35kv变电站的选择

第一篇：35kv变电站的选择

对35kV变电站设计的建议

该文结合安徽省近十个35 kV变电站的设计和建设，在总结了不少成功经验的基础上，就35 kV变电站的电气主接线设计及电气主设备选型、设备平面布置、变电站综合自动化等方面进行了广泛探讨，对35 kV变电站的标准化、小型化设计和建设方案提出了一些有益的建议。

关键词：变电站;电气主接线;设备平面布置;变电站综合自动化

近年来，为保证安全、优质、经济供电，更好地为地区经济服务，国家筹集了巨额资金，进行了为期三年的“城、农网”即“两网”改造工程。“两网”改造工程中，安徽省安排了多个35 kV变电站建设。根据各具体项目，在实现工期短、造价低、布局新颖、技术先进等方面进行了多种有益尝试和探讨，取得了不少成功的经验。现结合我省35 kV变电站的建设和设计，就35 kV变电站的标准化、小型化设计和建设方案进行探讨，以期取长补短，取得更好的经济效益和社会效益。 1 35 kV变电站设计总则

•符合国家政策及上级技术规范、规程要求;

•满足客户对供电可靠性、电能质量的要求;

•接线清晰明了、运行操作简单、检修方便;

•投资节省、运行费用低;

•留足扩建的余地;

•防误动功能齐全，自动化水平领先，运行人员适应期短。 2 主接线和主设备选择 2.1 主接线

由于经济基础较弱，安徽各地区工业性用电比例较小，农业负荷比例较大，用电最大负荷处在第三季度(长时)或大年三十(短时)，

二、三季度在圩区防汛抗旱期间负荷较大，且必须保证供电，因此要保持一定水准的负荷平台。设计时主接线一般分两期实施，终期按两台主变考虑。

首期工程电气主接线：35 kV变电站首期工程一般采用一条35 kV进线和一台主变，因此首期工程电气主接线宜采用线路——变压器单元接线。在布置上应对二期工程位置作预留，首期不上的断路器、隔离开关等利用瓷柱过渡跳线;根据计量管理和电网位置情况决定是否上35 kV电压母线变压器;35 kV站变可接在35 kV进线侧，若是10 kV站变，也可接在10 kV母线上;10 kV侧电气主接线采用单母线接线。

二期工程电气主接线：二期工程安装两回进线，两台主变压器的主接线。35 kV侧可采用桥形接线。对主变压器运行方式相对比较稳定，操作较少的35 kV变电站，宜采用内桥接线;对主变压器操作较多的35 kV变电站，宜采用外桥接线。桥形接线和单母线接线相比较可节省一台断路器，但操作复杂。

35 kV侧采用单母线接线。考虑今后城乡用电标准一体化的要求，35 kV变电站最终将实现两回进(出)线。35 kV采用双回进(出)线将会大大加大35 kV线路的造价，可折中考虑采用各35 kV变电站一主一备(即能手拉手)方式，主供线带正常负荷，事故及检修情况下启动备用线路。两电源之间配置备用电源自动投入装置(BZT)。虽然单母线接线与桥形接线相比要多用一台断路器，但目前35 kV SF6断路器已实现国产化，经济压力不是很大，操作可大大简化，尤其有利于35 kV变电站实现远方操作和无人值守。

3回以上进出线的35 kV变电站电气主接线。有些地区按区域性电网布点要求，应建设110 kV变电站，但负荷总量又不大，尚不到需建设110 kV输变电等级，而该站又处在各35 kV变电站布点的中心。此时，该中心站35 kV配电装置应考虑有3回以上进出线，35 kV母线宜采用单母线分段接线，每段母线进(出)线以2～3回为宜，其中电源进线每段母线以1回为宜，BZT装置控制分段断路器。此类接线，一期工程可以设隔离开关分段，待双电源进站时再上分段断路器。配电装置布置时如地形许可，35 kV配电装置可采用双列布置，改、扩、升压建设方便且灵活。如地形狭窄，只能单列布置。

综上所述，35 kV变电站35 kV侧电气主接线应按如下方式考虑：

•35 kV侧一进线一主变压器的变电站，宜采用线路一变压器单元接线;

•35 kV侧两进线两主变压器的变电站，宜采用单母线接线;

•35 kV侧有多路出线要求的变电站，宜采用单母线分段接线方式。

10 kV侧主接线，一般采用一期为单母线，终期为单母线分段。对照总则，我们认为上述方式有以下优点：

•接线清晰明了、运行操作简便;

•扩建时无浪费;

•实现防误动功能简单;

•无论线路检修，还是变电设备检修，方式灵活可替代，可很好地满足用户对供电可靠性的要求;

•二次配置远方监控容易实现，不易出错。 2.2 主设备选择

主变压器的选择：采用油浸、自冷、有载调压、低损耗变压器，容量为2～10 MVA为宜。设立两台主变时，其容量按1：2配置为宜;最大负荷利用小时较高者，如超过5 MVA时容量应按1：1配置。若运输条件允许，优先选用全密封变压器。

高压断路器的选择：35 kV等级优先采用SF6国产断路器，如运行经验较好的LW8系列产品。10 kV等级户内布置的断路器，优先采用机构本体一体化的真空断路器，柜体选择如金属铠装中置式，GGIA柜配VSI、VD4一体化真空断路器。10 kV等级户外布置的断路器优先采用柱上真空断路器;10 kV SF6断路器在解决压力指示表、密度继电器等易引起漏气的问题后也可选用。10 kV用于投切电容器的断路器，必须从做过型式试验的厂家中选用，真空灭弧室和机构型式必须是与型式试验相配套的产品。

高压隔离开关的选择：35 kV高压隔离开关，优先选用防污型、材质好、耐腐蚀的产品;无人值守变电站优先选用GW4型带电动机构的隔离开关。高压隔离开关配用接地开关必须选用手动操作机构。

高压熔断器的选择：高压熔断器价格不高，但要优质产品。

互感器和避雷器的选择：电压互感器优先采用干式、过励磁时呈容性的电压互感器或电容式电压互感器，避免铁磁谐振的发生。采用电容器式电压互感器时还可取消高压侧熔断器。电流互感器则应选用0.2级专用电流互感器。若造价有余地，35 kV电流互感器也应专用，否则也应选用带0.2级副线圈的电流互感器。若伏安特性等电气性能满足二次要求，保护用电流互感器可采用断路器附带的套管式电流互感器，否则须要选用独立式电流互感器。避雷器一律采用金属氧化物避雷器，户外优先选用瓷绝缘避雷器，户内优先使用合成绝缘避雷器。

高压断路器的主要技术参数概述

通常用下列参数表征高压断路器的基本工作性能：

(1)额定电压(标称电压)：它是表征断路器绝缘强度的参数，它是断路器长期工作的标准电压。为了适应电力系统工作的要求，断路器又规定了与各级额定电压相应的最高工作电压。对3—220KV各级，其最高工作电压较额定电压约高15%左右;对330KV及以上，最高工作电压较额定电压约高10%。断路器在最高工作电压下，应能长期可靠地工作。

(2)额定电流：它是表征断路器通过长期电流能力的参数，即断路器允许连续长期通过的最大电流。

(3)额定开断电流：它是表征断路器开断能力的参数。在额定电压下，断路器能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流，其单位用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千安数表示。当断路器在低于其额定电压的电网中工作时，其开断电流可以增大。但受灭弧室机械强度的限制，开断电流有一最大值，称为极限开断电流。

(4)动稳定电流：它是表征断路器通过短时电流能力的参数，反映断路器承受短路电流电动力效应的能力。断路器在合闸状态下或关合瞬间，允许通过的电流最大峰值，称为电动稳定电流，又称为极限通过电流。断路器通过动稳定电流时，不能因电动力作用而损坏。

(5)关合电流：是表征断路器关合电流能力的参数。因为断路器在接通电路时，电路中可能预伏有短路故障，此时断路器将关合很大的短路电流。这样，一方面由于短路电流的电动力减弱了合闸的操作力，另一方面由于触头尚未接触前发生击穿而产生电弧，可能使触头熔焊，从而使断路器造成损伤。断路器能够可靠关合的电流最大峰值，称为额定关合电流。额定关合电流和动稳定电流在数值上是相等的，两者都等于额定开断电流的2.55倍。

(6)热稳定电流和热稳定电流的持续时间：执稳定电流也是表征断路器通过短时电流能力的参数，但它反映断路器承受短路电流热效应的能力。热稳定电流是指断路器处于合闸状态下，在一定的持续时间内，所允许通过电流的最大周期分量有效值，此时断路器不应因短时发热而损坏。国家标准规定：断路器的额定热稳定电流等于额定开断电流。额定热稳定电流的持续时间为2S，需要大于2S时，推荐4S。

(7)合闸时间与分闸时间：这是表征断路器操作性能的参数。各种不同类型的断路器的分、合闸时间不同，但都要求动作迅速。合闸时间是指从断路器操动机构合闸线圈接通到主触头接触这段时间，断路器的分闸时间包括固有分闸时间和熄弧时间两部分。固有分闸时间是指从操动机构分闸线圈接通到触头分离这段时间。熄弧时间是指从触头分离到各相电弧熄灭为止这段时间。所以，分闸时间也称为全分闸时间。

(8)操作循环：这也是表征断路器操作性能的指标。架空线路的短路故障大多是暂时性的，短路电流切断后，故障即迅速消失。因此，为了提高供电的可靠性和系统运行的稳定性，断路器应能承受一次或两次以上的关合、开断、或关合后立即开断的动作能力。此种按一定时间间隔进行多次分、合的操作称为操作循环。

我国规定断路器的额定操作循环如下：

自动重合闸操作循环：分——t’——合分——t——合分

非自动重合闸操作循环：分——t——合分——t——合分

其中，分——表示分闸动作;

合分——表示合闸后立即分闸的动作;

t’——无电流间隔时间，即断路器断开故障电路，从电弧熄灭起到电路重新自动接通的时间，标准时间为 0.3S或0.5S，也即重合闸动作时间。

t——为运行人员强送电时间，标准时间为180S

第二篇：35kV电压等级的变电站规划设计

四川大学网络教育学院

本科生(业余)毕业论文(设计)

题 目 35kV电压等级的变电站规划设计

办学学院 四川大学网络教育学院 校外学习中心

专 业 专升本

年 级 2014春

指导教师 李老师

学生姓名 周伟

学 号 DH1141ZA024

2016年 1 月 17日

本科毕业设计(论文)

摘 要：本次毕业设计的题目是《35kV电压等级的变电站规划设计》。根据设计的要求，在设计的过程中，用到了35kV降压变电站的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养。设计可分为几部分：原始资料的分析、设计方案的确定、短路电流的相关计算、继电保护的配置、整定及校验的确定。 通过本次设计，学习了设计的基本方法，巩固四年以来学过的知识，培养独立分析问题的能力，而且加深对变电站的全面了解。

目 录

第1章 绪论

1.1 国内外现状

1.2 本设计的意义

1.3 本设计主要工作

第2章 本设计继电保护分析

2.1 继电保护概述

2.1.1 继电保护装置的定义

2.1.2 继电保护装置原

2.1.3 继电保护的任务

2.1.4 继电保护装置的基本要求 2.2 设计原始资料

2.2.1 变电站电气接线图

2.2.2 相关设计基础数据

2.3 本系统工作状态分析

2.3.1 电力变压器的故障状态分析

2.3.2 变压器的不正常工作状态分析

2.3.3 线路故障状态分析

2.4 本设计继电保护设置

2.4.1 变压器继电保护装设置

2.4.2 线路继电保护设置

2.5 本设计主要继电保护原理概述

第3章 短路计算

3.1 短路计算的概念及其意义. 3.1.1 短路电流的危害

3.1.2 短路计算的目的

3.1.3 短路计算的计算步骤

3.2 电力系统的最大和最小运行方式定义 3.3 短路计算部分

3.3.1 系统等效电路简图

3.3.2 基准参数的选定

3.3.3 最大运行方式下相关计算

3.3.4 最小运行方式下相关计算

3.3.5 三相短路计算结果表

第4章 变压器继电保护的整定计算

4.1 变压器瓦斯保护

4.2 变压器差动保护

4.2.1 确定基本侧

4.2.2 计算差动保护一次侧的电流

4.2.3 差动继电器基本侧动作电流

4.2.4 确定差动继电器个绕组的匝数

4.2.5 确定非基本侧平衡线圈匝数

4.2.6 初步确定短路线圈的抽头

4.2.7 灵敏度校验

4.3 变压器过电流保护 4.3.1 启动电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定

4.3.2 继电器动作电流

4.3.3 灵敏度校验

4.4 过负荷保护

4.4.1继电器动作电流整定计算，按躲过变压器额;

4.4.2动作时限的整定，按躲过允许的短时最大负;

4.5冷却风扇自启动

4.5.1整定计算

4.5.2继电器动作电流

第5章线路保护整定计算

5.135kV线路三段式电流保护计算

5.1.1 4.4.1 继电器动作电流整定计算，按躲过变压器额定电流整定

4.4.2 动作时限的整定，按躲过允许的短时最大负荷时间整定

4.5 冷却风扇自启动

4.5.1 整定计算

4.5.2 继电器动作电流 第5章 线路保护整定计算

5.1 35kV线路三段式电流保护计算

5.1.1 第一段无时限电流速断保护

5.1.2 第二段带时限电流速断保护

5.1.3 第三段过电流保护

5.2 10kV线路保护整定计算

5.2.1 电流速断保护整定

5.2.2 过电流保护整定计算

第6章 防雷与接地

6.1 变电所设备接地设计

6.2 防雷设计

6.2.1 防雷的基本概念

6.2.2 架空线的防雷的措施

6.2.3 变配电所的防雷措施

结论

56 致谢

第1章 绪论

1.1 国内外现状

电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。变电所是电力系统在实际运用中的重要组成部分，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。变电站是供电系统的枢纽，在生产和生活中占有特殊重要的地位。 电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好，便于扩建。但是电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖地域辽阔。因此，受自然条件、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、危害最大的是各种形式的短路。为此，需要安装各种形式的保护装置，用分层控制方式实施安全监控系统，对包括正常运行在内的各种运行状态实施监控，以确保电力系统安全正常且更好的运行。

数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。

展望继电保护的未来发展 继电保护技术发展趋势向计算机化，网络化，智能化，

保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引人注目的新趋势。

1.2 本设计的意义

本次毕业设计内容为35KV变电站的继电保护。本次设计的主要目的在于使学生整合大一至大四所学的知识，通过设计的手段从而达到检测学习情况目的。学习的最终目的就是结合实际将经验与创新应用于社会，为社会培养一个符合要求的高素质人才，体现了学校注重对学生理论加动手能力的培养、社会生产中对毕业生实际操作能力的必要要求。此次设计亦是对大学四年学习生涯的一个最终考察，对教学的一次验收，通过设计，可拓展自动化专业的知识，掌握相关工程规范，培养学生分析与解决实际问题的能力。

本次设计以35KV降压变电所为主要设计对象，在分析变电所主接线的构成和特点的基础上，确定保护的方式和类型;进行主变压器和10KV出线线路的继电保护设计、整定计算等;进行控制、计量等相关设计;按规范要求绘制保护原理配置图。

分析变电站的原始资料所给变电所的主接线，电压器台数、容量及型号，根据短路计算的结果，对变电所的一次设备进行选择和校验，同时完成出线电路的保护设计，最后进行有效的系统保护。 1.3 本设计主要工作

根据所给数据和系统图，分析和确定变压器以及出线的继电保护，绘制相关保护的原理配置图。进行相关的计算，包括一些阻抗计算、主变压器继电保护的配置以及线路继电保护的计算与校验的研究等。

第2章 本设计继电保护分析

2.1 继电保护概述

2.1.1 继电保护装置的定义

根据张保会、尹硕根主编《电力系统继电保护》，一般将电能通过的设备成为电力系统的一次设备，如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机以及其他用电设备等。对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，称为二次设备。继电保护装置就是能反映电力系统当中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

2.1.2 继电保护装置原理

电力系统运行时存在正常、不正常工作和故障三种运行状态，要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须“区分”电力系统的这三种运行状态，并且要“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而要进行“区分和甄别”，必须寻找电力元件再者三种运行状态下的可测量(继电保护主要测电气量)的“差异”，提取和利用这些可测参量的“差异”，实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。依据可测量电气量的不同差异，可以构成不同原理的继电保护。目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有：流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向;元件的运行相电压幅值、序电压幅值;元件的电压与电流的比值即“测量阻抗”等。 继电保护装置原理如下图

图2-1 继电保护装置原理图

(1) 测量比较元件

测量比较元件用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。根据需要继电保护装置往往有一个或多个测量比较元件。常用的测量比较元件有：被测电气量超过给定值动作的过量继电器，如过电流继电器、过电压继电器、高周波继电器等;被测电气量低于给定值动作的欠继电器，如低压继电器、阻抗继电器、低周波继电器等;被测电压、电流之间相位角满足一定值而动作的功率方向继电器等。

(2) 逻辑判断元件

逻辑判断单元根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型范围，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。

(3) 执行输出元件

执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息，发出警报或不动作。

2.1.3 继电保护的任务

继电保护的基本任务是 (1) 自动迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;

(2) 反映设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。

2.1.4 继电保护装置的基本要求

继电保护装置必须具备以下5项基本性能

(1) 可靠性

可靠性包括安全性和信赖性。所谓安全性，是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作。所谓信赖性，是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。

(2) 选择性

保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证

系统中无故障部分仍能继续安全运行;(3)速动性;能尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电;(4)灵敏性;对于其保护范围发生故障或不正常运行状态的反应能力;选择继电保护方案时，除设置需满足以上4项基本性能;2.2设计原始资料;本次毕业设计的主要内容是对35kV变电站的继电保;此次设计35KV变电站继电保护的电器主接线图，如;35;10KM;35;13K 系统中无故障部分仍能继续安全运行。

(3) 速动性 能尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性

(4) 灵敏性

对于其保护范围发生故障或不正常运行状态的反应能力。GB 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》中，对各类保护的灵敏系数都做了具体的规定，一般要求灵敏系数在1.2~2之间。

选择继电保护方案时，除设置需满足以上4项基本性能外，还应注意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费，还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。

2.2 设计原始资料

本次毕业设计的主要内容是对35kV变电站的继电保护设计，主要对其主变压器、出线线路进行继电保护设计，并进行整定校验，画出各保护的配置原理图。系统电源为35KV，变电站采用两台变压器，降压后输出6路10KV对数个工厂供电。 2.2.1 变电站电气接线图

2.2.2 相关设计基础数据

两台主变压器容量为2×31.5MVA，型号均为SL7-3150/35，YD11。其中一类负荷45%;二类负荷25%;三类负荷30%。 如下表2-1至2-3为短路电流表，表2-4为10KV出线线路电流互感器变比。

2.3 本系统工作状态分析 本设计35/10kV系统为双电源，35kV单母线分段接线，10kV侧单母线分段接线，所接负荷属一二类负荷居多。

2.3.1 电力变压器的故障状态分析

变压器故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路以及接地短路。油箱内部故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。对于变压器发生的各种故障，保护装置应能尽快地将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式;而变压器油箱发生相间短路的情况比较少。

2.3.2 变压器的不正常工作状态分析

变压器外部引起的过电流、负荷长时间超长时间超过额定电流容量引起的过负荷，风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会造成绕组和铁芯过热。此外，对于中性点不接地运行的星星接线变压器，外部接地短路时有可能造成中性点过电压，威胁变压器的绝缘;大容量变压器在过电压或低频率等异常运行等异常运行状况下会使得变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件的过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。 2.3.3 线路故障状态分析

本设计中的电力系统具有非直接接地的架空线路及中性点不接地的电力变压器等主要设备。就线路来讲，其主要故障为单相接地、两相接地和三相接地。

2.4 本设计继电保护设置 2.4.1 变压器继电保护装设置

变压器为变电所的核心设备，根据其故障和不正常运行的情况，从反应各种不同故障的可靠、快速、灵敏及提高系统的安全性出发，设置相应的主保护、异常运行保护和必要的辅助保护如下：

(1) 主保护：瓦斯保护(以防御变压器内部故障和油面降低)、纵联差动保护(以防御变压器绕组、套管和引出线的相间短路)。

(2) 后备保护：过电流保护(以反应变压器外部相间故障)、过负荷保护(反应由于过负荷而引起的过电流)。

(3) 异常运行保护和必要的辅助保护：冷却风机自启动(用变压器一相电流的70%来启动冷却风机，防止变压器油温过高)。 2.4.2 线路继电保护设置

根据线路的故障类型，设置相应的继电保护装置如下：

(1) 10kV负荷侧单回线出线保护，采用两段式电流保护，即电流速断保护和过电流保护。其中电流速断保护为主保护，不带时限，0s跳闸。

(2) 35kV 线路的保护，采用三段式电流保护，即电流速断保护、带时限电流保护与

过电流保护。其中电流速断保护为主保护，不带时限，0s跳闸。

2.5 本设计主要继电保护原理概述

(1) 10kV线路电流速断保护 根据短路时通过保护装置的电流来选择动作电流，以动作电流的大小来控制保护装置的保护范围;有无时限电流速断和延时电流速断，采用二相二电流继电器的不完全星形接线方式，本设计选用无时限电流速断保护。

(2) 10kV线路过电流保护

利用短路时的电流比正常运行时大的特征来鉴别线路发生了短路故障，其动作的选择性由过电流保护装置的动作具有适当的延时来保证，有定时限过电流保护和反时限过电流保护;本设计与电流速断保护装置共用两组电流互感器，采用二相二继电器的不完全星形接线方式，选用定时限过电流保护，作为电流速断保护的后备保护，来切除电流速断保护范围以外的故障，其保护范围为本线路全部和下段线路的一部分。

(3) 变压器瓦斯保护

利用安装在变压器油箱与油枕间的瓦斯继电器来判别变压器内部故障;当变压器内部发生故障时，电弧使油及绝缘物分解产生气体。故障轻微时，油箱内气体缓慢的产生，气体上升聚集在继电器里，使油面下降，继电器动作，接点闭合，这时让其作用于信号，称为轻瓦斯保护;故障严重时，油箱内产生大量的气体，在该气体作用下形成强烈的油流，冲击继电器，使继电器动作，接点闭合，这时作用于跳闸并发信，称为重瓦斯保护。

(4) 变压器纵联差动保护

是按照循环电流的原理构成。在变压器两侧都装设电流互感器，其二次绕组按环流原则串联，差动继电器并接在回路壁中，在正常运行和外部短路时，二次电流在臂中环流，使差动保护在正常运行和外部短路时不动作，由电流互感器流入继电器的电流应大小相等，相位相反，使得流过继电器的电流为零;在变压器内部发生相间短路时，从电流互感器流入继电器的电流大小不等，相位相同，使继电器内有电流流过。但实际上由于变压器的励磁涌流、接线方式及电流互感器误差等因素的影响，继电器中存在不平衡电流，变压器差动保护需解决这些问题，方法有

1) 靠整定值躲过不平衡电流。

2) 采用比例制动差动保护。

3)采用二次谐波制动;4)采用间歇角原理;5)用速饱和变流器;本设计采用较经济的BCH-2型带有速饱和变流器的;第3章短路计算;3.1短路计算的概念及其意义;短路是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接;造成短路的主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏、;3.1.1短路电流的危害;(1)短路时要产生很大的电动力和很高的温度，造成;(2)短路时短路电路中电压要骤降

4) 采用二次谐波制动。

5) 采用间歇角原理。

6) 用速饱和变流器。

本设计采用较经济的BCH-2型带有速饱和变流器的继电器，以提高保护装置的励磁涌流的能力。

第3章 短路计算

3.1 短路计算的概念及其意义

短路是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。短路后，短路电流比正常电流大很多，有时可达十几千安至几十千安。 造成短路的主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏、工作人员误操作、动物或植物跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间。

3.1.1 短路电流的危害

(1) 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，造成元件和设备损坏。

(2) 短路时短路电路中电压要骤降，严重影响其中电气设备的正常运行。

(3) 短路会造成停电损失并影响电力系统运行的稳定性。

(4) 不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰。

由于短路的后果十分严重，因此必须设法消除可能引起短路的一切因素;同时需要进行短路电流计算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。

在三相系统中，可能发生三相短路、两相相间短路、两相接地短路、单相接地短路。其中三相短路属于对称性短路。

若系统容量相对于输配电系统系统中某一部分的容量大很多时，可以把该系统看做无限大容量电力系统当该部分发生负荷变动甚至短路时，系统馈电母线上的电压能基本维持不变，或者系统电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5%-10%，或者系统容量大于该部分容量的50倍时，可将电力系统视为无限大容量电力系统。

将电力系统视为无限大容量的电源在计算系统发生三相短路的电流时更苛刻，所以通常的短路计算都是建立在将系统视为无限大容量电力系统的基础上。

3.1.2 短路计算的目的 (1) 分析短路时的电压、电流特征。

(2) 验算导体和电器的动、热稳定以及确定开关电器所需开断的短路电流及相关参

数。

短路计算方法分为欧姆法和标幺制法。欧姆法又称有名单位制法，各物理量均以实际值参与计算;标幺制法又称相对单位制法，任一物理量的标幺值为该物理量的实际值与所选定的基准值的比值。

由于三相短路电流计算对设计选型及设备校验具有重要意义，本设计将对其进行着重研究。

3.1.3 短路计算的计算步骤

(1) 取功率基准值SB，并取各级电压基准值等于该级的平均额定电压，即UB?Uav;

(2) 计算各元件的电抗标幺值。并绘制出等值电路;

(3) 网络化简，求出从电源至短路点之间的总电抗标幺值X?*;

(4) 计算出短路电流周期分量有效值(也就是稳态短路电流)，再还原成有名值;

(5) 计算出短路冲击电流和最大短路电流有效值;

(6) 按要求计算出其他量。

3.2 电力系统的最大和最小运行方式定义

电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系统参数的变化。短路电流的大小与系统的运行方式有很大关系，在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时，往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。

最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。

最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。

最大、最小运行方式用等值电抗表示时，分别对应于系统最小和最大电抗。系统最小和最大电抗是短路电流计算的重要参数。

3.3 短路计算

3.3.1 系统等效电路简图

图3-1 变电站系统等效图

3.3.2 基准参数的选定

本设计中选SB=100MVA，UB=Uav，

那么35kv侧UB1=37kv，10kv侧UB2=10.5kv。

IB1=SB=1.56kA UB1 本设计短路计算中均采用标幺值。 3.3.3 最大运行方式下相关计算 SB=5.5kA UB2 3.3.4最小运行方式下相关计算;根据系统最小和最大运行方式的定义，最小运行方式，;由于原始资料中未给出C1和C2的短路容量，所以X;最小运行方式下，系统等效图如下;图3-4最小运行方式等效图;在本假设前提下，C2停运，所以仅考虑C1单独运行;X2m*=X1*X?1.m*=X7*;(1)35kV母线上短路电流(k1点);k1点短路电流的周期分量，冲击电流及短

3.3.4 最小运行方式下相关计算

根据系统最小和最大运行方式的定义，最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。

由于原始资料中未给出C1和C2的短路容量，所以X1*、X2*未知，X7*、X8*也未知。但可以确定的是在最小运行方式下，其中C1或C2其中一个停运。我们不妨假设，则此时C2停运，根据此假设，可得最小运行下X7*>X8*(假设X8*>X7*也是一样的)的系统图。

最小运行方式下，

在本假设前提下，C2停运，所以仅考虑C1单独运行的结果 设系统最小运行方式阻抗为X2m*，则X2m*= X1* X?1.m*=X7* 冲击电流;(3)(3);1.74=4.437kAish3.6.m=2.5;最大短路电流有效值;(3)(3);1.74=2.63kAIsh3.6.m=1.51;短路容量;(3)(3);SASk3.6.m=I~3.6.m*×B=31.;3.3.5三相短路计算结果表;表3-1最大运行方式下三相短路电流计算结果;表3-2最小运行方式下三相短路短路电流计算 对于本次设计的变压器有容量较小的特点，宜选用多匝数的C—C抽头。但短路线圈匝数的选定还与电流互感器的型号有关，具体的匝数选定是否合适，要经过变压器的空载试验再确定。

4.2.7 灵敏度校验

4.4过负荷保护;图4-4变压器过负荷保护原理图;4.4.1继电器动作电流整定计算，按躲过变压器额;Iset?1.05?1817Krel=5.61A;选用DL-11/6型电流继电器，其动作电流的整定;4.4.2动作时限的整定，按躲过允许的短时最大负;一般此时间取9~15s，本设计取10s;4.5冷却风扇自启动;4.5.1整定计算;

4.4 过负荷保护

4.4.1 继电器动作电流整定计算，按躲过变压器额定电流整定

选用DL-11/6型电流继电器，其动作电流的整定范围为1.5～6A，故动作电流整定值为6。

4.4.2 动作时限的整定，按躲过允许的短时最大负荷时间整定

一般此时间取9~15s，本设计取10s。

4.5 冷却风扇自启动

4.5.1 整定计算

4.5.2 继电器动作电流

即当继电器电流达到3.18A时，冷却风扇自启动。 考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/6型电流继电器，其动作电流的整定范围为1.5～6A，故动作电流整定值为4A。

第5章 线路保护整定计算

5.1 35kV线路三段式电流保护计算

5.1.1 第一段无时限电流速断保护

(2) 继电器动作电流

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流的整定范围为12.5～50A，故动作电流整定值为13A。

(3) 第一段的灵敏性通常用保护范围的大小来衡量，根据本设计的数据，按线路首端(K1点)短路时的最小短路电流校验灵敏系数。

满足要求;5.1.2第二段带时限电流速断保护;

5.1.2 第二段带时限电流速断保护

图5-3 35kV线路带限时电流保护

(2) 计算10kV线路第二段一次侧动作电流

(3) 在线路首端(d2点)短路

(4) 继电器动作电流

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为7A。 (5) 保护的动作时限应t2与t1配合

选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.3 s。 5.1.3 第三段过电流保护

(1) 整定计算

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为7A。

(3) 过电流保护应分别按本线路末端(d2点)及下一线路末端(d3点)短路时的最小短路电流校验灵敏系数。

(4) 保护的动作时限t3应与t2配合

选用DS-112型时间继电器，其时间调整范围为0.25～3.5s。

满足要求。

5.2 10kV线路保护整定计算

5.2.1 电流速断保护整定

(1) 基准参数选定

SB=100MVA，UB=Uav 则 10kV侧

UB=10.5kV (2) 计算方法 按躲过配变低压侧母线最大三相短路电流，具体做法是选择一个最大容量配变，如有多个最大容量配变则选择距出线断路器最近者。

各线路的整定计算如下 (1) 线路L1 1) 一次侧动作电流整定计算

2) 继电器动作电流

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为10A。

3) 保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 满足要求。

4) 由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。

(2) 线路L2 1) 一次侧动作电流整定计算

2) 继电器动作电流

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流的整定范围为12.5～50A，故动作电流整定值为13A。

3) 保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 满足要求。 4) 由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。

(3) 线路L3 1)一次侧动作电流整定计算

2) 继电器动作电流

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流的整定范围为12.5～50A，故动作电流整定值为15A。

3) 保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 满足要求。

4) 由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流的整定范围为12.5～50A，故动作电流整定值为19A。

3) 保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 4) 由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/50型电流继电器，其动作电流的整定范

围为12.5～50A，故动作电流整定值为13A。 3) 保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 4)由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为10A。

3) 保证系统最大运行方式下开关出口三相短路时灵敏度不小于1 4) 由于其动作时间为0s，为防止其在线路上管型避雷器放电时误动，电流速断保护的动作时间带有0.06~0.08秒的延时。

5.2.2 过电流保护整定计算

过电流保护又称为电流保护III段，其整定原则为躲过最大的负荷电流，本设计选

Ⅲ

取各线路的额定电流，其一次侧动作电流为Iset 对各线路分别进行计算 (1) 线路L1 1) 整定计计算式

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范

围为5～20A，故动作电流整定值为6A。

2) 保护的动作时限t2应与t1配合

考虑到变电所10kV出线保护最长动作时间为1.5s，故选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.5 s。 (2) 线路L2 1) 整定计计算式

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为7A。

2) 保护的动作时限t2应与t1配合

考虑到变电所10kV出线保护最长动作时间为1.5s，故选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.5 s。

(3) 线路L3 1) 整定计计算式

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型;2)保护的动作时限t2应与t1配合;t2?t1?△t?0.5s;考虑到变电所10kV出线保护最长动作时间为1.5;(4)线路L4;1)整定计计算式;ⅢIset?KrelIL.max1.25?90?;式中Kre—l可靠系数，本设计取1.25;;

继电器动作电流

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为7A。

2) 保护的动作时限t2应与t1配合

考虑到变电所10kV出线保护最长动作时间为1.5s，故选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.5 s。

(4) 线路L4 1) 整定计计算式 考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为7A。

2)保护的动作时限t2应与t1配合

考虑到变电所10kV出线保护最长动作时间为1.5s，故选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.5 s。

(5) 线路L5 1) 整定计计算式

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/10型电流继电器，其动作电流的整定范围为2.5～10A，故动作电流整定值为5A。

2) 保护的动作时限t2应与t1配合

考虑到变电所10kV出线保护最长动作时间为1.5s，故选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.5 s。

(6) 线路L6 1)整定计计算式

考虑到系统发展时仍能适应，选用DL-11/20型电流继电器，其动作电流的整定范围为5～20A，故动作电流整定值为6A。

2) 保护的动作时限t2应与t1配合

考虑到变电所10kV出线保护最长动作时间为1.5s，故选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.5 s。 第6章 防雷与接地

6.1 变电所设备接地设计

电气设备的某部分与大地之间作良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。工作接地是指：为了保证人身安全，防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地，例如电源的中性点接地，防雷装置的接地等。各种工作接地有各自的功能。例如防雷接地是为了对地泄放雷电压，实现防雷保护的要求。

无论是工作接地还是保护接地，都是经过接地装置与大地连接，接地装置包括接地体和接地线两部分。若待设计变电所为长方形，则接地网也可取为长方形，若取直径为48mm，长为250cm的钢管作接地体，埋深0.8m,接地体之间连接一般用镀锌扁钢，应保证接地地电阻R≤4Ω。接地线是连接接地体和电气设备接地部分的金属部分的金属导体，一般接地采用截面积不小于4mm×12mm的扁钢，直径不应小于6mm的圆钢。

6.2 防雷设计

6.2.1 防雷的基本概念

在电气线路或电气设备上出线的超过正常工作电压要求的电压，称为过电压。它可分为内部过电压和雷电过电压。根据运行经验表明：内部过电压一般不会超过系统正常运行时相对地(即单相)额定电压的3-4倍。因此对电力系统和电气设备绝缘的威胁不是很大。而雷电过电压又称为大气过电压，也叫外部过电压，它是由于电力系统中的设备，线路和建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高达一亿伏，其电流幅值可高达几十万安，因此对供电系统危害极大，必须加以防护。雷电过电压有两种基本形式：直击雷和间接雷击。还有一种就是沿着架空线路或金属管道侵入变电所或其他建筑物。这种雷电过电压称为侵入波过电压。 常用的防雷设备有

(1) 接闪器：是专门用来接受直接雷击的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针。闪的金属线称为架空地线，接闪的金属带称为避雷带。

(2) 避雷针：它的功能实质上是引雷作用，所以避雷针的实质是引雷针，它把雷电流引入地下，从而保护了线路，设备和建筑物等。避雷针的保护范围，以它能够防护直接雷的空间来表示。现行国家标准GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》则规定采用

IEC推荐的“滚球法”来确定。

(3) 避雷线：它一般采用不小于35平方毫米的镀锌钢绞线，架设在架空线路的上方，以保护架空线路或其他物体免遭受直接雷击。由于避雷线既是架空又要接地，因此它又称为架空地线。

6.2.2 架空线的防雷的措施

(1) 架设避雷线：这是防雷的有效措施，但是造价高，因此在66kV及以上的架空线路上才沿全线架设。35kV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设。而10kV及以下的架空线路上，一般不装设避雷。

(2) 提高线路本身的绝缘水平，在架空线路上，可采用木横担，瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10kV及以下架空线路防雷的基本措施之一。

(3) 利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线。由于3-10kV的线路是中性点不接地的系统，因此可在三角形排列的顶线绝缘子上装设保护间隙。

(4)装设自动重合闸装置，线路上因雷击放电造成线路电弧短路，会引起线路断路器的跳闸，但断路器跳闸后的电弧会自动熄灭。 6.2.3 变配电所的防雷措施

(1) 装设避雷针：室外配电装置应装设避雷针来防护直击雷。如果变配电所处在附近更高的建筑物上的防雷设施的保护范围之内或变配电所本身为车间内型，则不再考虑直击雷的防护。独立的避雷针宜设独立的接地装置。在非高土壤地区，其工频接地电阻Re≤10Ω。独立的避雷针及其引下线与变配电所装置在空气中的水平间距不得小于5m。独立避雷针的接地装置与变配电所主接地电网分开时，则它们在地中的水平间距不得小于3m。这些规定都是为了防止雷电过电压对变配电所装置进行反击闪络。

(2) 装设避雷线: 对于35kV及以上的变配电所架空线路上，架设1-2km的避雷线，以消除一段进线上的雷击闪络，避免其引起的雷电侵入波对变配所电气装置的危害。

(3)装设避雷器：用来防止雷电侵入波对变配电所电气装置特别是对主变压器的危害。高压架空线的终端杆阀式或排气式避雷器。如果进线是具有一段引入电缆的架空线，则架空线路终端装设的避雷器应与电缆头处的金属外皮相连并且一同埋地。每组高压母线上均应装设阀型避雷器。对于3-10kV配电变压器低压中性点不接地时，应在中性点装设击穿保险器。变压器两侧的避雷器应与变压器中性点及金属外壳一同接地。

结论;毕业设计是对我大学四年学习成果的一次考核和总结，;这次设计涉及到很多知识，有些我学习过但遗忘了，有;在毕设过程中，同学们也给了我不少帮助，设计上遇到;在本次毕业设计中我主要进行了短路的一些相关计算、;时间一晃即过，大学四年的学习生涯即将画上句号，在;致谢;我的毕业设计是在毕效辉老师的指导下完成的;衷心感谢评阅论文和参加答辩的各位专家，最后我要感;参考文

结 论

毕业设计是对我的一次考核和总结，在这历时几个月的毕业设计中我通过自己的学习和毕老师的细心指导，抱着虚心严谨的态度，终于将毕业设计顺利完成。

这次设计涉及到很多知识，有些我学习过但遗忘了，有些我还没有学习到，所以本次设计相当于我把关于继电保护的知识再次系统自习了一遍，当然，这其中更少不了我的毕业设计指导老师毕老师的耐心指导，在接下来的设计工作中我才能有了明确的认识，把握了设计的基本方向。但毕竟我对继电保护的认识还有很多欠缺，在计算、分析的过程中走了不少弯路，效率也降低了。比如在一些原理图的制作上，因为不是很熟悉，所以颇费了一些功夫。

在毕设过程中，同学们也给了我不少帮助，设计上遇到的问题我们互相探讨，俗话说三个臭皮匠顶个诸葛亮，同一个问题不同人有不同的解决方法，我们可以择其优，这样不仅都拓宽了思路和知识面，做起事来效率也高了很多。

在本次毕业设计中我主要进行了短路的一些相关计算、变电所线路以及变压器继电保护方案的选择、继电保护的整定计算及校验等。由于本人知识面还不够全面，加上时间仓促，设计中难免有错误和不足之处，还请大家批评指导。

时间一晃即过，大学四年的学习生涯即将画上句号，在这大学最后一次设计中，我再次感谢给予我帮助的老师同学和朋友们。

致 谢

我的毕业设计是在李老师的指导下完成的。他不仅是我首先应该感谢的人，更是我应该敬重的一个好老师。在长达几个月的毕业设计中，李老师带病坚持为我们做毕业设计的指导，感动之余更多的是对李老师对工作认真、对学生负责态度的敬佩。同时也感谢在本次设计中为我提供帮助的同学们，有了你们的帮助我的毕业设计在能够更加以顺利完成。

衷心感谢评阅论文和参加答辩的各位专家，最后我要感谢对我培养。

第三篇：35KV变电站

关于35KV变电站改造前准备工作的申请

矿领导：

35KV变电站改造在即，急需解决以下事项：

1、间隔维护合同。

2、做定值计算(如何解决)。

3、35KV变电站全站的高压试验和保护试验。

请领导予以解决为盼

35KV变电站2014年4月30日

第四篇：35kV变电站全站失电事故的分析处理

35kV全站停电，是配电网中后果最为严重的事故之一，它的危害主要是影响对用户的正常供电，停电面积大，后果严重。因此，应加强对35kV变电站全站停电事故的分析，并采取对应的防范措施，避免类似事故的发生，具有重要意义。

1 事故经过

35kV泖港变电站采用内桥接线方式，2台主变压器容量分别为10000kVA，10kV系统为中性点不接地系统，单母线分段运行。其简化一次接线图见图1。泖港站正常运行时万厍3662供1号主变压器及10kV一段母线;隐泖173供2号主变压器及10kV二段母线;35kV分段自切和10kV分段自切均在投运状态。

图1 35kV泖港变电站一次接线图

2006年5月3日14时38分，调度SCADA报警，35kV泖港站2号主变压器过流动作，2号主变压器10kV断路器、隐泖173断路器跳闸，10kV分段断路器合上，1号主变压器过流动作，1号主变压器10kV断路器、万厍3662断路器跳闸，全站失电。

2 事故原因分析

2.1 继电保护配备

10kV出线保护：前加速、反时限过电流及一次自动重合闸;

主变压器保护：差动、过流保护动作于断路器跳闸;瓦斯上、小瓦斯上、小瓦斯下(信号)、温度高、压力释放、过负荷保护动作于信号。泖港站1#、2#主变压器继电保护整定值，过流为6A、1.5s，电流互感器为300/5。

35kV、10kV分段断路器装有自切装置。泖港站10kV分段自切后加速整定值为：6A、0.2s，动作于10kV分段断路器跳闸，延时返回时间为0.8s，电流互感器为600/5。

10kV分段自切，如图2所示，当一段母线失电，同时确认另一侧作为备用电源的母线有电，且电源断路器合上的情况下，经一定延时跳开失电母线的电源断路器。在备用自投装置出口跳开失电母线电源断路器，并确认断路器在跳闸位置时，分段断路器方可合闸。备用自投装置设有后加速保护功能，在自切动作分段合闸后瞬时投入，并经一段时间自动退出。后加速保护在备用自投动作后，备用电源投于故障时经延时跳分段断路器，同时闭锁分段断路器合闸回路。10kV自切后加速过流按最小运行方式下，母线相间故障有2倍整定值;后加速动作时间一般取0.2~0.3s;后加速开放时间取0.8～2.0s。

图2 10kV分段自切结构图

2.2 保护动作分析

1#主变压器、2#主变压器过流动作，几乎在一瞬间同时发生，所以这两套保护动作的先后顺序是正确处理事故的关键。仔细查看调度SCADA报警事件的记录时间，确定继电保护顺序是2#主变压器先发生过流动作，引起2#主变压器10kV、隐泖173断路器跳闸，导致10kV二段母线失电，接着10kV自切低压启动、有压鉴定，合上10kV分段断路器，后加速未动作，而后1#主变压器断路器也过流动作掉闸，导致全站失电。

结合主变压器保护和自切动作原理的分析，通过对变电站一次设备检查后，可以排除差动保护范围内套管及其引出线上的发生故障，判断故障点基本位于10kV二段母线、断路器或者10kV出线上。

泖港站事故发生后经对线路特巡发现，10kV泖2服饰线1#～2#杆之间导线有弧光放电痕迹，三相导线有多处弧光放电点，3#杆A相搭头被冲断。经查是当地居民在线路旁燃放爆竹烟花导致相间短路。对站内设备检查后发现，泖2服饰线A、C相电流继电器电流接线端铜杆在安装时位置略高，造成平垫圈与接线箱顶部箱眉上沿接触，导致电流互感器到继电器接线桩后，电流不能流向继电器线圈，DGL电流继电器出口不动作，泖2服饰断路器拒动，引起泖港站2#主变压器过流动作，主变压器高低压侧断路器跳闸，10kV分段自切成功。事后对10kV分段自切装置SEL351GS故障录波记录进行分析，在10kV分段断路器合闸后的后加速开放0.8s时间内，未出现故障电流，因此自切后加速未动作;而后又出现过3次故障电流，最后一次的故障持续了1.6s，引起1#主变压器过流动作，主变压器高低压侧断路器跳闸，导致10kV一段、二段母线失电。

3 调度事故处理

调度处理事故时，根据继电保护动作情况正确判断故障点区域，然后隔离故障点，尽快恢复正常设备供电。

变压器过流保护动作跳闸，检查出线断路器保护动作而断路器未跳闸，则应拉开该出线断路器，然后试送变压器;如出线断路器保护均未动作，则应拉开全部出线断路器，并检查母线范围有无故障，若无故障，则可试送变压器，试送成功后，再逐路试送全部出线(试送前应先停用重合闸)。根据上述原则，在未查明故障原因时，调度应尽快采取措施恢复无故障设备的供电，事故处理具体步骤：

•停用35kV、10kV分段自切，到站内先把35kV、10kV分段自切小断路器从投入切除到解除位置，消除事故处理过程中自切误动的机会;

•现场运行人员记录并向调度报变电站内断路器动作情况、光字牌及仪表变化，复归信号，复置断路器;

•巡视检查1#主变压器回路和2#主变压器回路，重点检查2#主变压器10kV断路器以下部分，包括母线，出线断路器;

•拉开10kV分段断路器，试送1号主变压器和10kV一段母线，恢复站用电;

•试送2#主变压器和10kV二段母线，如果已经发现保护拒动或者断路器拒动的出线断路器，则拉开该出线断路器，试送2#主变压器和10kV二段母线，恢复其他出线供电;如果未发现保护拒动或者断路器拒动的出线断路器，则将10kV二段母线所有出线断路器改为热备用(先停重合闸)，2#主变压器和10kV二段母线试送成功后，再逐路试送全部出线，遇到2#主变压器过流动作后，拉开该路出线断路器，然后重新试送2#主变压器和10kV二段母线，恢复其他出线正常运行;

•最后将故障断路器或线路改为检修，对故障出线进行检查巡视，直到排除故障后，恢复送电为止。

4 事故暴露问题和对策

10kV架空出线外损故障，断路器保护未动作造成2号主变压器过流动作，又造成全站失电，此次事故暴露出的问题主要为：

•设备安装中存在的隐患，造成10kV线路断路器拒动，扩大了故障范围;

•设备调试、校验、验收存在不规范、不仔细，没有把好安全关。

应该采取的对策措施：

•加强电磁型继电器接线桩头与箱体外壳的安全距离检查;

•继保校验时，能进行关门的校验项目必须关好保盘门后校验;

•加强电力设施反外损事故的工作管理，通过宣传增强市民保护电力设施的意识。

第五篇：35KV变电站设计

成人高等教育毕业设计

题目：35kV箱式变电站设计 摘要

在我国目前箱式变电站使用的广泛、各行各业都在使用，箱式变电站又称户外成套变 电站，

即将高压受电、 变压器降压、

低压配电等功能有机地组合在一起， 安装在一个防潮、

防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化， 全封闭运行，特别适用于负荷集中的经济开发区、工厂、矿山、住 宅

小区等城市 公用设

施，用户可根

据不同的使用条件、负荷等级选 择箱式变 电站。

关键词：

箱式变电站;一次系统，二次系统、设计、选型。

目录

Ⅱ

第一章

引言

第二章

箱式变电站的类型、结构与技术特点 2.1 箱式变电站的类型

2 2.3 箱式变电站的箱体要求

3 第三章 35kV 箱式变电站的总体结构设计

·

4 3.1 箱式变电站对主接线的基本要求

· ·

4 3.2 主接线的选择

4 3.3 高压接线方式

5 3.4 箱式变电站箱体的确定

·

5 3.5 变压器的散热处理

5 3.6 箱式变电站总体布置

·

5 第四章 35KV 箱式变电站一次系统设计与设备选型

· ·

6 4.1 一次系统设计 6 4.2 箱式变电站设备选型应注意的方面

· · ·

6 4.3 设备选型的基本原理

6 4.4 高压一次设备的选型

·

7 4.5 低压一次设备选型 7 4.6 高压熔断器的选择

7 4.7 开关柜的选型

7 第五章 35kV 箱式变电站二次系统设计

·

8 5.1 二次系统的定义及分类

·

8 5.2 电气测量仪表及测量回路

· · ·

8 5.3 二次系统设计

·

8 5.4 断路器控制与信号回路

9 5.5 控制回路设计

·

10 结论 ·

11 参考文献

·

结

论

第一章

引

言

随着我国经济的发展、工业经济集中开发区、工厂、矿山机电的发展，要求高压 直接进入负荷中心， 形成高压受电 --- 变压器降压 --- 低压配电的供电格局， 所以供配

电要向节地、节电、紧凑型、小型化的方向发展，箱式变电站 ( 简称箱变 ) 正是具有这

些特点的最佳产品，因而在矿山电网中得到广泛应用。

箱式变电站外壳采用钢板或者合金板， 配有双层顶盖， 隔热性好。 外壳及骨架全 部经过防腐处理，

具有长期户外使有的条件。

外形及色彩可与环境相互协调一致。 安

装方便。 箱变高压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。 发生一相熔断器熔断时， 用熔

断器的撞针使负荷开关三相同时分闸， 避免缺相运行。

低压侧采用负荷开关加限流熔

断器保护，自动空气开关欠电压保护或过电流保护就会动作，低压运行不会发生。

第二章

箱式变电站的类型、结构与技术特点

2.1 箱式变电站的类型

箱式变电站有美式箱式变电站和欧式箱式变电站。 美式预装式变电站在我国叫做 “预装式变电站”或“美式箱变”

，它将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低 连线置于一个共同的封闭油箱内， 构成一体式布置。

用变压器油作为带电部分相间及

对地的绝缘介质。同时，安装有齐全的运行检视仪器仪表，如压力计，压力释放阀， 油位计，油温表等。欧式预装式变电站以前在我国习惯称为“组合式变电站” ，它是

将高压开关设备、

配电变压器和低压配电装置布置在三个不同的隔室内， 通过电缆或

母线来实现电气连接。

2.2 箱式变电站的技术特点

箱式变电站的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成的， 可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。 低压室由低压空气开关、 电流互感器、 电流表、

电压表等组成的。

箱式变中的电器设备元件， 均选用定型产品， 元器件的技

术性能均满足相应的标准要求。 各电器元件之间采用了机械联锁， 各电器元件都安装

结

论

在有足够强度和刚度的结构上， 以便于导线的连接。 操作采用电动方式， 不需另配电 源，由 TV 引出即可。另外箱式变还都具有电能检测、显示、计量的功能，并能实现 相应的保护功能，

还设有专用的接地导件， 并有明显的接地标志。 此外为适应户外工 作环境，

箱式变电站的壳顶一般都采用隔层结构， 内装有隔热材料， 箱体底部和各室

之间都有冷却进出风口，

采用自然风冷和自动控制的强迫风冷等多种形式， 以保证电

气设备的正常散热，具有防雨、防尘、防止小动物进入等措施。目前，国内生产的箱 式变的电压等级：高压侧为 3 ～ 35kV 、低压侧为 0.4 ～ 10kV 。

箱式变电站有如下特点：

(1) 技术先进安全可靠

箱体部分采用目前国内领先技术及工艺， 外壳一般采用镀铝锌钢板， 框架采用标

准集装箱材料及制作工艺， 有良好的防腐性能，

箱体内安装空调及除湿装置， 设备运

行不受自然气候环境及外界污染影响，

可保证在-40℃～+40℃的恶劣环境下正常运 行。

箱体内一次设备采用单元真空开关柜、 干式变压器、 干式互感器、 真空断路器 ( 弹

簧操作机构 ) 等技术领先设备，产品无裸露带电部分，为全绝缘结构，完全能达到零 触电事故，

全站可实现无油化运行， 安全性高，

二次采用微机综合自动化系统， 可实

现无人值守。

(2) 工厂预制化

设计时，只要设计人员根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备 的设计，

就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号， 所有设备在工厂一次安装、 调试

合格，真正实现变电所建设工厂化，缩短了设计制造周期;现场安装仅需箱体定位、 箱体间电缆联络、 出线电缆连接、 保护定值校验、

传动试验及其它需调试的工作， 整

个变电站从安装到投运大约只需 5 ～ 8 天的时间，大大缩短了建设工期。 。

( 3) 组合方式灵活

箱式变电站由于结构比较紧凑， 每个箱体均构成一个独立系统， 这就使得组合方 式灵活多变。

(4) 占地面积小。

(5) 投资省、见效快

箱式变电站较同规模综自变电站减少投资 40 %～ 50 %。

2.3 箱式变电站的箱体要求