题 目 35KV企业变电电气次设计
教学系部 电力工程系
专 业 发电厂电力系统
年 级
指导教师
学生姓名
学 号
20XX 年 X月 X日
目 录
原始资料分析 5
第章 接线选择 6
11接线设计原求 6
12接线拟定 7
13接线较选定 11
131技术较 11
132 济较 12
14 电设计 14
141电设求计 14
第二章 变压器选择 16
21变选择 16
211 变电站变压器台数选择原 16
212 变电站变压器台数确定 17
213 变电变压器容量确定原 17
214 设计变电变压器容量计算确定 17
215 变压器绕组数确定 18
216变压器相数确定 18
217变压器调压方式确定 18
218变压器绕组连接组确定 18
219 变压器冷方式选择 19
22变选择 20
221 变台数选择 20
222 变容量选择 20
第三章 短路电流计算 21
31短路基知识 21
32计算短路电流目 23
33短路电流实计算基假设 23
34短路电流计算步骤 23
第四章 设备选择校验 28
41电气选择般条件 28
411正常工作条件选择导体电器 29
412短路情况校验 30
42高压断路器选择校验 31
421高压断路器基求 32
422额定电流计算 32
423高压断路器选择结果校验 33
424高压熔断器选择校验 38
43 进线出线选择校验 42
431 35 kV架空线路选择校验 43
432 10 kV电缆选择校验 44
44 互感器选择配置 45
441电流互感器选择 45
442电压互感器选择 47
443互感器配置 48
第五章 补偿装置 49
51 补偿装置种类作 49
52联电容器容量计算 50
53联电容器装置容量选择求 51
第六章 变电站接防雷设计 52
61 防雷保护必 52
62变电中出现气电压种类 52
64 避雷针高度确定 53
65 变电入侵波保护 54
66 接体接网设计 56
第七章 继电保护配置 57
71继电保护基知识 58
72输电线路保护配置 58
721相间短路保护配置 59
722负荷保护配置 59
723单相接保护 59
724输电线路保护配置结果 60
73变压器保护 60
74母线保护 62
751 备电源动投入装置含义作 63
752 动重合闸装置 63
参考文献 65
致谢 66
附 图：接线图67
面布置图68
断面图69
原始资料分析
设计务
35KV企业变电电气次设计
二建变电基资料
1某企业保证供电需求设计座35KV降压变电10KV电缆车间供电次设计建成
2距离变电6KM处系统变电35KV双回架空线路设计变电供电运行方式设计变电高压母线短路功率1000MVA
3设计变电10KV侧电源考虑装设两组电容器提高功率数求预留两间隔
4变电10KV母线车间均电缆供电中车间二车间Ⅰ类负荷余Ⅱ类负荷Tmax4000h馈线负荷表示：
序号
车间名称
功功率（KW）
功功率（KVAR）
1
车间
1100
480
2
二车间
740
500
3
机加工车间
850
580
4
装配车间
1000
500
5
锻工车间
950
300
6
高压站
1400
320
7
高压泵房
750
530
8
950
700
5电负荷表示：
序号
设备名称
额定容量（KW）
功率数
台数
1
充电机
20
088
1
2
浮充电机
45
085
1
3
蓄电池室通风
30
088
1
4
屋配电装置通风
15
079
2
5
交流电焊机
11
05
1
6
检修试验电
130
08
1
7
载波
095
069
1
8
明负荷
150
9
生活电
12
6环境条件
海拔高度5074m年雷电日369空气质量优良污染历年均高气温299℃土壤电阻率ρ≤500Ω•m
第章 接线选择
11接线设计原求
发电厂变电电气接线保证电网安全济运行关键电气设备布置选择动化水二次回路设计原基础
电气接线设计原：
应根发电厂变电电力系统位作首先应满足电力系统运行济调度求根规容量期建设规模输送电压等级进出线回路数供电负荷重性保证供需衡电力系统线路容量电气设备性周围环境动化规求等条件确定应满足性灵活性济型求
电气接线求：
1 性：性客观衡量标准时运行实践接线性组合元件（包括次分二次部分）运行中性综合考虑次设备二次部分障供电影响衡量电气接线运行性般准：
（1） 断路器检修时否影响供电停电范围时间
（2） 线路断路器母线障母线检修时停电出线回路数少停电时间长短否保证重户间断供电
（3） 发电厂变电全部停电性
2 灵活性：投切发电机变压器线路断路器操作方便调度灵活电气接线灵活性求方面：
（1） 调度灵活操作方便应灵活投切某元件调配电源负荷满足系统事检修特殊运行方式调整求
（2） 检修安全应容易初期渡终接线扩建渡时次二次设备等需改造少
3 控制保护方式复杂利运行节约二次设备电缆投资适限制济型：通优化选应力做投资省占面积电损耗少满足技术求前提做济合理
（1） 投资省电气接线应简单清晰节省断路器隔离开关等次设备投资短路电流边选择价格合理电气设备
（2） 占面积电气接线设计配电装置布置创造条件便节约节省架构导线绝缘安装费运输调节许方应采三相变压器
（3） 电损耗少济合理选择变压器型式容量台数避免两次变压增加投资
12接线拟定
设计变压座35KV降压变电10KV电缆线车间供电距改变电6KM处系统变电35KV双回架空线设计变电供电运行方式设计变电高压母线短路功率1000MVA设计变电高压部分二进二出回路减少断路器数量缩占面积采桥接线外桥接线变电低压部分二进八处回路时考虑装设两组电容量预留两出线间隔10KV回路应少设10回出线中车间二车间Ⅰ类负荷余Ⅱ类负荷接线采单母分段接线单母分段接线单母分段带旁路接线综述该变电接线形式初步拟定6种图21示
图21（a）方案
图21（b）方案二
图21（c）方案三
图21（d）方案四
图21（e）方案五
图21（f）方案六
13接线较选定
131技术较
1桥线路特点：
（1）线路操作方便
（2）正常运行时变压器操作复杂
（3）桥回路障检修时全厂分列两部分两单元间失联系
桥接线试两回进线两回出线线路较长障性较变压器需常切换运行方式发电厂变电站中
2外桥接线特点：
(1)变压器操作方便
（2）线路投入切时操作复杂
（3）桥回路障检修时全厂分列两部分两单元间失联系
外桥接线适两回进线两回出线线路较短障性变压器需常切换线路穿越功率通发电厂变电站中设变电35KV回路进线6KM进线较长没穿越功率通正常运行时两台变压器需常切换较桥接线线路投入切操作方便6种设计方案中方案方案二方案三优
3单母线分段接线特点：
接线简单清晰设备少操作方便投资少便扩建够灵活接母线元件障时均整配电装置停电
4单母线分段接线特点：
单母线分段接线较简单清晰母线发生障时仅障母线段停止工作段母线继续工作两段母线成两独立电源挺高供电性重户供电段母线障检修时必须断开接该段母线支路停止工作支断路器检修时该支路必须停止工作
5单母线分段带旁路接线特点：
母线引出元件断路器保护装置需停电检修时通旁路木母线旁路断路器保护代引出元件停电加旁路母线然解决断路器保护装置检修停电问题提高供电性带负面影响
a) 旁路母线旁路断路器回路旁路隔离开关增加配电装置设备增加占增加工程投资
b) 旁路断路器代回路断路器倒闸操作复杂容易产生误操作酿成事
c) 保护二次回路接线复杂
d) 旁路代回路断路器倒闸操作需完成带旁路母线界限利实现变电值班
方案种采单母线分段接线然简单灵活性高接母线元件公章时均整配电装置停电带设变电符合均Ⅰ类Ⅱ类中药符合方案种单母线分段接线满足Ⅰ类Ⅱ类负荷供电性求
方案二方案三中采单母线分段接线两段母线成两独立电源提高供电性确保路电源发生障检修时回中断重户Ⅰ类负荷电分段母线设车间二车间出现间隔方案二方案三性较高加设旁路母线方案三出现线路断路器障检修时通旁路母线电中断相方案三供电性方案二高加设旁路母线带倒闸操作复杂等负面影响方案三灵活性低方案二终确定带设变电接线方式面方案二方案三进行济较
132 济较
1 综合投资较
该变电35KV等级明显附加费例系数a取100
②
式中包括变压器开关设备配电装置等设备费式子②知综合投资成正
方案三语方案二相方案三设条10KV母线1台旁路母联断路器隔离开关方案三中方案二中方案二综合投资Z方案三综合投资Z
2 年运行费U较
式中折旧费损耗费
式中C折旧维护检修费变配电装置取8~10水泥杆线路取5铁塔线路取4Z成正
式中电电价（常数）
双绕组变年电损耗
该变电采2台变n2
式中变压器空载损耗短路损耗
t变压器年运行时数
变压器额定容量变压器持续负荷
负荷年损耗时数决定负荷年利时数T均功率数
方案二方案三选样两台型号相变变年电损耗相
架空输电线路年电损耗
式中通线路持续功率L线路长度K线路功损耗系数方案二方案三中距变电6KM处系统变电35KV双回架空线路带设变电供电LK相架空输电线路年电损耗相
U+
损耗费相时年运行费高方案二方案三相方案二济性较优年系统发展电力系统接线性较提高220KV电网建设目标逐步实现N1N2配置样计划进行设备检修会户供电产生影响需通旁路断路器代检修断路器设备制造水提高高质量断路器断出现例现广泛采SF6断路器真空断路器运行性幅度提高旁路母线率逐年降现变电站值班方式设计趋势旁路母线值班带便新建工程中基采带旁路母线接线方式综合分析较终确定方案二该变电电气接线方式35KV高压部分采桥接线10KV低压部分采单母分段接线方式图22示：
图22
14 电设计
141电设求计
变电电系统设计设备选择直接关系变电安全运行设备
年设计变电采蓄电池作直流电源广泛采晶闸整流复式整流装置取直流电源求交流电源连续电压稳定求两电源电源引入方式接外接两种接入方式三种图23示：
图23（a）
图23（b）
图23（c）
中图23（a）两台变均外部电源引进供电性高接入电源电压较高（35KV）投资成较图23（c）变投资成低性较低图23（b）电源接入形式该变电站两台变压器发生障时号变外电源接入保证变电电正常成投资低图23（a）保证性前提优济方案变电变接线形式图23（b）示
第二章 变压器选择
21变选择
211 变电站变压器台数选择原
（1）供二类三类负荷变电站原装设台变压器
（2）供电负荷较城市变电站类负荷重变电站应选两台两台相容量变压器台变压器容量应满足台变压器停运台变压器供全部类负荷法确定类负荷占重时台变压器容量计算负荷70～80选择
（3）城市郊区次变电站果中低压侧已构成环网情况变电站装设两台宜区性孤立次变电站设计时应考虑装设三台变性规划装两台变变电站变压器基础宜变压器容量1～2级设计
212 变电站变压器台数确定
设计变电站6KM处系统变电35KV双回架空线路供电10KV电缆供车间供电该变电车间二车间Ⅰ类负荷余Ⅱ类负荷Ⅰ类负荷求高供电性Ⅰ类户通常应设置两路相互独立电源供电时Ⅱ类负荷求较高供电性选择原第2点结合设计变电站实际情况提高户供电性确定该变电站选两台相容量变压器
213 变电变压器容量确定原
（1）变电建成5～10年规划负荷选择适考虑10～20年负荷发展
（2）重变电应考虑台变压器停运余变压器计算负荷力允许时间满足ⅠⅡ类负荷供电般性变电台变压器停运余变压器应满足全部供电负荷70～80
214 设计变电变压器容量计算确定
变电变容量供电负荷（综合负荷）决定
台变压器容量计算负荷80选择
（KVA）
查表选择变压器型号SZ9800035额定容量8000＞选择变压器容量满足求
215 变压器绕组数确定
国电力系统中采变压器绕组数分双绕组普通式三绕组式耦式低压绕组分裂式等变压器设计变电35KV10KV两电压等级座降压变电宜选双绕组普通式变压器
216变压器相数确定
330KV电力系统中般应选三相变压器单相变压器组相说投资占运行规模较时配电装置结构复杂增加维修工作量设计变电谓35KV降压变电满足供电性前提减少投资选三项变压器
217变压器调压方式确定
确保变电供电量电压必须维持允许范围通变压器分接头开关切换改变变压器高压侧绕组匝数改变变实现电压调整切换方式两种：带电切换称励磁调压调整范围通常225种带负荷切换称载调压调整范围达30结构较复杂价格较贵设计变电符合均ⅠⅡ类重负荷确保供电质量较调整范围选载调压方式
218变压器绕组连接组确定
变压器连接组必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式星形三角形两种三相双绕组变压器高压侧110KV电压等级三相绕组采YN连接35KV采Y连接三相双绕组变压器低压侧三相绕组采d连接低电压侧电压等级380220V三相绕组采yn连接变电中限制三次谐波选Ynd11常规连接变压器连接组
219 变压器冷方式选择
电力变压器冷方式型号容量异般种类型：
（1） 然风冷：般适7500KVR容量变压器热量散发空气中装片状型辐射式冷器增油箱冷面积
（2） 强迫油循环水冷：容量变压器单方面加强表面冷预期冷效果采潜油泵强迫油循环水油道进行冷变压器中热量带走水源充足条件采种冷方式极利散热效率高节省材料减少变压器体尺寸套水冷系统关附件冷器密封性求较高极微量水渗入油中会严重影响油绝缘性油压应高水压01～015Mpa免水渗入油中
（3） 强迫空气冷：简称风冷式容量等8000KVA变压器绝缘允许油箱尺寸辐射器散热装置达求时常采工风冷辐射器间加装数台电动风扇风吹冷器油迅速冷加速热量散出风扇启停动控制工操作
（4） 强迫油循环导风冷：年型变压器采种冷方式利潜油泵冷油压入线圈间线饼间铁芯油中铁芯绕组中热量直接具定流速油带走二变压器层热油潜油泵抽出水冷器冷潜油泵注入变压器油箱底部构成变压器油循环
（5） 强迫油循环风冷：原理强迫油循环水冷相
（6） 水冷变压器：变压器绕组空心导体制成运行中纯水注入空心绕组中助水断循环变压器中热量带走水系统较复杂变压器价格较高
设计变电变容量8000KVA变冷方式达预期冷效果简单济选强迫空气冷简称风冷
综该变电变型号相关参数表11示：
表21
变压器型号
额定容量（KVA）
额定电压（KV）
连
接组
标号
损耗（KW）
阻抗电压（％）
空载电流（％）
高压
低压
空载
负载
SZ9800035
8000
35
105
Ynd11
984
4275
75
09
22变选择
目前供选择变压器型式油浸式干式两种者分普通干式环氧树脂浇注式等三种变压器作变具特点油浸式特点载力强屋外均布置维修简便价格便宜采油绝缘冷介质屋外必须防火防爆间时检修维护复杂干式变压器特点油防火性较布置简单布置中压开关柜附缩短电缆长度提高供电性节省间隔土建费载力低绝缘余度架空线路直接连接场合宜面遭受感应雷电压环氧树脂浇注式特点具定防尘耐潮难燃优点普通干式变更佳价格相昂贵着干式变压器生产技术断进步已生产出散热性更体积载力干式变压器
油浸式变压器屋布置需防火防爆间考虑通风散热事排油设施设计变电采干式变压器
221 变台数选择
设计变电中采2台变分接两独立引接点正常运行时分担半负荷中电源停电发生障时台变担负全部负荷
222 变容量选择
变压器负荷计算采换算系数法常短时常断续运行负荷均列入计算负荷备变压器时容量应工作变压器相
变压器容量式计算：
S≥K1∑P1+∑P2
式中 S——变压器容量（KVA）
∑P1——动力负荷（KW）
K1——动力负荷换算系数般取K1085
∑P2——电热明负荷（KW）
分析电负荷中：充电机浮充电机蓄电池室通风屋配电装置通风动力负荷交流电焊机检修实验电载波明负荷生活电电热明负荷：
（KVA）
数查表选择变型号相关参数表12示：
表22
型号
额定电压(kV)
额定容量（KVA）
连接
组
损耗（KW）
阻抗电压
空载电流
高压
低压
空载
负载
S910035
04
100
Yyn0
03
203
65
21
S9
105
04
80
Yyn0
024
125
40
18
第三章 短路电流计算
31短路基知识
电力系统正常运行方式破坏数短路障引起系统中出现正常运行时额定电流许倍短路电流数值达万甚十万安变电设计中必须全面考虑短路障种影响
变电中种电器设备必须承受短路电流作致热电动力影响损坏例断路器必须断开通短路电流电流互感器应足够电流倍数母线效验短路时承受应力接装置选择短路电流关等
短路电流较接线方案分析运行方式时必须考虑素系统短路时会出现电压降低短路点处尤严重直接危害户供电安全性性限制障范围保护设备安全继电保护装置必须整定回路通短路电流准确动作
述原短路电流计算称谓变电电气部分设计基础选择电气设备时通常三相短路电流效验继电保护动作灵敏度时两相短路单相短路电流单相接电流工程设计计算三相短路电流
32计算短路电流目
短路障电力系统正常运行影响造成果十分严重系统设计设备选择系统运行中应该着眼防止短路障发生短路障发生腰量限制影响范围短路问题直电力技术基问题设计制造安装运行维护检修等方面说必须解短路电流产生变化规律掌握分析计算短路电流方法
短路电流计算具体目
（1） 选择电气设备电气设备开关电气母线绝缘子电缆等必须具充分电动力稳定性热稳定性电气设备电动力稳定性热稳定性效验短路电流计算结果
（2） 继电保护配置整定系统中影配置继电保护继电保护装置参数整定必须电力系统种短路障进行计算分析仅计算短路点短路电流计算短路电流网络支路中分布作种运行方式短路计算
（3） 电气接线方案较选择发电厂变电接线设计中遇样情况：接线方案短路电流太致选贵重电气设备该方案投资太高合理果适改变接线采取限制短路电流措施济方案较评价方案时短路电流计算必少容
（4） 通信干扰设计110KV电压等级架空输电线时计算短路电流确定电力线架设通信线否存危险干扰影响
（5） 确定分裂导线间隔棒间距500KV配电装置中普遍采分裂导线做软导线发生短路障时分裂导线巨短路电流作相次导线间电磁力导线产生张力偏移严重情况该张力值达障前初始张力倍甚十倍导线绝缘子架构等受力影响合理限制架构受力工程
出现短路电流确定分裂导线间隔安装距离
短路电流计算目确定中性点接方式验算接装置接触电压跨步电压计算软导线短路摇摆输电线路分裂导线间隔棒承受心压力等
33短路电流实计算基假设
考虑现代电力系统实际情况进行准确短路计算相复杂时解决部分实际问题求十分精确计算结果例选择效验电气设备时般需似计算通该设备三相短路电流值简化计算实中采似计算方法种似计算法电力工程中称短路电流实计算建立系列假设基础计算结果稍偏短路电流实计算基假设：
（1） 短路发生前电力系统称三相系统
（2） 电力系统中发电机电势相角短路程中相频率正常工作时相
（3） 变压器励磁电流电阻架空线电阻相电容均略纯电抗表示次假设复数运算简化代数运算
（4） 电力系统中元件磁路饱元件参数电流变化计算应叠加原理
（5） 负荷作似估计负荷电流般短路电流似计算中离短路点较远负荷忽略计考虑短路点附容量电动机短路电流影响
（6） 短路障时金属性短路短路点阻抗零
短路障称电力系统横障断线造成障称电力系统障电力系统中仅处出现障称简单障时两处两处发生障称复杂障
34短路电流计算步骤
1该变电站接线图中掉参短路电流计算开关设备短路电流计算图31示
35kv 10 kV
电力系统 架空线路 变压器
图31
2求元件电抗标值取100MVA
线路：
变压器：
3 K1处发生三相短路时作出等值电路图图32示
0175
0175
运行方式电源短路点总电抗：
限容量电源
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路全电流效值
短路容量
运行方式电源短路点总电抗
0175
限容量电源1
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路容量
4 K2处发生三相短路时作出等值电路图33示
0175 094
0175 094
运行方式电源短路点总电抗
限容量电源1
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路全电流效值
短路容量
运行方式电源短路点总电抗
限容量电源1
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路全电流效值
短路容量
5 短路电流计算结果表
短路点
运行方式
电源
短路点电
抗标值
短路电
流周期分
量名值（KA）
击电流（KA）
全电流（KA）
短路容量S（MVA）
K1
00875
178
453
269
1140
0175
89
227
134
570
K2
056
98
249
148
179
1115
49
126
74
90
第四章 设备选择校验
41电气选择般条件
正确选择设备电气接线配电装置达安全济运行重条件进行设备选择时应根工程实际情况保证安全前提积极稳妥采新技术注意节约投资选择合适电气设备
电力系统中种电气设备作工作条件样具体选择方法完全相基求相电气设备工作必须正常工作条件进行选择短路状态校验热稳定动稳定
411正常工作条件选择导体电器
㈠额定电流
导体电器额定电流指额定周围环境温度导体电器长期允许电流（额定电流）应该回路持续工作电流：
（）
发电机调相机变压器电压降低5时出力保持变相应回路105（电机额定电流）母联断路器回路般取母线台发电机变压器母线分段电抗器应母线台发电机跳闸时保证该段母线负荷需电流出线回路考虑线路正常负荷电流（包括线路损耗）外应考虑事时 回路转移负荷
外应电器装置点条件检修运行等求导体电器进行种类（屋屋外）型式选择
㈡额定电压高工作电压
导体电器电网运行电压调压负荷变化常高电网额定电压选电器电缆允许高工作电压低接电网高运行电压：
般电缆电器允许高工作电压：额定电压220KV时115额定电压330~500KV时11实际电网运行般超11选择设备时般电器电缆额定电压低装置点电网额定电压条件选择：
㈢环境条件校核
选择电器时应考虑电器安装点环境条件温度风速湿度污秽等级海拔高度震强度覆冰厚度等条件超般电器条件时应制造部门提出求采取相应措施例海拔高度超制造部门规定值时气压力空气密度湿度相应减空气间隙外绝缘放电特性降般海拔1000~3500m范围海拔厂家规定值升高100m工作电压降1高工作电压满足求时应采高原型电气设备采外绝缘提高级产品110KV电气设备外绝缘裕度较海拔2000m
周围环境温度导体（电器）额定环境温度等时长期允许电流式修正：
式中 K——修正系数
——导体电气设备正常发热允许高温度导体螺栓连接时70℃
国目前生产电气设备额定环境温度40℃周围环境高40℃（60℃）时允许电流般增高1℃额定电流减少18进行修正环境温度低40℃时环境温度降低1℃额定电流增加05负荷超额定电流20
国生产裸导体额定环境温度25℃装置点环境温度5~50℃范围变化时导体允许通电流式修正外海拔高度升时日强度相应增加屋外载流导体计日影响时应海拔温度综合修正系数载流量进行修正
412短路情况校验
㈠短路热稳定校验
短路电流通时导体电器部件温度（发热效应）应超允许值满足热稳定条件：
式中 ——短路电流产生热效应
——短路时导体电器设备允许热效应
——时间t允许通短时热稳定电流（短时耐受电流）
㈡电动力稳定校验
电动力稳定导体电器承受短路电流机械效应力称动稳定满足动稳定条件：
式中 ——短路击电流幅值效值
——允许通稳定电流幅值效值
列种情况校验热稳定动稳定：
① 熔断器保护电器热稳定熔断时间保证验算热稳定
② 采限流电阻熔断器保护设备校验动稳定电缆印足够强度校动稳定
③ 装设电压互感器回路中裸导体电器验算动热稳定
42高压断路器选择校验
421高压断路器基求
断路器电路中担负特重务必须满足基求：
（1） 工作断路器应规定运行条件长期工作正常障情况准确误完成关合开断电路指令拒动误动造成严重果
（2） 具足够开断力断路器开断力指够安全切断短路电流力决定断路器灭弧性保证具足够热稳定动稳定开断力足发生触头跳开电弧长期续燃导致断路器身爆炸飞狐引起事扩严重果
（3） 动作快速电路发生障时快速切障电路仅缩短电力网障时间减轻巨短路电流电气设备损害增加电力系统稳定性提高系统供电性
（4） 具动重合闸性输电线路短路障时性提高电力系统运行稳定性供电性线路保护采动重合闸方式发生短路障时继电保护动作断路器跳闸切障点短路电流短时间断路器动重合闸恢复正常供电障存断路器必须立跳闸次切断短路电流求断路器第次电流灭弧快恢复灭弧力完成续次灭弧
（5） 结构简单济合理满足安全时应考虑济性求断路器结构力求简单尺寸重量轻价格合理
422额定电流计算
变压器次侧额定电流：
变压器二次侧额定电流：
运行负荷计算时：
考虑10母线出线负荷：
考虑便安装调试检修电压等级侧均选型号断路器隔离开关相差均已基准选设备
423高压断路器选择结果校验
(1) 根设备额定电压电流值查附表31
变次侧断路器选择参数图示：（35侧断路器）
型号
额定电压
高工作电压
额定
电流
额定开断电流
额定短时耐受电流
额定峰值耐受电流
额定关合电流
额定合闸时间
全开断时间
LW8405
35 KV
405 KV
1600 KA
25 KA
25KA(4S)
63 KA
63 KA
01s
006s
①热稳定校验
s
013+005018s
2500
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
③开断力
＜ 合格
④短路容量
＜56000 合格
(2)根设备额定电压电流值查表
变二次侧断路器选择参数图示：（10侧断路器）
型号
额定电压
KV
高工作电压
KV
额定
电流
KA
额定开断电流
KA
额定短时耐受电流KA
额定峰值耐受电流KA
额定关合电流KA
额定合闸时间s
全开断时间s
ZN2812
10
12
630
20
20(4S)
50
50
006
003
①热稳定校验
s
013+005018s
1600
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
③开断力
＜ 合格
④短路容量
＜6300 合格
(3)变次侧隔离开关选择参数图示：（35侧隔离开关）
型号
额定电压kV
高工作电压kV
额定电流KA
动稳定电流KA
热稳定电流KA
GW235G
35
405
600
48
20（4s）
①热稳定校验
设018s
1600
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
(4)变二次侧隔离开关选择参数图示 （10侧隔离开关）
型号
额定电压kV
高工作电压kV
额定电流KA
动稳定电流KA
热稳定电流KA
GN8
10
115
600
52
20（4s）
①热稳定校验
设018s
1600
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
(5)选择校验结果列表
序号
计算参数
选择LW8405型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
35kV
U
35kV
合格
2
工作电流
13857A
I
1600 kA
合格
3
断流容量
1140
S
56000
合格
4
动稳定校验
合格
5
热稳定校验
2500
合格
6
开断力
178 kA
额定开断力
25kA
合格
②变二次侧断路器
序号
计算参数
选择ZN2812型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
10kV
U
10kV
合格
2
工作电流
46898A
I
630 kA
合格
3
断流容量
179
S
6300
合格
4
动稳定校验
合格
5
热稳定校验
1600
合格
6
开断力
98kA
额定开断力
20kA
合格
③变次侧隔离开关
序号
计算参数
选择GW235G型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
35kV
U
35kV
合格
2
工作电流
13857A
I
600kA
合格
3
动稳定校验
合格
4
热稳定校验
1600
合格
④变二次侧隔离开关
序号
计算参数
选择GN8型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
10kV
U
10kV
合格
2
工作电流
48498A
I
600 kA
合格
3
动稳定校验
合格
4
热稳定校验
1600
合格
424高压熔断器选择校验
㈠参数选择
项目
参数
技术条件
正常工作条件
电压电流
保护特性
断流容量开断电流熔断特性熔断电流
环境条件
环境温度风速污秽海拔高度震烈度
屋时校验
(1)限流式高压熔断器般宜电网工作电压低熔断器额定电压电网中避免熔断器熔断截流式产生电压超电网允许25倍工作相电压
验算电器绝缘强度允许高级电压熔断器时应
电压折算降低额定断流容量
(2)高压熔断器熔额定电流应等熔体额定电流
(3)跌落式熔断器灭弧时会喷出量游离气体发出响声般屋外
㈡熔体选择
(1)熔体额定电流应高压熔断器保护熔断特性选择应满足保护性选择性灵敏度求非爆式熔断器具反时限电流时间特性熔体额定电流选择延长熔断时间降低灵敏度选择保证保护性选择性
选择熔体时应保证前两级熔断器间熔断器电源侧继电保护间熔断器负荷侧继电保护间动作选择性前提段保护范围发生障时应短时间没切断障电网装接保护时回路中电流负荷电流应超熔断电流
(2) 保护电力电容器高压熔断器熔体列正常情况应误熔断：
①电网电压升高波形畸形等原引起电力电容器回路电流增时
②电力电容器运行程中涌流
保护电力电容器高压熔断器熔体额定电流式选择
式中 ——系数跌落式高压熔断器取12～13限流式高压熔断器台电力熔断器时系数取15～20组电力电容器时取13～18
——电力电容器回路额定电流A
(3) 保护35kV电力变压器高压熔断器熔体列正常情况应误熔断：
①熔体通电力变压器回路工作电流时
②熔体通电力变压器励磁涌流时（般熔体通该电流时熔断时间05s校验）
③熔体通保护范围外短路电流电动机起动等引起击电流时
保护35kV电力变压器高压熔断器熔体额定电流式选择：
式中 ——系数考虑电动机起动时取11～13考虑电动机起动时取15～20
——电力变压器回路工作电流A
(4)保护电压互感器熔断器需额定电压断流容量选择必校验额定电流
(5)保护防雷电容器熔断器外高压熔断器断流容量满足保护回路短路容量求时熔断器回路中装设限流电阻等措施限制短路电流
(6)没限流作跌落式熔断器应考虑短路电流非周期分量全电流进行断流容量校验时尚需系统运行方式短路电流校验三相断流容量限值保证熔断器足够熔断电流
㈢高压熔断器选择结果表
型号
额定电压(kV)
额定电流(kA)
断流容量S(MVA)
备注
KN
10
05
1000
保护户电压互感器
RW935
35
05
2000
保护户外电压互感器
425高压熔断器校验结果表
式中——额定开断电流
——击电流效值
——次暂态电流效值
没限流作熔断器选择时击电流效值校验限流作熔断器选择时电流值前已截断计非周期分量影响采校验
序号
计算参数
选择KN型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
10kV
U
10kV
合格
2
98kA
额定开断电流
合格
序号
计算参数
选择RW935型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
35kV
U
35kV
合格
2
178kA
额定开断电流
合格
43 进线出线选择校验
1母线电缆选择原
敞露母线般列项进行选择校验：1)导体材料类型敷设方式2）导体截面3）机械强度4）电晕5)热稳定6）动稳定电缆额定电压述1)2）4）项允许电压降选择校验
2敞母线电缆选型
常导体材料铜铝铜电阻率低抗腐蚀性强机械强度导体材料工业国防重途国铜储量价格较贵铜母线持续工作电流位置特狭窄发电机变压器出线处污秽铝严重腐蚀铜腐蚀较轻场铝电阻率铜172倍密度铜国铝储量丰富价格较低般采铝质材料
电缆类型选择途敷设方式条件关例35 kV般采三相铝芯电缆110 kV采单相充油电缆直埋般选钢带铠装电缆敷设高差较点应采滴流塑料电缆
3母线电缆截面选择
配电装置汇流母线较短导体长期发热允许电流选择外余导体截面般济电流密度选择济电流密度选择导体截面年计算费低年计算费包括电流通导体产生年电损耗费导体投资折旧费利息等应种类导体负荷年利时数年计算费低电流密度 — 济电流密度（）部分导体济电流密度见表43
导体济截面式决定：
式中 — 正常工作时持续工作电流
表43 导体济电流密度
载流导体名称
负荷年利时数
3000
30005000
5000
铜导体母线
30
225
175
铝导体母线
165
115
09
铜芯
30
25
20
铝芯
16
14
12
橡皮绝缘铜芯电缆
35
31
27
431 35 kV架空线路选择校验
35 kV进线双回路济电流密度选择截面：
查表43
查电力工程电气设计手册选 周围空气温度时安全电流275（A）该变电历年均高气温299摄氏度查电流修正系数表修正系数
安全电流：
(1)机械强度校验：
合格
（2）发热条件校验：
合格
进线回路持续工作电流考虑正常负荷电流外需考虑事状态回线路输送工作电流
合格
（3）电晕损耗条件：
35 kV线路导线表面电场强度通常会产生电晕考虑电晕损耗
（4）35 kV线路考虑电压损耗允许电压损耗百分数校验电压损耗：
35 kV架空线路相间距取 均距
查均距20时电阻
35 kV架空线长线路末端
合格
35 kV进线选 满足求
432 10 kV电缆选择校验
（1） 定电压：
（2） 济电流密度选择电缆截面：
查导体济电流密度表
根数初步选YJLV — 10 S300 电力电缆
（1） 发热条件校验
查表YJLV — 10型 S300 铝芯电力电缆允许载流量（80摄氏度）：
选该型号电力电缆满足发热条件求
44 互感器选择配置
441电流互感器选择
电流互感器选择应满足次回路额定电压额定电流负荷电流计短路电流动热稳定性外满足二次回路测量仪表动装置准确度等级保护装置10％误差曲线求果容量足两二次绕组串联
㈠电流互感器选择原
1额定次电压选择
选电流互感器次额定电压必须安装处电网电压致
式中——电流互感器铭牌标出额定电压kV
——电流互感器安装点额定电压kV
2额定次电流选择
电流互感器周围空气温度定条件连续流互感器次电流允许额定值120％
3 额定二次电流选择
仪表继电器已系列化生产二次标准电流5A电流互感器应二次标准电流致5A
4准确度等级选择
电流互感器准确度等级应根途选择准确度等级分02051310级等等级
5二次负荷计算
二次负荷计算公式
式中——二次计算负荷VA
——二次计算电流A
二次电流已标准化5A负荷决定外部阻抗表达式
式中——二次负荷外部阻抗
——连接仪表串联绕组阻抗
——二次连接导线电阻
——连接导线接头接触电阻
442电压互感器选择
电压互感器选择配置应满足次回路额定电压外容量准确度等级应满足测量仪表保护装置动装置求负荷分配应满足相位求量衡接点般设配电装置端子箱处
电压互感器选择需进行动稳定热稳定校验选择应满足条件
㈠额定电压选择
选电压互感器次侧额定电压必须安装处电网额定电压致二次侧额定电压般100V额定电压选择应满足
式中——电压互感器铭牌标出额定电压kV
——电压互感器安装点额定电压kV
㈡电压互感器类型选择
根途二次负荷性质选择电压互感器类型二次接线方式
㈢准确度等级选择
两点选择电压互感器时注意准确度等级二次负荷容量
443互感器配置
㈠电压互感器配置
变电运行中种测量仪表保护装置测量级电压数值求受运行方式改变影响条母线段母线桥式接线两端必须配置电压互感器
㈡电流互感器
变电中种测量仪表流保护装置差动保护等电流互感器相连接种仪表继电保护电流互感器准确度等级接线求样电流互感器额数量较应根需合理配置
㈢通常列求配置
1测量仪表流保护装置
测量仪表流保护装置求电流接系统中三相装设电路互感器
2电流接系统
测量仪表流保护装置求电流接系统中两相装设电路互感器
3差动保护
差动保护求电流电流接系统中装设电流互感器
4高压断路器
高压断路器量置保护区
第五章 补偿装置
51 补偿装置种类作
补偿装置分串联补偿装置联补偿装置两类
1串联补偿装置
（1）110 kV电网中串联电容补偿装置减少线路电压降降低受端电压波动提高供电水质量闭合电网中改善潮流分布减少功损耗110 kV电网线路没分支线时装线路末端变电线路负荷分支线时串联补偿装置设线路总压降约半附变电
（2）220 kV电网中串联电容补偿装置利电容抵消部分线性电感相缩短线路长度强系统稳定性提高输送力般串联补偿装置线路中间开关站变电合建起中间开关站变电时串补偿装置设末端变电中
2联补偿装置
联补偿装置分联电容补偿装置静补装置联电抗补偿装置超高压联电抗器调相机等
(1) 联电容装置分断路器投切晶闸投切联补偿装置电网提供阶梯调节容性功补偿余感性功减少电网功损耗提高电网电压时设交流滤波装置电网提供阶梯调节容性功时电网滤波电流提供阻抗似零通路降低母线谐波电压正选波形畸变率进步提高电压质量抗干扰力装设电容补偿装置引起高次谐波含量超允许值时应回路中设置串联电抗器兼做限制涌流电抗器需限制短路电流时兼做限流电抗器串联电抗器宜选干式空心电抗器
(2) 静补偿采晶体器件构成高效静补装置电网提供快速级连续调节容性感性功降低电压波动波形畸变率全面提高电压质量兼减少功损耗提高系统稳定性降低工频电压功调相机较补偿装置电网提供级连续调节容性感性功维持电网电压强励补偿容性功提高电网稳定性
调相机克专容量汽轮发电机改造调相运行机组旋转机械运行理维护工作量建筑物较目前已少采
静补装置直接连接者通变压器接需补偿功变（配）电换流站母线外发电厂时发电机改作调相机变电中补偿装置连接110 kV母线
（3）联电抗补偿装置电网提供阶梯调节感性功补偿电网剩余容性功保证电压稳定允许范围般连接型发电厂变电35 kV电压母线发电厂中常接联络变压器低压侧变电中常接变压器低压侧
（4）超高压联电抗器联330 kV超高压线路补偿输电线路充电功率降低系统工频压水兼减少潜供电流便系统网提高供电性等功超高压联电抗器般接需控制工频电压幅值线路中间末端常设置线路中间开关站变电中时串补装置时安装变电开关站中
高压输电线路串联电容器补偿装置利电容抵消部分线性电感相缩短线路长度强系统稳定性提高输送力该变电35 kV压变35 kV双回输电线路长6 KM考虑成投资方面考虑装设串联电容器补偿装置
52联电容器容量计算
考虑10 kV母线利联电容器改善功率数
式中
— 负荷需补偿容性功量kvar
— 母线功负荷kW
— 补偿前功率数角
— 补偿功率数角
— 补偿时千瓦功负荷需补偿容性功值kvar kW
查10 kV母线允许低功率数低09符合求10 kV母线功负荷提高功率数10 kV母线联电容器装置提高功率数095时需电容器容量：
计算联电容器容量243
53联电容器装置容量选择求
（1）联电容器补偿容量应安负荷变压器需补偿满足功率数求容性功功率满足某点符合电压变化范围求容量容量宜分变压器容量
（2）电容器组分组容量应满足求：
1）分组装置组合方式中投切时会引起高次谐波谐振危害谐波放
2）投切组补偿设备引起变压器中压侧线电压变化值超额定电压
3）断路器投切电容器力相适应
4）超单台电容器爆破容量熔断器耐爆容量
第六章 变电站接防雷设计
61 防雷保护必
变电电力系统中心环节里安装许重电气设备电力变压器高压断路器等种高压次设备设备旦发生雷击破坏造成面积停电时设备较贵重损坏修复容易会造成济损失变电防雷保护求十分
62变电中出现气电压种类
（1）直击雷产生电压
雷直击变电电气设备防止种直击雷电压措施装设专门避雷针悬挂避雷线中型610变电建筑高般均较厂房低通常需令装设避雷针保护
（2）雷电感应产生电压
输电线路直接落雷雷电感应产生电压波着输电线路袭入变电防止侵入雷电波保护输电线路受直击雷雷电波导线运动变电需装设阀型避雷器等保护
（3） 雷电波危害
雷电波电压高容易变压器断路器等电气设备绝缘击穿果电气设备附装避雷器雷电波放电电压电气设备绝缘击穿电压低雷电波侵袭电气设备附时避雷器现行放电雷电波削弱保护电气设备绝缘免受雷电波损坏
（4） 变电防雷接线基方式
电压波会电气设备造成重危害必须加限制限制种电压波方法采性较阀型避雷器阀型避雷器致负担重应变电段线路加强防雷措施该线段谓进线段阀型避雷器配合进线段现代变电防雷接线基方式
63变电直击雷保护
避雷针装设基原
（1） 保护设备包括露天配电装置变电中重隔离设备建筑物保护物应该处避雷针保护范围免遭直击雷
（2） 控制室配电装置房顶宜装设避雷针原建筑物装设避雷针防止反击雷困难配电室装设避雷针落雷时屋配电装置会发生反击事尤变电装晶体保护装置雷直击时发生误动作爆炸危险建筑物严禁装设避雷针
（3） 应避免逆闪络反击果避雷针保护设备间绝缘距离够受雷击电位升高避雷针保护设备发生放电种现象做避雷针保护设备逆闪络反击
显易见逆闪络高电位加保护设备然会造成电气设备绝缘损坏
64 避雷针高度确定
根变电面布置图采四根等高避雷针变电站进行防直击雷保护根安全距离确定四根避雷针具体位置图61示：
计算效全部保护改变电站需避雷针高度：
门型架构高：75 桥型线路高：4 变高：3 建筑物高：6
设避雷针高度30高度影响系数取1
独立避雷针高度1230原假设成立
校验：
选择独立避雷针高度12时效全保护该变电
65 变电入侵波保护
避雷器
变电站雷电电压侵入雷电波电压线路直击雷感应雷电压行波导线传导变电变配电量配电设备侵入雷电波电压设备绝缘构成威胁雷电电压行波行变电传输通道特性发生变化明显变化电气设备波阻抗传输线路波阻抗致波行复杂化避雷针动作前电压行波产生作更问题变复杂化变配电电压防护精确计算工极复杂问题里化作定性讨
避雷器作限制电压保护电器设备实质放电器雷侵入波操电压超某电压值时避雷器先联保护设备放电电压值限制电气设备效保护
1避雷器基求：
接电流系统相存工频续流相单相短路接系统两相三相时存工频续流相相间短路避雷器必须切断工频续流消防工频短路保证系统迅速恢复正常运行避雷器基求：
（1）电压作避雷器应该先保护设备放电两者间 伏秒特性配合实现
（2）避雷器应具定熄弧力工频续流第次零点时够迅速切断工频续流
2避雷器保护设备首先必须满足条件：
（1）避雷器伏秒特性应保护设备配合电压波形避雷器伏秒特性应保护物绝缘伏秒特性
（2）避雷器残压低保护设备击击穿电压
根面讨知般采阀式金属氧化物避雷器变电站设备进行保护避雷器般安装母线应昼变压器设备避雷器保护设备电气距离均超允许值满足求应增设避雷器设计220KV侧110KV侧采阀式避雷器10KV侧采氧化锌避雷器
3种避雷器应场合
（1）保护间隙式避雷器作限制线路雷电电压线路电压保护保护间隙10KV低压配电网线路保护式避雷器发电厂变电站进线段保护
（2）阀式避雷器金属氧化物避雷器发电厂变电站中电压保护
4变电站进线段保护
进线段保护指进入变电站1—2km段架空线路加强防雷措施段线路称进线段
进线段保护目降低雷电流幅值二降低雷电波陡度阀式避雷器通流容量限残压电流相关减少雷电流幅值必保护设备电压高出避雷器部分雷电波陡度成正者说保护允许距离雷电波陡度成反降低雷电波陡度处
变电中限制雷电入侵波电压措施装设避雷器
（1）变电进出线端分装设组避雷器
（2）10母线装设组避雷器
（3）变分装设组避雷器
（4）该变电进线35双回架空线路距离变电15范围架设避雷线提高线路耐雷水防止雷击线路引起电压波入侵变电
避雷器避雷线型号安装点表62示：
种类
避雷器
避雷线
型号
FZ35
FZ10
FCZ35
LGJ30
安装点
35进线端
10母线
变压器
35线路
66 接体接网设计
（1）接体设计
避雷针接体采长3 规格 角钢制成独立垂直接体
土壤电阻率取200接电阻：
安全角度考虑接体电阻应10采根垂直接体联降低接电阻需角钢根数：
避雷针独立接体9根角钢联制成垂直接体
（2）接网设计
变电需良接装置满足工作接保护接防雷接求般做法根保护接工作接求敷设统接网然避雷器网连接点增加接体满足防雷接求
接网通常扁钢直径20圆钢水敷设埋入深度宜06
水距离避雷针相距5方敷设网敷设网面积：
接网总体接电阻：
变电接网工频接电阻般055间该范围符合求
第七章 继电保护配置
71继电保护基知识
变电设计运行中应考虑电力系统发生障正常运行性设备相间短路短路负荷等障
保证户供电防止电气设备损坏事扩应快障切务运行员进行手动操作控制法实现必须继电保护装置动迅速选择性障设备切正常运行情况时动发出信号便时处理继电保护务
① 继电保护设计方法
② 设计继电保护前首先会想应该采保护装置种保护间进行配合问题处理否合理仅影响电力系统安全运行关系关部门安全生产
③ 合理选择继电保护方式正确进行正定计算拟定接线图非常重继电保护容设计般分两阶段进行初步设计阶段技术设计阶段
⑴ 初步设计
根电力网结构保护系统安全运行生产单位电保护装置快速性选择性灵敏性性出发选定保护方式确定整定值初步设计确定继电保护设计方案否合理重阶段
⑵技术设计
核准初步设计基础进行技术设计务拟定保护动装置原理接线图选定继电器辅助装置型号提出设备订货清单
⑶两设计阶段结合
根工程需某情况初步设计技术设计两设计阶段结合起进行
⑷继电保护设计应力求简单
设计继电保护时应力求简单采简单保护装置达系统提出求简单保护满足求时考虑采复杂保护运行验证明：保护装置越简单调整试验越简单工作性越高
72输电线路保护配置
10~35KV中性点非直接接电网中输电线路相间短路保护必须动作断路器跳闸单相接时障点接电流（该电网称电流接系统）三相间线电压然保持称负荷供电没影响般情况允许继续运行1~2h必立跳闸采中性点非直接接运行优点单相接两相电压升高倍防止障进步扩成两点接相间短路应时发出信号便运行员采取措施予消单相接时般求继电保护选择性发出信号必跳闸单相接身安全设备安全构成威胁时应动作跳闸
10~35KV中性点非直接接电网输电线路应针相间短路单相接障配置相应保护装置
721相间短路保护配置
相间短路保护般均采两相式电流保护
单侧电源线路般装设两段式电流保护第Ⅰ段带时限电流速断保护第Ⅱ段时限电流保护35KV线路必时采三段式电流保护述两段式保护基础增设段带时限电流速段保护两段式三段式电流保护均称作阶段式电流保护根需35KV线路采阶段式电流电压保护
双侧电源线路般装设带带方元件阶段式电流电压保护电流电压保护满足灵敏性求时采简化距离保护
短线路（＜4km）采电压电流保护满足选择性灵敏性速动性求时宜采联差动保护作保护带方带方电流保护作备保护
行线路装设横联方差动保护电流衡保护作保护接两回线路电流电流保护作备保护
722负荷保护配置
时常出现负荷电缆线路电缆架空混合线路应装设负荷保护保护宜带时限动作信号必时动作跳闸
723单相接保护
中性点非直接接系统发生单相接障时电气量特殊性单相接障采选择性绝缘检视信号装置选择性电流接信号装置出线较少中性点接电网采选择性绝缘监视信号装置该装置动作工选线找出障线路条件应装设具选择性动作信号单相接保护出现较中性点接电网采零序电流保护零序功率方保护等选择性电流接信号装置目前选择性接保护广泛采微机选线装置原理利基波零序电流数值方做动接选线外根身设备安全求必时应装设动作跳闸单线接保护
中性点消弧线圈接电网障线路零序电流方非障线路零序电流方完全相数值明显差异中性点消弧线圈接电网中利基波零序电流数值方构成接保护利基波零序电流数值方做动接选线中性点消弧线圈接电网采选择性绝缘监视信号装置采零序电流保护零序功率方保护等电流接信号装置中性点消弧线圈接电网发生单相接时较效判接方案5次谐波判法功分量判法般采5次谐波判法基波零序电流判法构成接选线装置提高接判准确率消弧线圈采动踪消弧线圈阻尼电阻接时系统单相接选线采基波功分量判法原理构成接选线装置
724输电线路保护配置结果
设计变电站35KV10KV侧线路相间短路保护应配置三段式电流保护单相接保护应配置绝缘监视信号装置
输电线路保护配置结果表：
35KV进线
10KV出线
相间短路保护
三段式电流保护
三段式电流保护
单相接保护
绝缘监视信号装置
绝缘监视信号装置
73变压器保护
变压器保护分电量保护非电量保护反应变压器障保护动作跳闸反应变压器正常工作状态保护动作发信号
述障正常工作状态变压器应装设保护：
(1) 气体保护反应油箱障油面降低
(2) 差保护电流速断保护反应变压器绕组引出线相间短路中性点直接接侧绕组引出线接短路
电流速断保护适场合：容量63MVA厂工作变压器列运行变压器10MVA厂备变压器单独运行变压器备保护时间05s时应装设电流速断保护
差保护适场合：
1)容量63MVA列运行变压器容量63MVA发电厂厂变压器工业企业中重变压器
2)容量10MVA厂备变压器单独运行变压器
3)容量2MVA变压器采电流速断保护灵敏度满足求时应采差保护
(3)相间短路备保护反应外部相间短路引起电流作气体保护差保护电流速断保护备保护例：电流保护低电压启动电流保护复合电压启动电流保护负序电流保护等
(4)零序保护反应变压器高压侧（中压侧）外部元件接短路变压器中性点直接接运行应装设零序电流保护变压器中性点接接运行时应装设零序电流电压保护
(5)负荷保护反应变压器负荷
(6)励磁保护反应500kV变压器励磁
设计变电站变压器保护配置：
保护：瓦斯保护联差动保护
相间备保护：电流保护复合电压启动流保护
接短路保护：零序电流保护
保护：负荷保护
变保护配置变压器基相变容量较住保护瓦斯保护电流速断保护
变压器保护配置结果表：
变
变
保护
瓦斯联差动
瓦斯电流速断保护
相间备保护
复合电压启动电流
复合电压电流
接备保护
零序电流电压
零序电流电压
保护
负荷励磁保护
负荷保护
74母线保护
母线保护方式通常分两种：利供电元件保护兼作母线障保护二采专母线保护
1利供电元件保护兼作母线障保护
太重较低电压厂站中利供电设备（发电机变压器线路等）保护第Ⅱ段第Ⅲ段反映切母线障DL400继电保护安全动装置技术规程中非专门母线保护装置原规定：发电厂变电3～10KV分段母线列运行双母线般发电机变压器备保护实现母线保护
2采专母线保护
利供电元件保护切障母线需外装保护简单济切障时间长双母线时运行母线分段单母线时述保护保证选择切障母线事扩
DL400继电保护安全动装置技术规程中规定列情况应该设专母线保护
⑴220500KV母线应装设快速选择切障母线保护台半断路器接线组母线宜装设两套母线保护
⑵110KV双母线110KV单母线重发电厂110KV重变压35—66KV母线需快切母线障情况
⑶35—66KV电网中变电35—66KV双母线分段三母线需快速选择切段组母线障保证系统安全稳定运行供电情况
⑷白单纯变电310KV分段母线列运行双母线需快速选择切段组母线障保证供电情况
⑸线路断路器允许切线路电抗器前短路时需装设专母线保护切线路电抗器前短路障
装设母线保护应特强调性量简化结构实现保护快速性选择性专母线保护采差动原理构成电力系统中单母线双母线采动保护般满足求差动保护母线保护中极广泛应
75 备投动重合闸设置
751 备电源动投入装置含义作
备电源动投入装置指工作电源障断开迅速动备电源投入电设备动切换备电源户停电种动装置简称备投般列情况装设：
（1） 发电厂厂电变电电
（2） 双电源供电变电配电中电源常断开作备
（3） 降压变电装备变压器互备母线段
（4） 生产程中某重备机组
该变电10KV母线单母分段接线形式变电两台变压器正常运行时两台变压器分裂运行备方式互备暗备考虑母联断路器装设备投装置提高供电性
752 动重合闸装置
电力系统运行验表明架空线路障瞬时障线路发生瞬时障时线路保护断开动重合闸装置进行次合闸恢复供电提高供电性重合闸电力系统中重作：
（1） 提高供电性减少停电次数特时单侧电源单回线路尤显著
（2） 提高电力系统列运行稳定性
（3） 弥补输电线路耐雷水定影响电力系统中10KV线路般装设避雷线35KV线路般进线端12km范围装设避雷线线路耐雷水较低装动重合闸提高供电性
（4） 断路器身机构良继电保护误动作引起误跳闸纠正作
参考文献
1常美生高电压技术2版北京：中国电力出版社2007
2孙成普变电电力网设计应 2版北京：中国电力出版社2008
3吴靓谢珍贵发电厂变电站电气设备 北京：中国水利水电出版社2004
4戈东方电力工程电气设计手册 第册电气次部分 北京：中国电力出版社1989
5陈光会王敏电力系统基础 北京：中国水利水电出版社2004
6陈利发电厂变电二次回路 北京：中国电力出版社2007
7沈诗佳电力系统继电保护二次回路 北京：中国电力出版社2007
8李仕凤段传宗35～110Kv型化值班变电站标准工程图集 北京：中国水利水电出版社2000
9李金英继电保护 北京：中国电力出版社2008
10朱军35kv工程（） 北京：中国电力出版社2002
11尧李晓华电力系统工程CAD设计实训北京：北京理工学出版社2008
致谢
期四星期35kv变电站毕业设计已接尾声三年学生涯圈句号感谢父母感谢提供求学济精神支柱次感谢老师学谢谢学帮助关怀
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附图：接线图（张）面布置图（张）断面图（张）
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题 目 35KV企业变电电气次设计
教学系部 电力工程系
专 业 发电厂电力系统
年 级
指导教师
学生姓名
学 号
20XX 年 X月 X日
目 录
原始资料分析 5
第章 接线选择 6
11接线设计原求 6
12接线拟定 7
13接线较选定 11
131技术较 11
132 济较 12
14 电设计 14
141电设求计 14
第二章 变压器选择 16
21变选择 16
211 变电站变压器台数选择原 16
212 变电站变压器台数确定 17
213 变电变压器容量确定原 17
214 设计变电变压器容量计算确定 17
215 变压器绕组数确定 18
216变压器相数确定 18
217变压器调压方式确定 18
218变压器绕组连接组确定 18
219 变压器冷方式选择 19
22变选择 20
221 变台数选择 20
222 变容量选择 20
第三章 短路电流计算 21
31短路基知识 21
32计算短路电流目 23
33短路电流实计算基假设 23
34短路电流计算步骤 23
第四章 设备选择校验 28
41电气选择般条件 28
411正常工作条件选择导体电器 29
412短路情况校验 30
42高压断路器选择校验 31
421高压断路器基求 32
422额定电流计算 32
423高压断路器选择结果校验 33
424高压熔断器选择校验 38
43 进线出线选择校验 42
431 35 kV架空线路选择校验 43
432 10 kV电缆选择校验 44
44 互感器选择配置 45
441电流互感器选择 45
442电压互感器选择 47
443互感器配置 48
第五章 补偿装置 49
51 补偿装置种类作 49
52联电容器容量计算 50
53联电容器装置容量选择求 51
第六章 变电站接防雷设计 52
61 防雷保护必 52
62变电中出现气电压种类 52
64 避雷针高度确定 53
65 变电入侵波保护 54
66 接体接网设计 56
第七章 继电保护配置 57
71继电保护基知识 58
72输电线路保护配置 58
721相间短路保护配置 59
722负荷保护配置 59
723单相接保护 59
724输电线路保护配置结果 60
73变压器保护 60
74母线保护 62
751 备电源动投入装置含义作 63
752 动重合闸装置 63
参考文献 65
致谢 66
附 图：接线图67
面布置图68
断面图69
原始资料分析
设计务
35KV企业变电电气次设计
二建变电基资料
1某企业保证供电需求设计座35KV降压变电10KV电缆车间供电次设计建成
2距离变电6KM处系统变电35KV双回架空线路设计变电供电运行方式设计变电高压母线短路功率1000MVA
3设计变电10KV侧电源考虑装设两组电容器提高功率数求预留两间隔
4变电10KV母线车间均电缆供电中车间二车间Ⅰ类负荷余Ⅱ类负荷Tmax4000h馈线负荷表示：
序号
车间名称
功功率（KW）
功功率（KVAR）
1
车间
1100
480
2
二车间
740
500
3
机加工车间
850
580
4
装配车间
1000
500
5
锻工车间
950
300
6
高压站
1400
320
7
高压泵房
750
530
8
950
700
5电负荷表示：
序号
设备名称
额定容量（KW）
功率数
台数
1
充电机
20
088
1
2
浮充电机
45
085
1
3
蓄电池室通风
30
088
1
4
屋配电装置通风
15
079
2
5
交流电焊机
11
05
1
6
检修试验电
130
08
1
7
载波
095
069
1
8
明负荷
150
9
生活电
12
6环境条件
海拔高度5074m年雷电日369空气质量优良污染历年均高气温299℃土壤电阻率ρ≤500Ω•m
第章 接线选择
11接线设计原求
发电厂变电电气接线保证电网安全济运行关键电气设备布置选择动化水二次回路设计原基础
电气接线设计原：
应根发电厂变电电力系统位作首先应满足电力系统运行济调度求根规容量期建设规模输送电压等级进出线回路数供电负荷重性保证供需衡电力系统线路容量电气设备性周围环境动化规求等条件确定应满足性灵活性济型求
电气接线求：
1 性：性客观衡量标准时运行实践接线性组合元件（包括次分二次部分）运行中性综合考虑次设备二次部分障供电影响衡量电气接线运行性般准：
（1） 断路器检修时否影响供电停电范围时间
（2） 线路断路器母线障母线检修时停电出线回路数少停电时间长短否保证重户间断供电
（3） 发电厂变电全部停电性
2 灵活性：投切发电机变压器线路断路器操作方便调度灵活电气接线灵活性求方面：
（1） 调度灵活操作方便应灵活投切某元件调配电源负荷满足系统事检修特殊运行方式调整求
（2） 检修安全应容易初期渡终接线扩建渡时次二次设备等需改造少
3 控制保护方式复杂利运行节约二次设备电缆投资适限制济型：通优化选应力做投资省占面积电损耗少满足技术求前提做济合理
（1） 投资省电气接线应简单清晰节省断路器隔离开关等次设备投资短路电流边选择价格合理电气设备
（2） 占面积电气接线设计配电装置布置创造条件便节约节省架构导线绝缘安装费运输调节许方应采三相变压器
（3） 电损耗少济合理选择变压器型式容量台数避免两次变压增加投资
12接线拟定
设计变压座35KV降压变电10KV电缆线车间供电距改变电6KM处系统变电35KV双回架空线设计变电供电运行方式设计变电高压母线短路功率1000MVA设计变电高压部分二进二出回路减少断路器数量缩占面积采桥接线外桥接线变电低压部分二进八处回路时考虑装设两组电容量预留两出线间隔10KV回路应少设10回出线中车间二车间Ⅰ类负荷余Ⅱ类负荷接线采单母分段接线单母分段接线单母分段带旁路接线综述该变电接线形式初步拟定6种图21示
图21（a）方案
图21（b）方案二
图21（c）方案三
图21（d）方案四
图21（e）方案五
图21（f）方案六
13接线较选定
131技术较
1桥线路特点：
（1）线路操作方便
（2）正常运行时变压器操作复杂
（3）桥回路障检修时全厂分列两部分两单元间失联系
桥接线试两回进线两回出线线路较长障性较变压器需常切换运行方式发电厂变电站中
2外桥接线特点：
(1)变压器操作方便
（2）线路投入切时操作复杂
（3）桥回路障检修时全厂分列两部分两单元间失联系
外桥接线适两回进线两回出线线路较短障性变压器需常切换线路穿越功率通发电厂变电站中设变电35KV回路进线6KM进线较长没穿越功率通正常运行时两台变压器需常切换较桥接线线路投入切操作方便6种设计方案中方案方案二方案三优
3单母线分段接线特点：
接线简单清晰设备少操作方便投资少便扩建够灵活接母线元件障时均整配电装置停电
4单母线分段接线特点：
单母线分段接线较简单清晰母线发生障时仅障母线段停止工作段母线继续工作两段母线成两独立电源挺高供电性重户供电段母线障检修时必须断开接该段母线支路停止工作支断路器检修时该支路必须停止工作
5单母线分段带旁路接线特点：
母线引出元件断路器保护装置需停电检修时通旁路木母线旁路断路器保护代引出元件停电加旁路母线然解决断路器保护装置检修停电问题提高供电性带负面影响
a) 旁路母线旁路断路器回路旁路隔离开关增加配电装置设备增加占增加工程投资
b) 旁路断路器代回路断路器倒闸操作复杂容易产生误操作酿成事
c) 保护二次回路接线复杂
d) 旁路代回路断路器倒闸操作需完成带旁路母线界限利实现变电值班
方案种采单母线分段接线然简单灵活性高接母线元件公章时均整配电装置停电带设变电符合均Ⅰ类Ⅱ类中药符合方案种单母线分段接线满足Ⅰ类Ⅱ类负荷供电性求
方案二方案三中采单母线分段接线两段母线成两独立电源提高供电性确保路电源发生障检修时回中断重户Ⅰ类负荷电分段母线设车间二车间出现间隔方案二方案三性较高加设旁路母线方案三出现线路断路器障检修时通旁路母线电中断相方案三供电性方案二高加设旁路母线带倒闸操作复杂等负面影响方案三灵活性低方案二终确定带设变电接线方式面方案二方案三进行济较
132 济较
1 综合投资较
该变电35KV等级明显附加费例系数a取100
②
式中包括变压器开关设备配电装置等设备费式子②知综合投资成正
方案三语方案二相方案三设条10KV母线1台旁路母联断路器隔离开关方案三中方案二中方案二综合投资Z方案三综合投资Z
2 年运行费U较
式中折旧费损耗费
式中C折旧维护检修费变配电装置取8~10水泥杆线路取5铁塔线路取4Z成正
式中电电价（常数）
双绕组变年电损耗
该变电采2台变n2
式中变压器空载损耗短路损耗
t变压器年运行时数
变压器额定容量变压器持续负荷
负荷年损耗时数决定负荷年利时数T均功率数
方案二方案三选样两台型号相变变年电损耗相
架空输电线路年电损耗
式中通线路持续功率L线路长度K线路功损耗系数方案二方案三中距变电6KM处系统变电35KV双回架空线路带设变电供电LK相架空输电线路年电损耗相
U+
损耗费相时年运行费高方案二方案三相方案二济性较优年系统发展电力系统接线性较提高220KV电网建设目标逐步实现N1N2配置样计划进行设备检修会户供电产生影响需通旁路断路器代检修断路器设备制造水提高高质量断路器断出现例现广泛采SF6断路器真空断路器运行性幅度提高旁路母线率逐年降现变电站值班方式设计趋势旁路母线值班带便新建工程中基采带旁路母线接线方式综合分析较终确定方案二该变电电气接线方式35KV高压部分采桥接线10KV低压部分采单母分段接线方式图22示：
图22
14 电设计
141电设求计
变电电系统设计设备选择直接关系变电安全运行设备
年设计变电采蓄电池作直流电源广泛采晶闸整流复式整流装置取直流电源求交流电源连续电压稳定求两电源电源引入方式接外接两种接入方式三种图23示：
图23（a）
图23（b）
图23（c）
中图23（a）两台变均外部电源引进供电性高接入电源电压较高（35KV）投资成较图23（c）变投资成低性较低图23（b）电源接入形式该变电站两台变压器发生障时号变外电源接入保证变电电正常成投资低图23（a）保证性前提优济方案变电变接线形式图23（b）示
第二章 变压器选择
21变选择
211 变电站变压器台数选择原
（1）供二类三类负荷变电站原装设台变压器
（2）供电负荷较城市变电站类负荷重变电站应选两台两台相容量变压器台变压器容量应满足台变压器停运台变压器供全部类负荷法确定类负荷占重时台变压器容量计算负荷70～80选择
（3）城市郊区次变电站果中低压侧已构成环网情况变电站装设两台宜区性孤立次变电站设计时应考虑装设三台变性规划装两台变变电站变压器基础宜变压器容量1～2级设计
212 变电站变压器台数确定
设计变电站6KM处系统变电35KV双回架空线路供电10KV电缆供车间供电该变电车间二车间Ⅰ类负荷余Ⅱ类负荷Ⅰ类负荷求高供电性Ⅰ类户通常应设置两路相互独立电源供电时Ⅱ类负荷求较高供电性选择原第2点结合设计变电站实际情况提高户供电性确定该变电站选两台相容量变压器
213 变电变压器容量确定原
（1）变电建成5～10年规划负荷选择适考虑10～20年负荷发展
（2）重变电应考虑台变压器停运余变压器计算负荷力允许时间满足ⅠⅡ类负荷供电般性变电台变压器停运余变压器应满足全部供电负荷70～80
214 设计变电变压器容量计算确定
变电变容量供电负荷（综合负荷）决定
台变压器容量计算负荷80选择
（KVA）
查表选择变压器型号SZ9800035额定容量8000＞选择变压器容量满足求
215 变压器绕组数确定
国电力系统中采变压器绕组数分双绕组普通式三绕组式耦式低压绕组分裂式等变压器设计变电35KV10KV两电压等级座降压变电宜选双绕组普通式变压器
216变压器相数确定
330KV电力系统中般应选三相变压器单相变压器组相说投资占运行规模较时配电装置结构复杂增加维修工作量设计变电谓35KV降压变电满足供电性前提减少投资选三项变压器
217变压器调压方式确定
确保变电供电量电压必须维持允许范围通变压器分接头开关切换改变变压器高压侧绕组匝数改变变实现电压调整切换方式两种：带电切换称励磁调压调整范围通常225种带负荷切换称载调压调整范围达30结构较复杂价格较贵设计变电符合均ⅠⅡ类重负荷确保供电质量较调整范围选载调压方式
218变压器绕组连接组确定
变压器连接组必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式星形三角形两种三相双绕组变压器高压侧110KV电压等级三相绕组采YN连接35KV采Y连接三相双绕组变压器低压侧三相绕组采d连接低电压侧电压等级380220V三相绕组采yn连接变电中限制三次谐波选Ynd11常规连接变压器连接组
219 变压器冷方式选择
电力变压器冷方式型号容量异般种类型：
（1） 然风冷：般适7500KVR容量变压器热量散发空气中装片状型辐射式冷器增油箱冷面积
（2） 强迫油循环水冷：容量变压器单方面加强表面冷预期冷效果采潜油泵强迫油循环水油道进行冷变压器中热量带走水源充足条件采种冷方式极利散热效率高节省材料减少变压器体尺寸套水冷系统关附件冷器密封性求较高极微量水渗入油中会严重影响油绝缘性油压应高水压01～015Mpa免水渗入油中
（3） 强迫空气冷：简称风冷式容量等8000KVA变压器绝缘允许油箱尺寸辐射器散热装置达求时常采工风冷辐射器间加装数台电动风扇风吹冷器油迅速冷加速热量散出风扇启停动控制工操作
（4） 强迫油循环导风冷：年型变压器采种冷方式利潜油泵冷油压入线圈间线饼间铁芯油中铁芯绕组中热量直接具定流速油带走二变压器层热油潜油泵抽出水冷器冷潜油泵注入变压器油箱底部构成变压器油循环
（5） 强迫油循环风冷：原理强迫油循环水冷相
（6） 水冷变压器：变压器绕组空心导体制成运行中纯水注入空心绕组中助水断循环变压器中热量带走水系统较复杂变压器价格较高
设计变电变容量8000KVA变冷方式达预期冷效果简单济选强迫空气冷简称风冷
综该变电变型号相关参数表11示：
表21
变压器型号
额定容量（KVA）
额定电压（KV）
连
接组
标号
损耗（KW）
阻抗电压（％）
空载电流（％）
高压
低压
空载
负载
SZ9800035
8000
35
105
Ynd11
984
4275
75
09
22变选择
目前供选择变压器型式油浸式干式两种者分普通干式环氧树脂浇注式等三种变压器作变具特点油浸式特点载力强屋外均布置维修简便价格便宜采油绝缘冷介质屋外必须防火防爆间时检修维护复杂干式变压器特点油防火性较布置简单布置中压开关柜附缩短电缆长度提高供电性节省间隔土建费载力低绝缘余度架空线路直接连接场合宜面遭受感应雷电压环氧树脂浇注式特点具定防尘耐潮难燃优点普通干式变更佳价格相昂贵着干式变压器生产技术断进步已生产出散热性更体积载力干式变压器
油浸式变压器屋布置需防火防爆间考虑通风散热事排油设施设计变电采干式变压器
221 变台数选择
设计变电中采2台变分接两独立引接点正常运行时分担半负荷中电源停电发生障时台变担负全部负荷
222 变容量选择
变压器负荷计算采换算系数法常短时常断续运行负荷均列入计算负荷备变压器时容量应工作变压器相
变压器容量式计算：
S≥K1∑P1+∑P2
式中 S——变压器容量（KVA）
∑P1——动力负荷（KW）
K1——动力负荷换算系数般取K1085
∑P2——电热明负荷（KW）
分析电负荷中：充电机浮充电机蓄电池室通风屋配电装置通风动力负荷交流电焊机检修实验电载波明负荷生活电电热明负荷：
（KVA）
数查表选择变型号相关参数表12示：
表22
型号
额定电压(kV)
额定容量（KVA）
连接
组
损耗（KW）
阻抗电压
空载电流
高压
低压
空载
负载
S910035
04
100
Yyn0
03
203
65
21
S9
105
04
80
Yyn0
024
125
40
18
第三章 短路电流计算
31短路基知识
电力系统正常运行方式破坏数短路障引起系统中出现正常运行时额定电流许倍短路电流数值达万甚十万安变电设计中必须全面考虑短路障种影响
变电中种电器设备必须承受短路电流作致热电动力影响损坏例断路器必须断开通短路电流电流互感器应足够电流倍数母线效验短路时承受应力接装置选择短路电流关等
短路电流较接线方案分析运行方式时必须考虑素系统短路时会出现电压降低短路点处尤严重直接危害户供电安全性性限制障范围保护设备安全继电保护装置必须整定回路通短路电流准确动作
述原短路电流计算称谓变电电气部分设计基础选择电气设备时通常三相短路电流效验继电保护动作灵敏度时两相短路单相短路电流单相接电流工程设计计算三相短路电流
32计算短路电流目
短路障电力系统正常运行影响造成果十分严重系统设计设备选择系统运行中应该着眼防止短路障发生短路障发生腰量限制影响范围短路问题直电力技术基问题设计制造安装运行维护检修等方面说必须解短路电流产生变化规律掌握分析计算短路电流方法
短路电流计算具体目
（1） 选择电气设备电气设备开关电气母线绝缘子电缆等必须具充分电动力稳定性热稳定性电气设备电动力稳定性热稳定性效验短路电流计算结果
（2） 继电保护配置整定系统中影配置继电保护继电保护装置参数整定必须电力系统种短路障进行计算分析仅计算短路点短路电流计算短路电流网络支路中分布作种运行方式短路计算
（3） 电气接线方案较选择发电厂变电接线设计中遇样情况：接线方案短路电流太致选贵重电气设备该方案投资太高合理果适改变接线采取限制短路电流措施济方案较评价方案时短路电流计算必少容
（4） 通信干扰设计110KV电压等级架空输电线时计算短路电流确定电力线架设通信线否存危险干扰影响
（5） 确定分裂导线间隔棒间距500KV配电装置中普遍采分裂导线做软导线发生短路障时分裂导线巨短路电流作相次导线间电磁力导线产生张力偏移严重情况该张力值达障前初始张力倍甚十倍导线绝缘子架构等受力影响合理限制架构受力工程
出现短路电流确定分裂导线间隔安装距离
短路电流计算目确定中性点接方式验算接装置接触电压跨步电压计算软导线短路摇摆输电线路分裂导线间隔棒承受心压力等
33短路电流实计算基假设
考虑现代电力系统实际情况进行准确短路计算相复杂时解决部分实际问题求十分精确计算结果例选择效验电气设备时般需似计算通该设备三相短路电流值简化计算实中采似计算方法种似计算法电力工程中称短路电流实计算建立系列假设基础计算结果稍偏短路电流实计算基假设：
（1） 短路发生前电力系统称三相系统
（2） 电力系统中发电机电势相角短路程中相频率正常工作时相
（3） 变压器励磁电流电阻架空线电阻相电容均略纯电抗表示次假设复数运算简化代数运算
（4） 电力系统中元件磁路饱元件参数电流变化计算应叠加原理
（5） 负荷作似估计负荷电流般短路电流似计算中离短路点较远负荷忽略计考虑短路点附容量电动机短路电流影响
（6） 短路障时金属性短路短路点阻抗零
短路障称电力系统横障断线造成障称电力系统障电力系统中仅处出现障称简单障时两处两处发生障称复杂障
34短路电流计算步骤
1该变电站接线图中掉参短路电流计算开关设备短路电流计算图31示
35kv 10 kV
电力系统 架空线路 变压器
图31
2求元件电抗标值取100MVA
线路：
变压器：
3 K1处发生三相短路时作出等值电路图图32示
0175
0175
运行方式电源短路点总电抗：
限容量电源
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路全电流效值
短路容量
运行方式电源短路点总电抗
0175
限容量电源1
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路容量
4 K2处发生三相短路时作出等值电路图33示
0175 094
0175 094
运行方式电源短路点总电抗
限容量电源1
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路全电流效值
短路容量
运行方式电源短路点总电抗
限容量电源1
短路电流周期分量标值
名值
击电流
短路全电流效值
短路容量
5 短路电流计算结果表
短路点
运行方式
电源
短路点电
抗标值
短路电
流周期分
量名值（KA）
击电流（KA）
全电流（KA）
短路容量S（MVA）
K1
00875
178
453
269
1140
0175
89
227
134
570
K2
056
98
249
148
179
1115
49
126
74
90
第四章 设备选择校验
41电气选择般条件
正确选择设备电气接线配电装置达安全济运行重条件进行设备选择时应根工程实际情况保证安全前提积极稳妥采新技术注意节约投资选择合适电气设备
电力系统中种电气设备作工作条件样具体选择方法完全相基求相电气设备工作必须正常工作条件进行选择短路状态校验热稳定动稳定
411正常工作条件选择导体电器
㈠额定电流
导体电器额定电流指额定周围环境温度导体电器长期允许电流（额定电流）应该回路持续工作电流：
（）
发电机调相机变压器电压降低5时出力保持变相应回路105（电机额定电流）母联断路器回路般取母线台发电机变压器母线分段电抗器应母线台发电机跳闸时保证该段母线负荷需电流出线回路考虑线路正常负荷电流（包括线路损耗）外应考虑事时 回路转移负荷
外应电器装置点条件检修运行等求导体电器进行种类（屋屋外）型式选择
㈡额定电压高工作电压
导体电器电网运行电压调压负荷变化常高电网额定电压选电器电缆允许高工作电压低接电网高运行电压：
般电缆电器允许高工作电压：额定电压220KV时115额定电压330~500KV时11实际电网运行般超11选择设备时般电器电缆额定电压低装置点电网额定电压条件选择：
㈢环境条件校核
选择电器时应考虑电器安装点环境条件温度风速湿度污秽等级海拔高度震强度覆冰厚度等条件超般电器条件时应制造部门提出求采取相应措施例海拔高度超制造部门规定值时气压力空气密度湿度相应减空气间隙外绝缘放电特性降般海拔1000~3500m范围海拔厂家规定值升高100m工作电压降1高工作电压满足求时应采高原型电气设备采外绝缘提高级产品110KV电气设备外绝缘裕度较海拔2000m
周围环境温度导体（电器）额定环境温度等时长期允许电流式修正：
式中 K——修正系数
——导体电气设备正常发热允许高温度导体螺栓连接时70℃
国目前生产电气设备额定环境温度40℃周围环境高40℃（60℃）时允许电流般增高1℃额定电流减少18进行修正环境温度低40℃时环境温度降低1℃额定电流增加05负荷超额定电流20
国生产裸导体额定环境温度25℃装置点环境温度5~50℃范围变化时导体允许通电流式修正外海拔高度升时日强度相应增加屋外载流导体计日影响时应海拔温度综合修正系数载流量进行修正
412短路情况校验
㈠短路热稳定校验
短路电流通时导体电器部件温度（发热效应）应超允许值满足热稳定条件：
式中 ——短路电流产生热效应
——短路时导体电器设备允许热效应
——时间t允许通短时热稳定电流（短时耐受电流）
㈡电动力稳定校验
电动力稳定导体电器承受短路电流机械效应力称动稳定满足动稳定条件：
式中 ——短路击电流幅值效值
——允许通稳定电流幅值效值
列种情况校验热稳定动稳定：
① 熔断器保护电器热稳定熔断时间保证验算热稳定
② 采限流电阻熔断器保护设备校验动稳定电缆印足够强度校动稳定
③ 装设电压互感器回路中裸导体电器验算动热稳定
42高压断路器选择校验
421高压断路器基求
断路器电路中担负特重务必须满足基求：
（1） 工作断路器应规定运行条件长期工作正常障情况准确误完成关合开断电路指令拒动误动造成严重果
（2） 具足够开断力断路器开断力指够安全切断短路电流力决定断路器灭弧性保证具足够热稳定动稳定开断力足发生触头跳开电弧长期续燃导致断路器身爆炸飞狐引起事扩严重果
（3） 动作快速电路发生障时快速切障电路仅缩短电力网障时间减轻巨短路电流电气设备损害增加电力系统稳定性提高系统供电性
（4） 具动重合闸性输电线路短路障时性提高电力系统运行稳定性供电性线路保护采动重合闸方式发生短路障时继电保护动作断路器跳闸切障点短路电流短时间断路器动重合闸恢复正常供电障存断路器必须立跳闸次切断短路电流求断路器第次电流灭弧快恢复灭弧力完成续次灭弧
（5） 结构简单济合理满足安全时应考虑济性求断路器结构力求简单尺寸重量轻价格合理
422额定电流计算
变压器次侧额定电流：
变压器二次侧额定电流：
运行负荷计算时：
考虑10母线出线负荷：
考虑便安装调试检修电压等级侧均选型号断路器隔离开关相差均已基准选设备
423高压断路器选择结果校验
(1) 根设备额定电压电流值查附表31
变次侧断路器选择参数图示：（35侧断路器）
型号
额定电压
高工作电压
额定
电流
额定开断电流
额定短时耐受电流
额定峰值耐受电流
额定关合电流
额定合闸时间
全开断时间
LW8405
35 KV
405 KV
1600 KA
25 KA
25KA(4S)
63 KA
63 KA
01s
006s
①热稳定校验
s
013+005018s
2500
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
③开断力
＜ 合格
④短路容量
＜56000 合格
(2)根设备额定电压电流值查表
变二次侧断路器选择参数图示：（10侧断路器）
型号
额定电压
KV
高工作电压
KV
额定
电流
KA
额定开断电流
KA
额定短时耐受电流KA
额定峰值耐受电流KA
额定关合电流KA
额定合闸时间s
全开断时间s
ZN2812
10
12
630
20
20(4S)
50
50
006
003
①热稳定校验
s
013+005018s
1600
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
③开断力
＜ 合格
④短路容量
＜6300 合格
(3)变次侧隔离开关选择参数图示：（35侧隔离开关）
型号
额定电压kV
高工作电压kV
额定电流KA
动稳定电流KA
热稳定电流KA
GW235G
35
405
600
48
20（4s）
①热稳定校验
设018s
1600
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
(4)变二次侧隔离开关选择参数图示 （10侧隔离开关）
型号
额定电压kV
高工作电压kV
额定电流KA
动稳定电流KA
热稳定电流KA
GN8
10
115
600
52
20（4s）
①热稳定校验
设018s
1600
＞ 合格
②动稳定校验
＞ 合格
(5)选择校验结果列表
序号
计算参数
选择LW8405型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
35kV
U
35kV
合格
2
工作电流
13857A
I
1600 kA
合格
3
断流容量
1140
S
56000
合格
4
动稳定校验
合格
5
热稳定校验
2500
合格
6
开断力
178 kA
额定开断力
25kA
合格
②变二次侧断路器
序号
计算参数
选择ZN2812型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
10kV
U
10kV
合格
2
工作电流
46898A
I
630 kA
合格
3
断流容量
179
S
6300
合格
4
动稳定校验
合格
5
热稳定校验
1600
合格
6
开断力
98kA
额定开断力
20kA
合格
③变次侧隔离开关
序号
计算参数
选择GW235G型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
35kV
U
35kV
合格
2
工作电流
13857A
I
600kA
合格
3
动稳定校验
合格
4
热稳定校验
1600
合格
④变二次侧隔离开关
序号
计算参数
选择GN8型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
10kV
U
10kV
合格
2
工作电流
48498A
I
600 kA
合格
3
动稳定校验
合格
4
热稳定校验
1600
合格
424高压熔断器选择校验
㈠参数选择
项目
参数
技术条件
正常工作条件
电压电流
保护特性
断流容量开断电流熔断特性熔断电流
环境条件
环境温度风速污秽海拔高度震烈度
屋时校验
(1)限流式高压熔断器般宜电网工作电压低熔断器额定电压电网中避免熔断器熔断截流式产生电压超电网允许25倍工作相电压
验算电器绝缘强度允许高级电压熔断器时应
电压折算降低额定断流容量
(2)高压熔断器熔额定电流应等熔体额定电流
(3)跌落式熔断器灭弧时会喷出量游离气体发出响声般屋外
㈡熔体选择
(1)熔体额定电流应高压熔断器保护熔断特性选择应满足保护性选择性灵敏度求非爆式熔断器具反时限电流时间特性熔体额定电流选择延长熔断时间降低灵敏度选择保证保护性选择性
选择熔体时应保证前两级熔断器间熔断器电源侧继电保护间熔断器负荷侧继电保护间动作选择性前提段保护范围发生障时应短时间没切断障电网装接保护时回路中电流负荷电流应超熔断电流
(2) 保护电力电容器高压熔断器熔体列正常情况应误熔断：
①电网电压升高波形畸形等原引起电力电容器回路电流增时
②电力电容器运行程中涌流
保护电力电容器高压熔断器熔体额定电流式选择
式中 ——系数跌落式高压熔断器取12～13限流式高压熔断器台电力熔断器时系数取15～20组电力电容器时取13～18
——电力电容器回路额定电流A
(3) 保护35kV电力变压器高压熔断器熔体列正常情况应误熔断：
①熔体通电力变压器回路工作电流时
②熔体通电力变压器励磁涌流时（般熔体通该电流时熔断时间05s校验）
③熔体通保护范围外短路电流电动机起动等引起击电流时
保护35kV电力变压器高压熔断器熔体额定电流式选择：
式中 ——系数考虑电动机起动时取11～13考虑电动机起动时取15～20
——电力变压器回路工作电流A
(4)保护电压互感器熔断器需额定电压断流容量选择必校验额定电流
(5)保护防雷电容器熔断器外高压熔断器断流容量满足保护回路短路容量求时熔断器回路中装设限流电阻等措施限制短路电流
(6)没限流作跌落式熔断器应考虑短路电流非周期分量全电流进行断流容量校验时尚需系统运行方式短路电流校验三相断流容量限值保证熔断器足够熔断电流
㈢高压熔断器选择结果表
型号
额定电压(kV)
额定电流(kA)
断流容量S(MVA)
备注
KN
10
05
1000
保护户电压互感器
RW935
35
05
2000
保护户外电压互感器
425高压熔断器校验结果表
式中——额定开断电流
——击电流效值
——次暂态电流效值
没限流作熔断器选择时击电流效值校验限流作熔断器选择时电流值前已截断计非周期分量影响采校验
序号
计算参数
选择KN型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
10kV
U
10kV
合格
2
98kA
额定开断电流
合格
序号
计算参数
选择RW935型
校验结果
项目
参数
项目
参数
1
工作电压
35kV
U
35kV
合格
2
178kA
额定开断电流
合格
43 进线出线选择校验
1母线电缆选择原
敞露母线般列项进行选择校验：1)导体材料类型敷设方式2）导体截面3）机械强度4）电晕5)热稳定6）动稳定电缆额定电压述1)2）4）项允许电压降选择校验
2敞母线电缆选型
常导体材料铜铝铜电阻率低抗腐蚀性强机械强度导体材料工业国防重途国铜储量价格较贵铜母线持续工作电流位置特狭窄发电机变压器出线处污秽铝严重腐蚀铜腐蚀较轻场铝电阻率铜172倍密度铜国铝储量丰富价格较低般采铝质材料
电缆类型选择途敷设方式条件关例35 kV般采三相铝芯电缆110 kV采单相充油电缆直埋般选钢带铠装电缆敷设高差较点应采滴流塑料电缆
3母线电缆截面选择
配电装置汇流母线较短导体长期发热允许电流选择外余导体截面般济电流密度选择济电流密度选择导体截面年计算费低年计算费包括电流通导体产生年电损耗费导体投资折旧费利息等应种类导体负荷年利时数年计算费低电流密度 — 济电流密度（）部分导体济电流密度见表43
导体济截面式决定：
式中 — 正常工作时持续工作电流
表43 导体济电流密度
载流导体名称
负荷年利时数
3000
30005000
5000
铜导体母线
30
225
175
铝导体母线
165
115
09
铜芯
30
25
20
铝芯
16
14
12
橡皮绝缘铜芯电缆
35
31
27
431 35 kV架空线路选择校验
35 kV进线双回路济电流密度选择截面：
查表43
查电力工程电气设计手册选 周围空气温度时安全电流275（A）该变电历年均高气温299摄氏度查电流修正系数表修正系数
安全电流：
(1)机械强度校验：
合格
（2）发热条件校验：
合格
进线回路持续工作电流考虑正常负荷电流外需考虑事状态回线路输送工作电流
合格
（3）电晕损耗条件：
35 kV线路导线表面电场强度通常会产生电晕考虑电晕损耗
（4）35 kV线路考虑电压损耗允许电压损耗百分数校验电压损耗：
35 kV架空线路相间距取 均距
查均距20时电阻
35 kV架空线长线路末端
合格
35 kV进线选 满足求
432 10 kV电缆选择校验
（1） 定电压：
（2） 济电流密度选择电缆截面：
查导体济电流密度表
根数初步选YJLV — 10 S300 电力电缆
（1） 发热条件校验
查表YJLV — 10型 S300 铝芯电力电缆允许载流量（80摄氏度）：
选该型号电力电缆满足发热条件求
44 互感器选择配置
441电流互感器选择
电流互感器选择应满足次回路额定电压额定电流负荷电流计短路电流动热稳定性外满足二次回路测量仪表动装置准确度等级保护装置10％误差曲线求果容量足两二次绕组串联
㈠电流互感器选择原
1额定次电压选择
选电流互感器次额定电压必须安装处电网电压致
式中——电流互感器铭牌标出额定电压kV
——电流互感器安装点额定电压kV
2额定次电流选择
电流互感器周围空气温度定条件连续流互感器次电流允许额定值120％
3 额定二次电流选择
仪表继电器已系列化生产二次标准电流5A电流互感器应二次标准电流致5A
4准确度等级选择
电流互感器准确度等级应根途选择准确度等级分02051310级等等级
5二次负荷计算
二次负荷计算公式
式中——二次计算负荷VA
——二次计算电流A
二次电流已标准化5A负荷决定外部阻抗表达式
式中——二次负荷外部阻抗
——连接仪表串联绕组阻抗
——二次连接导线电阻
——连接导线接头接触电阻
442电压互感器选择
电压互感器选择配置应满足次回路额定电压外容量准确度等级应满足测量仪表保护装置动装置求负荷分配应满足相位求量衡接点般设配电装置端子箱处
电压互感器选择需进行动稳定热稳定校验选择应满足条件
㈠额定电压选择
选电压互感器次侧额定电压必须安装处电网额定电压致二次侧额定电压般100V额定电压选择应满足
式中——电压互感器铭牌标出额定电压kV
——电压互感器安装点额定电压kV
㈡电压互感器类型选择
根途二次负荷性质选择电压互感器类型二次接线方式
㈢准确度等级选择
两点选择电压互感器时注意准确度等级二次负荷容量
443互感器配置
㈠电压互感器配置
变电运行中种测量仪表保护装置测量级电压数值求受运行方式改变影响条母线段母线桥式接线两端必须配置电压互感器
㈡电流互感器
变电中种测量仪表流保护装置差动保护等电流互感器相连接种仪表继电保护电流互感器准确度等级接线求样电流互感器额数量较应根需合理配置
㈢通常列求配置
1测量仪表流保护装置
测量仪表流保护装置求电流接系统中三相装设电路互感器
2电流接系统
测量仪表流保护装置求电流接系统中两相装设电路互感器
3差动保护
差动保护求电流电流接系统中装设电流互感器
4高压断路器
高压断路器量置保护区
第五章 补偿装置
51 补偿装置种类作
补偿装置分串联补偿装置联补偿装置两类
1串联补偿装置
（1）110 kV电网中串联电容补偿装置减少线路电压降降低受端电压波动提高供电水质量闭合电网中改善潮流分布减少功损耗110 kV电网线路没分支线时装线路末端变电线路负荷分支线时串联补偿装置设线路总压降约半附变电
（2）220 kV电网中串联电容补偿装置利电容抵消部分线性电感相缩短线路长度强系统稳定性提高输送力般串联补偿装置线路中间开关站变电合建起中间开关站变电时串补偿装置设末端变电中
2联补偿装置
联补偿装置分联电容补偿装置静补装置联电抗补偿装置超高压联电抗器调相机等
(1) 联电容装置分断路器投切晶闸投切联补偿装置电网提供阶梯调节容性功补偿余感性功减少电网功损耗提高电网电压时设交流滤波装置电网提供阶梯调节容性功时电网滤波电流提供阻抗似零通路降低母线谐波电压正选波形畸变率进步提高电压质量抗干扰力装设电容补偿装置引起高次谐波含量超允许值时应回路中设置串联电抗器兼做限制涌流电抗器需限制短路电流时兼做限流电抗器串联电抗器宜选干式空心电抗器
(2) 静补偿采晶体器件构成高效静补装置电网提供快速级连续调节容性感性功降低电压波动波形畸变率全面提高电压质量兼减少功损耗提高系统稳定性降低工频电压功调相机较补偿装置电网提供级连续调节容性感性功维持电网电压强励补偿容性功提高电网稳定性
调相机克专容量汽轮发电机改造调相运行机组旋转机械运行理维护工作量建筑物较目前已少采
静补装置直接连接者通变压器接需补偿功变（配）电换流站母线外发电厂时发电机改作调相机变电中补偿装置连接110 kV母线
（3）联电抗补偿装置电网提供阶梯调节感性功补偿电网剩余容性功保证电压稳定允许范围般连接型发电厂变电35 kV电压母线发电厂中常接联络变压器低压侧变电中常接变压器低压侧
（4）超高压联电抗器联330 kV超高压线路补偿输电线路充电功率降低系统工频压水兼减少潜供电流便系统网提高供电性等功超高压联电抗器般接需控制工频电压幅值线路中间末端常设置线路中间开关站变电中时串补装置时安装变电开关站中
高压输电线路串联电容器补偿装置利电容抵消部分线性电感相缩短线路长度强系统稳定性提高输送力该变电35 kV压变35 kV双回输电线路长6 KM考虑成投资方面考虑装设串联电容器补偿装置
52联电容器容量计算
考虑10 kV母线利联电容器改善功率数
式中
— 负荷需补偿容性功量kvar
— 母线功负荷kW
— 补偿前功率数角
— 补偿功率数角
— 补偿时千瓦功负荷需补偿容性功值kvar kW
查10 kV母线允许低功率数低09符合求10 kV母线功负荷提高功率数10 kV母线联电容器装置提高功率数095时需电容器容量：
计算联电容器容量243
53联电容器装置容量选择求
（1）联电容器补偿容量应安负荷变压器需补偿满足功率数求容性功功率满足某点符合电压变化范围求容量容量宜分变压器容量
（2）电容器组分组容量应满足求：
1）分组装置组合方式中投切时会引起高次谐波谐振危害谐波放
2）投切组补偿设备引起变压器中压侧线电压变化值超额定电压
3）断路器投切电容器力相适应
4）超单台电容器爆破容量熔断器耐爆容量
第六章 变电站接防雷设计
61 防雷保护必
变电电力系统中心环节里安装许重电气设备电力变压器高压断路器等种高压次设备设备旦发生雷击破坏造成面积停电时设备较贵重损坏修复容易会造成济损失变电防雷保护求十分
62变电中出现气电压种类
（1）直击雷产生电压
雷直击变电电气设备防止种直击雷电压措施装设专门避雷针悬挂避雷线中型610变电建筑高般均较厂房低通常需令装设避雷针保护
（2）雷电感应产生电压
输电线路直接落雷雷电感应产生电压波着输电线路袭入变电防止侵入雷电波保护输电线路受直击雷雷电波导线运动变电需装设阀型避雷器等保护
（3） 雷电波危害
雷电波电压高容易变压器断路器等电气设备绝缘击穿果电气设备附装避雷器雷电波放电电压电气设备绝缘击穿电压低雷电波侵袭电气设备附时避雷器现行放电雷电波削弱保护电气设备绝缘免受雷电波损坏
（4） 变电防雷接线基方式
电压波会电气设备造成重危害必须加限制限制种电压波方法采性较阀型避雷器阀型避雷器致负担重应变电段线路加强防雷措施该线段谓进线段阀型避雷器配合进线段现代变电防雷接线基方式
63变电直击雷保护
避雷针装设基原
（1） 保护设备包括露天配电装置变电中重隔离设备建筑物保护物应该处避雷针保护范围免遭直击雷
（2） 控制室配电装置房顶宜装设避雷针原建筑物装设避雷针防止反击雷困难配电室装设避雷针落雷时屋配电装置会发生反击事尤变电装晶体保护装置雷直击时发生误动作爆炸危险建筑物严禁装设避雷针
（3） 应避免逆闪络反击果避雷针保护设备间绝缘距离够受雷击电位升高避雷针保护设备发生放电种现象做避雷针保护设备逆闪络反击
显易见逆闪络高电位加保护设备然会造成电气设备绝缘损坏
64 避雷针高度确定
根变电面布置图采四根等高避雷针变电站进行防直击雷保护根安全距离确定四根避雷针具体位置图61示：
计算效全部保护改变电站需避雷针高度：
门型架构高：75 桥型线路高：4 变高：3 建筑物高：6
设避雷针高度30高度影响系数取1
独立避雷针高度1230原假设成立
校验：
选择独立避雷针高度12时效全保护该变电
65 变电入侵波保护
避雷器
变电站雷电电压侵入雷电波电压线路直击雷感应雷电压行波导线传导变电变配电量配电设备侵入雷电波电压设备绝缘构成威胁雷电电压行波行变电传输通道特性发生变化明显变化电气设备波阻抗传输线路波阻抗致波行复杂化避雷针动作前电压行波产生作更问题变复杂化变配电电压防护精确计算工极复杂问题里化作定性讨
避雷器作限制电压保护电器设备实质放电器雷侵入波操电压超某电压值时避雷器先联保护设备放电电压值限制电气设备效保护
1避雷器基求：
接电流系统相存工频续流相单相短路接系统两相三相时存工频续流相相间短路避雷器必须切断工频续流消防工频短路保证系统迅速恢复正常运行避雷器基求：
（1）电压作避雷器应该先保护设备放电两者间 伏秒特性配合实现
（2）避雷器应具定熄弧力工频续流第次零点时够迅速切断工频续流
2避雷器保护设备首先必须满足条件：
（1）避雷器伏秒特性应保护设备配合电压波形避雷器伏秒特性应保护物绝缘伏秒特性
（2）避雷器残压低保护设备击击穿电压
根面讨知般采阀式金属氧化物避雷器变电站设备进行保护避雷器般安装母线应昼变压器设备避雷器保护设备电气距离均超允许值满足求应增设避雷器设计220KV侧110KV侧采阀式避雷器10KV侧采氧化锌避雷器
3种避雷器应场合
（1）保护间隙式避雷器作限制线路雷电电压线路电压保护保护间隙10KV低压配电网线路保护式避雷器发电厂变电站进线段保护
（2）阀式避雷器金属氧化物避雷器发电厂变电站中电压保护
4变电站进线段保护
进线段保护指进入变电站1—2km段架空线路加强防雷措施段线路称进线段
进线段保护目降低雷电流幅值二降低雷电波陡度阀式避雷器通流容量限残压电流相关减少雷电流幅值必保护设备电压高出避雷器部分雷电波陡度成正者说保护允许距离雷电波陡度成反降低雷电波陡度处
变电中限制雷电入侵波电压措施装设避雷器
（1）变电进出线端分装设组避雷器
（2）10母线装设组避雷器
（3）变分装设组避雷器
（4）该变电进线35双回架空线路距离变电15范围架设避雷线提高线路耐雷水防止雷击线路引起电压波入侵变电
避雷器避雷线型号安装点表62示：
种类
避雷器
避雷线
型号
FZ35
FZ10
FCZ35
LGJ30
安装点
35进线端
10母线
变压器
35线路
66 接体接网设计
（1）接体设计
避雷针接体采长3 规格 角钢制成独立垂直接体
土壤电阻率取200接电阻：
安全角度考虑接体电阻应10采根垂直接体联降低接电阻需角钢根数：
避雷针独立接体9根角钢联制成垂直接体
（2）接网设计
变电需良接装置满足工作接保护接防雷接求般做法根保护接工作接求敷设统接网然避雷器网连接点增加接体满足防雷接求
接网通常扁钢直径20圆钢水敷设埋入深度宜06
水距离避雷针相距5方敷设网敷设网面积：
接网总体接电阻：
变电接网工频接电阻般055间该范围符合求
第七章 继电保护配置
71继电保护基知识
变电设计运行中应考虑电力系统发生障正常运行性设备相间短路短路负荷等障
保证户供电防止电气设备损坏事扩应快障切务运行员进行手动操作控制法实现必须继电保护装置动迅速选择性障设备切正常运行情况时动发出信号便时处理继电保护务
① 继电保护设计方法
② 设计继电保护前首先会想应该采保护装置种保护间进行配合问题处理否合理仅影响电力系统安全运行关系关部门安全生产
③ 合理选择继电保护方式正确进行正定计算拟定接线图非常重继电保护容设计般分两阶段进行初步设计阶段技术设计阶段
⑴ 初步设计
根电力网结构保护系统安全运行生产单位电保护装置快速性选择性灵敏性性出发选定保护方式确定整定值初步设计确定继电保护设计方案否合理重阶段
⑵技术设计
核准初步设计基础进行技术设计务拟定保护动装置原理接线图选定继电器辅助装置型号提出设备订货清单
⑶两设计阶段结合
根工程需某情况初步设计技术设计两设计阶段结合起进行
⑷继电保护设计应力求简单
设计继电保护时应力求简单采简单保护装置达系统提出求简单保护满足求时考虑采复杂保护运行验证明：保护装置越简单调整试验越简单工作性越高
72输电线路保护配置
10~35KV中性点非直接接电网中输电线路相间短路保护必须动作断路器跳闸单相接时障点接电流（该电网称电流接系统）三相间线电压然保持称负荷供电没影响般情况允许继续运行1~2h必立跳闸采中性点非直接接运行优点单相接两相电压升高倍防止障进步扩成两点接相间短路应时发出信号便运行员采取措施予消单相接时般求继电保护选择性发出信号必跳闸单相接身安全设备安全构成威胁时应动作跳闸
10~35KV中性点非直接接电网输电线路应针相间短路单相接障配置相应保护装置
721相间短路保护配置
相间短路保护般均采两相式电流保护
单侧电源线路般装设两段式电流保护第Ⅰ段带时限电流速断保护第Ⅱ段时限电流保护35KV线路必时采三段式电流保护述两段式保护基础增设段带时限电流速段保护两段式三段式电流保护均称作阶段式电流保护根需35KV线路采阶段式电流电压保护
双侧电源线路般装设带带方元件阶段式电流电压保护电流电压保护满足灵敏性求时采简化距离保护
短线路（＜4km）采电压电流保护满足选择性灵敏性速动性求时宜采联差动保护作保护带方带方电流保护作备保护
行线路装设横联方差动保护电流衡保护作保护接两回线路电流电流保护作备保护
722负荷保护配置
时常出现负荷电缆线路电缆架空混合线路应装设负荷保护保护宜带时限动作信号必时动作跳闸
723单相接保护
中性点非直接接系统发生单相接障时电气量特殊性单相接障采选择性绝缘检视信号装置选择性电流接信号装置出线较少中性点接电网采选择性绝缘监视信号装置该装置动作工选线找出障线路条件应装设具选择性动作信号单相接保护出现较中性点接电网采零序电流保护零序功率方保护等选择性电流接信号装置目前选择性接保护广泛采微机选线装置原理利基波零序电流数值方做动接选线外根身设备安全求必时应装设动作跳闸单线接保护
中性点消弧线圈接电网障线路零序电流方非障线路零序电流方完全相数值明显差异中性点消弧线圈接电网中利基波零序电流数值方构成接保护利基波零序电流数值方做动接选线中性点消弧线圈接电网采选择性绝缘监视信号装置采零序电流保护零序功率方保护等电流接信号装置中性点消弧线圈接电网发生单相接时较效判接方案5次谐波判法功分量判法般采5次谐波判法基波零序电流判法构成接选线装置提高接判准确率消弧线圈采动踪消弧线圈阻尼电阻接时系统单相接选线采基波功分量判法原理构成接选线装置
724输电线路保护配置结果
设计变电站35KV10KV侧线路相间短路保护应配置三段式电流保护单相接保护应配置绝缘监视信号装置
输电线路保护配置结果表：
35KV进线
10KV出线
相间短路保护
三段式电流保护
三段式电流保护
单相接保护
绝缘监视信号装置
绝缘监视信号装置
73变压器保护
变压器保护分电量保护非电量保护反应变压器障保护动作跳闸反应变压器正常工作状态保护动作发信号
述障正常工作状态变压器应装设保护：
(1) 气体保护反应油箱障油面降低
(2) 差保护电流速断保护反应变压器绕组引出线相间短路中性点直接接侧绕组引出线接短路
电流速断保护适场合：容量63MVA厂工作变压器列运行变压器10MVA厂备变压器单独运行变压器备保护时间05s时应装设电流速断保护
差保护适场合：
1)容量63MVA列运行变压器容量63MVA发电厂厂变压器工业企业中重变压器
2)容量10MVA厂备变压器单独运行变压器
3)容量2MVA变压器采电流速断保护灵敏度满足求时应采差保护
(3)相间短路备保护反应外部相间短路引起电流作气体保护差保护电流速断保护备保护例：电流保护低电压启动电流保护复合电压启动电流保护负序电流保护等
(4)零序保护反应变压器高压侧（中压侧）外部元件接短路变压器中性点直接接运行应装设零序电流保护变压器中性点接接运行时应装设零序电流电压保护
(5)负荷保护反应变压器负荷
(6)励磁保护反应500kV变压器励磁
设计变电站变压器保护配置：
保护：瓦斯保护联差动保护
相间备保护：电流保护复合电压启动流保护
接短路保护：零序电流保护
保护：负荷保护
变保护配置变压器基相变容量较住保护瓦斯保护电流速断保护
变压器保护配置结果表：
变
变
保护
瓦斯联差动
瓦斯电流速断保护
相间备保护
复合电压启动电流
复合电压电流
接备保护
零序电流电压
零序电流电压
保护
负荷励磁保护
负荷保护
74母线保护
母线保护方式通常分两种：利供电元件保护兼作母线障保护二采专母线保护
1利供电元件保护兼作母线障保护
太重较低电压厂站中利供电设备（发电机变压器线路等）保护第Ⅱ段第Ⅲ段反映切母线障DL400继电保护安全动装置技术规程中非专门母线保护装置原规定：发电厂变电3～10KV分段母线列运行双母线般发电机变压器备保护实现母线保护
2采专母线保护
利供电元件保护切障母线需外装保护简单济切障时间长双母线时运行母线分段单母线时述保护保证选择切障母线事扩
DL400继电保护安全动装置技术规程中规定列情况应该设专母线保护
⑴220500KV母线应装设快速选择切障母线保护台半断路器接线组母线宜装设两套母线保护
⑵110KV双母线110KV单母线重发电厂110KV重变压35—66KV母线需快切母线障情况
⑶35—66KV电网中变电35—66KV双母线分段三母线需快速选择切段组母线障保证系统安全稳定运行供电情况
⑷白单纯变电310KV分段母线列运行双母线需快速选择切段组母线障保证供电情况
⑸线路断路器允许切线路电抗器前短路时需装设专母线保护切线路电抗器前短路障
装设母线保护应特强调性量简化结构实现保护快速性选择性专母线保护采差动原理构成电力系统中单母线双母线采动保护般满足求差动保护母线保护中极广泛应
75 备投动重合闸设置
751 备电源动投入装置含义作
备电源动投入装置指工作电源障断开迅速动备电源投入电设备动切换备电源户停电种动装置简称备投般列情况装设：
（1） 发电厂厂电变电电
（2） 双电源供电变电配电中电源常断开作备
（3） 降压变电装备变压器互备母线段
（4） 生产程中某重备机组
该变电10KV母线单母分段接线形式变电两台变压器正常运行时两台变压器分裂运行备方式互备暗备考虑母联断路器装设备投装置提高供电性
752 动重合闸装置
电力系统运行验表明架空线路障瞬时障线路发生瞬时障时线路保护断开动重合闸装置进行次合闸恢复供电提高供电性重合闸电力系统中重作：
（1） 提高供电性减少停电次数特时单侧电源单回线路尤显著
（2） 提高电力系统列运行稳定性
（3） 弥补输电线路耐雷水定影响电力系统中10KV线路般装设避雷线35KV线路般进线端12km范围装设避雷线线路耐雷水较低装动重合闸提高供电性
（4） 断路器身机构良继电保护误动作引起误跳闸纠正作
参考文献
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2孙成普变电电力网设计应 2版北京：中国电力出版社2008
3吴靓谢珍贵发电厂变电站电气设备 北京：中国水利水电出版社2004
4戈东方电力工程电气设计手册 第册电气次部分 北京：中国电力出版社1989
5陈光会王敏电力系统基础 北京：中国水利水电出版社2004
6陈利发电厂变电二次回路 北京：中国电力出版社2007
7沈诗佳电力系统继电保护二次回路 北京：中国电力出版社2007
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9李金英继电保护 北京：中国电力出版社2008
10朱军35kv工程（） 北京：中国电力出版社2002
11尧李晓华电力系统工程CAD设计实训北京：北京理工学出版社2008
致谢
期四星期35kv变电站毕业设计已接尾声三年学生涯圈句号感谢父母感谢提供求学济精神支柱次感谢老师学谢谢学帮助关怀
四星期毕业设计新整理零碎知识温三年里学知识王老师胡老师指导知识次升华三年知识串联起课东西变成东西X老师X老师天会忘记教室知道设计耐心帮助学解答心中疑问
指导老师严肃科学态度严谨治学精神精益求精工作作风深深感染激励着设计中什懂问题请教身边学寻求帮助量设计做更
文完成际心情法静开始进入课题文利完成少敬师长学朋友言帮助里请接受诚挚谢意感谢培养长含辛茹苦父母谢谢
附图：接线图（张）面布置图（张）断面图（张）
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