发电厂110-35-10kv降压变电所电气部分设计

第1章原始资料及其分析绪论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，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。

由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不可缺少的组成部分。

所以输送和分配电能是十分重要的一环。

变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能输送给下级负荷，是电能输送的核心部分。

其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。

若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。

可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。

因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。

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。

变电站是汇集电源、升降电压和分配电力场所，是联系发电厂和用户的中间环节。

变电站有升压变电站和降压变电站两大类。

升压变电站通常是发电厂升压站部分，紧靠发电厂，降压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。

这里所设计得就是110KV降压变电站。

它通常有高压配电室、变压器室、低压配电室等组成。

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的短路、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有利于延长使用寿命，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。

题目：110/35/10kV变电站及线路继电保护设计和整定计算指导老师：作者：学号：专业：年级：摘要电力系统的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。

但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。

继电保护（包括安全自动装置）是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。

许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严重后果。

因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。

为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。

做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。

本文详细地讲述了如何分析选定110kV电网的继电保护（相间短路和接地短路保护）和自动重合闸方式，以及变压器相间短路主保护和后备保护，并通过整定计算和校验分析是否满足规程和规范的要求。

本次设计不对变电站的一、二次设备进行选择。

关键词：继电保护、整定、校验目录1、110kV线路L11、L12保护配置选择 (2)2、变压器1B、2B保护配置选择 (3)3、35kV线路L31-L36保护配置选择 (6)4、10kV线路L104-L1019保护配置选择 (6)5、110kV线路L11、L12相间保护整定计算 (7)6、变压器1B、2B相间保护整定计算 (12)7、35k V线路L31-L36保护整定计算 (20)8、10kV线路L104-L1019保护整定计算 (22)附图一电力系统接线图 (25)附图二系统正序网络图 (26)附图三变压器保护配置图 (27)附图四变压器保护电路图 (28)参考文献 (29)感想与致谢 (3)1、110kV线路L11、L12保护配置选择按照《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285-93）及《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》（GB50062-92）的要求，110kV中性点直接接地电力网中的线路，应按规定装设反应相间短路和接地短路的保护，110kV线路后备保护配置宜采用远后备方式，并规定：1.1 对接地短路，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定：1.1.1 宜装设带方向或不带方向的阶段式零序电流保护；1.1.2 对某些线路，当零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作后备保护。

电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计学号：同组人：时间：2011 __大学__学院电光系一、原始资料1.负荷情况本变电所为某城市开发区新建110KV降压变电所，有6回35KV 出线，每回负荷按4200KW考虑，cosφ=0.82, Tmax=4200h，一、二类负荷占50%，每回出线长度为10Km；另外有8回10KV出线，每回负荷2200KW，cosφ=0.82, Tmax=3500h，一、二类负荷占30%，每回出线长度为10km；2.系统情况本变电所由两回110KV电源供电，其中一回来自东南方向30Km处的火力发电厂；另一回来自正南方向40Km处的地区变电所。

本变电所与系统连接情况如图附I—1所示。

图附I—1 系统示意图最大运行方式时，系统1两台发电机和两台变压器均投入运行；最小运行方式时，系统1投入一台发电机和一台变压器运行，系统2可视为无穷大电源系统。

3.自然条件本所所在地的平均海拔1000m，年最高气温40℃,年最低气温-10℃，年平均气温20℃，年最热月平均气温30℃，年雷暴日为30天，土壤性质以砂质粘土为主。

4.设计任务本设计只作电气初步设计，不作施工设计。

设计内容包括：①主变压器选择；②确定电气主接线方案；③短路电流计算；④主要电气设备及导线选择和校验；⑤主变压器及出线继电保护配置与整定计算⑥所用电设计；⑦防雷和接地设计计算。

二、电气部分设计说明书（一）主变压器的选择（组员：丁晨）本变电所有两路电源供电，三个电压等级，且有大量一、二级负荷，所以应装设两台三相三线圈变压器。

35KV侧总负荷P=4.2×6MW=25.2MW，10KV侧总负荷P=2.2×8=17.6MW，因此，总计算负荷S为S=(25.2＋17.6)/0.82MVA=52.50MVA 每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二类负荷的需要，即S≥0.7 S30=0.7×52.20MVA=36.54MVA 且S≥（25.2×50%＋17.6×30%）/0.82MVA=21.80MVA 故主变压器容量选为40MVA，查附录表Ⅱ-5，选用SFSZ9—__/110型三相三线圈有载调压变压器，其额定电压为110±8×1.25%/38.5±5%/10.5KV。

110KV35KV10KV变电站主接线设计摘要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。

设计首先查阅了有关资料，收集与研究课题大量的资料，并翻译了相关的外文资料，然后对负荷分析进行了精确的计算与分析，从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV与35kV两个电压等级，用拟定方法进行比较从而确定主接线的连接方式，对主接线系统的做了设计，110KV侧选择了单母线分段接线方式，35KV单母线分段带旁路母线接线方式，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，确定了变压器用两台，容量为31500KVA,型号为SSZ9―31500/110，对无功功率补偿做了明确的计算，然后采用标幺值法对短路计算进行了分析与处理。

根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线和电压互感器，电流互感器进行了选型。

对主变压器进行整定计算与分析，对防雷部分进行了计算和分析，确定了防雷的方法,并做出了相应的原理图。

从而完成了110kV/35KV变电站电气部分的设计。

关键词：变电站；变压器；电气主接线第1章概述1.1 变电站地址概况本设计要设计的变电站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。

1.2 变电站的意义从我国电网实际运行的情况出发，根据现有电网的特点，结合地区电力负荷的发展，城市发展态势及负荷预测的分析对我国一些地区电网电压等级选择进行技术经济分析，有110KV和35KV电网的共同发展,现阶段降压变电站及其电网主要用在负荷密度较高的地区。

就电网建设，造价分析，运行情况等方面进行，有针对性地研究了其负荷特性，高峰时期的避峰措施，注意到中高压配电网络的电压等级，网络规划的优化，与周边电网的协调配合等问题，从我国现状及发展趋势出发，对选择电网结构及配电电压进行了经济技术比较及可行性分析，提高城乡电压等级是必然趋势。

摘要此次设计的题目是“110KV降压变电站电气部分设计”。

主要任务是根据变电所运行安全性、可靠性、经济性的要求，确定主接线方案；根据35kV侧和10kV侧的负荷算出变压器容量选择主变压器；画出短路图，计算出最大运行方式下的三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流；计算各回路的最大持续工作电流，选择断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、母线等设备，并通过短路计算结果校验所选的设备；最后对主变压器进行了继电保护并计算出了整定值，使变压器安全、稳定的运行。

关键词主接线；短路电流计算；设备选择与校验；继电保护目录前言 (3)设计任务书 (4)第一章110KV变电站电气主接线设计 (5)第一节主接线设计原则 (5)第二节本变电站主接线方案的确定 (5)第二章主变压器选择 (7)第一节主变压器台数的选择 (7)第二节主变压器容量的确定 (7)第三章短路电流的计算 (9)第一节短路电流计算的目的及基本假定 (9)第二节基准值计算 (9)第三节最大运行方式下的短路电流计算 (9)第四节最小运行方式下的短路电流计算 (12)第四章电气设备的选择 (15)第一节断路器的选择 (15)第二节隔离开关的选择 (19)第三节互感器的选择 (21)第四节母线的选择 (25)第五节避雷器的选择 (29)第六节熔断器的选择 (30)第五章变电站主变压器的继电器保护设计 (33)第一节变压器瓦斯保护整定 (33)第二节纵联差动保护整定 (34)第三节变压器过负荷保护整定 (37)第四节变压器零序过电流过电压保护整定 (38)参考文献 (39)致谢 (40)前言“工业要发展，电力需先行”，电能作为一种能量的表现形式，以成为我国工农业生产中不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。

本次设计的变电站为一中型地区终端变电所，它的任务是将系统所送的110KV电压降为35KV和10KV两个电压等级供给附近用户和企业用电。

某地区变电站（110kV35kV10kV）电⽓部分初步设计某地区变电站（110kV/35kV/10kV）电⽓部分初步设计中国的国民经济的基本⾏业是电⼒⾏业，国家经济建设的兴衰成败和电⼒⾏业的发展好坏是直接联系的，作为现代的⼯业、农业、科学技术、国防，电⼒⾏业发挥了不⼩的能量。

此次电⼒系统计划及所作的是：在国家经济发展体系的统⼀安排下，开发合理、动⼒资源利⽤，运⽤少量的资⾦、成本，为国民经济和各产业和⼈民⽣活⽔平不断增长的需要，运⾏靠得住、⾜够、质地及格的电能。

所以在我的本次毕业设计中挑选了变电站电⽓部分的初步设计，是为了让更多的⼈懂得现代化变电站的设计规程、步骤和要求，策划⼀个完美的变电站。

变电站的变压器、输电线路怎样与电⼒系统相连接就是变电站电⽓主接线，之后实现输配电任务。

电⼒系统接线构成中⼀个必须的组成部分是变电站的主接线。

确定主接线，对电⼒系统的安全、稳定、灵活、经济运转及变电站电⽓设备的挑选、配电装置的安置、继电保护和控制⽅法的制定将会有很⼤的影响。

主接线的设计原则和要求主接线的设计原则(1)考虑变电站在电⼒系统的地位和作⽤在电⼒系统中，变电站的地位和作⽤是决定主接线的主要因素。

变电站是关键变电站、地域变电站、结尾变电站、企业变电站、分⽀变电站，因为个变电站在电⼒系统中的地位和功能不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也有差别。

(2)考虑近期和远期的发展规模依据近⼏年来电⼒系统发展规划进⾏变电站主接线设计。

依据负荷的⼤⼩、分布、负荷增长、地区⽹络和潮流，并刨析种种能够的运⾏⽅式，然后，确认主接线的⽅式及站衔接电源数和出线回数。

(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对⼀、⼆级负荷，必需有两个单独的电源供电，且当⼀个电源丢失后，应该保证所有⼀、⼆级负荷不中断供电；三级负荷⼀般只需⼀个电源供电。

(4)考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的台数和容量，对变电站主接线的选取会有直接的影响。

第一部分.设计说明书一、设计题目110KV降压变电站部分的设计二、所址概况1、变电站的电压等级 110/35/10KV2、电力负荷水平35KV电压级：共计4回出线，2回最大输送功率6MW，送电距离30公里；2回最大输送功率8MW，送电距离25公里，功率因数COSΦ =0.83，一、二类负荷所占比重65％。

10KV 电压级：共计12回出线，5回最大输送功率1.5MW，送电距离8公里；7回最大输送功率1.3MW，送电距离10公里，功率因数COS Φ=0.78，一、二类负荷所占比重60％.变电站综合负荷曲线见图一，其中最大负荷同时率为0.9，负荷曲线上部为冬季213天，下部为夏季152天。

3、系统情况系统接线图及参数见图二，系统最小运行方式为接线图左边电源侧停运一台100MW机组；系统中性点接地方式为两台主变只一点接地；110KV侧两回架空进线方向，正西一回，西南一回；35KV侧出线方向正北两回，东北两回；10KV侧出线方向待定。

4、自然条件：站址为农田，土质为砂质粘土；海拔150米；地震裂度为4，处于IV 类气象区；污秽等级为1；土壤电阻率50Ω/m.三、负荷情况：第二章：负荷分析1、一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。

一级负荷要求有两个独立电源供电。

2、二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。

二级负荷应由两回线供电。

但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。

3、三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。

三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。

4、35KV侧：ΣP1＝8MW+6MW＝14MW计及五年规划14MW*1.276=17.86 MWΣQ1=8000*0.64+6000*0.64=8960Kvar5、10KV侧：ΣP2＝1.5MW+1.3MW＝2.8MW计及五年规划2.8MW*1.276=3.57MWΣQ2=1500*0.809+1300*0.809=2265KvarΣP＝ΣP1+ΣP2=17.86MW+3.3.57MW=19.32MWΣQ=ΣQ1+ΣQ2=8960+2265=11225Kvar 17.86/0.83=21.20MVA3.57/0.78=4.58MVA所以：ΣS＝21.20+4.58=25.78MVA 变电站用电按总负荷的0.4%计25.78*0.4%=0.103MVA 考虑线损：25.88*35%=0.776MW本站总负荷为：ΣS=25.78+0.103+0.776=26.66MVA第三章主变压器的选择（参考资料：《电力工程电气设计手册》电器一次部分，第五章：主变压器选择）一、主变台数的确定对于大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。

毕业设计课题名称：110、35、10kV变电所电气部分设计设计时间：2009年12月系部：电子信息工程系班级：**************姓名：********指导老师：********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,此变电站有两个电压等级，一个是35kV，一个是10kV。

同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。

本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也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。

关键词 35kV 变电所设计附件3：宁东教育系统2015年教师节表彰奖励人员推荐表个人简介潘慧芬，女，小学数学高级教师，专科学历。

自1990年毕业至今25年，一直扎根矿区学校，担任小学数学双班教学工作，对待工作认真、负责，教改意识强烈，教学方法灵活多样，所带班级学生的成绩一直名列前茅。

个人教育理念爱是教学成功的基础创新是教育的希望教而不言则浅研而不教则空------------记宁东一小潘慧芬先进事迹宁东教育系统关于收集“优秀教师”、“优秀教育工作者”等先进个人事迹材料的通知各中小学、幼儿园：在第31个教师节即将来临之际，为庆祝广大教师自己的节日，充分展示各类“优秀教师”的高尚精神风貌，吸引全社会更多地关注宁东教育，加大优秀教师的宣传力度，汇聚正能量，在宁东地区树立尊师重教的良好社会风气，经宁东教育工作办公室研究决定，征集2012年以来各中小学、幼儿园受表彰的优秀教师、优秀教育工作者等先进个人事迹材料，并汇编成册。

目录摘要 (1)第一章原始资料及其分析 (2)1.1 原始资料 (2)1.2 原始资料分析 (3)第二章负荷分析 (4)2.1 负荷分析的目的 (4)2.2 待建变电站负荷计算 (5)第三章变压器的选择 (6)3.1 变电站主变压器的选择 (6)3.2 变压器类型的确定 (8)3.3 中性点的接地方式 (9)第四章电气主接线 (10)4.1 对电气主接线的基本要求 (10)4.2 电气主接线的基本原则 (11)4.3 待建变电站的主接线形式 (12)第五章短路电流计算 (17)5.1 短路电流计算的目的和条件 (17)5.2 短路电流的计算步骤和计算结果 (18)第六章继电保护的配置 (19)6.1 保护原则 (19)6.2 变电所继电保护配置 (21)第七章防雷及接地保护 (23)7.1 雷电的形式及防雷措施 (23)7.2 接地的形式及作用 (24)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)摘要本文为110kv降压变电站电气部分设计。

通过对变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV,35kv，10kV系统的主接线，然后又通过负荷计算供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，负荷计算是供电设计计算的基本依据和方法，计算负荷确定得是否正确无误，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。

短路是电力系统中较常发生的故障。

短路电流直接影响电器的安全，危害主接线的运行。

为使电气设备能承受短路电流的冲击，往往需选用大容量的电气设备。

这不仅增加了投资，甚至会因开断电流不能满足而选不到符合要求的电气设备。

因此要求我们在设计变电站时一定要进行短路计算。

同时也确定了站用变压器的容量及型号，主变的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的选择依据除了依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，及系统联系的紧密程度。

另外主变选择的好坏对供电可靠性和以后的扩建都有很大影响。

最高温度40℃，最热月最高平均气温32℃3.变电所10kV侧过电流保护动作时间为1秒4.110kV输电线路电抗按0.4Ω/km计5.发电厂变电所地理位置图（附图一）6.典型日负荷曲线（附图二）附图一发电厂变电所地理位置图G：汽轮机 QFQ－50－2，50MW COSφ=0.8，X〃d=0.124T：变压器SF7－40000/121±2×2.5%P o = 46kW P K = 174kW I o% = 0.8 U K% = 10.5 附图二典型日负荷曲线3．课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕成品提交的设计文件和图纸要求：1. 设计说明书1份2. 设计计算书1份3. 图纸：变电所主接线图4．主要参考文献1、姚春球.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社2、范锡普.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社3、陈跃.电气工程专业毕业设计指南.电力系统分册.北京：中国水利水电出版社设计说明书一、 对变电所A 在电力系统中的地位，作用及电力用户的分析： （一）变电所A 在电力系统中的地位与作用：由发电厂变电所地理位置图可以得出，变电所A 的电压等级为110kV ，重要负荷所占比例为65%，在整个供电网络中的作用为地区变电所。

即以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电所，电压一般为110kV ～220kV 。

全所停电时，仅使该地区中断供电。

（二）对电力用户的分析：由任务书中，原始资料图表可得：A 变电所的重要负荷占总负荷65%，有功功率P=22MW,有功功率因数ϕcos =0.9。

按其供电可靠性的要求，负荷被分为三个等级，Ⅰ类负荷为重要负荷，任何时候都不能停电，Ⅱ类负荷，仅在必要时可以短时间停电，其余为Ⅲ类负荷，停电时不会造成大的影响，必要时可以长时间停电。

通常，Ⅰ类负荷需要采用两个独立的电源供电，当其中的任一电源发生故障而停电时，不会影响另一个电源持续供电，保证供电连续性。