110kV变电站输电线路的继电保护设计毕业设计

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毕业设计（论文）

题目：平湖六店110kV变电站输电线路的继电保护设计

系（部）：电气工程系

专业班级：电力10-2

姓名：黄婷

指导教师：张国琴

2013年5 月19 日

摘要

继电保护可以保证电力系统正常运行，当系统中的电气设备发生短路故障时，能自动，迅速，有选择的将故障元件从系统中切除，以免故障元件继续遭到破坏，保证其他无故障部分正常运行；有能在排除故障的同时，也保证了人们生命财产安全。本次毕业设计以平湖六店110KV变电站的输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电站的输电线路进行的继电保护设计，根据平湖六店原始资料所提供的变电站一次系统图，重点介绍线路的无时限电流速断保护和定时限过流保护保护的作用原理，保护的范围，动作时限的特性，整定原则等，又相对平湖六店的输电线路进行了短路计算及其速断保护和定时限过电流保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。相辅也介绍了输电线路的其他几种保护，如接地保护，距离保护，纵差保护和高频保护，简单介绍了这几种保护的工作原理组成部件，整定计算，影响因素等方面。通过对输电线路继电保护的设计使得输电线路在电网中能更加安全的运行。

关键词：继电保护；短路计算；整定计算

Abstract

Can ensure the normal operation of power system relay protection, short circuit fault occurs when the electrical equipment in the system, can automatically, rapidly and selectively to fault components removed from the system, so as to avoid fault components continue to damage, ensure the normal operation of other trouble-free part; Can design in pinghu six stores 110 kv substation of power lines and electrical connection mode as the main raw data, the design around the transmission lines of 110 kv substation relay protection design, according to pinghu six stores the original data provided by the substation system diagram at a time, focus on line without time limit current instantaneous fault protection and protection principle of fixed time limit over current protection, the scope of the protection action time limit characteristics, principle, etc., and relative pinghu six shop transmission lines for the calculation of short circuit and quick break protection and fixed time limit over current protection setting calculation, the sensitivity setting, check and action time through calculation and comparison to determine the selection of power transmission line protection. Hand also introduced several of the transmission line protection, such as grounding protection, distance protection, longitudinal differential protection and , introduced the working principle of several kinds of protection components, setting calculation, the influence factors and so on. Through the design makes the transmission line relay protection of transmission lines in power grid can run more secure.

Key words: relay protection; Short circuit calculation; Setting calculation

目录

引言 (5)

第1章继电保护基础 (5)

1.1 继电保护的基本原理和保护装置的组成 ................ 错误！未定义书签。

1.2 继电保护的基本要求................................ 错误！未定义书签。第2章参数设定及阻抗计算................................. 错误！未定义书签。

2.1 参数设定.......................................... 错误！未定义书签。

2.2 阻抗归算.......................................... 错误！未定义书签。第3章线路的继电保护..................................... 错误！未定义书签。

3.1 线路的整定........................................ 错误！未定义书签。

3.1.1 短路电流计算................................. 错误！未定义书签。

3.1.2 整定计算..................................... 错误！未定义书签。

3.1.3 定时限过电流保护............................. 错误！未定义书签。

3.1.4 灵敏度校验................................... 错误！未定义书签。

3.1.5 保护动作时间整定............................. 错误！未定义书签。

3.2线路的电流保护..................................... 错误！未定义书签。

3.3线路的接地保护..................................... 错误！未定义书签。

3.4线路的距离保护..................................... 错误！未定义书签。

3.5线路的纵联差动保护................................. 错误！未定义书签。

3.6线路的高频保护..................................... 错误！未定义书签。第4章线路保护的选型..................................... 错误！未定义书签。

4.1 线路保护的选型................................... 错误！未定义书签。参考文献.................................................. 错误！未定义书签。附录1 .................................................... 错误！未定义书签。

引言

电力系统的规模随着经济的发展越来越大，结构越来越复杂。运行就得要求安全可靠电能质量高、经济性好。由于自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。

故障或不正常运行状态若不及时正确处理，都可能引发事故。事故是指对用户少送电或停止送电，电能质量降低到不能允许的程度，造成人身伤亡及电气设备损坏等。为了及时正确处理故障和不正常运行状态，避免事故发生，就产生了继电保护，它是一种重要的反事故措施。继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。继电保护装置是完成继电保护功能的核心，它是能反应电力系统中电气元件发生故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

电力在现代社会各方面起着重大的作用，没有电力的支持，社会生活和生产根本就无法正常进行。基于电力在现代社会中的重要性，对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护起重要作用的继电保护，则是电力系统能否正常工作的关键。继电设施的正常运转，技术运用与发展对电力系统的运行影响重大。如何确保继电保护设施和技术的可靠性和有效性，是电力系统应该着重关注的，也是社会各界所关注的问题。而继电保护对电力系统的维护有重大的意义。

一、继电保护可以保障电力系统的安全、正常运转。因为当电力系统中某个电气元件发生故障时，能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除出来，避免了故障元件继续遭到破坏，使非故障元件能迅速地恢复到正常运行状态；当电力系统中的电气元件出现不正常运行时，能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或者跳闸。

二、继电保护的顺利开展在消除电力故障的同时，对社会生活秩序的正常化，经济生产的正常化做出了巨大的贡献。不仅确保了社会生活、经济的正常运转，还一定程度上保证了社会的稳定，人们生命财产的安全。前几年，北美大规模停电断电事故，造成了很大的经济损失，引起了社会的动荡，严重的威胁到了人们生命财产的安全。可见，电力系统的安全，不仅仅是照明失效的问题，更是社会安定、人们生命安全的问题。所以继电保护的有效性,就给社会各方面带来了重大的影响。

第1章继电保护基础

1.1 继电保护装置的基本原理和保护装置的组成

1.1.1反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）

运行参数：I、U、Z∠φ

反应I↑→过电流保护

反应U↓→低电压保护

反应Z↓→低阻抗保护(距离保护)

1.1.2 反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原理，也称差动式原理）以A-B线路为例：

规定电流正方向：电流从母线流向线路

规定电压正方向：母线指向线路

利用以上差别，可构成差动原理保护。

如：纵联差动保护；

方向高频保护；

相差高频保护等。

1.1.3保护装置的组成部分

┌──┐┌──┐┌──┐

被测─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→跳闸或信号

物理量└──┘└──┘└──┘

↑

└整定值

1.2 继电保护的基本要求

对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般要满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这些要求是相辅相成、相互制约的，需要根据具体的使用环境进行协调保证。

（1）选择性：是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围的一种性能。

在上图的网络中，当d1短路时，应该由距故障点最近的保护1、2动作，跳开1QF、2QF，这样即切除了故障线路，又使停电范围最小，因此我们说此时保护1、2动作是有选择性的动作，也就是满足了选择性的要求。

同理当d2短路时，保护5、6动作跳开5QF、6QF，是有选择性的动作。若当d3短路时，6QF拒动，保护5动作跳开5 QF将故障切除，那么此时停电范围扩大了。但是如果保护5不动作跳闸，那么故障线路就无法切除，因此，此时保护5的动作也是有选择性动作，只不过是保护5做了保护6的远后备保护而已（远后备保护是指当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护）。若保护6和6QF正确动作于跳闸同时，保护5也动作跳开5QF，则保护5的动作就是非选择性动作，我们习惯称为越级跳闸。

（2）速动性：是指保护快速切除故障的性能，故障切除的时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。

(快速保护：几个工频周期，微机保护：30ms以下)

故障切除总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般快速保护的动作时间为0.06-0.12s，最快的可达0.01-0.04s；一般断路器动作时间为0.06-0.15s，最快的有0.02-0.06s。

当系统发生故障时，快速切除故障可以提高系统并列运行的稳定性、减少用户在低电压下的工作时间、减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。

目前常用的无时限整套保护的动作时间表

足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。

通常，灵敏性用灵敏系数来衡量。任何继电保护装置对规定的保护区间内短路故障，都必须具有一定的灵敏度，以保证在考虑了短路电流计算、保护动作值整定实验等误差后，在最不利于保护动作的条件下仍能可靠动作。

在计算保护的灵敏系数时，可按如下原则考虑：

1）在可能的运行方式下，选择最不利于保护动作的运行方式；

2）在所保护的短路类型中，选择最不利于保护动作的短路类型；

3）在保护区内选择最不利于保护动作的那点作为灵敏度校验点。

（4）可靠性是指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不该动作时，它能可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。

简单说就是该动则动，不该动则不动。

影响保护动作的可靠性有内在的和外在的因素，内在的因素主要是装置本身的质量，如：保护原理是否成熟、所用元件好坏、结构设计是否合理、制造工艺水平、内在接线情况，触点多少等。外在的因素主要是体现在运行维护水平、调试和安装是否正确上。

以上讲述了对继电保护四项基本要求的含义。但是从一个保护设计与运行的角度上看，很难同时很好的满足这四项基本要求。因此在实际中，对一套继电保护的设计和评定往往是结合具体实际的情况，协调处理各个性能之间的关系，取得合理统一，达到保证电力系统安全运行的目的。

第2章参数设定及阻抗计算

平湖六店原始资料，本期工程安装两台主变，户外布置在所区北侧，为钱江电气公司的产品，铜芯三相油浸自冷有载调压双绕组变压器。主要技术参数：型

百分比Uk%=12%。#1主变110kV 侧中性点安装GW13-72.5W630A 型隔离开关

和HY1.5W-72186W 型避雷器；20kV 侧采用宁波耐吉公司的ASN2-24型中置式

开关柜，配置VN2-24型真空断路器。

2.1 参数设定

根据上述原始资料，110kV ，20kV ，10kV 及变压器的参数，取得：

平均电压kV U kv U kV U AV av av 5.10,21,1151020110===,基准功率

变压器额定功率?

2.2 阻抗归算

线路阻抗标幺值， 线路阻抗有名值2202202av b b b av b b b l

l u U l x S U u S l x S U x x =?==*， 其中，，即线路阻抗都为归算至侧的值。

1)．20kV 侧

2)．110kV 侧

基准阻抗，阻抗标幺值，其中为阻抗有名值。

（1）110kV 侧最大、最小阻抗标幺值

0946.0)//()(max .212max .111max =++=--XT L XT L X X X X X

1040.0)//()(min .212min .111min =++=--XT L XT L X X X X X

（2）110kV 侧最大、最小阻抗有名值

Ω=?+?+=12.5067)4.06043.4//()4.04253.5(min .XT X

Ω=?+?+=13.7577)4.06046.6//()4.04229.8(max .XT X

4)．主变

（1）归算到110kV 侧的变压器阻抗标幺值

Uk=12%

变压器阻抗标幺值:

)(40

100100%100%100%)()(2)(2

)(b N T k N T b k b b N T N T k T U U u S S u U S S U u x =?=?=??=*取 （2）归算到110kV 侧的变压器阻抗有名值

kVA S kV u S u u x N N N

N

k T 80000,110),(10100%32

==Ω??=

Ω=??=15.18108000011010012

32

T x

第3章 线路的继电保护

3.1 线路的整定（各线路详见附录图）

3.1.1 短路电流计算

线路末端最大三相短路电流：

L

T XT s

s s k X X X E l X X E

I ++=+=min .1min .)3(max .

L

T XT s s s

k X X X E l X X E

I ++?=+?=max .1max .)2(min .2323

20kV 侧

1）L101线路

末端最大三相短路电流

101

min .)3(max .101L T XT s

k X X X E I ++=

A 2879.0)56.19715.185067.12(3115

k =++?=

101

max .)2(min .10123

L T XT s

k X X X E

I ++?=

A 8.601)

6377.6315.1813.7577(311523=++??=

2）L201线路 末端最大三相短路电流：

201

min .)3(max .201L T XT s k X X X E I ++= A 3190.0)

36.17515.185067.12(3115k =++?= 201

max .)2(min .20123L T XT s k X X X E I ++?= A 42.277)

36.17515.1813.7577(311523=++??=

3）L104线路 末端最大三相短路电流：

104

min .)3(max .104L T XT s k X X X E I ++= A 0.4052)

52.13115.185067.12(3115k =++?= 104

max .)2(min .10423L T XT s k X X X E I ++?= A 84.351)

52.13115.1813.7577(311523=++??=

4）L204线路 末端最大三相短路电流：

204

min .)3(max .204L T XT s k X X X E I ++= A 0.3029)

186.3218.155067.12(3115k =++?=

204

max .)2(min .20423L T XT s k X X X E I ++?= A 49.263)

186.3218.1513.7577(311523=++??=

3.1.2 整定计算

保护的Ⅰ段定值为

???

? ??+-?=???? ??-?=)(231231max .1max .1min T XT Ⅰop s s Ⅰop s X X I E X X I E X l ???

? ??+-?=)(234.01max .22

T XT Ⅰop s av

b X X I E U U 20kV 侧 0.09114.0121,11022=?==av

b

av b U U kV U kV U 1）L101线路

保护的Ⅰ段定值为

A 0.3599

2879.025.125.1)3(max .101)3(max .101101.k I I K I k k rel Ⅰop =?=== ???

? ??-?=max .101.1101.min 3/115231s Ⅰop X I X l m 65.11)15.1813.7577(3599.03/115230911.0k =???

? ??+-??= %20%7.6418/65.11/101101.min >==l l ，满足要求。

2）L201线路

保护的Ⅰ段定值为

A 3988

.03190.025.125.1)3(max .201)3(max .201201.k I I K I k k rel Ⅰop =?=== ???

? ??-?=max .201.1201.min 3/115231s Ⅰop X I X l

m 23.10)15.1813.7577(3988.03/115230911.0k =???

? ??+-??= %20%9.6316/23.10/201201.min >==l l ，满足要求。

3）L104线路

保护的Ⅰ段定值为

A 0.5065 0.4052

25.125.1)3(max .104)3(max .104104.k I I K I k k rel Ⅰop =?=== ???

? ??-?=max .104.1104.min 3/115231s Ⅰop X I X l m 7.44 )15.1813.7577( 0.50653/115230911.0k =???

? ??+-??= %20%0.6212/44.7/104104.min >==l l ，满足要求。

4）L204线路

保护的Ⅰ段定值为

A 0.37860.3029

25.125.1)3(max .204)3(max .204204.k I I K I k k rel Ⅰop =?=== ???

? ??-?=max .204.1204.min 3/115231s Ⅰop X I X l m 10.93 )15.1813.7577( 0.37863/115230911.0k =???

? ??+-??= %20%3.6417/93.10/204204.min >==l l ，满足要求。

3.1.3 定时限过电流保护

.m a x 100.9L I ==（归算到侧电流，功率因数， 0.95系数是考虑电压降低5%时，输送最大功率）

.max .max 1.2 1.30.85

rel ss op L L re K K I I I K ?== 20kV 侧

1）L101线路

A =????=???=14.193

95.09.0110100015.3395.09.0101max max .101.s L E S I A =??=??=

13.3585.014.193.12.1max .101.101.L re ss rel III op I K K K I 2）L201线路

A =????=???=30.243

95.09.011010004395.09.0201max max .201.s L E S I A =??=??=

60.4485.030.243.12.1max .201.201.L re ss rel III op I K K K I 3）L104线路

A =????=???=60.483

95.09.011010008395.09.0104max max .104.s L E S I A =??=??=

20.8985.060.483.12.1max .104.104.L re ss rel III op I K K K I 4）L204线路

A =????=???=30.243

95.09.011010004395.09.0204max max .204.s L E S I A =??=??=

60.4485.030.243.12.1max .204.204.L re ss rel III op I K K K I 3.1.4 灵敏度校验

作本线路后备保护时，按本线路末端最小两相短路电流校验。

20kV 侧

1）L101线路

5.113.1713

.358.601101.)2(min .101.

101.>===III op K sen I I K ，灵敏度满足要求。 2）L201线路

5.122.660

.4442.277101.)2(min .201.

201.>===III op K sen I I K ，灵敏度满足要求。

3）L104线路

5.194.320

.8984.351101.)2(min .104.104

.>===III op K sen I I K ，灵敏度满足要求。 4）L204线路 5.191.560

.4449.263101.)2(min .204.

204.>===III op K sen I I K ，灵敏度满足要求。 3.1.5 保护动作时间整定

保护的时限按阶梯原则，比相邻元件后备保护最大动作时间大一个时间级差。

3.2线路的电流保护

电力系统正常运行时，输电线路上流过负荷电流，额定情况下，母线电压为

额定电压。当输电线路发生相间短路时，各电源至短路点之间的回路上流过短路

电流，故障相母线电压降低为残余电压。利用这一特征反应故障的发生，可构成

电流电压保护。过电流保护就是在线路电流达到电流整定值时电流继电器动作；

低电压保护就是在母线电压低于电压整定值时低电压继电器动作。常见的线路相

间短路保护电流电压保护有无时限电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过

电流保护。

单侧电源辐射形电网中，如图3.2所示。A 、B 、C 都装设有电流保护，在线

路L 1上任意一点发生的短路故障，A 保护1可靠动作，并跳开断路器1QF ，切除

故障。同理，对于线路L 2和L 3上的短路故障，B 、C 保护2、3分别起动并跳开

2QF 、3QF 。

3.2.1无时限电流速断保护

无时限电流速断保护根据对继电保护速动性的要求，在简单、可靠和保证选

择性的前提下，原则上力求装设快速动作的保护，其动作不带时限，仅有保护装

置固有动作时间。

以图3.2中线路AB 的保护1为例，为保证选择性，在相邻线路BC 出口短路

时，保护1无时限电流速断保护不应该起动，为此其动作电流应躲过线路末端B 点的最大短路电流，因此无时限电流速断保护的动作电流按躲过下一线路首端（或本线路末端）短路故障时流过本保护的短路电流来整定，即：

图3.2电流保护原理与特性图

（3-1）式中——无时限电流速断保护的动作电流；

——可靠系数，取1.2～1.3；

——最大运行方式下，被保护线路末端发生金属性三相短路时，流过保

护装置的最大短路电流；

从图3.2中可以看出，无时限电流速断不能保护线路全长，只能保护线路首段的一部分。最大运行方式发生三相短路时，保护区长度为L max；最小运行方式下发生两相短路时，保护区长度为L min，保护范围因系统运行方式和故障形式而改变。无时限电流速断保护的选择性是靠动作电流来保证的，灵敏性是用其最小保护范围来衡量的，一般要求最大保护范围达线路全长的50%，最小保护范围达线路全长的15%～20%。

电流速断保护的单向原理接线如图3.3所示，电流继电器KA接于电流互感器TA的二次侧，它动作后起动中间继电器KM（中间继电器的作用，一方面是利用中间继电器的动合触点代替电流继电器小容量触点，接通线圈；另一方面是利用带有0.06-0.08s延时的中间继电器，以增大保护的固有动作时间，躲过管型避雷器放电引起保护误动作），其触电闭合后，使操作电源经信号继电器KS接通继电器的跳闸线圈YR，使断路器QF跳闸。

图3.3无时限电流速断保护单相原理接线

3.2.2限时电流速断保护

限时电流速断保护必须保护线路全长，这样它的保护范围必然要延伸到下一条线路，以保证其保护范围不超过相邻线路的无时限电流速断保护的保护区，其动作时限则比相邻线路无时限电流速断保护高出一个时间级差，它的动作电流应按躲过相邻线路无时限电流速断的动作电流来整定。对图3.3中保护1，应为

（3-2）式中——保护1限时电流速断的动作电流；

——下一级线路无时限电流速断的动作电流；

——可靠系数，取1.1～1.2。

为了保证选择性，限时电流速断应有时限，其动作时限t1,

Ⅱ应比相邻线路无时限电流速断保护的动作时间t2,I大一个，即

（3-3）为了保护线路全长，限时电流速断保护必须在最小运行方式下，被保护线路末端发生两相短路时，具有足够的灵敏度，通常用灵敏系数来表示，即

（3-4）

式中——被校验保护1的Ⅱ段动作电流；

——在最小运行方式下被保护线路末端发生两相金属性短路故障时流经

保护的电流。

如果灵敏度不能满足要求时，可考虑与下一线路的限时电流速断保护配合，其保护范围不超过下一线路限时电流速断保护的保护范围，其动作时限也必须比

下一线路的限时电流速断大一个，以保证选择性。

3.2.3定时限过电流保护

限时电流速断保护虽能保护线路的全长，但不能作为下一线路保护的后备。而定时限过电流保护不仅能保护本线路全长，还能保护相邻线路的全长，可以起到后备保护的作用。这是因此过电流保护不是按躲过某一短路电流，而是按躲过最大负荷电流来整定的，故它的动作电流值较低，灵敏度较高，保护范围大。

以图1-1为例。线路L 1的过电流保护动作值I op 应躲过正常运行最大负荷电流

（3-5）

当相邻元件三相短路故障切除后，负荷自起动时，保护1在最大自起动电流I st 下应可靠地返回。所以，保护1的返回电流I re 应满足

。引入可靠系数k rel ，可选择返回电流满足。动作电流与返回电流之间满足关系 （3-6） 所以，过电流保护的动作电流可整定为

,1,,max 1rel st op III re L re re

k k I I I k k == （3-7） 式中 ——可靠系数，一般取1.15～1.25；

——自起动系数，其值大于1，由网络具体接线和负荷性质确定；

——电流继电器的返回系数，一般取0.85。

由（3-7）可见，当越小时，则保护装置动作电流越大，因而其灵敏性就越差。故要求过电流继电器应有较高的返回系数。这样整定的过电流保护一般都很灵敏，当线路L 3上k 3点短路时，短路电流由电源经线路L 1、L 2至短路点。短路电流经过的各线路的线路过电流保护可能都会起动。按选择性的要求，此时应由保护装置3动作，使断路器3QF 跳闸。故障切除后，短路电流消失，各保护装置都返回。为保证过电流保护的选择性，各保护装置应具有不同的动作时间，即

（3-8） 引入时间级差，使

（3-9）

（3-10）

为了降低整个电网保护的动作时间，在满足选择性的前提下，应尽量小。根据断路器和继电器的型式不同，在0.35～0.6s之间，一般取0.5s。

过电流保护的灵敏度是用灵敏系数来校验的，灵敏系数就是在被保护元件灵敏度校验点发生金属性相间短路时，流过继电保护的最小短路电流与动作电流之比，即

（3-11）式中——灵敏系数；

——灵敏度校验点两相短路时流过继电器的最小短路电流；

——保护的动作电流。

过电流保护切除故障的时限愈靠近电源愈长，这是定时限过电流保护的主要缺点，正由于这个原因，在电网中采取无时限和限时电流速断保护作为线路的主保护。以快速切除故障，而用过电流保护保护来作为本线路和相邻元件的后备保护。

为了迅速、可靠地切除线路故障，通常采用三段式电流保护。无时限电流速断保护为I段，限时电流速断保护为II段，定时限过电流保护为III段，I段和II 段保护共同组成线路的主保护，III段保护作为本线路I、II段保护的近后备，也作为下一线路保护的远后备。如图3.4所示。

图3.4 三段式电流保护原理接线图

3.3线路的接地保护

在中性点直接接地电网（大接地电流系统）中，当发生单相接地短路时，将出现大的短路电流，一般都装有接地短路保护。

三段式零序电流保护是常用的中性点直接接地电网接地故障主保护。典型的配置是以无时限零序电流保护I段位零序电流速断保护，限时零序电流速断保护作为零序II段，零序过电流保护为零序电流保护III段，根据具体需求，有时是四段保护。图3.5是三段式零序电流保护的原理接线图。图中三个电流互感器输出零序电流，零序电流继电器反应此零序电流而分别起动。

图3.5零序电流保护原理接线图

无时限零序电流速断保护的动作电流应躲过被保护线路末端接地短路故障时，流过本保护的最大的3倍零序电流，即：

（3-12）限时零序电流速断保护的动作电流应躲过下一级相邻元件放入无时限零序电流速断保护范围末端发生接地短路时流过保护安装处的三倍零序电流，即：

（3-13）零序II段的灵敏度应按被保护线路末端接地故障时流过保护的最小3倍零序电流来校验，要求-1.5。若不能满足：

1）可考虑与相邻线路零序II段配合整定，其动作时限应较相邻线路零序II段时限大一时间级差。

2）保留0.5s的零序II段，同时增加一个按上诉原则与相邻线路零序II段配合的1s的零序II段。0.5s的II段定值大，能在较大的运行方式下以较短的时限切除本线路上的接地故障；1s的II段定值小，可以保证在各种运行方式下线路末端接地故障时有足够的灵敏度。

3）从电网全局考虑，改用接地距离保护。

定时限零序过电流保护动作电流应躲过相邻线路出口处发生三相短路时，流过保护的最大不平衡电流，即

(完整版)110KV变电站及其配电系统设计_毕业设计

河南机电职业学院毕业论文（实习报告） 题目：110KV变电站及其配电系统设计 所属系部：电子工程系 专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康 指导教师：梁家裴 2015年6月6日

毕业论文（实习报告）任务书

指导教师签字：教研室主任签字: 年月日 毕业论文（实习报告）评审表

摘要

本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择

目录 摘要 ..................................................................................................................... I I 1 变电站的介绍. (1) 1.1 变电站的作用 (1) 1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2) 1.3 变电站设计的主要原则和分类 (4) 2 电气主接线设计 (4) 2.1 电气主接线设计概述 (5) 2.2 电气主接线的基本形式 (7) 2.3 电气主接线选择 (7) 3 变电站主变压器选择 (10) 3.1 主变压器的选择 (10) 3.2 主变压器选择结果 (11) 4 短路电流计算 (13) 4.1 短路的危害 (13) 4.2 短路电流计算的目的 (13) 4.3 短路电流计算方法 (13) 5 继电保护的配置 (14) 5.1 继电保护的基本知识 (14) 5.2 110kv线路的继电保护配置 (14) 5.3 变压器的继电保护 (14) 5.4 母线保护 (15) 5.5 备自投和自动重合闸的设置 (16)

220KV变电站设计毕业

引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。

我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题 在未来，随着经济的增长，变电技术还将有新的发展，同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题，例如：高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题；电网联系越来越紧密，如何解决在事故时快速切除隔离故障点，保证电力系统安全稳定问题；系统短路电流水平不断提高，如何限制短路电流问题；在保证供电可靠性的前提下，如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。 1.3 地区变电所的未来发展 变电所实现无人值班是一项涉及面广、技术含量高、要求技术和管理工作相互配套的系统工程。它包括：电网一、二次部分、变电所装备水平、通信通道建设、调度自动化系统的建立以及无人值班变电所的运行管理工作等。所以要实现变电所的无人值班，必须满足一定的条件，主要有以下几个方面： ⑴变电所的基础设施要符合要求。如：主接线力求简单，运行方式改变易实现，变压器要具有调压能力（可以是有载调压变压器或由调压器与无载调压变压器相配合来实现调压），主开断设备要具有较高的健康水平，操作机构要能满足远方拉合要求等。另外，所还要具备一定的基础自动化水平，用以完成对一些辅助性设备实现控制（如主变风扇的开停、电容器的投切等），以减轻调度端的工作量。 ⑵调度自动化系统在达到部颁发的《县级电网电力调度自动化规》中所要求的功能的基础上，通过扩展“遥控”、“遥调”，实现“四遥”功能，达到实用

货运铁路牵引变电所的电气系统毕业设计说明

货运铁路牵引变电所的电气系统设计毕业设计任务书 题目货运铁路牵引变电所的电气系统设计 学生学号班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师导师 职称 讲师 一、主要容 1. 按规定供、馈电容量与要求确定电气主结线。 2. 短路电流计算。 3. 牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4. 母线（导体）和主要一次电气设备选择。 5. 配置所需的二次系统，并进行继电保护整定计算。 6. 进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1. 设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2. 绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标（或研究方法） 1. 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 2. 电力系统1、2均为区域变电站，电力系统容量分别为4000MVA和4800MVA选取基准容量Sj为100MVA，在最大运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.10和0.12，在最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.11和0.14。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。 图1中，L1、L2、L3长度分别30km、50km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km, 平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 基本设计数据如表1所示。 表1 牵引变电所基本设计数据 项目A牵引变电所 左臂负荷全日有效值（A）560 右臂负荷全日有效值（A）780 左臂短时最大负荷（A）[注] 860 右臂短时最大负荷（A）1080

毕业设计开题报告

摘要 货运铁路牵引变电所是铁路系统的重要组成部分，起着变换和分配电能的作用,它直接影响整个铁路系统的安全与经济运行。 本设计主要针对牵引供电系统进行设计和研究。主要包括牵引负荷的计算、主变压器接线方式的分析比较、主变压器型号和台数的选择、牵引变电所进线和馈线方式的选择、短路计算、高压设备的选取和校验、继电保护的拟定与计算、牵引变电所防雷与接地装置的设置。其中电气主接线是变电所设计的主要环节，直接关系着整个变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，并且是牵引变电所电气部分投资大小的决定性因素。短路电流计算是本次设计的关键部分，通过计算对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器等进行选择校验和进行继电保护的拟定计算。 本次毕业设计实现了任务书要求的全部容，选择出牵引变压器，高压侧、低压侧的电气设备，确定了主接线方式。并且用AutoCAD绘出了系统的主接线图。 关键词:主接线主变压器电气设备

110KV降压变电所设计_毕业设计论文

《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计 课程名称：发电厂电气部分 任课教师：姜新通 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2012 年 5 月 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

110kV变电所毕业设计说明书

目录 第一章原始资料分析 (2) 第二章变电所接入系统设计 (3) 第三章变电所地方供电系统设计 (4) 第四章主变压器的选择 (6) 第五章所用变压器的选择 (14) 第六章主接线的设计 (16) 第七章变电所电器设备的选择 (19) 第八节继电保护的配置 (24) 参考资料 (27)

第一章原始资料分析 一、原始资料 1、待建110KV降压变电所从相距30km的110KV东郊变电站受电。 2、待建110KV降压变电所年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。 3、地区气温: ?1?年最高气温35℃，年最低气温–15℃。 ?2?年平均气温15℃。 4、待建110KV降压变电所各电压级负荷数据如下表: 二、对原始资料的分析计算 为满足电力系统对无功的需要，需要在用户侧装设电容器，进行无功补偿，使用户的功率因数提高，35kV线路用户功率因数提高到0.9为宜，10kV线路用户功率因数应不低于0.9。 根据原始资料中的最大有功及调整后的功率因数，算出最大无功，可得出以下数据:

第二章变电所接入系统设计 一、确定电压等级 输电线路电压等级的确定应符合国家规定的标准电压等级。选择电压等级时，应根据输送容量和输电距离，以及接入电网的额定电压的情况来确定，输送容量应该考虑变电所总负荷和五年发展规划。因此待建110KV变电所的最高电压等级应为110kV。 二、确定回路数 该110KV变电所建成后，所供用户中存在Ⅰ、Ⅱ类重要负荷，因此110KV变电所应采用双回110KV线路接入系统。 三、确定110KV线路导线的规格、型号 由于该待建110KV变电所距离受电110KV东郊变电站30KM，处于平原河网地区，因此应采用架空线路，导线选择LGJ型。 四、110KV线路导线截面选择 导线截面积选择的一般方法是：先按经济电流密度初选导线标称截面积，然

某中心牵引变电所电气系统设计_毕业设计

某中心牵引变电所电气系统设计 某中心牵引变电所电气系统设计毕业设计任务书题目某中心牵引变电所电气系统设计 学生姓名学号 5 班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师 姓名 导师 职称 讲师 一、主要内容 1.按规定供、馈电容量与要求确定电气主接线。 2.短路电流计算。 3.牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4.母线(导体)和主要一次电气设备选择。 5.配置所需的二次系统。 6.进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1.设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2.绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标(或研究方法) 1.包含有A、B、C三个牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 图1中对每个牵引变电所而言，220kV线路为一主一备。待建牵引变电所为牵引变电所A，220kV线路向220kV地区变电所供电，供电容量为2000MVA。图1中L1、L2、L3、L4长度分别30km、15km、15km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km，平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 2.气象资料：本地区最高温度为38℃，最热月平均最高气温29℃，最热月地下0.8m处平均温度为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。 3.地质水文资料：本地区海拔60m，底层以砂黏土为主，地下水位为2m。 4.电源短路容量：电力系统容量分别为3000MVA 、2800MVA。选取基准容量为100MVA，在最大运行方式下，电力系统的综合电抗标幺值为0.21、0.23；在最小运行方式下，电力系统的综合标幺值为0.30、0.35。 5.负荷资料：

10kv变电站毕业设计

毕业设计（论文）任务书 一、题目：10kv变电所设计 指导思想和目的： 1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。 2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。 3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。 4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。 二．设计任务或主要技术指标： 1.设计任务 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置、确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 二、设计进度与要求： 第1周：收集10kv降压变电所资料。 第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。 第3周：根据设计背景计算变电所负荷。 第4周：短路电流计算。 第5周：电气主接线选择与校验。 第6周：继电保护预防雷保护的设计。 弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。 弟8周：答辩 三、主要参考书及参考资料： [1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005 [2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。 [3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。 [4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。 [5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。 教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日

(完整版)110kv变电站一次系统设计毕业设计

以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编 辑。 沧州职业技术学院 毕业设计 《110kv变电站一次系统设计》

目录 引言................................................................................................................................... - 1第1章概述..................................................................................................................... - 2第2章负荷计算及变压器选择..................................................................................... - 4 2.1负荷计算................................................................................................................. -4 2.1.1 计算负荷的目的.............................................................................................. - 4 2.1.2 负荷分析.......................................................................................................... - 4 2.2主变压器的选择..................................................................................................... -5 2.2.1 主变压器台数和容量的确定.......................................................................... - 5 2.2.2 变压器型号的选择.......................................................................................... - 5 2.3本变电站站用变压器的选择................................................................................. -6 2.4小结......................................................................................................................... -7第3章无功补偿装置的选择......................................................................................... - 8 3.1补偿装置的意义..................................................................................................... -8 3.2无功补偿装置类型的选择..................................................................................... -8 3.2.1 无功补偿装置的类型...................................................................................... - 8 3.2.2 常用的三种补偿装置的比较及选择.............................................................. - 8

220kV变电站设计

引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。

第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。 (5) 变电所60KV负荷表： （重要负荷占总负荷的80%，负荷同时率为0.7，线损率5%，Tmax=5600小时） 表1.1 变电所60kV负荷表 序号负荷名称最大负荷（KW）功率 因数出线 方式 出线 回路数 附注 近期远期 1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空 2 有重要负荷 2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷 3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷 4 拖拉机厂15000 20000 0.9 5 架空 2 有重要负荷 5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷 6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷 (6)电力系统接线方式如图所示： 图1.1 电力系统接线方式图 系统中所有的发电机均为汽轮发电机，送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里

110KV变电所毕业设计毕业设计

“发电厂及电力系统”专业大学毕业设计任务书 设计题目：区域电力网及降压变电所设计 毕业设计任务书 一、区域电网的设计内容 1、根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。作出功率平衡。 2、通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。 3、进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。 4、评定电网接线方案。 二、在区域电网设计的基础上，设计110 kV；kV A降压变电所的电气部分。具体要求如下： 1、对B 变电所在系统中的地位作用及所供用户的分析。 2、选择变电所主变压器的台数、容量、型式。 3、分析确定高低压主接线方式及配电装置型式。 4、分析确定所用电接线方式。 5、进行继电保护及互感器的配置。 6、进行选择设备所必须的短路电流计算。 7、选择变电所高低压侧回路的断路器、隔离开关。 8、选择10kV 硬母线。 9、进行防雷及保护接地的规划。 三、设计文件及图纸要求： 1、设计说明书一份； 2、计算书； 3、图纸（2号）。 （1）区域电网接线图； （2）变电所一次接线图；

原 始 资 料 一、区域电网设计的有关原始资料 1、发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）：D 图； 2、原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）； 3、新变电所有关资料； 变电所 编 号 最大负荷 MW 功率因数 COSφ 二次侧 电压kV 调 压 要 求 负荷曲线 性 质 重要负荷 % A 20 0.92 10 顺 A 60 B 23 0.9 10 逆 B 51 C 27 0.9 10 逆 B 60 D 20 0.92 10 常 A 70 4、典型日负荷曲线 典型日负荷曲线（A ） % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

牵引变电所的设计

第1章概论 1.1 课题研究的目的意义 牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。 1.2 电气化铁路的国内外现状 变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。在电能是社会生产和生活质量中最为重要的能源和动力的今天，变电所的作用是很重要的当前我国进行的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。因此，产品技术要先进，产品质量要过硬，应达到30～40年后也能适用的水平；而且产品必须要国产化。现阶段我过主要是使用常规变电所。常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般为有人值班或驻所值班，有稳定的值班队伍。继电保护为电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。这种模式有许多不足之处。我国的近期目标是既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。 国外的变电所研究已经远远超过我国，他们在变电站的运行管理模式上, 已经能做到无人值守。 1.3 牵引变电所 1.3.1 电力牵引的电流制 电力牵引按牵引网供电电流的种类可分为三种电流制，即直流制、低频单相交流制和工频单相交流制。 (1) 直流制 即牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制。电力系统将三相交流电送到牵引变

10KV变电所毕业设计(论文)

10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模

PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有

高速铁路牵引供电系统相关问题的分析与研究毕业设计

毕业设计

摘要 高速列车与牵引供电系统直接相关,是进行牵引供电系统研究的最重要的基础。为此，文首先对牵引供电系统组成进行了详细介绍，然后结合牵引供电系统供电方式及牵引供电回路的特点，对牵引供电系统供电分析论证,针对无功功率、谐波电流、负序电流，分析了牵引供电系统存在问题提出了解决办法。然后提出了理想牵引供电系统，根据运行方式与同相供电系统，研究并分析牵引变电所的(最小)补偿容量，并提出研究后的自耦变压器(AT)供电模式，从而进行新型AT供电模式的研究。 关键词：牵引供电系统、牵引变电所、供电系统、供电回路

目录 第1章绪论 (1) 1.1 本文研究的目的和意义 (1) 1.2 国外研究现状 (2) 1.2.1 概况 (2) 1.2.2 日本 (3) 1.2.3 法国 (5) 1.2.4 德国 (6) 1.3 本文主要工作 (6) 第2章高速铁路牵引供电系统系统介绍 (7) 2.1 牵引供电部分 (7) 2.2 牵引网供电方式 (9) 2.2.1 直接供电方式 (9) 2.2.2 吸流变压器—回流线装置BT (9) 2.2.3 自耦变压器供电方式(AT) (10) 2.2.4 带回流线的直接供电方式(DN) (11) 2.3 牵引供电回路 (12) 第3章高速铁路牵引供电系统相关问题 (14) 3.1 铁道牵引供电系统的组成 (14) 3.2 铁道牵引供电系统存在的问题 (14) 3.2.1 无功功率 (14) 3.2.2 谐波电流 (15) 3.2.3 负序电流 (15)

3.2.4 解决方法 (15) 第4章高速铁路牵引供电发展的若干关键技术问题 (17) 4.1 理想牵引供电系统 (17) 4.1.1 系统构成 (17) 4.1.2 运行过程 (18) 4.2 现行方式与同相供电系统 (19) 4.2.1 同相供电系统 (19) 4.2.2 牵引变电所的(最小)补偿容量 (20) 致 (21) 参考文献 (22)

变电所设计毕业论文

前言 在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。 学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。 首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。 毕业设计（论文）任务书 题目110kV降压变电站电气一次部分设计 一、毕业设计（论文）内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12回，远景发展2回。 电力系统接线简图、负荷资料及所址条件见附件。 二、毕业设计(论文)应达到的主要指标 1、变电所总体分析； 2、负荷分析计算与主变压器选择； 3、电气主接线设计； 4、短路电流计算及电气设备选择； 5、配电装置及电气总平面布置设计。 三、设计(论文)成品要求 1．毕业设计说明书（论文）1份； 2．图纸：1套（电气主接线）。

ZY市郊110KV变电站设计 毕业设计(论文)

绪论 毕业设计是专业学习的一个重要组成部分,做毕业设计的目的是通过设计实践,综合所学知识,贯彻学习我国电力工业有关的方针政策,培养理论联系实际,独立分析解决问题的能力。 在本次设计中,首先温习了相关内容和有关学习资料,熟悉了设计中各个项目的要求和方法步骤,然后再进入实际设计阶段,力争做到有根据,有过程,有论证,简洁明快,条理清晰。. 电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。 供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。 我国目前电力工业的发展方针是：1.在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。2.电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。3.发挥水电优势，加快水电建设。4.建设大型矿口电厂，搞好煤，电，运平衡。5.在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。6.政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。7.因地制宜，多能互补，综合利用，讲求利益。8.节约能源，降低消耗9.重视环境保护，积极防止对环境的污染。 变电所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。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类： 1.枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330~500kV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。 2.中间变电所高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。 3.地区变电所高压侧一般为110~220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。 4.终端变电所在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。 在电力系统中，除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继

220kV变电站综合自动化设计毕业设计

设计（论文）题目： 220kV变电站自动化研究 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。 所谓最新的变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，提高变电站自动化的整体效益。 本设计讨论的是220kV变电站综合自动化的设计。首先对原始资料进行分析，在采用电力数据数据网系统作为整个变电站的通讯支撑的基础上进行监控系统、继电保护保护信息管理系统的设计，选择设备，然后进行防雷接地以及信息安全的设计。 关键字：计算机监控；继电保护信息管理；远动通信。

目录 第一章综合自动化概述及其特点 (5) 第一节变电站综合自动化的结构形式 (5) 第二节变电站综合自动化系统的主要功能 (6) 第二章变电站监控系统的设计 (8) 第一节概述 (8) 第二节综合自动化技术应用 (8) 第三节系统功能介绍 (10) 第四节系统主要技术参数 (12) 第五节存在问题 (12) 第六节总结 (13) 第三章继电保护及故障信息管理系统 (14) 第一节概述 (14) 第二节系统设计目标 (14) 第三节硬件平台 (14) 第四节软件系统设计 (16) 第五节典型系统简介 (21) 第六节主要技术特点 (22) 致谢 (24) 参考文献 (25)

前言 变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，学习和了解变电站的结构和运行对电力资源的可持续发展垫下了基础。随着经济的快速发展，我国电力需求迅速增长，由于产业结构调整和居民生活水平的提高，第三产业和居民生活用电比重上升，制冷制热负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂。常规变电站的二次部分主要由四大类装置组成：继电保护、故障录波、就地监控和远动。在微机化以前，这些装置不仅功能不同，实现的原理和技术也完全不同，因而长期以来形成了不同的专业和相应的技术管理部门。近年来，开始采用微机型继电保护装置、微机型故障录波器、微机监控和微机远动装置。这些装置尽管功能不一样，其硬件配置却大体相同，除微机系统本身以外，无非是对各种模拟量的数据采集以及I/O回路，并且装置所采集的量和要控制的对象还有许多是共同的，因而显得设备重复，互联复杂。人们自然提出这样一个问题，是否应该从全局出发来考虑全微机化的变电站二次部分的优化设计，提高变电站的可控性，更多的采用远方集中控制、操作、反事故措施等，提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行可靠性，这就是变电站综合自动化的来历。 变电站的综合自动化由电脑继电保护和监控系统组成。最明显的特征有以下四个方面：1、功能综合化。2、结构电脑化。3、操作监视屏幕化。4、运行管理智能化。变电站的总体结构采用分布式结构，引入计算机局域网（LAN）技术，将站内所有的智能化装置（IED）连接起来。变电站综合自动化应该改变常规的保护装置不能与外界通信的缺陷，取代常规的测量系统，如变送器、录波器、指针式仪表等；改变常规的操作机构，如操作盘、模拟盘、手动同期及手控无功补偿等装置；取代常规的告警、报警装置，如中央信号系统、光字牌等；取代常规的电磁式、机械式防误闭锁设备；取代常规的远动装置等。 计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，为变电站综合自动化开辟了广阔的前景。变电站综合自动化系统能够大大地提高整个电网运行的安全性和经济效益已经形成共识，其目标应实现变电站的小型化、无人化的高可靠性。综合自动化技术始终追随着计算机技术的发展而发展，计算机和通信技术发展中的任何一种新技术都很快会在变电站综合自动化中找到它的位置。

牵引变电所接地防雷系统的设计

齐鲁工业大学 毕业设计 题目：牵引变电所接地防雷系统的设计 系别： 专业： 班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：

摘要 牵引变电所是铁路供电系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所的雷电的防护。 综合运用高电压技术、电力系统过电压、接地系统及供防雷接地的设计方法，对110kV牵引变电所进行防雷接地设计。引变电所雷击的配电技术等相关的专业知识，采用理论和实践相结合的方法，研究牵，基于常用的形式及防雷接地的几种措施，研究接地装置的类型和降阻方式 关键词雷电放电防雷保护装置防雷接地装置牵引变电所

目录 1 绪论 (3) 2 雷 (1) 2.1 雷电 (1) 2.1.1 雷电的发生机理 (1) 2.1.2雷电放电 (1) 2.1.3雷电放电的过程 (2) 2.1.4雷电放电的基本形式 (3) 2.1.5雷电放电的选择性 (5) 2.1.6我国雷电活动分布的规律 (5) 2.1.7雷电的危害 (6) 2.1.8雷电的防护措施 (7) 2.2雷电参数 (13) 2.2.1雷电放电的计数模型及等值电路 (13) 2.2.2雷电流 (15) 3 防雷保护装置 (19) 3.1避雷针 (19) 3.1.1避雷针保护原理及组成 (19) 3.1.2避雷针的保护范围 (20) 3.2避雷线 (22) 3.2.1避雷线保护范围 (22) 3.3变配电所装设避雷针和避雷线的有关规定 (24) 3.3.1避雷针的有关规定 (24) 3.3.2避雷线的有关规定 (25) 3.4避雷器 (25) 3.4.１避雷器的保护原理及要求 (25) 3.4.2避雷器的伏秒特性 (26) 3.4.3避雷器的分类 (26) 4 防雷接地装置 (31) 4.1接地装置的概述 (31) 4.1.1 接地装置组成 (31) 4.1.2接地电阻和流散电阻 (32) 4.1.3对地电压、接触电压和跨步电压 (33) 4.2接地装置的分类 (33) 4.2.1工作接地 (34) 4.2.2保护接地 (34) 4.2.3 防雷接地（如图4-5所示） (34) 4.3工程实用的接地装置 (35) 4.3.1输电线路的防雷接地 (35) 4.3.2发电厂和变电站的接地 (35) 4.4接地电阻的计算和降阻方法 (36) 4.4.1接地电阻的计算 (36)