220kV智能变电站方案

浙江220kV

智能变电站过程层解决方案江苏西电南自智能电力设备有限公司

目录

一．智能一次设备说明 (3)

1.1智能一次设备的概念 (3)

1.2设备智能化演变 (3)

1.3智能一次设备在智能电网中的作用 (4)

1.4智能一次设备现况 (4)

1.5变压器智能化 (5)

1.6断路器智能化 (6)

二、智能一次设备解决方案及建议 (9)

2.1PSSC600系列智能组件简介 (9)

2.2互感器及智能组件技术方案 (13)

2.2.1 220kV及110kV线路、母联电子式互感器技术方案 (13)

2.2.2 变压器220kV侧电子式互感器技术方案 (16)

2.2.3 变压器110kV侧电子式互感器技术方案 (17)

2.2.4变压器35kV侧电子式互感器技术方案 (17)

2.2.5 35kV出线电子式互感器技术方案 (18)

2.2.6 35kV母线电压技术方案 (19)

2.3TDC－05户外柜 (19)

2.3.1 户外柜的技术特点 (20)

2.3.2 户外柜的专利 (21)

三．组屏方案及即插即用方案 (21)

四．在线监测方案分析 (23)

4.1概述 (23)

4.2在线监测及状态检修系统配置的必要性及可行性分析 (23)

4.3主变压器在线监测范围及参量选择必要性分析 (23)

4.3.1主变压器油色谱在线监测配置的必要性分析 (23)

4.3.2主变压器局放在线监测配置的必要性分析 (24)

4.3.3主变压器套管介损在线监测配置的必要性分析 (27)

4.3.4主变压器绕组光纤测温在线监测配置的必要性分析 (27)

4.4断路器三相分合闸同期性监测的的必要性分析 (27)

4.5避雷器 (28)

四．过程层设备配置一览表 (29)

一．智能一次设备说明

1.1 智能一次设备的概念

智能一次设备：指变电站高压设备本体（主要包括断路器、隔离开关、变压器）和智能组件组成，具有自动测量、自动控制、自动调节、自身状态监测及预警、通信功能。

（1）结构方面：一次设备+智能组件的灵活方案；

（2）功能方面：监视、控制和管理设备的状态；

（3）智能方面：使电网元件可观测、可控制。

1.2 设备智能化演变

图1.1 设备智能化演变

图2.1显示了设备智能化演变趋势。设备层的智能综合组件是一个包含各种装置的统一名称，即过程层设备和间隔层设备即可以组合、融合在一起的，也可以是外置安装。考虑到

现有的一次设备状况，设备层设备采用“传统一次设备本身＋智能综合组件”的模式，智能综合组件可以集成，可以分散，可以内嵌，可以外挂等任意组合灵活架构。智能综合组件构成，包含了传统间隔层的设备，符合现状与未来的发展。

1.3 智能一次设备在智能电网中的作用

（1）与设备管理互动：全面清晰地把握设备运行状态、发现设备潜伏故障，优化电网运行及设备检修决策、提高设备可用率、降低运行管理成本；

（2）与调度系统互动：提供设备故障模式及发生几率预报，使设备状态对调度系统是可观测的，使电网调度增加新的决策维度；

（3）智能高级应用：从传统关注设备可靠性转变为关注电网的可靠性，提高电网运行的智能化水平。预期设备寿命，从电网的大视角实现寿命周期成本管理。

1.4 智能一次设备现况

为适应智能变电站及智能电网发展的需要，必须将一次设备监测的相关数据信息整合到以IEC61850通讯为基础的智能化变电站体系中来，完善一次设备的通信、测量、控制、保护、计量和监测等多个单元组成的智能综合组件。目前采用全新原理的电子式互感器技术上已经日趋成熟，但开关设备和变压器、电抗器的智能化还处于初级阶段，智能化变电站中只是通过智能终端和GOOSE网的构建实现了开关和间隔层设备之间的数字化传输，而对包括开关设备在内的一次设备本身没有做太多数字化和智能化的改造，远未达到一次设备智能化的目标。同时目前针对断路器、变压器等一次设备的状态监测信息的应用尚不是很理想，也抑制了一次设备制造商在智能化技术方面的技术进步。因此，应推进这方面工作的进展，实现智能变电站相关技术的协调发展。

开关和变压器是数量最多、应用面最广的重要电力设备，如果能够灵活可控，会给电网带来重大效益。例如，开关如能在指定的相位开断，就可以基本上消除电力系统操作过电压，大幅度降低设备的绝缘水平，带来重大效益；电力变压器如果能够实现智能化，无疑会使电网发生重大变化。

但是，传统的一次电气设备要实现“智能化”仍有许多技术问题亟待解决。变压器由铁芯和初/次级绕组构成，变比固定，无法灵活控制；断路器的操作机构至今仍是机械式的，动作速度与电子开关相差2-3个数量级，不具备灵活控制的条件。变压器和断路器这种重要设备如果不能灵活控制，“智能电网”的功能就要大打折扣。所以，“智能断路器”和“智能变压器”将成为研究重点。

图1.2 智能变压器

智能变压器由变压本体和智能组件柜组成，变压器本体植入各种需要的传感器，同变压器本体一次性安装完成。

在线监测部分包括：变压器局放在线监测、变压器油色谱在线监测、变压器铁芯电流在线监测、变压器套管在线监测、变压器温度在线监测，各模块相互独立，可以根据需要进行选配，除油色谱设置单独的分析柜外，其余在线监测子IED全部集成安装在智能组件柜中。

智能组件部分：

1)在线监测的主IED完成主变在线监测的信息的计算、分析和汇总，并通过

标准的IEC 61850网络上送到专家分析系统。

2)主变智能组件包含合并单元功能、智能终端功能和主变本体测控功能。

图2.3 智能断路器

智能组件集成合并单元和智能终端的功能：

1)合并单元接收互感器的电流量，将处理完的电流量送给本间隔的保护测控装置，同时预留数据输出接口供跨间隔的保护、自动化设备及计量装置使用；

2)智能终端：

a)能接收断路器、隔离开关等机构发出的断路器位置信号、设备状态信号；

b)能发出跳合闸指令，支持联锁功能等；

c)支持保护的分相跳闸、三相跳闸、重合闸等GOOSE命令；

d)支持测控的遥控分、合等GOOSE命令。

e)断路器控制回路一体化设计，简化回路实现集约化，并提高设备的稳定性；

3)智能终端回路的简化思路

a)高压组合电器：可利用智能终端与过程层网络的GOOSE信息的多播与

共享机制减少断路器、刀闸辅助接点、辅助继电器、本体端子排数量，利用智能终端装置面板状态指示灯取消本体状态显示光子牌，利用站控层GOOSE横向联闭锁功能取消就地横向电气联闭锁接线。

b)高压断路器：可利用智能终端与过程层网络的GOOSE信息的多播与共

享机制减少断路器、刀闸辅助接点、辅助继电器、本体端子排数量。

c)一次设备断路器控制二次回路与断路器操作箱可采用一体化设备，取

消防跳、三相不一致、压力低闭锁等冗余二次接线，简化断路器控制回路。

d)主变压器：主变冷却器、有载分接开关的控制可利用本体智能组件实

现，可简化或取消冷却器、有载分接开关的独立控制回路。

在线检测

内置或外置于开关本体的状态监测用传感器均由一次设备厂家按设计单位提出的要求，在一次设备设计制造时统一考虑在线监测传感器的安装及选型，使其寿命匹配，布线合理，与高压设备内部绝缘介质相通的外置传感器，其密封性能、机械性能、杂质含量等应符合或高于一次设备的相应要求。各种传感器均在厂家安装完成，并随一次设备一体到货。

1)机械特性在线监测

分、合闸时间及同期性是SF6断路器机械特性的重要参数。分、合闸时间直接影响到断路器的关合和开断性能。断路器只有在保证适当的分、合闸时间，才能充分发挥其开断电流的能力。如果分闸时间过长，则会使燃弧时间增加，特别是在切除短路故障时，燃孤时间长可能会使触头烧损，甚至发生爆炸。分、合闸时间严重不同期，将造成线路或变压器非全相接入或切断，出现危害绝缘的过电压。可见，分、合闸时间及同期性是断路器性能的重要保证。

为监测断路器分合闸速度及同期性，部分智能一次设备厂家研制了相应的监测装置，实现了断路器该功能的智能化。该装置通过内置分、合闸电流互感器来监测分合闸的起始时间，通过断路器辅助开关接点确定分合闸终止时间来确定分合闸时间和分合闸状态，采用位移变送器确定断路器的行程，以监测速度、行程、超程来反映同期性问题。

综上所述，断路器分、合闸时间及同期性是断路器性能的重要保证，而实现断路器分、合闸时间及同期性监测实现方式较为简单、可行，推荐本工程开关配置断路器分、合闸速度及同期性监测。

智能断路器一体化设计思想如下：

图1.3 一体化设计

智能一次设备的结构中：智能组件为外置（维护、升级、扩展），传感器可以内置或外置，通过光纤与外系统相连，智能组件采集来自传感器的信息，智能组件复制PMS的设备指纹信息（生产管理系统(PMS)自动复制主设备其它状态信息的能力，包括指纹信息、家族缺陷信息、现场试验信息等），由智能组件对设备状态就地做出判断，通过光纤使电网设备状态可视化。

二、智能一次设备解决方案及建议

智能一次设备由一次设备本体和智能组件组成，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的特点。智能变电站工程实践应用的装置如智能终端、合并单元装置、测控装置、计量装置等已经使宿主设备具有测量数字化、控制网络化等特点，我们理解的智能一次设备研制途径是在已有的、经过长期现场应用的、功能相对比较单一的IED 的基础上进行升级改造，主要体现在：○1功能组态化：对现有合并单元、智能终端、保测装置等进行一体化整合组态，对外体现为功能高度集成的装置，但功能可自由选配。○2设计一体化：装置和一次设备本体进行联合设计，在保证稳定运行的前提下，适度的较少一次辅助开关、继电器数量，操控逻辑采用装置软硬件资源实现，整体实现一次设备和二次装置的回路精简。○3利用技术上的深度配合，实现如同期合闸等高级功能，最大限度的避免系统扰动。

2.1 PSSC600系列智能组件简介

Q/GDW 383-2009 < 智能变电站技术导则>和Q/GDW 410-2010 <高压设备智能化技术导则>等国网企业标准提出了智能组件概念，提出应用智能化高压设备等从而实现智能变电站的目标，按照国网智能电网规划，2011年－2015年是智能电网全面建设阶段，在当前形势下，作为高压设备智能化的重要实现手段，也即智能组件的研制，是一项具有深远意义的科研规划。国电南自在已经过长期工程适用的数字化电站系列产品储备基础上，已进入智能组件快速试制期，预计年底将推出基于以上标准要求的，适用于AIS、GIS、开关柜、大型主变压器等各种一次宿主设备的PSSC 600系列智能组件产品，其中PSSC 601 适用于分相动作的GIS开关及敞开式开关等，PSSC 602 适用于各电压等级的主变压器，PSSC 621 适用于三相动作的GIS开关及敞开式开关等，PSSC 641适用于开关柜，组件仅包括一台智能电子装置，

集成开关控制器、合并器、在线监测等各种功能。

目前数字化变电站系统中应用的电子式互感器合并单元、断路器智能单元、变压器智能单元已经可以看作是单一层面的智能组件。但由于设计阶段过多关注应用的背景，而不具备国网公司对智能组件通用性的要求。因此，我们要在以往数字化变电站研发的基础上，综合保护测控技术、在线监测技术、高压电器技术，开发出全新的、满足未来应用需求的智能组件，系列智能组件具有以下功能单元：

1.测量单元

实现对全站遥测信息和遥信信息（包括刀闸、变压器分接头等信息）的采集；

对测量精度要求高的模拟量，采用高精度数据采集技术；

对有精确绝对时标和同步要求的电网数据，实现统一断面实时数据的同步采集；

采用基于三态数据（稳态数据、暂态数据、动态数据）综合测控技术，进行全站数据的统一采集及标准方式输出；

测量系统具有良好频谱响应特性；

具备电能质量的数据测量功能。

2.控制环节

支持全站防止电气误操作闭锁功能；

支持本间隔顺序控制功能；

遥控回路采用两级开放方式抗干扰措施；

支持紧急操作模式功能；

支持网络化控制功能。

3.保护环节

预留保护环节的能力；

4.状态监测单元

通过传感器自动采集设备状态信息（可采集部分）的能力；

从相关系统自动复制宿主设备其它状态信息的能力；

具备综合分析设备状态的功能，具备将分析结果与他相关系统进行信息交互的功能；

逐步扩展设备的自诊断范围，提高自诊断的准确性和快速性；

具备远方调阅原始数据的能力。

5.计量单元

预留计量环节的能力；

6.通信单元

采用完全自描述的方法实现站内信息与模型的交换。

具备对报文丢包及数据完整性甄别功能。

网络上的数据应分级，有优先传送功能，并计算和控制流量，满足在全站电力系统故障时保护与控制设备正常运行的需求。

按照IEC 62351要求，采用信息加密、数字签名、身份认证等安全技术，满足信息通信安全的要求。

可以看出，以上单元的功能，现有的数字化变电站产品测控装置、保护装置、计量装置、在线监测产品实际上基本上都能予以实现，智能组件是一个新概念，但功能基本不脱离这些装置总体集合的功能，所以，系列智能组件如其说是新产品的研制，不如说是在智能变电站要求下，对现有数字化产品的功能梳理和分类，在梳理和分类中，如何符合现有的生产、管理体制，是智能组件必须慎重考虑的问题。

开关现代化在欧洲国家已有多年的历史，不是新事物，各大制造公司如Siemen、ABB、MG、GEC．Alsthon、AEG、T&D等，竞先研究二次现代化技术，并已经推出产品，智能开关或智能变压器的智能核心除就地集成保护、测控装置外，更重要的一点是大量在恶劣工况条件能正常工作的优质传感器的应用，从而减少辅助开关和触头的数量，显著降低接线电缆数量，包括高可靠的软件联锁逻辑的实现，预留软件失效下的紧急操作通道，而不是单纯依靠大量基于电缆接线的脱扣路和接触器来实现。另外，还包括开关本体的电子控制磁力操作，而非现在的智能控制装置到主动静触头间的庞大的复杂的机械系统，这也是电力系统实现精确同步分合的必要条件。

AREVA公司的SICU4是开关现代化中的典型代表智能组件设备，分控制和监视两个主要功能，其对测控的功能和在线监视功能进行了合理的分区和配合，在电缆构线设计上，也值得深刻借鉴，在以上的产品思路下，PSSC 600系列智能组件目前新增加的功能或单元主要有：

1.监测功能组主IED：

最主要的工作是利用IEC 61850标准提供的变电站数据标准化模型，确保能够通过在线监测主IED为变电站中的一次宿主设备建立全面、标准化的数据库。一次设备的信息无缝共享和对导致故障或性能降低的参数的理解有助于优化维护过程和优化主要设备规格，智能变电站中一次设备的服务与信息的不断集成将把上述监测系统推向更深层次的全球专家和资产管理系统或计算机化的维护与管理系统(CMMS)，从而能够有效处理与一次设备有关的全部过程(培训、维护、维修、修复、更换、升级等)，而不仅限于状态检修意义。

2.功能单元间的一体化：

目前变电站内有多个自称体系的闭环信息体系，比如在线监测体系和测控体系，从智能变电站角度来看，两者配合显得尤为重要，两者不交互的情况首先导致了二次设备重复投资，然后导致接线复杂等，另外，在线监测后台分析系统和变电站自动化后台系统的融合也是一种趋势，国电南自的智能变电站后台系统PS6000+已经集成了在线监测专业后台分析系统，在线监测后台分析系统以COM控件等型式直接纳入PS6000+系统，该实践已经应用在西开252 GIS智能化项目中。

3.采用重载端子和争取单一元件从源头就地信息化处理。

目前工程中，一个间隔内的隔离和接地刀闸的控制都是汇总到汇控柜内，统一由智能单元控制，刀闸机构箱到汇控柜间存在着的控分电缆、控合电缆、辅助开关位置电缆等，在GIS开关中，强调重载端子的应用，一个重载端子为内含多根电缆的组合体，多根电缆的定义经标准化设计形成统一，原则上一把刀闸一个重载端子，从而减少接线工作量，并且易于和不同型号的GIS配合等。另外，系列智能组件含抗强震动强干扰的前端采集卡设备，可实现隔离刀闸的直接过程数字化，隔离刀闸前端采集卡和断路器智能单元采用IEC 60044-8/FT3协议通讯，使用光纤数字通讯实现控分控合等，减少刀闸机构箱和汇控柜间的电缆连接。

4.智能组件强调和宿主设备一体化设计。

系列智能组件通过灵活组态的设计，和本体实现融合，在环境温湿度控制上，采用专利技术“智能组件集成温湿度系统”，在软件联锁逻辑取代硬电缆接线形式的联锁方式上，采用“智能组件逻辑可视化”专利技术。

P SSC 600 系列智能组件在以上阐述中已经清晰的表达了设计理念，通过设备功能模块的组态化架构和IEC 61850标准模型的充分利用，遵循国网智能变电站技术导则及相应智能变电站设计规范等，实现了高压设备的测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化要素。

PSSC600系列智能组件原理图如下：

PSSC621智能组件：

PSSC601智能组件：

2.2互感器及智能组件技术方案

2.2.1 220kV及110kV线路、母联电子式互感器技术方案

在220kV线路侧配置电子式电流互感器、电子式电压互感器，、电子式电压互感器为线路抽取电压，电流互感器内含有双重化的保护和测量线圈，与之对应配置双重化的智能组件（含合并单元和智能终端），如下图：

220kV 线路间隔

采集模块和智能组件全部按放在GIS 汇控柜中，汇控中配置光纤配线架，在工厂调

试中完成采集单元到智能组件，智能组件到光纤配线架的连接工作，并完成本间隔的所有调试工作，现场工作只要完成光纤配线架到保护的光纤配线架的光纤连接工作即可，从而达到“工厂工作量最大化，现场调试工作量最小化”，缩短调试周期，本间隔光纤配线架光纤定义如下：

220kV 间隔光纤配线架定义 在110kV 线路侧配置电子式电流互感器，电子式电压互感器为线路抽取电压，电流互感器内含单套的保护和测量线圈，与之对应配置单套智能组件（含合并单元和智能终端），如下图：

本间隔光纤配线架光纤定义如下：

110kV间隔光纤配线架定义

主变高间隔

本间隔光纤配线架光纤定义如下：

主变高压侧光纤配线架定义

主变中压侧

主变中压侧光纤配线架定义

2.2.4变压器35kV侧电子式互感器技术方案

为了满足220kV变压器保护双重化配置的要求，35kV侧的就地采集单元也按双重化要求配置。

主变低压侧光纤配线架定义

2.2.5 35kV出线电子式互感器技术方案

35kV低压保护测控装置集中合并器和智能单元的功能，可直接输出9-2数字量提供给电度表。

电度表

2.2.6 35kV 母线电压技术方案

35kV 母线电压通过PT 智能终端完成就地采样后，再通过光纤回路采用FT3

传输的方式传递给PT 并列装置，由该装置完成并列功能后传递给保护测控装置。

母

2.3 TDC －05户外柜

TDC-05型户外机柜的设计目标是为在户外条件下运行的自动化设备及其它普通

电气设备提供接近室内的工作环境，同时为这些设备提供必要的防护。

该型户外柜具有对外部环境一定的隔离功能，双层柜体设计，防尘、防水、防太阳辐射。其工作模式为在柜内湿度达到一定时（可设定），温湿度传感控制器启动电加热器和位于柜内顶部的风扇，将柜内湿气排出柜外；当柜内温度上升到某一温度时，柜内风扇启动，柜外新鲜空气经过滤后自机柜下层进入柜内，将柜内热气从机柜上部排出柜外。户外柜设计要求满足系列标准GB/T 19183。

2.3.1 户外柜的技术特点

1)高的防护等级：在不依赖额外的防护条件，仅通过通风散热，机柜就能为柜内的自动化设备提供IP56的防护等级，为柜内设备提供更加洁净的运行环境。机柜对柜内的温度控制满足下面第二条的要求，这种用简洁低成本的方式来满足高防护等级――温度控制双重化要求的，国内外还没有第二家。

2)智能化的柜内温度控制系统：机柜应用户外的极端自然环境温度－40℃～＋40℃（同时伴有强烈日照）下，机柜须采取必要的隔热和通风散热措施，再配以柜内温度控制系统，有效地隔离柜内外热传导，并将柜内设备工作产生的热量及时排出柜外，应能使柜内环境温度在0℃～＋45℃之间。

3)高水平的EMC性能：机柜结构的EMC设计包括电磁屏蔽、功能性接地和静电放电防护。为了满足电气的抗干扰要求，机柜整体必须具备可靠接地的能力，并且机柜的整体电磁屏蔽性能要好。每个重要的设备之间必须用电磁屏蔽板隔开，电磁屏蔽板又必须与机柜间达成可靠的电气连接（即等电位要求）。

4)持久的耐腐蚀和抗生化能力：机柜除了能隔离有害气体和物质进入机柜内部，还要阻止动物（啮齿动物、白蚁）与真菌进入机柜，保护功能设备免受这些生物的伤害。

5)坚固耐用柜体和模块化的结构设计：机柜采用双层壳体设计，由内柜、防水顶盖、底座、双层侧板和双层前后柜门组成，柜体采用拼装与焊接混合式结构。柜门由多点铰链与机柜进行连接，柜门锁与柜体采用多点锁定。

6)精良的制造工艺和美观大方的造型：好的设计还需经优良的加工工艺来保证，特别是不锈钢的加工及焊接工艺极为讲究。不锈钢板材在加工和焊接上要求比普通碳钢高而且难度大，尤其是用于机柜外表的不锈钢板是带装饰性的拉丝板，当采用免涂覆裸钢板的工艺方案后，则必须消除不锈钢板材的板金加工痕迹，不锈钢焊缝不能影响板材的拉丝纹理。加工后的免涂覆不锈钢还必须做到能防灰尘和油污以及人手指印痕的污染，当产生了上述的污染后，应能轻易地去除。

现场户外柜正视图

2.3.2 户外柜的专利

目前已申请的专利有:

空气滤网积尘的自动除尘系统

多重防水户外机柜

一种基于电缆沟空气流动换热的控制通风户外机柜

三．组屏方案及即插即用方案

本工程一次设备本体采用GIS组合电器，二次设备采用集装箱式组装模式，此次总体方案按照此思路展开，进行设备的配置和设计方案，本次设备和汇控柜之间采用即插即用的航空插头模式，汇控柜和集装箱设备之间采用即插即用的统一光纤接口，所有环节均可复制，设备在工厂进行整体调试，现场只要进行航空插头和光纤的连接即可，通过此方案可缩短工程调试周期，使工厂工作量最大化，现场调试工作量趋近零模式。

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告

电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠

220KV变电站电气设计说明书

220KV变电站电气设计说 明书 第1章引言 1.1 国外现状和发展趋势 (1) 数字化变电站技术发展现状和趋势 以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。 (2) 当前的变电站自动化技术 20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。 (3) 国外变电站自动化技术 国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。 (4) 原始变电站自动化系统存在的问题 资料分目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国也没有相应的技术标准出台。标准和规的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系

220kV GIS 变电站电气设计

2.1 电气部分 2.1.1 变电站规模 （1）本期建设2台220kV、240MVA变压器，最终规模3台220kV、240MVA三相三绕组变压器； （2）220kV出线，本期4回，远景6回； （3）110kV出线，本期4回，远景12回； （4）35kV出线，本期6回，远景8回； （5）无功补偿，本期装设6×1.0万千乏电容器，电容器电抗率按3组5%、3组12%考虑；远景按装设9组电容器预留场地，电容器串联电抗率按12%的位置预留。 2.1.2 电气主接线及主要电气设备选择 采用国网A1-1方案，根据系统要求，对通用设计电气主接线进行调整。 2.1.2.1 电气主接线 220kV本期采用双母线接线，远景采用双母线接线。 110kV本期采用单母线分段接线，设分段断路器，装设2组母线设备，远景单母线三分段接线。 35kV本期采用单母线分段接线，远景采用单母线分段+单母线接线。 根据国家电网生[2011]1223文件“关于印发《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的通知”附件1第二章第八条“采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。”本工程110kV侧有出线间隔的GIS母线一次建成，建成母线的远景扩建间隔本期预装空间隔。 本工程主变220kV、110kV中性点采用经隔离开关直接接地或经避雷器、放电间隙的接地方式；35kV系统中性点采用经消弧线圈接地方式。由于主变35kV侧为三角形接线，在35kV母线上配置接地变。

220kV变电站电气一次部分设计

毕业设计（论文）任务书

220kV变电站设计 摘要 本设计书主要介绍了220kV区域变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kV区域变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kV、110kV、35kV线路的选择和短路电流的计算。设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。 关键词：变电站；主接线；变压器

220kV substation design ABSTRACT The design of the book introduces the regional 220kV electrical substation design a part of the content and design. The design of the contents of the electrical substation 220kV main regional cable choice, the main transformer, the transformer used in the choice of bus, circuit breakers and isolation switch option, the configuration of transformer, 220kV, 110kV, 35kV line choice and short-circuit current calculations. The design of the main high pressure also had a choice of electrical equipment and computing, such as circuit breakers, isolating switches, voltage transformers, current transformers and so on. In addition, a lightning protection design and computing, increased the safety of the entire substation. Keywords: substation; main connection; transformer

220KV变电所电气部分的初步设计

220KV变电所电气部分的初步设计

摘要 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，拟在某区域新建一座220KV变电站。 本设计主要介绍了220kv区域变电站电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kv区域变电站的电气主接线选择，主变压器，站用变压器的选择，母线，断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kv,110kv,10kv线路的选择和短路电流的计算,设计中还对主要高压电气设备进行了选择与计算，如断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器等，此外还进行了防雷保护的设计，电气总平面布置及配电装置的选择，继电保护的设备等，提高了整个变电站的安全性。 关键词：变电站；主接线；变压器;继电保护

目录 1绪论 (1) 1.1选题的目的和意义 (1) 1.2国内外研究现状及发展趋势 (1) 1.3 变电站的设计任务 (1) 2主变压器的选择 (3) 2.1概述 (3) 2.2主变压器台数的确定 (3) 2.3主变压器型式的选择 (3) 2.4主变压器容量的选择 (4) 2.5主变型号选择 (5) 2.6无功补偿 (5) 2.6.1无功补偿的必要性 (5) 2.6.2无功补偿的方式 (6) 3 电气主接线的方案设计 (7) 3.1电气主接线概述 (7) 3.2电气主接线的方案选择 (7) 3.2.1主接线方式介绍 (7) 3.2.2主接线的方案选择 (8) 4 所用电系统设计 (10) 4.1 所用电系统设计的原则和要求 (10) 3.2所用变压器容量、台数选择 (10) 3.3 新建变电所所用电接线 (11) 5 短路电流的计算 (12) 5.1 概述 (12) 5.2短路电流计算的目的和内容 (12) 5.3短路电流的计算 (13) 5.3.1变压器参数的计算 (13) 5.3.2短路电流的计算 (14) 5.3.3回路最大持续工作电流的计算 (16) 6电气设备的选择 (18) 6.1概述 (18) 6.2断路器的选择 (19) 6.3隔离开关的选择 (21) 6.4电流互感器的选择 (23) 6.5电压互感器的选择 (25) 6.6母线的选择 (27) 6.7电力电缆的选择 (29) 6.8限流电抗器的选择 (31) 7继电保护配置 (32) 7.1概述 (32) 7.2主变压器保护 (32) 7.3线路及母线保护 (33)

220kV西泾智能变电站二次系统的设计

第39卷第5期2011年5 月Vol．39No．5 May2011 220kV西泾智能变电站二次系统的设计 娄悦，秦华，孙纯军 （江苏省电力设计院，南京211102） 摘要：简要介绍了常规变电站二次系统设计表达需求。针对智能变电站网络化信息共享的特点，根据220 kV西泾智能变电站实施方案，提出“SV/GOOSE信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光缆联系图”的智能化变电站二次施工图设计方法。SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理，SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联，装置光缆联系图描述物理介质连接方法。指导了西泾变电站工程的数据模型配置、施工及调试情况。在此基础上提出加快开发智能站二次系统设计工具的需求。 关键词：智能变电站；二次系统；设计表达；信息流图；逻辑配置；SV/GOOSE 作者简介：娄悦（1983-），女，工程师，硕士，主要从事变电站电气设计工作。 中图分类号：TM63文献标志码：A文章编号：1001-9529（2011）05-0732-05 基金项目：国家电网公司智能变电站试点依托工程项目 Secondary System Design Technology for220kV Xijing Intelligent Substation LOU Yue，QIN Hua，SUN CHun-jun （Jiangsu Electric Power Design Institute，Nanjing211102，China） Abstract：General introduction is made about the design expression requirements for conventional substation secondary system．And based on the implementation scheme of220kV Xijing intelligent substation，this paper proposes a de-sign method for network information sharing，"SV/GOOSE information-flow charts+SV/GOOSE information logic configuration tables+Optical cable connection charts"method：SV/GOOSE information-flow charts describe logical principle of virtual circuit；SV/GOOSE information logic configuration tables map the principle to concrete link be-tween input and output signals；Optical cable connection charts show physical connection of equipments．This method provides an effective solution to data model configuration，construction and commissioning for the Xijing project．With the implementation experience，this paper also points out that it is necessary to speed up the development of design tools for the secondary system of intelligent substation． Key words：intelligent substation；secondary system；design expression；information-flow charts；logic configuration；SV/GOOSE Foundation items：The Experimental Intelligent Substation Project of State Grid Corporation of China 智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求［1］，网络化信息共享是智能变电站的重要特征［2］。基于IEC 61850标准的智能变电站通过数据模型配置及数据流连接实现功能，网络通信实现多路信息复用，少量光纤代替大量电缆［3，4］。但与此同时，依赖于电缆接线的大量硬件回路的取消，也导致传统基于设备和回路的二次系统设计方式不再适用［5］。本文基于220kV西泾变电站设计方案，在现有技术可支持的前提下，提出了“SV/GOOSE 信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光法，使设计人员在智能化变电站施工图设计过程中能准确反映二次设备之间的逻辑关系和物理连接，同时根据实施经验分析目前设计方式的弊端并提出改进建议，为智能变电站设计技术的发展提供思路。 220kV西泾变电站是国家电网公司首批智能变电站试点之一，自动化系统在逻辑功能上由站控层、间隔层和过程层3层设备组成，采用分层、分布式网络系统实现连接，整个体系为“3层设备2层网络”结构。220kV过程层采样值采用点对点方式，GOOSE采用组网方式，220kV线路

220kV变电站电气设备选择

目录 摘要 (2) 关键字 (2) 第一章引言 (2) 第二章电气主接线设计 (3) 2.1电气主接线的概念及其重要性 (3) 2.2 电气主接线的基本形式 (3) 第三章主变压器的选择 (5) 3.1主变压器的台数和容量选择 (6) 3.2主变压器形式的选择 (6) 3.3连接方式 (7) 3.4选择原则 (7) 3.5主变压器选择的结果 (7) 第四章 220kV电气部分短路电流计算 (8) 4.1变压器的各绕组电抗标么值计算 (10) 4.2 10kV侧短路电流计算 (11) 4.3 220kV侧短路电流计算 (14) 4.4 110kV侧短路电流计算 (15) 第五章导体和电气设备的选择 (17) 5.1电气设备选择的要求 (17) 5.2 220kV侧设备的选择和校验 (18) 5.3 110kV侧设备的选择和校验 (21) 5.4 10kV侧设备的选择和校验 (23) 小结 (26) 参考文献 (27) 附录 (28) 1

220kV变电站电气设备选择 张洋洋 摘要：随着我国科学技术的发展，电力系统对变电站的要求也越来越高，本设计讨论的220KV 变电站电气设备的选择设计，首先对原始资料进行分析，然后选择合适的主变压器，在此基础上进行主接线设计，短路电流计算等一系列相关工作。 关键字：变电站短路电流计算设备选择 第一章引言 毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它从思维，理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有了进一步的提高。 能源是社会生产力的重要组成部分，随着社会生产的不断发展，人类对使用能源质量要求也越来越高。电力是工业的基础，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的，不能大量存储的二次能源。如果要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展的规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就很尤为重要。同时，电气设备的选择在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压，接受和分配电能，控制电力流向和调整电压的责任。220kV电气设备选择设计使其对边边站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路电流的计算 4、导体和电气设备的选择。 2

220kV智能变电站设计关键问题分析

220kV智能变电站设计关键问题分析 发表时间：2018-07-03T10:34:10.910Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：桑文杰王民现尹发海张永军[导读] 摘要：220kV智能变电站有其不可比拟的优势和技术特征，在实时、在线监测的技术运用和集成化的设备模块条件下，可以较好地保障智能变电站的运行安全与稳定。 (云南能鑫电力设计有限公司云南昆明 650000) 摘要：220kV智能变电站有其不可比拟的优势和技术特征，在实时、在线监测的技术运用和集成化的设备模块条件下，可以较好地保障智能变电站的运行安全与稳定。在实际应用中需要根据220kV智能变电站的运行要求，加强设计优化，促进220kV智能变电站运行的稳定性及安全性，以促进我国的智能电网的建设，提升智能变电站的运行效果。基于此本文分析了220kV智能变电站设计关键问题。 关键词：220kV；智能变电站；设计 1、智能变电站综述 智能变电站在计算机网络时代显现出信息化共享、集成化结构模块的特征，它在运用自动化设备的前提下，实现了对相关信息数据的实时采集、计量检测、控制保护等操作，是基于实时自动控制、在线分析决策的高级智能化调节变电站。 220kV智能变电站是一个复杂的多系统结构，围绕其终极目标而运行。具体包括以下架构内容:（1）站控层。在光纤电缆传输的前提下，实现站控层与间隔层的通讯传递，通过其通信子系统、对时子系统、站域子系统模块实现对智能变电站的实时监测、闭锁操作、智能诊断、控制保护等。（2）间隔层。它是在站控层的制约和控制的前提下运作的部分，重点实现对变电站设备的保护控制、故障控制等内容，并且在继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备的应用条件下，可以较好地实现信息数据的传输与接收作业。（3）过程层。它也同样处于站控层的控制下，由复合传感器、基于罗科夫斯基的TA、接地开关、隔离开关、分压型VD等一次设备构成。 2、智能变电站设计中的关键技术 2.1、IEC62850标准 随着大规模集成电路的出现，为微型处理器的发展提供了平台，也是变电站自动化的基础。变电站在处理通讯信息、保护信息、系统监控信息时，急需一种互操作性强、高效的通讯协议来保证智能变电站各种信息传输的标准化。IEC61850标准为智能变电站信息共享和交互提供了国际标准并且是实现电力系统无缝通信的基础。IEC61850标准在智能变电站中的应用实现了信息的互操作性，同时也为变电站功能的扩展和自由分布提供了良好的环境。其功能的实现具有以下技术支撑：智能变电站功能分层、信息模型、数据自描述和配置语言。 2.2、电子式互感器 电子式互感器是智能变电站重要的技术环节。传统电磁式互感器由于其成本高、绝缘复杂精度低不适用于智能变电站中。其暂态输出电流的畸变可能导致电网运行的安全性受影响，同时PT也会由于电磁谐振而产生过电压，使得电气设备无法正常运行。智能变电站中的电子式互感器可以适应小功率信号和数字信号的输入，其得以广泛应用的基础即IEC61850标准。目前所用的电子式互感器可以分为两种，包括光电式电子互感器和线圈式电子互感器。这两种电子互感器的传感原理有所不同。其中光电式互感器又可以分为光学电压互感器、光学电流互感器和组合式光学互感器。光电式互感器的技术要点是光纤传感技术。线圈式电子互感器采用的原理为电容、电感和电阻的分压原理，其主要的技术要点是利用空心线圈或者磁铁芯感应得到二次电流。电子式互感器具有很多传统电磁式互感器不具备的优点，其抗电磁干扰性强，测量精确、频率响应范围宽、不会出现PT谐振和体积小的优势使得电子式互感器得以广泛应用于智能化变电站中。 2.3、智能化开关 智能开关是智能化变电站中的重要设备。智能开关是利用计算机技术、电子式互感器以及电力电子技术将信息技术与传统的高压电器设备组合起来的智能化高压电器。智能开关是有微机控制的，其执行单元为电力电子器件，智能开关可以测量大量的数字量和模拟量信息，其控制装置必须就地安装。具有的功能包括：智能感知，波形精确控制的跳、合闸角度和时间，故障预报，运行状态的智能化评估和监测，专家人工智能判定和信息网络化共享。 3、220kV智能变电站设计方案优化 3.1、解决电子式互感器接入合并单元规约存在的问题 现阶段，智能电网在运行过程中，存在电子式互感器接入合并单元规约问题，当电流互感器与电压互感器接入到一起时，会发生延时现象。为了解决这一问题，应解决电流及电压输出问题，将电子式互感器的输出信号与到达合并单元之间的时间控制在2m/s内，在220kV智能变电站中要适当的增加合并单元数量，性控制好智能组件柜的体积。 3.2、优化二次接线方式 为了确保二次回路功能设计的合理性，在对220kV智能变电站进行设计时，应加大对数字化技术的应用，做好优化设计工作，改进后的智能变电站二次系统的接线形式有两种，一种是利用网络方式来形成网路跳闸方式，通过对二次回路线路进行分析可知，该种方式下的线路较为简单，凸显了网络的共享性，并且网络延时不会对点对点跳闸方式产生任何影响。另外一种保护线路的方式是光纤线路，能够将跳闸信息快速的传输到智能终端设备中，该种传输形式信息的稳定性较强，提升了信息传输效率。在对220kV智能变电站进行优化设计时，要做好二次设计及电气施工工作，严格按照标准的施工要求，开展各项施工及设计工作。 3.3、加强细节问题优化 （1）构建全站一体化信息平台，实现高级应用功能 建立全站一体化信息平台，实现顺序控制、智能操作票及全景智能防误、智能告警及事故辅助分析决策、状态检修、经济运行与优化控制、站域控制等高级应用，提高生产运行的自动化、智能化水平，为生产运行提供辅助决策。（2）设置智能辅助控制系统，实现全站联动控制 在220kV变电站利用智能辅助控制系统建立传感测控网络，实现图像监视、安全警卫、火灾报警、采暖通风、运行温度监测等辅助系统的集成应用和联动控制。整合原有分散的各子系统资源，提高智能化和自动化水平，满足智能变电站无人值班的要求。（3）采用智能交直流一体化电源系统，实现电源系统统一管理 将交流、直流、UPS、通信电源系统统一设计、生产，建立电源系统统一监控平台，统一智能监控。

220kV变电站电气设计

摘要 随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。 本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。 关键字：变电站；短路计算；设备选择；防雷保护。

目录 摘要 (1) 引言 (4) 任务书 (5) 第一章主变压器的选择 (6) 1.1主变压器的选择原则 (6) 1.1.1 主变压器容量和台数的选择原则 (6) 1.1.2 主变压器容量的选择 (6) 1.1.3 主变压器型式的选择 (7) 1.1.4 绕组数量和连接形式的选择 (7) 1.2主变压器选择结果 (8) 1.3所用变选择 (8) 第二章电气主接线的设计 (10) 2.1主接线概述 (10) 2.2主接线设计原则 (10) 2.3主接线的选择 (10) 第三章 220KV变电站电气部分短路计算 (14) 3.1变压器的各绕组电抗标幺值计算 (14) 3.210KV侧短路计算 (15) 3.3220KV侧短路计算 (18) 3.4110KV侧短路计算 (20) 第四章导体和电气设备的选择 (22) 4.1断路器和隔离开关的选择 (23) 4.1.1 220KV出线、主变侧 (23) 4.1.2 主变110KV侧 (27) 4.1.3 10KV断路器隔离开关的选择 (29) 4.2电流互感器的选择 (34) 4.2.1 220KV侧电流互感器的选择 (34) 4.2.2 110KV侧的电流互感器的选择 (36) 4.2.3 10KV侧电流互感器的选择 (37) 4.3电压互感器的选择 (38) 4.3.1 220KV侧母线电压互感器的选择 (38) 4.3.2 110KV母线设备PT的选择 (39) 4.3.3 10KV母线设备电压互感器的选择 (39) 4.4导体的选择与校验 (39)

220kV智能变电站方案

浙江220kV 智能变电站过程层解决方案江苏西电南自智能电力设备有限公司

目录 一．智能一次设备说明 (3) 1.1智能一次设备的概念 (3) 1.2设备智能化演变 (3) 1.3智能一次设备在智能电网中的作用 (4) 1.4智能一次设备现况 (4) 1.5变压器智能化 (5) 1.6断路器智能化 (6) 二、智能一次设备解决方案及建议 (9) 2.1PSSC600系列智能组件简介 (9) 2.2互感器及智能组件技术方案 (13) 2.2.1 220kV及110kV线路、母联电子式互感器技术方案 (13) 2.2.2 变压器220kV侧电子式互感器技术方案 (16) 2.2.3 变压器110kV侧电子式互感器技术方案 (17) 2.2.4变压器35kV侧电子式互感器技术方案 (17) 2.2.5 35kV出线电子式互感器技术方案 (18) 2.2.6 35kV母线电压技术方案 (19) 2.3TDC－05户外柜 (19) 2.3.1 户外柜的技术特点 (20) 2.3.2 户外柜的专利 (21) 三．组屏方案及即插即用方案 (21) 四．在线监测方案分析 (23) 4.1概述 (23) 4.2在线监测及状态检修系统配置的必要性及可行性分析 (23) 4.3主变压器在线监测范围及参量选择必要性分析 (23) 4.3.1主变压器油色谱在线监测配置的必要性分析 (23) 4.3.2主变压器局放在线监测配置的必要性分析 (24) 4.3.3主变压器套管介损在线监测配置的必要性分析 (27) 4.3.4主变压器绕组光纤测温在线监测配置的必要性分析 (27) 4.4断路器三相分合闸同期性监测的的必要性分析 (27) 4.5避雷器 (28) 四．过程层设备配置一览表 (29)

220kV变电站设计说明书

220kV变电站设计说明书1.1 220kV变电站在国发展现状与趋势 电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力行业的发展水平越来越高，特别是在电的输送方面有了更高的要求。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济来选择主变压器。 1.2 220kV变电站设计规 （1）国家电网公司《关于印发<国家电网公司110（66）～500kV变电站通用设计修订工作启动会议纪要>的通知》（基建技术〔2010〕188号) （2）《国家电网公司220kV变电站典型设计》（2005版） （3）《国家电网公司输变电工程通用设备（2009年版）》 （4）《国家电网公司输变电工程典型设计-220kV变电站二次系统部分》（2007年版）（5）Q/GDW166-2007 《国家电网公司输变电工程初步设计容深度规定》 （6）Q/GDW204-2009 《220kV变电站通用设计规》 （7）Q/GDW383-2009 《智能变电站技术导则》 （8）Q/GDW393-2009 《110（66）～220kV智能变电站设计规》 （9）Q/GDW161-2007 《线路保护及辅助装置标准化设计规》 1.3变电站位置的选择 图1为广西大学西校园用电量比较大的建筑物简化地图，对于变电站位置的选取，我

220kv变电站电气部分设计

220kv变电站电气部分设计

******毕业生论文 题目：220kV降压变电所电气部分设计 系别电力工程系＿ 专业供用电技术 班级 ********** 学号*********** ＿ 姓名

Keywords: main electrical wiring；transformers；short circuit current；lightning protection。 目录 摘要 (2) ABSTRACT (2) 引言 (6) 第一章电气主接线选择 (7) 第1节概述 (7) 第2节主接线的接线方式选择 (6) 第二章主变压器容量、台数及型式的选择 (9) 第1节概述 (9) 第2节主变压器台数的选择 (9) 第3节主变压器容量的选择 (10) 第4节主变压器型式的选择 (10) 第三章短路电流计算 (12) 第1节概述 (14) 第2节短路计算的目的及假设 (15) 第四章电气设备的选择 (18) 第1节概述 (18)

第2节断路器的选择 (19) 第3节隔离开关的选择 (21) 第4节高压熔断器的选择 (23) 第5节互感器的选择 (23) 第6节母线的选择 (25) 第7节支持绝缘子及穿墙套管的选择 (27) 第8节限流电抗器的选择 (29) 第五章电气总平面布置及配电装置的选择 (30) 第1节概述 (30) 第2节高压配电装置的选择 (31) 第六章继电保护配置规划 (33) 第1节变电所主变保护的配置 (37) 第2节 220KV、110KV、10KV线路保护部分 (34) 第七章防雷设计规划 (35) 第1节概述 (35) 第2节防雷保护的设计 (36) 第3节主变中性点放电间隙保护 (37) 结论 (38) 致谢 (38) 参考文献 (38)

110KV变电站电气部分设计

110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)

二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两

某220kV变电站电气部分设计

某220kV变电站电气部分设计 摘要 本设计的主要内容是对一座220kV变电站的电气部分进行设计。设计要求采用2回220kV进线，110kV出线7回，10kV出线9回。分三期完成，一期完成220kV进线2回，110kV出线3回，10kV出线3回。具体设计项目包括：主变容量选择、电气主接线方案设计、电气总平面布置、短路电流计算、一次设备的选择及校验、各级电压配电装置的布置、二次回路方案的选择及继电保护的整定所用电设计、防雷接地方案的设计。 本设计中所涉及的主要计算包括：短路计算、一次设备校验计算、继电保护整定计算。 关键词：220kV；变电站；设计；短路计算；校验

Design for the electrical part of a 220kV substation Abstract The main target of this design is the electrical part of a 220kV substation. Design requires that using two 220kV back into line, seven to 110kV line and 9 to 10kV line. The whole project is divided into tree periods while two 220kV back into line, three 110kV line and three 10kV line are planed to be accomplished in the first period. This design includes following parts: selection of the capacity of the main transfer, main connection, plane arrangement, short circuit calculation, first side facility selection and verification, plane arrangement for each voltage part, rely protection design, substation-used electricity design, lightning protection design. The main calculation mentioned in this design including: short circuit calculation, verification calculation for first part facility, rely protection calculation. Keyword: 220kV；Substation；Design；Short circuit calculation；verification

220kV变电站典型设计综述分析

220kV变电站典型设计综述分析 摘要：本文主要通过对某电力公司220KV变电站设计的演变过程，分析了典型设计的设计原则、技术方案和特点、模块的拼接和调整的方法，以希望可以加强工作人员可以更好地理解及使用220KV变电站典型设计。 关键词：模块；典型设计；实施方案 220KV变电站典型设计是国家电网公司进行集约化管理的基本工作，对220KV变电站进行典型设计的目标是：建设标准要统一、设备规范要统一、设备的形式要减少；便于进行集中招标，便于维护运行，降低变电决的建设成本和运营成本；设计、评审及批复的进度要加快，工作效率也要提高。 1 220KV变电站典型设计的设计原则 统一性原则：建设的标准要统一，基建及生产运行的标准也应当统一，外部的形象也要统一，要能够体现国家电网公司的企业文化。 可靠性原则：主接线的方案一定要迫使可靠，典型设计模块在组合之后的方案也必须要安全可靠。 经济性原则：依照企业经济效益最大化的原则，对工程的初期投资费用和长期运行费用进行综合考虑，在设备的使用寿命期内追求最大的经济效益。 先进性原则：选择设备时，要注意设备的先进性、合理性，要选用占地面积小、环保好、技术经济指标先进的设备。 适应性原则：要对不同地区实际情况进行综合考虑，要能够广泛地适用于国家电网公司的系统，而且还要在一定的时间里面适用于不同形式、不同规模及不同的外部条件。 灵活性原则：模块的划分要合理，接口要灵活，组合方案应该丰富多样，规模的增减要方便。 时效性原则：建立的典型设计，应当随着电网的发展及技术的进步而不断地改进、补充及完善。 和谐性原则：变电站应该与周边的人文地理环境协调统一。 2 220KV变电站典型设计的推荐和实施方案 220KV变电站典型设计应当分成两个层面：一是国家电网公司推荐的方案，二是在前述设计原则及推荐方案的指导之下，结合各网省公司各自的特色方案而

220KV变电站电气部分设计(初设)

毕业设计任务书 一、设计题目 220KV变电站电气部分设计（初设） 二、毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 1.主接线设计：分析原始材料，根据任务书的要求拟出各级电压母线接线方式，选 择变压器型式及连接方式，通过技术经济比较选择主接线最优方案； 2.短路电流计算，根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流 并列表示出短路电流计算结果。 3.主要电气设备选择 4.电气设备配置 5.进行继电保护的规划设计，进行防雷保护的设计，220KV高压配电装置设计。 三、设计内容 1.电气主接线设计（包括电气设备选择）； 2.主变压器容量、台数、型式选择； 3.计算短路电流； 4.户内、外配电装置的配置和选择； 5.无功补偿设计； 6.防雷和接地设计。 四、设计成果 1.初步设计说明书一份; 2.短路电流、设备选择计算说明书一份; 3.电气主接线图纸一张 4.变电所总布置及户内、外设备布置图（包括断面图）； 5.户内配电装置接线图； 6.变电所接地装置平面布置图 7.避雷针保护范围图

8.电气一次主要材料表 五指定查阅的主要参考文献 （1）戈东方电气工程设计手册电气二次部分北京中国电力出版社 2005 （2）曹绳敏电力系统课程设计和毕业设计参考资料东南大学出版社 2004 （3）陈生贵电力系统继电保护重庆重庆大学出版社 2003 （4）熊信银发电厂电气部分（第三版）北京中国电力出版社 2004 （5）孟祥萍电力系统分析北京高等教育出版社 2004 六、毕业论文规范 （一）撰写内容、格式 1、论文数字 论文正文不少于5000字。 2、前置部分 前置部分包括封面、扉页、摘要、关键词、目录。 封面包括论文题目、作者姓名、指导教师姓名、职称、专业名称等。论文题目要恰当、准确地反映本论文的研究内容。 摘要是论文内容的简述，还应包括本论文的创造性成果及其理论和实际意义。摘要、关键词应有中英（日、俄）文两种文字。 3、主体部分 论文主体部分包括：绪论（引言）、正文、结论、参考文献。 绪论（引言）要简要说明毕业设计（论文）中研究工作的目的、意义、设计要求、技术指标、现状与发展、主要工作内容等。 论文正包括总体方案设计及实现、数据处理分析、试验效果、理论分析等。 结论是论文最终的、总体的结论，结论中应明确本课题研究的创造性成果、创新观点、社会经济价值及研究方向的前景。结论应该准确、完整、明确、精炼。 4、附录部分 附录部分是论文主体部分的补充项目，视论文需要决定是否使用。对不便于放在正文中的附加数据、资料、详细公式推导、程序等特有特色的内容，可作为附录。 （二）书写打印 1、打印需求 学生毕业论文要求用计算机打印或誉写在设计用纸上。论文裁切后统一为16开纸（184mmX260mm）规格。页边距上20mm、下20mm、左25mm右20mm。正文每页数30X30个汉字。一律左侧装订。