TECHNOLOGY TREND
变电站站用电源是是变电站的重要组成部分，一般分为交流系统、直流系统、通信电源系统、UPS 等。站用交流电源为整个变电站的通风、照明、动力、冷却、断路器的储能以及其他使用交流电源的电气设备供电。随着变电设备制造技术的不断进步与无人职守变电站的推广，对于站用交流电源系统的安全可靠性、经济性、自动化程度等提出了更高的要求。
1站用交流电源系统设计
根据DL/T5155—2002《220kV ～500kV 变电所所用电设计技术规程
》中第4.1.1条要求规定，220kV 变电所宜从主变压器低压侧分别引接两台容量相同，可互为备用，分列运行的所用工作变压器。只有一台主变压器时，其中一台所用变压器宜从所外电源引接。
1.1站用交流电源系统接线
双电源交流所用电系统的电源一般取自变电站内不同母线下的所用变压器或外接备用电源，采用当一个电源失电后自动切换到另一个电源的运行方式来保证供电的可靠性。装设两台容量各按全站计算负荷选择的站用变压器，可保证站用变压器的相互切换和检修方便。
目前常用的交流站用电系统的接线如下图所示：
图１１１０ｋＶ、２２０ｋＶ变电站采用ＡＴＳ低压配电屏接线示意图
站用电母线采用按站用变压器划分的单母线分段接线，即每台变压器各接一段母线。相邻两段工作母线间可配置分段或联络断路器，宜同时供电分列运行，并装设自动转换开关电器（
ATS ）。当任一母线所接的电源退出的情况下，仍可由相邻的母线段取得电源，保持供电的连续性。
1.2站用变压器选择
站用变的容量应根据站用电的负荷计算结果进行选择，负荷计算的原则为：连续运行及经常短时运行的设备应予计算，考虑到变压器的过负荷能力，不经常短时及不经常断续运行的设备不予计算。
目前负荷计算一般采用换算系数法，该方法将负荷的额定功率千瓦数换算为站用变压器的计算负荷千伏安数，电动机等动力负荷的换算系数一般为0.85，电热负荷及照明负荷的换算系数一般为1。按下式计算：
所用变压器容量计算公式为：S ≥K 1·P 1+P 2+P 3
其中：S-所用变压器容量（kVA ）；K 1-所用动力负荷换算系数，一般取K 1=0.85；P 1-所用动力负荷之和（kW ）；P 2-所用电热负荷之和（
kW ）；P 3-所用照明负荷之和（kW ）。站用变压器应采用低损耗节能型干式变压器，具有体积小、阻燃性能好、维护工作量少等特点。站用变压器联接组别宜采用Dynll 型，并使各站用变压器及站用备用变压器输出电压的相位一致。
2站用交流电源系统发展趋势
随着变电站综自化程度的越来越高以及大量无人值班站投运，相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。
针对传统变电站站用电源自动化程度不高、经济性较差、运行维护不方便的缺点，提出了站用电源交直流一体化系统解决方案，该系统对站用电源进行全面整合：将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统统一设计、管理，具有站用电源安全化、网络智能化的特点，可实现厂家站用交直流电源一体化的“交钥匙工程”。因此，结构紧凑、经济可靠的变电站交直流一体化电源模式具有广阔的应用前景。
3结语
本文通过分析变电站站用交流电源系统组成和功能特点，以及变电站常用的交流电源系统接线方式。随着变电站自动化水平的提高，变电站设备向数字化、智能化方向发展，变电站内电源系统的可靠性要求越来越高。
中国分类号：TM63
文献标识码：B
作者简介：谭炯炽，1981年生，男，广东江门人，工学硕士，电气工程师，从事变电工程设计工作。
变电站站用交流电源系统设计分析
谭炯炽
（南海电力设计院工程有限公司，广东佛山528000）
[摘要]交流所用电系统是变电站的重要组成部分，其供电可靠性直接影响到变电站设备的正常运行。本文介绍了变电站所用电系统设计
原则，包括所用电系统接线、站用变压器的选型等内容。[关键词]所用电系统；可靠性；站用变压器容量
［参考文献］
[1]DL/T 5155-2002.220kV ～500kV 变电所所用电设计技术规程[S].
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[3]DL/T 5103-1999.35kV ～110kV 无人值班变电所设计规程[S].
应用科技
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变电站的直流系统 (包头供电局，内蒙古包头 014030) 摘要：文章介绍了，它在全站都停电的情况下，通常提供2小时供电，能确保事故处理快速进行，在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠 关键词：整流；操作电源；事故照明；蓄电池直流电源； 中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)15—0090—02 由蓄电池和硅整流充电器组成的直流系统,在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供了可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源，直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。把交流电源变成直流电源称为 1 是作为继电保护及自动装置、信号设备，控制及调节设备的工作电源及断路器的跳、合闸电源。大中型变电站采 1.1
按其用电特性的不同分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷3 1.1.1 经常负荷。它是指在所有运行状态下，由直流电源不间断供电的负荷。它主要包括：①经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器；②经常点亮的直流照明灯；③经 一般说来，经常负荷在总的直流负荷中所占的比重是比 1.1.2 事故负荷。事故负荷指正常运行时由交流电源供电，当变电站的自用交流电源消失后由直流电源供电的负 1.1.3 冲击负荷。冲击负荷是指直流电源承受的短时最大电流。它包括断路器合闸时的冲击电流和当时所承受的 1.2 直 1.2.1 蓄电池直流电源。蓄电池是一个独立、可靠的直流电源，即使全站交流系统都停电的情况下，仍然在一定时间可靠供电，是变电站不可缺少的电源设备。蓄电池组通常采用110V或220V 蓄电池一般分为酸性蓄电池或碱性蓄电池两种。前者端电压较高、冲击放电电流大，适合于断路器跳、合闸的冲
变电站操作电源有关问题分析(提纲) (提纲) 1 变电站供电电源与操作电源 任何建筑物都需要有供电电源，变电站也不可能例外。变电站室内照明与办公用电以及开关柜柜内照明、除湿器等需要供电电源外，还需要由操作电源给断路器保护控制回路、信号回路、继电保护与监控装置供电，才能够保证变电站可靠运行。 为开关柜或配电间隔中的断路器、电动负荷开关与电动隔离开关操动机构储能的电源应称为储能电源，但习惯上称为合分闸电源；断路器、电动负荷开关与电动隔离开关合分闸操作回路电源称为保护与控制电源；反映断路器、负荷开关与各种隔离开关合分闸位置的信号回路，以及微机保护与监控装置信号输入回路电源称为信号电源；微机保护与监控装置本身需要的电压称为装置电源，上述储能（合分闸）回路、保护与控制回路、信号回路以及微机保护与监控装置需要的电源，总称为变电站操作电源。 开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等需要的电源，可靠性也有较高要求，但设计上与变电站操作电源还是有区别的。 2 变电站供电电源设计 1）变电站的供电电源需要设计两路电源供电，大中型变电站可设计两台所用变，可由变压器低压侧取得220／380V电源时，可设计一台所用变。小型变电站一般由变压器低压侧取得220／380V电源，同时可选用
容量为400V A以上的电压互感器，经过容量为400V A以上的100／220V 升压变压器升压后作为操作电源。 2）变电站操作电源可靠性要求非常高，需要单独设计。开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等电源；当变电站在某一建筑物内部时，可以与建筑物内部备用电源统一考虑；当变电站为独立建筑物时，供电电源由所用变引出后，需要备用电源时宜另行设计，否则会增加操作电源的容量与投资，也会影响到操作电源的可靠性。 3）直流电源有关技术指标 （1）国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）第6.3.1条规定：继电保护和安全自动装置的直流电源，电压纹波系数应不大于2%，最低电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的110%。第6.1.5条c）规定：操作回路在最大负荷时，电源引出端到断路器分、合闸线圈的电压降不应超过额定电压的10%，这里可能是针对户外变电站而言。 （2）国家标准《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》（GB ／T50062－2008）第15.3.1条规定：继电保护和安全自动装置应由可靠的直流电源装置（系统）供电。直流母线电压允许波动范围为85～110%，纹波系数应不大于1%。电压允许波动范围与《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）要求相同，纹波系数要求比其大于1%。 断路器产品样本中，弹簧储能操动机构储能电动机的电压允许波动范围为85～120%，功率为50～300W，储能时间为6～8s，所以属于短时运
(110k v变电站电气主 接线设计)
110KV电气主接线设计 姓名： 专业：发电厂及电力系统 年级： 指导教师：
摘要 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。 本设计以《35～110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35～110kV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。 关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型
目录 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 1.1.1 主接线的设计原则 (1) 1.1.2 主接线设计的基本要求 (2) 1.2主接线的设计 (3) 1.2.1 设计步骤 (3) 1.2.2 初步方案设计 (3) 1.2.3 最优方案确定 (4) 1.3主变压器的选择 (5) 1.3.1 主变压器台数的选择 (5) 1.3.2 主变压器型式的选择 (5) 1.3.3 主变压器容量的选择 (6) 1.3.4 主变压器型号的选择 (6) 1.4站用变压器的选择 (9) 1.4.1 站用变压器的选择的基本原则 (9) 1.4.2 站用变压器型号的选择 (9) 2 短路电流计算 (10) 2.1短路计算的目的、规定与步骤 (10) 2.1.1 短路电流计算的目的 (10) 2.1.2 短路计算的一般规定 (10) 2.1.3 计算步骤 (11) 2.2变压器的参数计算及短路点的确定 (11) 2.2.1 变压器参数的计算 (11) 2.2.2 短路点的确定 (12) 2.3各短路点的短路计算 (12) 2.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线) (12) 2.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线) (13) 2.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线) (14) 2.3.4 短路点d-4的短路计算 (14) 2.4绘制短路电流计算结果表 (15) 3 电气设备选择与校验 (16) 3.1电气设备选择的一般规定 (16) 3.1.1 一般原则 (16) 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。 (16) 3.1.2 有关的几项规定 (16) 3.2各回路持续工作电流的计算 (16) 3.3高压电气设备选择 (17) 3.3.1 断路器的选择与校验 (17) 3.3.2 隔离开关的选择及校验 (21)
220kv变电站直流系统 目录 1?什么是变电站的直流系统 2.变电站直流系统的配置与维护 3.直流系统接地故障探讨 4.怎样提高变电站直流系统供电可靠性 5.如何有效利用其资源 1?什么是变电站的直流系统
变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。变电站的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作，一般都采取直流电源，所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电。变电站的直流 系统被人们称为变电站的“心脏”，可见它在变电站中是多么的重要。 直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安 全运行的保证。 （1）220kv变电站直流母线基本要求： 蓄电池组、充电机和直流母线 1.设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。 2.设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。 3.直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。 4.具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸母线。 5.220kV系统设两面直流分电屏。分电屏I设1组控制小母线（KM I）、1组保护小母线（BM I）;分电屏H设1组控制小母线（KMI）、
1组保护小母线（BMI）。 6.110kV系统设1面直流分电屏，屏设1组控制小母线（KM）、1组保护小母线（BM。 7.10kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。 8 信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。 9.中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置 10.每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。 11.断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信 号系统；预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。 12.事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源；预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。 13.公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和UPS勺直流电源从直流馈线屏直接馈出。 （2）、直流系统运行一般规定： （1）、220KV变电站一般采用单母线分段接线方式，110KV变电站一般采用单母线接线方式。直流成环回路两个供电开关只允许合一个，因为母联开关在断开时，若两个开关全在合位就充当母联开关，其开关容量小，线型面积小，又不符合分段运行的规定。直流成环回路分段开关的物理位置要清楚，需要成环时应先合上母联开关再断开直流屏上的另一个馈线开关。
变电站直流系统简介 第一章直流及不间断电源系统 第一节概述 为供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷，变电站内应设由蓄电池供电的直流系统。 第二节站内直流母线接线方式简介 一、变电所直流系统典型接线 变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。双母线突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地。但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的220-500kv变电站多采用单母线分段接线。 220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-1） 220kv变电所直流系统典型接线：（如下图10-2）
二、站内直流电压特点的简介： 变电所的强电直流电压为：110V或220V，弱电直流电压为48V。 强电直流采用110V的优点： 1）蓄电池个数少，降低了蓄电池组本身的造价，减少蓄电池室的建筑面积，减少蓄电池组平时的维护量。 2）对地绝缘的裕度大，减少直流系统接地故障的机率，在一定程度上提高直流系统的可靠性。 3）直流回路中触点的断开时，对连接回路产生干扰电压，直流用110V时，能降低干扰电压幅值。 4）对人员较安全，减少中间继电器的断线故障。 强电直流采用110V的缺点： 1）变电站占地面积大，电缆截面大，给施工带来困难。
2）一般线路的高频保护的收发信机输出功率大小与直流电压有关，对长线路的保护不利。 3）交流的220V照明电源和110V的直流电源无法直接切换，需增加变压器和逆变电源，增加事故照明回路的复杂性。 4）在站内有大容量直流电动机的情况下，增大电缆截面，增加投资。 基于技术和经济上的考虑，对于采用集中控制（电缆线较长）的220-500kV 变电站，强电直流系统的工作电压宜选用220V。 当变电站规模较小或全户内的220kV变电所情况下，控制电缆长度较小时，强电直流系统的工作电压宜选用220V。 500KV变电所多采用分布式控制方式，二次设备分部控制，在主控室和分控室都设有独立的直流系统控制，电缆的长度大大缩短，变电所的蓄电池组数多。这种情况下变电所强电直流系统的工作电压宜选用110V。 三、变电站弱电直流系统的电压： 按我国的惯例，变电所弱电系统的工作电压一般采用48V，这一电压等级也符合国际标准。 第三节直流系统的绝缘监察和电压监察 一、提高直流系统 直流系统的绝缘水平，直接影响到直流系统乃至变电所的安全运行。当变电所的绝缘降低造成接地或极间短路时，将造成严重后果。 为防止直流系统绝缘水平下降危及安全运行，可采用以下对策： （1）对于直流系统直接连接的二次设备绝缘水平有严格的要求。 （2）在有条件的情况下，将保护、断路器控制用直流和其他设备用直流分开。（3）户外端子箱、操作机构，要采用具有防水、防潮、防尘、密封的结构。（4）户外电缆沟及电缆隧道要有良好的排水设施。 （5）主控室内的控制、保护屏宜采用前后带门的封闭式结构。 （6）对直流系统的绝缘水平要进行经常性的监视。 （7）采用110V的直流系统。 二、直流系统的绝缘监察 1．电磁式绝缘监查装置 利用电桥原理构成的电磁型直流系统绝缘监查装置的接线如图10-13所示。这种装置具有发出绝缘下降的信号和测量绝缘电阻值两种功能。
目录 摘要 (1) 1.电气主接线的设计原则和要求 (2) 1.1主接线的设计原则 (2) 1.1.1设计依据 (2) 1.1.2设计准则 (2) 1.1.3考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响 (3) 1.1.4考虑主变台数对主接线的影响 (3) 1.1.5考虑备用量的有无和大小对主接线的影响 (3) 1.2主接线设计的基本要求 (3) 1.2.1可靠性 (3) 1.2.2灵活性 (4) 1.2.3经济性 (4) 2主接线的设计 (4) 2.1原始材料及分析 (5) 2.2 设计步骤 (5) 2.3初步方案设计 (6) 2.4最优方案确定 (7) 2.4.1技术比较 (7) 2.4.2经济比较 (9) 心得体会 (10) 参考文献 (12)
摘要 本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。110KV 电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。 110kV、35kV和10kV三个电压等级的变电站接入系统，而电气主接线设计是一个综合性问题，必须结合电力系统和变电所的具体情况，全面分析有关因素，正确处理他们之间的关系，经过技术、经济比较、运行可靠，合理的选择主接线方案。 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。
变电站操作电源的选择 变电站操作电源断电后,控制、信号与数字式(微机保护与监控装置电源同时断电,变电站就会在无继电保护情况下运行;此时一旦发生短路事故就会引起越级跳闸,由上一级变电站的继电保护动作跳闸,从而造成全站停电,扩大停电范围,增加事故停电造成的经济损失;如果发生过电流或过负荷,继电保护拒动会烧毁变压器或相关设备。所以变电站操作电源的可靠性必须保证,变电站的负荷等级越高,操作电源的可靠性要求就越高。 1.交流操作与直流操作的选择 交流操作设备简单,价格低但可靠性也低。常规继电器式继电保护如果选用电流脱扣器,事故跳闸与操作电源无关,高压熔断器保护事故跳闸也与操作电源无关,所以可选用交流操作。 目前数字式(微机保护与监控装置已经得到广泛应,由于数字式(微机保护装置的装置电源断电后就会停止运行,而且数字式(微机监控装置只能够通过合闸与分闸线圈进行合闸与分闸操作,所以采用交流操作电源的变电站,选用数字式(微机保护与监控装置后,必须选用可靠的后备电源。目前一般选用ups不间断电源作为后备电源。但ups不间断电源不仅过载能力差,而且不适用于感性负荷。 变电站采用直流操作需要选用直流屏,价格高但可靠性也高,变电站采用数字式(微机保护与监控装置后,应优先选用直流操作。但直流电源蓄电池容量大时价格比较高。现在变电站用 小型直流电源已经开始推广,它可以分散安装于电压互感器柜或隔离柜仪表室,也可以集中组屏替代现有直流屏,当变电站开关柜数量不超过10面时可以选用小型直流电源,并采用分散安装方式。 2.操作电源的电压等级选择
由于现有ups不间断电源的标准输出电压为ac220v,所以交流操作电源电压应选用ac220v,如果选用ac110v,就要选用输出电压为ac110v的非标准ups不间断电源,会给订货与日后维护造成不必要的麻烦。直流操作电源电压有dc220v、dc110v与dc48v三种。dc220v与dc110v广泛应用于各种变电站,dc48v主要用于有配电网自 动化的环网柜与箱式变压器。 断路器曾经采用电磁操动机构,其合闸电流都大于100a,所以直流操作电源都选用dc220v。现在电磁操动机构已经被淘汰,弹簧储能操动机构与永磁操动机构的储能与合分闸操作需要的电流都非常小,一般不超过5a,所以采用直流操作时,应选用dc110v电压等级。国家建筑标准设计图集d203-1~2《变配电所二次接线》说明中已经提出采用弹簧储能操动机构后,直流操作应优先选用dc110v电压等级,但并没有引起大家的重视。 3.操作电源的容量选择 变电站操作电源容量一直没有引起设计与运行单位重视。变电站操作电源容量计算也存在许多不确定因素,设计时一般都根据经验来选择,交流操作后备电源容量一般选用1~3kva。直流 操作的直流屏蓄电池容量一般选用38~100ah。
变电站一次系统电气主接线设计研究 发表时间：2019-06-10T11:15:46.797Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：梁辰 [导读] 摘要：变电站是电力系统的重要组成部分，直接影响电力系统的安全和经济运行。 (国网经济技术研究院有限公司徐州勘测设计中心江苏徐州 221000) 摘要：变电站是电力系统的重要组成部分，直接影响电力系统的安全和经济运行。它是发电厂与用户之间的中间环节，起着交换和分配电能的作用。这要求变电站的局部设计经济合理，采用合理的电气主接线形式，并采用合适的电气设备的数量和质量。变电站布局和配电设备还必须符合国家标准。 关键词：变电站一次系统；电气主接线；设计 一、变电站短路电流的原因及危害 1、影响变电站短路电流的原因 影响变电站短路的原因主要有三种。首先是设备的原因，设备的老化以及发电机、变压器等设备的配置不合格都会导致变电站出现短路现象。 其次是因为自然原因，鸟兽、雷雨结冰等都会对变电站造成一定程度的破坏。最后还有可能是人为的因素导致的，即工作人员的不正确操作等状况。工作人员是变电器的灵魂，工作人员的操作行为不正确是非常致命的，因此工作人员要更加仔细，提高责任心，确保工作的万无一失。 2、变电站短路电流带来的危害 首先，变电站短路可能会形成很高的温度，这样就容易损坏一整套设施。并且对周围的用电情况产生影响，会导致大范围内无法正常供电，各种设施都会出现瘫痪的状况。工业生产、服务业等无法正常的运转，居民生活用电也无法得到满足，甚至对国民经济造成一定程度的损失。距离变电器较近的人，其人身安全也会受到影响，造成无法挽回的后果。 二、220kV变电站电气一次主接线设计原则 1、灵活性原则 在当前包括电网建设在内的各项建设迅速发展的背景下，变电站的电气一次主接线设计也必须要与时俱进，本着灵活性的原则进行改造与更新。 首先是220KV变电站电气设计主接线的扩建灵活，在设计中必须要考虑变电站分期建设的需求，从建设初期以及到建设完工，均必须要考虑扩建。 其次是220KV变电站电气设计主接线设计中调度灵活，变电站电气系统对主接线有明确的系统持续、正常运行的要求，通过无功补偿装置、变压器等的灵活更换、投入来保证系统安全。 最后是检修灵活与事故处理灵活，当出现故障的时候，能够迅速定位并发现问题，同时能够隔离故障部位，并迅速恢复供电，保证系统的安全、稳定运行。 2、经济性原则 在保证灵活性和可靠性的基础上，还必须要考虑220KV变电站电气一次主接线设计的经济性原则。保证在进行设计过程中能够充分考虑到各种支出和花费，并不断优化和缩减支出，保证以较低的成本获得较高质量的电气一次主接线设计，最终提出最佳主接线设计方案。 三、主变压器选择 1、主变压器形式选择 相数确定：在330kV及以下的电力系统中，通常使用三相变压器而不受运输条件的限制。 绕组数确定：当三绕组变压器的每个绕组的通过容量达到变压器额定容量的15或更多时，使用三绕组变压器。否则，绕组没有被充分利用，并且使用两个双绕组变压器在经济上更合理。 2、主变压器容量和台数确定 2.1变电所主变压器容量确定 （1）主变压器的容量一般应根据5-10年的计划负荷进行选择，并适当考虑10-30年的发展。根据城市规划，负荷性质，网格结构等综合考虑因素来确定其容量。 （2）当一个主变压器停止工作时，应考虑变压器超过两个的变电站。其余主变压器的容量满足70-80%的满负荷，并应满足I类和II类负载的供电。从以上两点来看，应满足主变压器的容量： 例：10kV侧的负荷为:Pmax=100MW，110kV侧出线负荷为:Pmax=20MW，功率因数为0.85；总的负荷为:Pmax=100+20=120MW；总的容量为:Smax=Pmax/cos?=120/0.85=141MV A；考虑到变压器本身的损耗容量，应该有5%的余量。这样变压器的容量为 S=0.75xK0xSmax(1+5%)，其中K0为同时率，一般取0.9。 所以S主=0.75x0.9x141x1.05=100MV A。 因此，根据容量选择两个SSPSL-120000三相有载分接开关。其容量比为100/100/50额定电压(kV)高压220/121/10.5。 2.2主变调压方式选择 有两种类型的电压调节方法：无功率开关，称为非激励电压调节，调节范围通常仅为10%（±2×2.5%）。另一种是负载切换称为有载电压调节，调节范围高达30%。 由于变电站的电压波动较大，因此选择有载电压调节方法以满足要求。 2.3连接组选择和中性点接地设计 变压器绕组的连接方式必须与系统电压的相位一致，否则不能并联运行。电源系统中使用的绕组用星形“Y”和三角形“D”连接。在变电站中，通常认为系统的同步并置以将诸如三次谐波的因素限制到电源。根据以上原则，主变一般是Y，D11常规接线。 在63kV及以下的系统中，由于单相接地，接地电流很小，更适合使用不接地的工作模式。220kV、110kV接地设备有一个隔离开关，一个避雷器和一个保护间隙，避雷器的额定电压不低于变压器的最大工作相电压的避雷器保护可以选择，也可以使用条形间隙保护。
110kV变电站电气主接线及运行方式 变电站电气主接线是指高压电气设备通过连线组成的接受或者分配电能的电路。其形式与电力系统整体及变电所的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。所以,主接线设计是一个综合性问题,应根据电力系统发展要求,着重分析变电所在系统中所处的地位、性质、规模及电气设备特点等,做出符合实际需要的经济合理的电气主接线。 一变电所主接线基本要求 1．1 保证必要的供电可靠性和电能质量。 保证供电可靠性和电能质量是对主接线设计的最基本要求，当系统发生故障时,要求停电范围小,恢复供电快，电压、频率和供电连续可靠是表征电能质量的基本指标,主接线应在各种运行方式下都能满足这方面的要求。 1. 2 具有一定的灵活性和方便性。 主接线应能适应各种运行状态,灵活地进行运行方式切换，能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化，在改变运行方式时操作方便,便于变电所的扩建。 1. 3 具有经济性。 在确保供电可靠、满足电能质量的前提下,应尽量节省建设投资和运行费用,减少用地面积。 1. 4 简化主接线。 配网自动化、变电所无人化是现代电网发展的必然趋势,简化主接线为这一技术的全面实施创造了更为有利的条件。 1. 5 设计标准化。 同类型变电所采用相同的主接线形式,可使主接线规范化、标准化,有利于系统运行和设备检修。 1. 6 具有发展和扩建的可能性。 变电站电气主接线应根据发展的需要具有一定的扩展性。 二变电所主接线基本形式的变化 随着电力系统的发展，调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用,变电所电气主接线形式亦有了很大变化。目前常用的主接线形式有:单母线、单母线带旁路母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、一个半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等。从形式上看,主接线的发展过程是由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。在当今的技术环境中, 随着新技术、高质量电气产品广泛应用,在某些条件下采用简单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全,变电所主接线日趋简化。因此,变电所电气主接线形式应根据可靠性、灵活性、经济性及技术环境统一性来决定。 三 110kV变电站的主接线选择 在电力系统和变电所设计中,根据变电所在系统中的地位和作用,可把电网中110kV变电所分为终端变电所和中间变电所两大类。下面就这两类变电所高压侧电气主接线模式作一分析。 3. 1 110kV终端变电所主接线模式分析
UPS在箱式变电站操作电源中的应用 摘要：通过对箱式变电站操作电源的分析，提出使用UPS作为箱式变电站高压柜操作电源的控制方案。UPS电源应用在空间狭小的箱式变电站中，能最大限度利用箱变中有限的空间，提高系统可靠性和经济性。实践证明完全能满足高压交流操作的工作特点，对大容量箱式变电在选择操作电源方面，提出了新的思路。关键词：不间断电源（UPS）箱式变电站操作电源 1 引言 在城镇电网建设中，因土地资源紧张，箱式变电站越来越多的得到了应用。箱式变电站高压侧较多采用如图1的接线方式。对于容量较大的箱式变电站，因需要安装保护装置，需要有操作电源，因箱式变电站安装直流柜操作电源不现实，所以多采取交流操作电源，操作电源一般都是采取TV（电压互感器）供电方式。 TV供电方式主要是利用TV向操作回路提供电源，为交流操作方式。操作电源采用TV供电方式有如下弊端。 图1 典型用户方案图 1、当进线柜要承担电能计量功能时，由于计量用TV必须使用独立的二次
线圈，如果计量和操作回路分别使用一组TV，则很难装在一台高压开关柜中，而且造价高。对于这种情况，往往对TV二次侧采用双绕组的方式（如图2），一组精度为0.2S级的绕组用于计量，另一组大容量绕组用于提供操作电源，有TV 直接提供220V操作电源。如果操作回路中有整流器件，将产生谐波并耦合到计量回路中，影响计量精度。 2、对于TV供电方式，当高压母线或进线发生两相或三相短路时，电压互感器安装处的残压非常低，当系统二次电压下降到低于断路器分闸线圈最低动作电压时，断路器不能完成分闸动作。 3、大容量箱式变电站都采用微机保护，而微机保护器的工作电源也是取自于TV提供的电源，当2情况发生时，将使保护器因为没有工作电源而不能正常工作。 解决上述问题经济、可靠的方法是箱式变电站的高压开关柜操作电源采用不间断电源—UPS。 2 UPS供电方式的工作原理 UPS也叫不间断电源，是由电池组、逆变器和其它电路组成，能在电网停电时提供交流电力的电源设备。 2.1 UPS的基本功能 （1）电网电压正常时，TV电压通过UPS稳压后供应给负载使用，性能好
变电站及其配电系统设计
河南机电职业学院毕业论文（实习报告） 题目：110KV变电站及其配电系统设计 所属系部：电子工程系 专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康 指导教师：梁家裴 2015年6月6日
毕业论文（实习报告）任务书 学生姓名： 专业班级：所属系部：电子工程系 题目： 任务内容： 论文撰写要求： 1、按所学专业选题，要立意求新，实用可行。 2、论文观点鲜明正确，中心突出，论据充足可靠，层次分明，结构严谨，逻辑性强。注意避免单纯罗列资料或数据，忽视论证分析的情况；避免写成描述性的记叙文章。 3、学生应独立完成论文写作，严禁抄袭他人之作，严禁请人代写。 4、论文交稿时，要求字迹工整，卷面清洁。文前列出目录，文后列出参考文献清单。 5、论文应表述自己的独立见解，尽量避免照搬照抄书中语句。 6、论文一律用统一的论文稿纸撰写，并将封面、任务书填写齐全。 时间安排： 参考资料： 指导教师签字：教研室主任签字: 年月日
毕业论文（实习报告）评审表 学生姓名： 专业班级：所属系部： 题目： 指导教师评语： 初评成绩： 指导老师签字： 年月日评审小组意见： 评审小组成员签字： 年月日终评成绩：
本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择
梁北矿北风井35kV变电站工程交直流电源设备 技术要求 一、总则 1 提供设备的厂家，应提供相应的鉴定证明文件。 2 本规范书适用于35KV变电站中的交直流电源屏。 3 本规范书提出的是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范相关条文，卖方应提供符合本规范书和相关标准的优质产品。 二、执行标准： 1、GB/T3859《半导体电力变流器》 2、DL/T5044-95《变电所直流技术规定》 三、使用条件 1、安装地点：户内 2、环境温度：-20℃--40℃ 3、海拔高度：<1KM 4、相对湿度：≤90% 5、抗震能力：水平加速度0.2g,垂直加速度0.1g 四、主要技术参数 1、输入电压：AC380V±20% 2、电网频率：50HZ±10% 3、功率因数：≥0.92 4、整机效率：≥90% 5、稳压精度：≤±0.5% 6、稳流精度：≤±0.5% 第 1 页
7、纹波系数：≤0.05% 8、输出电压：198V--320V连续可调 9、噪音：≤40db 10、测量精度：直流量≤±0.5%，交流量≤±1%。 五、功能要求 1、控制回路采用进口空开加报警接点输出，合闸回路采用进口空开加 熔断器输出，事故照明采用进口空开。 2、充电器能自动判断电池的状态，实现自动充电。 3、电池用柜体安放，外观与直流屏一致。 3、选用两路三相交流供电，具有防雷保护、交流过压、欠压、过流、 缺相、电压不平衡、失压等自动检测、显示和报警。 4、直流母线电压过高、过低、失压信号在现场应分别报出。 5、智能“四遥”系统，具有RS232、485等通讯接口，满足无人值守站 要求。系统所有信号经空接点引至端子排，通信规约按照部颁标准执行。 遥信：直流配电各输出支路空开通断状态；直流母线接地；电池组熔断器通断状态；电池充电电流过大，电池电压过/欠压；交流输入电压过高、过低、缺相、停电；合闸控制母线过/欠压、充电模块保护、故障。 遥测：直流系统母线电压、负载总电流；电池电压、电池充放电电流； 输入交流电电压；各充电模块的输出电压、输出电流；母线对地绝缘电阻。 遥调：根据监控模块的指令，调节充电模块的输出电压、输出电流。 第 2 页
《发电厂变电所二次接线(Ⅰ)》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共17个小题，每小题 2.0 分，共34.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.电气图形符号是按（ B ）状态表示的。 A.无电压、外力作用状态 B.无电压、无外力作用状态 C.有电压、无外力作用状态 D.有电压、有外力作用状态 2.“—”表示项目代号的（ A ）代号段。 A.种类代号段 B.高层代号段 C.位置代号段 D.端子代号段 3.电路图中断路器、负荷开关和隔离开关表示在（ A ）位置。 A.断开 B.合闸 4.二次接线图用于表示二次系统（ C ）。 A.工作原理 B.元器件安装位置 C.元器件间连接关系 5.电压互感器一次绕组（）接于一次回路，测量仪表、继电保护和自动装置 等的电压线圈以（ B ）形式接在二次绕组回路。 A.串联 B.并联 6.两个单相电压互感器采用V-V形接线方式，互感器一次绕组（ A ）。 A.不能接地 B.必须接地 7.变电所、110KV及以上系统的电压互感器二次侧一般采用（ A ）。 A.中性点接地 B.U相接地 C.V相接地 D.不接地 8.电压互感器的中性线和辅助二次回路中（ B ）。 A.必须装设短路保护设备 B.可以不装短路保护设备 9.中性点直接接地的电力系统中，电压互感器二次侧（ B ）交流电网绝缘 监测装置。 A.必须设置 B.不需要设置 10.灯光监视的断路器控制电路中，绿灯闪光表示断路器处于（ C ）。 A.合闸
B.跳闸 C.预备合闸 D.预备跳闸 11.当断路器控制开关手柄在“跳闸后”的水平位置，红灯闪光，表示短路器 （ C ）。 A.手动合闸 B.手动分闸 C.自动合闸 D.自动分闸 12.BC-4型冲击继电器的工作原理是（ B ）。 A.电容充放电启动极化继电器 B.电流积分原理 C.电磁继电器原理 13.直流采样指将现场模拟量信号先转换为直流电压信号，在送至A/D转换器 转换，一般是将其转换为（ A ）的直流电压。 A.0-5V B.-5V-+5V C.0-10V D D.0-15V 14.在线路较多，继电保护较复杂，容量较大的变电所，常采用（ D ）。 A.硅整流电容储能直流电源 B.蓄电池电源 C.电源变换式电源 D.复式整流电源 15.蓄电池的开路电压指电池在开路状态下的端电压。镉镍蓄电池的开路电压 为（ C ）。 A. 2.1V B. 2.16-2.18V C. 1.25V D. 1.5V 16.蓄电池电解液的温度高，容量（ A ）。 A.大 B.小 C.和温度无关 17.表征电池自放电性能的物理量是（ D ）。 A.倍率 B.时率 C.自放电率 D.荷电保持能力 二、多项选择题。本大题共10个小题，每小题 4.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.二次电气图是用于反映二次系统（ ABC ）等的一种电气工程图。
前言 我毕业设计的课题是《110kv地方降压变电站电气一次系统设计》。电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，具有同时性。110kv降压变电站作为供用网络中重要的变电一环，它设计质量的好坏直接关系到该地区的用电的可靠性和地区经济的发展，同时也影响到该地区的用电可靠性和地区的经济发展，以及工农业生产和人民生活。本次设计根据有关规定，依据安全、可靠、优质、经济、合理等的要求，为保证对用户不间断地供给充足、优质又经济的电能设计方案。 设计中存在着许多不足和失误，敬请老师批评指正，谢谢！
110KV地方降压变电站设计 摘要 由于某地区电力系统的发展和负荷增长，拟建一座110KV变电站，向该地区用35KV 和10KV两个电压等级供电。 设计要求采用35KV出线6回，10KV出线10回。基于上述条件，变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。形式上采用独立变电站。主变压器采用满足需求的三绕组变压器，一次设备的选取都充分考虑了生产的需要。在防雷上采用通用的防雷设计方法。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。变电站的设计是按照本地区5～10年后的用电量的满负荷的容量设计的，不必为将来因为容量小而再重建或扩容，一次设计到位，减少了投资，并为变电站的安全稳定供电提供了保障。 在设计中，有设计任务书、设计说明书、绘图等。 关键词：110KV变电站；电气主接线；短路电流
目录 前言 摘要 设计说明书 (4) 第一章变电站主接线方案 (5) 1.1电气主接线基本要求 (5) 1.2高压配电装置的基本接线及适用范围 (5) 1.3拟定方案 (10) 1.4主接线方案的经济比较 (16) 第二章主变压器的选择 (17) 2.1主变的选择原则 (17) 2.2变压器容量的确定 (17) 第三章短路电流计算 (18) 3.1短路电流计算的目的 (18) 3.2短路电流计算 (18) 第四章电器设备选择 (23) 4.1断路器的选择 (23) 4.2隔离开关的选择与校验 (26) 4.3 电流互感器的选择与校验 (28) 4.4电压互感器的选择与校验 (30) 4.5 避雷器的选择 (30) 4.6 绝缘子和穿墙套管的选择 (30) 4.7 母线的选择 (31) 第五章防雷保护 (34) 5.1电工装置的防雷措施 (34) 5.2避雷针保护范围的计算 (34) 第六章接地装置 (36) 6.1一般要求 (36) 6.2应当接地和不需要接地的范围 (36) 6.3对接地装置、接地电阻值的要求 (36) 6.4接地装置的敷设 (37) 第七章变电所总布置 (38) 7.1高压出线及高压配电装置的布置 (38) 7.2变压器的布置 (38) 7.3控制楼及通讯楼的布置 (38) 致谢 参考文献
毕业论文开题报告 题目禹门330kV变电站电气主系统设计学生姓名学号07170240 所在院(系) 电气工程系 专业班级电气工程及其自动化 指导教师马永翔 2011 年 3 月21 日
题目禹门330kV变电站电气主系统设计 一、选题的目的及研究意义 电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源,电能的生产、传输、储存高效、洁净，它在现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。电力是国民经济的血液，是保障我国社会主义现代化建设的骨干。它与广大人民群众的日常生活及整个社会的生存发展息息相关。随着经济的快速发展、科技水平的不断进步，对电力的需求和要求也必然日益提高。 随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的矛盾在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为国民经济的发展提供保障。眼下高新技术的发展和应用日新月异，对电能质量和供电可靠提出了新的要求，高压、超高压变电站的控制和保护系统必须适应这种新形势，因此，改善电网结构，提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度，以满足日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。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。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。 330kV高压线路是西北电力线路的主体部分，也是电网建设和电力网络改造中非常重要技术环节，所以做好330kV变电站的设计是我国电网建设的重要环节。在目前的电网建设中，尤其是在330kV变电站的建设中，土地、资金等资源浪费现象严重，存在重复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰和噪声等环保问题、电能质量差等问题已成为影响高压输变电工程建设成本和运行质量的重要因素。这已经违背了我国目前所倡导的低碳策略和可持续发展战略。所以330kV变电所需要采用节约资源的设计方案,要克服通信干扰和噪声、既要保证电能质量和用电安全等问题，同时还要满足以后电网改造简单、资源再利用率高的要求。在这种要求下，330kV变电所电气主接线简单清晰、接地和保护安全高效、建筑结构布置紧凑、电磁辐射污染最小已是大势所趋。基于此，我
变电站直流电源系统配置技术原则 上海市电力公司 2008年2月
目录 1 总则 (3) 2 适用范围 (3) 3 规范性引用文件 (3) 4 直流电源系统 (4) 4.1 蓄电池组 (4) 4.2 充电装置 (4) 4.3 微机绝缘监察装置 (5) 4.4 蓄电池检测装置 (5) 4.5独立电压告警继电器 (5) 5 直流接线方式 (5) 5.1 220kV变电站 (5) 5.2 110kV变电站 (7) 5.3 35kV变电站 (7) 6 直流系统馈线直流断路器（熔丝）级差配合 (8) 6.1 级数原则 (8) 6.2 级差原则 (9) 6.3 配合原则 (9) 6.4 短路电流计算、灵敏度校核 (9) 7 微机监控单元 (10) 附录上海电网35-220kV变电站直流回路典型配置 (11)
为了加强对上海电网变电站直流电源系统的管理，规范直流电源系统的配置管理工作，进一步提高变电站直流电源系统的运行可靠性和稳定性，特制定本技术原则。 1 总则 1.1 本配置技术原则适用于上海电网所属220kV及以下变电站直流电源系统的配置。 1.2 各类配电站的直流电源系统配置可参照此配置技术原则。 1.3 本配置技术原则自发文之日起执行，解释权属上海市电力公司。 2 适用范围 2.1 本技术原则规定了上海电网220kV及以下变电站直流电源系统的应用技术要求和设计准则。 2.2 本技术原则适用于上海电网220kV及以下变电站直流电源系统的设计和改造工作。 3 规范性引用文件 DL/T 637-1997 《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》 DL/T 724-2000 《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T 856-2004 《电力用直流电源监控装置》 DL/T 5044-2004《电力工程直流系统设计技术规程》 DL/T 5120-2000《小型电力工程直流系统设计规程》 GB 17478-2004 《低压直流电源设备的性能特性》 国家电网公司《直流电源系统技术标准》 国家电网公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求（国电发 【2000】589号）》 国家电网公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》