沈阳造币厂66kv变电所设计本科毕业设计

辽宁科技大学本科生毕业设计(论文)第页沈阳造币厂66KV变电所设计摘要电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电所的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电所的设计内容多、范围广、逻辑性强，因此要求要有较高的专业水平，并熟悉各种设计规程和设计原理，设计过程中要针对变电所的规模和形式，具体问题具体分析。本文是对沈阳造币厂66KV/380V变电所提供的设计方案。本设计包括了对原负载的分析、导线的选择、变压器的选择、无功补偿电容器选择、电气主接线、短路电流计算、电气设备选择、防雷设计；在设计和选择设备中都充分考虑到了可靠性，灵活性和经济性。在计算部分包括变电所的最大负荷容量，无功补偿的计算，计算主变压器的容量，化简短路阻抗和计算短路电流，电气设备的校验，和防雷保护保护范围的计算。关键词电力系统，电气设备，变压器，继电保护AbstractPowersystemisimportantintheenergysectorofthenationaleconomy,andsubstationpowerindustrybuildingdesignisanessentialitem.Sincesubstationdesigncontent,awiderangeoflogical,thereforerequiredtohaveahighprofessionallevel,andarefamiliarwithvariousdesignrulesanddesignprinciples,thedesignprocesstothescaleandformforsubstations,concretespecificanalysisoftheproblem.ThisisthedesignoftheShenyangMint66KV/380Vsubstationprovides.ThedesignincludesaselectionoforiginalanalysisofloadtransformerreactivepowercompensationcapacitorchoosemainelectricalwiringshortcircuitcalculationElectricEquipmentSelectionlightning;inthedesignandselectionofequipmentarefullytakenintoaccountthereliability,flexibilityandeconomy.Incalculatingportionincludesamaximumloadcapacityofthesubstation,reactivepowercompensationcalculation,calculationofthemaintransformercapacity,impedanceandcalculationofshortcircuitcurrentpath,electricalequipmentcalibration,andlightningprotectionscopeofthecalculations.Keywords：powersystems,electricalequipment,transformers,relayprotection目录1.绪论……………………12.变电所设计……………32.1所选地址……………32.2造币厂内负载………32.3导线的选择…………32.4变压器的选择………62.5无功补偿……………72.6电气主接线…………92.7短路电流计算……102.8电器元件的选择…………………12(1)断路器…………12(2)隔离开关……15(3)母线的选择………17(4)互感器的选择…………………19防雷………………22(1)避雷针………………22(2)避雷器………………23结论………24致谢………25参考文献…………………26附录………271.绪论变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。变电所：一般是电压等级在110KV以下的降压变电站；变电站：包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。近年来，变电所的发展越来越倾向于智能化和自动化。智能化：智能化变电所是数字化变电站的升级和发展。在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站的设计和建设，必须在智能电网的背景下进行，要满足中国智能电网建设和发展的要求，体现中国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。智能化变电站具有以下功能特征：1、紧密联结全网。2、支撑智能电网。3、高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。4、中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。5、远程可视化。6、装备与设施标准化设计，模块化安装。为了加强对变电站及无人值守变电站在安全生产、防盗保安、火警监控等方面的综合管理水平，越来越多的电力企业正在考虑建设集中式远程图像监控系统，这促使了电力综合监控的网络化发展。以IP数字视频方式，能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视，实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应，适应许多地区变电站的需要。自动化：变电所自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。安全：在变电站设备管理过程中，一般将设备的使用、保养、维修视为独立的过程，分别由不同的人员负责管理。这样虽然有利于责任的明确，但也在无形之中切断了相互交流。因此，要进一步提升变电站设备的管理水平、提高设备的工作效率、降低设备费用，有必要加强机械操作、保养和维修人员相互之间的信息反馈，同时将设备的保养纳入机械的预防性维修的体系。通过与设备操作人员交流设备操作的过程，维修人员可以快速准确的找出问题所在，提高维修效率和准确性；在与维修人员的交流过程中，操作人员可以避免犯相同的操作错误，降低因操作不当而造成的机械故障，同时能逐渐掌握一些变电站设备的养护和维修方面的技能，进行简单的设备维修工作。另外，也要培养维修人员具有完成抢修任务和应急修理的能力，做“一专多能”的人才，通过对设备操作和维修人员的管理，以达到良好的变电站设备管理效果。在工程施工过程中，必须克服“重生产轻维修”的错误观念，坚持预防性维修在机械维修工作中的主导地位，以降低施工过程中变电站设备的故障率，减少维修费用，提高作业可靠性和劳动生产率，给维修工作带来主动性，为施工生产带来良好的经济效率。但由于诊断人员的技术素质和实践经验有限，往往因判断不准确，而造成对机械部件或总成件的错误拆卸，有可能造成对某些零部件的过早更换，从而造成不必要的经济损失。变电所的设计必须贯彻执行党的有关方针、政策。设计中应不断总结实践经验，在保证安全运行、经济合理的条件下，力求接线简化、布置紧凑节约成本和逐步提高自动化水平，并积极慎重地采用新技术，在实践中不断完善技术水平，首先，变电所是工业与民用配电的重要一部分，安全是首要任务，在安全的基础上，可以考虑其它方面，变电所的容量应根据5～10年电力系统发展规划进行设计，所选用导线母线变压器无功补偿设备断路器隔离开关检测电气元件（电流电压互感器）防雷装置等要符合安全第一的原则，在满足安全的前提下，可以研究如人性化操作，简化线路，节约成本等，本变电所的设计配电对象为沈阳造币厂，工厂生产过程中设备高速运行，从设备安全和企业利益出发，工厂24小时不可以断电，变电所应满足此要求，在设计中把供电连续性放在首位。在以往的变电所设计经验中，在处理大量一级二级负载时，都是运用双母线双变电器带旁路备用发电机等方法使断电的可能性降到最低，此设计中会详细的说明。

2.变电所设计2.1所选地址：变电所的设计地点应符合下列要求：在负荷中心；不占或少占农田；方便各级电压等级线路的引出和引入，交通方便；具有合适的地质条件；尽量不设在空气污染地区，否则应采取防污染设施或设在污源的上风侧；所选地址不应为积水淹浸，山区的变电所防洪设施应满足泄洪要求（此变电所不需要）；具有生活和生产用水的可靠水源；适当考虑变电所职工生活上的方便；确定所选地址时，应考虑附近设施的影响。所区内建筑物的布置应紧凑合理，充分利用地形并考虑便于扩建。2.2造币厂内所有负载：表1需要系数功率因数tanψ额定功率金属冷加工机床电动机0.18~35000KW金属热加工机床电动机0.3~0.350.651.175000KW铸造车间的吊车0.15~31000KW压床35*500KW磁粉探伤机9500KW工厂照明0.8~11050KW2.3导线选择：导线是架空线路的重要的元件之一，在架空线路在建设投资中占的比重很大，铜导线虽然导电性能在金属中第二好，机械强度高，在抗氧化、抗腐蚀能力上也很优秀。但价格较为昂贵，经济性较差，所以不宜采用铜导线。铝导线虽具有不错的导电性，价格低廉，但由于机械强度大约为铜的一半，此外铝易氧化抗腐蚀性差，因此也不宜采用。架空线路要求有很高的机械性能，要有耐腐蚀性和耐震性能等，同时要考虑其经济性，符合国家在电线产品上的标准;因此本变电所的架空线路采用钢芯铝绞线。导线截面选择不易过大也不易过小，金属的价格大多数都比较昂贵，选取直径过大会增加线路的投资，但是导线截面过小，会增加导线运行中电压和电能损耗（线损），使电能传输质量变差，电力系统运行的经济性变差，所以要选择合适的导线截面。选择导线时我们常按经济电流密度法，使年综合费用最小时所对应的母线的经济截面对应的电流密度称为经济电流密度。按经济电流密度选择导线截面可使用全年综合费用（包括年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等）最低。对于线路较长、电压较高、最大负荷利用时长较多的线路首选此方法。故本次设计按经济电流密度选择导线。其计算公式如下。S=（2.1）380V输电线路导线：按年平均负载使用率60%计算1金属冷加工机床电动机出线架空线型号额定负载功率为5000KW,功率因数为0.5，额定电压为380V选用型架空线，其参数为：，，J=1.16A/mm2Imax=eq\f(60%*1.05P,1.73*Un*cosψ)=eq\f(60%*1.05*5000KW,1.73*0.38*0.5)=9583AS==9583/1.16=8261mm22金属热加工机床电动机出线架空线型号选用型架空线，其参数为：，，,J=1.26Imax=eq\f(60%*1.05P,1.73*Un*cosψ)=7371A=7371/1.26=5850mm23铸造车间的吊车选用型架空线，其参数为：，，J=1.18Imax=eq\f(60%*1.05P,1.73*Un*cosψ)=9583A=9583/1.18=8121mm24压床选用型架空线，其参数为：，，J=1.16Imax=eq\f(60%*1.05P,1.73*Un*cosψ)=7986A=7986/1.16=6884mm25磁粉探伤机选用型架空线，其参数为：，，J=1.22Imax=eq\f(60%*1.05P,1.73*Un*cosψ)=11977AS=Imax/J=11977/1.22=9817mm26工厂照明选用型架空线，其参数为：，，J=1.26Imax=eq\f(60%*1.05P,1.73*Un*cosψ)=4791AS=Imax/J=4791/1.26=3802mm22.4变压器的选择在各种等级电压的变电所中，变压器是主要电气设备，其承担着变换网络电压进行电力传输的重要任务，选择合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。为了保证供电的可靠性、不断性，变电所一般应装设两台主变。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。凡有两台及以上主变的变电所，其中一台事故停运后，其余主变容量应保证供应该所全部负荷的70%，在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。沈阳造币厂厂内所有负载皆为一、二级负荷，要把断电的可能性降到最低点，从供电的可靠性考虑，对变压器的设计方案如下：首先应确定此变电所的总装设容量，变电所总装设容量的确定在一般情况下要按变电所建成后5～10年的远期规划负荷选择，其容量的大小应为低压侧母线的计算负荷的总和，可按下式确定：（2.2）式中P--系统有功功率（kw）；Q--系统无功功率（kvar）。规定35KV以上的一侧用Y接，35KV以下的一侧用角接所以本变电所用的是三相油浸有载调压变压器，联结组别Ynd-11型得由表1可计算出造币厂内各种负载的有功功率无功功率和视在功率P30=5000KW*0.21+5000KW*0.32+100KW*0.2+5*50KW*0.25+500KW*0.2+50KW*0.9=3620KWQ30=105*1.73+160*1.17+20*1.73+12.5*5*1.33+10*2.29+4.5*0=5094.75KVarS30=6240KVA造币厂内总负载S=6240KVASn=70%*S=4368KVA考虑到未来有增产的可能，变压器选择额定容量为5000KVA故选用SF9-5000/(6)变压器两台表2型号额定容量额定电压联结组损耗空载电流阻抗电压S9-5000/10(6)5000KVA11，10.5，10KV6.3KVYd11空载6000W负载30000无功补偿电力系统无功平衡是一个重要问题,维持电压水平就必须为负荷点提供一定的无功功率,如果负荷侧的功率因数过低,会造成很多不利影响:(1)引起线路电流增大，使线路中功率、电压、电能损失严重。(2)因为电流增大，无功功率占用一定的系统容量从而使系统中设备的容量增大，这样会增加电气设备（如变压器导线等），增加了总投资。为此，当系统功率因数过低的时候，应增设无功补偿设备来提高功率因数，根据规定要求对于新建及扩建的电力用户其功率因数一律不应低于0.9,即变电所的功率因数在0.9以上。我们都知道，感性电流滞后电压90度，容性电流超前电压90度，因此容性电流与感性电流分量恰好相反，所以我们可以用并联电容器的方式抵消一部分感性电流，因此本次设计采用并联电容器方式进行无功补偿。由本造币厂有功功率和视在功率的比值Cosψ=P30/S30=0.58<0.9系统需要无功补偿，假设系统的同时系数为1，即负载全年都在使用;系统需要补偿的容性无功可利用公式（2.3）式中a为电力系统的同时系数;P为电力系统的有功功率;tanψ为功率的正切值，ψ1为补偿前，ψ2为补偿后;需要加设容量总量在3475.2KVar的电容器。选用型电容器。其技术参数如下表所示：表3BWF-200-1W电容器的技术参数型号规格额定电压（KV）标称容量（kvar）标称电容μF相数外形尺寸长*宽*高（mm）重量kgBWF—200—1W10.52005.771700*174*1010120则所需电容器台数为：n=3475.2/200=17.376台即需要型电容器18台进行无功补偿2.6电气主接线变电所主接线是指变电所的变压器、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中的一个重要部分。主接续线的确定，对电力系统的安全、灵活、经济、稳定运行以及变电所电气设备的选择、继电保护、配电装置的布置和控制方法的拟定将会产生直接的影响。变电所的电气主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。根据造币厂的配电要求，为保证本变电所断电的可能性最小化。经过理论计算说明，权衡利弊而得出的结果，本变电所负载侧采用双母线带旁路接法，高压侧采用内桥接法。原因：（1）高压侧：变压器随负荷变化投切方便；线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。但当变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回未发生故障线路运行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换。桥形接线节省占地面积，不易在一次侧增加进线或出线回路。（2）低压侧：当断路器或隔离开关故障检修时，可经母线旁路以及旁路母线进行供电；当母线故障检修时，可通过合理投切使用备用母线，母线不用分段，即使母线的一部分出现故障时，分段只能保证部分用电器供电，毫无意义，只需切换备用母线即可。接线如图所示：图12.7短路电流计算：短路即是指载流导体相与相之间发生非正常接通的情况；在中性点直接接地的系统中，还有相与地之间的短路。发生短路的最主要的原因是电气设备载流部分的绝缘损坏。还有气候条件恶化，由于风灾引起架空线路断线或导线覆冰引起电杆倒塌等。再其次是人员过失，例如运行人员带负荷拉刀闸，检修线路或设备之后未拆除接地线就合闸供电等。最后是其他原因，例如挖沟损伤电缆、鸟兽或风筝跨接在载流裸导体上等。短路分为单相短路相相短路三相短路，在这几种短路中，三相短路其后果一般最为严重，三相短路发生的概率又是最小的，但是电力系统在设计安全上应考虑最严重的故障情况下工作的情况，因此在设计中需要计算的是三相短路。短路电流的计算主要是为了解决以下的问题：作为选择电气设备（隔离开关、断路器、互感器、母线等）的依据。电力系统中的电气设备在短路电流的热效应作用下，必须不受损坏，以免扩大事故范围造成更大的损失。计算短路电流的方法是采用标幺制法：常用的归算公式如下：变压器：(2.4)式中--基准容量取100MVA；--额定容量（MVA）；--短路电压百分数（%）。线路：(2.5)式中--基准容量取100MVA；--线路电抗（Ω）（注：线路单位电抗取0.4Ω/km）；--线路所在电压等级平均标称电压（KV）。基准电压：基准电流：Id1==100MVA/1.73*69.3KV=0.83KA同样可得出：Id2=144KA电力系统的电抗标幺值：(假设断路器的断流容量Soc=500MVA)X===0.266KV高压侧电抗标幺值(L取6km)=0.4*6*eq\f(100MVA,69.3KV*69.3KV)=0.0566KV/380V变压器电抗标幺值：(查表得变压器的阻抗电压为5.5)X1=X2===0.87由于两台变压器并联，Xb==0.435380V低压侧电抗标幺值（L取4km）=0.4*4*eq\f(100MVA,399V*399V)=1005根据系统连接图画出等阻抗图图2当d1发生三相短路时：Xa=0.2+0.05=0.25短路电流周期分量有效值：I=Id1/Xa=0.83KA/0.25=3.32KA冲击电流幅值为：容量1000KVA以上的变压器发生短路时冲击电流幅值为2.55I冲击电流幅值ish=2.55*I=2.55*3.32KA=8.466KA冲击电流有效值Ish=1.51*I=1.51*3.32KA=5KA当d2发生三相短路时：X=Xa+Xb=0.25+0.435=0.685短路电流周期分量有效值:I=Id2/X=144KA/0.685=210KAish=1.84*I=1.84*210KA=387KAIsh=1.09*I=1.09*210KA=229KA当d3发生三相短路时：X’=X+Xc=0.685+1005=1005.685短路电流周期分量有效值:I=Id2/X’=144KA/1005.685=0.14KAIsh=1.84*I=1.84*0.14KA=0.26KAIsh=2.5*I=1.09*0.14KA=0.15KA2.8电器设备的选择电器设备的选择是根据配电变电所电气工程设计的主要内容之一。正确选择电气设备是保证电气主接线和配电装置的安全、经济、可靠运行的重要条件。（1）断路器：在各种电压等级变电所的设计中，断路器是最为重要的电气设备，它是通断故障电流和正常负荷电流的元件。在电力系统运行中，对断路器的要求是比较高的，不但要求其在正常工作条件下有足够的接通和开断负荷电流的能力，而且要求其在短路条件下，对短路电流有足够的遮断能力。目前国产高压断路器按其灭弧介质和灭弧方式，一般可分为少油断路器、多油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器。断路器的选择要考虑以下几点：断路的设计额定电压应大于设备在电网中的长期电压--断路器的额定电压；--设备所在电力网的额定电压（kV）。断路器设计的额定电流应满足大于系统长期最大工作电流的要求：式中--最大长期工作电流，其计算公式如下：(2.6)式中--线路额定电压（KV）；设备发生最严重的短路产生最大冲击电流的时候，断路器要有能力切断线路：即：开断电流即在额定电压下能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流，它应满足下式：式中--短路电流周期分量的有效值；断路器热稳定：断路器及其它的电器设备通过短路电流时，各部分温度不超过允许值，即应满足热稳定要求。即：式中--短路电流（KA）；--短路等值时间（S）；--t秒内允许通过的短时热电流（或短时耐受电流）（1）变压器高压侧66KV断路器选择：由于断路器是在少油户外，选用SW2-70/15003台断路器长期工作电流：==129A短路电流冲击值为：8.466KA小于开断路器开断电流9KA符合要求断路器额定电流=150A大于长期工作电流129A符合要求短路时间为3S，短路电流有效值：5KA发生短路时产热公式：Q=（2.7）发生短路时产热：断路器短路期间允许的产热：6KA*6KA*4=14.4*107J大于2.5*107符合要求断路器主要技术数据：类别型号额定电压额定电流开断电流断流容量动稳定电流热稳定电流固有分闸时间合闸时间少油户外SW2-70/5070KV150A9KA7000MVA19KA6KA(4S)0.06S0.4S表4（2）低压侧380V断路器的选择：造币厂内最大负载为5000KVA长期工作电流：==7983A短路电流冲击值为：387KA小于开断路器开断电流400KA符合要求断路器额定电流=9000A大于长期工作电流7983A符合要求短路时间为3S，短路电流有效值：229KA发生短路时产热：=229KA*229KA*3=1.57*1011J断路器短路期间允许的产热：400KA*400KA*4S=6.4*1011J大于1.57*1011符合要求断路器主要技术数据：类别型号额定电压额定电流开断电流断流容量动稳定电流热稳定电流固有分闸时间合闸时间少油户外DW15-9000500V9000A400KA5500MVA10KA400KA(4S)0.06S0.4S表5（2）隔离开关：隔离开关也称刀闸，不能用来开断负荷电流和短路电流。在配电装置中，主要用来在检修设备时形成可见的空气绝缘间隔。在等电位时可作为操作电器，有时也可切断小电流。（1）按额定电压等级选择隔离开关隔离开关的额定电压应满足：式中--隔离开关的额定电压；--设备所在电力网的额定电压（kV）。（2）按额定电流选择隔离开关隔离开关的额定电流应满足大于系统长期最大工作电流的要求：式中--最大长期工作电流，其计算公式如下：式中--线路额定电压（KV）；（3）热稳定的校验隔离开关及其它的电器设备通过短路电流时，各部分温度不超过允许值，即应满足热稳定要求。即：式中--短路电流（KA）；--短路等值时间（S）；--t秒内允许通过的短时热电流（或短时耐受电流）。G--隔离开关；W--户外型隔离开关；5--设计序号；60--额定电压（KV）；G--改进型；600--额定电流(A)；（4）66KV高压侧隔离开关的选择：之前计算已知长期工作电流Imax=129A额定电压为66KV发生短路时产热：=5KA*5KA*3=2.5*107J表6所选隔离开关主要参数型号额定电压额定电流热稳定电流GW5-70G/2006020010所选隔离开关完全符合（3）母线的选择：（1）66KV高压侧母线：按最大长期工作电流选择汇流母线母线最大工作电流为：Imax==129A根据要求可选用矩形铝母线，水平放置。（2）热稳定校验集肤效应系数正常运行时导体的最高温度公式：Qw=Qo+(Qal-Qo)(Imax/Ial)2（2.8）Qw=38+(80-38)*(129/910)2=39oC查《电力工程电气设计手册》337页，表8-9得热稳定校验合格。（3）动稳定校验：系统相间距为300mm，KYN3-10开关柜的宽度L=1000mm。由《电力工程电气设计手册》332页，表8-1查得铝导体的最大允许应力为，密度为。则单位长度母线的质量为：，导体断面二次矩为：当导体安装方式为两端固定时，跨数大于3，由《供用电工程》276页，表9-4查得频率系数。母线固有频率为：由《电力工程电气设计手册》342页查得“对于有引下线的单条母线其共振频率范围为35~155Hz”。可见f在此范围内，故由当页图8-6查得。在短路电流作用下单位长度母线所受的最大相间应力为：母线所受最大弯矩为：由于母线采用水平放置，其截面系数为：母线最大相间计算应力为：查《电力工程电气设备手册》332页，表8-1得硬铝母线的允许应力为所以动稳定校验合格。（4）互感器的选择：互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统的联络元件，分别用于向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，以正常反映电气设备的正常运行及故障情况。互感器的作用是：将一次回路高压和大电流变为二次回路中标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻便、价格便宜，并便于屏内安装。使电力系统的二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。配置原则母线：除旁路母线外，工作及备用母线上都装有一组电压互感器被用于同期、测量仪表和保护装置。线路：35KV以上输电线路如果对端有电源，为了监控线路中有无电压，装有一台或者三台单相电压互感器；10KV以下架空出线自动重合闸，可利用母线上的电压互感器。在供电部门指定的计量点，装有计量之用电压互感器。变压器：变压器的高压侧有时为了保护需要，设有一组电压互感器。（1）电压互感器：电压互感器的电压互感器型号含义如下：JCC5-60型电压互感器：J--电压互感器；C--串级绝缘形式；C—瓷箱式；5—设计序号；60-额定电压（KV）。JSJB-10型电压互感器：J--电压互感器；S--三相；J--油浸式；B--带补偿绕组；10--额定电压（KV）。电压互感器一次绕组所接电力网电压在（1.1～0.9）范围内自由变动,即满足条件:式中--电压互感器一次侧额定电压。6～35KV屋内配电装置中，采用油浸式或浇注式；110～220KV配电装置采用串级式电磁式电压互感器；220KV有其有上配电装置，当容量和准确级满足要求时，采用电容式电压互感器。电压互感器准确级的选择：其准确级要高于或等于仪表和继电保护装置的准确级，计量时不低于0.5级，测量时不低于1.0级，继电保护采用P级。经过选择，66KV侧电压互感器为JCC5—60。表7电压互感器的主要参数型号最大容量(VA)额定电压试验电压二次负荷剩余电压绕组初级次级剩余1min工频雷电0.20.53P输出VA准确度JCC5-6020001403501502503001003P（注：电压互感器与电网并联，当系统发生短路时，互感器本身并不遭受短路电流的作用，不需要校验动稳定与热稳定。）（2）电流互感器电流互感器的选择要根据电压等级和电流互感器安装处的最大长期工作电流进行选择。电流互感器一次额定电压和电流必须满足下式：式中--电流互感器所在电力额定电压；,--电流互感器的一次额定电压和电流；--电流互感器一次回路最大工作电流；热稳定校验电流互感器热稳定能力常以1S允许通过一次额定电流的倍数来表示，故热稳定应按下式校验：式中--短路电流（KA）；--短路等值时间（S）。表8电流互感器的主要参数型号次级组合额定变流比准确级10%倍数二次负荷1S热稳定倍数动稳倍数二次负荷Ω倍数0.513LCWD-60D/1(300～600)/5D0.8301.27515011.2151.242.9防雷：雷击一部分来源于雷雨天气的放电作用，它可以直接命中变电所中的建筑物;另一种方式是来自架空线的雷电感生电，使线路过电压，沿着导线入侵变电所，不管是什么方式，雷击可以使电力系统产生过电压，破坏电力系统的稳定和电气设备安全运行，因此变电所必须进行直击雷过电压保护。直击雷过电压保护一般都采用避雷针保护，避雷电流引入大地，从而保护了设备免受雷击。架空线感生电防雷一般采用避雷器。（1）避雷针：在变电所中，屋外配电装置，以及有金属的屋顶或钢筋混凝土结构建筑物均应加避雷针，作为防直击雷保护装置。独立避雷针宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻不宜超过10Ω。当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，使两者的接地电阻都得到降低。变电所计划设计地形范围：变电所长：a=40m变电所宽：b=30m;为了避免反击,避雷针应距变电所5m,相邻避雷针的间距为：5*2+30=40m,则对角避雷针间距为：D==56.4m由于变电所最高设备支撑架，高度为h=10m水平面上相邻避雷针间保护外围宽度≥0时，即全面积受到保护，则避雷针选择高度合理，即==7m(P取1)所以ha取8m则避雷针的实际高度为:H=h+ha=10m+8m=18m选择4根18m避雷针，此时避雷针的有效高度为18m-10m=8m（2）避雷器：作用：当冲击电压超过避雷器动作电压时，避雷器导通，将雷电流引入大地，避免了被保护设备的电压升高，从而保护了设备;同时避雷器要有灭弧的作用，冲击电压过后，熄灭工频续流电弧。避雷器的型号类型：FZ系列普通阀式避雷器，用于保护相应额定电压的交流变、配电设备的绝缘，以免受大气过电压的损害。本设计变电所66KV侧避雷器选用FZ—70型。表9避雷器的主要参数型号额定电压有效值（KV）灭弧电压有效值（KV）工频放电电压有效值（KV）冲击放电电压峰值（1.5/20μs及1.5/40μs）不大于（KV）8/20μ雷电冲击波残压峰值不大于（KV）泄漏或电导电流（μA）不小于不大于5KA10KAFZ—707010.5140173220227250400～600FZ-70避雷器型号含义：F—阀型避雷器；Z—电站用；S—变电所用；70—额定电压（KV）结论本次毕业设计的题目是沈阳造币厂66KV变电所电气工程的设计。我从中得到了很大的收获。无论是对思考问题的方式，还是对知识掌握的程度都有很大的提高，给我在今后的工作中奠定了坚实的基础。首先设计开始是熟悉变电所的原始资料，并进行分析，查阅各种相关资料。接着通过任务书中的负荷分配情况，根据经济电流密度法确定变电所的所有380V出线的导线截面；根据总的有功负荷与无功负荷计算出变电所的功率因数，并选择静电电容器进行无功补偿，使其功率因数达到0.9以上，以提高电能质量和减少电能损耗；根据总的负荷确定变压器的容量及台数，并计算变电所高压侧的功率因数；根据变电所的负荷情况以及进出线情况高低压侧分别选择两种主接线方案，在可靠性、经济性、灵活性等方面进行比较后高低压侧分别确定出一种方案；根据主接线形式，选择短路点，进行运行方式分析，得出最大运行方式；根据设备在最大运行方式下的短路电流及其它条件选择电气设备，包括：断路器的选择，隔离开关的选择，电压、电流互感器的选择、避雷器的选择。所有电气设备选择完毕，最后根据变电所设备的外围情况设计防雷保护，安放避雷针。这次设计是大学期间的最后一次学习，也是大学入学以来最系统的一次对所学知识的理解和掌握，对所学的专业知识加深理解，在知识的实际应用上更加灵活，知识系统梳理的更加精致饱满，对变电所的设计知识有了更深刻的理解。致谢十二周的设计很多快结束了，经过多次的修改，补充，增删，现在已基本成稿。此次设计能够完成，首先我要感谢的是我的指导老师杨玉杰老师。杨老师渊博的知识，丰富的经验，认真严谨的治学作风使我深深受益，在我做毕业设计的整个过程中，杨老师给我了我很大的帮助，每当我的设计无法进行遇到困难时，杨老师总会为我们提供各种宝贵的意见，使得我的设计得以顺利进行，并按时间完成。其次还要感谢班里以及同系的其它同学，他们也在设计过程中给我很大的帮助。我们共同讨论，一起攻克了许多难题。光阴似箭，四年的大学生活即将结束了，在这里向这些年来培养我、教育我的各位老师致以深深的谢意。在这次大学的最后一次学习中，我学习到了更多的东西，巩固了以前的专业知识，相信对以后的工作会有更大的帮助。参考文献[1].西北电力设计院.发电厂变电所电气接线和布置.水利电力出版社,1983[2].东北电力设计院.电力工程设计手册.上海人民出版社,1993[3].国际电力.中国电力杂志社出版,2004[4].丁锍山.变电所设计.辽宁科学技术出版社,1993[5].周文俊.电气设备实用手册（上、下册）.中国水利电力出版社,1999[6].周泽存.高电压技术.中国电力出版社,2003[7].戈东方.电力工程电气设备手册（上、下册）.中国电力出版社,1989[8].N.R.DraperandH.smith.AppliedRegressionAnalysis，wiley，NewYoek，2ndedu.1981.[9].C.Berry.P.HirschandW.G.Tuel.Jr.DatabasemodelfordistributionFacilities,IEEE.Trans.PAS-101,1982附录设备清单序号名称型号数量（台）1主变压器SF9-5000/602266kV侧隔离开关GW5-60G/60010366kV侧断路器SW2-63/16003466kV侧电压互感器JCC5-606566kV侧电流互感器LCWD-606666kV侧避雷器FZ-7037380V侧进线断路器DW/5-900098380V侧汇流母线LMY-63×829补偿电容器BWF11/-200-1W18变电所主接线图基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究HY