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1、-目录目录1第一章变压器的选择21 主变台数的确定22 变压器形式的选择23 主变容量的选择2第二章电气主接线的选择41 变电站设计规模42电气主接线基本接线分析42.1 110KV电气主线82.2 35KV电气主接线82.3 10KV电气主接线8第三章短路电流计算91 概述92 短路计算中的一般规定93 电路元件参数的计算分析93.1 基准值103.2各元件参数标么值计算103.3 网络变换103.4 标么值表示的等值网络114 三相短路电流周期分量计算125 短路点选取13第四章电气设备选择141 概述141.1 一般原则141.3 选择项目的说明142 断路器及隔离开关选择152.1 主
2、变压器110kV侧断路器及隔离开关选择152.2 主变35kV侧及分段断路器及隔离开关选162.3 主变压器10kV侧及分段断路器及隔离开关选择173母线选择18第五章继电保护及自动化装置规划设计191 继电保护在电力系统中的作用分析192 继电保护的基本要求分析193 主要设备继电保护配置203.1 变压器保护203.2 母线保护213.3 备用电源自动投入22总结23致谢24参考文献25附录26变电站主接线简图如下26第一章变压器的选择在变电所中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的主要任务。正确合理的选择变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在确保安
3、全可靠供电的基础上，还应该确保变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质才具有明显的经济意义。1 主变台数的确定为了保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变，但一般不超过两台。在本次设计中，选用两台主变压器。2 变压器形式的选择为满足运行的灵敏性和可靠性，如有重要负荷的变电所，应选择两台三绕组变压器，选用三绕组变压器占的面积小，运行及维护工作量少，价格低于四台双绕组变压器，因此三绕组变压器的选择大大优于四台双绕组变压器；若因制造和运输条件限制，在110KV的变电所中，可采用单相变压器组。当系统有调压要求是，应采用有载调压变压器。对新建的变电所，从网络运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。在本次
4、设计中，采用两台三相三绕组自冷式全密封变压器，调压方式为有载调压。3主变容量的选择考虑到一台变压器故障时其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。主变压器容量按变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。同级电压的单台降压变压器的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。在本次设计中，两台主变压器为相同容量为31.5MVA。主变压器选型及主要参数如表A。A主变压器选型及参数选择结果项目技术参数备注主变压器型号SSZ10-M-31500/110额定容量31500Kva容量比100/100/100电
5、压比及阻抗应根据实际情况选择电压比短路阻抗UK1-2%=10.5,UK1-3%=17.5，UK2-3%=6.5连接组别YNyn0d11调压方式有载调压冷却方式自冷式中性点接地方式经隔离开关接地第二章 电气主接线的选择1变电站设计规模一 变电站本期建设1台三相三线自冷式全密封有载调压变压器，容量为 31.5MVA,电压等级为110/35,最终建设两台同容量变压器。二 110KV出线；本期2回， 最终4回。三 35KV出线；本期4回，最终6回。四 10KV出线；本期7回，最终12回。五 无功补偿。最终每台主变压器配置一组4.8Mvar无功补偿并联电容器组2电气主接线基本接线分析方案一；单母接线优点
6、：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任意元件故障或检修，均须使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部母线仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电2。图1-1单母接线图适用*围：一般只适用于一台发电机和一台主变压器以下三种况：（1）6-10KV配电装置的出线回路数不超过5回；（2）35-63KV配电装置的出线回路数不超过3回；（3）110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回。方案二；单母分段接线图1-2单母分段接线图优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同断引出两个回路由两个
7、电源供电；（2）当一段母线发生故障，分开母联断路器，自动将故障隔离，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；（2）当出现为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；（3）扩建时需向两个方向均衡扩建。适用*围：（1）6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时；（2）35-63KV配电装置出线回路数为4-8回时；（3）110-220KV配电装置出线回路数为4-8回时。表1-1 单母接线和单母分段接线比较方案项目方案I 单母分段方案II 单母接线可靠性用断路器把母线分段后,对重要用户可从不同段引出两个回路,保证不
8、间断供电，可靠。灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所连接的电源，与之相连的所有电力装置在整个检修期间均需停止工作。此外，在出线断路器检修期间，必须停止该回路的供电。灵活性当一回线路故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电。方案三；双母线接线优点：（1）供电可靠。通过两组母线隔离开关得到换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路；（2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到*一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；（3）扩建方便。向
9、双母线的任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母分段那样导致出线交叉跨越；（4）便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路断开，单独接至一组母线上。图1-3 双母线接线图缺点：（1）增加一组母线时每回路就需要增加一组母线隔离开关；（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置；（3）当馈出线断路器或线路侧隔离开关故障时停止对用户供电。适用*围：当出线回路数和母线上的电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后
10、要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：（1）610KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时；（2）3563KV配电装置，当出线回路数超过8回时；或连接的电源较多、负荷较大时；（3）110220KV配电装置出线回路数为5回及以上时；或当110220 KV配电装置在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。表1-2 单母分段接线和双母接线比较方案项目方案I 单母分段方案II 双母接线可靠性用断路器把母线分段后,对重要用户可从不同段引出两个回路,保证不间断供电，可靠。供电可靠，通过两组母线隔离开
11、关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条回路和与此隔离开关相连的该组母线，其它回路均可通过另外一组母线继续运行。灵活性当一回线路故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电。调度灵活，各个电源和各个回路负荷可以任意分配到*一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。方案四；带旁路母线的单母线分段接线图1-4 带旁路母线的单母线分段接线图当检修短路器时，将迫使用户停电。尤其是电压为35KV以上的线路输入电功率较大，短路器检修需要时间较长
12、，会带来较大的经济损失，为此可增设旁路母线，可以保证重要用户的供电。适用*围：当110KV出现在6回及以上时，220KV在4回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线，在不允许停电检修断路器的殊殊场合下设置旁路母线。在本次110kV变电站部分电气设计中，综合考虑方案可靠性，灵活性和安全等问题。本次设计接线方式采用方案二；单母线分段母线连接。2.1 110KV电气主线最终4回架空进出线，2回主变压器进线，采用单母线分段连接，本期2回架空线进出线，1回主变压器进线，采用单母线连接，装设1组母线设备。2.2 35KV电气主接线最终6回架空出线，2回主变压器进线，采用单母线分段连接，本期4回架空出线
13、，1回主变压器进线，才用单母线分段连接，装设母线分断路器及2组母线设备。2.3 10KV电气主接线最终12回电缆段出线，2回主变压器进线，采用单母线分段母线；本期7回电缆段出线，1回主变压器进线，采用单母线分段母线接线，装设母线分段断路器及两组母线设备。第三章 短路电流计算1 概述短路是指相与相之间通过电弧或其它较小阻抗的一种非正常连接，在中性点直接接地系统中或三相四线制系统中，还指单相和多相接地。产生短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏。三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路以及两相接地短路。由电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路
14、较少，三相短路的机会最少，但情况较严重，应给以足够的重视。从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都可归结为对称短路的计算。在短路过程中，短路电流是变化的，其变化情况决定与系统容量的大小，短路点距电源的远近，系统内发电机是否有调压装置等因素。根据线路电流的变化情况，通常把电力系统分为无限容量系统和有限容量系统两大类。为了校验和选择电气设备及载流导体，以及为了继电保护的整定计算，常用到下述短路电流值：短路电流的冲击值，最大有效值，次暂态短路电流有效值，以及短路后不同时刻的短路电流周期分量有效值，而短路时刻由网络中的条件及所要选用设备的参数确定。2 短路计算中的一般规定（1）
15、验算导体和电器动稳定，热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规则（一般为本期工程建成后510年）。（2）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。（3）导体和电器的动稳定，热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。3 电路元件参数的计算分析3.1 基准值高压短路电流计算一般只计及各元件（即发电机、变压器、线路等）的电抗采用标准值计算。为了计算方便，通常取基准容量Sj=100MVA，或Sj=1000MVA，基准电压Uj一般用各级的平均电压，即Uj=Up=1.05Ue。当基准容量Sj（MVA）与基准电压Uj（KV）选定后，基准电流Ij（KA）与基准电抗*j（）便已确定，如下式：基准电流：基准电抗：3.2各元件参数标么值计算电路元件的标么值为有名值与基准值之比 ，采用标么值之后，相电
