500kV变电站主要设备介绍
第一部分设备的公用参数
一、设备环境条件
根据设备使用当地的具体环境确定，具体是：
1、户外设备环境条件主要分为：海拔高度、环境温度、相对湿度、污秽等级、地震烈度、覆冰厚度。
2、户内设备环境条件主要是环境温度和相对湿度。
二、设备的额定电压
1、我国的电压等级
电压等级分别用“系统标称电压”表示，分别为：1000kV、750kV、500kV、330kV（西北）、220kV、145kV （东北）、110kV、60kV、35kV、10kV、6kV（电厂）、
2、设备的额定电压
“设备的额定电压”分别用上述系统的“最高运行电压”表示，分别为：1100kV、800kV、550kV、363kV （西北）、252kV、167kV（东北）、126kV、69kV、、、（电厂）、
三、绝缘水平
绝缘水平是指：设备带电部分与不带电部分之间的绝缘能力，主要分为：雷电冲击、操作冲击和工频耐压三种绝缘水平，主要根据相应的国家和行业的标准以及安装地点的使用要求选择。
四、设备的试验要求
各种设备都应该按照国家和行业的标准，通过相关的试验。设备试验主要分为以下几种：型式试验、出厂试验、安装现场的交接试验等。
五、额定频率：50HZ
第二部分 500kV变电站主要一次设备
500kV变电站一般分为三个电压等级，即：500kV、220kV和35kV，下面分别介绍各级电压的一次设备。
一、500kV主变压器
变压器的作用是“改变电压，将各级电压连接起来”。500kV主变压器的主要型式和参数介绍如下：
1、额定容量：750MVA、1000MVA等等
2、绕组容量比：100/100/50等等
3、电压变比500/220/35kV等等
4、短路阻抗
5、空载损耗和负载损耗
6、单相变压器（A、B、C三相共三台），或三相共体变压器（A、B、C三相一台）。多数变电站为三台分相的单相变压器，少量运输条件优越的变电站采用三相共体变压器。
7、调压方式：无载调压（无励磁调压），或有载调压（带励磁调压）；
8、冷却方式：强迫油循环风冷、空气自然冷却，或水循环冷却。
二、500kV高压并联电抗器
高压并联电抗器的作用：“一是限制系统的过电压；二是实现系统的无功补偿”。500kV高压并联电抗器的型式和主要参数介绍如下：
1、额定容量：90Mvar--180Mvar；
2、额定电压：525kV--550kV
3、冷却方式
4、一般500kV高压并联电抗器是三个单相构成，即：三台构成一组。
三、500kV断路器
断路器的作用是：“既可以分合正常工作电流，也可以切断较大的事故短路电流”。500kV断路器的型式和主要参数介绍如下：
1、额定电流（有效值）：3150A、4000A等等
2、额定短路开断电流（有效值）：50kA、63 kA等等
3、额定短时耐受电流（冲击峰值）：125 kA、160 kA等等
4、组合型式：主要分为以下三种：
柱式断路器、罐式断路器、HGIS开关设备、GIS开关设备（后面具体介绍）
四、500kV隔离开关
隔离开关的作用是：“只能不带电流分合，检修时起到隔离作用”。500kV隔离开关的型式和主要参数介绍如下：
1、额定电流（有效值）：2500A、3150A、4000A等等
2、额定短时耐受电流（冲击峰值）：125 kA、160 kA等等
4、型式分类方式很多，主要分为以下几种：
（1）按照分合方式可以分为：垂直分合、水平分合。
（2）按照携带接地开关的方式可以分为：双接地、单接地、不带接地。
（3）两组隔离开关组合成一组时，称为“组合式隔离开关”。
（4）只用于接地的独立“接地隔离开关”是隔离开关的一种。
五、500kV电流互感器
也称为：CT或TA，作用是“通过变流取得较小二次电流，用于二次系统采样”。型式和主要参数介绍如下：
1、额定电流比：1250—2500/1/1/1/1/1/1 A 等等
2、主要型式有：SF6气体电流互感器和油浸式电流互感器
3、额定短时耐受电流（冲击峰值）：125 kA、160 kA等等
六、500kV电压互感器
也称为：CVT或TV，作用是“通过变压取得较小二次电压，用于二次系统采样”。型式和主要参数介绍：
1、额定电压比
2、500kV的主要型式是：电容式电压互感器，即：CVT
七、500kV避雷器
目前采用比较多的是“金属氧化物避雷器”，或称为“氧化锌避雷器”，作用是“在系统出现过电压时，起到限制过电压的作用，达到保护其它设备的目的”。主要参数介绍如下：
1、额定电压：444kV和420kV两种。注意：避雷器比较特殊，它的额定电压与上面提及的设备额定电压含义不同。避雷器额定电压是指“非正常情况下短时的过电压能力”，而通常的设备额定电压是指“正常运行的设备最高电压”。
2、雷电冲击残压
3、操作冲击残压
八、500kV的SF6组合电器
1、柱式断路器
是独立的断路器，只具有断路器的功能。
2、罐式断路器
是断路器和电流互感器的组合。
3、HGIS开关设备
是断路器、电流互感器、隔离开关的组合，必要时也可以组合电压互感器和避雷器。只是不同回路的连接仍然采用架空母线连接。
4、GIS开关设备
是断路器、电流互感器、隔离开关的组合，必要时也可以组合电压互感器和避雷器。不同回路的连接采用SF6母线管道连接。
5、柱式断路器、罐式断路器、HGIS开关设备、GIS开关设备，按照这个顺序比较，占地越来越小，可靠性越来越高，但造价也越来越高。
九、220kV主要一次设备
220kV的主要一次设备类型与500kV基本相同，区别只有以下两方面：
1、我国的220kV电压等级一般没有并联电抗器。
2、变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备，220kV与500kV相比，数值上有所不同。
十、35kV主要一次设备
35kV主要一次设备也包括：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等，另外还有：并联电抗器（通常为无油的“干式”）、并联电容器设备。
这些设备型式和参数基本没有特殊要求，只是35kV分合无功的断路器，额定电流和断路开断电流较大，还需要通过分合无功补偿的试验，制造和试验难度较大，在国内选型范围有所局限。
第二部分 500kV变电站主要二次设备
变电站二次设备一般为户内设备，主要包括：监控系统、继电保护、电能量计费系统、站内通信系统、站内电源系统、消防监控系统、站内视频系统等。下面分别介绍：
一、变电站监控系统
监控系统的作用主要是“变电站运行情况的监视和控制”。可以监视站内的电流、电压、功率、开关设备的分合位置，也可以在主控室控制操作所有的开关设备。
监控系统的主要构成如下：
1、测控单元
也称为“I/O单元”，或称为“A/D转换单元”。作用是将“从电流互感器和电压互感器取得的模拟量”，转换成“数字量”，送入监控系统的计算机网络。测控单元的物理形态一般是由几面柜子组成，标准柜体：高2200宽800厚600毫米。
2、后台监控单元
后台监控单元一般安装在主控室，通过计算机实现监控功能，其物理形态一般是几面标准柜子，若干台计算机的主机和显示器。后台主要功能分单元包括：操作工作站、继电保护工作站、五防工作站、远动工作站等。
3、测控单元和后台监控单元一般由“高速计算机网络（以太网）”连接，物理形态由光缆和智能接点组成。
二、继电保护
继电保护的作用是：“当一次系统发生故障时，快速动作于断路器，将故障点从运行系统快速切除”。继电保护装置主要有以下几种类型：
1、按照保护对象分类可以分成：线路保护、变压器保护、并联电抗器保护、母线保护、断路器保护、电容器保护、站用电保护等等。
2、故障录波器、保护及故障录波管理子站、保护试验电源等。
3、各种继电保护的物理形态是标准柜子。
三、电能量计费系统
主要作用是：实现不同投资方的电网之间的“电量计费”。主要构成包括：
1、高精度电能表，也称为：“关口表”。
2、电能量采集器，用于从关口表收集电量数据上传到主控室和站外远方的调度部门和计费的有关单位。
四、站内通信系统
主要作用是“实现站内各位置之间和站内与站外有关单位的电话通讯”。主要由调度交换机和电话机组成。
注意：站内通信设备应该区别于系统通信设备。
五、站内电源系统
主要作用是：“向站内各种设施提供电源”。站内电源系统种类很多，主要分为以下几种：
1、站用交流电源
为站内提供380/220V交流电源。主要由站用变压器和380/220V配电屏组成。
2、站用直流电源
为站内必要的设施提供更可靠的220V或110V直流电源。主要由直流屏和电力蓄电池组成。
3、通信专用直流电源
为站内通信设备提供更可靠的48V专用直流电源。主要由直流屏、高频开关电源和通信蓄电池组成。
4、UPS不间断电源
由于监控、保护、计量、通信等均为计算机设备，为此需要增加计算机系统专用的UPS不间断交流电源。
六、消防监控系统
是一套专门用于消防的监视控制系统，消防对象主要是电气设备和站内建筑物的防火。该系统需要得到公安消防部门的认可和验收。
七、站内视频系统
也称为：“站内工业电视”，主要用于“站内运行监视和治安保卫监视”。在站内场地和围墙安装摄像头，在主控室可以随时监视。
引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。
我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题 在未来，随着经济的增长，变电技术还将有新的发展，同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题，例如：高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题；电网联系越来越紧密，如何解决在事故时快速切除隔离故障点，保证电力系统安全稳定问题；系统短路电流水平不断提高，如何限制短路电流问题；在保证供电可靠性的前提下，如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。 1.3 地区变电所的未来发展 变电所实现无人值班是一项涉及面广、技术含量高、要求技术和管理工作相互配套的系统工程。它包括：电网一、二次部分、变电所装备水平、通信通道建设、调度自动化系统的建立以及无人值班变电所的运行管理工作等。所以要实现变电所的无人值班，必须满足一定的条件，主要有以下几个方面： ⑴变电所的基础设施要符合要求。如：主接线力求简单，运行方式改变易实现，变压器要具有调压能力（可以是有载调压变压器或由调压器与无载调压变压器相配合来实现调压），主开断设备要具有较高的健康水平，操作机构要能满足远方拉合要求等。另外，所还要具备一定的基础自动化水平，用以完成对一些辅助性设备实现控制（如主变风扇的开停、电容器的投切等），以减轻调度端的工作量。 ⑵调度自动化系统在达到部颁发的《县级电网电力调度自动化规》中所要求的功能的基础上，通过扩展“遥控”、“遥调”，实现“四遥”功能，达到实用
本设计为500kV超高压变电站，为枢纽变电所。500kV电压等级在我国电力网中是一个重要的等级。伴随能源需求的不断增大，500kV超高压变电站在我国的电力网中有着重要的地位。本设计以佳木斯电业局提供的负荷资料及相关要求为设计依据，目的是构建坚强的500kV电力网，实现北电南送，进而缓解南方用电压力。介绍了变电站的发展形势及针对不同主接线方式进行比较选择。变电站位于佳木斯市郊区，为 500千伏输变电工程的首端变电站。工程规模主变容量为两组，一组容量为750千伏安。电气主接线中500kV出线8回，220kV出线4回,10kV出线3回。变电所总建筑面积3135平方米，主控楼建筑面积2764平方米。500kV变电所控制系统的特点是可靠性要求更高、被控制的对象多、控制对象的距离远、控制电缆用量大，要求自动化水平高和抗干扰问题突出。对其特点设计变电站，解决出现的问题。 关键词：变电站; 超高压; 500kV
500kV EHV substation design Abstract The transformer substation that is designed this time is the key position transformer substation of 500kV. It is the hub of Substation. The grade of 500kV voltage is an important grade in the power network of our country. With the increasing demand for energy, 500kV EHV substation power network in China has an important role. The Jiamusi Electric Power Bureau designed to provide information and the load requirements for the design basis. Aim is to build a strong 500kV power grid, nortel to achieve Southern delivery, and ease the pressure on the South Side. Introduced the situation of the development of substation and the main connection for different ways to compare options. Substation is located in the outskirts of the city of Jiamusi and in the first-side substation of a 500-kilovolt power transmission project. Scale divided into two main transformer capacities, a group of 750 kVA capacities. Main Electrical Wiring in 500kV round 8 times altogether, 220kV round 4 times altogether, 10kV round 3 times altogether. Substation total construction area is 3135 square meters，main building area of 2764 square meters 500 kV substation control system is characterized by higher reliability requirements, the object of control, and control of the object distance and the amount of control cable, and require a high level of automation and anti-jamming problems. Substation design of its features to solve problems. Key words: Substation; EHV; 500kV
500KV 变电站电气主接线及倒闸操作管理 1、概念 1.1变电站电气主接线，是指由变压器、开关（一般指断路器QF ）、刀闸（一般指隔离开关QS ）、互感器（CT 、CT ）、母线、避雷器（F 、老的用B ）等电气设备按一定的顺序连接，用来汇集和分配电能的电路，也称为一次设备主接线图。 1.2把这种全部由一次设备组成的电路绘制在图纸上，就是我们的电气主接线图。在电气主接线图中，所有的电气设备均用国家和电力行业规定的文字和符号表示，并且按它们的“正常状态”画出。所谓“正常状态”，就是电气设备处在所有电路无电压及无任何外力作用下的状态，开关和刀闸均在断开位置。 1.3需要注意的是，电气设备的和是两个不同的概念，正常状态有两层含义：一是作为电气主接线图来讲所包含的上面讲到的一层含义，也就是电气设备处在所有电路无电压及无任何外力作用下的状态，开关和刀闸均在断开位置。另外一层含义，是指设备的各项功能正常，在额定的电压、电流作用下能长期运行的一种状态。而正常运行方式是指在本站设备或系统正常运行情况下，管辖调度所规定的经常采用的一种运行方式。只要本站设备正常，就必须按照有关调度规定的方式运行，除有管辖权的调度以外的其他人员是无权改变设备的运行方式 的。 与正常运行方式相对应的是非正常运行方式，这是指因设备故障、停电检修、本站或系统事故处理而暂时改变设备的正常运行方式。 2、对电气主接线的要求 500KV 变电站在电网中的地位非常重要，尤其是随着三峡工程的建设，全国“西电东送，南北互供”大电网的逐步建成，它的安全可靠运行直接影响到大电网的安全稳定运行。因此对500KV 变电站一次设备主接线的要求较高。
2.1 电气部分 2.1.1 变电站规模 （1）本期建设2台220kV、240MVA变压器，最终规模3台220kV、240MVA三相三绕组变压器； （2）220kV出线，本期4回，远景6回； （3）110kV出线，本期4回，远景12回； （4）35kV出线，本期6回，远景8回； （5）无功补偿，本期装设6×1.0万千乏电容器，电容器电抗率按3组5%、3组12%考虑；远景按装设9组电容器预留场地，电容器串联电抗率按12%的位置预留。 2.1.2 电气主接线及主要电气设备选择 采用国网A1-1方案，根据系统要求，对通用设计电气主接线进行调整。 2.1.2.1 电气主接线 220kV本期采用双母线接线，远景采用双母线接线。 110kV本期采用单母线分段接线，设分段断路器，装设2组母线设备，远景单母线三分段接线。 35kV本期采用单母线分段接线，远景采用单母线分段+单母线接线。 根据国家电网生[2011]1223文件“关于印发《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的通知”附件1第二章第八条“采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。”本工程110kV侧有出线间隔的GIS母线一次建成，建成母线的远景扩建间隔本期预装空间隔。 本工程主变220kV、110kV中性点采用经隔离开关直接接地或经避雷器、放电间隙的接地方式；35kV系统中性点采用经消弧线圈接地方式。由于主变35kV侧为三角形接线，在35kV母线上配置接地变。
引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。
第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。 (5) 变电所60KV负荷表： （重要负荷占总负荷的80%，负荷同时率为0.7，线损率5%，Tmax=5600小时） 表1.1 变电所60kV负荷表 序号负荷名称最大负荷（KW）功率 因数出线 方式 出线 回路数 附注 近期远期 1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空 2 有重要负荷 2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷 3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷 4 拖拉机厂15000 20000 0.9 5 架空 2 有重要负荷 5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷 6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷 (6)电力系统接线方式如图所示： 图1.1 电力系统接线方式图 系统中所有的发电机均为汽轮发电机，送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里
青岛大学本科生毕业论文（设计） The Design of Protecting the Main Transformer in 500KV Substation
摘要 在本篇设计中，我选择了纵联差动保护作为变压器的主保护，还选择了瓦斯保护作为变压器油箱内发生故障时的主保护。而变压器的后备保护，我选择的是过电流保护。 首先介绍了主变压器保护的重要性及其保护的发展历史，然后详细地介绍了此篇设计所采用的三种保护措施，主要内容有：纵联差动保护、瓦斯保护和过电流保护。最后对主变压器保护进行了总结及对在我做毕业论文的过程中给予我帮助的人的致谢。 关键词主变压器纵联差动保护瓦斯保护过电流保护 Abstract In this design, I chose the longitudinal differential protection as the main protection of transformer, also chose the gas protection when fault occurs as in the oil tank of the transformer main protection. But the transformer backup protection, I choose the overcurrent protection. First introduced the main transformer protection and the importance of protection of historical development, and then introduces in detail the design by the use of three kinds of protective measures, main content has: longitudinal differential protection, gas protection and overcurrent protection. At the end of the main transformer protection are summarized and doing in my graduation thesis in the process of people helped me thank you. Keywords main transformer differential protection gas protection over current protection
500k v变电站的设计 摘要 变电站是直接影响整个电力系统的安全性和经济性的一个重要组成部分，它是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。[1]本次毕业设计针对500kV变电站的特点，以电气设计部分为核心，通过分析拟建变电站的进出线方向和负荷等原始资料，从可靠性、安全性、经济性等其他方面的考虑，确定电气主接线方式，主变压器的容量、数量的确定，负荷分析及计算，以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择（包括断路器，隔离开关，互感器等），并在选择时对电气设备进行了必要的计算和校验。同时，针对本次设计，完成相应图纸的绘制。[1][2] 关键词：变电站；短路电流；电力系统 ABSTRACT Substation is the important part of power system, it directly influences the whole power system safe and economic operation of the power plant and the user, is the intermediate link, plays a role in transformation and distribution of electricity. The graduation design for 500kV the characteristics of substation, electrical design as the core, through the analysis of the substation and the orientation of a line and load data from the original, reliability, safety, economic and other aspects to consider, determine the main electrical wiring mode. Mainly from the main transformer capacity, quantity determination, load analysis and calculation, and the short circuit current calculation and substation main electrical equipment selection ( including circuit breaker, isolating switch, transformer and so on ), and the choice of electrical equipment is necessary to calculate and check. At the same time, according to the design, complete the drawing. Key words: Substation；Short circuit current；Power system 目录 摘要 .................................................................. I ABSTRACT ................................................................ I 1 前言 (1) 2负荷统计及计算 (2) 2.1 负荷统计 (2) 2.2 负荷计算 (2) 3 主变压器及电气主接线的选择 (3) 3.1 主变压器的选择 (3) 3.2 主接线的设计 (4) 4短路计算 (7) 4.1 短路电流计算 (7) 4.2 短路电流和短路容量 (7)
220KV变电站电气设计说 明书 第1章引言 1.1 国外现状和发展趋势 (1) 数字化变电站技术发展现状和趋势 以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。 (2) 当前的变电站自动化技术 20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。 (3) 国外变电站自动化技术 国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。 (4) 原始变电站自动化系统存在的问题 资料分目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国也没有相应的技术标准出台。标准和规的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系
500kV变电站主要设备介绍 第一部分设备的公用参数 一、设备环境条件 根据设备使用当地的具体环境确定，具体是： 1、户外设备环境条件主要分为：海拔高度、环境温度、相对湿度、污秽等级、地震烈度、覆冰厚度。 2、户内设备环境条件主要是环境温度和相对湿度。 二、设备的额定电压 1、我国的电压等级 电压等级分别用“系统标称电压”表示，分别为：1000kV、750kV、500kV、330kV （西北）、220kV、145kV（东北）、110kV、60kV、35kV、10kV、6kV（电厂）、0.4kV 2、设备的额定电压 “设备的额定电压”分别用上述系统的“最高运行电压”表示，分别为：1100kV、800kV、550kV、363kV（西北）、252kV、167kV（东北）、126kV、69kV、40.5kV、11.5kV、 6.9kV（电厂）、0.46kV 三、绝缘水平 绝缘水平是指：设备带电部分与不带电部分之间的绝缘能力，主要分为：雷电冲击、操作冲击和工频耐压三种绝缘水平，主要根据相应的国家和行业的标准以及安装地点的使用要求选择。 四、设备的试验要求 各种设备都应该按照国家和行业的标准，通过相关的试验。设备试验主要分为以下几种：型式试验、出厂试验、安装现场的交接试验等。 五、额定频率：50HZ 第二部分 500kV变电站主要一次设备 500kV变电站一般分为三个电压等级，即：500kV、220kV和35kV，下面分别介绍各级电压的一次设备。 一、500kV主变压器
变压器的作用是“改变电压，将各级电压连接起来”。500kV主变压器的主要型式和参数介绍如下： 1、额定容量：750MVA、1000MVA等等 2、绕组容量比：100/100/50等等 3、电压变比500/220/35kV等等 4、短路阻抗 5、空载损耗和负载损耗 6、单相变压器（A、B、C三相共三台），或三相共体变压器（A、B、C三相一台）。多数变电站为三台分相的单相变压器，少量运输条件优越的变电站采用三相共体变压器。 7、调压方式：无载调压（无励磁调压），或有载调压（带励磁调压）； 8、冷却方式：强迫油循环风冷、空气自然冷却，或水循环冷却。 二、500kV高压并联电抗器 高压并联电抗器的作用：“一是限制系统的过电压；二是实现系统的无功补偿”。500kV高压并联电抗器的型式和主要参数介绍如下： 1、额定容量：90Mvar--180Mvar； 2、额定电压：525kV--550kV 3、冷却方式 4、一般500kV高压并联电抗器是三个单相构成，即：三台构成一组。 三、500kV断路器 断路器的作用是：“既可以分合正常工作电流，也可以切断较大的事故短路电流”。500kV断路器的型式和主要参数介绍如下： 1、额定电流（有效值）：3150A、4000A等等 2、额定短路开断电流（有效值）：50kA、63 kA等等 3、额定短时耐受电流（冲击峰值）：125 kA、160 kA等等 4、组合型式：主要分为以下三种： 柱式断路器、罐式断路器、HGIS开关设备、GIS开关设备（后面具体介绍） 四、500kV隔离开关
220KV变电所电气部分的初步设计
摘要 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，拟在某区域新建一座220KV变电站。 本设计主要介绍了220kv区域变电站电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kv区域变电站的电气主接线选择，主变压器，站用变压器的选择，母线，断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kv,110kv,10kv线路的选择和短路电流的计算,设计中还对主要高压电气设备进行了选择与计算，如断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器等，此外还进行了防雷保护的设计，电气总平面布置及配电装置的选择，继电保护的设备等，提高了整个变电站的安全性。 关键词：变电站；主接线；变压器;继电保护
目录 1绪论 (1) 1.1选题的目的和意义 (1) 1.2国内外研究现状及发展趋势 (1) 1.3 变电站的设计任务 (1) 2主变压器的选择 (3) 2.1概述 (3) 2.2主变压器台数的确定 (3) 2.3主变压器型式的选择 (3) 2.4主变压器容量的选择 (4) 2.5主变型号选择 (5) 2.6无功补偿 (5) 2.6.1无功补偿的必要性 (5) 2.6.2无功补偿的方式 (6) 3 电气主接线的方案设计 (7) 3.1电气主接线概述 (7) 3.2电气主接线的方案选择 (7) 3.2.1主接线方式介绍 (7) 3.2.2主接线的方案选择 (8) 4 所用电系统设计 (10) 4.1 所用电系统设计的原则和要求 (10) 3.2所用变压器容量、台数选择 (10) 3.3 新建变电所所用电接线 (11) 5 短路电流的计算 (12) 5.1 概述 (12) 5.2短路电流计算的目的和内容 (12) 5.3短路电流的计算 (13) 5.3.1变压器参数的计算 (13) 5.3.2短路电流的计算 (14) 5.3.3回路最大持续工作电流的计算 (16) 6电气设备的选择 (18) 6.1概述 (18) 6.2断路器的选择 (19) 6.3隔离开关的选择 (21) 6.4电流互感器的选择 (23) 6.5电压互感器的选择 (25) 6.6母线的选择 (27) 6.7电力电缆的选择 (29) 6.8限流电抗器的选择 (31) 7继电保护配置 (32) 7.1概述 (32) 7.2主变压器保护 (32) 7.3线路及母线保护 (33)
变电站设备巡视作业指导书
目录 1 适用范围 ............................. 错误!未定义书签。 2 引用标准 (4) 3巡视要求和巡视周期 (4) 3.1巡视要求 (4) 3.2巡视周期 (5) 4 巡视前准备 (5) 4.1人员要求 (5) 4.2危险点分析 (5) 4.3安全措施 (6) 4.4巡视工器具 (7) 5 巡视卡的使用说明 (7) 6巡视路线图 (7) 6.1开关场巡视路线图 (8) 6.2主控室、保护室巡视路线图 (8) 7巡视准备情况检查....................... 错误!未定义书签。8指导书执行情况评估..................... 错误!未定义书签。附录1 设备全面巡视标准 (9) 附录2 设备班中巡视标准 (18)
附录3 设备交接班巡视标准 (34) 附录4 设备夜间巡视标准 (39) 附录5 设备巡视卡 (40)
1、适用范围：本指导书规定了变电站运行人员对变电站一、二次设备巡视作业程序和要求。 2 引用标准 国家电网安监[2005]83号国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分） 国家电网生技[2005]172号输变电设备运行规范 国家电网生技[2005]174号输变电设备技术监督规定 DL/T 587—1996 微机继电保护装置运行管理规程 DL 5027—1993 电力设备典型消防规程 国家电网公司[2003]387号变电站管理规范（试行） 国家电网生[2003]243号防止电气误操作装置管理规定 国家电网生技[2005]400号国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行） 3 巡视要求和巡视周期 3.1巡视要求 3.1.1值班人员在值班期间应按规定对一、二次设备进行巡视检查， 对设备的异常和缺陷要作到及时发现、认真分析、正确处理、作好记录并及时汇报。 3.1.2值班人员正常巡视应按“变电站设备巡视卡”要求和规定的巡视 路线进行。 3.1.3设备巡视时，运行人员必须遵守《电力安全工作规程》（变电站和 发电厂电气部分）的有关规定。
目录 摘要 (2) 关键字 (2) 第一章引言 (2) 第二章电气主接线设计 (3) 2.1电气主接线的概念及其重要性 (3) 2.2 电气主接线的基本形式 (3) 第三章主变压器的选择 (5) 3.1主变压器的台数和容量选择 (6) 3.2主变压器形式的选择 (6) 3.3连接方式 (7) 3.4选择原则 (7) 3.5主变压器选择的结果 (7) 第四章 220kV电气部分短路电流计算 (8) 4.1变压器的各绕组电抗标么值计算 (10) 4.2 10kV侧短路电流计算 (11) 4.3 220kV侧短路电流计算 (14) 4.4 110kV侧短路电流计算 (15) 第五章导体和电气设备的选择 (17) 5.1电气设备选择的要求 (17) 5.2 220kV侧设备的选择和校验 (18) 5.3 110kV侧设备的选择和校验 (21) 5.4 10kV侧设备的选择和校验 (23) 小结 (26) 参考文献 (27) 附录 (28) 1
220kV变电站电气设备选择 张洋洋 摘要：随着我国科学技术的发展，电力系统对变电站的要求也越来越高，本设计讨论的220KV 变电站电气设备的选择设计，首先对原始资料进行分析，然后选择合适的主变压器，在此基础上进行主接线设计，短路电流计算等一系列相关工作。 关键字：变电站短路电流计算设备选择 第一章引言 毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它从思维，理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有了进一步的提高。 能源是社会生产力的重要组成部分，随着社会生产的不断发展，人类对使用能源质量要求也越来越高。电力是工业的基础，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的，不能大量存储的二次能源。如果要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展的规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就很尤为重要。同时，电气设备的选择在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压，接受和分配电能，控制电力流向和调整电压的责任。220kV电气设备选择设计使其对边边站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路电流的计算 4、导体和电气设备的选择。 2
General Requirements to Construction of Substation Substations are a vital element in a power supply system of industrial enterprises．They serve to receive ，convert and distribute electric energy .Depending on power and purpose ,the substations are divided into central distribution substations for a voltage of 110-500kV;main step-down substations for110-220/6-10-35kV;deep entrance substations for 110-330/6-10Kv;distribution substations for 6-10Kv;shop transformer substations for 6-10/0.38-0.66kV.At the main step-down substations, the energy received from the power source is transformed from 110-220kV usually to 6-10kV(sometimes 35kV) which is distributed among substations of the enterprise and is fed to high-voltage services. Central distribution substations receive energy from power systems and distribute it (without or with partial transformation) via aerial and cable lines of deep entrances at a voltage of 110-220kV over the enterprise territory .Central distribution substation differs from the main distribution substation in a higher power and in that bulk of its power is at a voltage of 110-220kV;it features simplified switching circuits at primary voltage; it is fed from the power to an individual object or region .Low-and medium-power shop substations transform energy from 6-10kV to a secondary voltage of 380/220 or 660/380. Step-up transformer substations are used at power plants for transformation of energy produced by the generators to a higher voltage which decreases losses at a long-distance transmission .Converter substations are intended to convert AC to DC (sometimes vice versa) and to convert energy of one frequency to another .Converter substations with semiconductor rectifiers are convert energy of one frequency to another .Converter substations with semiconductor rectifiers are most economic. Distribution substations for 6-10kV are fed primarily from main distribution substations (sometimes from central distribution substations).With a system of dividing substations for 110-220kV, the functions of a switch-gear are accomplished
220kV变电站设计说明书1.1 220kV变电站在国发展现状与趋势 电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力行业的发展水平越来越高，特别是在电的输送方面有了更高的要求。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济来选择主变压器。 1.2 220kV变电站设计规 （1）国家电网公司《关于印发<国家电网公司110（66）～500kV变电站通用设计修订工作启动会议纪要>的通知》（基建技术〔2010〕188号) （2）《国家电网公司220kV变电站典型设计》（2005版） （3）《国家电网公司输变电工程通用设备（2009年版）》 （4）《国家电网公司输变电工程典型设计-220kV变电站二次系统部分》（2007年版）（5）Q/GDW166-2007 《国家电网公司输变电工程初步设计容深度规定》 （6）Q/GDW204-2009 《220kV变电站通用设计规》 （7）Q/GDW383-2009 《智能变电站技术导则》 （8）Q/GDW393-2009 《110（66）～220kV智能变电站设计规》 （9）Q/GDW161-2007 《线路保护及辅助装置标准化设计规》 1.3变电站位置的选择 图1为广西大学西校园用电量比较大的建筑物简化地图，对于变电站位置的选取，我
500kV设备的编号原则 （1）500kV变电站一次接线 500kV设备多采用3/2（或一个半断路器）接线方式。也就是两条母线、三个开关（又叫断路器）、两条出线，这组接线单元叫做“线-线串”；一条出线和一台主变、叫做“线-变串”，这两种线串为完整串。站内出串数不够用时，主变直接挂母线运行。 两台断路器、一条线路（或一组变压器）组成的“串”，叫做“不完整串”。每一串的中间断路器称为联络断路器（中开关），两边断路器称为母线断路器（或边开关）。 （2）500kV设备的编号原则 操作中一般习惯把断路器叫做“开关”，隔离开关叫做“刀闸”，为了操作方便下面就称作开关、刀闸。 1）串的编号：从靠近主变开始为“1”串。 2）开关编号：是由４位数字组成。它是按矩阵排列编号的。如第一串的三个断路器，分别为5011（靠近1母）、 5012（中断路器）、 5013（靠近2母），其它以此类推。 编号的意义：如5011，前两位“50”代表：500kV电压等级；第三位数“1”：代表第一串设备的意思，第四位数“1”：代表第一串第一个断路器（或开关）的意思。 3）刀闸的编号：刀闸的编号前四位为所在开关的编号，第五位数是刀闸在开关两侧的位置，#1母线侧为“1”；#2母线侧为“2”；高抗刀闸在其开关编号后加DK（电抗的第一个拼音字母）。如：50431、50432
刀闸、5033DK 4）接地刀闸编号：接地刀闸的编号为所在刀闸编号后加“7”，如：504317、504327、5033DK7。 母线接地刀闸编号如5117，指的是500kVⅠ母线1号接地刀闸，5127、5217以此类推。 线路接地刀闸统一编号为“17”。如：5042117 5）出线的编号：第一个字代表发电厂（或所在变电站）名称的简称，第二个字代表所在变电站（或发电厂）名称的简称；当出线有两回以上时，则在简称两个字后面加“Ⅰ”或“Ⅱ”（也有以“南”、“北”或“东”、“西”等区分，由上级主管调度部门编制）。 例如：“500kV郓泰Ⅱ线”，“郓”指郓城变电站，“泰”指泰山变电站，“Ⅱ”指郓城变电站到泰山变电站两回500kV线路中的第二回线。
110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)
二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两