摘
现阶段着科学技术快速发展世界范围济源领域电力均发挥着关重作逐渐演变类社会基配备源变电进行合理设计建设关重课题研究容区变电电气接线初步设计目确保变电功达远期符合需求基础进步提高供电安全性性
课题设计研究程中方面相关素进行全面细致考虑例工程设计灵活性济性性等结合毕业设计求参考电力专业相关理知识研究成果基础明确变压器电气设备拟定电气接线计算短路规划配电装置动装置继电保护防雷保护等工作
关键词 电力系统电气接线短路计算电气设备
目 录
摘 I
引 言 1
第部分 毕业设计说明书 2
1 变电原始资料分析 2
11 设计题目 2
12 变电概况介绍 2
13 变电60KV户负荷表 2
14 电力系统接线方式 2
2 变压器台数容量确定 4
21 变压器选择求 4
22 变压器容量台数确定 4
23 变压器选择 5
3 接线形式选择说明 7
31 接线设计原 7
32 接线设计求 7
33 接线选择 8
331接线预定方案 8
332 两种方案接线方式时证 9
34 接线确定 10
35 设备配置 11
351 隔离开关配置 11
352 电压互感器配置 11
353 电流互感器配置 11
354 接刀闸配置 11
355 避雷器配置 12
4 短路计算 13
41 短路电流计算目 13
42 短路基类型 13
43 短路电流计算基假定 13
44 般规定 13
45 计算步骤 14
46 计算方法 14
47 变电电力系统等值电路图 15
5 电气设备选择 16
51 母线选择 16
511 母线型式适范围 16
512 般条件 16
513 截面选择说明 17
514 热稳定校验 17
52 高压断路器选择 17
53 隔离开关选择 19
54 电流互感器选择 19
55 电压互感器选择 21
56 避雷器选择 21
6 高压配电装置 23
61 高压配电装置设计原求 23
62 屋外配电装置布置原 25
63 变配电装置规划 25
7 继电保护动装置设计 27
71 继电保护配置作求 27
72 变压器保护配置 27
73 母线保护断路器失灵保护 28
731 母线保护配置原 29
732 母线保护 29
733 断路器失灵保护 30
74 线路保护装置 30
741 220kV侧线路保护 30
742 60KV侧线路保护 31
75 动装置规划设计 32
751 电力系统动装置设计 32
752 动重合闸装置应列规定装设 32
753 动重合闸装置应符合求 32
754 备电源备设备动投入 32
8 防雷保护规划设计 34
81 防雷保护必性 34
82 发电厂变电防雷保护容 34
83 变电防雷保护象 34
84 装设避雷针（线）基原 35
85 防雷保护设计需资料 35
86 避雷针保护范围计算 35
87 防雷保护措施 36
第二部分 桓仁22060变电电气部分设计计算书 37
1 变压器选择 37
2 短路电流计算 39
21计算公式 39
22系统计算电路图等值电路图 39
22 220KV母线K1点发生短路时短路计算 43
23 60KV母线K2点发生短路时短路计算 43
3 电气设备选择 45
31 母线选择 45
311 220KV侧母线选择 45
312 60KV侧母线选择 45
32 高压断路器选择 47
321 220KV侧断路器选择 47
322 63KV侧断路器选择 48
33 隔离开关选择校验 49
331 220KV侧隔离开关选择校验 49
332 60KV侧隔离开关选择校验 50
34 电流互感器选择校验 51
341 220KV侧电流互感器选择校验 51
342 63KV侧电流互感器选择校验 52
35 电压互感器选择校验 53
36 避雷器选择 54
4 避雷针保护范围计算 55
结 57
致 谢 58
参考文献 59
附 录 60
引 言
电力工业蓬勃发展促电网规模迅速扩电压等级动化水均实现质飞跃供电部门想日新月异市场机制取良发展必须电力营理方面加科技济投入力度国破现壁垒垄断中谋求发展2002年提出体制改革倡导竞争引入意推动发输供电效率实现积极发展期世界国颁布相关政策电力领域迎全面改革时期
区变电设计建设具非常深远影响确保西电东送工程建设利基础区正常生活工作保障供电负荷稳定前提国电力工业实现持续发展关键仅区域间存较环境差异例技术济电压等级等建设22060kv变电势必行
课题设计研究变电般性22060kv变电负荷方案两种：远期负荷期负荷中60kv侧供电12回负荷出线确保设计符合远期负荷需求具良供电性课题设计程中择取远期负荷规划参考
次设计具较系统性充分融合专业理知识实践操作学期间学整合体现实践教学综合性环节学生理知识专业技实际应具综合训练作仅学生步入社会实现发展实践基石意义重通次课题研究仅帮助学生形成良专业知识运力创新意识助学生形成工程观念日发展奠定良基础
第部分 毕业设计说明书
1 变电原始资料分析
11 设计
区变电电气接线初步设计
12 变电概况介绍
（1）变电区变电开发区工业户供电区年均温度25℃高温度36℃变电势坦交通方便
（2）变电220KV侧进线2回60KV侧出线12回
（3）变电保护动作时间05S备保护动作时间3秒短路计算时间4秒
根条件变电电气接线电气设备进行选择配电装置进行规划防雷保护进行设计
13变电60KV户负荷表
负荷时系数086线损率45重负荷占755根负荷表确定变电远期负荷确定变电变压器容量根相关规程变电变压器进行选择
14电力系统接线方式
2*100KM
220KV
2*50KM
800MVA
Ud18
2*30KM
240MVA
Ud﹪165
600MW
Xd012
COSφ09
设计变电
200MWXd0135COSφ09
图11电力系统接线方式
系统中发电机均汽轮发电机送电线路均架空线单位长度正序电抗03欧姆公里
根电力系统接线方式数正确选择短路点进行短路计算根短路计算数进行相关电气设备选择较验
2 变压器台数容量确定
发电厂变电站中电力系统户输送功率变压器称变压器两种电压等级间交换功率变压器称联络变压器供厂（站）电变压器称厂（站）变压器变压器
21 变压器选择求
系统相连变压器应两台两台备电源保证供电时装台装配两台变压器时单台容量选择参中意台工作时剩余变压器容量少保证供电级负荷变电全部负荷60—75正常情况次变电75二次变电60变电变压器正常情况采三相变压器制作运输条件限制初期装台变压器220KV变电中正常情况采单相变压器组装设台单相变压器时备相变压器台台容量满足述求时单相变压器组装设备相 变电中变压器系统调压需求时正常情况采带负荷调压变压器受设备制造限制时应该采单独调压变压器变压器绕组连接方法必须系统电压相位样否列运行电力系统采绕组连接方法Y型△型高中低三侧绕组连接根具体工程确定
22 变压器容量台数确定
变压器容量台数直接影响接线形式配电装置结构
变电变压器容量般应5—10年规划负荷选择根城市规划负荷性质电网结构等综合考虑确定容量重变电站应考虑1台变压器停运时作变压器容量计负荷力允许时间应满足
23变压器选择
总容量确定
变容量确定应根510年发展规划进行选择通原始资料分析根负荷济发展求时考虑负荷时系数线损率等素公式求
分析原始资料变电60KV户负荷表（表21）
负荷时系数086线损率45﹪总负荷中重负荷占755﹪
根变电带负荷性质电网结构确定变压器容量重负荷变电应考虑台变压器停运时余变压器容量计级负荷力允许时间应保证户级二级负荷般性变电台变电停运时余变压器容量应保证全部负荷70~80
变电远期负荷：
kW
kW
式中 —变电60KV侧出线负荷
P —变电60KV侧出线总负荷
已知cosφ1085cosφ2095线损率45负荷时系数k0086
数代入公式变压器容量
计算Se70S3679105kVA
查电力设备手册选两台双绕组变压器型号SFPZ7—120000220电压
kV采YNd11连接组附套电流互感器具体型号参数见表22
正常运行时两台变压器全部投入中台停运检修时考虑变压器负荷力台达全部负荷98
S—三相 F—风冷 P—强迫油循环Z—载调压7—设计序号120000—额定容量（KVA）220—额定电压（KV）
3 接线形式选择说明
31接线设计原
变电电气接线电力系统接线成部分表明发电机变压器线路断路器等设备数量接线方式实现安全发电输变电配电务
根设计规程变电接线应满足性 灵活性 济性求时应考虑素：
（1） 考虑变电电力系统中位作
（2） 考虑期远期发展规模
（3） 考虑负荷重性分级出线回数少接线影响
（4） 考虑变台数接线影响
（5） 考虑备容量接线影响
32 接线设计求
设计电气接线程中确保满足四项基求济性灵活性性安全性
安全性方面确保国家相关标准技术规范相符身安全设备安全提供效保障具体五点：
①高压断路器电源侧反馈电负荷侧需装置适宜高压隔离开关
②低压断路器电源侧反馈电负荷侧需装置适宜低压隔离开关
③高压熔断器负荷开关出线柜母线侧需装置适宜高压隔离开关
④线路电压达35kv末端需装置连接隔离开关接刀闸
⑤高压母线架空线路末端需装置避雷器
外通四点充分分析变电站作设备性二次设备运行性：
①检修断路器时支持正常供电
②断路器母线检修程中停运出现回数停运时间化级负荷局部二级负荷正常供电
③变电发电厂完全停运性实现化避免出现系统解列情况
④机组超高压电气接线需完全负荷性需求
仅接线符合检修调度扩建等方面灵活性求基系统长期规划考虑接线满足求：
①调度程中线路变压器发电机切投入灵活性良负荷电源进行适宜调配支持系统事运行方式特殊运行方式检修运行方式述方式调度求
②检修程中继电保护设备母线断路器停运操作较便捷会电力网正常运行车间供电造成良影响
③扩建程中初期接线终接线渡较便捷线路变压器新装机组投入时会停运时间连续供电造成影响二次部分改建相较少
接线想满足灵活性性求必须符合条件拥济合理性：
①次设备较少例避雷器隔离开关断路器等
②短路电流进行效限制支持轻型电气廉价设备
③分支变电终端电压超35kv支持简易电器
④占面积相较少配电装置提供良布设环境
⑤电气设备型号数量容量选择合理
33 接线选择
规程知：110—220kV配电装置中出线回路数2回时正常情况采单母线分段接线形式配电装置中进线出线总12—16回时组母线安装分断断路器双母线运行方式6—220kV电压配电装置中总保证户供电必需性根述求初步确认接线方案：第种方案次侧（220kV侧）采单母分段接线形式二次侧（60kV侧）采双母三分段接线形式第二种方案次侧（220kV侧）采双母线接线形式二次侧（60kV侧）采双母线带旁路接线形式
331接线预定方案
变电电压等级220kV60kV220kV电源进线2回 60kV侧出线12回
根接线设计必须满足供电性保证电质量满足灵活性方便性保证济性原初步拟定两种接线方案
第方案：220kV侧采单母分段带旁路接线60kV侧采双母三分段接线第二方案：220kV侧采双母线接线60kV侧采双母线带旁路接线
图 接线方案
34 接线确定
两种方案进行较：
首先次侧两种接线形式：单母分段然较双母线减母线长度隔离开关数量占面积较单母分段接线出现段母线母线隔离开关障检修等情况时会段母线回路检修期间直停电重负荷供电性双母线接线方式然占面积投资高供电性调度灵活性扩建方便等优点负荷系统容量变化起着非常重作通述较确定次侧（220kV侧）采双母线接线形式
次二次侧两种接线形式：双母三分段接线添加隔离开关断路器数量正常运行线路障时倒闸操作双母线接线繁杂时组母线运行工作母线短路时需整配电装置短时间停止工作增加停电时间双母线带旁路接线形式然占面积投资高相供电性扩建方便等优点重负荷系统容量变化起着非常重作双母线带旁路接线仅济性高前者母线发生障恢复供电速度快前者时双母线接线性高扩建方便两者间二次侧（60kV侧）终选定双母线接线接线形式
通述方面综合较时考虑进线出线回数终确定次侧（220kV侧）采双母线接线形式二次侧（60kV侧）采双母线带旁路接线形式变电电气线图见附录
4 短路计算
41 短路电流计算目
设计实际操作电力系统电气设备程中合理计算短路电流避免列问题基保障：
(1)合理计算短路保证电缆母线瓷瓶互感器断路器等设备拥良热稳定性动稳定性
②合理计算短路保证明确动装置继电保护参数进行合理配置
③合理计算短路接线方案提供参考明确接线程中限制短路电流否具应价值
42 短路基类型
电力系统中常见短路四种分两相接短路单相短路两相短路三相短路中单相短路发生概率高三相短路发生概率三相短路拥相较电流量危害确保短路时电气设备正常运作计算短路时参考三相短路参考称分量法称短路电流划分三分量：零序正序负序
43 短路电流计算基假定
正常情况三相系统称运行电源电动势相角必须相短路应参考短路电流值瞬间元件计算参数取额定值考虑参数误差调整范围原件参数取基准值电容略计
44 计算步骤
(1) 画等值电抗图
1）首先掉系统中负荷开关线路电容元件电阻
2）选取基准容量基准电压
3）计算元件电抗标值
(2) 选择计算短路点
(3) 求短路点系统运行方式点短路电流
(4) 点三相短路时击电流短路容量
(5) 列出短路电流计算数表
45计算方法
标值法：取基准容量Se100MVA基准电压UeUav计算公式：
线路电抗：XL* XL (41)
变压器电抗：X* (42)
短路电流周期分量效值：IK* (43)
路电流击值：icj255IK (44)
标值转名值：IK Ie (45)
46变电电力系统等值电路图
变电电力系统接线图见图11等值电路图图41
图41 电力系统等值电路图
变电短路电流计算数览表
具体计算程结果见毕业设计计算书
5 电气设备选择
电气设备选择发电厂变电设计容正确选择电器电器接线配电装置达安全济运行重条件电器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
电气设备选择般原：
(1) 应满足正常工作状态电压电流求
(2) 应满足安装点环境条件求
(3) 应满足短路条件热稳定动稳定求
(4) 应考虑操作频繁程度开断负荷性质
(5) 电流互感器选择应计负载准确度级
51 母线选择
511 母线型式适范围
导体常材料铝合金铝铜中铜具较强抗腐蚀性强度较电阻率较低特点铝然电阻率相较高密度较国具非常丰富铝储量济性较导体材料应铝铝合金
硬导体常见截面形槽形矩形三种形状中矩形具连接性固定方便散热特点具较集肤效应实际应程中截面应低1250mm2果工作电流超载流量允许范围列条矩形导体超4条条件难时满足变电采软母线形式
512 截面选择说明
选择导体截面时应根实际应环境热稳定动稳定济电流密度电晕工作电流等方面进行明确选择校验
513热稳定校验
根述情况选择导体截面S应校验短路条件热稳定公式：
S≥Smin (51)式中 Smin——根热稳定决定导体允许截面（mm）2
I∞——稳定短路电流（A）
tdz——短路电流等值发热时间
kf——集肤效应系数
C——热稳定系数值材料发热温度关
52 高压断路器选择
断路器负责倒换系统运行方式连接线路设备电路二者退出运行线路设备运行程中出现障时断路器障回路迅速切保护障回路正常运作选择断路器形式时仅保证符合环境条件技术求施工调试运行维护济性便捷性进行充分考虑
（1）断路器种类形式油断路器压缩空气断路器6氟化硫断路器真空断路器等特点表51 选择断路器型式时应类断路器特点环境条件决定
（2）额定电压电流选择
(52)
式中 ——分电气设备电网额定电压kV
——分电气设备额定电流电网负荷A
（3）开断电流选择
高压断路器额定开断电流应实际开断瞬间短路电流周期分量
(53)
断路器较系统短路电流时简化计算进行选择短路电流值
（4）短路关合电流选择
额定关合电流断路器重参数断路器关合短路电流时绝安全断路器额定关合电流应短路电流击值
(54)
（5）短路热稳定动稳定校验
校验式
(55)
53 隔离开关选择
变电言隔离开关属常性电气需断路器进行配套没配备灭行装置支持负荷电流短路电流接通切断
隔离开关具种型式参考安装环境划分屋外屋两种形式参考绝缘支柱数量划分三柱双柱单柱形式
选择隔离开关方法基等断路器需关合电流开断电流进行校验回路中隔离开关断路器处串联状态短路障时断路器开断时间会直接决定隔离开关受影响程度相关计算数等断路器计算数
54 电流互感器选择
选择电流电压互感器应满足继电保护动装置测量仪表求电流互感器二次额定电流5A1A两种电流互感器选择参数见表51
（1）次回路电流进行转换成二次回路电流促保护装置测量仪表实现型化标准化利屏安装
（2）分离高压部分二次设备互感器二次侧完全实现接身设备提供安全保障
（3）选择电流互感器准
电流互感器次回路电压电流额定值应符合表达式：
中代表次回路电压额定值达标次回路电流额定值
（4）热稳定动稳定校验：
身带次回路导体电流互感器进行热稳定校验电充互感器热稳定力常1S允许通热稳定电流次额定电流倍数表示热稳定校验式
(57)
动稳定校验包括相电流相互作产生部电动力校验相电流相互作产生外部电动力校验显然匝式次绕组受部电动力单匝式次绕组存部电动力电动力稳定性外部电动力决定
部动稳定校验公式
(58)
式中 ——电流互感器动稳定电流动稳定电流倍数制造厂提供
外部动稳定校验公式
(59)
式中 ——作电流互感器瓷帽端部允许力制造厂提供
L ——电流互感器出线端母线支柱绝缘子间跨距
——相间距离
05——系数表示互感器瓷套端部承受该跨电动力半
55 电压互感器选择
目前电力系统广泛应电压互感器电磁式电容分压式两种
（1）电磁式电压互感器工作原理变压器相特点：
1）容量类似台容量变压器结构求较高安全系数
2）二次侧仪表继电器电压线圈阻抗互感器空载状态运行
（2）电压互感器选择
1）种类型式选择应根装设点条件进行选择电压互感器种类型式635KV屋配装置中般采油浸式浇注式电压互感器110220KV配电装置特母线装设电压互感器通常采串级式电磁式电压互感器容量准确级满足求时通常出线采电容式电压互感器
2）次额定电压二额定电压选择335KV电压互感器般隔离开关熔断器接入高压电网110KV电压互感器性较高电压互感器隔离开关电网连接
3）容量准确级选择根仪表继电器接线求选择电压互感器接线方式负荷均匀分布相
56 避雷器选择
1避雷器保护原理
需保护设备周围联安装避雷器旦电压超允许范围首先击穿避雷器残余电压远设备击穿电压避免设备遭受损害
2选择避雷器条件
首先确保伏秒特性曲线限处设备伏秒特性曲线线裕度足够次避雷器残余电压值设备击穿电压值设备位避雷器覆盖范围
3避雷器具体分类
避雷器划分四类型分氧化锌避雷器阀式避雷器排气式避雷器保护间隙
变电电器设备选择结果见表52具体计算程选电器设备具体参数见毕业设计计算书
6 高压配电装置
配电装置指发电厂变电重组成部分电力系统中起着接受分配电作
61 高压配电装置设计原求
参考电气设备安装环境划分屋外式屋式参考组装方式划分装配式成配套式低配压电盘高压开关柜配电箱均属成配套式
屋式具受气候干扰占面积相较污秽空气干扰较房屋建设成较高等特点屋外式具设备间距较扩建便捷建设周期较短建设成较低带电作业便捷占面积较运行条件较差气象变化干扰较特点
变电言配电装置十分重电力系统实现安全济运作根保障选择配电装置时应严格遵循六点求：
⑴设计符合国技术济政策基建设方针
⑵ 实际运行程中具良性
⑶ 电气安全净距基求相符相关员设备提供安全保障
⑷ 操作巡视检修较便捷
⑸ 成低廉占面积较济性显著
⑹ 安装扩建便捷性较
62 屋外配电装置布置原
（1）母线构架
屋外配电装置母线软母线硬母线两种变电站选软母线
（2）电力变压器
电力变压器外壳带电采落布置安装变压器基础变压器建筑物距离应125米距变压器5米建筑物变压器总高度外廓两侧3米范围应门窗通风孔
（3）高压断路器
断路器配电装置中占位置分单列双列三列布置断路器排列方式必须根接线场形条件总体布置出线方等种素合理选择
（4）避雷器
避雷器高式低式两种布置110KV阀型避雷器器身细长落安装04米基础
（5）隔离开关互感器
隔离开关互感器均采高式布置求断路器相隔离开关手动操动机构装边相基础
（5）电缆沟
屋外配电装置中电缆沟布置应电缆走路径短
（6）道路
运输设备消防需应设备旁铺设行车道路中型变电站般均应铺设3米环形道屋外配电装置应设置08~1米巡视道便运行员巡视电气设备电缆沟盖板作部分巡视道
63 变配电装置规划
规程知35KV应建设屋配电装置110KV配电装置采屋外配电装置 设计22060kV变电采分相中型布置屋外配电装置隔离开关分相直接布置母线正方种方法采LGJ24030型母线配合剪刀式隔离开关布置清晰美观省量构架较普通中型配电装置方案节约13左右支柱式绝缘子防污抗震力较差污秽严重震烈度较高区宜采时选择220kV出线60kV出线两断面图
7 继电保护动装置设计
71 继电保护配置作求
电力系统实际运作程中避免会出现障等非正常运作情况中短路常见危险性高极易诱发果：
（1） 障点短路电流电弧燃烧损坏障元件
（2） 正常作业元件福安路电流受电动力发热影响元件年限缩短
（3） 电力系统局部电压锐减户工作丧失稳定性甚产品质量造成良影响
（4） 导致电力系统部列运行缺乏稳定性系统出现震荡情况严重甚会出现系统解列
电气元件法正常运作存障属非正常运行状态外该状态表现电力系统震荡发电机甩负荷造成电压功率缺额降低频率等
非正常运行障均会导致电力系统出现事损坏电质量严重甚损坏设备威胁相关员生命安全采取效措施降低事发生性关重旦发生事需立障元件进行效切确保电力系统安全运行想实现种思想必须装置继电保护电力系统元件运行状态进行实时监测总体言继电保护装置具两功：
（1）电力系统部障元件选择性动迅速进行效切处理避免障元件进步遭损坏确保元件正常运作
（2）电气元件运行状态进行实时反映结合运行维护需求跳闸减负荷发出信号前进行效处理值注意时提倡保护动作迅捷兴参考电力系统元件损坏情况做出适宜延迟避免动作干扰诱发误操作
72 变压器保护配置
变压器般应装设列继电保护装置
（1）反应变压器油箱部障油面降低瓦斯保护容量800kVA油浸式变压器均应装设瓦斯保护油箱产生种短路障油面降时保护装置应瞬时动作信号产生量瓦斯时瓦斯保护宜动作断开变压器电源侧断路器气体保护反应述障外起作变压器油箱短路障时差保护备作
图 变压器瓦斯保护原理接线图
（2）相间短路保护反应变压器绕组引出线相间短路联差动保护电流速断保护中性点直接接侧绕组引出线接短路绕组匝间短路起保护作容量6300kVA列运行变压器10000kVA单独运行变压器加装电流速断保护（设计加装电流速断保护）容量6300kVA厂工作变压器列运行变压器应装设联差动保护升压变压器15000kVA降压变压器般宜采三相三继电器式接线
图 变压器差动保护原理接线图
（3）相间备保护
防止外部短路引起电流合作变压器备保护变压器装设电流保护
单侧电源双卷降压变压器高压侧中性点直接接运行防止高压侧电网中发生接障时导致保护非选择性动作供高压侧电流保护电流互感器二次线圈接成三角形
图 电流保护原理接线图
（4）中性点直接接电网中变压器外部接短路时零序电流保护
110kV中性点直接接电网中果变压器中性点接运行两侧获三侧电源升压变压器降压变压器应装设零序电流保护作变压器保护备保护作相邻元件备保护（110kV中性点直接接采分级绝缘）
图 零序流保护原理接线图
（5）负荷保护
400KV变压器数台列运行单独运行作负荷备电源时应根负荷情况装设负荷保护负荷保护迎接相电流带时限动作信号
（6）电流保护
激磁保护适500kV容量变压器设计加装保护
通分析确定变压器应加装保护保护安装位置见表71
73 母线保护断路器失灵保护
731 母线保护配置原
电气设备中严重种障便母线障旦发生该障母线连接元件均法正常运作果没专母线保护装置障发生需通邻元件备保护作障切耗时相较长极易扩障范围利高压电网安全运行变电电压介35kv500kv间时需结合实际情况布置专母线保护
值注意布置程中确保母线完全符合求：
果双母线处列运行状态母线保护首先母联断路器做出跳开选择拥良选择性果母线行连接母线保护首先横差保护进行闭锁处理避免出现误操作母线保护会母线实际运行方式造成影响固定联结破母线保护装置会做出系列选择性动作母线存爱电合闸障进行快速切果外部短路电流缺失衡性交流回路处短线状态时母线保护会做出动作
732 母线保护
现阶段常母线保护措施5种：完全母线差动保护二完全母线差动保护三固定连接双母线完全差动保护四母联电流相位母线保护五电流相位母线保护
图 母线差动保护原理接线图
设计220kV侧60kV侧母线均采母联电流相式差动保护保护选择见表72
72 母线保护选择表
母线保护
220kV侧
母联电流相式差动保护
60kV侧
母联电流相式差动保护
733 断路器失灵保护
根DL400—91220~500kV110kV电网中重部分列求装设断路器失灵保护
（1）线路保护采备保护时220~500kV分相操作断路器考虑断路器单相拒动情况
（2）线路保护采远备保护方式时线路变压器备保护切障扩停电范围引起严重情况
（3）断路器电流互感器间发生短路障该回路保护切线路变压器备保护切导致停电范围扩引起严重果
220kV电压电网中厂站相应电压级均应装设
75 动装置规划设计
751 电力系统动装置设计
应根运行需考虑效果利率等素合理确定方案时应充分发挥原动装置作动装置应满足性选择性灵敏性速动性动装置应力求简单元件触点量少接线简单便运行维护
752 动重合闸装置应列规定装设
(1) 动重合闸装置应列规定装设
1) 110kV架空线路电缆架空混合线路具断路器时应装设动重合闸旁路断路器兼作旁路母线联络断路器分段断路器般装设动重合闸
2) 电力变压器母线必时装设动重合闸
(2) 220kV单侧电源线路动重合闸列规定装设
1) 般采三相式次重合闸
2) 断路器断流容许时线路采两次重合闸
(3) 220kV330kV线路动合闸列规定装设
1) 般装设综合重合闸线路发生障时实现单相重合闸发生相间障时实现三相重合闸
2) 根电力网结构保护线路特点某情况简化采三相动重合闸
753 动重合闸装置应符合求
(1) 动重合闸般控制开关位置断路器位置应原理起动保护装置起动
(2) 控制开关通遥控器断路器断开时动重合闸均应动作
(3) 装置动作次数应符合预先规定情况均应断路器重合次数超规定
(4) 动重合闸装置动作应动复
(5) 动重合闸装置应实现重合闸加速继电保护动作
(6) 断路器处正常状态时允许实现动重合闸应动重合闸装置闭锁
变电设计220kV侧线路装设综合重合闸60kV侧线路采三相次重合闸
754 备电源备设备动投入
(1) 备电源备设备动投入装置工作电源障断开迅速动备电源设备投入工作户停电种装置（简称AAT装置）备投装置接线应满足求
1) 工作电源断开备电源投入
2) 工作母线种原失电压时备投应投入
3) 备电源动投入装置允许备电源投入次
(2)备电源备设备动投入装置列情况装设
1) 装备电源发电厂厂电源变电电源
2) 双电源供电变电中电源常断开作备变电
3) 降压变电备变压器相互备母线段
4) 生产程中某重机组备机组
(3) 备装置基求
1) 保证工作电源设备确实断开投入备电源设备
2) 原工作电源设备电压消失时AAT装置均应动作
3) AAT装置保证动作次
4) 应校验备电源备设备动投入时负荷情况电动机起动情况负荷超允许限度保证启动时应动投入装置动作动减负荷
5）备动投入装置动作时备电源设备投障时必时保护装置加速动作
6）AAT装置动作时间户停电时间短原
7）备电源满足压条件时AAT装置应动作
8 防雷保护规划设计
雷电电压幅值高达数十万伏甚更高采取防护措施装设种防雷保护装置电力设备绝缘般难耐受果仅仅设备绝缘水取高济角度出发显然难接受
现代电力系统中实际采防雷保护装置：避雷针避雷线保护间隙种避雷器防雷接电抗线圈电容器组消弧线圈动重合闸等
81 防雷保护必性
直击雷感应雷够架空线路金属道产生雷电击波线路导线金属道光速两侧传播称行波行波侵入室时高电位引入常常危身安全损坏电器设备防雷保护必须考虑
82 发电厂变电防雷保护容
般情况变电防雷保护包括两方面：直击雷保护二雷电入侵波保护通实际观察知通安装避雷器避雷针等变电行直击雷保护效果十分显著雷电入侵波保护方面需装置阀型避雷器装置防雷保护需充分考虑变电质貌气象环境保护物特点雷电活动规律等情况做制宜确保防雷保护拥良济性合理性技术先进性安全性性
83 变电防雷保护象
A类：导线母线等
B类：需采取防雷措施建筑物构筑物
C类：变电变压器
84 装设避雷针（线）基原
(1) 方面应保护物处避雷针（线）保护范围
(2) 避雷针（线）遭受雷击时强雷电流流避雷针（线）引线接体会产生高电位果距保护物两者间发生放电称反击高电位引保护物避雷针（线）引线接体保护物间应保持足够电气距离
85 防雷保护设计需资料
(1) 求变电附气象资料
(2) 求变电接线图电器设备布置图
(3) 需保护设备设施
(4) 变压器入口电容
86 避雷针保护范围计算
(1) rx确定单支避雷针
rx(hhx)Phx≥h2 (81)
rx(15h2hx)Phx式中 rx——避雷针hx水面保护半径（m）
现阶段着科学技术快速发展世界范围济源领域电力均发挥着关重作逐渐演变类社会基配备源变电进行合理设计建设关重课题研究容区变电电气接线初步设计目确保变电功达远期符合需求基础进步提高供电安全性性
课题设计研究程中方面相关素进行全面细致考虑例工程设计灵活性济性性等结合毕业设计求参考电力专业相关理知识研究成果基础明确变压器电气设备拟定电气接线计算短路规划配电装置动装置继电保护防雷保护等工作
关键词 电力系统电气接线短路计算电气设备
目 录
摘 I
引 言 1
第部分 毕业设计说明书 2
1 变电原始资料分析 2
11 设计题目 2
12 变电概况介绍 2
13 变电60KV户负荷表 2
14 电力系统接线方式 2
2 变压器台数容量确定 4
21 变压器选择求 4
22 变压器容量台数确定 4
23 变压器选择 5
3 接线形式选择说明 7
31 接线设计原 7
32 接线设计求 7
33 接线选择 8
331接线预定方案 8
332 两种方案接线方式时证 9
34 接线确定 10
35 设备配置 11
351 隔离开关配置 11
352 电压互感器配置 11
353 电流互感器配置 11
354 接刀闸配置 11
355 避雷器配置 12
4 短路计算 13
41 短路电流计算目 13
42 短路基类型 13
43 短路电流计算基假定 13
44 般规定 13
45 计算步骤 14
46 计算方法 14
47 变电电力系统等值电路图 15
5 电气设备选择 16
51 母线选择 16
511 母线型式适范围 16
512 般条件 16
513 截面选择说明 17
514 热稳定校验 17
52 高压断路器选择 17
53 隔离开关选择 19
54 电流互感器选择 19
55 电压互感器选择 21
56 避雷器选择 21
6 高压配电装置 23
61 高压配电装置设计原求 23
62 屋外配电装置布置原 25
63 变配电装置规划 25
7 继电保护动装置设计 27
71 继电保护配置作求 27
72 变压器保护配置 27
73 母线保护断路器失灵保护 28
731 母线保护配置原 29
732 母线保护 29
733 断路器失灵保护 30
74 线路保护装置 30
741 220kV侧线路保护 30
742 60KV侧线路保护 31
75 动装置规划设计 32
751 电力系统动装置设计 32
752 动重合闸装置应列规定装设 32
753 动重合闸装置应符合求 32
754 备电源备设备动投入 32
8 防雷保护规划设计 34
81 防雷保护必性 34
82 发电厂变电防雷保护容 34
83 变电防雷保护象 34
84 装设避雷针（线）基原 35
85 防雷保护设计需资料 35
86 避雷针保护范围计算 35
87 防雷保护措施 36
第二部分 桓仁22060变电电气部分设计计算书 37
1 变压器选择 37
2 短路电流计算 39
21计算公式 39
22系统计算电路图等值电路图 39
22 220KV母线K1点发生短路时短路计算 43
23 60KV母线K2点发生短路时短路计算 43
3 电气设备选择 45
31 母线选择 45
311 220KV侧母线选择 45
312 60KV侧母线选择 45
32 高压断路器选择 47
321 220KV侧断路器选择 47
322 63KV侧断路器选择 48
33 隔离开关选择校验 49
331 220KV侧隔离开关选择校验 49
332 60KV侧隔离开关选择校验 50
34 电流互感器选择校验 51
341 220KV侧电流互感器选择校验 51
342 63KV侧电流互感器选择校验 52
35 电压互感器选择校验 53
36 避雷器选择 54
4 避雷针保护范围计算 55
结 57
致 谢 58
参考文献 59
附 录 60
引 言
电力工业蓬勃发展促电网规模迅速扩电压等级动化水均实现质飞跃供电部门想日新月异市场机制取良发展必须电力营理方面加科技济投入力度国破现壁垒垄断中谋求发展2002年提出体制改革倡导竞争引入意推动发输供电效率实现积极发展期世界国颁布相关政策电力领域迎全面改革时期
区变电设计建设具非常深远影响确保西电东送工程建设利基础区正常生活工作保障供电负荷稳定前提国电力工业实现持续发展关键仅区域间存较环境差异例技术济电压等级等建设22060kv变电势必行
课题设计研究变电般性22060kv变电负荷方案两种：远期负荷期负荷中60kv侧供电12回负荷出线确保设计符合远期负荷需求具良供电性课题设计程中择取远期负荷规划参考
次设计具较系统性充分融合专业理知识实践操作学期间学整合体现实践教学综合性环节学生理知识专业技实际应具综合训练作仅学生步入社会实现发展实践基石意义重通次课题研究仅帮助学生形成良专业知识运力创新意识助学生形成工程观念日发展奠定良基础
第部分 毕业设计说明书
1 变电原始资料分析
11 设计
区变电电气接线初步设计
12 变电概况介绍
（1）变电区变电开发区工业户供电区年均温度25℃高温度36℃变电势坦交通方便
（2）变电220KV侧进线2回60KV侧出线12回
（3）变电保护动作时间05S备保护动作时间3秒短路计算时间4秒
根条件变电电气接线电气设备进行选择配电装置进行规划防雷保护进行设计
13变电60KV户负荷表
负荷时系数086线损率45重负荷占755根负荷表确定变电远期负荷确定变电变压器容量根相关规程变电变压器进行选择
14电力系统接线方式
2*100KM
220KV
2*50KM
800MVA
Ud18
2*30KM
240MVA
Ud﹪165
600MW
Xd012
COSφ09
设计变电
200MWXd0135COSφ09
图11电力系统接线方式
系统中发电机均汽轮发电机送电线路均架空线单位长度正序电抗03欧姆公里
根电力系统接线方式数正确选择短路点进行短路计算根短路计算数进行相关电气设备选择较验
2 变压器台数容量确定
发电厂变电站中电力系统户输送功率变压器称变压器两种电压等级间交换功率变压器称联络变压器供厂（站）电变压器称厂（站）变压器变压器
21 变压器选择求
系统相连变压器应两台两台备电源保证供电时装台装配两台变压器时单台容量选择参中意台工作时剩余变压器容量少保证供电级负荷变电全部负荷60—75正常情况次变电75二次变电60变电变压器正常情况采三相变压器制作运输条件限制初期装台变压器220KV变电中正常情况采单相变压器组装设台单相变压器时备相变压器台台容量满足述求时单相变压器组装设备相 变电中变压器系统调压需求时正常情况采带负荷调压变压器受设备制造限制时应该采单独调压变压器变压器绕组连接方法必须系统电压相位样否列运行电力系统采绕组连接方法Y型△型高中低三侧绕组连接根具体工程确定
22 变压器容量台数确定
变压器容量台数直接影响接线形式配电装置结构
变电变压器容量般应5—10年规划负荷选择根城市规划负荷性质电网结构等综合考虑确定容量重变电站应考虑1台变压器停运时作变压器容量计负荷力允许时间应满足
23变压器选择
总容量确定
变容量确定应根510年发展规划进行选择通原始资料分析根负荷济发展求时考虑负荷时系数线损率等素公式求
分析原始资料变电60KV户负荷表（表21）
负荷时系数086线损率45﹪总负荷中重负荷占755﹪
根变电带负荷性质电网结构确定变压器容量重负荷变电应考虑台变压器停运时余变压器容量计级负荷力允许时间应保证户级二级负荷般性变电台变电停运时余变压器容量应保证全部负荷70~80
变电远期负荷：
kW
kW
式中 —变电60KV侧出线负荷
P —变电60KV侧出线总负荷
已知cosφ1085cosφ2095线损率45负荷时系数k0086
数代入公式变压器容量
计算Se70S3679105kVA
查电力设备手册选两台双绕组变压器型号SFPZ7—120000220电压
kV采YNd11连接组附套电流互感器具体型号参数见表22
正常运行时两台变压器全部投入中台停运检修时考虑变压器负荷力台达全部负荷98
S—三相 F—风冷 P—强迫油循环Z—载调压7—设计序号120000—额定容量（KVA）220—额定电压（KV）
3 接线形式选择说明
31接线设计原
变电电气接线电力系统接线成部分表明发电机变压器线路断路器等设备数量接线方式实现安全发电输变电配电务
根设计规程变电接线应满足性 灵活性 济性求时应考虑素：
（1） 考虑变电电力系统中位作
（2） 考虑期远期发展规模
（3） 考虑负荷重性分级出线回数少接线影响
（4） 考虑变台数接线影响
（5） 考虑备容量接线影响
32 接线设计求
设计电气接线程中确保满足四项基求济性灵活性性安全性
安全性方面确保国家相关标准技术规范相符身安全设备安全提供效保障具体五点：
①高压断路器电源侧反馈电负荷侧需装置适宜高压隔离开关
②低压断路器电源侧反馈电负荷侧需装置适宜低压隔离开关
③高压熔断器负荷开关出线柜母线侧需装置适宜高压隔离开关
④线路电压达35kv末端需装置连接隔离开关接刀闸
⑤高压母线架空线路末端需装置避雷器
外通四点充分分析变电站作设备性二次设备运行性：
①检修断路器时支持正常供电
②断路器母线检修程中停运出现回数停运时间化级负荷局部二级负荷正常供电
③变电发电厂完全停运性实现化避免出现系统解列情况
④机组超高压电气接线需完全负荷性需求
仅接线符合检修调度扩建等方面灵活性求基系统长期规划考虑接线满足求：
①调度程中线路变压器发电机切投入灵活性良负荷电源进行适宜调配支持系统事运行方式特殊运行方式检修运行方式述方式调度求
②检修程中继电保护设备母线断路器停运操作较便捷会电力网正常运行车间供电造成良影响
③扩建程中初期接线终接线渡较便捷线路变压器新装机组投入时会停运时间连续供电造成影响二次部分改建相较少
接线想满足灵活性性求必须符合条件拥济合理性：
①次设备较少例避雷器隔离开关断路器等
②短路电流进行效限制支持轻型电气廉价设备
③分支变电终端电压超35kv支持简易电器
④占面积相较少配电装置提供良布设环境
⑤电气设备型号数量容量选择合理
33 接线选择
规程知：110—220kV配电装置中出线回路数2回时正常情况采单母线分段接线形式配电装置中进线出线总12—16回时组母线安装分断断路器双母线运行方式6—220kV电压配电装置中总保证户供电必需性根述求初步确认接线方案：第种方案次侧（220kV侧）采单母分段接线形式二次侧（60kV侧）采双母三分段接线形式第二种方案次侧（220kV侧）采双母线接线形式二次侧（60kV侧）采双母线带旁路接线形式
331接线预定方案
变电电压等级220kV60kV220kV电源进线2回 60kV侧出线12回
根接线设计必须满足供电性保证电质量满足灵活性方便性保证济性原初步拟定两种接线方案
第方案：220kV侧采单母分段带旁路接线60kV侧采双母三分段接线第二方案：220kV侧采双母线接线60kV侧采双母线带旁路接线
图 接线方案
34 接线确定
两种方案进行较：
首先次侧两种接线形式：单母分段然较双母线减母线长度隔离开关数量占面积较单母分段接线出现段母线母线隔离开关障检修等情况时会段母线回路检修期间直停电重负荷供电性双母线接线方式然占面积投资高供电性调度灵活性扩建方便等优点负荷系统容量变化起着非常重作通述较确定次侧（220kV侧）采双母线接线形式
次二次侧两种接线形式：双母三分段接线添加隔离开关断路器数量正常运行线路障时倒闸操作双母线接线繁杂时组母线运行工作母线短路时需整配电装置短时间停止工作增加停电时间双母线带旁路接线形式然占面积投资高相供电性扩建方便等优点重负荷系统容量变化起着非常重作双母线带旁路接线仅济性高前者母线发生障恢复供电速度快前者时双母线接线性高扩建方便两者间二次侧（60kV侧）终选定双母线接线接线形式
通述方面综合较时考虑进线出线回数终确定次侧（220kV侧）采双母线接线形式二次侧（60kV侧）采双母线带旁路接线形式变电电气线图见附录
4 短路计算
41 短路电流计算目
设计实际操作电力系统电气设备程中合理计算短路电流避免列问题基保障：
(1)合理计算短路保证电缆母线瓷瓶互感器断路器等设备拥良热稳定性动稳定性
②合理计算短路保证明确动装置继电保护参数进行合理配置
③合理计算短路接线方案提供参考明确接线程中限制短路电流否具应价值
42 短路基类型
电力系统中常见短路四种分两相接短路单相短路两相短路三相短路中单相短路发生概率高三相短路发生概率三相短路拥相较电流量危害确保短路时电气设备正常运作计算短路时参考三相短路参考称分量法称短路电流划分三分量：零序正序负序
43 短路电流计算基假定
正常情况三相系统称运行电源电动势相角必须相短路应参考短路电流值瞬间元件计算参数取额定值考虑参数误差调整范围原件参数取基准值电容略计
44 计算步骤
(1) 画等值电抗图
1）首先掉系统中负荷开关线路电容元件电阻
2）选取基准容量基准电压
3）计算元件电抗标值
(2) 选择计算短路点
(3) 求短路点系统运行方式点短路电流
(4) 点三相短路时击电流短路容量
(5) 列出短路电流计算数表
45计算方法
标值法：取基准容量Se100MVA基准电压UeUav计算公式：
线路电抗：XL* XL (41)
变压器电抗：X* (42)
短路电流周期分量效值：IK* (43)
路电流击值：icj255IK (44)
标值转名值：IK Ie (45)
46变电电力系统等值电路图
变电电力系统接线图见图11等值电路图图41
图41 电力系统等值电路图
变电短路电流计算数览表
具体计算程结果见毕业设计计算书
5 电气设备选择
电气设备选择发电厂变电设计容正确选择电器电器接线配电装置达安全济运行重条件电器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
电气设备选择般原：
(1) 应满足正常工作状态电压电流求
(2) 应满足安装点环境条件求
(3) 应满足短路条件热稳定动稳定求
(4) 应考虑操作频繁程度开断负荷性质
(5) 电流互感器选择应计负载准确度级
51 母线选择
511 母线型式适范围
导体常材料铝合金铝铜中铜具较强抗腐蚀性强度较电阻率较低特点铝然电阻率相较高密度较国具非常丰富铝储量济性较导体材料应铝铝合金
硬导体常见截面形槽形矩形三种形状中矩形具连接性固定方便散热特点具较集肤效应实际应程中截面应低1250mm2果工作电流超载流量允许范围列条矩形导体超4条条件难时满足变电采软母线形式
512 截面选择说明
选择导体截面时应根实际应环境热稳定动稳定济电流密度电晕工作电流等方面进行明确选择校验
513热稳定校验
根述情况选择导体截面S应校验短路条件热稳定公式：
S≥Smin (51)式中 Smin——根热稳定决定导体允许截面（mm）2
I∞——稳定短路电流（A）
tdz——短路电流等值发热时间
kf——集肤效应系数
C——热稳定系数值材料发热温度关
52 高压断路器选择
断路器负责倒换系统运行方式连接线路设备电路二者退出运行线路设备运行程中出现障时断路器障回路迅速切保护障回路正常运作选择断路器形式时仅保证符合环境条件技术求施工调试运行维护济性便捷性进行充分考虑
（1）断路器种类形式油断路器压缩空气断路器6氟化硫断路器真空断路器等特点表51 选择断路器型式时应类断路器特点环境条件决定
（2）额定电压电流选择
(52)
式中 ——分电气设备电网额定电压kV
——分电气设备额定电流电网负荷A
（3）开断电流选择
高压断路器额定开断电流应实际开断瞬间短路电流周期分量
(53)
断路器较系统短路电流时简化计算进行选择短路电流值
（4）短路关合电流选择
额定关合电流断路器重参数断路器关合短路电流时绝安全断路器额定关合电流应短路电流击值
(54)
（5）短路热稳定动稳定校验
校验式
(55)
53 隔离开关选择
变电言隔离开关属常性电气需断路器进行配套没配备灭行装置支持负荷电流短路电流接通切断
隔离开关具种型式参考安装环境划分屋外屋两种形式参考绝缘支柱数量划分三柱双柱单柱形式
选择隔离开关方法基等断路器需关合电流开断电流进行校验回路中隔离开关断路器处串联状态短路障时断路器开断时间会直接决定隔离开关受影响程度相关计算数等断路器计算数
54 电流互感器选择
选择电流电压互感器应满足继电保护动装置测量仪表求电流互感器二次额定电流5A1A两种电流互感器选择参数见表51
（1）次回路电流进行转换成二次回路电流促保护装置测量仪表实现型化标准化利屏安装
（2）分离高压部分二次设备互感器二次侧完全实现接身设备提供安全保障
（3）选择电流互感器准
电流互感器次回路电压电流额定值应符合表达式：
中代表次回路电压额定值达标次回路电流额定值
（4）热稳定动稳定校验：
身带次回路导体电流互感器进行热稳定校验电充互感器热稳定力常1S允许通热稳定电流次额定电流倍数表示热稳定校验式
(57)
动稳定校验包括相电流相互作产生部电动力校验相电流相互作产生外部电动力校验显然匝式次绕组受部电动力单匝式次绕组存部电动力电动力稳定性外部电动力决定
部动稳定校验公式
(58)
式中 ——电流互感器动稳定电流动稳定电流倍数制造厂提供
外部动稳定校验公式
(59)
式中 ——作电流互感器瓷帽端部允许力制造厂提供
L ——电流互感器出线端母线支柱绝缘子间跨距
——相间距离
05——系数表示互感器瓷套端部承受该跨电动力半
55 电压互感器选择
目前电力系统广泛应电压互感器电磁式电容分压式两种
（1）电磁式电压互感器工作原理变压器相特点：
1）容量类似台容量变压器结构求较高安全系数
2）二次侧仪表继电器电压线圈阻抗互感器空载状态运行
（2）电压互感器选择
1）种类型式选择应根装设点条件进行选择电压互感器种类型式635KV屋配装置中般采油浸式浇注式电压互感器110220KV配电装置特母线装设电压互感器通常采串级式电磁式电压互感器容量准确级满足求时通常出线采电容式电压互感器
2）次额定电压二额定电压选择335KV电压互感器般隔离开关熔断器接入高压电网110KV电压互感器性较高电压互感器隔离开关电网连接
3）容量准确级选择根仪表继电器接线求选择电压互感器接线方式负荷均匀分布相
56 避雷器选择
1避雷器保护原理
需保护设备周围联安装避雷器旦电压超允许范围首先击穿避雷器残余电压远设备击穿电压避免设备遭受损害
2选择避雷器条件
首先确保伏秒特性曲线限处设备伏秒特性曲线线裕度足够次避雷器残余电压值设备击穿电压值设备位避雷器覆盖范围
3避雷器具体分类
避雷器划分四类型分氧化锌避雷器阀式避雷器排气式避雷器保护间隙
变电电器设备选择结果见表52具体计算程选电器设备具体参数见毕业设计计算书
6 高压配电装置
配电装置指发电厂变电重组成部分电力系统中起着接受分配电作
61 高压配电装置设计原求
参考电气设备安装环境划分屋外式屋式参考组装方式划分装配式成配套式低配压电盘高压开关柜配电箱均属成配套式
屋式具受气候干扰占面积相较污秽空气干扰较房屋建设成较高等特点屋外式具设备间距较扩建便捷建设周期较短建设成较低带电作业便捷占面积较运行条件较差气象变化干扰较特点
变电言配电装置十分重电力系统实现安全济运作根保障选择配电装置时应严格遵循六点求：
⑴设计符合国技术济政策基建设方针
⑵ 实际运行程中具良性
⑶ 电气安全净距基求相符相关员设备提供安全保障
⑷ 操作巡视检修较便捷
⑸ 成低廉占面积较济性显著
⑹ 安装扩建便捷性较
62 屋外配电装置布置原
（1）母线构架
屋外配电装置母线软母线硬母线两种变电站选软母线
（2）电力变压器
电力变压器外壳带电采落布置安装变压器基础变压器建筑物距离应125米距变压器5米建筑物变压器总高度外廓两侧3米范围应门窗通风孔
（3）高压断路器
断路器配电装置中占位置分单列双列三列布置断路器排列方式必须根接线场形条件总体布置出线方等种素合理选择
（4）避雷器
避雷器高式低式两种布置110KV阀型避雷器器身细长落安装04米基础
（5）隔离开关互感器
隔离开关互感器均采高式布置求断路器相隔离开关手动操动机构装边相基础
（5）电缆沟
屋外配电装置中电缆沟布置应电缆走路径短
（6）道路
运输设备消防需应设备旁铺设行车道路中型变电站般均应铺设3米环形道屋外配电装置应设置08~1米巡视道便运行员巡视电气设备电缆沟盖板作部分巡视道
63 变配电装置规划
规程知35KV应建设屋配电装置110KV配电装置采屋外配电装置 设计22060kV变电采分相中型布置屋外配电装置隔离开关分相直接布置母线正方种方法采LGJ24030型母线配合剪刀式隔离开关布置清晰美观省量构架较普通中型配电装置方案节约13左右支柱式绝缘子防污抗震力较差污秽严重震烈度较高区宜采时选择220kV出线60kV出线两断面图
7 继电保护动装置设计
71 继电保护配置作求
电力系统实际运作程中避免会出现障等非正常运作情况中短路常见危险性高极易诱发果：
（1） 障点短路电流电弧燃烧损坏障元件
（2） 正常作业元件福安路电流受电动力发热影响元件年限缩短
（3） 电力系统局部电压锐减户工作丧失稳定性甚产品质量造成良影响
（4） 导致电力系统部列运行缺乏稳定性系统出现震荡情况严重甚会出现系统解列
电气元件法正常运作存障属非正常运行状态外该状态表现电力系统震荡发电机甩负荷造成电压功率缺额降低频率等
非正常运行障均会导致电力系统出现事损坏电质量严重甚损坏设备威胁相关员生命安全采取效措施降低事发生性关重旦发生事需立障元件进行效切确保电力系统安全运行想实现种思想必须装置继电保护电力系统元件运行状态进行实时监测总体言继电保护装置具两功：
（1）电力系统部障元件选择性动迅速进行效切处理避免障元件进步遭损坏确保元件正常运作
（2）电气元件运行状态进行实时反映结合运行维护需求跳闸减负荷发出信号前进行效处理值注意时提倡保护动作迅捷兴参考电力系统元件损坏情况做出适宜延迟避免动作干扰诱发误操作
72 变压器保护配置
变压器般应装设列继电保护装置
（1）反应变压器油箱部障油面降低瓦斯保护容量800kVA油浸式变压器均应装设瓦斯保护油箱产生种短路障油面降时保护装置应瞬时动作信号产生量瓦斯时瓦斯保护宜动作断开变压器电源侧断路器气体保护反应述障外起作变压器油箱短路障时差保护备作
图 变压器瓦斯保护原理接线图
（2）相间短路保护反应变压器绕组引出线相间短路联差动保护电流速断保护中性点直接接侧绕组引出线接短路绕组匝间短路起保护作容量6300kVA列运行变压器10000kVA单独运行变压器加装电流速断保护（设计加装电流速断保护）容量6300kVA厂工作变压器列运行变压器应装设联差动保护升压变压器15000kVA降压变压器般宜采三相三继电器式接线
图 变压器差动保护原理接线图
（3）相间备保护
防止外部短路引起电流合作变压器备保护变压器装设电流保护
单侧电源双卷降压变压器高压侧中性点直接接运行防止高压侧电网中发生接障时导致保护非选择性动作供高压侧电流保护电流互感器二次线圈接成三角形
图 电流保护原理接线图
（4）中性点直接接电网中变压器外部接短路时零序电流保护
110kV中性点直接接电网中果变压器中性点接运行两侧获三侧电源升压变压器降压变压器应装设零序电流保护作变压器保护备保护作相邻元件备保护（110kV中性点直接接采分级绝缘）
图 零序流保护原理接线图
（5）负荷保护
400KV变压器数台列运行单独运行作负荷备电源时应根负荷情况装设负荷保护负荷保护迎接相电流带时限动作信号
（6）电流保护
激磁保护适500kV容量变压器设计加装保护
通分析确定变压器应加装保护保护安装位置见表71
73 母线保护断路器失灵保护
731 母线保护配置原
电气设备中严重种障便母线障旦发生该障母线连接元件均法正常运作果没专母线保护装置障发生需通邻元件备保护作障切耗时相较长极易扩障范围利高压电网安全运行变电电压介35kv500kv间时需结合实际情况布置专母线保护
值注意布置程中确保母线完全符合求：
果双母线处列运行状态母线保护首先母联断路器做出跳开选择拥良选择性果母线行连接母线保护首先横差保护进行闭锁处理避免出现误操作母线保护会母线实际运行方式造成影响固定联结破母线保护装置会做出系列选择性动作母线存爱电合闸障进行快速切果外部短路电流缺失衡性交流回路处短线状态时母线保护会做出动作
732 母线保护
现阶段常母线保护措施5种：完全母线差动保护二完全母线差动保护三固定连接双母线完全差动保护四母联电流相位母线保护五电流相位母线保护
图 母线差动保护原理接线图
设计220kV侧60kV侧母线均采母联电流相式差动保护保护选择见表72
72 母线保护选择表
母线保护
220kV侧
母联电流相式差动保护
60kV侧
母联电流相式差动保护
733 断路器失灵保护
根DL400—91220~500kV110kV电网中重部分列求装设断路器失灵保护
（1）线路保护采备保护时220~500kV分相操作断路器考虑断路器单相拒动情况
（2）线路保护采远备保护方式时线路变压器备保护切障扩停电范围引起严重情况
（3）断路器电流互感器间发生短路障该回路保护切线路变压器备保护切导致停电范围扩引起严重果
220kV电压电网中厂站相应电压级均应装设
75 动装置规划设计
751 电力系统动装置设计
应根运行需考虑效果利率等素合理确定方案时应充分发挥原动装置作动装置应满足性选择性灵敏性速动性动装置应力求简单元件触点量少接线简单便运行维护
752 动重合闸装置应列规定装设
(1) 动重合闸装置应列规定装设
1) 110kV架空线路电缆架空混合线路具断路器时应装设动重合闸旁路断路器兼作旁路母线联络断路器分段断路器般装设动重合闸
2) 电力变压器母线必时装设动重合闸
(2) 220kV单侧电源线路动重合闸列规定装设
1) 般采三相式次重合闸
2) 断路器断流容许时线路采两次重合闸
(3) 220kV330kV线路动合闸列规定装设
1) 般装设综合重合闸线路发生障时实现单相重合闸发生相间障时实现三相重合闸
2) 根电力网结构保护线路特点某情况简化采三相动重合闸
753 动重合闸装置应符合求
(1) 动重合闸般控制开关位置断路器位置应原理起动保护装置起动
(2) 控制开关通遥控器断路器断开时动重合闸均应动作
(3) 装置动作次数应符合预先规定情况均应断路器重合次数超规定
(4) 动重合闸装置动作应动复
(5) 动重合闸装置应实现重合闸加速继电保护动作
(6) 断路器处正常状态时允许实现动重合闸应动重合闸装置闭锁
变电设计220kV侧线路装设综合重合闸60kV侧线路采三相次重合闸
754 备电源备设备动投入
(1) 备电源备设备动投入装置工作电源障断开迅速动备电源设备投入工作户停电种装置（简称AAT装置）备投装置接线应满足求
1) 工作电源断开备电源投入
2) 工作母线种原失电压时备投应投入
3) 备电源动投入装置允许备电源投入次
(2)备电源备设备动投入装置列情况装设
1) 装备电源发电厂厂电源变电电源
2) 双电源供电变电中电源常断开作备变电
3) 降压变电备变压器相互备母线段
4) 生产程中某重机组备机组
(3) 备装置基求
1) 保证工作电源设备确实断开投入备电源设备
2) 原工作电源设备电压消失时AAT装置均应动作
3) AAT装置保证动作次
4) 应校验备电源备设备动投入时负荷情况电动机起动情况负荷超允许限度保证启动时应动投入装置动作动减负荷
5）备动投入装置动作时备电源设备投障时必时保护装置加速动作
6）AAT装置动作时间户停电时间短原
7）备电源满足压条件时AAT装置应动作
8 防雷保护规划设计
雷电电压幅值高达数十万伏甚更高采取防护措施装设种防雷保护装置电力设备绝缘般难耐受果仅仅设备绝缘水取高济角度出发显然难接受
现代电力系统中实际采防雷保护装置：避雷针避雷线保护间隙种避雷器防雷接电抗线圈电容器组消弧线圈动重合闸等
81 防雷保护必性
直击雷感应雷够架空线路金属道产生雷电击波线路导线金属道光速两侧传播称行波行波侵入室时高电位引入常常危身安全损坏电器设备防雷保护必须考虑
82 发电厂变电防雷保护容
般情况变电防雷保护包括两方面：直击雷保护二雷电入侵波保护通实际观察知通安装避雷器避雷针等变电行直击雷保护效果十分显著雷电入侵波保护方面需装置阀型避雷器装置防雷保护需充分考虑变电质貌气象环境保护物特点雷电活动规律等情况做制宜确保防雷保护拥良济性合理性技术先进性安全性性
83 变电防雷保护象
A类：导线母线等
B类：需采取防雷措施建筑物构筑物
C类：变电变压器
84 装设避雷针（线）基原
(1) 方面应保护物处避雷针（线）保护范围
(2) 避雷针（线）遭受雷击时强雷电流流避雷针（线）引线接体会产生高电位果距保护物两者间发生放电称反击高电位引保护物避雷针（线）引线接体保护物间应保持足够电气距离
85 防雷保护设计需资料
(1) 求变电附气象资料
(2) 求变电接线图电器设备布置图
(3) 需保护设备设施
(4) 变压器入口电容
86 避雷针保护范围计算
(1) rx确定单支避雷针
rx(hhx)Phx≥h2 (81)
rx(15h2hx)Phx
