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1、变电站电气工程设计,一 概述 二 设计依据 三 所需知识 四 设计内容和方法 五 一次电气图设计 六 电气布置图设计 七 二次电气图设计 八 防雷与接地设计 九 站用电与照明设计 十 设计实例,延安750KV变电站,变电站的认识,概貌（1）,概貌（3）,概貌（2）,概貌（4）,概貌（5）,概貌 进出线塔、母线塔架、开关设备、变压器、避雷针（线、带）、室内设备等。,概貌（6）,室外高压塔架及设备（1）-超高压,室外高压塔架及设备（2）-水泥和钢架结合,室外高压塔架及设备（3）-水泥架,室外水泥高压塔架（4）-水泥架,室外高压塔架及设备（5）-钢架,室外高压塔架及设备（7）-钢管塔架,室外高压塔架
2、及设备（8）-铁塔架,室外高压塔架及设备（9）-铁塔架,塔架: 不同电压等级母线塔架角钢拼装、水泥管、钢管立柱或组合形式，门架（横担）角钢拼装，避雷针线塔架角钢拼装。安装设备塔架（基础）砼架、角钢架。,室外高压塔架及设备（10）-铁塔架,室外高压设备（1）-变压器,室外高压设备（2）-变压器,室外高压设备（3）-变压器,室外高压设备（4）-互感器,室外高压设备（5）-电流互感器,室外高压设备（5）-断路器,室外高压设备（6）-断路器,室外设备 变压器、互感器、断路器、隔离开关及操作机构等。,室外高压设备（7）-隔离开关,室内开关柜（1）,室内开关柜（2）,室内控制柜（1）,室内控制柜（2）,室
3、内设备 开关柜、控制柜、继电保护柜、信号屏等。,一 概 述,1、概念 2、变电站分类 3、变电站组成,各行各业的发展都必须以电气工程为基础，正常运行都要使用电能。同时在国家大力发展清洁能源、超高压和特高压以及直流输电、智能化电网、区域和地区性电网不断联网、各大公司就近建设电厂等举措下，新建、扩建和改造的电网数量很大、投资巨大。电网中变电站是电能输送环节中连接发电厂和用户最重要的环节，所以“电气工程”专业学生对变电站（所）知识的掌握非常必要。从“电气工程及其自动化”专业来说，变电站包含电气工程（强电部分）和自动化（弱电部分）两部分内容，本课程讲述的是电气工程方面的内容。而弱点的内容像变电站通信、
4、调度、自动化和智能化等不属于本设计的范围。,电话通信系统一般采用载波方式，内线与外线统一、使用长号和短号的模式；调度系统采用光纤通信网络，整个网络与一般外网屏蔽防止外网攻击调度系统和保密需要；自动化、数字化和智能化是采用智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）、在IEC61850通信规范基础上、实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作功能以及运行管理自动化、智能化的现代化变电站。讲述变电站电气工程设计，可以提高对所学单门、单科知识的用途和之间的联系进一步加深理解，初步掌握电气工程设计的方法和所包含的内容，并能培养学生运用知识解决实际工程问题的
5、综合能力，对进行类似的毕业设计以及实际工作都会有很大的帮助。,1、概念变电站（所）(Substation）电力系统中实现变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过变压器将各级电压的电网联系起来，是输送电能和分配电能的集结点。变电站主要分：升压变电站，主网变电站，二次变电站和配电站。电网在电力系统中，把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电网。主要由联结成网的送电线路、变电站、配电所和配电线路组成。 我国电网的体制：国家电网(25) 华北电网、华东电网、华中电网、西北电网、东北电网和南方电网(5) ，省级电网、地方电网等。,2、变电站
6、分类电压等级：中压变电站（66 kV及以下），高压变电站（110220 kV），超高压变电站（330765 kV）和特高压变电站（1000 kV及以上）。电网中的地位：枢纽变电站汇集多个电源和联络线或连接不同电力系统的变电站，位于电力系统枢纽点。电压330kV及以上、多个电源、出线回路多、变电容量大；全站停电后将造成大面积停电或系统瓦解，对运行的可靠性很重要。 中间变电站位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处，电压330220kV，汇集23个电源，全站停电将引起区域电网的解列。 终端变电站是大、中型企业的专用站，电压1035kV，12回进线。,电压阶级：一次变电站-承担由主网上第一次降压任
7、务的变电站就是一次变电站，由许多个一次变的许多出线共同形成了次级局域电网；二次变电站-承担由这个次级电网继续降压的任务的变电站。用途：电力系统变电站（输电变电站、配电变电站、换流站）、工矿企业变电站、铁路变电站(25kV），均为升压变电站或降压变电站。形式：屋外变电站、屋内变电站、半屋外变电站、地下变电站、移动变电站等。容量和馈线数：大、中、小型变电站。 有人值班否：有人值班和无人值班变电站。,3、变电站组成组成可以从所具有的设备角度，实现其功能时必须的一次系统、必要的二次系统和其他辅助功能等不同角度。主要设备：起变换电压作用的主变压器；断开和闭合电路的开关设备或六氟化硫全封闭组合电器（GIS
8、)；传输和汇集电流的母线；计量、保护和控制用的互感器、仪表、继电保护装置；防止变电站遭受直接雷击或断路器操作等引起过电压的防雷保护装置；对运行情况进行监控的信号和控制装置；保证电网安全经济运行的调度通信装置；减少线路损耗的无功补偿设备。 变电站的电压等级、功能和连接方式不同，其主要设备差异很大。,一次系统由主接线、主变压器、高、中、低压配电装置等。主接线是变电所最重要的，决定变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。分单母线、双母线和环形接线等。主变压器是最重要的设备，它的性能与配置体现变电所的先进性、经济性和可靠性。二次系统由继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等组成。
9、继电保护分系统保护和元件保护。控制方式分直接控制方式指一对一的按纽控制，对控制对象多的则控制盘数量太多、监视面太大；选控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面积较小等优点，直观性较差，中间环节多。防雷、接地、照明、通信等。,1、项目具体资料 2、相关的法规 3、新标准和规范 4、手册和标准图 5、产品样本,二 设计依据,在整个设计中必须满足如下要求： 1、符合针对性文件和资料设计委托合同、项目的立项计划、建设和土地以及环保等部门批复、气象、地质等资料。 2、符合国家和地方的法规国家、各级政府主管部门颁布的规定、条例。如电力法、节约能源法、电力供应与使用条例、供电营业规则、建设工程设计文件编
10、制深度规定。3、符合国家、行业、企业的标准和规范要求包括强制性标准、推荐标准、指导性技术文件、试行技术文件，作为电气设施制造和检验、设计、施工和验收规范等。是保证电网系统安全、可靠、经济运行的前提。,国家标准是由国家技术监督局、国家质量监督检验总局、国家标准化委员会等发布实施的。如：工程建设标准强制性条文 电力工程部分 2011版GB/T 13534-1992 电气颜色标志的代号 GB/T 18135-2008 电气工程CAD制图规则GB/T 5465.2-1996 电气设备用图形符号 GB/T 4728.7-2008 电气简图用图形符号 GB/T 7356-1987 电气系统说明书用简图的编
11、制 GB/T 6988-2008 电气技术用文件的编制GB/T 19678-2005 说明书的编制、构成、内容和表示方法GB/T 19045-2003 明细表的编制GB 50059-1992 35110KV变电所设计规范GB 50053-1992 10KV及以下变电所设计规范GB 50052-1995 供配电系统设计规范GB 50054-1995 低压配电设计规范,GB 50060-2008 3110KV高压配电装置设计规范 GB 50062-1992 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB 50063-1992 电力装置的自动测量仪表装置设计规范 GB 50217-1994 电力工程电缆
12、设计规范 GB 50260-1996 电力设施抗震设计规范 GB 50057-1994 建筑物防雷设计规范 GB 50034-2004 建筑照明设计标准 GB 50016-2006 建筑设计防火规范 GB 311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB 19517-2004 国家电气设备安全技术规范 GB 14050-1993 系统接地的型式及安全技术要求 GB 7266-1987 电力系统二次回路电气控制台基本尺寸 GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码) GB/T 13869-2008 用电安全导则 GB/T 7269-2008 电子设备控制台的布局、型式和基本尺寸,GB/
13、T 7268-2005 电力系统二次回路控制、保护装置用插箱及插件面板基本尺寸系列 GB/T 7267-2003 电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列 GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差 GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 12501-1990 电工电子设备防触电保护分类 GB/T 12501.2-1997 电工电子设备按电击防护分类 GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 16435.1-1996 远动设备及系统 接口(电气特性) GB/T 15148-2008 电力负荷管理系统技术规范 GB/T
14、25737-2010 1000 kV变电站监控系统验收规范 GB/T 26865.2-2011 电力系统实时动态监测系统 GB/T 13462-2008 电力变压器经济运行 GB/Z 25841-2010 1000 kV电力系统继电保护技术导则,行业标准由原电力部、水电部、能源部等制定发布，是最主要的依据。像导则、要求、技术条件、技术规定、设计技术规定、技术规范、管理规程、整定规程、检验规程、运行评价规程、单项技术等，涉及整个电力系统的全过程。如：DL 5009.3-1997 电力建设安全工作规程(变电所部分)DL 504-1992 电力工程规划设计任务来源代码DL 503-1992 电力工程
15、设计代码DL 5028-1993 电力工程制图标准DL 755-2005 电力系统安全稳定导则DL 5014-1992 330500kV变电所无功补偿装置设计技术规定DL/T 5026-1993 电力工程计算机辅助设计技术规定DL/T 5229-2005 电力工程竣工图文件编制规定DL/T 5365-2006 电力数据通信网络工程初步设计内容深度规定DL/T 5364-2006 电力调度数据网络工程初步设计内容深度规定DL/T 5103-1999 35KV110KV无人值班变电所设计规程,DL/T 5218-2005 220KV500KV变电所设计技术规程 DL/T 5216-2005 35K
16、V220KV城市地下变电站设计规定 DL/T 5223-2005 高压直流换流站设计技术规定 DL/T 5056-2007 变电站总布置设计技术规程 DL/T 723-2000 电力系统安全稳定控制技术导则 DL/T 5352-2006 高压配电装置设计技术规程 DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设计技术规程 DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 DL/T 5149-2001 220kV-550kV变电所计算机监控系统设计规程 DL/T 5225-2005 220KV500KV变电所通信设计技术规定 DL/T 5025-2005 电力系统数字微波通信工程设计技术规程 DL/T 5157-2002 电力系统调度通信交换网设计技术规程 DL/T 5002-2005 地区电网调度自动化设计技术规程 DL/Z 886-2004 750kV电力系统继电保护 DL/T 5147-2001 电力系统安全自动装置设计技术规定,
