浅析变电二次设计中的部分技术要点
【摘要】人类生活质量的提高多半和电能有关，如若失去了电能，人类的生活将进入到一片黑暗和惶恐中，为了保障电能的顺利供应，我国的电力系统逐年进行着完善和提升。目前我国智能一体化监控系统、继电保护设施的投入使用，在很大程度上保障了变电站二次系统在日常监控、运行、检修等方面的顺利开展，但是，对于目前实际的供、用电情况来说，变电站二次系统仍然存在一些弊端，影响电力系统安全、稳定的运行。文章中对变电二次设计进行了部分研究，指出了一些问题，并针对这些问题给出了应对措施，以期有助于我国电力系统的全面发展。
【关键词】变电二次设计；变电站；注意事项；问题探讨
1 变电二次设计中设备选型需要注意的部分难点
事物总是在优胜劣汰的动态过程中不断进步，人们会在以往的事物上发现问题，并解决问题，最终创造出更加优秀的产品。变电二次设计是一个优化电力系统的过程，在设计中，设计者要将质量和精确度两个方面作为研究的根本所在，两者相辅相成，只有都达到一定的标准后，才能达到最终的优化目的。二次系统的安全问题以及精准度都是保证整个电力系统正常运行的关键所在，所以在设计过程中应该谨慎处理这一问题。
1.1 变电站一体化监控系统设计需要注意的问题
变电站一体化监控系统的主要作用是监控变电站电力系统的工作情况，同时能及时报告变电站的实时信息。考虑至变电站后台系统的连续工作时间较长，对变电站后台系统的支撑设备也有了更高的要求，以此保证能确保后台系统的稳定运行。
根据以上几点情况，设计者在设计变电站系统的时候要从保证电力系统安全性和可靠性的角度出发，一定要考虑设备的工作环境等因素对系统运行带来了的不利影响，尤其要考虑降低系统工作中出现电源中断与电流波动的现象，避免系统运行中受到外界信号的干扰等。为了保证设备安全稳定的运行，建议为监控机提供稳定的不间断的电源，在装置电源设计上采用交直流互备形式，就是使装置有两路输入电源，互为备用，从而确保装置的正常工作。
1.2 智能站电流电压互感器设计需要注意的问题
技术层面上，从目前智能变电站试点情况看，电子式互感器具有绝缘性能好、无CT二次开路、PT二次短路、无磁饱和、频率相应范围宽、暂态特性好等优点，能够为保护测控、计量等二次装置提供高品质的数据源，是互感器今后的发展方向。但经济层面上，现阶段由于电子式互感器处于试点应用初期，总体造价较高，为常规互感器的1.5～3倍左右，在低电压等级应用不具备经济性优势。
第一章概述 1典型组屏的适用范围 110kV变电站综合自动化系统的组屏方案，适用于110kV及以下电压等级的继电保护、元件保护及自动化装置，根据不同的工程主接线形式，不同的工程要求提供推荐组屏模式。对于35kV及10kV线路、所用变、备自投等设备可考虑分散安装或集中组屏两种方案。 2依据性文件 《国家电网公司110kV变电站典型设计》(2005版) 《国家电网公司输配电工程典型设计110kV变电站二次系统部分》（2007版） 第二章二次系统设备设备通用技术要求 1 使用环境条件 海拔高度：≤2000m； 环境温度（室内）：-5～+45℃； 最大日温差：95%（日平均）； 90%（月平均）； 抗震能力：水平加速度0.30g，垂直加速度0.15g； 安装方式：室内安装，房间无专门屏蔽和抗静电措施，室内设置空调； 地板荷载：400Kg/㎡。 2 二次屏(柜）技术要求 2.1 端子排布置 （1）屏（柜）内设备的安装及端子排的布置，保证各间隔的独立性，在一套装置检修时不影响其他任何一套装置的正常运行。 （2）端子排由我公司负责，外部端子排按不同功能进行划分，端子排布置充分考虑各插件的位置，避免接线相互交叉，可按交流电压输入、交流电流输入，输入回路、输出回路，直流强电，交流强电分组布置端子排。 2.2 直流电源小开关 采用双极快速小开关，并具有合适的断流能力。 2.3 屏（柜）体要求 （1）屏（柜）内的所安装的元器件具有型式实验报告和合格证，采用标准化元件和组件。装置结构模式由插件组成插箱或屏（柜）。插件、插箱的外尺寸符合GB3047的规定。装置中的插件牢固、可靠，可更换。屏（柜）体及包括所有安装在屏（柜）上的插件、插箱及单个组件满足防震要求。并留有足够的空间。对装置中带有调整定值的插件，调整机构具有良好的绝缘和锁紧设施。 （2）屏（柜）体下方设有接地铜排和端子。接地铜排的规格为25×4平方毫米，接地端子为压接型。屏（柜）具有良好的方电磁干扰的评比功能。 （3）屏(柜)体防护等级不低于IP30级，选用高强度钢组合结构，并充分考虑散热的要求。屏（柜）具有良好的防电磁干扰的屏蔽功能。 （4）内部配线的额定电压为1000V，采用阻燃聚乙烯绝缘铜绞线，其最小截面不小于1.0平方毫米（计量电压回路不小于2.5平方毫米），但对于电流回路的截面应不小于1.5平方毫米（计量电流回路不小于4.0平方毫米）。导线无划痕和损伤。提供配线槽以便于固定电缆，并将电缆连接到端子排。所有连接于端子排的内部配线，以标志条和有标志的线套加以识别。 （5）所有端子均采用额定值为1000V，10A，压接型端子。电流回路的端子
变电站电气二次部分设计设计说明
110KV变电站电气(二次部分)设计 摘要 ................................................................................................................................................... - 2 - 一、设计任务书........................................................................................................................... - 4 - 二、原始资料分析....................................................................................................................... - 5 - 三、一次部分的相关设计........................................................................................................... - 6 - 一、主变压器的选择极其参数 (6) 二、电气主接线设计及其参数 (7) 四、短路电流计算....................................................................................................................... - 9 - 一、概述 (9) 二、短路计算 (11) 三、短路电流计算： (14) 四、短路电流计算结果 (17) 五、线路保护............................................................................................................................. - 17 - 一、电力系统继电保护的作用 (17) 二、输配电线保护 (21) 三、线路末端短路电流 (22) 四、线路保护整定 (23) 六、变压器的保护..................................................................................................................... - 24 - 一、变压器装设的保护 (24) 1、变压器装设的保护种类 ................................................................................................. - 24 - 二、变压器保护的整定方法 (26) 1、变压器电流速断保护 ..................................................................................................... - 26 - 四、纵差保护的整定计算 (30) 五、变压器过流保护整定计算 (33) 七、备用电源自动投入装置..................................................................................................... - 35 - 八、母线保护............................................................................................................................. - 38 - 一、母线保护简介 (38) 二、母线的保护方式 (38) 九、防雷保护和接地设计......................................................................................................... - 40 - 一、直击雷保护 (40) 二、雷电侵入波保护 (41) - 1 -
变电站电气二次系统设计 摘要:变电站作为电力系统的一个重要组成部分，其电气二次设备的安装质量在关系到变电系统正常运行的同时，也直接影响到电力系统的运行质量。但是现在对于变电站中的电气工程，特别是其中电气二次设备的安装现状仍需要社会各界人士的关注，因为只有这样才能在有效提高变电站电气二次设备安装、调试和校验质量的同时，促进变电站及整个电力系统的正常和高效运行。 关键词:变电站,二次系统,安装,调试,校验 引言 变电站二次部分的安装、调试以及校验工作中，存在大量的容易出错的关键点，变电站设备经常发生过电压损毁事件，对电网的安全运行带来了较大影响，加强和改进电子系统(设备)的防护，严格控制这些关键点，避免重复犯错，减小其遭受雷电等冲击干扰损害造成的直接损失和间接损失，是提高变电站二次系统的安装、调试及校验水平，提高工程质量等级的关键。本文就从变电站二次系统的安装、调试、校验三方面全面的进行论述其系统设计，力求提高系统的运行质量。
一、变电站二次设备安装过程中所面临的问题 现如今，计算机技术在社会各行各业中的普遍使用，使各项工作的处理和运作效率都得到了大大提高，而计算机在电力系统的应用，不仅为电能的控制及调度提供了自动化的手段，还为其高效运作创造了智能化的途径。结合这点我们不难看出，电力事业在不断发展、进步，并已在原有的基础上取得了很大成效。但是尽管如此，我们仍要时刻提高警惕，预防在现有的工作中出现不好的变故;而且我们还要预见在电力系统运行过程中，不断会出现新的问题等待我们去解决。所以，我们应就变电站的二次设备在目前应用中所遇到的问题进行分析，力求在此基础上总结出对变电站二次设备运用和管理的一些经验。 (一)变电站接地不良引起二次设备烧毁 无论是在电厂中，还是在变电站内，合格、有效且良好的接地是促进电力系统安全运行的基本保证，而现在，多数变电站因其接地不良引起二次设备的烧毁，从而导致了电力系统的无法正常运行，最终给人们的生产、生活带来不利影响。 (二)变电站二次设备选择不达标
**大学 毕业设计（论文）110KV变电站电气二次部分设计 完成日期 2013年 6 月 5 日
摘要 本次设计任务旨在把大学所学各科专业知识的结合到一起，整体的了解电力系统等方面的知识。首先根据任务书上所给相关资料，分析负荷发展趋势。然后通过对拟建变电站的概况以及出线方面来考虑，并对负荷资料的分析，以及从安全、经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV输电线路及母线的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数及型号。 最后，根据短路计算结果，确定线路保护、变压器保护、母线保护、防雷保护的保护方案，根据保护方案对保护进行整定计算，确定设计之后再对保护的总体进行分析论证，检验二次回路的设计是否合格，从而完成了110kV电气二次部分的设计。 关键词：变电站, 继电保护, 保护整定
目录 摘要.................................................................... - 1 - 1 原始资料分析........................................................... - 4 - 2 一次部分的相关设计..................................................... - 6 -２.１主变压器的选择极其参数 (6) ２.２电气主接线设计 (7) 3 短路电流计算........................................................... - 8 -３.１概述 (8) 3.1.1 短路的原因....................................................... - 8 - 3.1.2 计算短路电流的目的............................................... - 8 -３.２短路计算.. (8) 3.2.1 计算系统电抗..................................................... - 8 - 4 线路保护.............................................................. - 11 -4.1电力系统继电保护的作用.. (11) 4.2输配电线保护 (12) 4.3线路末端短路电流 (13) 4.4线路保护整定 (14) 4.4.1 35kv侧线路保护整定........................................... - 14 - 4.4.2 10kv侧线路保护整定........................................... - 15 - 5 变压器的保护.......................................................... - 16 -5.1变压器装设的保护.. (16) 5.2变压器保护的整定方法 (16)
毕业设计（论文）开题报告 题目名称: 110KV变电所电气二次部分设计 学生姓名 专业 电气工程及其自动化 班级 一、选题的目的意义 电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。变电站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。这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。变电站内的高压配电室、变压器室、低压配电室等都装设有各种保护装置，这些保护装置是根据下级负荷地短路、最大负荷等情况来整定配置的，因此，在发生类似故障是可根据具体情况由系统自动做出判断应跳闸保护，并且，现在的跳闸保护整定时间已经很短，在故障解除后，系统内的自动重合闸装置会迅速和闸恢复供电。这对于保护下级各负荷是十分有利的。这样不仅保护了各负荷设备的安全利于延长是使用寿命，降低设备投资，而且提高了供电的可靠性，这对于提高工农业生产效率是十分有效的。工业产品的效率提高也就意味着产品成本的降低，市场竞争力增大，进而可以使企业效益提高，为国民经济的发展做出更大的贡献。生活用电等领域的供电可靠性，可以提高人民生活质量，改善生活条件等。可见，变电站的设计是工业效率提高及国民经济发展的必然条件。 二、国内外研究综述 通过网络及杂志我们可以发现，近年来一些发达国家的能源不是很丰富，进而导致电力资源不是充足。为了满足国内的需求，减少在网路中的损耗，这些发达国家已经形成了完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论，是真正的做到了节约型，集约型，高效型。发达国家通过改善优化变电站结构，降低变电站的功率损耗，尽可能地提高变电站的可靠性，尽可能地使变电站的灵活性提高，尽可能地提高经济性。 然而在国内，变电站的设计中仍然存在很多问题，比如可靠性还欠提高。我国经济的发展给电力行业带来两个问题：一是电力能源的需求持续增长，城市和农村用电量和密度越来越来高，需要更多的深入市区农村的变电站，以减少线路的功率损耗，提高电力系统的稳定性等，然而这些变电站占地面积大； 二、国内外研究综述 二是城区地价昂贵，环境要求严格，在稠密的市区选择变电站址相当困难。在农村，农田的
变电站二次设计理解深度 （一）变电二次设计范围内容 1.1 设备或涉及专业(继电保护、监控系统、交直流一体化系统、远动系统、辅控系统等二次设备、二次线） 1.2 布置（二次屏柜、端子箱、探头、埋管与电缆、光缆）； （二）变电二次设计要点 2.1 二次设备或二次系统的功用（配置目的） 2.2 设备或系统的工艺要求（产入、产出、内部原理） （2..1 一次设备接口设计2.2 二次回路设计）； （三）变电二次设计方法 3.1 设备配置 3.2 一次设备接口确认（CT、PT、断路器隔刀地刀控制方式） 3.3 一次设备二次回路接口确认 3.4 二次设备回路确认 3.5 二次设备原理熟悉； 3.6 主动设计（创新与优化设计）与被动设计（输入输出复核设计）3.7 对应的规程、规范及反措要求、业主习惯性要求； （四）交直流一体电源系统 4.1 直流系统的配置、选择与计算 4.2 交流系统 4.3UPS 系统 4.4 事故照明逆变电源系统
4.5 注意事项； （五）电流互感器与电压互感器二次参数选择与计算 5.1 相关的国际标准、国标与行标 5.2 电流互感器的选择与配置要求 5.3 电流互感器订货参数与标志、铭牌 5.4 工程设计中对电流互感器的要求 5.5 工程设计中特殊情形 5.6 电压互感器分类与订货 5.7 电压互感器与二次配合要求 5.8 工程设计中对电压互感器的要求； （六）监控系统与远动系统 6.1 监控系统 （1.1 监视（遥信）1.2 测量（遥测）1.3 开关设备控制（遥控）与五防联闭锁 1.4 调压控制、消弧线圈控制、小电流接地选（遥调）1.5注意事项） 6.2 远动系统 （2.1 数据网接入设备 2.2 远程浏览与告警直传 2.2电能计量系统2.3 同步对时系统2.4 同步相量测量系统） 6.3. 辅控系统 （3.1 门禁视频安防系统 3.2 防灾报警系统 3.3 设备在线监测系统3.4 二次系统接地及抗干扰3.5 注意事项） 6.4. 二次线
110kV变电所电气二次部分初步设计 一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）、国内外现状及水平 课题的来源：随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网和农网110kV变电所的建设迅猛发展。在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下，城市的高低压线路走廊受到限制，给城市高低压网络的发展和变电所建设带来一定困难。农村自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。如何设计城网和农网110kV变电所，是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 本毕业设计为邵阳学院二○○三级电气工程及自动化专业毕业设计，设计题目为：110kV变电站（电气二次部分）设计。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业学习四年以来的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对在大学几年所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 目的意义：110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建110kV变电所。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。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。
第一部分设计说明书 1 原始资料介绍及分析 某地区随着各行业的发展，原有的供电能力已经无法满足用电需求，决定在该地区新建仙桥变电站，站区采用一个场地标高，所址坐北朝南。东西长62.4米（比省公司典型设计A-2方案多4.7米），南北长64米（比省公司典型设计A-2方案多2米）。进所道路从所址东侧进入本变电站。根据出线走廊规划，110kV4回出线均由本所北侧出线，35kV4回出线由本所西侧出线，10kV出线通过电缆沟均由本所南 侧出线。得出系统接线图如图1.1。 110kV35kV 10kV 至九龙至大石 无穷大系统T L1 L2 L3 L4L5L6L7L8 仙青线仙 镇 线 仙 灵 线 仙 工 线 仙 玻 线 a b c 图1.1系统接线示意图 该变电站有110/35/10kV三级电压，主变容量2×31.5MW，本期1×31.5MW；本站选用三圈自冷有载调压节能型变压器，型号为SSZ10-31500/110，组别为YN, yn0，d11，电压比为110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV，短路电压为U k1—2% =10.5、U k1—3%=17.5、U k2—3%=6.5，其110kV中性点电压为60kV，35kV中性点电压为35kV。 110kV进出线4回，且按架空出线的方案设计，本期1回（至系统），长度19.5公里，接线方案为单母线双隔离开关分段，110千伏设备按户外布置，断路器选择六氟化硫断路器。 35kV出线远期4回，架空出线，本期2回，即至九龙35kV变电站一回，线路采用LGJ-120/25砼杆架设，线路总长度10公里；至大石35kV变电站一回，线路采用LGJ-120/25砼杆架设，线路总长度10公里，备用2回。接线方案为单母线断路器分段，35kV开关设备按户外布置，断路器选用六氟化硫断路器（带外置干式
电气二次设计在数字化变电站的应用探讨 发表时间：2017-10-25T11:26:13.743Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：程振凯[导读] 摘要：变电站是电力系统中重要的组成部分，随着电力系统数字化的发展，变电站也逐渐的演变为数字化结构，有效的提升了变电站的数字化，提高了电子系统的供电质量。在本文中，首先介绍了数字化变电站的特点，接着分析了数字化变电站电气二次设计的方案。 （广东天联电力设计有限公司广东广州 510670）摘要：变电站是电力系统中重要的组成部分，随着电力系统数字化的发展，变电站也逐渐的演变为数字化结构，有效的提升了变电站的数字化，提高了电子系统的供电质量。在本文中，首先介绍了数字化变电站的特点，接着分析了数字化变电站电气二次设计的方案。 关键词：二次设计；数字化；变电站 引言 电力行业在国民经济发展过程中的作用越来越重要，由此促使电力行业更为繁荣的发展，并向着智能化与数字化迈进。在进行数字化变电站电气二次设备的过程中，要结合数字化变电站的实际情况，合理的选择智能化设备及通信规约，并科学的进行网络结构、组屏方案等方面的设计，提高设计的质量，从而有效的保证数字化变电站可靠的运行，最终提升电力系统运行的稳定性。 一、数字化变电站的特点 数字化变电站是由电网计划实施的，在其建设的过程中，所显露出的特点比较多，其中主要的特点主要体现在以下几个方面：（1）应用一次智能化设备，利用数字化技术实现一次设备的智能控制，以及输入与信号的输出，在二次回路设计中，在实现数字化后，利用可编程软件代替传统程序，大大增加了变电站的稳定性； （2）智能设备的互操作性，在数字化变电站中应用中，更新技术应用于智能设备中，例如对象建模技术等，加强了通信协议与接口的一致性，将互操作性变得更加人性化； （3）变电站信息共享，建模时，一次设备统一进行，站内各个设备之间的通信以及站与控制中心的通信信息真正的做到了共享； （4）数据采集数字化，电流、电压等电气量在进行采集时，应用数字化电气量测系统采集，这不仅是数字化变电站的主要标志，同时，动态测量范围、测量精度也明显的提高； （5）系统结构紧凑化，体积小、重量轻是数字化电气量测系统的主要特点，在智能开关设备系统中即可集成该系统，而且在优化功能以及布置设备时，可以依据机电一体化的设计思想来进行，提升了系统结构的紧凑性。 二、数字化变电站电气二次设计方案 1、设计原理 工业电视系统、元件继电保护、直流电源系统等均为电气二次设计的对象，包含的比较多。电气二次设计过程中，电子式互感器是首先要用到的智能设备，应用之后，输出信息传送的简洁性与便利性显著提升，有效的保证了设备运行的稳定性。在数字化变电站中，智能开关中增加了智能终端，实现数值化控制输出与传输命令。利用相应的数字化技术处理一次设备的开光量，之后由二次设备接收处理后的信息，再进行处理后，输出到智能终端，这个过程中，开关量信息的采集、处理及传输均良好的实现了数字化。数字化变电站系统运行时，取消二次设备间的电气联系后，可靠性健全性有效提升，设备的运行及维护便利性显著提升，而且部分设备直接取消使用，使得设计成本有效减少。 2、科学选择智能设备 二次设备、电子式互感器等为数字化变电站中主要使用的智能设备，电气二次设计过程中，各种智能设备的选择必须要具备科学性。选择二次设备时，网络化形式为最优选择，同时也是唯一选择；选择开关时，智能终端是不可缺少的，即使选择传统的开关，也需要结合智能终端，以满足数字化变电站二次设备的运行需求；选择电子式互感器时，可选择的类型有两种，一种是有源式，一种是无源式，可依据具体的工程来选择，通常，有源式为主要使用的类型。 3、合理选择通信规约 站控层以及过程层共同组成了数字化变电站的网络层，通信规约的选择主要是在这两层中进行，选择合理时，变电站各个设备之间可以更好的互联，进而实现数字化。站控层的通信规约包含103规约和IEC61850规约两种，传统通信网络层的通信规约多使用103规约，而数字化变电站站控层的通信规约则使用IEC61850规约。过程层的通信规约也包含两种，一种是与站控层想用的IEC61850规约，另一种时ORC60044-8规约，一般说来，是将这两种规约结合在一起应用于过程层中。 4、设计组屏方案 在进行组屏方案设计时，数字化变电站电压一体化装置不同时，处理方式也存在着一定的区别，而且可以组合不同的组屏设计方案，经过优化之后，选择最优的设计方案。数字化变电站组屏设计方案中，电压一体化装置等级不同时，组屏设计分别进行，合并单独的组屏，此外，通信管理机设置时，与常规的组屏方案并不相同，在主控室内放置监控主机、远动主机、工程师站等，保证了对时的统一性。 5、设计网络结构 对于数字化变电站来说，30～500kV的电压等级为比较适用的，因此，设计网络结果时，需要与IEC61850相结合，以保证设计的合理性。通常，站控层、间隔层、过程层共同组成了数字化变电站系统结构，这其中，采用IEC61850-8-1的方式实现间隔层与站控层之间的信息交换，以以太网作为连接媒介，而间隔层的电气设备之间利用GOOSE通信协议实现信息的交换，提升其防误闭锁能力，避免误闭锁事件的发生，过程层设备的互感信息在传输时，媒介为以太网，通信协议为IEC61850-9-2，实现信息传递到间隔保护层以及测控设备。 6、设计端子排图 端子排图是数字化变电站电气二次设计中比较重要的环节，在设计的过程中，一次和二次之间的端子排列设计可以取消，对控制回路的设计进行优化，将工作量有效减少的同时，二次回路设计也实现简化，而且保护压板、按钮、把手的数量也可有效的减少，保证了数字化变电站运行的可靠性。 三、电气数字化在电气工程中的应用 1、在电网调度中的应用
一、课题的提出、目的意义（包括应用前景）、国内外现状及水平 课题的提出： 随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网和农网110kV变电所的建设迅猛发展。在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下，城市的高低压线路走廊受到限制，给城市高低压网络的发展和变电所建设带来一定困难。农村自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。如何设计城网和农网110kV变电所，是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 本毕业设计为邵阳学院二○○三级电气工程及自动化专业毕业设计，设计题目为：110kV变电站（电气二次部分）设计。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业学习四年以来的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对在大学几年所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 目的意义：110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建110kV变电所。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。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大
题目110KV变电所二次系统的设计 电气与自动化工程 电气工程及其自动化
摘要 在《大定坊110KV变电所二次系统的设计》论文中主要包括下面几个部分内容，110kv变电所主接线的设计、互感器相关知识、继电保护配置、自动重合闸的配置、中央信号回路、以及结合上述知识进行的大定坊110kv变电所的电气主接线设计和某条35kv线路的继电保护设计。 在论文里，110kv变电所主接线的设计、互感器的相关知识都是一次部分的基本知识。继电保护配置、自动重合闸的配置和中央信号回路则是二次回路部分的基本内容，只有在这些内容的基础上才能进行大定坊110kv变电所的电气主接线设计和某条35kv 线路的继电保护设计。 《大定坊110KV变电所二次系统的设计》论文的编排是很合理的，即先有基础再有应用。 目录 绪论 (1) 第一章. 大定坊110kv变电所电气主接线设计 (2) 1、概述 (2) 2、设计中主接线的基本形式 (2) 3. 内桥接线与外桥接线的特点 (3) 第二章．二次保护基本知识 (4) 1、概述 (5) 2、电压互感器 (5) 第三章．继电保护配置 (10) 1. 继电保护装置的基本任务 (10) 2. 继电保护的基本原理 (10) 3、对继电保护装置的基本要求 (11) 4、各种继电器 (13) 5．三段式电流保护 (16) 5.1 无时限电流速断保护 (16) 5.2 限时速断电流保护 (19) 5.3．定时限过流保护 (24) 6.三段式电流保护的构成原理 (26)
7.电流保护的评价的应用 (27) 8.电流保护的接线方式 (28) 第四章．自动重合闸配置 (32) 1. 瞬时性故障和永久性故障 (32) 2.自动重合闸的产生 (32) 3.对自动重合闸的基本要求 (32) 4.自动重合闸类型 (33) 5.选用重合闸方式的一般原则： (34) 6.自动重合闸主要部分介绍 (34) 7.电容式的重合闸只能重合一次的原因： (35) 8.自动重合闸配置原则 (36) 9.自动重合闸特点 (36) 10.自动重合闸后加速保护 (36) 11．重合闸后加速原理接线图： (37) 第五章．中央信号回路 (38) 1.中央信号系统的作用： (39) 2.中央信号系统的组成： (39) 3.中央信号系统类型： (39) 4.对中央信号回路的要求 (40) 5.中央事故信号回路 (40) 6、中央预告信号回路 (41) 第六章．设计的图纸及介绍 (45) (一).大定坊110kv变电所电气主接线图 ....................................... 错误！未定义书签。 1. 电气主接线图...................................................................... 错误！未定义书签。 2.对电气主接线的基本要求： (45) 3. 电网的接地保护 (46) 4. 避雷器 (47) (二).35kv1＃线路三段式电流保护二次回路 (48) 1. 35kv1＃线路三段式电流保护接线图： (48) 2. 35kv1＃线路三段式电流保护动作过程 (48) 3. 主保护及后备保护 (49)
变电二次设计过程中常见问题及优化方式 发表时间：2018-10-22T14:23:46.470Z 来源：《河南电力》2018年9期作者：牛博彦高尚 [导读] 在电力系统中，变电站是重要的组成部分，变电二次设计就是对变电站二次系统进行设计，变电二次设计是针对设备的控制和保护。 （国网天津市电力公司经济技术研究院天津 300171） 摘要：在电力系统中，变电站是重要的组成部分，变电二次设计就是对变电站二次系统进行设计，变电二次设计是针对设备的控制和保护。变电二次设计应当向着操作简单、安全可靠、经济合理的新方向发展，且做到严格遵循国家相关规定，达到电力行业的标准。变电设计作为电力系统中的重要环节，关系着变电系统的运行水平及质量，变电二次设计的质量与细节问题应该得到设计人员的高度重视，如果细节问题考虑不周到，将会对整个电力系统产生严重的影响，对相关工作人员也会造成安全危险。 关键词：变电二次设计；优化方式；二次寄生回路；二次后台系统 1变电系统二次设计的关键点 1.1强化对变电站后台系统的设计管理 新形势下，随着社会的进步，科技的发展，计算机技术与通讯技术不断与电力系统的运作相融合，变电站的后台系统已基本实现了全天工作，保证了对电力系统运行的实时监测。但这对后台系统的运行质量要求就非常高，既要具备高效率高性能的监控能力，又要保证系统的可灵活操作性。因此，在设计过程中，设计人员必须要充分考虑到各个方面的因素，例如将具体使用要求这样的主观因素和像电磁干扰这样的客观问题相结合，设计出科学合理，符合实际要求的变电二次系统。 1.2强化对母线电压的切换工作 通常为了便于变电系统运行方式的切换，变电站会采取双母线接线的方式从而为不同的电源电压提供不同的母线保护，并可以使用母线侧隔离刀闸的辅助接点，以此实现对二次母线电压和直流电源进行二次切换。在设计时，要充分考虑到多一条母线可能产生的问题，由于传统的继电器无法满足双母线的同时接入，需采用双位置继电器，使两条线路之间互不影响，减少故障。 1.3反事故措施 再好的设计在实施过程中也难免发生意外，所以在变电系统二次设计实施前就应当把可能会发生的问题考虑到，并且考虑清楚怎么去防范和应对。将设计与反事故措施结合起来，这样在问题故障产生的时候才能够冷静快速的解决。 2变电二次设计中的问题 2.1二次电缆的相关问题 在变电二次系统设计的过程中，工作人员很容易将二次电缆的相关问题进行忽视。通常情况下，二次电缆的走向主要是以二次回路为重点，还应该符合二次强电和弱电的参数。现如今，现代化的技术水平在不断提升，只有工作人员不断提升工作的积极性，才能保证二次设计工作进行的高效性。随着微机型二次装置的不断应用，一些抗干扰能力相对较强的电容在不断增加，交流回路可以直接进入到回路当中，因此在操作的过程中就会出现一些较为常见的问题，比如，操作人员为了减少工作量，只采用一根电缆来设置继电器的回路，因此就会出现电缆芯外露的现象。在安装施工的过程中，工作人员所采用的预防措施不科学，并不会对电缆线进行保护，严重地影响到二次电缆的耐久性。 2.2注意二次寄生回路问题 从相关的电力系统继电保护的相关规定中可以看出，不同的熔断器的供电或者是端子的保护装置之间不会出现任何电力之间的联系。也就是说，不同的保护装置之间都会存在着不同的端子对。直流回路需要设置科学的正负电源。在具体的操作工作中，如果工作人员法发现内部电源的设置出现了错误的情况，就应该及时打开二次接线。即使不会对运行情况产生影响也需要对二次回路进行控制，否则就会造成继电器两端电压的突变，出现严重的误动故障。 2.3注意部分典型设计回路不是一成不变的问题 现如今，电力系统在运行的过程中逐渐朝着自动化和微机型的方向发展，各种设备和装置都是采用新型技术类型，经过长期的研究可以看出，之前很多比较典型的设计方式已经无法满足现如今的设计要求。因此需要对设计方式进行调整。 以往的设计原理主要是通过继电器的接点来实现回路之间的串接。现如今的设计方案中，过流闭锁调压继电器已经被小型的设备所取代。集成式的继电器设备的容量相对较小，很容易出现设备损坏的现象。因此，工作人员在进行设计回路调节的过程中要做到随机应变，根据具体的回路设计工作的需求来进行控制。 3变电二次设计中问题的解决措施 3.1变电设备的选择方式 在选择变电站的电气设备时，工作人员应注意观察其是否属于同一电压级别。比如，如果选择了户内的断路器设备，则其他相关的隔离开关、母线等配套设施也应属于户内，否则便会直接影响电力系统的正常运行。 3.2强化设计施工意识 城市供电的主要来源便是高压变电站，且其也是电力输送工作中的基础因素，为此，应提升变电站设计水准与质量水平。在变电站二次设计过程中，应把握每个设计细节，并严格贯彻并落实国家电力系统的相关规定，在结合现场实际情况的基础下，设计符合现实需求的电力系统。同时，设计人员与施工人员还应树立质量意识，重视质量问题，严格检查每一项施工环节，严格按照施工文件进行操作，并做好备案工作，确保后期有据可查。电力工程的质量不但影响着电力系统的正常运行，还影响着人们的日常生活，决定着工作人员的生命安全，为此，早期设计施工时应强化质量意识，从而提升电力系统的应用水准。 3.3选择装置电源 变电站内部并非全部使用220V的直流电源，部分设备设施还会要求使用交流电，为了确保交流电的用电安全性，设计人员还应使用两
长沙理工大学教研室主任 院长 课程设计（论文）指导书批准日期 课程：电力系统继电保护指导教师杨兰 一、课程设计（论文）课题110KV终端变电所二次部分设计（3） 二、课题适用对象（层次）电力本科 三、课程设计（论文）的内容及要求： 一）继电保护课程设计的目的和要求 继电保护课程设计是学生学完继电保护基本原理的理论课程后的一个重要的综合性教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计的综合性训练。通过课程设计，可以培养学生运用知识解决实际问题的能力，增加工程观念，以便更好的适应工作的需要。 通过课程设计应达到下列要求 1、熟悉有关技术规程； 2、巩固并充实所学基本理论和专业知识，做到能够灵活应用，解决实际问题。 3、初步掌握电气工程专业（二次部分）工程设计的流程和方法，独立完成设计 任务，并能通过答辩。 4、端正态度，树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。 二）设计内容 1、110KV进线、35KV出线、10KV出线保护的配置，出口方案； 2、110KV进线1保护的整定计算； （注：短路电流计算时不考虑两台主变压器长期运行） 3、110KV侧遥控、遥信、遥测测量点选择表； 4、110KV进线1电压互感器原理接线图； 5、110KV进线1电压互感器端子箱安装接线图； 三）电气一次部分设计的基本情况 工程规模：该变电所为110/38.5/10.5KV三级电压，所内装设31.5MV A及40MV A主变各一台，2回110KV架空进线，4回35KV出线及8回10KV出线。变电所配有10KV无功补偿装置。 主接线考虑110KV侧采用内桥接线方式，35KV单母分段带旁母，10KV单母分段。 所用电配置：一台由10KV母线接出，另一台由35KV外来所用电取得。 防雷与接地：110KV进线侵入雷电波的保护是在架空线首端装一组避雷器，并配合进线上的相应保护。主变中性点装设一组避雷器及设间隙保护。35KV和10KV母线分别装设避雷器作为出线侵入的雷电波保护。直击雷由避雷针保护。
新形势下变电二次设计过程中的问题分析张忠善 发表时间：2019-07-09T09:55:49.737Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：张忠善[导读] 摘要：变电设计是整个变电系统运行效率与质量的关键。 （吉林省松和电力设计咨询有限公司吉林省长春市 130000）摘要：变电设计是整个变电系统运行效率与质量的关键。变电设计尤其是二次设计工作中一点细节的错误就可能导致像设备损耗，电力浪费甚至于变电安全问题的产生。因此，这就要求我们在设计的初始，就应当根据实际设备情况与具体要求制定切合的设计规划，提高变电二次设计的精细度，从而保证整个系统的平稳运行。本文主要分析探讨了新形势下变电二次设计相关问题，以供参阅。 关键词：新形势；变电二次设计 引言 变电站在电力系统中具有重要的地位，所谓变电二次设计就是对变电站二次系统进行的设计，主要目的在于更好的保护和控制变电站的相关设备，以实现更好的电力安全生产和操作，节能环保、易于操作、成本合理是变电二次设计应该遵循的基本原则，二次变电设计的质量和水平关系着整个变电系统运行的稳定性，因此对于相关设计问题和细节应该给予格外重视，否则将会给设备、系统甚至人员安全产生严重不良影响或危险。 1变电二次设计中的常见问题 1.1变电二次设计中的回路问题 在变电二次设计中，二次回路连接问题也是容易被忽略的，首先应当保证回路连接的正确性，不接错回路，错误的回路将导致二次设备无法正常运行，系统的保护装置功能也无法正常实现，这样将会导致电阻分配不均匀，出现严重的误动故障。在变电二次设计中更应该考虑到具体的工作环境的差异性与实际情况，避免一些经典的回路设计被反复利用的情况出现，应当做到因地制宜，符合电力生产部门对地区电网调度安全运行的相关要求。 1.2二次电缆设计问题 变电二次设计中二次电缆问题是最容易忽略的问题之一，其中二次回路特性又是关系到二次电缆设计的关键所在，通常情况下二次强电和二次弱电的参数决定了二次电缆的走向，同时二次回路是二次电缆具体走向的主要依据，但随着现代电子技术在二次变电中的广泛应用，由于零部件的不当利用或者工作人员的工作不到位问题，使得故障率出现较高，诸如在继电器回路的设置中如果只使用了单根电缆，从而使得电炉芯露在外面，这样二次电缆的耐久使用性就会大幅度降低，一旦出现恶劣的自然天气条件，电缆的损伤可能会引起接地故障，因此在变电二次设计中应该给予充分的考虑。 2新形势下变电二次设计相关措施 2.1做好电缆敷设 由于电缆对变电站运行有着至关重要的作用，在对电缆进行设计时，应进行科学分类，确保动力电缆与控制电缆不在同一层支架排列，自上而下有规律的进行排列设计，其中动力电缆还应该按照电压高低的不同自下而上进行排列。与此同时，电力系统变电站设备种类越来越多，变电站中电缆数量不断增加，很多时候变电站电缆设计存在浪费、混乱等问题，如果问题得不到及时的排查处理，就会对后期站内改造和扩建带来很大困扰。设计人员在进行电缆敷设设计中，应该确保敷设路径的科学合理，避免不必要的交叉。电缆排列方式主要分为3种：平行排列、品字形接触排列和三角形分项排列。平行排列表现形式为不对称，很容易造成三相电缆电流分布不均匀或外部空间磁场大等问题。在实际工作中，为了提高电缆之间的间距、增加电缆额定载流量，经常会采取品字形接触排列或三角形分相排列方式。 2.2加强二次回路设计 设计人员在做PT回路设计时，一定要确保回路只能有一点接地，特别应注意在做带旁路母线的变电站设计时，对旁路PT回路由于切换原因造成PT两点接地、PT回路在保护屏和开关端子箱两点接地等情况要仔细分析，防止造成PT两点接地使保护误动。严格遵循电力设计标准，设计过程中要保证线路保护箱防跳功能取消方便，实施断路器三相保护不一致，进一步体现断路器跳合闸压力闭锁和断路器防跳等功能。线路保护装置每套均具备重合闸功能，并采用重合闸相互闭锁和启动方式，具备重合闸功能的线路保护装置大都设有“停用重合闸”压板，该压板在使用时，任何故障均可实现三项跳闸。三项跳闸功能通过保护装置内部逻辑判断来实现，外部接线则可以全部省略。国网公司输变电工程需要严格按照通用设计标准要求：利用失灵保护跳闸接点的方式实施线路保护，以微机型母线保护装置启动来开启断路器失灵保护；采用母线保护失灵电流判别功能来实现双母接线断路器失灵保护。 2.3加强设计、施工质量意识 高压变电站是城市供电的主要源泉，是电力输送工作中的基础，所以要以高水准来要求变电站的设计，在变电二次设计中，把握每一个细节，贯彻执行国家相关电力系统的规定，并结合实际情况，设计出符合现实要求的变电系统。是每一个工作人员应当树立的意识。在工程设计施工中，重视质量问题，做到严格把关，并依照工程质量的文件进行工作。对每一个细节及阶段做好详细记录，做好备案，确保有依据可查。工程的质量不仅关系到变电系统的正常运行，关系到人们的生活，更关系到工作人员的人生安全，所以早设计施工时加强质量意识确保工程质量的先决条件。 2.4装置电源的选用需要注意和避免的问题 一般来说，变电二次设计变电站内部采用的设备大部分是220伏的直流电，不过也不是全部都是这样，监视控制主机与其他的一些设备要求的是交流电，现在大部分变电站内应用的电压还不够稳定，极易发生事故，经常跳换到低压电，220伏的电压对设备进行交流充电，如果电压跳到低压，设备充电就会出现失电的现象，这样电压就变成了放电过程，为了很好的处理这样的故障，设计者应用三组电源提供电力，这样就能够确保交流负荷用电的安全性，唯有当变电站内的所以设备顺利的工作，才能确保整个二次变电系统的安全工作。 结束语 综上所述，近几年我国科技不断发展，促进了电力系统新技术的应用，使得电力系统逐渐向着自动化、智能化发展，在这个过程中先进的继电保护设备得到广泛应用，为电力系统的稳定运行提供安全保障。然而，不同环境中对与电力系统运行要求是不变的，变电二次设计对电力设备的功能提出更高的要求。通过对变电二次设计中容易出现的电缆问题、回路问题进行分析，采取有效的处理措施把握重点、关注细节从而促进电力系统的安全运行。