摘
着社会现代化建设飞速发展年城市电网建设力度加区电压等级变电建设已成电力行业中非常重项建设发挥着重作
毕业设计文60KV降压变电电气部分初步设计保证供电性次性满足远期负荷求远期负荷规划进行设计建设保证变电够长期供电
根毕业设计务书求综合学专业知识变电设计等书籍关容设计程中完成10KV出线选择功补偿变选择电气接线拟定短路计算变压器继电保护电气设备选择配电装置规划防雷保护规划等工作期间遇种种问题均通反复较验算请教老师解决毕业设计文设计说明书设计计算书套图纸（电气接线图防雷保护图）组成容较详细扩建定参考价值
关键词：变压器继电保护短路计算设备选择
Abstract
With the developing of the societythe power network construction is expanding in the city in recent years The construction of every substation has been essentional engineering during the electric power
Construction in the urban It programs an important effect in the developing changing society
This graduate design thesis is a 60 KV declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps designFor the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented longterm burthen carries according to the forward the programming proceeding design developments from but guarantee to change to give or get an electric shock can longterm dependable power supply
Design the request of the mission book according to the graduate synthesize a programming for learning profession knowledge and s changing giving or get an electric shock the designed waiting dog's ear relevantly contents designing in the process completing lord changing choice electricity lord connecting linear draw up short circuit computing electricity equipments choosing going together with electricity equiping after give or get an electric shock the protection with the programming of the automatic device with defend protective programming in thunder etc main workHere period all kinds problems that meet all passes to compare check to calculate again and again and ask the can solution in teacherGraduate to design the thesis from design the manual design calculation book a set of diagrams paper( the electricity lord connects the line diagram total flat surface arranges the diagram and go together with electricity equip cross section diagram defend thunder protection diagram) constituteThe contents is more detailed to from now on extend to consults certainly value
Key words：Main transformer relay protection Short circuit calculationThe choice of the equipments
目 录
第1章 绪 1
第2章 负荷分析计算 2
21 负荷分类定义 2
22 标准件厂10kV出线分析计算 2
221 电阻计算 3
222 功功率计算 3
223 电抗计算 3
224 功损耗功损耗 3
23 机械加工厂10kV出线 4
231 电阻计算 4
232 功功率计算 4
233 电抗计算 4
234 功损耗功损耗 5
24 农药厂10kV出线 5
241 电阻计算 6
242 功功率计算 6
243 电抗计算 6
244 功损耗功损耗 6
25 汽车厂10kV出线 6
251 电阻计算 7
252 功功率计算 7
253 电抗计算 7
254 功损耗功损耗 8
26 粮食加工厂10kV出线 8
261 电阻计算 8
262 功功率计算 9
263 电抗计算 9
264 功损耗功损耗 9
27 玩具厂10kV出线 9
271 电阻计算 10
272 功功率计算 10
273 电抗计算 10
274 功损耗功损 10
28 电气开关厂10KV出线 11
281 电阻计算 11
282 功功率计算 11
283 电压计算 12
284 功损耗功损耗 12
29 铝制品厂10KV出线 12
291 电阻计算 13
292 功功率计算 13
293 电抗计算 13
294 功损耗功损耗 13
210 汽水厂10kV出线 13
2101 电阻修正 14
2102 功功率计算 14
2103 电压损耗 14
2104 功损耗功损耗 15
211 水泥厂10kV出线 15
2111 电阻修正 15
2112 功功率计算 16
2113 电压损耗 16
2114 功损耗功损耗 16
212 负荷侧功功率功功率视功率计算 16
第3章 变压器台数容量补偿确定 18
31 变压器选择 18
32 计算功率数 19
33 静电补偿电容器选择 20
第4章 电气接线 21
41 电气接线说明 21
42 接线设计原 21
43 接线设计基求 21
431 性 22
432 灵活性 22
433 济性 22
44 电气接线选择 22
441 单母线接线 23
442 单母线分段 23
443 桥接线： 24
444 外侨接线： 25
445 母线接线方式选择 25
第5章 短路电流计算 26
51 短路电流计算目 26
52 短路电流计算时般规定 26
53 短路程分析 26
54 计算步骤 27
55 短路电流计算方法 27
56 短路电流计算 29
第6章 电气设备选择校验 32
61 高压电气选择般求 32
611 般原 32
612 技术条件 32
613 环境条件 33
614 环境保护 34
62 断路器选择 35
621 高压侧断路器选择 35
622 变压器10入口处断路器母联断路器选择 36
623 10出线断路器选择 37
63 隔离开关选择 37
631 高压侧隔离开关选择 37
632 变压器10出口隔离开关母联隔离开关选择 38
64 互感器选择 40
641 母线电压互感器选择 40
642 60高压侧电压互感器选择 40
65 电流互感器选择 40
651 60侧电流互感器选择校验 40
652 变压器10出口母线母联断路器回路电流互感器选择 41
653 10KV出线架空线电流互感器选择 42
66 避雷器选择 43
661 避雷器保护原理 43
662 避雷器求 43
663 避雷器分类 43
67 开关柜选择 43
68 汇流母线选择校验 45
681 母线材料类型分布方式截面选择 45
长期工作电流法选择母线截面 45
第7章 变压器继电保护设计 47
71 变压器电流保护 47
72 变压器电流速断保护 48
73 变压器差动保护 49
731 差动保护基原理 49
732 变压器差动保护中衡电流减少措施 49
733 变压器接线引起衡电流消措施 49
734 变压器励磁涌流引起衡电流减措施 50
735 变压器差动保护动作电流整定 50
736 差动保护整定计算 51
第8章 防雷保护设计 53
81 雷电危害 53
82 防雷保护装置 53
83 避雷针确定 53
第9章 结 55
参考文献 56
致 谢 57
附 录 58
第1章 绪
电社会义建设民生活缺少重源电力工业国民济中占十分重位电发电厂供考虑济原发电厂建动力资源较丰富方方常远离中性城市工厂企业样需远距离输送升降压变电进行转接进步电分配户生产企业
毕业设计文东陵区二次变电电气部分设计求设计变电长期负荷供电设计程中遵循国家法律法规贯彻执行国家济建设方针政策基建设程序运系统工程方法全局出发正确处理生产生活安全济等方面关系实行资源综合利节约源生产工艺设备体工程做适先进
述原基础明确设计目逐步完成10kV出线选择功补偿变选择电气接线拟定短路电流计算电气设备选择变压器继电保护防雷保护规划绘制图纸等工作形成较完整文
设计工作工程建设关键环节做设计工作工程建设工期质量投资费建成投产运行安全性生产综合济效益起着决定性作设计程中通参考系列相关书籍指导教师耐心帮助圆满完成设计务表示衷心感谢
第2章 负荷分析计算
21 负荷分类定义
级负荷：中断供电造成身伤亡重设计损坏难挽回带极政治济损失者属级负荷级负荷求两独立电源供电
二级负荷：中断供电造成设计局部破坏生产流程紊乱较长时间修复量产品报废重产品量减产属二级负荷二级负荷应两回线供电两回线路困难时（边远区）允许回专架空线路供电
三级负荷：属级二级般电力负荷三级负荷供电特殊求允许较长时间停电单回线路供电
22 标准件厂10kV出线分析计算
已知线路长度2km单回供电远期负荷2500kW功率数COS09负荷利时4000
式（21）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4000
式（22）
查供电工程选择LGJ150型架空线相关数见表21示
表21 LGJ150型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）
150
0211
0358
387
221 电阻计算
00036 修正电阻
线路阻值
222 功功率计算
223 电抗计算
表21知
线路电抗
224 功损耗功损耗
23 机械加工厂10kV出线
已知线路长度3km单回供电远期负荷2600kW功率数COS085负荷利时4500
式（23）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4500
式（24）
查供电工程选择LGJ185型架空线相关数见表22示
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
185
0163
0377
453
表22 LGJ185型架空线参考数
231 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
232 功功率计算
233 电抗计算
表22知
线路电抗
234 功损耗功损耗
24 农药厂10kV出线
已知线路长度5km单回供电远期负荷1800kW功率数COS086负荷利时4000导线LGJ120型架空线
式（25）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图
4000
式（26）
查供电工程选择LGJ120型架空线相关数见表23示
表23 LGJ120型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
120
0255
0365
344
241 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
242 功功率计算
243 电抗计算
表23知
线路电抗
244 功损耗功损耗
25 汽车厂10kV出线
已知线路长度7km单回供电远期负荷1600kW功率数COS085负荷利时3500
式（27）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图
3500
式（28）
查供电工程选择L GJ95型架空线相关数见表24 示
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0315
0371
302
表24LGJ95型架空线参考数
251 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
252 功功率计算
253 电抗计算
表24知
线路电抗
254 功损耗功损耗
26 粮食加工厂10kV出线
已知线路长度5km双回供电远期负荷2200kW功率数COS085负荷利时表
式（29）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图3000
式（210）
查供电工程选择LGJ70型架空线相关数见表25示
25 LGJ70型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0315
0371
302
261 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
262 功功率计算
263 电抗计算
表25知
线路电抗
264 功损耗功损耗
27 玩具厂10kV出线
已知线路长度8Km单回供电远期负荷1000kW功率数COS085负荷利时3500导线LGJ70型架空线
式（211）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图3500
式（212）
查供电工程选择LGJ70型架空线相关数见表26示
表26 LGJ70型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
70
0432
0382
228
271 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
272 功功率计算
273 电抗计算
表26知
线路电抗
274 功损耗功损
28 电气开关厂10KV出线
已知线路长度8km单回供电远期负荷1600kW功率数COS085负荷利时4000导线LGJ95型架空线
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4000 式（213）
式（214）
查供电工程选择LGJ95型架空线相关数见表27示
表27 LGJ95型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0315
0371
302
281 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
282 功功率计算
283 电压计算
表27知
线路电抗
284 功损耗功损耗
29 铝制品厂10KV出线
已知线路长度6km双回供电远期负荷2400kW功率数COS092负荷利时
式（215）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4500导线LGJ185型架空线
式（216）
查供电工程选择LGJ185型架空线相关数见表18示
表18 LGJ185型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0513
0371
302
291 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
292 功功率计算
293 电抗计算
表28知
线路电抗
294 功损耗功损耗
210 汽水厂10kV出线
已知线路长度8km单回供电远期负荷1000kW功率数COS085负荷利时3500导线LGJ95型架空线
式（217）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图3500
式（218）
查供电工程选择LGJ70型架空线相关数见表29示
表29 LGJ95型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
70
0432
0382
228
2101 电阻修正
已知 00036 修正电阻
线路阻值
2102 功功率计算
2103 电压损耗
表29知
线路电抗
2104 功损耗功损耗
211 水泥厂10kV出线
已知线路长度3km单回供电远期负荷2800kW功率数COS083负荷利时4600
式（219）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4600
式（220）
查供电工程选择LGJ185型架空线相关数见表210示
表210 LGJ185型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
185
0163
0377
453
2111 电阻修正
已知 00036 修正电阻
线路阻值
2112 功功率计算
2113 电压损耗
表210知
线路电抗
2114 功损耗功损耗
212 负荷侧功功率功功率视功率计算
变电负荷侧总功功率：
变电负荷侧总功功率：
变电二次侧线 路总功损耗：
变电二次侧线路总功损耗：
变电10KV出线功功率：
变电10KV出线功功率计算负荷：
变电10KV出线功功率功率：
变电10KV出线功功率功率计算负荷：
变电计算负荷：
第3章 变压器台数容量补偿确定
31 变压器选择
级电压等级变电中变压器电气设备担负着变换网络电压进行电力传输重务确定合理变压器容量变电安全供电网络济运行保证
根设计规程规定：保证供电性变电般应装设两台变般超两台变电源变电级负荷备电源保证供电时装设台变次设计变电采两台变压器
变容量确定应根电力系统5－10年发展规划进行装设两台变压器变电中台断开余台变压器容量般应保证全部负荷70获供电
变压器容量
根负荷情况确保系统供电安全性保证设备身安全考虑济运行角度选定东陵区变电变压器型两台变压器列运行变压器参数见表31示
表31 变压器参数
额定容量kVA
高压kV
高压分接范围
低压kV
联合组标号(W)
空载损耗W
负载损耗W
空载电流
16000
63
105
YNd11
20240
73530
10
阻抗电压
重量kg
外形尺寸(mm)
轨距(mm)
器身
油重
总重
长
宽
高
9
18530
10820
36750
5490
3916
4850
1475
两台变压器导纳功率损耗
两台变压器中功率损耗
负荷总功功
32 计算功率数
没考虑低压母线（10kV）装功补偿装置情况满足参数选择变压器根设计求变电均功率数应达09需计算出补偿前变电均功率数低09需低压母线装设功功率补偿装置提高变电均功率数户负荷感性负载造成功功率线路损耗系统带利济损失需负荷末端进行功功率补偿补偿装置选电力电容器组安装10kV配电室连接10kV母线
补偿前功率数
需进行功补偿
中：
——功负荷系数
——功负荷系数
——总降压变电10kV出线计算负荷分相加负荷时系数KpKq
PQ——企业功负荷功负荷
RX——10KV架空线路电阻值电抗值
——供电线路额定电压
需补偿功功率
33 静电补偿电容器选择
电力电容器数应6倍数电容器集中补偿降压变电二次侧变压器般两合两合变压器补偿均匀分布外电容器台数易结合述数确定电容器台数12台选择BFF1052001W型号电容器相关数见表32示电容器型号BFM1052001W型
表32 电容器参数
额定电压
105kV
标称容量
200kVA
标称电容
964F
相数
1
外行尺寸
重量
见台电容器容量200 kvar需电容器12台相6台列角型接线
考虑变压器二次侧加电容器进行补偿选定变压器前应减掉补偿功功率加电容器应次计算保证变电功率数达09
变压器选定应验证变压器高压侧母线功率数应低09计算出高压侧母线功率数09009确认选变压器电容器够满足该系统正常运行
第4章 电气接线
41 电气接线说明
变电电气接线电力系统接线重部分电气接线电气设备（发电机变压器开关互感器线路电容器电抗器母线避雷器等）定序求连接成分配传送电总电路电路中种电气设备统规定图形符号文字符号绘制成电气联接图称电气接线图中分配电部分配电系统图
拟定合理电气接线方案仅电力系统整体变电身运行性电气设备选择配电装置布置灵活性操作检修安全继电保护配置扩建电力工程建设运行济性等影响电气工程设计基础部分接线确定变电形式确定
42 接线设计原
1 变电电力系统中位作变电属电力系统中般变电
2 变电分期终建设规模变电510年电力系统发展规划进行设计
3 负荷重性：变电二次变般两电源独立供电电源消失保证重负荷继续供电
4 系统备容量
5 系统专业电气接线提供资料
43 接线设计基求
接线应满足性灵活性济性三相基求
供电性电力生产电分配首务电力系统发电送电电时完成时候保持衡关系部分障影响整电力系统正常运行
电气接线性组成元件包括次部分二次部分综合选工作次设备二次设备外应设计设备合理连接方式
431 性
（1）断路器检修时宜影响系统设备供电
（2）断路器母线障母线检修时量减少停运回路数停运时间保证般负荷全部部分二级负荷供电
（3）量避免变电全部停运性
432 灵活性
电力系统紧密联系整体变电电气接线运行方式整电力系统运行求改变设计电气接线应灵活投入切某变压器线路等达调配电源负荷目满足电力系统事运行方式检修运行方式特殊运行方式调度求需检修某设备时应够方便断路器母线继电保护设备退出运行进行检修影响电力网运行停止户供电外电气接线方案必须够容易初期接线度终接线满足扩建求
433 济性
接线满足性灵活性前提做济合理
（1）接线应力求简单节省断路器隔离开关电流电压互感器避雷器等次设备
（2）继电保护二次回路复杂节省二次控制设备电缆
（3）限制短路电流便选择廉价电气设备轻性设备
（4）节省占面积合理资源
（5）电损失减少低程度
简化接线变电接入系统电压等级般超两种
44 电气接线选择
设计6010KV电压等级二次变电选择接线方式：
1．汇流母线接线单母线单母线分段双母线双母线分段增设旁路母线旁路开关等
2．汇流母线接线变压器线路单元接线桥形接线角形接线等
6220KV高压配电装置接线方式决定电压等级出线回路数
441 单母线接线
1优点：接线简单清晰设备少操作方便便扩建采成套配电装置
2缺点：够灵活元件障检修均需整配电装置停电然隔离开关分段段母线障时全部回路需短时停电
3适范围：般适台发电机台变三种情况：
（1）610KV配电装置出线回路数超5回
（2）3560KV配电装置出线回路数超3回
图51单母线接线方式
442 单母线分段
图52单母线分段接线方式示
1优点：
断路器母线分段重户
段引出两回路两电源供电段母线
发生障分段断路器动障段切保证正常段母线间断供电致重负荷停电
2缺点：
（1）段母线母线隔离开关障检修时该段母线回路检修期间停电
（2）出线双回路时常架空线出现交叉跨越
（3）扩建时需两方均衡扩建
3范围：
（1） 610KV配电装置出线回路数6回
（2） 3560KV配电装置出线回路数48回
图51单母线分段接线方式
443 桥接线：
图示52桥接线方式
桥接线特点：线路投资切较方便变压器投入切较复杂桥接线较长线路变压器需常切换场合
444 外侨接线：
外侨接线特点：适线路较短变压器需常切换场合外两条线路间穿越功率时应采外侨接线时穿越功率仅通桥断路器通二组成线路断路器中台断路器检修障时影响穿越功率传送
图示52外桥接线方式
445 母线接线方式选择
述种母线接线方式述结合次变电实际情况负荷分配情况次设计变电60KV选择桥接线方式 10KV母线选择单母线分段接线方式
第5章 短路电流计算
51 短路电流计算目
(1) 电气接线较
(2) 选择导体电器
(3) 确定中性点接方式
(4) 计算软导线短路摇摆
(5) 确定分裂导线间隔棒间距
(6) 验算接装置接触电压跨步电压
(7) 选择继电保护装置进行整定计算
52 短路电流计算时般规定
(1) 验算导体电器动稳定热稳定电器开断电流短路电流应工程设计规划容量计算考虑电力系统远景发展规划（般期工程建成5—10年）确定短路电流时应发生短路电流正常接线方式应仅切换程中列运行接线方式
(2) 选择导体电器短路电流电气连接网络中应考虑具反馈作异步电动机影响电容补偿装置放电电流影响
(3) 选择导体电器时带电抗器回路计算短路点应选择正常接线方式时短路电流点带电抗器6—10KV出线厂分支线回路母线母线隔离开关间阁板前引线套计算短路点应选择电抗器前外余导体电器计算短路点般选择电抗器
(4)导体电器动稳定热稳定电器开断电流三相短路验算发电机出口两相短路中性点直接接系统耦变压器等回路中单相两相接短路较三相短路严重时应严重情况计算
53 短路程分析
谓限容量系统仅相概念电源容量足够时等值阻抗时电源外部发生短路整短路中元件等值阻抗电源阻电源母线电压变化实际计算时甚认没变化认恒压源种电源称限容量电源
(1) 三相短路电源变化规律
三相短路短路暂态程中短路电流等周期分量非周期分量瞬间值短路电流非周期分量时间指数规律衰减非周期分量零时短路进入稳态程时稳态短路电流变化种系统短路显著特点
(2) 三相短路击电流
三相短路电流瞬时值出现短路发生约半周波左右仅周期分量幅值关非周期分量起始值关严重短路情况三相短路电流瞬时值称击电流ish
式（51）
式中： Kch 1+edt 短路电流击系数
I——短路电流周期分量效值
般高压电网：Kch18 ish255I
低压电网：Kch13 ish184I
54 计算步骤
(1) 画等值电抗图
(2) 首先掉系统中负荷开关线路电容元件电阻
(3) 选取基准容量基准电压
(4) 计算元件电抗标值
(5) 选择计算短路点
(6) 绘画等值电抗图
(7) 求短路点系统运行方式点短路电流
(8) 点三相短路时击电流短路容量
(9) 列出短路电流计算数表
55 短路电流计算方法
电力系统短路电流计算方法通常三种标值法短路容量法（称MVA法）名单位制法（称欧姆法）高压系统中般采标幺值法
标值法基原理：标值称相单位制物理量实际值基准值值（系数百分）采标幺制首问题确定基准值：
(1) 基准值：
短路电流实际计算中方便常选取100MVA10000MVA作视功率基准值选某电压等级均额定电压作电压基准值谓线路均额定电压指线路始端额定电压线路末端额定电压均值
表51线路额定电压均额定电压
额定电压
10
35
60
110
154
220
均额定电压
105
37
63
115
162
230
(2) 标值
标值定义：
容量标值： 式（52）
电压标值： 式（53）
电流标值： 式（54）
额定标值：电气设备（发电机变压器电抗器电动机等）技术数中出身额定参数基准标值
容量额定标值： 式（55）
电压额定标值： 式（56）
电抗额定标值： 式（57）
电流额定标值： 式（58）
(3) 取基准容量SB100MVA基准电压UBUav计算公式：
变压器电抗： 式（59）
线路电抗： 式（510）
标值转化名值：
56 短路电流计算
取 电源
63KV架空线路标幺值
变压器T标幺值
105KV架空线路标幺值
（1）点 设变电变压器高压侧短路电流计算
(2) 点 变压器低压侧短路电流计算
（3）点 负荷侧短路电流计算
第6章 电气设备选择校验
61 高压电气选择般求
电气设备选择发电厂变电电气部分设计重容正确选择电气设备直接影响电气接线配电装置安全济运行进行设备选择时必须执行国家关技术济政策保证安全前提力争做技术先进济合理运行方便留适发展余满足电力系统安全济运行需
611 般原
1应满足正常运行检修短路电压情况求考虑远景发展
2应环境条件校验
3应力求技术先进济合理
4整工程建设标准应协调致
5类设备应量减少品种
6选新产品均应具试验正式鉴定合理特殊情况选未正式鉴定新产品时应级批准
612 技术条件
选择高压电器应长期工作条件发生电压流情况保持正常运行
1长期工作条件：
电压：该回路高运行电压应选电器允许高工作电压
：
电流：回路种运行方式持续工作电流应选电器额定电流 ：
变压器短路时载力双回路出现工作电流变化幅度较计算工作电流应根实际需确定
高压电器没明确载力选择额定电流时应满足种运行方式回路持续工作电流求
2短路稳定条件：
校验般原：
（1）电器选定应通短路电流进行动热稳定校验
（2）熔断器保护电器验算热稳定熔断器保护电压互感器回路验算动热稳定
短路热稳定条件：
式中：—计算时间tjs秒短路电流热效应（kA2s ）
—t秒设备允许通热稳定电流效值（kA）
t—设备允许通热稳定电流时间（s）
校验短路电流热稳定计算时间式计算：
式中：—继电保护装置备保护动作时间（s）
—断路器分闸时间（s）
短路动稳定条件：
式中：—短路电流（击）峰值（kA）
—电器允许极限通电流峰值（kA）
613 环境条件
1温度：交流高压电器长期工作时发热规定普通高压电器环境高温度时允许额定电流长期工作电器安装点环境温度高高时增高建议额定电流减少18％低时降低建议额定电流增加05
普通高压电器般环境低温度时正常工作高寒区应选择适应环境低温度高寒电器
2日：户外高压电器设备日产生附加温升果设备制造部门未提出产品日额定载流量降数设计中电器额定电流80选择设备
3风速：般高压电器风速35ms环境
选择电器时风速高10m高30年遇10m均风速阵风户外电器电瓷产品影响已制造厂考虑作选择条件
台风常侵袭风速超35ms区制造部门提出特殊定货外设计布置时应采取效防护措施降低安装高度加强基础固定等
4冰雪：积雪覆冰严重区应采取措施防止冰串引起瓷线绝缘网络
隔离开关破冰厚度般10mm冰雪区选择隔离开关破冰厚度应安装场覆冰厚度
5湿度：选择电器湿度应采相湿度高月份均相湿度湿度较高场应采该处实际相湿度
般高压电器相湿度90（电流互感器85）环境中
6污秽：距离海岸1~2km盐厂附盐雾场火电厂炼油厂冶炼厂石油化工厂水泥厂等附含工厂排出二氧化硫硫化氢氨氮等成分烟气粉尘等场湿气候形成腐蚀性导电物质污秽区种污秽物电器设备危害取决污秽物质导电性吸水性重距污物源距离气象条件工程设计中应根污秽情况选列措施
增电瓷外绝缘效泄漏距选利防污电瓷造型果半导体伞倾角钟罩式等制造绝缘子
采屋配电装置二级污秽区63~110kV配电装置采屋型技术合理时污秽区220kV配电装置采屋型
7海拔：电器般条件海拔超1000m海拔超1000m区称高原区
设计变电属高原区考虑项素
8震：震电器影响震波频率震震动加速度
选择电器时应根震烈度选取够满足震需求产品电器辅助设备应具设备相抗震力般电器产品耐受震烈度8度震度安装时应考虑支架震力放作根关规定震基烈度7度区电器采防震措施
614 环境保护
选电器尚应注意电器周围环境影响根周围环境控制标准制造部门提出必技术求
1电磁干扰：频率10kHZ线电干扰回线电流电压突变电晕放电会损害破坏电磁信号正常接收电子设备正常运行电器金具高工作电压晴天夜晚应出现见电晕110kV电器户外晴天线电干扰电压应2500V
根运行校验现场实测结果110kW电器般校验线电干扰电压
2噪音：减少噪音工作场附居民区影响选高压电器运行中操作时产生噪音距电器2米处应列水：
连续性噪音水：85dB
非连续性噪音水：屋：90 dB
屋外：110 dB
次变电设计选择两短路点进行计算满足选择电气设备求选择高压电气设备（60kV侧）K1点短路电流进行选择选择低压（10kV侧）电气设备K2点短路电流基础进行选择
62 断路器选择
621 高压侧断路器选择
（1）断路器种类型式选择
根已知条件选择断路器
（2）额定电压选择
已知： 选择：断路器
（3）额定电流选择
式（61）
选择： 已知
式（62）
根条件选择断路器型号：参数表41示
表61 型断路器参数
型号
额定电流
额定开断电流
额定关合电流
额定峰值耐受电流
4s热稳定电流
2500
315
80
80
315
（4）开断电流校验
开断电流校验合格
（5）短路关合电流校验
短路关合电流校验合格
（6）热稳定校验
式（63）
热稳定校验合格
（7）动稳定校验
动稳定校验合格
622 变压器10入口处断路器母联断路器选择
（1）断路器种类型式选择
根已知条件选择真空断路器
（2）额定电压选择
已知： 选择：断路器
（3）额定电流选择
式（64）
选择：已知
式（65）
根条件选择断路器型号：参数表62示
表62 型断路器参数
型号
额定电流
额定开断电流
额定关合电流
额定峰值耐受电流
热稳定电流
1000
315
80
80
315（2s）
（4）开断电流校验
开断电流校验合格
（5）短路关合电流校验
短路关合电流校验合格
（6）热稳定校验
式（66）
热稳定校验合格
（7）动稳定校验
动稳定校验合格
623 10出线断路器选择
（1）断路器种类型式选择
根已知条件选择真空断路器
（2）额定电压选择
已知： 选择：断路器
（3）额定电流选择
式（67）
选择： 已知
式（68）
（4）开断电流校验
开断电流校验合格
（5）短路关合电流校验
短路关合电流校验合格
（6）热稳定校验
式（69）
热稳定校验合格
（7）动稳定校验
动稳定校验合格
63 隔离开关选择
631 高压侧隔离开关选择
（1）电压条件
式（610）
（2）电流条件
式（611）
已知 式（612）
选择隔离开关型号起参数表63示：
表63 型隔离开关参数
型号
额定电压kV
额定电流kA
热稳定电流SkA
动稳定电流kA
60
600
158（4）
50
（3）动稳定校验
动稳定校验
（4）热稳定校验
式（613）
热稳定校验合格
632 变压器10出口隔离开关母联隔离开关选择
（1）电压条件
式（614）
（2）电流条件
式（615）
已知 式（616）
选择隔离开关型号起参数表64示：
表64 型隔离开关参数
型号
额定电压
额定电流
热稳定电流S
动稳定电流
10
1000
26（10）
80
（3）动稳定校验
动稳定校验合格
（4）热稳定校验
式（617）
热稳定校验合格
出线隔离开关选择
（1）电压条件
式（618）
（2）电流条件
式（619）
已知 式（620）
选择隔离开关型号起参数表65示：
表65 型隔离开关参数
型号
额定电压
额定电流
热稳定电流S
动稳定电流
10
2000
36（10）
85
（3）动稳定校验
动稳定校验合格
（4）热稳定校验
式（621）
热稳定校验合格
64 互感器选择
641 母线电压互感器选择
次回路电压进行选择
须满足：
选择电压互感器型号JDJ10参数表66
表66 JDJ10型电压互感器参数
型号
额定变
列准确度级额定容量(VA)
容量(VA)
05级
1级
3级
单相(屋式)
JDJ10
10000100
80
150
320
640
642 60高压侧电压互感器选择
次回路电压进行选择
须满足：
选择电压互感器型号JCC60参数表67
表67 JCC60型电压互感器参数
型号
额定变
列准确度级额定容量（VA）
容量（VA）
05级
1级
3级
单相（屋外式）JCC60
60000
500
1000
2000
65 电流互感器选择
651 60侧电流互感器选择校验
电压条件： 式（621）
电流条件：
式（622）
选择电流互感器型号LCW60起参数见表68
表68LCW60型电流互感器参数
型号
额定电流(A)
级次组合
准确
级次
二次负荷
1热稳定电流
动稳定电流
1级
3级
LCW60
(300~600)5
051
1
12
4
75
150
热稳定校验
式（623）
式（624）
： 式（625）
： 式（626）
：校验合格
动稳定校验
式（627）
式（628）
： 式（629）
式（630）
：校验合格
652 变压器10出口母线母联断路器回路电流互感器选择
电压条件：
电流条件：
选择LDZ110型TA参数见表69：
表69 LDZ110型电流互感器参数
型号
额定电流(A)
级次组合
准确度
1S热稳定倍数
动稳定倍数
LDZ110
10005
14
1
50
90
热稳定校验
式（631）
： 式（632）
： 式（633）
校验合格
动稳定校验
式（634）
： 式（635）
： 式（636）
校验合格
653 10KV出线架空线电流互感器选择
已知条件选择电流互感器型号：LDZ110参数见表69
热稳定校验
式（637）
： 式（638）
： 校验合格 式（639）
动稳定校验
式（640）
： 式（641）
： 校验合格 式（642）
66 避雷器选择
限制入侵波电压变电站需装置避雷器
661 避雷器保护原理
避雷器联安装保护设备附电压超定值时避雷器先击穿残余电压低保护设备击击穿电压保护保护设备
662 避雷器求
1伏秒特性曲线限始终位保护设备伏秒特性曲线限方定裕度
2避雷器残余电压低保护设备击击穿电压
3保护设备处避雷器保护范围
663 避雷器分类
避雷器四类：①保护间隙② 排气式避雷器（型避雷器）③阀式避雷器④氧化锌避雷器
变电站阀式避雷器氧化锌避雷器进行进线段保护固次设计采阀式避雷器型号技术参数表610
普通型阀式避雷器FZ
表610 普通型阀式避雷器型号技术参数
型号
额定
电压
效
值
（kV）
灭弧
电压
效
值
(kV)
工频放电电压
效值（干燥
淋雨状态）
（kV）
击放电电压（预放电时间1520）
(kV)
击残压（波形820）(kV)
FS系列
FZ系列
FS系列
FZ系列
3kV
5kV
5kV
10kV
FZ10
10
127
26
31
50
45
(47)
50
45
(50)
FZ60
60
705
140
173
220
227
(250)
67 开关柜选择
次设计开关柜选择表611612
方案编号
GG—1A（FⅡ）Z07
GG—1A（FⅡ）Z08
GG—1A（FⅡ）Z09
电路方案接线图
额定电压（KV）
10
途
出线
受电
左联柜
额定工作电流（A）
1000
1000
1000
电路电压电器
隔离开关
GN1—10
2
GN2—10
1
GN2—10
2
真空断路器
ZN310
1
ZN310
1
ZN310
1
操动机构
CD10
1
CD10
1
CD10
1
电流互感器
LDZ1—10
1
LDZ1—10
1
高压避雷器
FZ—10
1
外形尺寸（宽×高×深）（mm）
1218×3100×1225
1218×3100×1225
1218×3100×1225
方案编号
GG—1A（FⅡ）Z10
GG—1A（FⅡ）Z08
电路方案接线图
额定电压（KV）
10
途
右联柜
电压互感器柜
额定工作电流（A）
1000
1000
电路电压电器
隔离开关
GN2—10
1
GN2—10
1
高压油断路器
ZN310
1
操动机构
CD10
1
CD10
电流互感器
LDZ1—10
1
电压互感器
JDZJ—10
1
高压避雷器
FZ—10
1
FZ—10
1
外形尺寸（宽×高×深）（mm）
1218×3100×1225
1218×3100×1225
68 汇流母线选择校验
681 母线材料类型分布方式截面选择
长期工作电流法选择母线截面
式（643） 式（644） 式（645）
查供电系统附表3求出值选截面mm矩形铝母线计算参数表613
表613 矩形铝母线计算参数
导体尺寸（h*b）
放置方式
矩形铝母线长期允许载流量（A）
水放置
1100
热稳定校验
工作温度式 （646）
查供电工程表10—1： 式（647）
式（648）
式（649）
校验合格
动稳定校验
式（650） 式（651）
式（652）
校验合格
第7章 变压器继电保护设计
GB50062—1992电力装置继电保护动装置设计规范规定：电力变压器列障异常运行方式应装设相应保护设置：1）绕组引出线相间短路中性点直接接侧单相接短路2)绕组匝间短路3）外部相间短路引起电流4）中性点直接接电力网中外部接短路引起电流中性点电压5）负荷6）油面降低7）变压器温度升高油箱压力升高冷系统障
高压侧6～10KV变压器说通常装设带时限电流保护果电流保护动作时间05～07S时应装设电流速断保护容量800KV A油浸式变压器需瓦斯保护负荷保护瓦斯保护变压器轻微障时（通称轻瓦斯）动作信号保护包括瓦斯保护变压器发生严重障时（通称重瓦斯）般均动作跳闸
71 变压器电流保护
变压器电流保护组成原理定时限反时限均线路电流保护相变压器电流保护动作电流整定公式：
中保护装置接系数次取值：1取值（15～3）变压器变系数次08
30793A
变压器电流保护动作电流整定值： 834A
变压器电流保护灵敏度变压器低压侧母线系统运行方式发生两相短路时高压侧穿越电流值检验求果达求采低电压闭锁电流保护
72 变压器电流速断保护
变压器电流速断保护电流整定计算公式：
次设计选择GL1510型继电器该型继电器速断电流倍数保护灵敏度：
整定KA2速断电流倍数
125kA
2708A
KA2速断电流倍数：
325
2KA2电流灵敏度校验
2说明KA2整定速断电流倍数基满足保护灵敏度求
3电流保护时间整定考虑发电机电压器系统终端变电电流保护10倍动作电流动作时间整定05S
变压器电流速断保护动作电流应躲低压母线三相短路电流周期分量效值整定
考虑变压器电流速断保护线路电流速断保护样存死区拟补死措施配置带时限电流保护
73 变压器差动保护
差动保护分联差动保护横联差动保护两种形式联差动保护适单回路横联差动保护双回路电流速断保护灵敏度符合求时候装设联差动保护次设计选择联差动保护
731 差动保护基原理
变压器差动保护保护变压器部引出线绝缘套相间短路保护变压器匝间短路保护区变压器二次侧装电流互感器间
图联差动保护单相原理图变压器正常运行差动保护保护区外K1点发生短路时变压器次侧电压互感器TA1二次电流变压器二次侧电流互感器TA2二次电流相等接相等流入电流继电器KA（差动继电器KD）电流继电器KA（KD）动作差动保护保护区K2点发生短路时单端供电变压器说I0超继电器KA（KD）整定动作电流KA()瞬时动作然通出口继电器KM断路器QF跳闸时通信号继电器KS发出信号
732 变压器差动保护中衡电流减少措施
变压器差动保护利保护区发生短路障时变压器两侧电流差动回路（连接继电器回路）中引起衡电流动作种保护装置部衡电流变压器正常运行保护区外短路时希理想情况零种理想情况仅变压器电流互感器接线方式结构性等素关变压器运行关设法消措施
733 变压器接线引起衡电流消措施
变压器通常采联结组造成变压器两侧电流相位差然通恰选择变压器两侧电流互感器变流互感器二次电流相等两电流相位差差动回路中然相衡电流互感器二次电流消差动回路中步衡电流装设变压器星行侧电流互感器接成三角形联结变压器三角形联结侧电流互感器接成星形连接样联结进行相位差相互补偿消差动回路中变压器两侧电流相位引起衡电流变压器两侧电流互感器变流选择引起衡电流消措施
变压器电压电流互感器变流标准太完全配合恰太差动保护两边电流完全相等必然差动回路中产生衡电流消衡电流电流互感器二次回路接入耦电流互感器进行衡利速饱电流互感器中专门差动继电器中衡线圈实现衡消衡电流
734 变压器励磁涌流引起衡电流减措施
变压器空载时投入产生励磁涌流通变压器次绕组二次绕组开路电流差动回路中产生相衡电流通差动回路中接入速饱电流互感器继电器接速饱电流互感器二次侧减励磁涌流差动保护影响
外变压器正常运行外部短路时变压器两侧电流互感器型式特性差动回路中产生衡电流变压器分接头电压改变改变变压器电压电流话干起变流相应改变破坏差动回路中原电流衡状态会产生新衡电流总产生衡电流素完全消设法减值
735 变压器差动保护动作电流整定
变压器差动保护动作电流相应满足三条件：
应躲变压器差动保护区外短路时出现衡电流
式中系数取13
应躲变压器励磁涌流
式中变压器额定次电流系数取13～15电流互感器二次回路断线变压器处负荷时差动保护应误动
式中负荷电流取（12～13）系数取13
736 差动保护整定计算
变压器型号 SF92000063 继电器BCH2型
项目
变压器高压侧（Y）
变压器低压侧（△）
额定电压
63
105
额定电流
1466
8798
TA计算变
5078
17596
TA实际变
300560
10005200
差动臂电流
423
440
取105侧基准侧
a．13×879811437A
b．13×879811437A
c．19448A
继电器动作电流
972A
确定基侧线圈匝数
617（匝）
取6匝 4 2
实际动作电流
10A
2000A
非基侧线圈匝数
224
取2匝
校验相误差
校验合格
灵敏度校验
23
校验合格
第8章 防雷保护设计
81 雷电危害
雷电破坏作雷电波电压引起表现方面：
1．雷电热效应 雷电流产生热量烧断导线烧毁电力设备
2．雷电机械效应 雷电流产生电动力摧毁设备杆塔建筑物伤害
3．雷电电磁效应 雷电电压会电气绝缘击穿甚引起火灾燃烧造成身伤亡设备损坏
外雷电闪落放电烧坏绝缘子断路器跳闸造成停电事
82 防雷保护装置
变配电防雷保护包括直击雷保护电力线路入侵雷电侵入波保护
实际运行表明变配电防直击雷保护避雷针避雷器效雷电波入侵必须装设阀型避雷器保护防雷保护涉应认真调查质貌气象环境等条件雷电活动规律保护物特点等制宜采取防雷保护措施做安全技术先进济合理等
83 避雷针确定
根变电设计求选择4根避雷针放变电四角（见防雷保护图）60侧进线门形架高9高门形够架基础避免反击避雷针应距离变电5布置见图相邻避雷针间距
角线避雷针距离
707M 式（81）
避雷针效高度根式
88M 式（82）
避雷针高度
式（83）
高度保护半径：
式（84）
568051
查防雷保护装置中曲线图知
变电全部保护范围
第9章 结
毕业设计毕业生必须历环节校期间进行次较系统完整设计学专业知识实践结合学工作坚实基础
设计中知识运力更加熟练灵活短路电流计算讲变容量电气接线形式高压电气设备选择等讲专业知识系统掌握散乱知识联系起变电概念更深刻认识
时锻炼独立完成工作力前做什老师带领完成次设计中许事情独立完成样做出结果更成感感觉真正学东西工作奠定坚实基础
总次毕业设计受益匪浅学东西然足处需努力改正
参考文献
[1] 熊信银发电厂电气部分(第三版)北京中国电力出版社2004
[2] 宋继成变电电气设计北京：中国电力出版社2004
[3] 陈章潮城市电网规划改造北京：中国电力出版社19985
[4] 陈文高配电系统性实基础北京：中国电力出版社19986
[5] 范明天张祖岳宗斌译（英）ELakervi EJHolmes著配点网络规划设计北京：中国电力出版社20008
[6] 范锡普发电厂电气部分（第二版）水利电力出版社
[7] 电力系统分析水利电力出版社
[8] 水利电力部西北电力设计院电力工程电力设计手册 水利电力出版社
[9] 220~500KV变电设计技术规程SDJ288中国电力出版社
[10] 高电压配电装置设计技术规程SDJ585 中国电力出版社
[11] 电力系统设计技术规程（试行）SD13184 中国电力出版社
[12] 变电总布置设计技术规定（试行）SDGJ6384 中国电力出版社
[13] 导体电器选择设计技术规定SDGJ1486 中国电力出版社
[14] 电力设计工程电气设备手册（电气次部分） 水利电力部西北电力设计院
[15] 220~500KV变电设计技术规程SDJ288中国电力出版社
[16] 电力设备电压保护设计规程SDJ779 水利电力出版社
[17] Gelllings C WThe future of Distribution Automation and DemandSize ManagementEPRI(USA)1992
[18] Reason JCommunication Alternatives for Distribution AutomationElectrical World1993
致 谢
首先感谢指导教师文全部工作指导教师亲切指导完成老师严谨治学态度科学执着追求精神终身受益
月课题步进展倾注位指导老师热情关心耐心指导作者全体指导教师表示崇高敬意衷心感谢
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外感谢学校提供样次宝贵毕业设计机会图书馆老师力支持
次表达予帮助表示崇高敬意衷心感谢
附 录
电气接线图
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着社会现代化建设飞速发展年城市电网建设力度加区电压等级变电建设已成电力行业中非常重项建设发挥着重作
毕业设计文60KV降压变电电气部分初步设计保证供电性次性满足远期负荷求远期负荷规划进行设计建设保证变电够长期供电
根毕业设计务书求综合学专业知识变电设计等书籍关容设计程中完成10KV出线选择功补偿变选择电气接线拟定短路计算变压器继电保护电气设备选择配电装置规划防雷保护规划等工作期间遇种种问题均通反复较验算请教老师解决毕业设计文设计说明书设计计算书套图纸（电气接线图防雷保护图）组成容较详细扩建定参考价值
关键词：变压器继电保护短路计算设备选择
Abstract
With the developing of the societythe power network construction is expanding in the city in recent years The construction of every substation has been essentional engineering during the electric power
Construction in the urban It programs an important effect in the developing changing society
This graduate design thesis is a 60 KV declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps designFor the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented longterm burthen carries according to the forward the programming proceeding design developments from but guarantee to change to give or get an electric shock can longterm dependable power supply
Design the request of the mission book according to the graduate synthesize a programming for learning profession knowledge and s changing giving or get an electric shock the designed waiting dog's ear relevantly contents designing in the process completing lord changing choice electricity lord connecting linear draw up short circuit computing electricity equipments choosing going together with electricity equiping after give or get an electric shock the protection with the programming of the automatic device with defend protective programming in thunder etc main workHere period all kinds problems that meet all passes to compare check to calculate again and again and ask the can solution in teacherGraduate to design the thesis from design the manual design calculation book a set of diagrams paper( the electricity lord connects the line diagram total flat surface arranges the diagram and go together with electricity equip cross section diagram defend thunder protection diagram) constituteThe contents is more detailed to from now on extend to consults certainly value
Key words：Main transformer relay protection Short circuit calculationThe choice of the equipments
目 录
第1章 绪 1
第2章 负荷分析计算 2
21 负荷分类定义 2
22 标准件厂10kV出线分析计算 2
221 电阻计算 3
222 功功率计算 3
223 电抗计算 3
224 功损耗功损耗 3
23 机械加工厂10kV出线 4
231 电阻计算 4
232 功功率计算 4
233 电抗计算 4
234 功损耗功损耗 5
24 农药厂10kV出线 5
241 电阻计算 6
242 功功率计算 6
243 电抗计算 6
244 功损耗功损耗 6
25 汽车厂10kV出线 6
251 电阻计算 7
252 功功率计算 7
253 电抗计算 7
254 功损耗功损耗 8
26 粮食加工厂10kV出线 8
261 电阻计算 8
262 功功率计算 9
263 电抗计算 9
264 功损耗功损耗 9
27 玩具厂10kV出线 9
271 电阻计算 10
272 功功率计算 10
273 电抗计算 10
274 功损耗功损 10
28 电气开关厂10KV出线 11
281 电阻计算 11
282 功功率计算 11
283 电压计算 12
284 功损耗功损耗 12
29 铝制品厂10KV出线 12
291 电阻计算 13
292 功功率计算 13
293 电抗计算 13
294 功损耗功损耗 13
210 汽水厂10kV出线 13
2101 电阻修正 14
2102 功功率计算 14
2103 电压损耗 14
2104 功损耗功损耗 15
211 水泥厂10kV出线 15
2111 电阻修正 15
2112 功功率计算 16
2113 电压损耗 16
2114 功损耗功损耗 16
212 负荷侧功功率功功率视功率计算 16
第3章 变压器台数容量补偿确定 18
31 变压器选择 18
32 计算功率数 19
33 静电补偿电容器选择 20
第4章 电气接线 21
41 电气接线说明 21
42 接线设计原 21
43 接线设计基求 21
431 性 22
432 灵活性 22
433 济性 22
44 电气接线选择 22
441 单母线接线 23
442 单母线分段 23
443 桥接线： 24
444 外侨接线： 25
445 母线接线方式选择 25
第5章 短路电流计算 26
51 短路电流计算目 26
52 短路电流计算时般规定 26
53 短路程分析 26
54 计算步骤 27
55 短路电流计算方法 27
56 短路电流计算 29
第6章 电气设备选择校验 32
61 高压电气选择般求 32
611 般原 32
612 技术条件 32
613 环境条件 33
614 环境保护 34
62 断路器选择 35
621 高压侧断路器选择 35
622 变压器10入口处断路器母联断路器选择 36
623 10出线断路器选择 37
63 隔离开关选择 37
631 高压侧隔离开关选择 37
632 变压器10出口隔离开关母联隔离开关选择 38
64 互感器选择 40
641 母线电压互感器选择 40
642 60高压侧电压互感器选择 40
65 电流互感器选择 40
651 60侧电流互感器选择校验 40
652 变压器10出口母线母联断路器回路电流互感器选择 41
653 10KV出线架空线电流互感器选择 42
66 避雷器选择 43
661 避雷器保护原理 43
662 避雷器求 43
663 避雷器分类 43
67 开关柜选择 43
68 汇流母线选择校验 45
681 母线材料类型分布方式截面选择 45
长期工作电流法选择母线截面 45
第7章 变压器继电保护设计 47
71 变压器电流保护 47
72 变压器电流速断保护 48
73 变压器差动保护 49
731 差动保护基原理 49
732 变压器差动保护中衡电流减少措施 49
733 变压器接线引起衡电流消措施 49
734 变压器励磁涌流引起衡电流减措施 50
735 变压器差动保护动作电流整定 50
736 差动保护整定计算 51
第8章 防雷保护设计 53
81 雷电危害 53
82 防雷保护装置 53
83 避雷针确定 53
第9章 结 55
参考文献 56
致 谢 57
附 录 58
第1章 绪
电社会义建设民生活缺少重源电力工业国民济中占十分重位电发电厂供考虑济原发电厂建动力资源较丰富方方常远离中性城市工厂企业样需远距离输送升降压变电进行转接进步电分配户生产企业
毕业设计文东陵区二次变电电气部分设计求设计变电长期负荷供电设计程中遵循国家法律法规贯彻执行国家济建设方针政策基建设程序运系统工程方法全局出发正确处理生产生活安全济等方面关系实行资源综合利节约源生产工艺设备体工程做适先进
述原基础明确设计目逐步完成10kV出线选择功补偿变选择电气接线拟定短路电流计算电气设备选择变压器继电保护防雷保护规划绘制图纸等工作形成较完整文
设计工作工程建设关键环节做设计工作工程建设工期质量投资费建成投产运行安全性生产综合济效益起着决定性作设计程中通参考系列相关书籍指导教师耐心帮助圆满完成设计务表示衷心感谢
第2章 负荷分析计算
21 负荷分类定义
级负荷：中断供电造成身伤亡重设计损坏难挽回带极政治济损失者属级负荷级负荷求两独立电源供电
二级负荷：中断供电造成设计局部破坏生产流程紊乱较长时间修复量产品报废重产品量减产属二级负荷二级负荷应两回线供电两回线路困难时（边远区）允许回专架空线路供电
三级负荷：属级二级般电力负荷三级负荷供电特殊求允许较长时间停电单回线路供电
22 标准件厂10kV出线分析计算
已知线路长度2km单回供电远期负荷2500kW功率数COS09负荷利时4000
式（21）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4000
式（22）
查供电工程选择LGJ150型架空线相关数见表21示
表21 LGJ150型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）
150
0211
0358
387
221 电阻计算
00036 修正电阻
线路阻值
222 功功率计算
223 电抗计算
表21知
线路电抗
224 功损耗功损耗
23 机械加工厂10kV出线
已知线路长度3km单回供电远期负荷2600kW功率数COS085负荷利时4500
式（23）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4500
式（24）
查供电工程选择LGJ185型架空线相关数见表22示
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
185
0163
0377
453
表22 LGJ185型架空线参考数
231 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
232 功功率计算
233 电抗计算
表22知
线路电抗
234 功损耗功损耗
24 农药厂10kV出线
已知线路长度5km单回供电远期负荷1800kW功率数COS086负荷利时4000导线LGJ120型架空线
式（25）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图
4000
式（26）
查供电工程选择LGJ120型架空线相关数见表23示
表23 LGJ120型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
120
0255
0365
344
241 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
242 功功率计算
243 电抗计算
表23知
线路电抗
244 功损耗功损耗
25 汽车厂10kV出线
已知线路长度7km单回供电远期负荷1600kW功率数COS085负荷利时3500
式（27）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图
3500
式（28）
查供电工程选择L GJ95型架空线相关数见表24 示
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0315
0371
302
表24LGJ95型架空线参考数
251 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
252 功功率计算
253 电抗计算
表24知
线路电抗
254 功损耗功损耗
26 粮食加工厂10kV出线
已知线路长度5km双回供电远期负荷2200kW功率数COS085负荷利时表
式（29）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图3000
式（210）
查供电工程选择LGJ70型架空线相关数见表25示
25 LGJ70型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0315
0371
302
261 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
262 功功率计算
263 电抗计算
表25知
线路电抗
264 功损耗功损耗
27 玩具厂10kV出线
已知线路长度8Km单回供电远期负荷1000kW功率数COS085负荷利时3500导线LGJ70型架空线
式（211）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图3500
式（212）
查供电工程选择LGJ70型架空线相关数见表26示
表26 LGJ70型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
70
0432
0382
228
271 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
272 功功率计算
273 电抗计算
表26知
线路电抗
274 功损耗功损
28 电气开关厂10KV出线
已知线路长度8km单回供电远期负荷1600kW功率数COS085负荷利时4000导线LGJ95型架空线
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4000 式（213）
式（214）
查供电工程选择LGJ95型架空线相关数见表27示
表27 LGJ95型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0315
0371
302
281 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
282 功功率计算
283 电压计算
表27知
线路电抗
284 功损耗功损耗
29 铝制品厂10KV出线
已知线路长度6km双回供电远期负荷2400kW功率数COS092负荷利时
式（215）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4500导线LGJ185型架空线
式（216）
查供电工程选择LGJ185型架空线相关数见表18示
表18 LGJ185型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
95
0513
0371
302
291 电阻计算
已知 00036 修正电阻
线路阻值
292 功功率计算
293 电抗计算
表28知
线路电抗
294 功损耗功损耗
210 汽水厂10kV出线
已知线路长度8km单回供电远期负荷1000kW功率数COS085负荷利时3500导线LGJ95型架空线
式（217）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图3500
式（218）
查供电工程选择LGJ70型架空线相关数见表29示
表29 LGJ95型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
70
0432
0382
228
2101 电阻修正
已知 00036 修正电阻
线路阻值
2102 功功率计算
2103 电压损耗
表29知
线路电抗
2104 功损耗功损耗
211 水泥厂10kV出线
已知线路长度3km单回供电远期负荷2800kW功率数COS083负荷利时4600
式（219）
济电流密度法选择截面查软导线济电流密度曲线图4600
式（220）
查供电工程选择LGJ185型架空线相关数见表210示
表210 LGJ185型架空线参考数
截面积
电阻（20）
电抗
载流量（80）A
185
0163
0377
453
2111 电阻修正
已知 00036 修正电阻
线路阻值
2112 功功率计算
2113 电压损耗
表210知
线路电抗
2114 功损耗功损耗
212 负荷侧功功率功功率视功率计算
变电负荷侧总功功率：
变电负荷侧总功功率：
变电二次侧线 路总功损耗：
变电二次侧线路总功损耗：
变电10KV出线功功率：
变电10KV出线功功率计算负荷：
变电10KV出线功功率功率：
变电10KV出线功功率功率计算负荷：
变电计算负荷：
第3章 变压器台数容量补偿确定
31 变压器选择
级电压等级变电中变压器电气设备担负着变换网络电压进行电力传输重务确定合理变压器容量变电安全供电网络济运行保证
根设计规程规定：保证供电性变电般应装设两台变般超两台变电源变电级负荷备电源保证供电时装设台变次设计变电采两台变压器
变容量确定应根电力系统5－10年发展规划进行装设两台变压器变电中台断开余台变压器容量般应保证全部负荷70获供电
变压器容量
根负荷情况确保系统供电安全性保证设备身安全考虑济运行角度选定东陵区变电变压器型两台变压器列运行变压器参数见表31示
表31 变压器参数
额定容量kVA
高压kV
高压分接范围
低压kV
联合组标号(W)
空载损耗W
负载损耗W
空载电流
16000
63
105
YNd11
20240
73530
10
阻抗电压
重量kg
外形尺寸(mm)
轨距(mm)
器身
油重
总重
长
宽
高
9
18530
10820
36750
5490
3916
4850
1475
两台变压器导纳功率损耗
两台变压器中功率损耗
负荷总功功
32 计算功率数
没考虑低压母线（10kV）装功补偿装置情况满足参数选择变压器根设计求变电均功率数应达09需计算出补偿前变电均功率数低09需低压母线装设功功率补偿装置提高变电均功率数户负荷感性负载造成功功率线路损耗系统带利济损失需负荷末端进行功功率补偿补偿装置选电力电容器组安装10kV配电室连接10kV母线
补偿前功率数
需进行功补偿
中：
——功负荷系数
——功负荷系数
——总降压变电10kV出线计算负荷分相加负荷时系数KpKq
PQ——企业功负荷功负荷
RX——10KV架空线路电阻值电抗值
——供电线路额定电压
需补偿功功率
33 静电补偿电容器选择
电力电容器数应6倍数电容器集中补偿降压变电二次侧变压器般两合两合变压器补偿均匀分布外电容器台数易结合述数确定电容器台数12台选择BFF1052001W型号电容器相关数见表32示电容器型号BFM1052001W型
表32 电容器参数
额定电压
105kV
标称容量
200kVA
标称电容
964F
相数
1
外行尺寸
重量
见台电容器容量200 kvar需电容器12台相6台列角型接线
考虑变压器二次侧加电容器进行补偿选定变压器前应减掉补偿功功率加电容器应次计算保证变电功率数达09
变压器选定应验证变压器高压侧母线功率数应低09计算出高压侧母线功率数09009确认选变压器电容器够满足该系统正常运行
第4章 电气接线
41 电气接线说明
变电电气接线电力系统接线重部分电气接线电气设备（发电机变压器开关互感器线路电容器电抗器母线避雷器等）定序求连接成分配传送电总电路电路中种电气设备统规定图形符号文字符号绘制成电气联接图称电气接线图中分配电部分配电系统图
拟定合理电气接线方案仅电力系统整体变电身运行性电气设备选择配电装置布置灵活性操作检修安全继电保护配置扩建电力工程建设运行济性等影响电气工程设计基础部分接线确定变电形式确定
42 接线设计原
1 变电电力系统中位作变电属电力系统中般变电
2 变电分期终建设规模变电510年电力系统发展规划进行设计
3 负荷重性：变电二次变般两电源独立供电电源消失保证重负荷继续供电
4 系统备容量
5 系统专业电气接线提供资料
43 接线设计基求
接线应满足性灵活性济性三相基求
供电性电力生产电分配首务电力系统发电送电电时完成时候保持衡关系部分障影响整电力系统正常运行
电气接线性组成元件包括次部分二次部分综合选工作次设备二次设备外应设计设备合理连接方式
431 性
（1）断路器检修时宜影响系统设备供电
（2）断路器母线障母线检修时量减少停运回路数停运时间保证般负荷全部部分二级负荷供电
（3）量避免变电全部停运性
432 灵活性
电力系统紧密联系整体变电电气接线运行方式整电力系统运行求改变设计电气接线应灵活投入切某变压器线路等达调配电源负荷目满足电力系统事运行方式检修运行方式特殊运行方式调度求需检修某设备时应够方便断路器母线继电保护设备退出运行进行检修影响电力网运行停止户供电外电气接线方案必须够容易初期接线度终接线满足扩建求
433 济性
接线满足性灵活性前提做济合理
（1）接线应力求简单节省断路器隔离开关电流电压互感器避雷器等次设备
（2）继电保护二次回路复杂节省二次控制设备电缆
（3）限制短路电流便选择廉价电气设备轻性设备
（4）节省占面积合理资源
（5）电损失减少低程度
简化接线变电接入系统电压等级般超两种
44 电气接线选择
设计6010KV电压等级二次变电选择接线方式：
1．汇流母线接线单母线单母线分段双母线双母线分段增设旁路母线旁路开关等
2．汇流母线接线变压器线路单元接线桥形接线角形接线等
6220KV高压配电装置接线方式决定电压等级出线回路数
441 单母线接线
1优点：接线简单清晰设备少操作方便便扩建采成套配电装置
2缺点：够灵活元件障检修均需整配电装置停电然隔离开关分段段母线障时全部回路需短时停电
3适范围：般适台发电机台变三种情况：
（1）610KV配电装置出线回路数超5回
（2）3560KV配电装置出线回路数超3回
图51单母线接线方式
442 单母线分段
图52单母线分段接线方式示
1优点：
断路器母线分段重户
段引出两回路两电源供电段母线
发生障分段断路器动障段切保证正常段母线间断供电致重负荷停电
2缺点：
（1）段母线母线隔离开关障检修时该段母线回路检修期间停电
（2）出线双回路时常架空线出现交叉跨越
（3）扩建时需两方均衡扩建
3范围：
（1） 610KV配电装置出线回路数6回
（2） 3560KV配电装置出线回路数48回
图51单母线分段接线方式
443 桥接线：
图示52桥接线方式
桥接线特点：线路投资切较方便变压器投入切较复杂桥接线较长线路变压器需常切换场合
444 外侨接线：
外侨接线特点：适线路较短变压器需常切换场合外两条线路间穿越功率时应采外侨接线时穿越功率仅通桥断路器通二组成线路断路器中台断路器检修障时影响穿越功率传送
图示52外桥接线方式
445 母线接线方式选择
述种母线接线方式述结合次变电实际情况负荷分配情况次设计变电60KV选择桥接线方式 10KV母线选择单母线分段接线方式
第5章 短路电流计算
51 短路电流计算目
(1) 电气接线较
(2) 选择导体电器
(3) 确定中性点接方式
(4) 计算软导线短路摇摆
(5) 确定分裂导线间隔棒间距
(6) 验算接装置接触电压跨步电压
(7) 选择继电保护装置进行整定计算
52 短路电流计算时般规定
(1) 验算导体电器动稳定热稳定电器开断电流短路电流应工程设计规划容量计算考虑电力系统远景发展规划（般期工程建成5—10年）确定短路电流时应发生短路电流正常接线方式应仅切换程中列运行接线方式
(2) 选择导体电器短路电流电气连接网络中应考虑具反馈作异步电动机影响电容补偿装置放电电流影响
(3) 选择导体电器时带电抗器回路计算短路点应选择正常接线方式时短路电流点带电抗器6—10KV出线厂分支线回路母线母线隔离开关间阁板前引线套计算短路点应选择电抗器前外余导体电器计算短路点般选择电抗器
(4)导体电器动稳定热稳定电器开断电流三相短路验算发电机出口两相短路中性点直接接系统耦变压器等回路中单相两相接短路较三相短路严重时应严重情况计算
53 短路程分析
谓限容量系统仅相概念电源容量足够时等值阻抗时电源外部发生短路整短路中元件等值阻抗电源阻电源母线电压变化实际计算时甚认没变化认恒压源种电源称限容量电源
(1) 三相短路电源变化规律
三相短路短路暂态程中短路电流等周期分量非周期分量瞬间值短路电流非周期分量时间指数规律衰减非周期分量零时短路进入稳态程时稳态短路电流变化种系统短路显著特点
(2) 三相短路击电流
三相短路电流瞬时值出现短路发生约半周波左右仅周期分量幅值关非周期分量起始值关严重短路情况三相短路电流瞬时值称击电流ish
式（51）
式中： Kch 1+edt 短路电流击系数
I——短路电流周期分量效值
般高压电网：Kch18 ish255I
低压电网：Kch13 ish184I
54 计算步骤
(1) 画等值电抗图
(2) 首先掉系统中负荷开关线路电容元件电阻
(3) 选取基准容量基准电压
(4) 计算元件电抗标值
(5) 选择计算短路点
(6) 绘画等值电抗图
(7) 求短路点系统运行方式点短路电流
(8) 点三相短路时击电流短路容量
(9) 列出短路电流计算数表
55 短路电流计算方法
电力系统短路电流计算方法通常三种标值法短路容量法（称MVA法）名单位制法（称欧姆法）高压系统中般采标幺值法
标值法基原理：标值称相单位制物理量实际值基准值值（系数百分）采标幺制首问题确定基准值：
(1) 基准值：
短路电流实际计算中方便常选取100MVA10000MVA作视功率基准值选某电压等级均额定电压作电压基准值谓线路均额定电压指线路始端额定电压线路末端额定电压均值
表51线路额定电压均额定电压
额定电压
10
35
60
110
154
220
均额定电压
105
37
63
115
162
230
(2) 标值
标值定义：
容量标值： 式（52）
电压标值： 式（53）
电流标值： 式（54）
额定标值：电气设备（发电机变压器电抗器电动机等）技术数中出身额定参数基准标值
容量额定标值： 式（55）
电压额定标值： 式（56）
电抗额定标值： 式（57）
电流额定标值： 式（58）
(3) 取基准容量SB100MVA基准电压UBUav计算公式：
变压器电抗： 式（59）
线路电抗： 式（510）
标值转化名值：
56 短路电流计算
取 电源
63KV架空线路标幺值
变压器T标幺值
105KV架空线路标幺值
（1）点 设变电变压器高压侧短路电流计算
(2) 点 变压器低压侧短路电流计算
（3）点 负荷侧短路电流计算
第6章 电气设备选择校验
61 高压电气选择般求
电气设备选择发电厂变电电气部分设计重容正确选择电气设备直接影响电气接线配电装置安全济运行进行设备选择时必须执行国家关技术济政策保证安全前提力争做技术先进济合理运行方便留适发展余满足电力系统安全济运行需
611 般原
1应满足正常运行检修短路电压情况求考虑远景发展
2应环境条件校验
3应力求技术先进济合理
4整工程建设标准应协调致
5类设备应量减少品种
6选新产品均应具试验正式鉴定合理特殊情况选未正式鉴定新产品时应级批准
612 技术条件
选择高压电器应长期工作条件发生电压流情况保持正常运行
1长期工作条件：
电压：该回路高运行电压应选电器允许高工作电压
：
电流：回路种运行方式持续工作电流应选电器额定电流 ：
变压器短路时载力双回路出现工作电流变化幅度较计算工作电流应根实际需确定
高压电器没明确载力选择额定电流时应满足种运行方式回路持续工作电流求
2短路稳定条件：
校验般原：
（1）电器选定应通短路电流进行动热稳定校验
（2）熔断器保护电器验算热稳定熔断器保护电压互感器回路验算动热稳定
短路热稳定条件：
式中：—计算时间tjs秒短路电流热效应（kA2s ）
—t秒设备允许通热稳定电流效值（kA）
t—设备允许通热稳定电流时间（s）
校验短路电流热稳定计算时间式计算：
式中：—继电保护装置备保护动作时间（s）
—断路器分闸时间（s）
短路动稳定条件：
式中：—短路电流（击）峰值（kA）
—电器允许极限通电流峰值（kA）
613 环境条件
1温度：交流高压电器长期工作时发热规定普通高压电器环境高温度时允许额定电流长期工作电器安装点环境温度高高时增高建议额定电流减少18％低时降低建议额定电流增加05
普通高压电器般环境低温度时正常工作高寒区应选择适应环境低温度高寒电器
2日：户外高压电器设备日产生附加温升果设备制造部门未提出产品日额定载流量降数设计中电器额定电流80选择设备
3风速：般高压电器风速35ms环境
选择电器时风速高10m高30年遇10m均风速阵风户外电器电瓷产品影响已制造厂考虑作选择条件
台风常侵袭风速超35ms区制造部门提出特殊定货外设计布置时应采取效防护措施降低安装高度加强基础固定等
4冰雪：积雪覆冰严重区应采取措施防止冰串引起瓷线绝缘网络
隔离开关破冰厚度般10mm冰雪区选择隔离开关破冰厚度应安装场覆冰厚度
5湿度：选择电器湿度应采相湿度高月份均相湿度湿度较高场应采该处实际相湿度
般高压电器相湿度90（电流互感器85）环境中
6污秽：距离海岸1~2km盐厂附盐雾场火电厂炼油厂冶炼厂石油化工厂水泥厂等附含工厂排出二氧化硫硫化氢氨氮等成分烟气粉尘等场湿气候形成腐蚀性导电物质污秽区种污秽物电器设备危害取决污秽物质导电性吸水性重距污物源距离气象条件工程设计中应根污秽情况选列措施
增电瓷外绝缘效泄漏距选利防污电瓷造型果半导体伞倾角钟罩式等制造绝缘子
采屋配电装置二级污秽区63~110kV配电装置采屋型技术合理时污秽区220kV配电装置采屋型
7海拔：电器般条件海拔超1000m海拔超1000m区称高原区
设计变电属高原区考虑项素
8震：震电器影响震波频率震震动加速度
选择电器时应根震烈度选取够满足震需求产品电器辅助设备应具设备相抗震力般电器产品耐受震烈度8度震度安装时应考虑支架震力放作根关规定震基烈度7度区电器采防震措施
614 环境保护
选电器尚应注意电器周围环境影响根周围环境控制标准制造部门提出必技术求
1电磁干扰：频率10kHZ线电干扰回线电流电压突变电晕放电会损害破坏电磁信号正常接收电子设备正常运行电器金具高工作电压晴天夜晚应出现见电晕110kV电器户外晴天线电干扰电压应2500V
根运行校验现场实测结果110kW电器般校验线电干扰电压
2噪音：减少噪音工作场附居民区影响选高压电器运行中操作时产生噪音距电器2米处应列水：
连续性噪音水：85dB
非连续性噪音水：屋：90 dB
屋外：110 dB
次变电设计选择两短路点进行计算满足选择电气设备求选择高压电气设备（60kV侧）K1点短路电流进行选择选择低压（10kV侧）电气设备K2点短路电流基础进行选择
62 断路器选择
621 高压侧断路器选择
（1）断路器种类型式选择
根已知条件选择断路器
（2）额定电压选择
已知： 选择：断路器
（3）额定电流选择
式（61）
选择： 已知
式（62）
根条件选择断路器型号：参数表41示
表61 型断路器参数
型号
额定电流
额定开断电流
额定关合电流
额定峰值耐受电流
4s热稳定电流
2500
315
80
80
315
（4）开断电流校验
开断电流校验合格
（5）短路关合电流校验
短路关合电流校验合格
（6）热稳定校验
式（63）
热稳定校验合格
（7）动稳定校验
动稳定校验合格
622 变压器10入口处断路器母联断路器选择
（1）断路器种类型式选择
根已知条件选择真空断路器
（2）额定电压选择
已知： 选择：断路器
（3）额定电流选择
式（64）
选择：已知
式（65）
根条件选择断路器型号：参数表62示
表62 型断路器参数
型号
额定电流
额定开断电流
额定关合电流
额定峰值耐受电流
热稳定电流
1000
315
80
80
315（2s）
（4）开断电流校验
开断电流校验合格
（5）短路关合电流校验
短路关合电流校验合格
（6）热稳定校验
式（66）
热稳定校验合格
（7）动稳定校验
动稳定校验合格
623 10出线断路器选择
（1）断路器种类型式选择
根已知条件选择真空断路器
（2）额定电压选择
已知： 选择：断路器
（3）额定电流选择
式（67）
选择： 已知
式（68）
（4）开断电流校验
开断电流校验合格
（5）短路关合电流校验
短路关合电流校验合格
（6）热稳定校验
式（69）
热稳定校验合格
（7）动稳定校验
动稳定校验合格
63 隔离开关选择
631 高压侧隔离开关选择
（1）电压条件
式（610）
（2）电流条件
式（611）
已知 式（612）
选择隔离开关型号起参数表63示：
表63 型隔离开关参数
型号
额定电压kV
额定电流kA
热稳定电流SkA
动稳定电流kA
60
600
158（4）
50
（3）动稳定校验
动稳定校验
（4）热稳定校验
式（613）
热稳定校验合格
632 变压器10出口隔离开关母联隔离开关选择
（1）电压条件
式（614）
（2）电流条件
式（615）
已知 式（616）
选择隔离开关型号起参数表64示：
表64 型隔离开关参数
型号
额定电压
额定电流
热稳定电流S
动稳定电流
10
1000
26（10）
80
（3）动稳定校验
动稳定校验合格
（4）热稳定校验
式（617）
热稳定校验合格
出线隔离开关选择
（1）电压条件
式（618）
（2）电流条件
式（619）
已知 式（620）
选择隔离开关型号起参数表65示：
表65 型隔离开关参数
型号
额定电压
额定电流
热稳定电流S
动稳定电流
10
2000
36（10）
85
（3）动稳定校验
动稳定校验合格
（4）热稳定校验
式（621）
热稳定校验合格
64 互感器选择
641 母线电压互感器选择
次回路电压进行选择
须满足：
选择电压互感器型号JDJ10参数表66
表66 JDJ10型电压互感器参数
型号
额定变
列准确度级额定容量(VA)
容量(VA)
05级
1级
3级
单相(屋式)
JDJ10
10000100
80
150
320
640
642 60高压侧电压互感器选择
次回路电压进行选择
须满足：
选择电压互感器型号JCC60参数表67
表67 JCC60型电压互感器参数
型号
额定变
列准确度级额定容量（VA）
容量（VA）
05级
1级
3级
单相（屋外式）JCC60
60000
500
1000
2000
65 电流互感器选择
651 60侧电流互感器选择校验
电压条件： 式（621）
电流条件：
式（622）
选择电流互感器型号LCW60起参数见表68
表68LCW60型电流互感器参数
型号
额定电流(A)
级次组合
准确
级次
二次负荷
1热稳定电流
动稳定电流
1级
3级
LCW60
(300~600)5
051
1
12
4
75
150
热稳定校验
式（623）
式（624）
： 式（625）
： 式（626）
：校验合格
动稳定校验
式（627）
式（628）
： 式（629）
式（630）
：校验合格
652 变压器10出口母线母联断路器回路电流互感器选择
电压条件：
电流条件：
选择LDZ110型TA参数见表69：
表69 LDZ110型电流互感器参数
型号
额定电流(A)
级次组合
准确度
1S热稳定倍数
动稳定倍数
LDZ110
10005
14
1
50
90
热稳定校验
式（631）
： 式（632）
： 式（633）
校验合格
动稳定校验
式（634）
： 式（635）
： 式（636）
校验合格
653 10KV出线架空线电流互感器选择
已知条件选择电流互感器型号：LDZ110参数见表69
热稳定校验
式（637）
： 式（638）
： 校验合格 式（639）
动稳定校验
式（640）
： 式（641）
： 校验合格 式（642）
66 避雷器选择
限制入侵波电压变电站需装置避雷器
661 避雷器保护原理
避雷器联安装保护设备附电压超定值时避雷器先击穿残余电压低保护设备击击穿电压保护保护设备
662 避雷器求
1伏秒特性曲线限始终位保护设备伏秒特性曲线限方定裕度
2避雷器残余电压低保护设备击击穿电压
3保护设备处避雷器保护范围
663 避雷器分类
避雷器四类：①保护间隙② 排气式避雷器（型避雷器）③阀式避雷器④氧化锌避雷器
变电站阀式避雷器氧化锌避雷器进行进线段保护固次设计采阀式避雷器型号技术参数表610
普通型阀式避雷器FZ
表610 普通型阀式避雷器型号技术参数
型号
额定
电压
效
值
（kV）
灭弧
电压
效
值
(kV)
工频放电电压
效值（干燥
淋雨状态）
（kV）
击放电电压（预放电时间1520）
(kV)
击残压（波形820）(kV)
FS系列
FZ系列
FS系列
FZ系列
3kV
5kV
5kV
10kV
FZ10
10
127
26
31
50
45
(47)
50
45
(50)
FZ60
60
705
140
173
220
227
(250)
67 开关柜选择
次设计开关柜选择表611612
方案编号
GG—1A（FⅡ）Z07
GG—1A（FⅡ）Z08
GG—1A（FⅡ）Z09
电路方案接线图
额定电压（KV）
10
途
出线
受电
左联柜
额定工作电流（A）
1000
1000
1000
电路电压电器
隔离开关
GN1—10
2
GN2—10
1
GN2—10
2
真空断路器
ZN310
1
ZN310
1
ZN310
1
操动机构
CD10
1
CD10
1
CD10
1
电流互感器
LDZ1—10
1
LDZ1—10
1
高压避雷器
FZ—10
1
外形尺寸（宽×高×深）（mm）
1218×3100×1225
1218×3100×1225
1218×3100×1225
方案编号
GG—1A（FⅡ）Z10
GG—1A（FⅡ）Z08
电路方案接线图
额定电压（KV）
10
途
右联柜
电压互感器柜
额定工作电流（A）
1000
1000
电路电压电器
隔离开关
GN2—10
1
GN2—10
1
高压油断路器
ZN310
1
操动机构
CD10
1
CD10
电流互感器
LDZ1—10
1
电压互感器
JDZJ—10
1
高压避雷器
FZ—10
1
FZ—10
1
外形尺寸（宽×高×深）（mm）
1218×3100×1225
1218×3100×1225
68 汇流母线选择校验
681 母线材料类型分布方式截面选择
长期工作电流法选择母线截面
式（643） 式（644） 式（645）
查供电系统附表3求出值选截面mm矩形铝母线计算参数表613
表613 矩形铝母线计算参数
导体尺寸（h*b）
放置方式
矩形铝母线长期允许载流量（A）
水放置
1100
热稳定校验
工作温度式 （646）
查供电工程表10—1： 式（647）
式（648）
式（649）
校验合格
动稳定校验
式（650） 式（651）
式（652）
校验合格
第7章 变压器继电保护设计
GB50062—1992电力装置继电保护动装置设计规范规定：电力变压器列障异常运行方式应装设相应保护设置：1）绕组引出线相间短路中性点直接接侧单相接短路2)绕组匝间短路3）外部相间短路引起电流4）中性点直接接电力网中外部接短路引起电流中性点电压5）负荷6）油面降低7）变压器温度升高油箱压力升高冷系统障
高压侧6～10KV变压器说通常装设带时限电流保护果电流保护动作时间05～07S时应装设电流速断保护容量800KV A油浸式变压器需瓦斯保护负荷保护瓦斯保护变压器轻微障时（通称轻瓦斯）动作信号保护包括瓦斯保护变压器发生严重障时（通称重瓦斯）般均动作跳闸
71 变压器电流保护
变压器电流保护组成原理定时限反时限均线路电流保护相变压器电流保护动作电流整定公式：
中保护装置接系数次取值：1取值（15～3）变压器变系数次08
30793A
变压器电流保护动作电流整定值： 834A
变压器电流保护灵敏度变压器低压侧母线系统运行方式发生两相短路时高压侧穿越电流值检验求果达求采低电压闭锁电流保护
72 变压器电流速断保护
变压器电流速断保护电流整定计算公式：
次设计选择GL1510型继电器该型继电器速断电流倍数保护灵敏度：
整定KA2速断电流倍数
125kA
2708A
KA2速断电流倍数：
325
2KA2电流灵敏度校验
2说明KA2整定速断电流倍数基满足保护灵敏度求
3电流保护时间整定考虑发电机电压器系统终端变电电流保护10倍动作电流动作时间整定05S
变压器电流速断保护动作电流应躲低压母线三相短路电流周期分量效值整定
考虑变压器电流速断保护线路电流速断保护样存死区拟补死措施配置带时限电流保护
73 变压器差动保护
差动保护分联差动保护横联差动保护两种形式联差动保护适单回路横联差动保护双回路电流速断保护灵敏度符合求时候装设联差动保护次设计选择联差动保护
731 差动保护基原理
变压器差动保护保护变压器部引出线绝缘套相间短路保护变压器匝间短路保护区变压器二次侧装电流互感器间
图联差动保护单相原理图变压器正常运行差动保护保护区外K1点发生短路时变压器次侧电压互感器TA1二次电流变压器二次侧电流互感器TA2二次电流相等接相等流入电流继电器KA（差动继电器KD）电流继电器KA（KD）动作差动保护保护区K2点发生短路时单端供电变压器说I0超继电器KA（KD）整定动作电流KA()瞬时动作然通出口继电器KM断路器QF跳闸时通信号继电器KS发出信号
732 变压器差动保护中衡电流减少措施
变压器差动保护利保护区发生短路障时变压器两侧电流差动回路（连接继电器回路）中引起衡电流动作种保护装置部衡电流变压器正常运行保护区外短路时希理想情况零种理想情况仅变压器电流互感器接线方式结构性等素关变压器运行关设法消措施
733 变压器接线引起衡电流消措施
变压器通常采联结组造成变压器两侧电流相位差然通恰选择变压器两侧电流互感器变流互感器二次电流相等两电流相位差差动回路中然相衡电流互感器二次电流消差动回路中步衡电流装设变压器星行侧电流互感器接成三角形联结变压器三角形联结侧电流互感器接成星形连接样联结进行相位差相互补偿消差动回路中变压器两侧电流相位引起衡电流变压器两侧电流互感器变流选择引起衡电流消措施
变压器电压电流互感器变流标准太完全配合恰太差动保护两边电流完全相等必然差动回路中产生衡电流消衡电流电流互感器二次回路接入耦电流互感器进行衡利速饱电流互感器中专门差动继电器中衡线圈实现衡消衡电流
734 变压器励磁涌流引起衡电流减措施
变压器空载时投入产生励磁涌流通变压器次绕组二次绕组开路电流差动回路中产生相衡电流通差动回路中接入速饱电流互感器继电器接速饱电流互感器二次侧减励磁涌流差动保护影响
外变压器正常运行外部短路时变压器两侧电流互感器型式特性差动回路中产生衡电流变压器分接头电压改变改变变压器电压电流话干起变流相应改变破坏差动回路中原电流衡状态会产生新衡电流总产生衡电流素完全消设法减值
735 变压器差动保护动作电流整定
变压器差动保护动作电流相应满足三条件：
应躲变压器差动保护区外短路时出现衡电流
式中系数取13
应躲变压器励磁涌流
式中变压器额定次电流系数取13～15电流互感器二次回路断线变压器处负荷时差动保护应误动
式中负荷电流取（12～13）系数取13
736 差动保护整定计算
变压器型号 SF92000063 继电器BCH2型
项目
变压器高压侧（Y）
变压器低压侧（△）
额定电压
63
105
额定电流
1466
8798
TA计算变
5078
17596
TA实际变
300560
10005200
差动臂电流
423
440
取105侧基准侧
a．13×879811437A
b．13×879811437A
c．19448A
继电器动作电流
972A
确定基侧线圈匝数
617（匝）
取6匝 4 2
实际动作电流
10A
2000A
非基侧线圈匝数
224
取2匝
校验相误差
校验合格
灵敏度校验
23
校验合格
第8章 防雷保护设计
81 雷电危害
雷电破坏作雷电波电压引起表现方面：
1．雷电热效应 雷电流产生热量烧断导线烧毁电力设备
2．雷电机械效应 雷电流产生电动力摧毁设备杆塔建筑物伤害
3．雷电电磁效应 雷电电压会电气绝缘击穿甚引起火灾燃烧造成身伤亡设备损坏
外雷电闪落放电烧坏绝缘子断路器跳闸造成停电事
82 防雷保护装置
变配电防雷保护包括直击雷保护电力线路入侵雷电侵入波保护
实际运行表明变配电防直击雷保护避雷针避雷器效雷电波入侵必须装设阀型避雷器保护防雷保护涉应认真调查质貌气象环境等条件雷电活动规律保护物特点等制宜采取防雷保护措施做安全技术先进济合理等
83 避雷针确定
根变电设计求选择4根避雷针放变电四角（见防雷保护图）60侧进线门形架高9高门形够架基础避免反击避雷针应距离变电5布置见图相邻避雷针间距
角线避雷针距离
707M 式（81）
避雷针效高度根式
88M 式（82）
避雷针高度
式（83）
高度保护半径：
式（84）
568051
查防雷保护装置中曲线图知
变电全部保护范围
第9章 结
毕业设计毕业生必须历环节校期间进行次较系统完整设计学专业知识实践结合学工作坚实基础
设计中知识运力更加熟练灵活短路电流计算讲变容量电气接线形式高压电气设备选择等讲专业知识系统掌握散乱知识联系起变电概念更深刻认识
时锻炼独立完成工作力前做什老师带领完成次设计中许事情独立完成样做出结果更成感感觉真正学东西工作奠定坚实基础
总次毕业设计受益匪浅学东西然足处需努力改正
参考文献
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[18] Reason JCommunication Alternatives for Distribution AutomationElectrical World1993
致 谢
首先感谢指导教师文全部工作指导教师亲切指导完成老师严谨治学态度科学执着追求精神终身受益
月课题步进展倾注位指导老师热情关心耐心指导作者全体指导教师表示崇高敬意衷心感谢
文完成程中学力支持帮助研究着深远意义受益非浅帮助学表示衷感谢
外感谢学校提供样次宝贵毕业设计机会图书馆老师力支持
次表达予帮助表示崇高敬意衷心感谢
附 录
电气接线图
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