摘要
随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。本设计要设计的变电站位于湖北省沙洋县后港镇，该变电站有三个电压等级分别为：110kV,35kV和10kV。其中110kV电源是从相距50km的110kV 兴隆港变电站经兴后线受电的,此为正常情况下的受电方式，备用电源为相距50km的110kV沙洋变电站经沙后线受电；35kV出线8回,其中2回备用；10kV 线路14回，其中备用4回，2回接站用变压器。本设计从负荷的统计计算、电气主接线设计、短电流计算、电气设备选择、配电装置等几个方面综合考虑，查阅了相关资料，作了详细论述，结合所学知识按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。
第1章设计任务书介绍
1.1变电站组成和分类
变电站（Substation）是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。变电站主要组成为：馈电线（进线、出线）和母线，隔离开关（接地开关），断路器，电力变压器（主变），站用变，电压互感器TV（PT)、电流互感器TA(CT),避雷针。
变电站主要可分为：枢纽变电站、终端变电站；升压变电站、降压变电站；电力系统的变电站、工矿变电站、铁路变电站（25kV、50Hz）；500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等电压等级的变电站；10kV开闭所；箱式变电站。
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。
1.2 资料分析：
1）变电站类型：110kv地区降压变电站
2）电压等级：110/35/10kv
3）线路回数：110kv进线：1回，备用1回；
35 kv出线：6回，备用2回；
10kv出线：10回，备用4回；
4）地理条件：位于湖北省沙洋县后港镇，该地区地势平坦，交通便利，空气污染轻微，年最高气温45℃，年最底气温-5℃，年平均气温 18℃，最热月平均最高温度为30℃，土壤温度25℃，土壤电阻率7000Ω.cm
5）负荷情况：35kv侧都是二级负荷，10kv侧既有二级负荷又有三
第2部分负荷计算的统计计算及主变压器的选择
2.1负荷计算方法
三相负荷的计算方法主要有三种：需要系数法、二项式法和利用系数法。需要系数法比较简单因而广泛使用，但当用电设备台数少而功率相差悬殊时，需要系数法的计算结果往往偏小，较适用于计算变、配电所的负荷；二项式法是考虑用电设备和大容量用电设备对计算负荷影响的经验公式，它适用于确定台数较少而容量差别较大的低干线和分支线的计算负荷；利用系数法以概率论为理论基础，分析所用用电设备在工作时的功率叠加曲线而得到的参数为依据来确定计算负荷，计算结果接近实际负荷，但计算方法复杂。
需要系数法：由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工作的 设备也不一定都工作在额定状态下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，设备或设备组的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个小于1的系数，叫做需要系数，用Kd 表示。
式中：
K ∑——同时使用系数，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；
KL ——负荷系数，用电设备不一定满负荷运行，此系数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比； ηwl ——线路供电效率；
η——用电设备组在实际运行功率时的平均效率。
在确定了设备容量之后，可分别按下列情况按需用系数确定计算负荷。
(1)对1~2台用电设备宜取
(2) 用电设备组的计算负荷
(3)在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数K Σ。
本次设计的变电站负荷的计算方法采用需要系数法具体计算过程：
35kV 母线侧：由于各负荷都是单个的，所以所有负荷的d K 都为1，功率因数为0.9，其对应的功角=25.84o 84.25=α
ηηwl L
d K K K ∑
=
c a d
N ,c a N c a c a c a N k W k v a r k V A /(),P K P Q P S I S ??=?
=
???
=??
=??∑
∑
t an , A 1=d K ()(
)c a
si d i N i i=1
c a si
d i N i i=1
c a c a c a N 1,2,3,,)m
m
i P K K P i m
Q K K P S I
S ??==????=???=??=?∑∑∑∑
t an
Ni
Ni d ci P P K P ==
α
tan ci ci P Q =
2
2
ci
ci ci Q P S +=
代入公式计算可得：
拾桥镇变：MW P ci 5= MVAR P Q c c 42.284.25tan 11== =1c S 5.55MVA 十里铺镇变: MW P c 3.12= MVAR P Q c c 63.084.25tan 22== =2c S 1.44 MVA 蛟镇变: MW P c 8.43= MVAR P Q c c 32.284.25tan 33== 33.53=c S MVA 管珰镇变: MW P c 5.64= MVAR P Q c c 15.384.25tan 44== MVA S c 22.74= 古泵镇变: MW P c 55= MVAR P Q c c 42.284.25tan 55== =5c S 5.55MVA 毛李镇变: MW P c 8.46= MVAR P Q c c 32.284.25tan 66== MVA S c 33.56=
MW MW P P ci i c 4.27)8.455.68.43.15(6
1/
35
=+++++=∑==
MVAR
MVAR Q Q ci i c 26.13)32.242.215.332.263.042.2(61
/
35=+++++=∑==
MVA
MW S S ci i c 42.30)33.555.522.733.544.155.5(6
1
/
35=+++++=∑==
10kV 母线侧:
同35KV 侧负荷的计算方法一样，代入公式可得： 纺织厂1：MW P c 11= MVAR P Q c c 48.084.25tan 11== =1c S 1.11MVA 纺织厂2：MW P c 3.22= MVAR P Q c c 11.184.25tan 22== =2c S 2.55MVA 纺织厂3：MW P c 3.23= MVAR P Q c c 11.184.25tan 33== 55.23=c S MVA 塑料厂：MW P c 2.24= MVAR P Q c c 07.184.25tan 44== MVA S c 45.24= 加工厂：MW P c 25= MVAR P Q c c 97.084.25tan 55== =5c S 2.22MVA
材料厂：MW P c 2.16= MVAR P Q c c 58.084.25tan 66== MVA S c 33.16= 食品厂：MW P c 8.07= MVAR P Q c c 39.084.25tan 66== MVA S c 89.06= 化工厂：MW P c 8.08= MVAR P Q c c 39.084.25tan 66== MVA S c 89.06=
MW MW P P ci i c 6.10)8.08.02.12.23.23.21(8
1/
10=++++++=∑==
MVAR MVAR Q Q ci i c 1.6)39.039.058.097.007.111.111.148.0(61/
10=+++++++=∑==MVA
MVAR S S ci i c 99.13)89.089.033.122.245.255.255.211.1(61/
10=+++++++=∑==、、MW P c 386.104.27110=+= 、、MVAR Q c 36.191.626.13110=+= 、、MVA
S c 41.4499.1342.30110
=+=
2.2、无功功率补偿：
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据，功率因数也是衡量电气设备效率高低的一个系数。提高负荷的功率因数可以使发、变电设备和输出线路的供电能力得到充分的发挥，并能降低各级线路和供电变压器的功率损耗和电压损失，因而具有重要的意义。
提高功率因数的方法有： (1)正确选择电气设备； (2)电气设备的合理运行；
(3)人工补偿提高功率因数。同步调相机补偿和动态无功功率补偿，其中采用并联电容器补偿的方法是目前用户户、企业内广泛采用的一种补偿装置。 因此无功功率补偿采用并联电容器补偿法。提高功率因数最常用的方法就是在需要无功的用电或供电设备上并联无功补偿电容器
由原来的功率因数补偿到所需要的功率因数，需要并联的电容器容量可用下式计
式中 Q ——应补偿的无功功率，kvar ；
分别在10kV 侧集中装设电容器进行无功补偿，35kV 侧各负荷则采用单独就地补偿。
10 kV 侧：MVAR P K Q c aL c 36.1)tan (tan /
10//10=-=βα 其中aL K =0.8为有功负荷系数，αtan 、βtan 为补偿前、后功率因数的正切值。
补偿后，10 kV 侧负荷从110 kV 母线所需的功率：MW P P c c 6.10/
1010==
MVAR
Q Q Q c c c 74.436.11.6//
10
/
1010=-=-= MVA
Q P S c c c 6.112
10
210/
10=+=
35kV 侧：MVAR P K Q c aL c 51.3)tan (tan /
35//
35=-=βα
补偿后，10 kV 侧负荷从110 kV 母线所需的功率：MW P P c c 4.27/3535==
MVAR
Q Q Q c c c 75.951.326.13//
35/3535=-=-=
MVA
Q P S c c c 07.292
/35
2
/35
35
=+=
MVA
S c 46.4007.296.11110=+=
2.3、主变压器的选择：
1）变压器容量和台数的确定： 变电站容量确定原则
按供电负荷和5～10年规划负荷确定
（1）重要变电站按一台停运其余满足负荷的供电。
（2）非重要变电站按一台停运,其余变满足全部负荷（70~80）% 变压器的容量
MVA
S S c N 45.59%)
81(5
110=+=,其中8%为当地经济增长率，5为符合规划的5
年。
台数的确定原则
变压器台数与电压等级、接线形式、传输容量及与系统联系紧密有关 （1）与系统联系紧密大中站，2台以上 （2）与系统联系弱小型厂站，1台；
（3）地区孤立的变电站或大型企业变电站设3台变。
结合所给资料可知，该变电站应选用两台一样，并且容量都为100MVA 的主变压器，其中一台为备用。 2）变压器相数的确定：
在330kV 及以下的电路系统中，一般采用三相变压器。 绕组数的确定：
在具有三种电压的变电所中，如果通过主变压器的功率达到该主变压器容量的15%及以上，或低压侧虽然无负荷，但在变电所内需要装设无功功率补偿装置时，主变压器宜采用三绕组变压器。结合本次设计的具体实际情况，都应选择三绕组变压器。
3）绕组连接组号的确定：
变压器三相绕组的连接组号必须和电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星型“Y ”和三角型“d “两种，为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组为“d ”型。我国110kV 及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择“Y ”的连接方式，而35kV 经消弧线圈接地采用Y ，6～10kV 侧采用“d ”型连接方式。
所以本次设计的变电站主变压器绕组连接方式为：Y/Y/d 4）调压方式的确定：
变压器的调节方式有两种：无激磁调压和有载调压。无激磁调压的调整范围通常在±2×2.5%以内；有载调压的调整范围可达30%，其结构复杂，价格较贵，只有在一下情况才予以选用。
(1) 接于输出功率变化大的发电厂的主变压器，特别是潮流方向不固定，
且要求变压器二次电压维持在一定水平时。
(2)接于时而为送端、时而为受端、具有可逆工作特点的联络变压器，为
保证供电质量，要求母线电压恒定时。
为了保证供电质量，110kV及以下变压器应至少有一级电压的变压器采用有载调压。因此该站的主变压器110kV高压侧选择有载调压。
5）变压器冷却方式的确定：
油浸式电力变压器的冷却方式随其型式和容量的不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环冷却等。
中小型变压器通常采用依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器及电动风扇的自然风冷却及强迫风冷却方式散发热量。
容量在31.5MVA及以上的大容量变压器一般采用。
容量在350MVA及以上的特大容量变压器一般采用强迫油循环导向冷却。
因此主变压器选用强迫油循环风冷却方式。
根据以上设计原则，本次设计变电站确定为三绕组有载调压变压器，相关数据如下：
型号：SFSZ11-63000/110 额定容量：63000kVA 高压：110±8×1.25%kV
第3部分主接线
主接线是变电站电气设计的首要部分，它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。因此，必须正确处理好各方面的关系。
3.1对电气主接线的基本要求
1、可靠性在规定条件和规定时间内保证不中止供电的能力。
主接线可靠性的具体要求：
1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电.
2）断路器、线路或母线故障及母线隔离开关检修时，停运的出线回路数尽可能少和停电时间尽可能短，以及尽可能保证对一类用户供电。
3）发电厂或变电所全部停电的可能性要非常小。
4）大型机组突然停运时，对电力系统稳定性的影响与后果应尽可能小。
2.灵活性
1）操作的方便性。
2）调度方便性。主接线能适应系统或本厂所的各种运行方式
3）扩建方便性。具有初期—终期—扩建的灵活方便性。
3.经济性
1）投资省设备少且廉价（接线简单且选用轻型断路器）。
2）占地面积少一次设计，分期投资,尽快发展经济效益。
3）电能损耗少合理选择变压器的容量和台数，避免两次变压
3.2主接线的基本形式
就是主要电气设备常用的集中连接方式，以电源和出线为主体。用于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样，因而为便于电能的汇集和分配，在进出线数较多时(一般超过4回)，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。而与有母线的
接线相比，无汇流母线的接线使用开关电器较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的变电站。
常用的主接线有单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线和桥形接线
1、单母线接线
优点：接线简单，操作方便，设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。
缺点：①可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止运行，造成全厂（站）长期停电。②调度不方便，电源只能并列运行，不能分裂运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。
适用范围：6～10kV配电装置出线不超出5回时；35～60kV配电装置出线不超出3回时；110～220kV配电装置出线不超出2回时；
2、单母线分段接线
优点：①母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。
①对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线上，保证对重要
用回的供电。
缺点：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样就减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。
适用范围：小容量发电厂的发电机电压配电装置，一般每段上母线上所借发电容量为12MW左右，每段母线上出线不多于5回；变电站有两台主变压器时的6～10kV配电装置；35～63kV配电装置出线4～8回；110～220 kV配电装置出线4～8回。
3、双母线接线
优点：可轮流检修母线而不影响正常供电。检修任一母线侧格力开关时，只影响该回路供电。工作母线发生故障后，所有回路短路时停电并能迅速恢复供电。角度灵活，扩建方便。
缺点：用于接线的设备较多，配电装置复杂，倒闸过程繁琐。
适用范围：进出线回路数较多、容量较大、出线带电抗器的6～10kV配电装置；35～63kV配电装置出线超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110kV 出现数为6回及以上时；220kV出线数为4回及以上时；
4、双母线分段接线
优点：双母线分段接线不仅具有双母线的各种优点，并且任何时候都有备用母线，有较高的可靠性和灵活性。
缺点：较双母线增加了2台断路器，增加了设备的投资。
适用范围：较多的应用于220kV配电装置，当进出线数为10～14回时采用三分段，15回及以上时采用四分段(二组母线均用断路器分段)；同时在330～500kV 大容量配电装置中，出线为6回及以上时一餐采用类似的双母线分段接线。
5、桥形接线
当只有两台变压器和两条线路时，宜采用桥形接线。桥形接线根据连接断路器的位置可以分为内桥接线和外桥接线两种。
内桥接线在线路故障或切除、投入时，不影响其余回路的工作，并且操作简单；而在变压器故障或切除、投入时，要使相应的线路短时停电且操作复杂。因而该接线一般适用于线路较长(相对来说线路的故障几率较大)和变压器不需要经常切换(如火电厂)的情况。
外桥接线在运行中的特点与内桥接线相反，适用于线路较短和变压器需要经常切换的情况。
所以对于110kV侧，结合所给资料：110kV虽然是两回路供电，但其中一回是备用回路，110kV侧负荷大多数为二级负荷，所以为了保证供电的可靠性，110kV 侧的母线连接方式采用单母线分段接线方式。
对于35kV侧，其二次侧有8回出线，且均为二级负荷，所以为了保证供电的可靠性，35kV侧的母线连接方式采用双母线接线方式。
对于10kV侧，出于企业将来的发展和经济性的考虑，所以10kV侧的母线连接方式也采用单母线分段接线方式。
本次变电站主接线图如下：
第四章短路电流的计算
4.1短路计算概述
电力系统的状态有三种：正常运行状态、不正常运行状态、短路故障。在电气设计和运行中，不仅要考虑系统正常运行状态，而且要考虑它发生故障时的情况，最严重的故障是电路乃至系统发生短路。电力系统正常运行时，其相与相之间，中性点接地系统的中性线与相线之间，都是通过符合或阻抗连接的。
1短路计算的目的
计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电气设备，避免在短路电流作用下损坏电气设备，如果短路电流太大，必须采用限流措施，以及进行继电保护装置的整定计算。
2短路电流计算的规定
1）电力系统中所用电源都在额定符合下运行；
2）同步调相机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)；
3）短路电流为最大值的瞬间；
4）所有电源的电动势相位角相同；
5）正常工作时，三相系统对称运行；
6）因考虑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对异步电动机的作用，仅有确定短路电流的冲击值和最大全电流的有效值时
才给予考虑。
3最大运行方式：计算短路电流是所用的接线方式是可能发生最大短路电流的正常接线方式(及最大运行方式)，而不能用仅在切换过程中的能并列的接线方式。4三相短路：一般按三相短路计算，若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的情况严重时，则应按严重情况进行校验。 4.2具体短路计算
最大三相短路电流分别出现在d1、d2和d3短路点处，如下图所示
MVA S d 100=
avr
d U U =：kV kV kV U d d d 5.10U 37U 115321===、、
kA U S I d d
d 5.031
1==
、kA U S I d d
d 6.1532
2==
、kA U S I d d
d 5.533
3==
线路：17.0110110504.0d 1=??
?=*
S X 、
变压器：35.030100100
5.10S 100
5.10d 32=?
=
?=
=*
*
n S X X
58.030
100100
5.17S 100
5.17d 54=?
=
?=
=*
*n
S X X
d1点发生三相短路时：17.01=*
∑X 、88.511
1==
*
∑*
X I K 、
kA I I I d K K 94.2111==*
、kA I i K sh 5.755.211==
d 2点发生三相短路时：35
.05.32
117.02=?+
=*
∑X 、85.212
2==
*
∑*
X I K 、
kA I I I d K K 45.4222==*
、kA I i K sh 35.1155.222==
d3点发生三相短路时：46.029.017.03=+=*
∑X 、17.213
3==
*
∑*
X I K 、
kA I I I d K K 94.11333==*
、kA I i K sh 44.3055.233==
第五部分 电气设备选择
1导线的选择
母线的选择 选择母线截面形状的原则是：集肤效应系数尽量低；散热好；机械强度高；连接方便；安装方便。
本设计中母线的截面按长期允许电流选择。按长期允许电流选择时，所选母线截面积的长期允许电流应大于装设回路中最大持续工作电流即：
al
KI
I ≤max （公式5-6）
式中：max I ——导体所在回路中最大持续工作电流，A
al I ——在额定环境温度（0θ=+25℃）时导体允许工作电流 ，A K ——与实际环境温度和海拔有关的综合校正系数 当导体允许温度为+70℃和不计日照时，K 值可以用下试计算
θθθθ--=
al al K （公式
5-7）
式中：al
θ、θ分别为导体长期发热允许最高温度和导体装地点实际环境温
度
该地区最热月平均温度为20℃，最高气温42℃，最低温度为-15℃。 按照该地区最高气温的修正系数为：
θθθθ--=
al al K
25
704570--=
K =0.789
110kV 侧母线选择与校验
1.按导体发热长期允许电流选择母线截面，根据公式5-6有：
al
KI
I ≤max
110KV 侧回路最大工作持续电流：
max
I =
e
e
U S 305.1=
115
331500
05.1??=166.05 A
al I ≥
K
I max =
166.050.789
=210.46(A)
2.按照导体最大持续工作电流,依照《电力工程电气设计手册》选取截面为539mm 2铝锰合金管型导体，,其技术数据见表5-10所示[8]。 表5-10 圆管形铝锰合金导体参数表
3.校验所选的母线
（1）由母线数据知：在母线载流量系按最高允许温度为+70℃时的载流量
al I =1240A
在最高环境温度+45℃时，母线的允许电流为:S I =al KI =0.789×1240=978.36A 且S I =al KI ≥max I =166.05A 所以满足要求。 （2）热稳定校验：
正常运行时导线最高温度为：
=-+=s
I I
al 2
max
2
'
'
)
(θθθθ 42+（70-42）2
2
(166.05)
(978.36)=42.8℃<70℃ （公式5-8） 由θ＝42.8℃，查表[1]得C ＝98A/ mm2
主保护位瞬时动作，所以动作时间pr t =0.15s ，有已选断路器知r b =0.05s 短路时间： br pr k t t t +==0.15+0.05=0.2s ＜1s 所以要考虑短路电流非周期分量的影响。 因为 )3(I >)2(I 所以 按三相短路校验热稳定性。 周期电流分量的热效应为：
tk I =/2 2.080.2tk I =?
?
=15.60+0.50=16.10（kA ）
其中2/tk I —短路电流在t/2秒内的周期分量有效值
k
tk
tk p t I I I
Q 12
102
22/2
''++=
=52.93[KA 2·S]
非周期电流热效应为：
2
''TI
Q np ==0.05×218.02=16.24[kA 2·S]
其中，T —非周期分量热效应时间，查表得，T=0.05S
k
Q ==+np p Q Q 52.93+16.24=69.17[(kA)2.S]
zx S =
C
1×j k K Q ?=
198
=84.86mm 2<539 mm 2 （公式5-9）
其中j K —集肤系数，查的j K 取1
圆管形铝锰合金导体（截面积539 mm 2）满足热稳定性的要求 （3）动稳定校验：
母线自重产生的垂直弯矩cz M 由手册差得均布荷载最大弯矩系数为0.125，则弯矩为：
cz
M =0.125×l q 2
js l ×9.8=0.125×0.802×82×9.8=62.88(NM) （公式5-10）
集中荷载产生的垂直弯矩cj M 由手册查得集中荷载最大玩具系数为0.188，则弯矩为：
cj
M
=0.188×P js l ×9.8=0.188×15×8×9.8=221.01(NM) （公式5-11） 短路状态时母线所受的最大弯矩d M 和应力d σ的计算 短路电动力产生的水平弯矩sd M 和短路电动力d f ：
d
f =β
??
a
i ch 2
76.1=2
18.021.760.58130
?
?=2.54kg/m （公式5-12）
sd
M
=8.9125.02
???js d l f =20.125 2.5489.8???=199.1NM （公式5-13）
在内过电压情况下的风速产生的水平弯矩sj
M
'和风压v f '：
v f '=16
2
1v
D k d v v ?
??=16
15
1.02.112
?
??=1.69kg/m （公式5-14）
sj
M
'
=8.9'125.02???js v l f =8.9869.1125.02
???=132.5NM （公式5-15） 短路状态时母线所受的最大弯矩d M 和应力d σ
d
M
=22)()'(Mcj Mcz sj M Msd +++=5987N/cm2 此值小于铝锰合金的最大允许应力8820 N/cm2，满足要求。 35KV 侧母线选择与校验
1.按导体发热长期允许电流选择母线截面，根据公式5-6有：
al
KI
I ≤max
35KV 侧回路最大工作持续电流：
m ax I =
e
e
U S 305.1=
37
331500
05.1??=516.10 A
al
I ≥
K
I max =
516.100.789
=654.12A
2.按照导体最大持续工作电流,依照《电力工程电气设计手册》选择50×6.3矩形铝导线平放，额定载流量约为740A 。 10KV 侧母线选择与校验
1.按导体发热长期允许电流选择母线截面，根据公式5-6有：
al
KI
I ≤max
10KV 侧回路最大工作持续电流：
m ax I =
e
e
U S 305.1=
5
.10331500
05.1??=1818.65（A ）
al
I ≥
K
I max =
1818.650.789
=2305（A ）
2.按照导体最大持续工作电流,依照《电力工程电气设计手册》选择125×8双条矩形铝导线平放，额定载流量约为2670A 。
满足热稳定要求。
进出线的选择
35kV 侧最大一回出线选择及校验
在16回出线中，最大一回出现负荷为4500KV A,以最大负荷的一条出线截面积的选择计算作为依据，其他线路一定能满足要求。 按按导体发热长期允许电流选择母线截面： Imax ≤ KIal
该回出线最大持续工作电流 ： I max
=273.1(A)
按照导体最大持续工作电流Imax ,依照《电力工程电气设计手册》选取截面为95/15mm 2钢芯铝绞线其技术数据见表5-11所示[6]。
10kV 侧最大一回出线选择及校验
在16回出线中，最大一回出现负荷为4200KV A,以最大负荷的一条出线截面积的选择计算作为依据，其他线路一定能满足要求。 按按导体发热长期允许电流选择母线截面： Imax ≤ KIal
该回出线最大持续工作电流 ： I max =254.9 (A)
按照导体最大持续工作电流Imax ,依照《电力工程电气设计手册》选取截面为70/10mm 2钢芯铝绞线其技术数据见表5-11所示[6]。
5.2 断路器的选择
5.2.1 110kV 主变侧断路器的选择
1.该回路为 110 kV 电压等级。
2.断路器安装在户外，故选户外式断路器。
3.回路额定电压Ue≥110kV 的断路器，且断路器的额定电流不得小于通过断路器的最大持续电流
I max =1.05×
N
U
S 3N =1.05×
110
331500 =173.60 (A)
4.为方便运行管理及维护，选取110kV 断路器为LW6-110Ⅰ型SF6断路器，其技术数据如下表5-1 [8]，其主要技术参数如：
表5-1 LW6-110Ⅰ型户外高压六氟化硫断路器技术数据
5.2.2 35kV 主变侧断路器的选择
35kV 侧断路器选择端口耐压高，对同一电压等级断口数目少、开断容量大、电寿命长、检修间隔周期长的SF6断路器。
1.该回路为 35 kV 电压等级。
2.断路器安装在户外，故选户外式断路器。
3.回路额定电压N U ≥35kV 的断路器，且断路器的额定电流不得小于通过断路器的最大持续电流：
m ax I
=1.05×
N
U
S 3N =1.05×
）
（0
010
135331500+?=496.0 (A)
NBr
I ≥Iz = I f2 (3)=7.60 KA
1NC I ≥2sh I =19.38 KA
4.根据以上数据选择LW8-35型户外高压六氟化硫断路器，其技术数据如下表5-2[8]
表5-2 LW8-35型户外高压六氟化硫断路器技术数据
型号 SF6气体额定压力（20℃时）（MP a ） 额定电压（kV ） 最高工作电压（kV ） 额定电流（A ） 额定开断电流（kA ） 额定失步同步电流（kA ）
动稳定电流（峰值）（K A ） 4S 热稳定电流（kA ） 额定
关合电流（峰值）（K A ） 全开断时间（S ）
LW8-35
0.45
35
40.5
160
25
6.3
63
25
63
≤0.06
5.2.3 10kV 主变侧断路器的选择
1.回路额定电压Ue≥10kV 的断路器，且断路器的额定电流不得小于通过断路器的最大持续电流
m ax I =1.05×
N
U
S 3N =1.05×
）
（0
010
110331500+??=1736.0 (A)
NBr
I ≥Iz = I f3 (3)=3.47kA
1NC I ≥3sh I =8.85 kA
2.根据以上数据选择SN10-10Ⅲ型少油户内断路器，其技术数据如下表5-3[8]
表5-3 SN10-10Ⅲ型户内少油断路器技术数据
5.2.5 母联断路器的选择
由于在该变电所的电气主接线中，110KV 侧以及35KV 侧均采用双母线接线方式，故110kV 以及35KV 侧的母联断路器的选择分别与110kV 主变侧以及35KV 主变侧断路器的选择相同。
根据额定电压，额定电流：N U ≥NS U , N I ≥MAX I ，NBr I ≥Iz , 1NC I ≥sh I 进行选择。
其中110KV 侧的母联断路器为：LW6-110Ⅰ型户外高压六氟化硫断路器。 35KV 侧的母联断路器为： LW8-35型户外高压六氟化硫断路器。 5.2.6
各电压等级出线断路器的选择
5.2.
6.1 110KV 侧出线断路器的选择
110KV 侧出线2回，负荷最大的一回为30MV A ，架空输电线路为10km 。按照其电压等级，故选择SF6断路器。
根据额定电压，额定电流：N U ≥NS U , N I ≥m ax I ，NBr I ≥Iz , 1NC I ≥sh I 进行选择。
N
U
≥NS U =110 (kV)
MAX I =
e
e
U S 305.1
=
=158.1 (A)
NBr
I ≥Iz = I f4 (3)=9.66(kA)
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
变电站课程设计
第一章 主变的选择 1、1 设计概念 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。 变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。 变电站电气主接线指变电站的变压器、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组成部分。 一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。 1.2 初步方案选定 1. 2.1负荷分析计算 根据任务书可知初建变送容量MVA S 35001=，且预测负荷增长率%4=W 每年，所以有如下每年的负荷变化量。 MVA S 3501= MVA S W S 364350%)41(1)1(2=?+=+= 2)1(3W S +==1S 350%)41(2?+56.378=MVA 3 )1(4W S +=350%)41(13?+=S 702.393=MVA MVA S W S 450.409350%)41(1)1(544=?+=+= MVA S W S 829.425350%)41(1)1(655=?+=+= MVA S W S 862.442350%)41(1)1(766=?+=+= 576.460350%)41(1)1(877=?+=+=S W S MVA 1.2.2 主变压器台数、容量的确定 （1）台数的确定 根据变电站主变压器容量一般按5——10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑
电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师：江静 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识，初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目： 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料：1变电所的建设规模 ⑴类型：降压变电气 ⑵最终容量和台数：2×31500kV A：年利用小时数：4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用：一般性终端变电所； ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV，出线回路数2回，分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量：2800 MV A； 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线，最大输送2MW，COSΦ＝0.8，各回出线的最小负荷 按最大负荷的70％计算，负荷同时率取0.8，COSΦ＝0.85，Tmax＝4200小时/年； ⑵24回中含预留2回备用； ⑶所用电率1％ 4、环境条件 该所位于某乡镇，有公路可达，海拔高度为86米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－10℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为1℃； 年雷暴日数为58.2天。 四、设计内容
1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案（列表比较） ⑷计算短路电流（包括计算条件、计算过程、计算成果） ⑸选择高压电气设备（包括初选和校验，并列出设备清单）。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容（数量的规格）及其连接，设备在柜内的大致部位，以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天：布置任务、介绍电气设备选择 第二天：电气主接线最佳方案的确定 第三天：短路电流计算 第四、五天：电气设备选择 第六天：绘制电气主接线图 第七天：绘制10kV配电装置订货图
目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则：. (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (11) 附录 A 主接线图另附图 (12) 附录 B 短路电流的计算 (12) 附录C :电气校验 (15)
、尸■、■ 前言 1、设计内容：（原始资料16） 1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos =0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA T max=200MW （4）当地最高温度41.7 C,最热月平均最高温度32.5 C,最低温度-18.6 C, 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3 C。 （5）厂用电率为8%厂用电电压为6KV发电机出口电压为15.75KV。 6）本变电站地处8度地震区。 7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2X 200 MW=40MW最大机组容量200 MW 向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到： 1）巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。 2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。
35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)
广西大学行健文理学院 课程设计 题目：35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师： 设计时间：2015年12月28日-2016年1月8日
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算
变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷
10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳
变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
新疆农业大学机械交通学院 《发电厂电气设备》 课程设计说明书 题目 220kV/35KV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化122班 学号： 123736211 学生姓名：孔祥林 指导教师：李春兰艾海提·塞买提 时间： 2015年12月
目录 概述 (1) 1.电气主接线的设计 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 2 主要电气器件选择汇总表 (2) 3短路电流的计算 (2) 3.1短路电流 (2) 3.1.1短路电流计算的目的 (2) 3.2 各回路最大持续工作电流 (3) 3.3短路电流计算点的确定 (3) 3.3.1 当K1点出现短路时 (5) 3.3.2当K2点出现短路时 (6) 4电保护分类及要求 (7) 5电力继电器继电保护 (8) 5.1电力变压器故障及不正常运行状态 (8) 5.2 电力变压器继电保护的配置原则 (8) 6选用变压器继电保护装置类型 (9) 7选用的母线继电保护装置类型 (9) 8各保护装置的整定计算 (10) 8.1变压器纵差保护整定计算及其校验 (10) 8.1.1差动继电器的选型 (10) 8.1.2纵差动保护的整定计算 (10) 8.1.3差动保护灵敏系数的校验 (11) 8.2变压器过电流保护的整定计算 (12) 8.2.1 DL-21CE型电流继电器 (12) 8.2.2过电流保护整定原则 (12) 8.2.3过电流保护整定的动作时限器 (13) 8.2.4保护装置的灵敏校验 (13) 8.2.5过电流保护整定计算 (13) 8.3过负荷保护 (15) 8.4变压器一次侧零序过电流保护的整定计算 (15) 8.4.2 DS-26E型时间继电器 (15) 8.4.2零序电流的整定计算 (16) 9防雷保护 (17) 10心得体会 (17) 参考文献： (18)
发电厂电气部分试题 一.填空题（20分） 1.火力发电厂可分为（）和（）。 2.发电厂中生产和分配电能的设备称为（）。 3.主接线中，为了检修出线断路器，不致中断该回路供电，可增设（）和( )。 4.变电所中，联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选（）为宜。 5.发电厂厂用电系统接线通常采用（）。 6.对于容量在（）及以上的发电机－变压器单元的连接母线采用全连式分相封闭母线。 7.导体的散热过程，就其物理本质而言，可分为（）、（）和（）。 8.电弧燃烧过程中，去游离的两种形式为（）和（）。 9.隔离开关的主要用途有（）、（）和（）。 10.电流互感器按照安装方式可分为（）、（）和（）。 11．对电气主接线的基本要求，概括地说应该包括（）、（）和（）三个方面。 二．选择题（10分） 1．枢纽变电所的特点是：（） a．全所停电后将引起终端用户停电； b. 全所停电后将引起区域电网解列； c. 全所停电后将引起地区供电中断； d. 全所停电将引起系统解列，甚至出现瘫痪。2．同一回路的断路器与隔离开关的操作顺序为：（） a．送电时先合隔离开关，后合断路器；停电时先断开断路器，后断开隔离开关； b．送电时先合断路器，后合隔离开关；停电时先断开隔离开关，后断开断路器； c．都对； d. 都不对。 3．具有二条进线与二条出线时，采用3/2接线和4角形接线相比较：（）a．3/2接线多用二台断路器； b. 3/2接线少用二台断路器； c. 两种接线断路器数量相同； d．都不对。 4. 水电厂和变电所中，厂用备用电源的设置方式通常为：（） a．明备用方式； b. 暗备用方式； c．都有； d. 都不对。 5．短路电流在三相导体中产生的最大电动力在：（） a． A相； b. B相； c. C相； d. 都不对。 6．导体正常工作时，产生的损耗有：（） a．介质损耗； b. 电阻损耗； c. 磁滞损耗和涡流损耗； d. 都有。 7．电流互感器的误差与二次负载阻抗的关系为：（） a．与二次负载阻抗平方成正比； b. 与二次负载阻抗成正比； c．与二次负载阻抗平方成反比； d. 与二次负载阻抗成反比。 8．熄灭交流电弧的条件－介质强度大于恢复电压是在：（） a．整个灭弧过程中； b. 触头分离瞬间； c. 电弧开始瞬间； d. 电弧熄灭瞬间。 9．安全净距中的E值是指：（） a．无遮拦裸导体至地面的距离； b. 带电部分与建筑物之间的距离； c．通向屋外的出线套管至屋外通道的距离； d. 不同相带电部分之间距离。 10．通过分析导体长期通过电流的发热过程，可以计算出导体的（） a．载流量； b. 最高温度； c. 最大电动力； d. 截面积。
青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：工厂供电课程设计 系部：机电工程系 专业班级： 学号： 学生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2017年7 月2 日
目录 1绪论 (1) 2 110kV变电所线路设计 (2) 2.1 变电站在电力系统中的作用 (2) 2.2主接线的选择 (2) 3设计电力变压器 (3) 3.1负荷计算 (4) 3.2变电所变压器的选择 (5) 4主接线图及仿真 (6) 5变电所电气设备选择 (8) 5.1断路器与隔离开关的选择 (8) 5.2互感器的选择 (8) 5.3熔断器的选择 (9) 5.4母线的选择 (9) 结论 (11) 致谢 (13) 参考文献 (14)
1 绪论 本次设计为110kv变电所设计，变电所是发电厂与用电负荷的重要联系，用来升降电压、聚集以及分流电能的作用。变电站的安全性能的运转与人民生产生活密切相关。变压 器与主接线的方案的确定是本次变电所设计规划的核心的一个环节，设计连线体现变电所的应用，建造消耗，是否正常没失误的动作，能够检查处理的目的要求；我对其主要分析跟探讨了110KV变电所线路连线的重点和要求，主要研究110kV变电所要求的目的、看点、设计重点、如何区别工具等。
2 110kV变电所线路设计 2.1 变电站在电力系统中的作用 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厂（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。 本次设计建设一座110KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择。 本工程初步设计内容包含变电所电气设计，变电所从110KV侧某变电所受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。 2.2主接线的选择 根据本次设计要求，以惜福镇为地点，建一座110KV变电所，调查，研究查资料，35KV的用电要求，基本满足二级供电要求可采用内桥式接线和单母线分段接线。
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
成绩 课程设计说明书 题目110/10kV变电所电气部分课程设计 课程名称发电厂电气部分 院(系、部、中心)电力工程学院 专业继电保护 班级 学生姓名 学号 指导教师李伯雄 设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日
目录 一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分 析 (1) 二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1) 三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3) 四、分析确定所用电接线方式 (6) 五、进行互感器配置 (6) 六.短路计算 (9) 七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10) 八、选择10kV硬母线 (13)
一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用 1.1.1 变电所的分类 枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所 1.1.2 设计的C变电所类型 根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。 1.1.3 在系统中的作用 终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。 1.2、所供用户的分析 1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求 （1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。 （2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。 I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。 （3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。 1.2.2 估算C变电所的回路数目 根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。
课程设计(论文) 题目 学院名称 指导教师 职称 班级 学号 学生姓名 2013年6月14日
目录 摘要 (iii) Abstract ...................................................................................................iV 引言 (1) 1．变压器的选择 (2) 1.1主变压器形式的选择 (2) 1.2主变台数的确定 (2) 1.3主变容量的确定 (2) 1.4主变型号的选择 (3) 1.5所变压器台数的确定 (3) 1.6所变压器容量的确定 (3) 1.7所变压器型号的选择 (4) 2．电气主接线的设计 (4) 2.1电气主接线概述 (4) 2.2主接线的设计原则 (4) 2.3主接线设计的基本要求 (4) 2.4主接线设计及方案论证 (5) 2.5所接线的设计 (6) 3.短路电流的计算 (7) 3.1概述 (7) 3.2短路电流计算的方法 (8) 3.3短路电流的计算 (8) 3.4三相短路电路计算结果表 (10) 4．电气设备的选择 (10) 4.1 电气设备选择的一般原则 (10) 4.2高压断路器的参数 (11) 4.3电气设备选择的技术条件 (12) 4.4断路器和隔离开关的选择 (13) 4.5选择的断路器和隔离开关型号表 (17) 参考文献 (18)
附录 (19)
摘要：随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有三个电压等级，一个是35kV，一个是10kV以及一个0.38KV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择四台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关， 关键词： 35kV 变电所设计
110kV变电站电气一次部分课程设计
课程设计任务书 设计题目：110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远
距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18)
《发电厂电气部分》 课程设计 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 二○年月日
目录（二号字体） 1.课程设计目的 (2) 2.110KV变电站设计题目和要求 (2) 3 主变压器台数、容量、型式的选择 (3) 4 电气主接线方案的确定 (4) 5所用电设计 (8) 6短路电流的计算 (9) 7电气设备的选择 (12)
1课程设计目的 电气主接线是发电厂，变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节，而电气设备的选择是电气设计的主要内容之一。本次课设通过110/10kv变电站的设计，对变压器选择，限制短路电流的方法进行分析，通过对电气主接线经济性，灵活性，可靠性的分析，选出最优方案。 2 110KV变电站设计依据和要求 2.1依据 根据设计任务书下达的任务和原始数据设计。 2.2设计内容 为了满足该县负荷发展及电网电力交换的需要，优化该县的电网结构，拟在县城后山设计建设一座110/10的降压变电所，简称110kV变电所。 2.3电力系统概述 本变电所与电力系统联系 1、
说明 110kV变电所通过两回110kV线路接至该变电所，再与电力系统相连。这里将S 取为 j 100MVA,系统侧提供短路电流为22.17kA;按供电半径不大于5kM要求,110kV线路长度定为4.8kM。 110kV变电所在电力系统中的地位和作用 1、根据110kV变电所与系统联系的情况，该变电站属于终端变电所。 2、110kV变电所主要供电给本地区用户，用电负荷属于Ⅱ类负荷。 2.4 110kV变电所各级电压负荷情况分析 2.4.1供电方式 110kV侧：共有两回进线，由系统连接双回线路对110kV变电所供电。 10kV侧：本期出线6回，由110kV变电所降压后供电。 2.4.2负荷数据 1、全区用电负荷本期为27MW，共6回出线，每回按4.5MW计； 远期50MW，14回路，每回按3.572MW设计； 最小负荷按70％计算，供电距离不大于5kM。 =4250小时/年。 2、负荷同时率取0.85，cosφ=0.8，年最大利用小时数T max 3、所用电率取0.1%。 2.4 110kV变电所的自然条件 2.4.1 水文条件 1、海拔80M 2、常年最高温度40.3℃ 3、常年最低温度1.7℃ 4、雷暴日数——62日/年 5、污秽等级为3级 2.4.2 所址地理位置与交通运输情况 地理位置不限制，交通便利。
变电所设计课程设计
《矿山电工学》 课程设计说明书 设计题目: 35/6kv变电所设计 助学院校: 河南理工大学 自考助学专业: 机电设备与管理 姓名: 聂梦栩 自考助学学号: 040213200192 成绩: 指导教师签名: 河南理工大学成人高等教育 2O14 年 10 月 31 日
目录 摘要 ..................................................................................................................... I 第一章负荷计算与功率因数补偿 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 计算各组负荷与填表 (4) 1.3 各低压变压器的选择与损耗计算 (6) 1.3.1 机修厂、工人村与支农变压器 (6) 1.3.2 地面低压动力变压器 (6) 1.3.3 洗煤厂变压器 (6) 1.3.4 各变压器功率损耗计算 (6) 1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 (7) 1.5 功率因数补偿与电容器柜选择 (8) 1.5.1 选择思路 (8) 1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算 (8) 1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 (9) 1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量 (9) 1.5.5 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数 (10) 1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算 (10) 1.5.7 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 (10) 1.6 主变压器校验及经济运行方案 (11) 1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算 (11) 1.8 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图 (12) 第二章供电系统短路电流计算 (14) 2.1 概述 (14) 2.2 选取短路计算点并绘制等效计算图 (15) 2.3 计算各元件的标么电抗 (16) 2.3.1 电源的电抗 (16) 2.3.2 变压器电抗 (16) 2.3.3 线路电抗 (17) 2.4 计算各短路点的短路参数 (17) 2.4.1 K35点短路电流计算 (18)
农业大学机械交通学院 《发电厂电气设备》 课程设计说明书 题目 220kV/35KV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化122班 学号： 123736211 学生：孔祥林 指导教师：春兰艾海提·塞买提 时间： 2015年12月
目录 概述 (1) 1.电气主接线的设计 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 2 主要电气器件选择汇总表 (2) 3短路电流的计算 (2) 3.1短路电流 (2) 3.1.1短路电流计算的目的 (2) 3.2 各回路最大持续工作电流 (3) 3.3短路电流计算点的确定 (3) 3.3.1 当K1点出现短路时 (5) 3.3.2当K2点出现短路时 (6) 4电保护分类及要求 (7) 5电力继电器继电保护 (8) 5.1电力变压器故障及不正常运行状态 (8) 5.2 电力变压器继电保护的配置原则 (8) 6选用变压器继电保护装置类型 (9) 7选用的母线继电保护装置类型 (9) 8各保护装置的整定计算 (10) 8.1变压器纵差保护整定计算及其校验 (10) 8.1.1差动继电器的选型 (10) 8.1.2纵差动保护的整定计算 (10) 8.1.3差动保护灵敏系数的校验 (11) 8.2变压器过电流保护的整定计算 (12) 8.2.1 DL-21CE型电流继电器 (12) 8.2.2过电流保护整定原则 (12) 8.2.3过电流保护整定的动作时限器 (13) 8.2.4保护装置的灵敏校验 (13) 8.2.5过电流保护整定计算 (13) 8.3过负荷保护 (15) 8.4变压器一次侧零序过电流保护的整定计算 (15) 8.4.2 DS-26E型时间继电器 (15) 8.4.2零序电流的整定计算 (16) 9防雷保护 (17) 10心得体会 (17) 参考文献： (18)
1 引言 继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件，设备及人为因素的影响（如雷击，倒塌，内部过电压或者运行人员误操作等），电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见，危害最大的故障是各种形式的短路。 电力生产发、送、变、用的同时性，决定了它的一个过程重要性，电力系统要通过设计，组织，以使电力能够可靠，经济的送到用户，对供电系统最大的威胁就是短路故障，它给系统带来了巨大的破坏作用，因此我们必须采取措施来防范它。 继电保护装置的基本任务是：自动，迅速，有选择性将系统中的切除，使故障元件损坏程度尽量可能降低，并保证该系统相符故障部分迅速恢复正常运行。反映电器元件的不正常运行状态，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号，减负荷或者延时跳闸。 继电保护及自动化是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
发电厂220K v变电站 课程设计
目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则： (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (10) 附录A 主接线图另附图 (10) 附录B 短路电流的计算 (11) 附录C：电气校验 (14)
一、前言 1、设计内容：（原始资料16） （1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos=0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV，出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA，T max=200MW （4）当地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5℃，最低温度-18.6℃， 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3℃。 （5）厂用电率为8%，厂用电电压为6KV，发电机出口电压为15.75KV。 （6）本变电站地处8度地震区。 （7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2×200 MW=400 MW，最大机组容量200 MW，向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训 练，通过课程设计的实践达到： （1）巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。 （2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 （3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 （4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基 本技能。