，考虑占地面积小，架构简明和布置清晰等优点，宜选用管形母线。无人值班变电站对电流互感器、电压互感器和避雷器假设无特殊要求，其选型与有人值班变电站根本相似。高压配电装置的布置形式，应满足正常情况运行和检修的要求，一般有户内型和户外型两种布置方案。至于采用户内还是户外式，应根据客观条件和无人值班变电站的总体布置要求来确定。无人值班变电站高压

33、配电装置的设计更应该考虑防火要求，如在选择配电装置时宜选用不燃的设备及材料；布置时考虑配电装置附近配备消防设施。第二节 主接线中的设备配置一、隔离开关的配置1接在母线上的避雷器和电压互感器宜用一组隔离开关。2断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。3中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点那么不必安装隔离开关。二、接地刀闸或接地器的配置为保证电器和母线的检修平安，35kV及以上每段母线根据长度宜装设在母线电压互感器的隔离开关上和母联隔离开关上，也可安装于其它回路母线隔离开关的基座上。必要时可设置独立式母线接地器。三、电压互感器的配置1电压互感器的数

34、量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。26220kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。四、电流互感器的配置1凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量、保护和自动装置要求。2在未设断路器的以下地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。3对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。五、避雷器的配置1配电装置的每

35、组母线上，应装设避雷器，但进出线都安装避雷器除外。2220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。第三节 高压电器的选择 一、选择的一般原那么：1应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景开展；2应按当地环境条件校核；3应力求技术先进和经济合理；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选用的新产品均具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。 二、熔断器选择主变压器35kV侧采用熔断器保护。熔断器是电力系统中过载和短路故障的保护设备。其原理是当电流超过给定值一定时间，熔

36、化一个或几个特殊设计配合的熔件，分断电路的器件。它具有结构简单、体积小、价格廉价、维护方便、保护动作可靠和消除短路故障时间短等优点。跌落式熔断器是配电线路分支线和配电变压器最常见的一种短路保护开关。它具有经济、操作方便、适应户外环境性强等特点，被广泛应用于配电线路和配电变压器一次侧用于过载和短路保护，分合额定负荷电流和设备投、切操作。安装在配电线路分支上，可缩小停电范围。因其有一个明显的断开点，具有了隔离开关的功能，给检修线路和设备创造了一个平安作业环境，增加了检修人员的平安性。主变压器35KV侧采用熔断器保护的必须配备高压负荷隔离开关，才能更有效的发挥小型变电站应用的功能和作用，到达自动远方

37、操作的条件。1、选择的技术条件：电压：限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为。2电流：式中 熔体的额定电流 熔断器的额定电流熔体的额定电流应按高压熔断器的保护熔断特性选择。熔断器保护特性曲线即熔体熔断时间和通过电流的关系曲线。3根据保护动作选择性的要求校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，和熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。4断流容量：式中 三相短路中冲击电流的有效值 熔断器的开断电流高压熔断器熔体在满足可靠性和下一段保护选择性的前提下，当在本段保护范围内发生短路时，应能在最短的时间内切断故

38、障，以防止熔断时间过长而加剧被保护电器的损坏。跌落式高压熔断器的断流容量应分别按上、下限值校验，开断电流以短路全电流校验。保护电压互感器的熔断器，只需按额定电压和断流容量选择。2、主变35kV侧熔断器的选择主变35kV侧线路上各装设一台熔断器，选择跌落式熔断器。熔断器按如下原那么进行选择：1电压：电流：开断电流：或开断容量：选择的跌落式熔断器型号为RW5-35，RW5-35型熔断器是由绝缘子、熔丝管以及底架局部组成。用于35kV输电线路和变压器的短路及过载保护，在一定条件下可以切合空载线路、空载变压器及小负荷电流，其技术数据如下：型号额定电压kV额定电流A最大开断容量MVA额定动稳定电流kV额

39、定热稳定电流4s，有效值RW5-35351004008031.5校验：1动稳定校验：，满足动稳定要求。 2热稳定校验：，满足热稳定要求。3、10kV侧与电压互感器配合的熔断器选择1电压：2电流：3开断电流：或开断容量：选择的跌落式熔断器型号为RW10-10，RW10-10型熔断器用于10kV及以下的配电变压器和配电线路的故障保护，其技术数据如下：型号额定电压kV额定电流A最大开断容量MVARW10-1010200200三、断路器选择断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比拟后才能确定。根据当前我国生产制造情况，电压1035kV的电网一般

40、采用六氟化硫断路器或真空断路器。1、断路器选择的具体条件简述如下：1电压：2由于高压开断电器没有持续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求，即取最大持续工作电流。当断路器使用的环境温度高于设最高允许环境温度，即高于但不高于时，环境温度每增高，建议减少额定电流的1.8%；当使用的环境温度低于时，环境温度每降低，建议增加额定电流的0.5%，但其最大过负荷不得超过20%。3开断电流或开断容量：或式中 断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量 断路器t秒的开断容量 断路器的额定开断电流 断路器额定开断容量断路器的实际开断时间t，为继电保护后备保护动作时间与断路器

41、固有分闸时间之和。4动稳定：式中 三相短路电流冲击值 断路器极限通过电流峰值 5热稳定：式中 稳态三相短路电流 短路电流发热等值时间 断路器t秒热稳定电流 其中，由和短路电流计算时间t，由图查出短路电流周期分量等值时间，从而可以计算出。2、10kV侧断路器选择共装设8组六氟化硫断路器，包括主变10kV侧线路上2组，分段断路器一组及5回出线上各一组。1电压：2电流：3开断电流：根据以上技术条件进行选择，选择SF6断路器，断路器型号为LW3-10，其技术数据如下：型号额定电压kV额定开断电流kA额定动稳定电流峰值kA额定热稳定电流4s，有效值kA固有分闸时间sLW3-10106.3166.3校验：

42、1动稳定校验：，满足动稳定要求。 2热稳定校验： ，短路电流计算时间等于继电保护后备保护时间与断路器固有分闸时间之和，根据线路继电保护可知其后备保护时间为2.5s，断路器固有分闸时间为0.04s，这样t=2.54s，由和t可通过查图进行差值法计算出短路电流周期分量等值时间，从而可以计算出发热等值时间：，满足热稳定求。四、主变 35kV侧负荷开关选择高压负荷开关有隔离开关和简单的灭弧装置组合而成。它和隔离开关一样有明显的断开点，可用来开断和闭合电路中的的负荷电流，但不能开断短路电流。带有热脱扣器的负荷开关具有过载保护的特性。负荷开关与熔断器配合使用时，可以切断电路中的短路电流和过载电流。负荷开关

43、型式的选择，其技术条件与断路器相同。1电压：2电流：3开断电流：按以上条件进行选择的负荷开关型号为FW-63/630，其技术数据如下：型号额定电压kV额定电流A额定动稳定电流峰值kA额定热稳定电流4s，有效值kAFW-63/63040.563080315校验：1动稳定校验：，满足动稳定要求。 2热稳定校验：，满足热稳定要求。五、隔离开关选择隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用条件与断路器选择的技术条件1、2、4、5相同。1、35kV侧隔离开关选择35kV进线装设一台隔离开关。1电压：2电流：按以上条件进行选择的断路器为GW4-35D，其主刀闸为CJ2-G型电动操动机构，接地刀为C

44、S17-G型手动操动机构该隔离开关的技术数据如下：型号额定电压kV额定电流A额定动稳定电流峰值kA额定热稳定电流4s，有效值kAGW4-35D356305020校验：1动稳定校验：，满足动稳定要求。 2热稳定校验：，满足热稳定要求。2、10kV侧隔离开关16组1电压：2电流：按以上条件进行选择的隔离开关型号为GN423-20，该系列隔离开关是单相交流50Hz屋内型高压开关设备，供在有电压无载情况下，断开或闭合线路之用，其主刀闸为CJ2-型电动操动机构，没有接地刀闸，该隔离开关的技术数据如下：型号额定电压kV额定电流A额定动稳定电流峰值kA额定热稳定电流3s，有效值kAGN4-20/250020

45、250012550校验：1动稳定校验：，满足动稳定要求。 2热稳定校验：，满足热稳定要求。六、电流互感器的选择1、电流互感器的选择和配置按以下条件：1型式：电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择，320kV屋内配电装置的电流互感器，应根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构；对于35kV及以上配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立电流互感器，在有条件时，应尽量采用管套式电流互感器。2一次回路电压：为电流互感器安装处的一次回路最大工作电压，为电流互感器额定电压。3一次回路电流：为电流互感器安装处的一次回路最大工作电流，为电流互感器原边额定电流。4准确等级：需先知

46、道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及准确等级的要求，并按准确等级要求最高的表计来选择。用于电能表计量的电流互感器，准确度不应低于0.5级，500kV宜用0.2级；用于电流测量的，准确级不低于1级，非重要回路可使用3级。5内部动稳定：电流互感器的内部动稳定性通常以额定动稳定电流或动稳定倍数表示。等于极限通过电流峰值与一次绕组额定电流峰值之比。内部动稳定可按下面两式中的任一式校验式中 动稳定电流，kA 短路冲击电流瞬时值，kA 电流互感器一次绕组额定电流，A外部动稳定：外部动稳定校验主要是校验电流互感器受到的短路作用力不超过允许值，其校验公式如下：式中 计算长度，cm 回路相间距离，cm电流互

47、感器出线端部至最近一个母线支柱绝缘子的距离，cm电流互感器两端瓷帽的距离，cm，当电流互感器为非母线式瓷绝缘时，。有的产品未标明出线端部允许作用力，而只给出动稳定倍数。一般是在相间距离40cm，计算长度50cm的条件下取得，此时可按下式校验：6热稳定：制造部门给出的为1s或5s的额定短时热稳定电流或热稳定电流倍数，校验按下式进行：2、35kV侧电流互感器的选择：装设的电流互感器作为变压器、线路保护以及测量作用。1采用LAB-35型电流互感器，该型电流互感器为油浸瓷箱式绝缘电流互感器，适用于交流额定频率为50Hz、额定电压为35kV高压输电线路，作为电气测量及继电保护用。2一次回路电压：3一次回

48、路电流：4准确等级要求为1级。根据上述原那么选择电流互感器，因为电流互感器用来测量流过断路器的电流和对断路器进行保护，而且所选择的断路器为同一型号，所以可以选择同一型号的电流互感器，其型号为LZZBJ2-10，其技术数据如下：型号额定一次电压kV额定一次电流A额定二次电流A准确等级热稳定电流kA动稳定电流kALAB-3535200511334校验：1动稳定： ，满足动稳定要求。 2热稳定倍数： ，满足热稳定要求。3、10kV侧电流互感器的选择：装设的电流互感器除了作为变压器、线路保护以及测量作用之外，还要装设两组作为后备作用。1采用LZZBJ2-10型电流互感器，该型电流互感器铁芯及一、二次绕

49、组均为环氧树脂浇注绝缘，为全封闭结构。动稳定、热稳定性较高，并具有优2良的绝缘性能和防潮能力，可用于任何位置、任何方向安装。适用于额定频率为50Hz、额定电压为10kV及以下的电力系统，作电流、电能的测量及继电保护用。2一次回路电压：3一次回路电流：4准确等级要求为1级。根据上述原那么选择电流互感器，因为电流互感器用来测量流过断路器的电流和对断路器进行保护，而且所选择的断路器为同一型号，所以可以选择同一型号的电流互感器，其型号为LZZBJ2-10，其技术数据如下：型号额定一次电压kV额定一次电流A额定二次电流A准确等级1s热稳定倍数动稳定倍数LZZBJ2-10103005165130校验：1内

50、部动稳定： ，满足内部动稳定要求。 外部动稳定：，满足外部动稳定要求。 2热稳定倍数： ，满足热稳定要求。七、电压互感器选择一、电压互感器的选择和配置按以下条件：1型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择。320屋内配电装置，采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。35kV配电装置，一般采用电磁式电压互感器。电磁式电压互感器可以兼作并来年电容器组的泄能设备，但此电压互感器与电容器之间，不应有开断点。在需要剪除和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。2一次电压：为电压互感器额定一次线电压，1.1和0.9是允许的一次电压的波动范围，

51、即为。3二次电压：电压互感器二次电压，应根据使用情况，按表选用所需二次额定电压。绕组主二次绕组附加二次绕组高压侧接入方式接于线电压上接于相电压上用于中性点直接接地系统用于中性点不接地或经消弧线圈接地系统中二次额定电压V1004准确等级：电压互感器应在那一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定，可参照电流互感器的相关内容。二、根据以上原那么选择电压互感器：1、35kV母线上的电压互感器1采用JDJJ-35型电压互感器，该型电压互感器为单相、三绕组、油浸式、户外型产品，适用于交流50Hz、35kV中性点不直接接地的电力系统中，供电压、电能和功率测量以及继电

52、保护和信号装置用。2一次回路电压：3二次电压： 4准确等级要求为1级。以此选择的电压互感器型号为JDJJ-35，其技术数据如下：型号额定一次电压kV额定二次电压kV准确等级JDJJ-35 350.112、10kV母线上的电压互感器1采用JSJW-10电压互感器，该型电压互感器为三相、三绕组、油浸式、五铁芯柱式户内型电压互感器，适用于交流50Hz、10kV及以下线路，供测量电压、电能及继电保护用。2一次回路电压：3二次电压： 4准确等级要求为0.5级。以此选择的电压互感器型号为JSJW-10，其技术数据如下：型号额定一次电压kV额定二次电压kV准确等级二次负荷VAJSJW-10100.10.52

53、00八、避雷器选择1、避雷器应按以下条件选择：1型式：选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。2额定电压：避雷器的额定电压与系统额定电压一致。2、根据以上原那么选择避雷器：采用无间隙氧化锌避雷器，无间隙氧化锌避雷器是目前最先进的过电压保护设备。在正常余兴电压时，氧化锌电阻阀片呈现极高的电阻，通过它的电流只有微安级；当系统出现危害电气设备的过电压时，它只有优良的非线性特性和陡波响应特性，使其有较低的陡波残压和操作波残压。在绝缘配合上增大了陡波、操作波下的保护裕度。氧化锌避雷器适用于多回线路、电容器组、电缆等波阻抗低的系统。氧化锌电阻片非线性系统高达3050，在标称电流动作负载时无

54、续流，吸收的能量少，大大改善了避雷器耐受多重雷击的能力。此外，它的通流能力大，耐受暂时工频过电压的能力强。由此选择的避雷器型号为:35kV母线上的避雷器选择1组：型号额定电压kV系统额定电压kVY5WZ-42/134423510kV母线上的避雷器选择2组：型号额定电压kV系统额定电压kVY5WZ-17/45171010kV出线上的避雷器选择5组：型号额定电压kV系统额定电压kVY5WZ-12.7/4212.710九、母线选择：1、母线应根据具体使用情况按以下条件选择和校验：1载流导体一般采用铝质材料。对于持续工作电流较大切位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以

55、及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。2按最大持续工作电流选择导线截面S，即式中 相应于某一母线布置方式和环境温度为时的导体长期允许载流量，可由表中查出。温度修正系数 3热稳定校验：按上述情况选择的导体截面S，还应校验其在短路条件下的热稳定。裸导体热稳定校验公式为式中 根据热稳定决定的导体最小允许截面；热稳定系数；稳态短路电流kA；短路电流等值时间s。4动稳定校验： 式中 母线材料的允许应力硬铝为，硬铜为，钢为； 作用在母线上的最大计算应力。值与母线的截面形状有关，对于重要回路如发电机、变压器回路及配电装置汇流母线等硬导体的应力计算，还应考虑共振的影响。其计算公式如下：2、根据上述

56、原那么选择母线1型式：采用钢芯铝绞线，是软母线，软母线不需要进行动稳定校验。2导体截面选择：按最大持续工作电流选择导线截面，即根据广西的环境条件，钢芯铝绞线的载流量按最高允许温度进行选择，最高允许温度的载流量，是按基准环境温度为最高允许温度为、日照、风速、海拔1000、辐射散热系数及吸热系数为0.5条件计算的。35kV母线的选择： 按此选择的母线型号为：型号长期允许载流量A温度修正系数导体截面LGJ-25138125热稳定校验：，那么，满足热稳定要求。10kV母线的选择： 按此选择的母线型号为：型号长期允许载流量A温度修正系数导体截面LGJ-50215150热稳定校验：，那么，满足热稳定要求。

57、十、电缆选择1、电缆应按以下条件选择及校验：1型式：应根据敷设环境及使用条件选择电缆型式。1明敷包括架空、隧道、沟道内等的电缆，一般选用裸钢带铠装或塑料外护层电缆。在易受腐蚀地区应选用塑料外护层电缆。在需要使用裸钢带铠装电缆时，宜选用二级外护层型式。2直埋敷设时，一般选用裸钢带铠装电缆。在潮湿或腐蚀性土壤的地区，应带有塑料外护层。其它地区可选用黄麻外护层。3三相交流系统的单芯电力电缆，要求金属护层采用一端接地时，在潮湿地区，外护层宜选用塑料挤包的型式。2按额定电压选择：3按最大持续工作电流选择电缆截面S：4热稳定校验：2、按以上技术条件选择：1型式：采用YJV型交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆。2按

58、额定电压选择：3按最大持续工作电流选择电缆截面S：以此选择的电缆型号为YJV：型号额定电压kV长期允许载流量A温度修正系数标称截面YJV102301150热稳定校验：，那么，满足热稳定要求。十一、支柱绝缘子及穿墙套管的选择1、支柱绝缘子的选择与校验1型式：用于屋内时，一般采用联合胶装的多棱式支柱绝缘子。用于屋外时，一般采用棒式支柱绝缘子。在需要倒装时，宜用悬挂式支柱绝缘子。当屋外有污秽或冰雪时，320kV支柱绝缘子一般采用高一级的产品。2电压：3动稳定：为绝缘子抗弯破坏负荷牛，为短路时作用在绝缘子上的最大力。当三相母线布置在同一平面时，中间相母线受到的电动力最大，其值可由下式计算：式中 母线相

59、间距离m绝缘子间的跨距m，当绝缘子两边跨距不相等时，取相邻两跨距的平均值绝缘子受力折算系数35kV侧支柱绝缘子的选择: 拟采用X-4.5型悬式绝缘子,每相四片10kV侧支柱绝缘子的选择:1型式：采用户内内胶装支柱绝缘子。2电压：根据电压选择支柱绝缘子的型号为ZNA-10，其技术数据如下：型号额定电压kV机械破坏负荷kg绝缘子高度mmZNA-1010375125其3动稳定校验：短路时作用在绝缘子上的最大力： ，满足动稳定要求。2、 穿墙套管的选择与校验1型式：一般采用铝导体穿墙套管。对于母线型穿墙套管，应校核窗口允许穿过的母线尺寸。2电压：3电流：4热稳定：5动稳定：式中 套管本身的长度m 套管

60、端部至最近一个支柱绝缘子间的距离m穿墙套管的选择：1按电压选择： 2按电流选择： 根据电压和电流条件选择穿墙套管的型号为CLB-20，其技术数据如下：型号额定电压kV额定电流A5s热稳定电流kV机械破坏负荷kgCLB-10102505.5750其3、热稳定校验： ，满足热稳定要求。 动稳定校验： ，满足动稳定要求。第五章 电气二次局部设计第一节 变电站综合自动化系统概述变电站综合自动化是将变电站的二次设备包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等经过功能的组合和优化，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、