XX 学
毕 业 文
文题目： 单相相控整流电路应
专 业： 电气工程动化
层 次： 专升
姓 名：
二0三年 X月X日
目 录
标题摘关键词…………………………………………2
前言……………………………………………………………3
第章 原始资料分析 ………………………………………4
11 设计电压等级………………………………………4
12 电源负荷…………………………………………………4
第二章 电气接线设计 ……………………………………5
21接线接线方式 ………………………………………5
22电气接线选择 ……………………………………7
第三章 电设计 ………………………………………9
31电接线般原……………………………………9
32变容量型式确定…………………………………9
33电接线方式确定……………………………………9
34备电源动投入装置…………………………………9
第四章 短路电流计算………………………………………11
41 短路计算目 ……………………………………11
42 短路计算程 …………………………………………11
第五章 继电保护配置………………………………………18
51变电母线保护配置 …………………………………18
52变电变保护配置 ………………………………18
第六章 防雷接………………………………………… 19
61避雷器选择 …………………………………………19
62变电进线段保护 ………………………………20
63接装置设计 ……………………………………21
致谢…………………………………………………………24
参考文献 ……………………………………………………25
电气动化11035kv变电设计
摘
变电电力系统重组成部分直接影响整电力系统安全济运行联系发电厂户中间环节起着变换分配电作电力系统中发电厂天然次源转变成电远方电力户送电减输电线路电损耗线路阻抗压降需电压升高满足电力户安全需电压降低分配户需升高降低电压分配电变电变电电力系统中通变换电压接受分配电电工装置联系发电厂电力户中间环节时通变电电压等级电网联系起变电作变换电压传输分配电变电电力变压器配电装置二次系统必附属设备组成
次设计110kV降压变电设计象分析变电站原始资料确定变电接线通负荷计算确定变压器台数容量型号根短路计算结果变电次设备进行选择校验时完成防雷保护接装置方案设计
关键词 变电电气接线短路电流计算次设备防雷保护
前 言
次设计题目110KV变电次系统设计设计务旨体现专业科知识掌握程度培养专业科知识进行综合运力时检验专业学三年学结果
次设计首先根务书系统线路负荷参数分析负荷发展趋势通拟建变电站概括出线方考虑通负荷资料分析安全济性方面考虑确定110kV接线然通负荷计算供电范围确定变压器台数容量型号时确定站变压器容量型号根持续工作电流短路计算结果设备进行选型校验时考虑系统发生障时必须相应保护装置继电保护做简说明外部雷电电压进行防雷保护接装置设计整体进行规划布置完成110kV变电次系统设计
第章 原始资料分析
11 设计电压等级
根设计务次设计电压等级：11035KV
12 电源负荷理位置情况
1电源分析
连接系统电源3中110KV两35KV具体情况：
1）110KV系统变电
该电源容量(110KV系统装机总容量)200MVA(火电)该等电压母线短路容量650MVA该距离9KM回路连接
2）110KV火电厂
该厂距离12KM装3台机组两台变回线路连接该厂接线简图图11：
图 11 110KV火电厂接线图
3）35KV系统变电
该距75KM回线路相连接该高压母线短路容量250MVA
3电源正常运行时两110KV级电源供电35KV变电相连线路传输功率较联络3电源中某电源出障供电时系统通调整运行方式基满足重负荷电时35KV变点合理输送容量供电
2负荷资料分析
1）35KV负荷
表11 35KV负荷参数表
户名称
容量（MW）
距离（KM）
备注
化工厂
35
15
Ⅰ类负荷
铝厂
43
13
Ⅰ类负荷
水厂
18
5
Ⅰ类负荷
注：35KV户中化工厂铝厂备电源
2）10KV远期负荷
3）变电负荷约60KVA
4）负荷参数取值：
负荷功率数均取cosφ085负荷期率 Kt09c年负荷利时数Tmax＝4800时年表中列负荷包括网损计算时考虑网损处计算律取网损率5电压等级出线回路数设计中根实际需决定电压等级否预备线路请行考虑决定
第二章 电气接线设计
电气接线变电电气设计首核心部分电力构成重环节电气接线设计变电高电压等级变电性质选择出某种变电系统中位作相适应接线方式
21 接线接线方式
211 单母线接线
优点：接线简单清晰设备少操作方便便扩建采成套配电装置
缺点：够灵活元件（母线母线隔离开关等）障时检修均需整配电装置停电单母线隔离开关分段段母线障时全部回路需短时停电隔离开关障母线段分开恢复非障母线供电
适范围： 3563KV配电装置出线回路数超3回110220KV配电装置出线回路数超2回
212 单母线分段接线
优点：断路器母线分段重户段引出两回路两电源供电段母线发生障分段断路器动障切保证正常段母线间断供电致重户停电
缺点：段母线母线隔离开关障检修时该段母线回路检修期间停电出线双回路时常架空线路出现交叉跨越扩建时需两方均衡扩建
适范围： 35KV配电装置出线回路数48回时110220KV配电装置出线回路数34回时
213 单母分段带旁路母线
种接线方式进出线容量中型电压等级35110KV变电较实具足够性灵活性
214 桥型接线
1桥形接线
优点：高压断器数量少四回路需三台断路器
缺点：变压器切投入较复杂需动作两台断路器影响回线路暂时停运桥连断路器检修时两回路需解列运行出线断路器检修时线路需较长时期停运
适范围：适较容量发电厂变电变压器常切换线路较长障率较高情况
2外桥形接线
优点：高压断路器数量少四回路需三台断路器
缺点：线路切投入较复杂需动作两台断路器台变压器暂时停运高压侧断路器检修时变压器较长时期停运
适范围：适较容量发电厂变电变压器切换较频繁线路较短障率较少情况
215 双母线接线
优点：
1）供电轮流检修组母线致供电中断组母线障时迅速恢复供电检修回路母线隔离开关停该回路
2）调度灵活电源回路负荷意分配某组母线灵活适应系统中种运行方式调度潮流变化需
3）扩建方便双母线左右方扩建均影响两组母线电源负荷均匀分配会引起原回路停电
4）便试验回路需单独进行试验时该回路分开单独接组母线
缺点：
1）增加组母线回线路需增加组母线隔离开关
2）母线障检修时隔离开关作倒换操作电器容易误操作避免隔离开关误操作需隔离开关断路器间装设连锁装置
适范围：610KV配电装置短路电流较出线需带电抗器时35KV配电装置出线回路数超8回时连接电源较负荷较时110220KV配电装置出线回路数5回时110220KV配电装置系统中占重位出线回路数4回时
216 双母线分段接线
双母线分段分段运行系统构成方式度两元件完全分接母线容量相互联系系统利种母线接线方式常传统技术种延伸继电保护方式操作运行方面会发生问题较容易实现分阶段扩建优点容易受母线障影响断路器检修时需停运线路占面积较般连接进出线回路数11回时母线分段
22 电气接线选择
221 35kV电气接线
根资料显示35KV出线4回类负荷较初步选择两种方案：
1）单母分段带旁母接线分段断路器兼作旁路断路器电压等级35kV～60kV出线4～8回采单母线分段接线采双母线接线
2）双母接线接线
表21 35KV接线方案较
方案项目
方案Ⅰ单母分段带旁母
方案Ⅱ双母接线
技术
① 单清晰操作方 便易发展
② 性灵活性差
③ 旁路断路器代出线断路器进行停电检修出线断路器保证重户供电
④ 扩建时需两方均衡扩建
① 供电
② 调度灵活
③ 扩建方便
④ 便试验
⑤ 易误操作
济
① 设备少投资
②母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资
① 设备配电装置 复杂
② 投资占面
然方案Ⅰ性灵活性方案Ⅱ具良济性鉴电压等级高选投资方案Ⅰ
222 110kV电气接线
根资料显示110KV没出线2回进线初步选择两种方案：
1）桥行接线根资料分析处应选择桥接线
2）单母接线
表22 110KV接线方案较
方案项目
方案Ⅰ桥接线
方案Ⅱ单母分段
技术
② 线清晰简单
②调度灵活性 高
① 简单清晰操作方便易发展
② 性灵活性差
济
①占少
②断路器少
① 备少投资
较两种方案具接线简单特性然方案Ⅰ性灵活性方案Ⅱ具良济性选投资方案Ⅰ
第三章 电设计
变电电变电重负荷电设计时应运行检修维护方便求考虑变电发展规划妥善解决建设引起问题积极慎重采鉴定新技术新设备设计达济合理技术先进保证变电安全济运行
31 电接线般原
1)满足正常运行时安全灵活济检修维护方便等般求
2)量缩电系统障影响范围量避免引起全停电事
3)充分考虑变电正常事检修起动等运行供电求切换操作简便
32 变容量型式确定
站变压器容量应满足常负荷需重负荷变电应考虑台变压器停运时台变压器容量保证全部负荷60～7060KVA述条件限制两台变压器应承担30KVA台停运时台承担7042KVA
选两台50KVA变压器满足负荷需求考虑目前国配电变压器生产厂家情况实现电力设备逐步油化渡目标选干式变压器
表 31 S95010变压器参数表
型号
电压组合
连接组标号
空载损耗
负载损耗
空载电流
阻抗电压
高压
高压分接范围
低压
S95010
10±5
10636
04
Yyn0
017
087
28
4
33 电接线方式确定
电接线方式接线设计中选单母分段接线选两台变压器互备台变压器容量型号相分接母线
34 备电源动投入装置
341备电源动投入装置作
备电源动投入装置目标：消减少损失保证户间断供电
BZT定义：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BZT装置
342 适情况优点
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
采BZT优点：
提高供电性节省建设投资简化继电保护装置限制短路电流提高母线残压
343 BZT工作程求[2]
BZT装置应满足基求：
1）工作母线突然失压BZT装置应动作
2）工作电源先切备电源投
3）判断工作电源断路器切实断开工作母线电压允许备电源合闸
4）BZT装置动作次动作应发出信号
5）BZT装置动作程应负荷中断供电时间短
6）备电源压时BZT装置应动作
7）正常停电时备装置启动
8）备电源备设备投入障时应保护加速动作
BZT装置应低电压启动部分动重合闸部分组成低电压启动部分监视工作母线失压备电源否正常动重合闸部分工作电源断路器断开定延时间备电源断路器动投入
变电BZT装置工作程：
1）110KV侧BZT：某条110KV母线障导致母线失压障侧断路器切断工作电源非障侧母线桥型母线BZT动作障侧设备动切换非障侧
2）35KV侧BZT 某条35KV母线障导致母线失压障侧断路器切断工作电源 BZT动作障侧设备动切换非障侧
3）10KV侧电BZT：某条10KV母线电母线障导致母线失压障侧断路器断开BZT动作母联断路器合闸障侧负荷切换非障侧
第四章 短路电流计算
电力系统运行中必须考虑发生种障正常运行状态常见时危险障发生种型式短路会遭破坏户正常供电电气设备正常运行
41 短路计算目
1）选择电气接线时较种接线方案确定某接线否需采取限制短路电流措施等均需进行必短路电流计算
2）选择电气设备时保证设备正常运行障情况安全工作时力求节约资金需进行全面短路电流计算
3）设计屋外高压配电装置时需短路条件检验软导线相间相安全距离
4）选择继电保护方式进行整定计算时需种短路时短路电流
42 短路计算程
421 110KV短路电流计算
1）根资料110KV火电厂阻抗算
·
图41 110KV火电厂接线图
图42 110KV火电厂阻抗图
短路计算基假设前提选取100MVAUB
01350432
绕组等值电抗
取17％取6％取105％
0179
·
图43 110KV火电阻抗简图
火电厂阻抗0232
2)根资料变电视限电源取
理35KU变电短路容量250MVA
火电厂设计变电距离12KM阻抗千米04欧
110KV变电设计变电距离9KM阻抗千米04欧
35KV变电设计变电距离75KM阻抗千米04欧
X
设计变电中绕组等值电抗
该变电两台型号规格样变压器阻抗相
根接线图简化图型
图44 接线阻抗简化图
K1点发生短路时图四转化图行
图45 K1点短路阻抗图
E1限电源(0263改0264)
查短路电流周期分量运算曲线取T0S 4324
(4324+5525+1134)× 5514KA
击系数取18
×5514×1814034KA
(4324+5525+1134) ×10010983MVA
422 35KV侧短路计算
根图四进行变换
图46 星三角形转化图
图47 K2点短路阻抗图
0910
0910×093750853
查计算曲线取T0S 1225
(1225+16+1616) 6930KA
×693×1817638KA
(1225+16+1616) ×1004441MVA
第五章 继电保护配置
继电保护电力系统安全稳定运行重屏障设计变电站继电保护结合国目前继电保护现状突出继电保护选择性性快速性灵敏性运微机继电保护装置微机监控系统提高变电站综合动化水
51 变电母线保护配置
1110KV35KV线路保护部分：
1)距离保护 2)零序电流保护
3)动重合闸 4)电压保护
210KV线路保护：
1)10kV线路保护：采微机保护装置实现电流速断流保护实现三相次重合闸
2)10kV电容器保护：采微机保护装置实现电流流保护压低压保护
3)10kV母线装设电流接选线装置
52 变电变保护配置
电力变压器电力系统中十分重供电元件障供电性系统正常运行带严重影响次设计变电110kv降压变电果保证变压器正常运行会导致全停电影响变电供电性
521 变压器保护
1瓦斯保护
变压器油箱种障油面降低应装设瓦斯保护反应油箱部产生气体油流动作中轻瓦斯动作信号重瓦斯动作跳开变压器侧电源断路器
2差动保护
变压器绕组引出线发生障发生匝间短路时保护瞬时动作跳开侧电源断路器
522 变压器备保护
1流保护
反应变压器外部障引起变压器绕组电流变
压器部障时作差动保护瓦斯保护备需装设电流保护
2负荷保护
变压器负荷电流数情况三相称需装设单相式负荷保护负荷保护般追时动作信号三绕组变压器侧负荷保护均时间继电器
3变压器零序流保护
接电流电力变压器般应装设零序电流保护作变压器保护备保护相邻元件接短路备保护般变电部分变压器中性点接运行台变压器需装设两套零序电流保护套中性点接运行方式套中性点接运行方式
第六章 防雷接
变电电力系统中心环节电供应源旦发生雷击事造成面积停电电气设备绝缘会受损坏绝数行恢复会严重影响国民济民生活采取效防雷措施保证电气设备安全运行
变电雷害两方面雷直击变电二雷击输电线路产生雷电波线路变电侵入直击雷保护般采避雷针避雷线设备处避雷针（线）保护范围外应采取措施防止雷击避雷针时致发生反击
侵入波防护措施变电装设阀型避雷器限制侵入变电雷电波幅值防止设备电压超中击耐压值时距变电适距离装设进线保护
避雷针作：雷电流吸引身安全雷电流引入保护设备避雷针必须高保护物体根情况装设配电构架独立装设避雷线保护线路般保护变电
避雷器专门限制电压种电气设备实质放电器保护电气设备联作电压超定幅值时避雷器先放电限制电压保护电气设备
61 避雷器选择
611 避雷器配置原
1）配电装置组母线应装设避雷器
2）旁路母线否应装设避雷器应旁路母线投入运行时避雷器保护设备电气距离否满足定
3）220KV变压器联电抗器处必须装设避雷器设备体
4）220KV变压器避雷器电气距离超允许值时应变压器附增设组避雷器
5）三绕组变压器低压侧相宜设置台避雷器
612 避雷器选择技术条件
1型式：选择避雷器型式时应考虑保护电器绝缘水特点表选择表61
表 61 避雷器型号选择表
型号
型式
应范围
FS
配电普通阀型
10KV配电系统电缆终端盒
FZ
电站普通阀型
3220KV发电厂变电配电装置
FCZ
电站磁吹阀型
1 330KV需限制操作220KV配电
2 某变压器中性点
FCD
旋转电机磁吹阀型
旋转电机屋
型号含义： F——阀型避雷器 S——配电Z——发电厂变电 C——磁吹D——旋转电机J——中性点直接接
2额定电压：避雷器额定电压应系统额定电压致
62变电进线段保护[8]
避雷器保护变压器必须设法限制侵入波陡度流避雷器击电流幅值避雷器残压雷电流关雷电流致高阀片通流力限雷电流超阀片通断力避雷器会坏必须增加辅助保护措施配合避雷器保护变压器辅助措施进线段
果线路没进线段保护雷直击变电附导线时流避雷器雷电流幅值陡度超容许值限制侵入波陡度幅值避
雷器动作变电必须段进线段保护设计中采进线进线1～2km范围装设避雷器
63接装置设计
接指面金属物体电气回路中某节点通导体相连该物体节点保持等电位埋入中金属接体称接装置
631设计原
1变电站级电压母线接障电流越越接设计中满足电力行业标准DLT6211997交流电气装置接中
R≤2000I非常困难现行标准原接规程明显区接电阻值规定达05Ω允许放宽5Ω说般情况接电阻采5Ω接电阻放宽附加条件：防止转移电位引起危害应采取种隔离措施 考虑短路电流非周期分量影响接网电位升高时310kV避雷器应动作动作应损坏 应采取均压措施验算接触电位差跨步电位差否满足求 施工应进行测量绘制电位分布曲线
2接障电流较情况满足点求接电阻值量减接电阻合格值05Ω5Ω应根工程具体条件满足附加条件求情况超5Ω合格
632 接网型式选择优劣分析
220kv变电站网网格布置采长孔网方孔网接带布置验设计水接带间距通常5m8m避雷针（线）避雷器需加强分流处装设垂直接极外网周边水接带交叉点设置25m3m垂直接极进门口设帽檐式均压带接网结构水网垂直接极相结合复合式网
长孔方孔网网格布置尺寸验确定没辅助计算程序计算结果进行分析设计简单粗略接网边缘部分导体散流约中心部分34倍网边缘部分电场强度中心部分高电位梯度较整网电位分布均匀接钢材量济性差220kV变电工程中采长孔网方孔网入障电流相较网面积缺点太突出500kV变电站采述缺点表现会十分明显建议500kV变电站采长孔方孔网
633 降低接网电阻措施
1利质钻孔埋设长接极
根接理分析接网边缘设置长接极加强边缘接体散流效果起降低接电阻稳定网电位作果深井装设长接极施工费高利质勘察钻孔埋设长接极施工费节省需注意：利网边缘质钻孔间距接极长两倍钻孔伸入含水层方利工程
中进行实测未插入含水层长接极降阻效果差
2降阻剂
高土壤电阻率区接网施工中降阻剂变电发电工程例子20世纪70年代80年代较膨润土降阻剂碳基类降阻剂解降阻剂工程接完工测量接电阻情况错缺乏长期踪监测降阻剂性长效性接极材料腐蚀性信息返回少确实质量差降阻剂降阻效果持久接网造成腐蚀引起降阻剂意见分岐
3利水降阻作深井接引外接
变电站附低土壤电阻率区（水塘水田水洼……）敷设辅助接网接网连接种方式引外接降低接电阻效措施
4 扩接网面积
知道均匀分布土壤电阻率条件接电阻接网面积方成反接网面积增接电阻减利扩接网面积降低接电阻预见效降阻措施
634 接刀闸选择
1110KV侧接刀闸选择：
根系统电压选择JW2110型接刀闸
表62 JW2110型接刀闸参数表
型号
额定电压Ue(kV)
高工作电压
长期通流力
(A)
全波（820）全波击耐压（KV）
动稳定电
流峰值
(kA)
热稳定
电流
2S(kA)
2
JW210
110KV
126
600
305
100
40
根系统电压选择JW35型接刀闸
表63 JW235型接刀闸参数表
型号
额定电压Ue(kV)
高工作电压
长期
通流
力
(A)
全波（820）全波击耐压（KV）
动稳定电流峰值(kA)
热稳定电流2S(kA)
JW35
35KV
37．5
——
——
50
20
致 谢
期三年XX学继续教育学结束三年老师精心辅导理知识提高检验三年学成果次设计110kV降压变电站电气次系统设计设计程中根学知识实际进行设计没想起简单设计实际干起太疑问时弄懂数遍遍查找资料老师学屡屡请教时抱着原学课程进行学两月努力终份毕业设计然设计容中存许缺陷确月辛勤劳动结果毕业设计程中导师百忙中设计予细致指导建议辅导耐心认真提供量关资料文献次设计利完成通次毕业设计前学知识更深解知识进步巩固
参考文献
[1] 电力工业部西北电力设计院 电气工程设计手册电气次部分[M] 中国电力出版社1998
[2] 弋东方 电气设计手册电气次部分[M] 中国电力出版社 2002
[3] 陈学庸编 电力工程电气设备手册（电气二次部分）[M] 北京：中国电力出版社1996
[4] 曹绳敏编 电力系统课程设计毕业设计参考资料[M] 北京：中国电力出版社19955
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[6] 孟祥萍 电力系统分析[M] 高等教育出版社2004
[7] 刘吉黄瑞梅 高电压技术[M] 中国水利水电出版社 2004
[8] 熊信银吴希 电力工程[M] 武汉 华中科技学1997
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毕 业 文
文题目： 单相相控整流电路应
专 业： 电气工程动化
层 次： 专升
姓 名：
二0三年 X月X日
目 录
标题摘关键词…………………………………………2
前言……………………………………………………………3
第章 原始资料分析 ………………………………………4
11 设计电压等级………………………………………4
12 电源负荷…………………………………………………4
第二章 电气接线设计 ……………………………………5
21接线接线方式 ………………………………………5
22电气接线选择 ……………………………………7
第三章 电设计 ………………………………………9
31电接线般原……………………………………9
32变容量型式确定…………………………………9
33电接线方式确定……………………………………9
34备电源动投入装置…………………………………9
第四章 短路电流计算………………………………………11
41 短路计算目 ……………………………………11
42 短路计算程 …………………………………………11
第五章 继电保护配置………………………………………18
51变电母线保护配置 …………………………………18
52变电变保护配置 ………………………………18
第六章 防雷接………………………………………… 19
61避雷器选择 …………………………………………19
62变电进线段保护 ………………………………20
63接装置设计 ……………………………………21
致谢…………………………………………………………24
参考文献 ……………………………………………………25
电气动化11035kv变电设计
摘
变电电力系统重组成部分直接影响整电力系统安全济运行联系发电厂户中间环节起着变换分配电作电力系统中发电厂天然次源转变成电远方电力户送电减输电线路电损耗线路阻抗压降需电压升高满足电力户安全需电压降低分配户需升高降低电压分配电变电变电电力系统中通变换电压接受分配电电工装置联系发电厂电力户中间环节时通变电电压等级电网联系起变电作变换电压传输分配电变电电力变压器配电装置二次系统必附属设备组成
次设计110kV降压变电设计象分析变电站原始资料确定变电接线通负荷计算确定变压器台数容量型号根短路计算结果变电次设备进行选择校验时完成防雷保护接装置方案设计
关键词 变电电气接线短路电流计算次设备防雷保护
前 言
次设计题目110KV变电次系统设计设计务旨体现专业科知识掌握程度培养专业科知识进行综合运力时检验专业学三年学结果
次设计首先根务书系统线路负荷参数分析负荷发展趋势通拟建变电站概括出线方考虑通负荷资料分析安全济性方面考虑确定110kV接线然通负荷计算供电范围确定变压器台数容量型号时确定站变压器容量型号根持续工作电流短路计算结果设备进行选型校验时考虑系统发生障时必须相应保护装置继电保护做简说明外部雷电电压进行防雷保护接装置设计整体进行规划布置完成110kV变电次系统设计
第章 原始资料分析
11 设计电压等级
根设计务次设计电压等级：11035KV
12 电源负荷理位置情况
1电源分析
连接系统电源3中110KV两35KV具体情况：
1）110KV系统变电
该电源容量(110KV系统装机总容量)200MVA(火电)该等电压母线短路容量650MVA该距离9KM回路连接
2）110KV火电厂
该厂距离12KM装3台机组两台变回线路连接该厂接线简图图11：
图 11 110KV火电厂接线图
3）35KV系统变电
该距75KM回线路相连接该高压母线短路容量250MVA
3电源正常运行时两110KV级电源供电35KV变电相连线路传输功率较联络3电源中某电源出障供电时系统通调整运行方式基满足重负荷电时35KV变点合理输送容量供电
2负荷资料分析
1）35KV负荷
表11 35KV负荷参数表
户名称
容量（MW）
距离（KM）
备注
化工厂
35
15
Ⅰ类负荷
铝厂
43
13
Ⅰ类负荷
水厂
18
5
Ⅰ类负荷
注：35KV户中化工厂铝厂备电源
2）10KV远期负荷
3）变电负荷约60KVA
4）负荷参数取值：
负荷功率数均取cosφ085负荷期率 Kt09c年负荷利时数Tmax＝4800时年表中列负荷包括网损计算时考虑网损处计算律取网损率5电压等级出线回路数设计中根实际需决定电压等级否预备线路请行考虑决定
第二章 电气接线设计
电气接线变电电气设计首核心部分电力构成重环节电气接线设计变电高电压等级变电性质选择出某种变电系统中位作相适应接线方式
21 接线接线方式
211 单母线接线
优点：接线简单清晰设备少操作方便便扩建采成套配电装置
缺点：够灵活元件（母线母线隔离开关等）障时检修均需整配电装置停电单母线隔离开关分段段母线障时全部回路需短时停电隔离开关障母线段分开恢复非障母线供电
适范围： 3563KV配电装置出线回路数超3回110220KV配电装置出线回路数超2回
212 单母线分段接线
优点：断路器母线分段重户段引出两回路两电源供电段母线发生障分段断路器动障切保证正常段母线间断供电致重户停电
缺点：段母线母线隔离开关障检修时该段母线回路检修期间停电出线双回路时常架空线路出现交叉跨越扩建时需两方均衡扩建
适范围： 35KV配电装置出线回路数48回时110220KV配电装置出线回路数34回时
213 单母分段带旁路母线
种接线方式进出线容量中型电压等级35110KV变电较实具足够性灵活性
214 桥型接线
1桥形接线
优点：高压断器数量少四回路需三台断路器
缺点：变压器切投入较复杂需动作两台断路器影响回线路暂时停运桥连断路器检修时两回路需解列运行出线断路器检修时线路需较长时期停运
适范围：适较容量发电厂变电变压器常切换线路较长障率较高情况
2外桥形接线
优点：高压断路器数量少四回路需三台断路器
缺点：线路切投入较复杂需动作两台断路器台变压器暂时停运高压侧断路器检修时变压器较长时期停运
适范围：适较容量发电厂变电变压器切换较频繁线路较短障率较少情况
215 双母线接线
优点：
1）供电轮流检修组母线致供电中断组母线障时迅速恢复供电检修回路母线隔离开关停该回路
2）调度灵活电源回路负荷意分配某组母线灵活适应系统中种运行方式调度潮流变化需
3）扩建方便双母线左右方扩建均影响两组母线电源负荷均匀分配会引起原回路停电
4）便试验回路需单独进行试验时该回路分开单独接组母线
缺点：
1）增加组母线回线路需增加组母线隔离开关
2）母线障检修时隔离开关作倒换操作电器容易误操作避免隔离开关误操作需隔离开关断路器间装设连锁装置
适范围：610KV配电装置短路电流较出线需带电抗器时35KV配电装置出线回路数超8回时连接电源较负荷较时110220KV配电装置出线回路数5回时110220KV配电装置系统中占重位出线回路数4回时
216 双母线分段接线
双母线分段分段运行系统构成方式度两元件完全分接母线容量相互联系系统利种母线接线方式常传统技术种延伸继电保护方式操作运行方面会发生问题较容易实现分阶段扩建优点容易受母线障影响断路器检修时需停运线路占面积较般连接进出线回路数11回时母线分段
22 电气接线选择
221 35kV电气接线
根资料显示35KV出线4回类负荷较初步选择两种方案：
1）单母分段带旁母接线分段断路器兼作旁路断路器电压等级35kV～60kV出线4～8回采单母线分段接线采双母线接线
2）双母接线接线
表21 35KV接线方案较
方案项目
方案Ⅰ单母分段带旁母
方案Ⅱ双母接线
技术
① 单清晰操作方 便易发展
② 性灵活性差
③ 旁路断路器代出线断路器进行停电检修出线断路器保证重户供电
④ 扩建时需两方均衡扩建
① 供电
② 调度灵活
③ 扩建方便
④ 便试验
⑤ 易误操作
济
① 设备少投资
②母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资
① 设备配电装置 复杂
② 投资占面
然方案Ⅰ性灵活性方案Ⅱ具良济性鉴电压等级高选投资方案Ⅰ
222 110kV电气接线
根资料显示110KV没出线2回进线初步选择两种方案：
1）桥行接线根资料分析处应选择桥接线
2）单母接线
表22 110KV接线方案较
方案项目
方案Ⅰ桥接线
方案Ⅱ单母分段
技术
② 线清晰简单
②调度灵活性 高
① 简单清晰操作方便易发展
② 性灵活性差
济
①占少
②断路器少
① 备少投资
较两种方案具接线简单特性然方案Ⅰ性灵活性方案Ⅱ具良济性选投资方案Ⅰ
第三章 电设计
变电电变电重负荷电设计时应运行检修维护方便求考虑变电发展规划妥善解决建设引起问题积极慎重采鉴定新技术新设备设计达济合理技术先进保证变电安全济运行
31 电接线般原
1)满足正常运行时安全灵活济检修维护方便等般求
2)量缩电系统障影响范围量避免引起全停电事
3)充分考虑变电正常事检修起动等运行供电求切换操作简便
32 变容量型式确定
站变压器容量应满足常负荷需重负荷变电应考虑台变压器停运时台变压器容量保证全部负荷60～7060KVA述条件限制两台变压器应承担30KVA台停运时台承担7042KVA
选两台50KVA变压器满足负荷需求考虑目前国配电变压器生产厂家情况实现电力设备逐步油化渡目标选干式变压器
表 31 S95010变压器参数表
型号
电压组合
连接组标号
空载损耗
负载损耗
空载电流
阻抗电压
高压
高压分接范围
低压
S95010
10±5
10636
04
Yyn0
017
087
28
4
33 电接线方式确定
电接线方式接线设计中选单母分段接线选两台变压器互备台变压器容量型号相分接母线
34 备电源动投入装置
341备电源动投入装置作
备电源动投入装置目标：消减少损失保证户间断供电
BZT定义：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BZT装置
342 适情况优点
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
采BZT优点：
提高供电性节省建设投资简化继电保护装置限制短路电流提高母线残压
343 BZT工作程求[2]
BZT装置应满足基求：
1）工作母线突然失压BZT装置应动作
2）工作电源先切备电源投
3）判断工作电源断路器切实断开工作母线电压允许备电源合闸
4）BZT装置动作次动作应发出信号
5）BZT装置动作程应负荷中断供电时间短
6）备电源压时BZT装置应动作
7）正常停电时备装置启动
8）备电源备设备投入障时应保护加速动作
BZT装置应低电压启动部分动重合闸部分组成低电压启动部分监视工作母线失压备电源否正常动重合闸部分工作电源断路器断开定延时间备电源断路器动投入
变电BZT装置工作程：
1）110KV侧BZT：某条110KV母线障导致母线失压障侧断路器切断工作电源非障侧母线桥型母线BZT动作障侧设备动切换非障侧
2）35KV侧BZT 某条35KV母线障导致母线失压障侧断路器切断工作电源 BZT动作障侧设备动切换非障侧
3）10KV侧电BZT：某条10KV母线电母线障导致母线失压障侧断路器断开BZT动作母联断路器合闸障侧负荷切换非障侧
第四章 短路电流计算
电力系统运行中必须考虑发生种障正常运行状态常见时危险障发生种型式短路会遭破坏户正常供电电气设备正常运行
41 短路计算目
1）选择电气接线时较种接线方案确定某接线否需采取限制短路电流措施等均需进行必短路电流计算
2）选择电气设备时保证设备正常运行障情况安全工作时力求节约资金需进行全面短路电流计算
3）设计屋外高压配电装置时需短路条件检验软导线相间相安全距离
4）选择继电保护方式进行整定计算时需种短路时短路电流
42 短路计算程
421 110KV短路电流计算
1）根资料110KV火电厂阻抗算
·
图41 110KV火电厂接线图
图42 110KV火电厂阻抗图
短路计算基假设前提选取100MVAUB
01350432
绕组等值电抗
取17％取6％取105％
0179
·
图43 110KV火电阻抗简图
火电厂阻抗0232
2)根资料变电视限电源取
理35KU变电短路容量250MVA
火电厂设计变电距离12KM阻抗千米04欧
110KV变电设计变电距离9KM阻抗千米04欧
35KV变电设计变电距离75KM阻抗千米04欧
X
设计变电中绕组等值电抗
该变电两台型号规格样变压器阻抗相
根接线图简化图型
图44 接线阻抗简化图
K1点发生短路时图四转化图行
图45 K1点短路阻抗图
E1限电源(0263改0264)
查短路电流周期分量运算曲线取T0S 4324
(4324+5525+1134)× 5514KA
击系数取18
×5514×1814034KA
(4324+5525+1134) ×10010983MVA
422 35KV侧短路计算
根图四进行变换
图46 星三角形转化图
图47 K2点短路阻抗图
0910
0910×093750853
查计算曲线取T0S 1225
(1225+16+1616) 6930KA
×693×1817638KA
(1225+16+1616) ×1004441MVA
第五章 继电保护配置
继电保护电力系统安全稳定运行重屏障设计变电站继电保护结合国目前继电保护现状突出继电保护选择性性快速性灵敏性运微机继电保护装置微机监控系统提高变电站综合动化水
51 变电母线保护配置
1110KV35KV线路保护部分：
1)距离保护 2)零序电流保护
3)动重合闸 4)电压保护
210KV线路保护：
1)10kV线路保护：采微机保护装置实现电流速断流保护实现三相次重合闸
2)10kV电容器保护：采微机保护装置实现电流流保护压低压保护
3)10kV母线装设电流接选线装置
52 变电变保护配置
电力变压器电力系统中十分重供电元件障供电性系统正常运行带严重影响次设计变电110kv降压变电果保证变压器正常运行会导致全停电影响变电供电性
521 变压器保护
1瓦斯保护
变压器油箱种障油面降低应装设瓦斯保护反应油箱部产生气体油流动作中轻瓦斯动作信号重瓦斯动作跳开变压器侧电源断路器
2差动保护
变压器绕组引出线发生障发生匝间短路时保护瞬时动作跳开侧电源断路器
522 变压器备保护
1流保护
反应变压器外部障引起变压器绕组电流变
压器部障时作差动保护瓦斯保护备需装设电流保护
2负荷保护
变压器负荷电流数情况三相称需装设单相式负荷保护负荷保护般追时动作信号三绕组变压器侧负荷保护均时间继电器
3变压器零序流保护
接电流电力变压器般应装设零序电流保护作变压器保护备保护相邻元件接短路备保护般变电部分变压器中性点接运行台变压器需装设两套零序电流保护套中性点接运行方式套中性点接运行方式
第六章 防雷接
变电电力系统中心环节电供应源旦发生雷击事造成面积停电电气设备绝缘会受损坏绝数行恢复会严重影响国民济民生活采取效防雷措施保证电气设备安全运行
变电雷害两方面雷直击变电二雷击输电线路产生雷电波线路变电侵入直击雷保护般采避雷针避雷线设备处避雷针（线）保护范围外应采取措施防止雷击避雷针时致发生反击
侵入波防护措施变电装设阀型避雷器限制侵入变电雷电波幅值防止设备电压超中击耐压值时距变电适距离装设进线保护
避雷针作：雷电流吸引身安全雷电流引入保护设备避雷针必须高保护物体根情况装设配电构架独立装设避雷线保护线路般保护变电
避雷器专门限制电压种电气设备实质放电器保护电气设备联作电压超定幅值时避雷器先放电限制电压保护电气设备
61 避雷器选择
611 避雷器配置原
1）配电装置组母线应装设避雷器
2）旁路母线否应装设避雷器应旁路母线投入运行时避雷器保护设备电气距离否满足定
3）220KV变压器联电抗器处必须装设避雷器设备体
4）220KV变压器避雷器电气距离超允许值时应变压器附增设组避雷器
5）三绕组变压器低压侧相宜设置台避雷器
612 避雷器选择技术条件
1型式：选择避雷器型式时应考虑保护电器绝缘水特点表选择表61
表 61 避雷器型号选择表
型号
型式
应范围
FS
配电普通阀型
10KV配电系统电缆终端盒
FZ
电站普通阀型
3220KV发电厂变电配电装置
FCZ
电站磁吹阀型
1 330KV需限制操作220KV配电
2 某变压器中性点
FCD
旋转电机磁吹阀型
旋转电机屋
型号含义： F——阀型避雷器 S——配电Z——发电厂变电 C——磁吹D——旋转电机J——中性点直接接
2额定电压：避雷器额定电压应系统额定电压致
62变电进线段保护[8]
避雷器保护变压器必须设法限制侵入波陡度流避雷器击电流幅值避雷器残压雷电流关雷电流致高阀片通流力限雷电流超阀片通断力避雷器会坏必须增加辅助保护措施配合避雷器保护变压器辅助措施进线段
果线路没进线段保护雷直击变电附导线时流避雷器雷电流幅值陡度超容许值限制侵入波陡度幅值避
雷器动作变电必须段进线段保护设计中采进线进线1～2km范围装设避雷器
63接装置设计
接指面金属物体电气回路中某节点通导体相连该物体节点保持等电位埋入中金属接体称接装置
631设计原
1变电站级电压母线接障电流越越接设计中满足电力行业标准DLT6211997交流电气装置接中
R≤2000I非常困难现行标准原接规程明显区接电阻值规定达05Ω允许放宽5Ω说般情况接电阻采5Ω接电阻放宽附加条件：防止转移电位引起危害应采取种隔离措施 考虑短路电流非周期分量影响接网电位升高时310kV避雷器应动作动作应损坏 应采取均压措施验算接触电位差跨步电位差否满足求 施工应进行测量绘制电位分布曲线
2接障电流较情况满足点求接电阻值量减接电阻合格值05Ω5Ω应根工程具体条件满足附加条件求情况超5Ω合格
632 接网型式选择优劣分析
220kv变电站网网格布置采长孔网方孔网接带布置验设计水接带间距通常5m8m避雷针（线）避雷器需加强分流处装设垂直接极外网周边水接带交叉点设置25m3m垂直接极进门口设帽檐式均压带接网结构水网垂直接极相结合复合式网
长孔方孔网网格布置尺寸验确定没辅助计算程序计算结果进行分析设计简单粗略接网边缘部分导体散流约中心部分34倍网边缘部分电场强度中心部分高电位梯度较整网电位分布均匀接钢材量济性差220kV变电工程中采长孔网方孔网入障电流相较网面积缺点太突出500kV变电站采述缺点表现会十分明显建议500kV变电站采长孔方孔网
633 降低接网电阻措施
1利质钻孔埋设长接极
根接理分析接网边缘设置长接极加强边缘接体散流效果起降低接电阻稳定网电位作果深井装设长接极施工费高利质勘察钻孔埋设长接极施工费节省需注意：利网边缘质钻孔间距接极长两倍钻孔伸入含水层方利工程
中进行实测未插入含水层长接极降阻效果差
2降阻剂
高土壤电阻率区接网施工中降阻剂变电发电工程例子20世纪70年代80年代较膨润土降阻剂碳基类降阻剂解降阻剂工程接完工测量接电阻情况错缺乏长期踪监测降阻剂性长效性接极材料腐蚀性信息返回少确实质量差降阻剂降阻效果持久接网造成腐蚀引起降阻剂意见分岐
3利水降阻作深井接引外接
变电站附低土壤电阻率区（水塘水田水洼……）敷设辅助接网接网连接种方式引外接降低接电阻效措施
4 扩接网面积
知道均匀分布土壤电阻率条件接电阻接网面积方成反接网面积增接电阻减利扩接网面积降低接电阻预见效降阻措施
634 接刀闸选择
1110KV侧接刀闸选择：
根系统电压选择JW2110型接刀闸
表62 JW2110型接刀闸参数表
型号
额定电压Ue(kV)
高工作电压
长期通流力
(A)
全波（820）全波击耐压（KV）
动稳定电
流峰值
(kA)
热稳定
电流
2S(kA)
2
JW210
110KV
126
600
305
100
40
根系统电压选择JW35型接刀闸
表63 JW235型接刀闸参数表
型号
额定电压Ue(kV)
高工作电压
长期
通流
力
(A)
全波（820）全波击耐压（KV）
动稳定电流峰值(kA)
热稳定电流2S(kA)
JW35
35KV
37．5
——
——
50
20
致 谢
期三年XX学继续教育学结束三年老师精心辅导理知识提高检验三年学成果次设计110kV降压变电站电气次系统设计设计程中根学知识实际进行设计没想起简单设计实际干起太疑问时弄懂数遍遍查找资料老师学屡屡请教时抱着原学课程进行学两月努力终份毕业设计然设计容中存许缺陷确月辛勤劳动结果毕业设计程中导师百忙中设计予细致指导建议辅导耐心认真提供量关资料文献次设计利完成通次毕业设计前学知识更深解知识进步巩固
参考文献
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[2] 弋东方 电气设计手册电气次部分[M] 中国电力出版社 2002
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