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1、目录摘要1第一章 绪 论2第二章 主接线设计3第一节 电气主接线的基本知识3第二节 电气主接线的基本要求3第三节 主接线设计4第三章 负荷计算7第一节 负荷计算的目的和方法7第二节 负荷计算7第四章 短路电流计算9第一节概 述9第二节短路电流计算11第五章 电所设备的选择与校验16第一节 高压电器选择的一般要求16第二节 高压断路器的选择18第三节 高压隔离开关选择19第四节 电流互感器的选择20第五节 电压互感器的选择20第六节 高压侧避雷器选择避雷器21第七节 10KV侧主要电气设备选择22第六章 10kv 变电所电力变压器的继电保护24第一节 电力变压器的故障形式24第二节 变压器的继电
2、保护25第三节 变电所10KV配电装置母线保护25第七章 10KV 变电所的防雷与接地设计27第一节 变电站直击雷过电压保护27第二节 310KV配电装置的过电压保护28第八章 微机保护29结束语33参考文献34外文参考文献35摘要随着宾馆的发展建设，原变电所已不能满足用电需求，为改善供电质量，提高供电可靠性，并根据发展规划及负荷现状，设计10kv变电所。 关键词：变电所、短路电流、系统主接线、微机保护 Abstract: With the development of hotel , the former transformer substation cant satisfy the dem
3、and of electricity. For ameliorating quality of electric supply and enhancing dependability, and according to the develop of the programming and the status of charge, I design the ten kilovolts transformer substation. Keywords: transformer substation、short-circuit electric current、system lord knot l
4、ine、tiny-machine protection. 第一章 绪 论随着国民经济的发展，各类民用建筑以多层建筑为主，配电距离在变长，配电功率在变大，负荷密度在增加，10kv配电网络承担着重大的供配电任务。而变电所在供配电网络中起着接受、变换和分配电能的作用，所以，变电所在供配电网络中处于举足轻重的地位。 在10kv变电所设计中，主要完成以下任务：主接线方案的设计与论证；负荷计算及无功功率补偿；短路电流计算；高、低压侧配电系统设计；电气设备的选择与校验；变电所形式的确定及其内部电气平面布置设计；对电力变压器的继电保护；防雷和接地等等。 目前，在10kv变电所的设计中，普遍采用金属封闭铠装开关
5、柜设备，将变压器一、二次开关设备全部合为一体。而开关设备的发展是变电所、电力系统发展的先驱。真空开关、SF6断路器、重合器、分段器、自动配电开关、新型熔断器的出现，为变电所向小型化、智能化、免维护、易施工方向发展创造了良好的条件。随着科学技术的发展，变电所综合自动化系统运用的日益广泛，逐步融入了IT技术，借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行在线和离线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自动化。随着微机监控系统和配电自动化技术的应用，变电所内逐步实现了无人值守。这就大大减少了危险场所人为事故发生率，增强了供配电系统的可靠性和稳定性。在先进技术不断发展的今天，变电所综合自动化系统以其系统
6、化、标准化和面向未来的概念正逐步取代繁琐而复杂的传统控制保护系统。所以综合自动化是变电所发展的总方向。 考虑到人工操作与智能化操作的接合，在变电所内做微机保护设计，主要从微机保护的原理，硬、软件组成，微机保护的特点和微机保护可靠性提高的措施等方面做出叙述。 通过本次设计，要达到的目的有：巩固和提高对所学的专业理论知识的认识，并在毕业设计的实践过程中得到灵活应用；学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法，树立正确的设计思想；培养独立分析和解决实际问题的工作能力及实际工程设计的基本技能；培养查阅、使用国家规范、设计手册及其他参考资料的能力；为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作打下必要的坚实基
7、础。 第二章 主接线设计 第一节 电气主接线的基本知识 电气主接线是发电厂和变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。 主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备依一定的次序相连接的接受和分配电能的电路。而用规定的电气设备图形符号和文字符号并按照工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。 主接线可分为有母线接线和无母线接线两类。有母线接线分为单母线接线和双母线接线；无母线接线分为单元式接线、桥式接线和多角形接线。而在中、低压供配电系统中主要采用单母线接线、单元式接线和桥式接线。 主
8、接线的选择直接影响到电力系统运行的可靠性，灵活性，并对电器选择，配电装置布置，继电保护，自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各方面的因素，经过技术、经济比较后方可确定。 第二节 电气主接线的基本要求 我国变电所设计的技术规程规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，且应满足运行可靠，简单灵活，操作方便和节省投资等要求。 电气主接线的基本要求: 1、可靠性： （1）研究可靠性应注意的问题： A、应重视网内外长期运行的实践经验及其可靠性的运行分析。 B、应包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的
9、综合。 C、在很大程度上取决于设备的可靠程度。 D、考虑待设计发电厂，变电所在电力系统中的地位和作用。 （2）具体要求： A、断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 B、断路器或引线检修及引线故障时，尽量减少停远回路和停远时间，并保证对一级负荷及全部及大部分二级负荷的供电。 C、尽量避免变电所全停的可能性。 D、大机组，超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 2、灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。 （1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机，变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式，检修运行方式及特殊运行方式下的系统调度要求。 （2）检修时，可以方便地停运断路器，母
10、线及其继电保护设备进行安全检修而不致影响电力网和对用户的供电。 （3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。 3、经济性：主接线在满足可靠性，灵活性要求的前提下做到经济合理。 （1）投资省 A、主接线要求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器和电压互感器、避雷器等一次设备。 B、要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。 C、要能限制短路电流，以便选择价廉的电器设备和轻型电器。 D、如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以下终端和分支变电所可用简单接线方式。 （2）占地面积小，主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面
11、积减少。 （3）电能损失小，经济合理地选择各种电气，减少电能损失。 （4）具有未来发展和扩建的可能性。 第三节 主接线设计 一、主接线的设计依据: 1、发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用。 电力系统中的变电所有：系统枢纽变，地区重要变电所和一般变电所三种类型，一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110KV及以下。 2、发电厂、变电所的分期和最终建设规模。 变电所根据510年电力系统发展规划进行设计，一般装设两台主变压器，终端或分支变电所如只有一个电源时，可只装设一台主变压器。 3、负荷大小和重要性 （1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间
12、断供电。 （2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 （3）对于三级负荷，一般只需一个电源供电。 4、系统备用容量大小 装有两台及以上主变的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变的容量，应保证该变电所70%的全部负荷，在经过过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷供电，系统备用容量的大小将会影响运行方式的变化。在主接线设计时应充分考虑这一因素。 5、系统专业对电气主接线提供的具体资料 （1）出线的电压等级、回路数、每回路输送容量和导线截面。 （2）主变压器台数，容量和型号；变压器各侧的额定电压，阻抗等。 （3）系统的短路容量
13、或归算电抗值。 （4）变压器中性点的接地方式及接地点的选择。 （5）初期和最终变电所与系统连接方式，变电所的地理位置等。 二、几种主接线方式的介绍: 由原始资料可知，待设计的变电所为10KV开闭所，为一般变电所，它的修建目的主要是为宾馆提供可靠优质电能，根据电力工程设计手册，我们可基本选定主接线方式为： 一）单母线接线方式： 单母线接线具有简单清晰，设备小，投资小，运行操作方便，且有利于扩建等优点，但可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源；与之相接的所有电力装置，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，必须停止该回路的工作。因此，这种接线只适用
14、于6220KV系统中只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路又不多的中、小型发电厂和变电所，它不能满足、类用户的要求，但若采用成套配电装置，由于可靠性高，也可用于较重要用户的供电。 二）单母线分段： 单母线分段接线具有简单清晰，设备较少，投资较小，运行操作方便，且有利于扩建等优点，并可提高供电可靠性和灵活性。对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路。由两个电源供电。当一段母线发生故障，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，两段母线同时故障的可能甚小，可以不予考虑。分段的数目，取决于电源数量和容量。段数分得越多，故障时停电范围越小，但使用断路器数量也越多，且配电
15、装配和运行也越复杂，通常以23段为宜，这种接线广泛用于中、小容量发电厂的610KV接线和6220KV变电所中。 三、主接线的确定: 根据提供的原始资料，电力系统的发展，和用户的需求等几方面考虑，从近期及远景的发展规划，经过比较确定采用两路10kv电源一用一备供电。两路10kv电源有两路独立电源供给，高压侧为单母线分段联络接线，10kv电源进线经一号独立变电所采用放射式引线出至本所400v段和二号独立变电所及1-5号箱式变电所。各变电所低压侧采用单母线接线。进出线均采用高压铠装电力电缆。具体主接线形式请参照图-01号。 该设计整个主接线网络采用双电源放射式结构，符合供电标准，满足对负荷密度大，供电要求较高的基本要求。 图-01第三章 负荷计算 第一节 负荷计算的目的和方法 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电器保护的重要数据。计算负荷确定得是否合理，直接影响到
