变电站设计数据

发电厂电气部分课程设计题目110/10KV变电所电气部分设计 ________日期：2015.9.21目录•课程设计任务书• 110/10KV变电所设计说明书--------------------------------------❖1、简要说明所设计变电所在电力系统中的地位（终端）；❖❖2、变电所主变压器的台数、容量、具体的型号；❖❖3、采用的主接线的形式［单母线分段（B所）；❖❖4、其他高压电器：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的规格型号; •110/10KV变电所设计计算书------------------------------------ 变电所选取110kv、10kv两个短路点，计算短路电流•110/10KV变电所设计主接线图•参考文献•感谢课程设计任务书1.课程设计应达到的目的通过本次课程设计，对所学课程的知识进行强化，提高学生分析问题和解决问题的能力，拉近课堂与工程设计的距离，使学生完全掌握变电所一次部分的设计过程、主接线和配电装置的初步设计、变电所主设备的选择方法等。

2.课程设计题目及要求110/10kV变电所电气部分设计一、设计内容1.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。

2.选择待设计变电所主变的台数、容量及型式。

3.分析确定高低压主接线及配电装置型式4.分析确定所用电接线型式。

5. 进行互感器的配置。

6.进行选择设备和导体所必须的短路电流计算。

7.选择变电所高、低压侧的断路器、隔离开关。

8. 设计10kV硬母线系统。

二、有关原始数据1.变电所有关资料（110/10kV）L1 20 km, L2 22 km, L3 19 km, L4 15 km。

2.环境温度年最高温度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0.4Q /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 COS@=0.8,附图二典型日负荷曲线X〃=0.124T：变压器SF7 —40000/121±2X2.5%P = 46kW P = 174kW I% = 0.8U% = 10.5 °K3、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1张：变电所主接线图110/10KV变电所设计说明书（1B）第一章所设计变电所在电力系统中的地位电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。

**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)5.2.1 变压器电流速断保护.............................................. - 16 -5.2.2 变压器纵联差动保护.............................................. - 16 -5.2.3 变压器后备保护.................................................. - 17 -5.2.4 变压器过负荷保护................................................ - 17 -致谢.................................................................... - 18 -参考文献.................................................................. - 19 -1 原始资料分析为了计算用电负荷情况，据原始资料中最大有功及功率因数，算出最大无功，得出以下数据:对待建变电站的总体负荷分析，按系统最大运行方式分析情况如下：48(MW)87410595P 35=++++++=∑11(MW)20.60.511.20.732P 10=+++++++=∑)30.12(MV Ar 4.964.342.846.203.105.583.10Q 35=++++++=∑)7.19(MV A 1.240.370.380.750.740.492.250.97Q 10r =+++++++=∑59(MW)P P P 1035110=+=∑)37.31(MV A Q Q Q 1035110r =+=∑由以上式子可以得出：)(67.5612.304812.3048S 2235MW j =+=+=)(14.1319.71119.711S 2210MW j =+=+=69.81(MW)S S S 1035110=+=2 一次部分的相关设计设计中的一次部分设备选择来自于耀伟同学的《焦作市群英110KV 变电站电气（一次部分）设计》，本设计中不详细写出选择设备的相关过程，这里直接写出型号和相关参数。

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图 ４输入量为 电流的 电压变换器
Ｕ２＝尺￡ 日・ ＝ 尺￡ Ｈ・
设一次 电流互感器 输 出的二次额定 电流 为５ Ａ， 要 变换成最大 ±５ Ｖ 模拟 电压信 号，即 Ｕ２为 ５ Ｖ， Ｎ ￣ ＲＬ Ｈ
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０ ２ ５ ０ ｋ Ｈｚ ５ ０ ０ ｋ Ｈｚ
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图５ Ｖ Ｆ Ｃ的 电压频率关系 图
２ 、数据 采集系统的硬件构成
２． １数据采集系统 的硬件结构 示意图 数 据采集 系统 主要包括 电压形成 回路 ， 采 样保持 电路和滤 波器 电路，模拟 量多路转 换开关和模 数转换 器等功 能部分 。结构示 意 图如图 （ １ ）所 示 口 １ 。
图６ Ｖ Ｆ Ｃ的 工 作 电 路 图
图 ｌ数据采集系统的硬件结构示意 图 数据采集 系统完 成将模拟 输入量准 确地 转 换为微型机 能够识 别的数字 量 ，然后 输入 到微型机主系 统中，进行下一步的计算 。 另一 种实现 数模转 换功 能的器件 是电压 频率转换器 ＶＦ Ｃ，其结构示 意图如图 ２所示
隔离提高 Ａ ／ Ｄ 转换精度 ，抗干扰 能力强等优 点 ，因此 ＶＦ Ｃ在 电力系统微机保 护装 置中获
得 了广 泛 应 用 。 ２ ． ２ Ｖ Ｆ Ｃ型数据采集 系统 的硬件 电路
采用 Ｖ Ｆ Ｃ作为 Ａ ／ Ｄ转换器件 的模拟量数 据采集系统的原理框 图如上 图 （ ２ ）所示， 图中 只画 了一个通 道， 多个模拟量则 需要多个这样 的通道（ 计数器可以多通道共用１ 【 ３ 】 。 ２ ． ２ ． １电压 形 成 回 路 【 从电力系统 中经过 Ｔ ｖ，Ｔ Ａ 得来 的电流 ｉ ｌ 和 电压 ｕ 需要 经过 进一 步 的变 换 才能 适应 ＶＦ Ｃ 的输入 范围要求，同时，弱 电系统还要 与强电系统隔离 。 微 机保护 要从被 保护 电力线路 的电流互 感 器、 电压互感器 取得 电流 、 电压信 息，还 必 须把 这些信 息进一步变换降低到 ±５ Ｖ 的范 围内． （ １ ）输入电压的电压形成回路 把 一次电压互感器输出的二次额定 １ ０ ０ Ｖ 电压变换成最 大 ４ － ５ Ｖ模 拟电压信号，供模数 转换 芯片使用． 该功 能由 电压变换器 实现 。原

国家电网公司220kV变电站典型设计总论8.3.5 电气二次部分（1）计算机监控1）变电站监控采用目前成熟先进的具有远方控制功能的计算机监控系统，实现无人值班。

2）变电站采用具有远方控制功能的计算机监控系统，不设置远动专用设备，并简化计算机监控系统后台部分。

3）监控范围及操作控制方式监测范围：断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、电容器、站用电、直流电源、交流不停电电源、通信设备及其辅助设备、保护信号、各种装置状态信号、电气量和非电气量信号。

控制范围：断路器、电动隔离开关、电动接地开关、主变中性点隔离开关、主变有载调压开关等。

操作控制方式：操作控制功能按远方调度中心、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则设计。

4）与集控中心及调度通信计算机监控系统在确保信息安全的情况下同时与调度和集控中心实现网络通信。

远动数据传输设备冗余配置，计算机监控主站与远动数据传输设备信息资源共享，不重复采集。

5）全站仅设置一套GPS接收系统。

6）与继电保护通信继电保护信号如保护跳闸、重合闸动作、保护装置异常等信号送调度或集控中心。

原则上采用两种方式实现监控系统与继电保护的信息交换：方式1：保护的跳闸信号以及重要的告警信号采用硬接点方式接入I/O测控装置。

方式2：通过通信接口实现监控系统与保护装置之间的信息交换。

对监控系统所需保护信息量要进行优化筛减。

继电保护人员所关心的详细保护信息可通过保护故障信息子站上传至相关调度端。

故障录波数据均不上传监控。

保护及故障信息处理子站系统应与站内监控系统统筹考虑，共享保护信息。

7）防误操作闭锁功能由计算机监控系统实现，原则上不设置独立的微机防误操作闭锁装置。

8）系统网络结构计算机监控系统采用分布式网络结构，有如下两种较典型的方案，计算机监控系统采用双以太网方案时，参见图8-1。

具体在工程实施中，可根据招标结果和实际情况确定。

图8-1 220kV变电站计算机监控系统示意图（双以太网方案）计算机监控系统采用单以太网方案时，参见图8-2。