KV降压变电所电气部分

（建筑电气工程）KV降压

变电所电气部分

2020年4月

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毕业设计说明书

变配电型（A）

专业班级

姓名__________________

学号_______________

指导老师

刖言

本次毕业设计是在完成全部理论课程及一定时间的工作实践基础上进行的

一次综合性教学环节。通过本次设计，巩固和进一步扩大了所学的专业理论知识,

并在毕业设计的实践中得到灵活应用；学习和掌握变电所电气部分设计的基本方

法，树立正确的设计思想；培养独立分析和解决实际问题的工作能力及实际工程

设计的基本技能。

本设计课题为110KV降压变电所电气部分。主要参考了以下资料和教材：

《发电厂电气设备》、《高电压技术》、《电力系统继电保护》、《电力系统自动装置》、

《电力系统分析》、《变电所电气部分毕业设计指导》、《电力工程师手册》、《电力

工业技术规程汇编》、《电工产品目录》。

因设计水平有限，在设计中难免存在缺点和错误，恳请老师和同学们给予批评指

导！

设计者

2009年07月于泉州

目录

第一部分设计课题及原始资料.............................4

第二部分设计说明书

第一章主变的选择....................................7

第二章电气主接线的选择................................11

第一节电气主接线的基本要求和基本形式...................11

第二节电气主接线的确定................................12

第三节主接线中的设备配置..............................17

第三章配电装置的规划.................................18

第四章消弧线圈......................................19

第五章所用变的选择...................................21

第六章无功补偿电容的选择.............................22

第七章短路电流计算...................................23

第八章电气设备和导体的选择...........................28

第九章防雷保护规划...................................32

第十章继电保护及自动装置的配置........................34

第十一章专题设计一备自投装置.........................37

第一节备自投装置的概述...............................37

第二节所用变的备自投装置接线..........................38

第三部分设计计算书

第一章短路电流计算书.................................43

第二章电气设备和导体选择计算书.........................52

第一节110KV系统电气设备的选择........................52

第二节35KV系统电气设备的选择.........................54

第三节10KV系统电气设备的选择.........................56

第三章10KV线路保护整定计算书.........................65

第一部分设计课题及原始资料

一、设计课题

llOkV降压变电所电气部分

二、原始资料

1、llOkV电网图

2、负荷预测

(1)35kV侧

最大负荷

负荷名称线路长km回路数供电方式

(kW)

变电所A150000.80152架空

变电所B120000.80202架空

变电所C100000.85401架空

医院50000.80202架空

化肥厂80000.90401架空

负荷同时率七5=0.80,最大负荷利用小时TMAX=5000小时

(2)10kV侧

最大负荷线路长

负荷名称回路数供电方式

(kW)km

配电站A25000.80122架空

配电站B30000.80102架空

配电站C20000.80151架空

配电站D20000.80101架空

配电站E20000.80141架空

配电站F20000.80201架空

机械厂20000.90102电缆

化工厂20000.9082电缆

医院10000.80102电缆

剧院15000.9052电缆

负荷同时率Kio=O.85,最大负荷利用小时TMAX=5500小时

(3)llOkV侧

负荷同时率Kno=O.85,

(4)负荷年增长率:5%

3、地区温度

年最图温度：4CTC最热月平均最悬।温度：35℃

年最低温度：-5(最热月平均地温：25℃

三、设计内容要求

1、选择主变压器的台数、容量及型号

2、主接线选择

(1)根据设计原始资料，选择2-3个可能采用的主接线方案。

(2)从技术可靠性、经济合理性等方面进行综合分析比较，确定一种较合理的

主接线方案。

(3)说明主接线的主要运行方式。

3、确定无功补偿的方式。若需采用电力电容器进行补偿，应：

(1)选择补偿电力电容器的容量及接线方式。

(2)选择电力电容器的型号及数量。

4、选择所用变压器的容量、台数及接线方式。

5、确定主变压器中性点的运行方式。若需装设消弧线圈，应选择消弧线圈的容

量、台数及型号。

6、配电装置的规划。

7、短路电流计算

(1)确定最大运行方式，计算各短路点的三相短路电流。

(2)确定最小运行方式，计算有关短路点的三相和二相短路电流。

8、主要电气设备的选择

(1)选择各电压等级的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、

电缆的型号及规格。

(2)对断路器、隔离开关进行校验。

(3)对一电压等级的硬母线及其支持绝缘子和穿墙套管进行校验。

(4)对任一回路的电流互感器，确定二次进线方式，配置必要的测量表计，选

择二次导线的截面积，校验电流互感器的动、热稳定。

(5)对一电压等级母线的电压互感器，确定二次接线方式，配置必要的测量表

计，计算各相最大负荷，确定电压互感器的容量，配置高压熔断器。

9、变电所的防雷规划，并配置主接线中的常规避雷器。

10、配置继电保护及自动装置。

(1)线路保护

(2)主变压器保护

(3)母线保护

(4)电容器保护

(5)所用变压器保护

(6)自动装置

11、任选一条低压侧架空出线的继电保护整定计算。

(1)整定保护的一、二次侧动作值

(2)校验灵敏系数

(3)整定自动重合闸装置的参数

(4)选择继电器的型号、规格

(5)画出其原理接线图

12、自选专题

学生根据自己的具体情况与知道教师商定，内容如下：

(1)备用电源自投装置

(2)无功补偿

(3)主变保护的整定计算

(4)其它

四、设计成品要求

L设计说明书。

将上述设计的内容，进行整理、编写，要求文字说明简明扼要，语句通顺，书写

工整，计算正确，条理清楚。内容主要包括：

(1)主变压器的容量、台数、型号选择。

(2)主接线方案的选择。应写清方案分析比较、确定的过程，并列出有关的论

据。

(3)无功补偿的方式及电容的选择。

(4)所用变压器的容量、台数及接线方式选择。

(5)主变中性点运行方式及笑话线圈的选择。

(6)配电装置的规划。

(7)设备的选择和校验。要求写明设备所在的电压等级和回路的名称，计算要

正确，对断路器、隔离开关等设备的选择，建议采用列表法，使之一目了然。

(8)防雷保护规划及常规避雷器的配置。

(9)继电保护和自动装置的配置。

(10)继电保护的整定计算。

(11)短路电流计算书。要求作出短路电流计算的等值电路图，计算应列出公式,

计算过程简单明了，计算正确。各点短路的计算结果用列表的方式进行综合。

(12)自选专题部分的内容说明和分析计算等。

(13)编写目录。

2、绘制图纸

(1)主接线图

(2)线路继电保护及自动装置原理图

(3)自选专题所部分需的图纸

要求图中的图形符号和文字符号必须符合国家标准，应标明图中主要设备的型

号、规格，图纸线条清晰，匀称，布置合理，图面整洁。

五、参考资料与书刊

L电力工程设计手册

2、发电厂电气部分课程设计参考资料

3、专题设计指导书

4、发电厂电气部分(教材)

5、电力系统分析（教材）

6、电力系统继电保护（教材）

7、电力系统自动装置（教材）

8、高电压工程（教材）

9、毕业设计技术规程汇编

10、上海电器产品目录和火力发电厂设计技术规程

其中的4、5、6、7、8等各种教材由学员自行准备。

第二部分设计说明书

第一章主变及所用变的选择

一、主变台数的确定

根据《35-110kV变电所设计规范》3.1.2条规定"在有一、二级负荷的变电

所宜装设两台及以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的

备用电源时，可装设一台主变压器」

本设计的llOkV降压变电所，35kV及10kV侧负荷有医院、煤矿、变电所

等，变电所不能由中、低压侧取得足够的备用电源，为保证供电可靠性，采用两

台主变压器，当一台主变停运时，另一台主变仍能保证60%重要负荷的供电。

二、主变容量的确定

根据«35-110kV变电所设计规范》3.1.3条规定"装有两台及以上主变压器

的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并

应保证用户的一、二级负荷。"

负荷统计与分析

根据设计任务书提供的资料，计算如下：

L35kV侧

负荷名称最大负荷(kW)=Aiaxtg(arc)(kVar)

变电所A150000.811250

变电所B120000.89000

变电所C100000.856197

医院50000.803750

化肥厂80000.903875

合计5000034072

考虑到负荷的同时率K(35)=0.8

Pmax(35)=50000x0.8=40000(kW)

5ax(35)=34072X0.8=27257.6(kvar)

Smax(35)==48404.3(kVA)

考虑到负荷年增长率5%,待设变电所按5年发展规划，则35kV侧负荷为:

S'max(35)=Smax(35)x(l+0.05)5=48404.3x(l+0.05)5=61777.5(kVA)

2、10kV侧：

负荷名称最大负荷(kW)=Aiaxtg(arc)(kvar)

配电站A25000.81875

配电站B30000.82250

配电站C20000.81500

配电站D20000.81500

配电站E20000.81500

配电站F20000.81500

机械厂20000.9968.6

化工厂20000.9968.6

医院10000.8750

剧院15000.9726.5

合计2000013538.7

考虑到负荷的同时率K(10)=0.85厕

Pmax(io)=2OOOOx0.85=17000(kW)

(?r)ax(io)=13538.7x0.85=11507.9(kvar)

Smax(io)==2O528.8(kVA)

考虑负荷年增长率5%彳寺设变电所按5年发展规划，则10kV侧负荷为:

S'max(io)=Smaxx(l+O.O5)5=2O528.8x(l+O.O5)5=262OO.5(kVA)

3、llOkV侧：

忽略各种损耗，考虑llOkV负荷同时率K(iio)=O.85,贝U

Pmax(110)=[Pmax(35)+Pmax(10)]XK(110)

=(40000+17000)x0.85

二48450(kW)

Qr)ax(110)=[Qnax(35)+Qnax(10)]XK(110)

=(27257.6+11507.9)x0.85

=32950.675(kvar)

Smax(uo)==58593.1(kVA)

按5年发展规划，负荷的年增长率5%考虑，则

5

S'max(110)=58593.1x(l+0.05)=74781.3(kVA)

故本设计满足两个条件：

11两台总容量2s二SN1+SN2之，则每台主变容量为

SN>=74781.3=44868.78(kVA)

21S>(60-75)%

取S=70%2s=0.774781.3=52346.91(kVA)

杳产品目录，选择两台变压器容量一样，确定每台主变容量为63000kVA

三、选择主变型式

1、相数选择

依设计原则，只要不受运输条件限制，应优先考虑三相变压器。该变电所主

变压器为UOkV降压变，单台容量不大(63000kVA),不会受到运输条件限制，

故选用三相变压器。

2、绕组数选择

根据《35-llOkV变电所设计规范》3.1.4条规定"具有三种电压的变电所，

如通过主变压器各侧线圈的功率均达该变压器容量的15%以上，主变压器宜采

用三线圈变压器。"

待设计变电所有三个电压等级，且

35kV侧：/»=61777.5/(263000)=0.49>0.15

10kV侧：/公=26200.5/(263000)=0.208>0,15

上述两式均大于15%,故选择主变为三圈变压器

3、容量比选择

由上述计算可知，在确定主变容量为63000kVA情况下，35kV侧负荷占主变容

量的49%,只一台主变运行时，61777.5x0.7/63000=0.686,大于50%,为

满足35kV侧负荷的要求与需要，故35kV侧容量取100%的额定容量；10kV

侧负荷占额定容量的20.8%，只一台主变运行时,26200.5x0.7/63000=0.291,

小于50%,故10kV侧绕组容量取50%。从以上分析得出主变压器各绕组的容

量比为100/100/50。

4、中性点接地方式

本设计UOkV主网电压采用中性点直接接地方式，即UOkV系统为大电

流接地系统。中性点直接接地系统主要优点是发生三相短路时，非故障相对地电

压不升高，因此，电网中设备各相对地绝缘水平取决于相电压，使电网的造价在

绝缘方面的投资越低，当电压越高，其经济效益越明显，故绝缘方式采用半绝缘。

因此我国规定电压大于或等于llOkV的系统采用中性点直接接地。故本所采主

变llOkV中性点经隔离开关接地，以便于运行时灵活选择接地点。

而中压电网为35kV,为小电流接地系统，由于中性点具有不同的接地方式,

而自耦变压器高低压侧之间有电的直接联系，要求高、低压绕组的中性点运行方

式须一致，所以本所不宜采用自耦变压器，选择普通的三绕组变压器，故中、低

压侧采用不接地或经消弧线圈接地的中性点运行方式。

Q)35kv侧接地电容电流：

===19(A)

由电气专业资料可知：当35kV系统对地电容电流大于10A,应采用中性点

经消弧线圈接地，所以本所35kV系统中性点经消弧线圈接地。

(2)10kv侧接点电容电流

架空线:Id==10x(12x2+10x2+15+10+14+20+10x2)/350=

=3.51(A)

电缆线:IC2=0.1UN=0.110(10X2+8X2+10X2+5X2)=66

(A)

=Ici+Ic2=3.51+66=69.51(A)

因＞30A,由电气专业资料可知：当10kV系统对地电容电流大于30A时,

通常采用中性点经消弧线圈接地或直接接地。所以本所主变10kV侧中性点不接

地，而采用所用变中性点经消弧线圈接地。

5、调压方式的选择

根据《35-110kV变电所设计规范》3.L5条规定"变压器的有载调压是改善

电压质量，减少电压波动的有效手段，对电力系统，一般要求UOkV及以下变

电所至少采用一级有载调压变压器。"而本设计llOkV变电所35kV及10kV侧

担负着医院、煤矿、变电所及配电站等重要负荷，对电能的质量和可靠性的要求

较高，为保证连续供电和满足对电能质量的要求，并能随时调压，扩大调压幅度

而不引起电网的波动，故应采用有有载调压方式的变压器，以满足供电要求。

6、连接组别

由于UOkV系统采用中性点直接接地,35kV系统采用中性点经消弧线圈接

地，10kV系统采用中性点不接地，故主变的接线方式采用YN,ynO,dll

7、结构方式

待设变电所为降压变电所，故主变选择降压式结构，绕组排列顺序为自铁芯

向外依次为低、中、高。其绕组排列方式如下图所示：

根据以上分析结果，最终选择型号如下：SFSZ7-63000/110,其型号意义及技

术参数如下：

SFSZ7-63000/110

高压绕组额定电压等级：UOkV

额定容量：63000kVA

性能水平代号

有载调压方式

绕组数：三绕组

冷却方式：风冷

相数：三相

技术参数:

额定电压组合联结组

型号阻抗电压％其它参数

容量(kV)标号

110±

高压8x局r低17-18空载电流％1.2

SFSZ7-

630001.25%YN,ynO,dl

63000/1

kVA38.5±184.7k

10中压高-中10.5空载损耗

5%W

低压10.5中-低6.5负载损耗300kW

外形尺寸：8667x5576x6057mm总重量：111.7吨

第二章电气主接线的确定

第一节电气主接线的基本要求和基本形式

主接线的确定对电力系统的安全、经济运行，对系统的稳定和调度灵活性，

以及对电气设备的选择、配电装置的的布置、继电保护及控制方式的拟定均有密

切的关系。在选择发电厂或者变电站的电气主接线时，应注意其在系统中的地位、

回路数、设备特点及负荷性质等条件，并考虑下列基本要求：

1.供电的可靠性

当个别设备发生事故或需停电检修时不宜影响对系统供电；断路器等母线故

障，母线检修时尽量减少停运回路和停运时间，并保证对一级负荷或大部分二级

负荷的供电。

2.运行上的安全性和灵活性

电气主接线要尽可能适应各种运行方式。不但在正常运行时能很方便地投入

或切换某些设备，而且在其中一部分电路检修时，应能尽量保证未检修设备继续

供电，同时又要保证检修工作的安全进行。

3.接线简单操作方便

电气主接线要在各种倒闸操作中操作步骤最少。由于复杂的接线，会使运行

人员操作困难，容易造成误操作而发生事故。电气设备增多，也增加了事故点，

同时复杂的接线也给继电保护的选择带来很大困难。

4.建设及运行的经济型

5.电气主接线应考虑将来远景发展扩建的可能性

主接线的基本形式

常用的电气主接线形式有单母线接线、双母线接线、3/2断路器接线，多角

形接线、桥形接线等。单母线接线又分为但母线无分段、单母线有分段、单母线

分段带旁路等多种形式。双母线接线又分为单断路器双母线、双断路器上母线、

3/2断路器双母线、带旁路双母线的双母线接线等多种形式。

第二节电气主接线的确定

依据原始资料：

1.llOkv母线由两路电源供电，有两回出线，另外本所选择两台主变压器

2.35kv侧共有5路出线，其中3路采用双回路供电

3.lOkv侧有10路出线，其中6路采用双回路供电

依据《35-110kV变电所设计规范》有以下几条规定：

第3.2.2条：当能满足运行要求时，变电所高压侧直采用断路器较少或不用断路

器的接线。

第3.2.3条：35-llOkV线路为两回及以下时，宜采用挤形、线路变压器组或线

路分支接线。超过两回时，宜采用扩大挤形、单母线的接线。35-63kV线路为

8回及以上时，亦可采用双母线接线。llOkV线路为6回及以上时，宜采用双母

线接线。

第324条：在采用单母线、分段单母线或双母线的35-llOkV主接线中，当不

允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。

综上所述，现采用以下三种主接线进行比较，分析表如下：

方案2:双母线带旁

方案1:双母线方案3:单母线分段

母

1、检修母线时，电源和出线可继续工1、优点同左。1、段母线发生短路故障时，

作，不会中断对用户供电。2、检修线路开关时，分段断路器断开，非故障母

2、检修任一母线隔离开关时，只需断该回路不停电。线可继续工作。

开这一回路并倒母线即可，不影响其2、保护简化，动作可靠性

它线路供电。局I。

优3、工作母线故障时，所有回路能迅速3、线供电的重要用户,可

点恢复工作。将双回路分别接于不同母

4、在特殊需要时，可将个别回路接在线分段上，保证对重要用户

备用母线上单独工作或试验。的供电。

5、双母线接线运行方式比较灵活，可4、接线简单，操作方便，

作单母线接线或单母线分段接线投资少。

6、便于扩建。

1、线路开关检修，该回路停电。切换1、投资更大。1、线路开关检修，该回路

母线操作过程中，如发生母线故障会2、二次回路复杂。停电

缺造成全停3、倒闸操作量大，易2、任一段母线故障，造成

点2、设备增多，配电装置复杂，投资和发生误操作事故。50%的用户中断供电，供电

占地面积增大。可靠性差。

3、倒闸操作量大易发生误操作事故。

一、nokv主接线的选择

待设变电所为终端变，由原始资料及主变容量的计算可知，待设变电所所需

主变容量不大，且转供负荷较小，方案2可靠性及灵活性最高，但投资最大，不

经济，因此不考虑。从表1分析可知，单母分段和双母线接线均能满足可靠性和

灵活性的情况下，比较两者，由于双母线接线需要增加一组母线侧刀闸，设备投

资增多，占地面积增大，且倒闸操作复杂，容易出现误操作，对这种小型变电站

来说较不经济、合理。所以llOkV主接线采用单母线分段接线。

llOkV系统接线图：

［批注［U1］:出线箭号画反了!

二、35kV母线接线的选择

依设计规范第323条规定，可采用双母线或单母分段式接线。35kV出线

75%采用双回路供电，医院应有其它进线，若采用双母线设备多，投资大，继电

保护复杂，倒闸操作易出现误操作，故单母线分段已满足要求，而重要负荷已有

双回路供电，故不用增设旁路母线。所以35kV母线接线采用单母分段。

35kV系统接线图:

三、10kV母线接线选择

10kV侧通常采用单母线或单母线分段接线，单母线虽使用设备少，经济性

好，但可靠性差,故采用单母线分段接线，可靠性较好，操作方便,重要负荷

已有双回线，故不考虑设置旁路母线，综上所述：10kV系统最终选用单母分段。

10kV接线简图如下：

四、变电站主接线简图如下:

批注[U2]:图没完整，你没改过来!

第三节主接线中的设备配置

一、隔离开关的配置

1、断路器的两端均应配置隔离开关，以便断路器检修时隔离电源

2、中性点直接接地的普通变压器应经隔离开关接地

3、接在220KV及以下母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。但线

路电压互感器接着线路主保护，不能退出运行，不应设隔离开关。其检修可

与相应回路检修同时进行。

4、接在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关

二、接地刀闸的配置

1、为保证电器和母线的检修安全，35KV及以上母线每段根据长度装设1~2组

接地刀闸。母线的接地刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关和母联隔离

开关上。

2、63KV以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧直配置接

地刀闸。63KV及以上主变进线隔离开关的主变侧装设一组接地刀闸。

三、电压互感器的配置

1、电压互感器的数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电压。

2、6~220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器

3、需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相应装设电压互感器

四、电流互感器的配置

1、装设断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自

动装置

2、变压器中性点应装设电流互感器

3、对直接接地系统一般按三相配置；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、配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外

2、220KV以下变压器到避雷器的自动电气距离超过允许值时，应在变压器附近

增设一组避雷器

3、三绕组变压器低压侧的一相上宜设一台避雷器

4、直接接地系统变压器中性点为分级绝缘且装设隔离开关时应设一避雷器。中

性点不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上应设

避雷器

5、110~220KV线路侧一般不设避雷器

6、变电所10KV及以下进线避雷器的配置应遵照《电力设备过电压保护设计技

术规程》

第三章配电装置的规划

变电所的总体布置应根据所处的地理位置等外部条件决定，根据C5-110kV

变电所设计规范》有关规定：

1、对配电装置的设计和建造，特别应注意节约用地，不占或少占耕地。

2、保证运行安全和工作可靠，设备要注意合理选型，布置应力求整理清晰,

满足对设备和人身的安全距离，并应有防火、防暴措施。

3、便于检修、操作和巡视。

4、节约材料，减少投资。

5、便于扩建和安装。

一、拟定本设计变电所35kV配电装置和10kV配电装置采用室内布置，它

的特点是占地面积小，运行维护和操作条件较好，电气设备受污秽和气候条件影

响较小；但需建造房屋，投资较大。

二、llOkV采用屋外布置，它的特点是土建工程量小，投资少，建造工期短;

但占地面积大，运行维护条件差，易受污秽和气候条件影响。若采用双层结构，

这样llOkV配电室造价较高，从投资利益上考虑，llOkV拟定户外半高型布置。

三、考虑电磁效应，让主控楼尽量远离高压区。

全所配电装置规划如下

批注[U3]:中间两方块代表？

第四章消弧线圈的选择

按《电力设备过电压保护设计技术规程》第五节消弧线圈中第46条规定:

在选择安装位置时，在任何形式下，大部分电网不得失去消弧线圈的补偿，并

且不应将多台消弧线圈集中安装在一处，应尽量避免整个电网只装一台消弧线

圈。

消弧线圈的脱谐度不能太大，其[v[<10%。太大时残流增大，故障点恢复

电压增长速度太快，消弧线圈就起不到消灭单相接地电弧的作用。脱谐度愈小，

残流愈小，故障点恢复电压速度减小，电弧容易熄灭。脱谐度也不能太小，|v

I>2.5%。当u-0时，接近并联谐振状态，正常运行时的中性点将发生很大偏

移。规程规定中性点经消弧线圈接地电网中性点位移电压不应超过15%的相电

压。

--35KV侧消弧线圈的选择

由上述计算知，35kV中性点电容电流=19A>10A,采用中性点经消弧线

圈接地，消弧线圈装在主变35kV侧中性点侧。

按额定电压选：

LUN=35kV

2、按补偿容量选：Q===518.32(kvar)

3、调谐值和分接头选定

本设计先选择一台XDJ-550/35消弧线圈,消弧线圈各分接头补偿电流值

如表：

分接头

消弧线圈型号12345

序号

实际补

XDJ-550/35偿电流12.514.917.72125

(A)

550kvar的消弧线圈选4档，实际偿电流为21A

脱谐度v===-0.105=-10.5%，其|v|<10%,能满足要求

中性点位移电压Uo===6.88%<15%

式中：——消弧线圈投入前电网的不对称电压，一般为0.8%;

d——阻尼率，35kV及以下架空线取0.05;

v——脱谐度

因此选择是合适的。

二.10kv消弧线圈的选择

1、按额定电压选：Un=10kv

2、按补偿容量选：Q===541.777(kvar)

3、安装位置选择：本设计选择两台消弧线圈XHDC-800/10.5分别安装在

两台所用变中性点。

分接头

消弧线圈型号123425

序号

实际补

XHDC-

偿电流3538.842.646.4135

800/10.5

(A)

每档相差3.8A。所以消弧线圈选弟11档，实际偿电流为73A

即补偿电流IL=73A>69.51A

脱谐度v===-0.0502=-5.02%，其|v|<10%,

满足要求

中性点位移电压Uo===11.291%<15%

因此选择上述消弧线圈及其分接头是合适的

第五章所用变选择

待设变电所不能由所外引入一个可靠的低压备用电源，且待设变电所有两台

变压器，为保证所用电的可靠性，根据设计规范要求，采用两台所用变互为备用,

分别接于两台主变的两段10kV母线上，互为暗备用。

而消弧线圈接入系统必须要有电源中性点，在其中性点上接入消弧线圈。本

次主变接线方式采用YN,ynO,dll,10kV系统为三角形结线；，无中性点引出，

这就需要先通过接地变压器来形成一个中性点。接地变压器采用Z型结线（或称

曲折型结线）,与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样零序

磁通能沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿漏磁磁路流通，所以Z型接地

变压器的零序阻抗很小，可带90%-100%容量的消弧线圈，相比普通变压器可

带消弧线圈容量不得超过变压器容量的20%,可节省投资。

接地变压器除可带消弧线圈外，也可带二次负载，兼作站用变。为节省投

资，本所接地变压器兼作所用变。

当接地变压器除带消弧线圈外，还兼作所用变压器使用时，接地变压器的容

量应等于消弧线圈容量加上所用变容量。

一般所用变选主变容量的（0」-0.5）%为其容量，取系数0.1%。

单台所用变容量S所N=0.1%>SN=0.1%63000X2=126（kVA）

接地变容量S=800+126=926(kVA)

查产品目录，DKSC系列干式接地变压器选所用变型号为DKSC-1150/10.5-

315/0.4,装于室内。

其主要技术参数如下：

额定电压组合联结

型号

容量高压低压标号

DKSC-

1150/10.51150/315kVA10.5kV0.4kVZN,ynl

-315/0.4

第六章无功补偿电容的选择

无功补偿装置是电网重要设备，合理的无功补偿可以减少线损，减少电压损

失，提高电压质量，多输送有功功率，提高电网和社会整体的经济效益。

在35-100kv变电所装设的无功补偿装置，主要是装设并联电容器组。

35kV采用分散偿方式，在本变电所内不考虑，电容器装在下一级线路内。

10kV采用集中补偿，为了实现无功分压，就地平衡的原则，改善电网的功

率因数，保证10kV侧电压正常，所以需在本所10kV母线上装设电容补偿装置,

以补偿无功，并把功率因数提高到，补偿前的最大功率因数为：

=/=11507.9/17000=0.6769

其负荷所需补偿的最大容性无功量为

Q=ZPio(-)

=20000[0.6769-(arcCos0.9)]=3851.56(kvar)

式中WP1。-母线上最大有功负荷

-补偿前的最大功率因数

-补偿后的最小功率因数

10kV电容器一般接成星形，查《常用高低压电器手册》，选用

BAM--200-1W型电容器，

其型号意义如下：

BAM--200-1W

吊陶

颔丘容量：200KVAR

颔隹电压：11N=KV________

如莫复合介质

浸渍剂

并联电容器

其额定容量为200kvar,UN=U/V3,标称电容C=7.89，则每相并联个数：

n=3851.56/(3x200)=6.42,故并联8只BAM-11/V3-200-1W型电容

器，分别接于lOkVLH段母线上，即每段母线每相并联4只电容器。

第七章短路电流计算

一、短路电流计算目的

(1)电气主接线方案的比较和选择

(2)电气设备和载流导体的选择

(3)继电保护装置的选择和整定计算

(4)接地装置的设计

(5)系统运行和故障的分析等

二、短路电流计算短路点选择

L最大运行方式时，在llOkV母线上发生三相短路di

2、最大运行方式时,在35kV母线上发生三相短路d2

3、最大运行方式时，在10kV母线上发生三相短路ch

4、最大运行方式时，在10kV配电站A线路末端发生三相短路d4

5、最小运行方式时，在10kV配电站A线路末端发生两相短路d5

6、最小运行方式时，在10kV配电站A线路首端发生两相短路d6

确定短路电流时，应按可能发生最大短路短路的正常接线方式，而不应按仅

在切换过程中可能并列运行的接线方式

最大运行方式：两台发电机组满载，两台主变并列运行

最小运行方式：发电机组和主变各停一台，Scmin=400MVA,Xc=30%

短路点选择示意图：

批注[U4]:llOkV侧60km,50km均为两回路！你少画

了！

三、电路元件参数的计算

高压短路电流的计算，一般只计及各元件的电抗，采用标么值计算。

为方便计算，通常取：

基准容量Sj=100MVA,

基准电压Uj=Up=1.05Ue,

式中

UP——各电压等级平均电压

Ue——各电压等级额定电压

各类元件电抗平均值计算公式如下表所示：

元件名称标么值备注

发电机X*二d'%为发电机次暂态电抗百分值。Pe系指电机额定

容量，单位为MW

变压器X*二Ud%为变压器短路电压的百分值

Se系指最大容量绕组的额定容量,单位为MVA

架空线路X*=0.4LL为线路长度，单位Km

Up为线路平均电压，单位KV

系统X'*=Xc为系统电抗百分值

Sc为系统容量

本次设计短路电流采用实用运算曲线法

将计算结果标注于等值电路图中

d3°

d

d

d

将各点短路的短路电流计算结果列表如下:

短路点名称电源名称(kA)loo(kA)iimp=2.55(kA)

G1.5941.418

dlC0.4310.449

小计2.0251.8675.164

G3.1583.488

d2C0.8810.881

小计4.0394.40610.299

G9.57412.291

d3C2.5232.588

小计12.09714.87930.847

G0.6450.645

d4C0.7590.759

小计1.4041.4043.58

G0.4810.481

d5C0.6850.685

小计1.1661.1662.973

G4.4825.04

d6C6.1366.136

小计10.61811.17627.076

第八章电气设备和导体的选择

电气设备和导体一般是按正常工作条件选择守安最严重的短路情况校验其动、

热稳定，并按环境条件校核其基本使用条件。

一、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，并考虑远景发展的需

要；

2、应当按照当地环境条件校核；

3、力求技术先进核经济合理；

4、为方便安装、运行、维护及备品的储备，同一电压等级的设备应尽量选择同

一型号；

5、选用新产品,应具有可靠的试验数据,并经主管部门鉴定合格。

二、有关规定：

L在正常运行条件下，各回路的持续工作电流应按下表计算

回路名称计算工作电流说明

单回路出线线路最大负荷电流包括线路损耗与事故时转移负荷

1.2~2倍一回线

双回路出线包括线路损耗与事故时转移负荷

正常最大负荷电流

L根据在0.95倍额定电压以上时

变压器其容量不变

1.05倍变压器额定电流

回路2、带负荷调压变压器应按变压器

最大工作电流

要求承担另一变压器事故或检修时

1.3~2.0倍变压器额定电流

转移负荷

母联联络

一最大电流元件的计算电流

回路

发电机回路1.05倍发电机额定电流

2、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

3、校验导体和110KV以下电缆的短路热稳定所用的计算时间，采用主保护动作

时间加上相应的断路器全分闸时间；如主保护有死区时，则采用能对该死区起作

用的后备保护动作时间，并采用相应处的短路电流值。而校验电气设备和110KV

及以上充油电缆的短路电流时间，一般采用后备保护动作时间加上相应的断路器

全分闸时间。

4、导体和电器的动稳定、热稳定及开断电流，可按三相电流验算。若单相，两

相接地短路情况更严重时，应按严重情况验算

本设计只对10kV侧的电气设备和导体进行校验，llOkV侧对断路器及隔离

开关设备进行选择校验，其他设备只选择而不校验。详细过程见计算书，选择结

果表如下：

断路器和隔离开关选择结果

额额定额定极限热稳定固有合固有

安装型操动

定电流开断通过电流