毕业文设计
文题目
35KV变电站设计
毕业文（设计）求：
1选题结合实际应具理价值现实意义符合专业方：
2查阅国外已相关文献资料进行较全面综述基反映出该研究领域研究现状中文参考文献少15篇外文参考文献少5篇：
3文格式符合****学科生毕业文基规范
4结建议具定参考价值
参考资料：
1．熊信银发电厂电气部分水利电力出版社1992年
2．仰赞等电力系统分析华中理工学电力出版社1991年
3．贺家李等电力系统继电保护原理水利电力出版社1992年
4．应智高电压技术浙江学出版社1994年
5．雍静供配电技术机械出版社1994年
6．刘爱电力工程机械工业出版社1992年
学 生 （签名） 年 月 日
指导教师 （签名） 年 月 日
摘
设计根某某县北王里电力负荷资料作出该区面35kV变电初步设计设计说明书容分十三章包括接线设计负荷计算变压器选择高压电器选择变电防雷变电布置等设计实际负荷变电佳运行基础关规定规范完成满足该区供电求35kV变电初步设计
设计中先负荷进行统计计算选出需变型号然根负荷性质供电性求拟定接线设计考虑短路系统严重影响设计中进行短路计算设计中高压电器设备进行选择计算断路器隔离开关电压互感器电流互感器等外进行防雷保护设计计算提高整变电安全性
关键词：35KV 变电站 总体设计
Abstract
According to the design Beiwangli of Zhaoxian electricity load information made ground 35kV substations in the initial design Design specification content is divided into thirteen chapters including the wiring design load calculations and transformer selection the choice of electrical voltage substations and substations mine layout To the design based on actual load the best operation based in substations in accordance with the relevant provisions and norms and completed to meet the requirements of the 35kV electricity substations preliminary design
Design of the first load of statistics and calculations elected for the change models and then load according to the nature and reliability of electricity for the development of the wiring design taking into account the shortcircuit serious impact on the system design of a shortcircuit basis Design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations such as circuit breakers isolation switches voltage transformer current transformer In addition the design and calculation of mineprotected and enhanced the security of the entire substations
Key words 35KV Substation Overall design
目 录
1 变电站站址选择原作 1
11变电站选择原 1
12变电电力系统位 2
13 电力系统供电求 2
14电力系统运行特点 3
15电力系统额定电压 3
2 接线设计 4
21电气接线基求 4
22 选择接线形式 4
3 负荷计算 5
31计算负荷 6
4 变电站变压器选择 7
41 绕组数量连接方式确定 7
42变阻抗调压方式选择 7
43电容电流计算 8
44 变压器中性点接方式中性点设计 8
45 变容量选择原 9
5 短路电流计算 10
51计算短路电流意义 10
52短路电流计算规定 11
53 次设计中短路电流计算 11
6 高压电器设备选择 14
61电器设备选择般原 15
62高压断路器选择原 15
63 电压等级侧断路器选择 17
64 隔离开关选择 18
65 电压互感器电流互感器选择 20
66 电抗器选择 21
67 高压熔断器选择 22
7 变电站防雷保护 23
71 变电站直击雷防护 23
72 避雷针保护范围计算方法 25
73 雷电入侵波防护 27
8 配电装置面设计 29
81 配电装置求 29
82 配电装置设计基步骤 29
83 配电装置型式选择原选择 29
84种配电装置特点 29
85 设计中配电装置选择 30
结 40
参考文献 41
致 谢 42
前言
文35KV变电站总体设计实际工程技术水基础变电站资料背景原始资料分析做起容涵盖发电厂电气部分变电站综合动化供电技术高电压技术等专业课目通变电站设计综合运行学知识结合实际工作贯彻执行国电力工业关方针政策技术标准做理联系实际培养独立分析解决实际工程技术问题力时工作良基础写作程中初步体现工程设计精髓容根规程选择方案方法方案评价等锻炼实际工程思维方法分析解决问题力工作奠定基础
1 变电站站址选择原作
11变电站选择原
变电设计应根工程年发展规划进行做远期结合期正确处理期建设远期发展关系适考虑扩建变电设计必须全局出发统筹兼顾负荷性质电容量工程特点区供电条件结合国情合理确定设计方案变电设计必须坚持节约原变电应建负荷中心位置样节省线材降低电损耗提高电压质量供配电系统设计条重原变电总面布置应紧凑合理变电站设计规范第条变电站站址选择根列求综合考虑确定：
（1）负荷中心
（2）节约占少占耕济效益高土
（3）乡工矿企业规划相协调便架空线电缆线路引入引出
交通运输方便
（4）具适应形貌址条件
设计变电站位某某县北王里乡理坐标北纬37050＇东114039＇该区势坦高山丘陵气候宜年均气温126度年均降雨量562毫米全年均日时间19164时霜期191天势海拔339—466米间设计变电站负荷中心交通运输较便利赵（某某县）——元（元氏）公路横贯全区综述满足建求建站基天然基
12变电电力系统位
电力系统变压器输电线路电设备（负荷）组成网络包括通电机械方式连接网络中设备电力系统中互联元件分两类类电力元件电进行生产（发电机）变换（变压器整流器逆变器）输送分配（电力传输线配电网）消费（负荷）类控制元件改变系统运行状态步发电机励磁调节器调速器继电器等
中变电联系发电厂户中间环节起着变换分配电作变电根系统中位分列类：
（1）枢纽变电：位电力系统枢纽点连接电力系统高压中压部分汇集电源电压330~500KV变电称枢纽变电全停电引起系统解列甚出现瘫痪
（2）中间变电：高压侧交换潮流起系统交换功率作长距离输电线路分段般汇集2~3电源电压220~330KV时降压供电样变电起中间环节作中间变电全停电引起区域电网解列
（3）区变电：高压侧般110~220KV区户供电变电区城市变电全停电仅该区中断供电
（4）终端变电：输电线路终端接负荷点高压侧电压110KV降压直接户供电变电终端变电全停电户受损失
13 电力系统供电求
（1）保证持续供电：供电中断生产停顿生活混乱甚危身设备安全形成十分严重果停电国民济造成损失远远超电力系统身损失电力系统运行首先满足持续供电求
（2）保证良电质量：电质量包含电压质量频率质量波形质量三方面电压质量频率质量均偏移否超定值衡量例定允许电压偏移额定值定允许频率偏移等波形质量畸变率否超定值衡量质量指标必须采取切手段予保证
（3）保证系统运行济性：电生产规模消耗次源国民济次源总消耗占重约13电变换输送分配时损耗绝值相客观降低生产度电消耗源降低变换输送分配时损耗极重意义
14电力系统运行特点
（1）电生产重性：电量间转换方便易量生产集中理远距离输送动控制电国民济部门源电供应中断足直接影响国民济部门正常运行求系统运行性
（2）系统暂态程快速性：发电机变压器电力线路电动机等原件投入退出电力系统短路等障瞬间完成伴暂态程出现该程非常短促求系统套非常迅速灵敏监视检测控制保护装置
（3）电发输配时性： 电生产分配输送时进行发电厂时候生产电必须等该时刻电设备电分配输送程中损耗电求系统结构合理便运行调度
15电力系统额定电压
（1）额定电压指电气设备长期运行济电压系统中部分电压等级三相交流系统中三相视功率S3UI输出功率定时电压越高电流越线路电气等载流部分需截面积越色金属投资越电流传输线路功率损耗电压损失较方面电压越高绝缘水求越高变压器开关等设备投资越综合考虑素应定输送功率输送距离济合理输电电压设备制造角度考虑保证产品标准化系列化应意确定输电电压
（2）电设备额定电压：线路电设备输送电时电设备感性负荷线路电压分布首段高末端系统标称电压电设备额定电压取值致线路线实际电压电设备求额定电压间偏差致太
（3）变压器额定电压：变压器次侧接电源相电设备二次侧负荷供电相电源变压器次侧额定电压应等电设备额定电压变压器二次侧额定电压规定空载时电压额定负载变压器部电压降落约供电线路较长时正常运行时变压器二次测电压较系统标称电压高便补偿线路电压损失变压器二次测额定电压应较电设备额定电压高变压器二次测电设备间电气距离时二次侧额定电压取电设备额定电压倍
2 接线设计
21电气接线基求
电气接线高压电器通连接线功求组成接受分配电电路成传输强电流高电压网络称次接线电气系统接线设计代表变电电气部分体结构电力系统网络结构重组成部分直接影响运行性灵活性电器选择配电装置布置继电保护动装置控制方式抑定决定性关系电气接线基求概括说包括性灵活性济性三方面
电气接线设计原设计务书国家济建设方针政策技术规定准绳结合工程实际情况保证供电调度灵活满足项技术求前提兼顾运行维护方便节省投资取材力争设备元件先进性性坚持先进适济美观原
22 选择接线形式
负荷资料知35KV期负荷10KV负荷中纺织厂化纤厂化工厂等负荷断电造成较济损失资源浪费需保证供电性时10KV承担着北王里区居民户排灌电电力供应性求较高综合考虑35KV站投资规模设计程中应保证供电性基础考虑济素
221 35KV10KV接线形式选择
期网里变电站出35KV线路2回分某某县北王I北王II根设计原采单母线分段接线形式
期10KV出线回路数6回采单母线分段
表21 接线形式方案
单母线分段
双母线分段
供电性
重户分段引出两回馈电线路两电源供电条母线发生障保证条母线正常供电供电性较高
供电母线分段检修回路停电
运行灵活性
接线简单清晰运行操作方便
接线相复杂调度灵活
节约投资
少断路器隔离开关占面积较济
双母分段占面积土建投资隔离开关够济
1· 画出接线图设计中电气总设计图见图示
3 负荷计算
表31负荷原始资料：
电压
等级
线路名称
负荷
MVA
负荷组成
（）
然功率
Ifmax
(A)
线长
km
备注
级
二级
三级
10KV
黄市村线621
3325
70
20
078
182
51
沟岸线632
085
20
20
078
467
8168
康贾村线633
106
20
075
58
13436
南王里线634
1955
20
30
072
107
13404
河庄线631
1590
30
30
075
87
9968
贾吕线623
208
30
30
078
114
11627
备
备二
备三
31计算负荷
综合计算负荷：
K—时系数出线回数较少情况取09~095出线回数较时取085~09设计中10KV中取0956KV中取085
—线损取5
311 35KV段负荷计算
095×（3325+085+106+1955+1590+208）09×（1+5）1203MVA
31210KV段负荷计算
085[3325078+（085+1590）075+106072+(1955+208)08]×（1+5）
1252MVA
综：总计算负荷：1203+12522455MVA
4 变电站变压器选择
41 绕组数量连接方式确定
411 绕组数量确定原
具两种电压等级变电站中通变压器侧绕组功率均达该变压器容量15低压侧负荷变电站需设功补偿设备时变压器宜采三绕组变压器
变电站中：
12032436049>15
1252245505>15
变电站设计中变压器选三绕组变压器
412连接方式选择
电力工程设计手册规定指出：
第条 具三种电压等级变电中通侧绕组功率均达该变压容量15变压器宜采三绕组变压器
第条 变压器绕组连接方式必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式Ｙ△型两种高中低三侧绕组组合根具体工程定国110KV电压变压器绕组采Ｙ0连接35KV采Ｙ型中性点通消弧线圈接35KV电压变压器绕组采△连接设计中变电站电压等级3510KV接线方式采YNd11接线方式
42变阻抗调压方式选择
421变阻抗选择
根 电力工程电气设计手册（电气次部分）变压器阻抗实质绕组间漏抗阻抗取决变压器结构采材料系统稳定供电电压质量考虑希变压器阻抗越越阻抗偏系统短路电流增加高低压电器设备选择遇困难外阻抗考虑变压器联运行求
变阻抗选择原：①侧阻抗值选择须电力系统稳定潮流计算功分配继电保护短路电流系统调压手段联运行等方面进行综合考虑②普通两绕组变目前降压型种
422调压方式选择
保证供电发电厂供电质量电压必须维持允许范围调压方式两种种称激磁调压调整范围±2×25种成载调压调整范围达30结构复杂价格昂贵例情况选：接时送端时受端具逆工作特点联络变压器保证电质量求母线电压恒定时着方面发展保证电压质量提高变压器分接头质量选载调压
43电容电流计算
电网电容电流计算应包括电气连接架空线路电缆回路发电机变压器母线电器电容电流考虑电网5～10年发展
架空线路电容电流式计算：
式中 27—适架空线线路
33—适架空线线路
杆双回线路电容电流单回路13～16倍
电气工程手册变电增加接电容电流
35KV：附加值13％10KV：附加值16％
431 10KV侧电容电流计算
出线架空出线：
27×10×(51+8108+13436+13404+9968+11627)×103×116
193A<30A
加装消弧线圈接
44 变压器中性点接方式中性点设计
电力网中性点接方式决定变压器中性点接方式电力网中性点接方式：
a中性点非直接接 b中性点消弧线圈接
c中性点高阻抗接 d中性点直接接
441 10KV35KV侧中性点接方式选择
10～35KV侧采中性点接中性点消弧线圈接方式10～63KV电网采中性点接方式单相接障电流30A（10KV）10A（35KV）时中性点应消弧线圈接装消弧线圈时直接接35KV侧中性点两台变台消弧线圈10KV侧⊿型接线中性点需加接变中性点引处接消弧线圈接变容量应消弧线圈容量般应10KV级段母线安装型号样容量相接变电容电流超允许值否接电弧易熄易产生较高弧光间隙接电压波整电网采消弧线圈补偿电容电流消弧线圈接
45 变容量选择原
变容量选择般变电建成5～10年规划负荷选择适考虑远期10～20年发展城郊变电变容量应城市规划相结合根变电带负荷性质电网结构决定变容量重负荷变电考虑台变停运时余变容量计负荷力允许时间保证户二级负荷般性变电台变停运时余变应保证余负荷60级电压单台降压容量级易太应全网出发推行标准化系列化（考虑备品备件检修方便）
451 设计中变容量选择
变电站中变电站台变压器停止运行时台变压器保证全部负荷60SB S*6069MVA时应该保证户级二级负荷ⅠⅡ类负荷总： SB3325×07＋3325×02＋085×04＋085×02＋106×02＋1955×02＋1955×03＋159×03＋159×03＋208×03＋208×03＝67MVA综合考虑变压器容量必须综合分析选择变压器容量10000MVA两台查35KV两相三绕组电力变压器技术数表选择变压器型号SZ101000035参数表：
表41变型号选择
型号
编号
电压组合 （KV）
联接
组
损耗（KW）
空载电流()
阻抗电压
高
低
空载
负载
SZ101000035
1#
35
105
499
213
086
高—低：74
SZ101000035
2#
35
105
499
213
086
高—低：729
452 变台数选择原
城镇中次变中低压侧构成环网情况装两台变区性孤立次变工业专变电装三台变规划装两台变变电变基础变容量1～2级设计便负荷发展时更换变变电站设计中具2电压等级变电站区性变电站变台数选择2台台运行时台备
5 短路电流计算
51计算短路电流意义
供配电系统中短路指相导体间相导体间通负载阻抗发生电气连接短路电力系统中常发生障短路电流直接影响电器安全危害电力系统安全运行假短路电流较电器承受短路电流击需选择重型电器仅会增加投资甚会开断电流满足选择合适高压电器合理选择轻型电器接线设计时应考虑限制措施需计算
短路电流计算选择检验电气设备前提基础载流导体选择二次设备保护基础选电器具足够性济性灵活性定时期满足电力系统发展需应点短路电流进行校验
52短路电流计算规定
验算导体稳定性电器动稳定热稳定电器开断电流力应设计设计规划容量计算考虑电力系统510发展规划（般应工程建成510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时程中列运行方式接线方式
选择导体电器时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
选择导体电器时带电抗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出线厂分支回路母线隔离开关间隔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
导体电器动稳定热稳定电器开断电流般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 次设计中短路电流计算
531 回路电抗计算
计算回路电抗：（取基准功率）
X4
K1
K
系统
35KV
35KV
K3
X2
X1
X3
图51短路计算图
35K
K2
根前面选变压器参数：
X101
X20 (纯电缆线路)
7410074
729100729
532 计算短路点短路电流
配电系统中发生三相短路时果严重验算电器设备力
1．K点短路时35KV系统电源（穷容量）
K
系统
X1
35KV
图52 K点短路时网络简化图
2点短路时
K2
系统
X2
X1
X3
35KV
10KV
图53 K2点短路时网络简化图
3点短路时
K3
系统
X2
X1
X4
35KV
10KV
X5
图54 K3点短路时网络简化图
6 高压电器设备选择
变电站高压电器电起着接收分配控制保护作断路器隔离开关负荷开关熔断器电抗器互感器母线装置成套配电设备等电器选择根环境条件供电求确定型式参数保证电器正常运行时安全障时致损坏技术合理情况注意节约应根产品生产情况供应力统筹兼顾条件允许时优先选先进设备
61电器设备选择般原
611 环境条件选择
电器产品制造分户外户两类户外设备工作条件较恶劣方面求较高成高户设备户外户外设备户济
612 电网电压选择
电器高1015 设备额定电压情况长期运行选设备额定电压应装设处电网额定电压：
长时工作电流选电器额定电流In指周围环境温度θ℃时电器长期允许通电流应负载长时工作电流：
62高压断路器选择原
选择高压断路器时电气设备般原选择外断路器切断短路电流必须校验断流容量（开断电流）热稳定动稳定等项指标
621 工作环境选型
根点条件选择户外式户式工作条件特殊尚需选择特殊型式（防爆型）
622 额定电压选择
高压断路器额定电压应等电网额定电压
式中——断路器额定电压
——高压断路器电网额定电压
623 额定电流选择
高压断路器额定电流应负载长时工作电流
式中 ——断路器额定电流
——负载长时工作电流
624校验高压断路器热稳定
高压断路器热稳定校验满足式求：
式中 ——断路器热稳定电流
——断路器热稳定电流应热稳定时间
——短路电流稳定值
—作假想时间
断路器通短路电流持续时间式计算：
式中 ——断路器通短路电流持续时间
——断路器保护动作时间
——断路器分闸时间
断路器分闸时间包括断路器固分闸时间燃弧时间般快速动作断路器取011016s中低速动作断路器取018025s
625校验高压断路器动稳定
高压断路器动稳定指承受短路电流作引起机构效应力校验时须短路电流击值击电流效值制造厂规定允许电流进行较
式中 ——设备极限通峰值电流效值
——短路击电流极效值
63 电压等级侧断路器选择
631 35KV侧断路器选择
该回路安装户外选择户外型断路器该回路电压35KV选择断路器额定电压断路器额定电流通断路器持续电流 35KV段选择断路器型号ZN12基参数表61：
型号
额定电压
（KV）
额定电流
（A）
额定开断电流
（KA）
动稳定电流（KA）
4S热稳定电流（KA）
固分闸时间
合闸时间
ZN12
35
1250
25
50
25
015
012
面选断路器进行校验通断路器短路电流Ik158A选断路器额定开断电流25KA断流力满足求选断路器额定关合电流动稳定电流50KA流断路器击电流4029KA
选断路器短路关合电流满足求动稳定满足求进行热稳定校验设备保护动作时间19s选断路器分闸时间015s选择熄弧时间003s短路持续电流时间短路热效应
选断路器允许热效应热稳定满足求种参数校验均满足求选择ZN12断路器
632 10KV侧断路器选择
该回路安装户外选择户外型断路器该回路电压10KV选择断路器额定电压UE>6KV断路器额定电流通断路器持续电流10KV段选择断路器型号ZN65A12T63025基参数表62：
型号
额定电压
（KV）
额定电流
（A）
额定开断电流
（KA）
动稳定电流（KA）
4S热稳定电流（KA）
固分闸时间
合闸时间
ZN65A12T63025
12
630
315
40
315
015
012
面选断路器进行校验通断路器短路电流Ik663A选断路器额定开断电流315KA断流力满足求选断路器额定关合电流动稳定电流40KA流断路器击电流1691KA选断路器短路关合电流满足求动稳定满足求进行热稳定校验设备保护动作时间19s选断路器分闸时间015s选择熄弧时间003s短路持续电流时间短路热效应
选断路器允许热效应热稳定满足求种参数校验均满足求选择ZN65A12T63025断路器
64 隔离开关选择
641 隔离开关作
途隔离电源保证电气设备线路检修时电源明显断口隔离开关灭弧装置断路器配合时合闸操作应先隔离开关合断路器分闸操作应先断开断路器断开隔离开关运行中必须严格遵守倒闸操作规定应隔离开关断路器间设置闭锁机构防止误操作隔离开关电网电压长时工作电流环境条件选择短路电流校验动热稳定性
642 35KV侧隔离开关选择
保证电气设备母线检修安全该回路选择隔离开关带接刀闸该隔离开关安装户外选择户外型该回路额定电压选隔离开关额定电压隔离开关额定电流流断路器持续电流选择GN27405型接高压隔离开关参数表63：
型号
额定电压（KV）
额定电流（A）
工作电压（KV）
极限通电流（KA）
2S热稳定电流（KA）
接刀闸（A）
效值
峰值
GN27405
405
1250
405
28
50
20
2000
面校验选择隔离开关短路时通该隔离开关短路击电流ish4029KA 选择隔离开关动稳定电流极限通电流峰值50KA动稳定满足求该隔离开关允许热效应短路时热效应热稳定满足求校验选隔离开关满足求确定选GN27405型高压隔离开关该隔离开关配手动式杠杆操作机构
643 10KV侧隔离开关选择
保证电气设备母线检修安全该回路选择隔离开关带接刀闸该隔离开关安装户外选择户外型该回路额定电压选隔离开关额定电压Ue>10KV隔离开关额定电流流断路器持续电流选择GN3012型接高压隔离开关参数表64：
型号
额定电压
额定电流
允许热效应
动稳定电流
GN3012
12
1250
3200
100
面校验选择隔离开关短路时通该隔离开关短路击电流ish1691KA选择隔离开关动稳定电流 动稳定满足求该隔离开关允许热效应 短路时热效应热稳定满足求校验选隔离开关满足求确定选GN3012型高压隔离开关该隔离开关配手动式杠杆操作机构
65 电压互感器电流互感器选择
互感器次系统二次系统间联络元件分测量仪表继电器电流线圈电压线圈供电正确反应电气设备正常运行障情况
互感器作：（1） 次回路高电压电流变二次回路标准低电压电流测量仪表保护装置标准化型化结构轻巧价格便宜便屏安装（2） 二次设备高电压部分隔离互感器二侧均接保证设备身安全
651 电压互感器选择
变电站组母线均安装电压互感器电压互感器应工作电压选择：般电压互感器次绕组接电网电压应（08～12）范围变动应满足：设计中根变参数 选择电压互感器型号： 35KV电压互感器选择JDZX935Q10KV电压互感器选择JDZX912G
面JDZX935Q例该互感器35KV50HZ输电线路作电压测量接保护JDZX935Q接电压互感器该二型产品均器身储油柜高低压引出瓷套二次接线盒变压器油等组成系油纸绝缘结构次二次线圈宝塔结构铁芯冷轧硅钢片叠成壳式整器身固定箱盖置变压器油中该互感器参数表65：
型号
额定次电压
（KV）
额定二次电压
（KV）
二次绕组额定输出（VA）
额定绝缘水（KV）
油重Kg
总重
Kg
02
05
3P
极限输出
JDZX935Q
35
01
75
150
500
1000
40595185
35
115
根变电站设计求选择准确级05级
652 电流互感器选择
装断路器回路均应装设电流互感器数量符合测量仪表保护动装置求（1）35KV电流互感器选择型号LZZBJ735变选择8005（2）10KV电流互感器选择型号LZZBJ912变选择300510KV电流互感器参数表66：
型号
额定工作电压
额定电压
频率
额定次电流
额定二次电流
1S短时电流
动稳定电流
LB7110W
35√3
126KV
50HZ
600800A
5A
≥100KA
66 电抗器选择
661 普通电抗器选择原
（1）电抗器没负荷力变压器出线回路电抗器应回路工作电流选择正常工作电流选择
（2）变电站母线分段回路电抗器应满足户级负荷部分二级负荷求
662 设计中电抗器选择
根设计中10KV母线段加装型号OKSQ875(45)1145电抗器
先进行电压损失校验：满足求热稳定应满足：中
式中 ——定热稳定电流
——定持续电流
——短路电流稳定值
——短路电流假想作时间
——保护装置动作时间
——断路器分断时间
根计算满足求
动稳定校验： 满足求
67 高压熔断器选择
671 熔断器作
高压熔断器种流保护元件熔件熔两部分组成载短路时电流增熔件熔断达切障保护设备目 熔件通电流越熔断时间越短电流熔断时间关系曲线熔件安秒特性曲线选择熔件时保证正常工作条件熔件熔断外保护具选择性应安秒特性符合保护选择性求户外式高压熔断器变电站中常保护电力电容器配电线路配电变压器
672 熔断器选择
熔断器选择指标指选择熔件熔额定电流熔断器额定电流式选取
式中——熔额定电流（熔断器额定电流）
——熔件额定电流
——通熔断器长时工作电流
选熔件应长时工作电流设备起动电流作熔断短路电流作熔断求熔断器特性应级保护装置动作时限相配合免保护装置越级动作造成停电范围扩设计中35KV6KV中加装高压熔断器保护变压器电压互感器采高压熔断器型号RN2型户外高压熔断器基参数表67：
型号
额定电压
（KV）
额定电流
（A）
三相断流容量
（MVA）
开断电流效值（KA）
开断短路电流时电流峰值
（A）
熔体电阻值
（）
RN235
35
05
1000
17
700
1007
RN26
6
05
1000
85
300
14214
7 变电站防雷保护
71 变电站直击雷防护
变电站直击雷防护措施装设避雷针避雷线配良接体根高压配电装置技术规程规定：
第70条 独立避雷针（线）宜设独立接装置独立避雷针应设常通行方避雷针接装置道路出入口等距离宜超否应采取均压措施铺设砾石沥青面
第71条 配电装置架构房顶宜装设避雷针
第72条 配电装置土壤电阻率区允许线路避雷线引接出线门型架构应装设集中接装置
第78条 变电站相母线应装设阀型避雷器应短接线配电装置接网连接时应附架设集中接装置
第80条 接短路电流系统中中性点接变压器中性点绝缘线电压设计应中性点装设保护装置
第83条 连接三绕组变压器绕组开路运行应采防止静电感应电压危害该绕组绝缘措施相出线装设阀型避雷器
711 装设避雷针（线）原
1保护象均应避雷针（线）保护范围
2防止避雷针（线）现受雷击时保护象闪络（反击）类放电现象会避雷针（线）保护象间空气中发生会接装置间发生旦出现反击高电位加保护象（电器设备）防止反击保护范围样重说保护象保护范围会发生避雷针（线）反击样避雷针（线）保护（运行验表明100变电年发生绕击反击约03次）出反击问题考虑避雷针安装方式分独立式避雷针架构式避雷针两种
a．独立式避雷针
避雷针引雷作雷击避雷针时雷电流避雷针接体流入防止避雷针保护象发生反击避雷针保护象间空气间隙应具足够距离两者接体间间距应具足够距离
b． 架构式避雷针
35kV配电装置电气设备绝缘水较高土壤电阻率太高（1000Ω·m）区易发生反击采架构式避雷针避雷针装配电装架构样节省投资便布置
接闪器
引线
接装置
图71 直击雷防护装置组成
架构式避雷针样需考虑防止反击问题装避雷针架构接部分带电部分间空气中距离绝缘子串长度时架构应埋设辅助接装置接装置变电接网连接点离变压器接装置变电接网连接点间距离应样雷击避雷器时避雷针接装置产生高电位电压波接网变压器连接点传播程中逐渐衰减达变压器接点时会造成变压器反击
712 直击雷防护装置原理
直击雷防护措施雷电设置直击雷防护装置放电置泻入中免保护设备建筑物受损坏图71示直击雷防护装置二部分组成
1接闪器 直接截受雷击避雷针避雷带(线)避雷网作接闪金属屋面金属构件等避雷针避雷带(线)避雷网般钢钢筋扁钢等制成
2引线 连接接闪器接装置金属导体般钢筋扁钢等制成利建筑物结构柱钢筋兼作
3接装置 接体接线总钢筋扁钢种型钢制成利建筑物基础钢筋荣作
防护原理：雷电先导初始阶段．先导离面较高．先导发展方受面物体影响某高度时面接闪器会影响先导发展方先导接闪器方发展．接闪器较高具良接静电感应积聚先导相反极性电荷附电场强度显著增强缘时先导放电电场开始接闪器歪曲先导放电途径引接闪器身达保护保护物目
72 避雷针保护范围计算方法
721 单支避雷针保护范围
单支避雷针保护范围图72示保护物高度hx水面保护半径rx式计算
hx≥时 rx＝(h—hx)P
hx<时 rx＝(15h—2hx)P
式中 h——避雷针高度单位m
Hx——保护物高度单位m
P——高度修正系数．h≤30m时P130m＜h≤120m时P＝ θ45°
θ
hr
hx
h
h2
rx
hP
hP
rx
图72 单根避雷线保护范围
722 两支等高避雷针
两支等高避雷针联合保护范围两针保护范围叠加两针联合保护范围图73示两针外侧保护范围单针方法确定两针间保护范围通102三点圆弧画出O点高度h0式计算：
式中 D——两针间距离m
P——高度影响系数值确定
O—O’截面高度hx水保护宽度2bx bx式计算
hx水面保护范围截面
15hP
D
bx
bx
rx
h2
O’
O
h0
D7P
rx
h
hx
haHa
图73 两等高避雷针保护范围
bx0时两针联合保护范围两单针保护范围叠加扩见两针效构成联合保护两针间距离太行保护高度0两针距离必须7hP保护物高度hx时两针间距离必须7(hhx)P
723 设计中避雷针选择
根设计变电站D3894m高建筑物高度hx75m取避雷针高度h30m
保护简图图73示采两支等高避雷器建筑物进行保护保护计算： ：p1
hx75m hohD730389472443m
：bx15(hohx)15×(244375)25395m
rx(15h2hx)P15×302×7530m
述计算采两支等高避雷针保护变电站全站
73 雷电入侵波防护
731 避雷器作
变电站安装着类型繁高低压变配电设备设备均直接供电系统线路相连线路发生雷电电压机会较入侵波常常变电站雷害必须入侵波足够防护措施变电站中防护入侵波装置安装阀型避雷器避雷器作限制电压保护电器设备实质放电器雷电入侵波操作电压超某电压值时避雷器先联保护设备放电电压值限制电气设备效保护
732 避雷器基求
图74 避雷器保护
设备伏秒特性配合
uV
O
ts
避雷器伏秒特性
保护物伏秒特性
避雷器放电时相短路强击电流泄入短路通道工频电压作会成工频电流通通道短路通道阻抗低时工频电流称工频续流接电流系统相存工频续流相单相短路接电流系统两相三相时存工频续流相相间短路避雷器必须迅速切断工频续流消工频短路保证系统迅速恢复正常运行避雷器基求：
(1)电压作避雷器应该先保护设备放电两者间伏秒特性配合实现图74示
(2)避雷器应具定熄弧力便工频续流第次零点时迅速切断工频续流
733 避雷器选择
变电站重设备变压器价格高绝缘水低减少变压器受电压幅值阀型避雷器应量安装电气距离变压器方保证保护性说理想结线方式避雷器变压器直接联起考虑变电站电气设备具体布置时变压器母线间开关设备设备相互间应留定安全间距求安装母线避雷器变压器间必然会出现段距离L入侵波波陡度联线距离较时绝缘击穿变压器破坏设计中母线采避雷器型号10KV母线采避雷器型号采合成绝缘间隙氧化锌避雷器
8 配电装置面设计
81 配电装置求
配电装置变电重组成部分根接线连接方式开关电器保护测量电器母线必辅助设备组建成接受分配电装置配电装置型式选择应考虑区理情况环境条件制宜节约逼供结合运行检修求通技术济较确定般情况中型发电厂变电中35KV配电装置宜采屋式配电装置应满足基求：（1）配电装置设计必须贯彻执行国家基建设方针技术济政策节约土（2）保证运行系统然条件合理选择设备布置力求整齐清晰保证具足够安全距离（3）便检修巡视操作（4）保证安全前提布置紧凑力求节约材料降低造价（5）安装扩建方便
82 配电装置设计基步骤
（1）根配电装置电压等级电器型式出线少方式电抗器形环境条件等素选择配电装置型式
（2）拟定配电装置配置图
（3）选设备外形尺寸运输方法检修巡视安全方便等求遵规程参考典型设计绘制图
83 配电装置型式选择原选择
配电装置型式应考虑区理情况环境条件制宜节约结合运行检修求通技术济较确定
84种配电装置特点
屋外配电装置型式接线关场位置面积质形条件总体布置关受材料供应施工运行检修求等素影响限制
（1）普通中型配电装置国采较施工检修运行较方便抗震力较造价较低缺点占面积较
（2）高型配电装置优点占面积少般普通中型节约50左右耗钢材检修运行中型方便
般列情况宜采高型：
①高产农田少区
②形条件限制
③原装置需改扩建场受限制
85 设计中配电装置选择
结合设计中变电站实际情况35kV采户开关柜单列布置采电缆进线架空出线10kV采室开关柜单列布置采电缆出线变位35kV配电室10kV配电室间变前留四米宽运输通道
35kV配电室东侧建综合保护室10KV配电室东侧电容器室电容器采户布置
9电气二次部分
91 变电站综合动化系统
911 概述
站二次采微机综合动化系统值班站设计取消常规控制屏实现全计算机监控综合动化系统采分层分布式网络结构变保护测控35kV保护测控公设备交直流系统通信布置综合保护室10kV保护测控布置开关柜计算机监控系统站具通信力智设备通信
端间隔王里220kV变电站332334间隔设线路保护2套组1面屏放置王里220KV变电站控室原332334间隔保护屏位置（原屏拆）
全站二次设备包括控制保护测量信号远动等采微机装置装置通网络传递信息实现资源享间隔保护通信室设备通网络线进行联接
912 系统结构功
变电站层工作站层监控机远动站等设备组成站220kV站直出35kV变电站远动站双机配置监控机单机配置设置综合保护室远动站完成县调通信监控机进行操作显示种接线图生成报表外间隔层设备起完成电流接选线电压功综合控制等功变两侧电表间隔层单元电表通电表485接口联网规约转换（直接）接入综网县调传送需电量
站通信网媒体采屏蔽称双绞线电缆提高传输速率增加性
间隔断路器等设备调度端站监控机三处进行控制相互间具联锁功时间处控制开关柜控制保护屏设远方切换开关控制开关公屏设远方切换开关
监控系统完成功包括：
a) 实时数采集处理
变电站运行状态参数动定时进行采集作必预处理存实时数库供实时画面显示制表印完成种计算
b) 限值监视报警处理
实时监视变电站类设备运行参数发生异常运行状态发生变更参数超越设定限值时应时发出告警信号时进行实时记录包括事件序记录（SOE）障报警记录参数越限报警记录电气设备操作记录事追忆等
c) 画面显示汉字制表印
d) 控制操作
保护通信室通监控机键盘断路器进行控制操作接收调度端命令实现断路器跳合闸
e) 微机保护装置智设备通信
f) 县调通信
g) 时功
h) 线诊断功
系统具线诊断力诊断出通信通道计算机外设I0模块电源等障进行报警
i) 恢复功
出现供电电源障时系统序停止工作供电电源恢复正常时应具动重新启动功
j) 音响
站时发出事预告音响
k) 10kV母线电压监测
段AC相装设电压监测仪1
913 间断电源
监控机远动站采交直流两逆变电源供电正常时交流220V供电逆变电源供监控机远动站交流输入消失时动转直流220V供电逆变供监控机远动站保证监控机远动站电源间断性
914 计量表计
9141 测量：
站设常规测量仪表调度系统动化相结合系统发远动信息量均功单元液晶屏幕监控机显示器查
9142计量：
设功电计量表变35kV侧 （10级）变10kV侧（10级）35KV出线（10级）电表组屏放综合保护室10kV线路电容器电表（10级）安装
915 静态保护屏接
根部颁反措求静态保护屏部设截面100mm2接铜排屏柜装置接端子排截面4mm2 股铜线接铜排相连接铜排截面50mm2 铜缆保护室等电位接网相连
916交直流系统遥测遥信常规方式通电缆接入综系统遥信强电220V空接点开关量输入
917站二次电缆采阻燃屏蔽电缆
92 继电保护安全动装置
921 变压器：分箱单套配置原
9221保护：
a) 制动差流速断保护
b) 率制动原理具CT断线告警闭锁功闭锁功控制字选择制动侧控制字选择跳变两侧开关
9222高压侧备保护：
a）35kV侧复合电压闭锁电流保护（总备）：电流取35kV CT电压取35kV母线PT10kV母线PT设两段时限t1备t2跳变两侧开关
b） 负荷保护：设三定值段启动风扇二段发信号三段闭锁载调压
9223 低压侧备保护
a) 10kV复合电压闭锁电流保护：电流取10kV CT电压取10kV母线PT第时限跳10kV分段开关第二时限跳10kV进开关第三时限跳变两侧开关
b）10kV母线充电保护：跳侧进开关
c) 负荷保护：发信号
9224非电量保护
a) 体重瓦斯引入接点发信号跳变两侧开关
b) 载调压重瓦斯引入接点发信号跳变两侧开关
c) 体轻瓦斯引入接点发告警信号
d) 载调压轻瓦斯引入接点发信号
e) 变压力释放引入接点发信号
f) 变油温高引入接点发信号
g) 变油位异常引入接点发信号
h）非电量保护引入接点均强电220V开关量输入空接点
9225 技术求
a) 高压侧复合电压取两侧电压联保证灵敏度采连接片投退中侧复合电压
b) 根反措求装置保护出口方式压板应硬压板控制
c) 保护直流工作电源220V工作电源消失保护装置应闭锁跳闸出口发出报警信号
d) 保护装置电源应分特性空开引入
e) 保护装置应足够输出接点跳闸远动报警等回路留备接点
f) 装置跳闸出口继电器应保持监视手段工复出口继电器应强电220V
g）电量非电量保护出口回路完全独立
923 35kV保护配置
9231 35kV线路配置（35kV进线设保护）：
i) 三相式电流闭锁电压速断保护
ii) 三相式定时限电流保护
iii) 三相次动重合闸：手动远动跳闸重合具备重合加速功
iv) 低周减载（带滑差闭锁功）出口跳闸
v) 电流接选线零序2段流保护
vi) 负荷报警
9232 35kV母线设母差保护
924 10kV配电装置保护配置
根电流接系统线路保护配置原10kV线路配置：
a) 三相三段式电流保护
b) 三相两次动重合闸：手动远动掉闸重合（重合闸次数应选择）具备重合加速功
c) 低周减载（带滑差闭锁功）出口跳闸
d) 电流接选线零序2段流保护
e) 负荷报警
10kV分段保护配置：电流速断电流保护
925 联功补偿装置保护配置
电容器组保护联电容器装置设计规程求进行设置
a) 三相式限时电流速断保护
b) 三相式电流保护
c) 母线电压保护
d) PT断线闭锁母线失压保护
e) 三次谐波滤零序电压保护（开口三角电压）
电抗器设保护
926 安全动装置配置
9261 35kV备电源投
根站接入系统方案运行方式35kV备投方式设线路互投分段投适应方式应初设审核时予确定开关手跳遥跳闭锁投求具备运行方式动识功闭锁／启动备电源互投装置功PT断线识闭锁功
9262 10kV备电源投
设分段投方式变低压备保护动作闭锁备投
PT列
35kV10kV分设置PT列装置采双位置继电器完成保护测量电压回路计量电压回路切换功手动动列液晶显示屏显示保护测量电压等关参数
93系统调度动化
931 调度关系
变电站属县调度理采部颁CDT规约时通两种通道传输数远动信息送县调接收执行县调行遥控命令
932 模拟量遥测：
35kV进线：三相电流功功率功功率功率数
35kV分段：三相电流
35kV PT：三相线电压相电压
35kV线路：三相电流功功率功功率
变侧：三相电流功功率功功率
10kV线路：三相电流功功率功功率
10kV分段：三相电流
10kV电容器：三相电流功功率
10kV PT：三相线电压相电压
站交流：三相母线电压三相进线电流
站直流：母线电压通信母线电压（48V）
非电量遥测：变油温保护通信室外温度
变分头位置（遥测方式传送）
电量采集：（kWH单位传送）
35kV进线：功电功电
变侧：功电功电
35kV线路：功电功电
10kV线路：功电功电
10kV电容器：功电
站变：功电
933遥信
全站断路器位置遥信
变载调压分头位置遥信
变保护动作遥信
备电源投动作遥信
低周减载动作信号
接选线结果遥信
PT列遥信（电压等级发）
PT断线报警遥信（电压等级发）
10kV 系统接报警（3U0）遥信
35kV 系统接报警（3U0）遥信
35kV线路保护动作段发保护动作重合闸动作遥信
10kV电容器保护动作遥信
10kV线路保护动作段发保护动作重合闸动作遥信
断路器控制回路断线遥信
断路器远方控制投入遥信
断路器机构告警遥信
保护动作信号发总事信号总事信号动复分信号保持
异常信号发总预告信号
交流系统失压告警信号
直流系统告警信号
a) 直流屏交流输入电压异常告警
b) 直流母线电压异常告警
c) 直流系统接告警
d) 直流系统障告警
934保安信号
通信系统告警信号
a) 通讯模块障
b) 48V馈线障
c) 48V母线电压异常
935 遥控
9351 全站断路器具备遥控功转换
9352 变载调压分头位置远方升降停
9353 线设置保护定值修改种保护投入退出
94 交直流系统
941 站交流系统
站交流系统两台站变获380V电源站变容量位置见次接线分电缆引入站交流屏设互投功单母线接线设置交流屏1面
942 直流系统
站采220V直流电源作全站安装单位控制保护信号安全动装置等负荷供电电源
直流系统1套高频开关电源1组100Ah2V单体阀控铅酸免维护蓄电池构成高频开关电源N+1备份310A模块组成单母线接线动控母线合设置直流屏2面蓄电池屏2面
节约投资充分利蓄电池组220V转换成48V供通信设备
95 五防系统
设微机五防装置1套
96 遥视系统
设置套远方监视系统监视器全站终规模配置摄头期规模配置
10土建部分
101概述
变电站位某某县王里220KV变电站东05km赵元公路南侧
变电站征包括变电站围墙围墙护墙进站道路等部分围墙四周护墙均围墙外预留15米征面积变电站围墙中心线1824m2站外道路护墙542m22366m2合3549市亩
建筑材料：
1） 建筑型钢扁钢：般Q235B热轧钢
2） 钢筋：HPB235钢筋般构造钢筋
HRB335钢筋般受力钢筋
3） 混凝土标号：基础垫层：C10
般现浇结构：C20C25
般预制结构：C20C30
4） 砖：±0000MU10蒸压灰砂砖（等品）M75混合砂浆±0000MU15蒸压灰砂砖（优等品）M75专水泥砂浆
5） 屋面保温材料：聚苯乙烯泡沫塑料板
6） 屋面防水材料：防水卷材
102 变电站总体设计简介：
变电站值班站站包括35kV配电室（含综合保护室休息室备餐室卫生间）变区部分10kV配电室（含电容器室）部分道路围墙电缆沟等建构筑物
变电站围墙砖砌实体围墙围墙高25m变电站围墙占面积 38m× 48m1824m2合2736市亩
1021 室外架构设备支架设备基础
屋外配电装置架构支架采Φ300等径钢筋砼电杆架构钢梁采三角形钢梁设备支架横梁采槽钢角钢横梁架构支架混凝土电杆基础采独立杯口混凝土基础铁件防腐均采热镀锌设备基础采C25重力式混凝土钢筋混凝土基础
1022 站建筑物
建筑物部分：包括35 kV 10kV 配电室电容器室综合保护室休息室备餐间卫生间等建筑物高度35kV配电室73m（含女墙） 10kV配电室55m（含女墙）建筑物建筑面积5768m2
建筑物采单层砖混结构屋面板现浇钢筋混凝土板基础形式墙条形基础
墙面顶棚刷白色耐擦洗墙涂料综合保护室警卫室休息室石膏板吊顶35kV10kV配电室电容器室采水泥面警卫室备餐间休息室卫生间采砖面综合保护室采防静电活动板外墙面采外墙面砖贴面防火求门防火门入户门防盗安全门门窗白色塑钢门窗外窗设防盗金属护网
建筑物然采光工采光辅
35kV10kV配电室电容器室然进风轴流风机机械排风
综合保护室设柜式冷暖空调机
103 站排水防洪
站址标高应高五十年遇洪水位
站水：站备水井供水
站排水：道路处面道路找坡排水围墙处面围墙排水口站外排水站积水电缆沟积水排渗水井站生活污水水道排站化粪池
11消防部分
变电站建筑物耐火等级二级火灾危险性分类丙类
站消防设施化学灭火装置变部位兼配消防砂池
变压器等带油设备设事油池
防火求门均设防火门
建筑物设备间根电力设备典型消防规程配置灭火装置
变电站电缆敷设设计应满足关规范规定电缆孔处采防火堵料封堵耐火极限4h站电缆沟站外电缆沟联接处设防火隔断电缆孔洞处采防火堵料加封堵
消防设计采规范：火力发电厂变电设计防火规范
电力设备典型消防规范
电力工程电缆设计规范求
12环境保护
变电站附应没污染源变电站工业三废排放仅产生少量生活污水污水排入化粪池发酵降阶绿化会土壤水周围环境造成破坏
变电站带油设备均设防渗漏事油池储油井避免土壤产生污染35kV变电站产生电磁辐射应安全范围变电站周围应重弱电设施
变电站设备区种植草坪美化环境降低面温度变电站围墙四周道路两侧种植常绿阔叶灌木
13安全保卫
保证变电站安全运行防止外法分子破坏变电站围墙设高压脉电网
结
某某某老师辛勤指导月努力终完成变电站设计务作某某县北王里乡体供电工程该变电站提高该区供电性满足该区断增长负荷民生活需
电气次部分设计中考虑该变电站重性35KV10KV均采单母线分段接线满足济性性求10KV出线较出现障率较旦停电会造成面积停电10KV侧采单母线分段接线形式变电站35KV10KV采真空断路器性较高保护屋外半高型配电装置站采避雷针保护设2根独立避雷针绘制变电接线图
电气二次部分设计中考虑技术适先进性站二次采微机综合动化系统值班站设计取消常规控制屏实现全计算机监控
通该变电站设计加深发电厂电气部分电力系统高电压技术变电站综合动化等课程全面解认识书面知识实际变电站运行进行次机印象深刻结合提高查阅种资料处理某问题力受益匪浅
次变电站设计程中参考鉴许教材资料中部分述文完成起作次设计中充分采纳老师学验意见修改验足尚观全局理解老师教诲学建议次设计述程中难免错误妥处敬请位老师学批评指正
参考文献
1 熊信银发电厂电气部分水利电力出版社1992年
2 仰赞等电力系统分析华中理工学电力出版社1991年
3 贺家李等电力系统电保护原理水利电力出版社1992年
4 应智高电压技术浙江学出版社1994年
5 雍静供配电技术机械出版社1994年
6 苏文成等工厂供电机械工业出版社1990年
7 王崇林邹明编供电技术煤炭工业出版社1996年
8 李军年电力系统继电保护水利电力出版社1991年
9 张冠生电器理基础机械工业出版社1991年
10 杨启电气安全规程北京出版社1991年
11 陈连生发电厂电气工程水利电力出版社1992年
12 刘爱电力工程机械工业出版社1992年
13 王子午等常供配电设备选型手册第三四分册煤炭工业出版社1998年
14 国家标准GB50059199235110kV变电设计规范中国标准出版社1992年
15 王志宏井电安全中国矿业学出版社1993年
致 谢
次设计完成际衷感谢设计中某某某导师百忙中选题设计报告设计容完成予帮助指导时霍老师热心学榜样感谢某某县供电公司位仁文研究工作予力支持帮助广学友帮助利完成表示感谢次学设计程中帮助表示深深谢意
文题目：
指导教师评语：
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成 绩
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文题目
35KV变电站设计
毕业文（设计）求：
1选题结合实际应具理价值现实意义符合专业方：
2查阅国外已相关文献资料进行较全面综述基反映出该研究领域研究现状中文参考文献少15篇外文参考文献少5篇：
3文格式符合****学科生毕业文基规范
4结建议具定参考价值
参考资料：
1．熊信银发电厂电气部分水利电力出版社1992年
2．仰赞等电力系统分析华中理工学电力出版社1991年
3．贺家李等电力系统继电保护原理水利电力出版社1992年
4．应智高电压技术浙江学出版社1994年
5．雍静供配电技术机械出版社1994年
6．刘爱电力工程机械工业出版社1992年
学 生 （签名） 年 月 日
指导教师 （签名） 年 月 日
摘
设计根某某县北王里电力负荷资料作出该区面35kV变电初步设计设计说明书容分十三章包括接线设计负荷计算变压器选择高压电器选择变电防雷变电布置等设计实际负荷变电佳运行基础关规定规范完成满足该区供电求35kV变电初步设计
设计中先负荷进行统计计算选出需变型号然根负荷性质供电性求拟定接线设计考虑短路系统严重影响设计中进行短路计算设计中高压电器设备进行选择计算断路器隔离开关电压互感器电流互感器等外进行防雷保护设计计算提高整变电安全性
关键词：35KV 变电站 总体设计
Abstract
According to the design Beiwangli of Zhaoxian electricity load information made ground 35kV substations in the initial design Design specification content is divided into thirteen chapters including the wiring design load calculations and transformer selection the choice of electrical voltage substations and substations mine layout To the design based on actual load the best operation based in substations in accordance with the relevant provisions and norms and completed to meet the requirements of the 35kV electricity substations preliminary design
Design of the first load of statistics and calculations elected for the change models and then load according to the nature and reliability of electricity for the development of the wiring design taking into account the shortcircuit serious impact on the system design of a shortcircuit basis Design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations such as circuit breakers isolation switches voltage transformer current transformer In addition the design and calculation of mineprotected and enhanced the security of the entire substations
Key words 35KV Substation Overall design
目 录
1 变电站站址选择原作 1
11变电站选择原 1
12变电电力系统位 2
13 电力系统供电求 2
14电力系统运行特点 3
15电力系统额定电压 3
2 接线设计 4
21电气接线基求 4
22 选择接线形式 4
3 负荷计算 5
31计算负荷 6
4 变电站变压器选择 7
41 绕组数量连接方式确定 7
42变阻抗调压方式选择 7
43电容电流计算 8
44 变压器中性点接方式中性点设计 8
45 变容量选择原 9
5 短路电流计算 10
51计算短路电流意义 10
52短路电流计算规定 11
53 次设计中短路电流计算 11
6 高压电器设备选择 14
61电器设备选择般原 15
62高压断路器选择原 15
63 电压等级侧断路器选择 17
64 隔离开关选择 18
65 电压互感器电流互感器选择 20
66 电抗器选择 21
67 高压熔断器选择 22
7 变电站防雷保护 23
71 变电站直击雷防护 23
72 避雷针保护范围计算方法 25
73 雷电入侵波防护 27
8 配电装置面设计 29
81 配电装置求 29
82 配电装置设计基步骤 29
83 配电装置型式选择原选择 29
84种配电装置特点 29
85 设计中配电装置选择 30
结 40
参考文献 41
致 谢 42
前言
文35KV变电站总体设计实际工程技术水基础变电站资料背景原始资料分析做起容涵盖发电厂电气部分变电站综合动化供电技术高电压技术等专业课目通变电站设计综合运行学知识结合实际工作贯彻执行国电力工业关方针政策技术标准做理联系实际培养独立分析解决实际工程技术问题力时工作良基础写作程中初步体现工程设计精髓容根规程选择方案方法方案评价等锻炼实际工程思维方法分析解决问题力工作奠定基础
1 变电站站址选择原作
11变电站选择原
变电设计应根工程年发展规划进行做远期结合期正确处理期建设远期发展关系适考虑扩建变电设计必须全局出发统筹兼顾负荷性质电容量工程特点区供电条件结合国情合理确定设计方案变电设计必须坚持节约原变电应建负荷中心位置样节省线材降低电损耗提高电压质量供配电系统设计条重原变电总面布置应紧凑合理变电站设计规范第条变电站站址选择根列求综合考虑确定：
（1）负荷中心
（2）节约占少占耕济效益高土
（3）乡工矿企业规划相协调便架空线电缆线路引入引出
交通运输方便
（4）具适应形貌址条件
设计变电站位某某县北王里乡理坐标北纬37050＇东114039＇该区势坦高山丘陵气候宜年均气温126度年均降雨量562毫米全年均日时间19164时霜期191天势海拔339—466米间设计变电站负荷中心交通运输较便利赵（某某县）——元（元氏）公路横贯全区综述满足建求建站基天然基
12变电电力系统位
电力系统变压器输电线路电设备（负荷）组成网络包括通电机械方式连接网络中设备电力系统中互联元件分两类类电力元件电进行生产（发电机）变换（变压器整流器逆变器）输送分配（电力传输线配电网）消费（负荷）类控制元件改变系统运行状态步发电机励磁调节器调速器继电器等
中变电联系发电厂户中间环节起着变换分配电作变电根系统中位分列类：
（1）枢纽变电：位电力系统枢纽点连接电力系统高压中压部分汇集电源电压330~500KV变电称枢纽变电全停电引起系统解列甚出现瘫痪
（2）中间变电：高压侧交换潮流起系统交换功率作长距离输电线路分段般汇集2~3电源电压220~330KV时降压供电样变电起中间环节作中间变电全停电引起区域电网解列
（3）区变电：高压侧般110~220KV区户供电变电区城市变电全停电仅该区中断供电
（4）终端变电：输电线路终端接负荷点高压侧电压110KV降压直接户供电变电终端变电全停电户受损失
13 电力系统供电求
（1）保证持续供电：供电中断生产停顿生活混乱甚危身设备安全形成十分严重果停电国民济造成损失远远超电力系统身损失电力系统运行首先满足持续供电求
（2）保证良电质量：电质量包含电压质量频率质量波形质量三方面电压质量频率质量均偏移否超定值衡量例定允许电压偏移额定值定允许频率偏移等波形质量畸变率否超定值衡量质量指标必须采取切手段予保证
（3）保证系统运行济性：电生产规模消耗次源国民济次源总消耗占重约13电变换输送分配时损耗绝值相客观降低生产度电消耗源降低变换输送分配时损耗极重意义
14电力系统运行特点
（1）电生产重性：电量间转换方便易量生产集中理远距离输送动控制电国民济部门源电供应中断足直接影响国民济部门正常运行求系统运行性
（2）系统暂态程快速性：发电机变压器电力线路电动机等原件投入退出电力系统短路等障瞬间完成伴暂态程出现该程非常短促求系统套非常迅速灵敏监视检测控制保护装置
（3）电发输配时性： 电生产分配输送时进行发电厂时候生产电必须等该时刻电设备电分配输送程中损耗电求系统结构合理便运行调度
15电力系统额定电压
（1）额定电压指电气设备长期运行济电压系统中部分电压等级三相交流系统中三相视功率S3UI输出功率定时电压越高电流越线路电气等载流部分需截面积越色金属投资越电流传输线路功率损耗电压损失较方面电压越高绝缘水求越高变压器开关等设备投资越综合考虑素应定输送功率输送距离济合理输电电压设备制造角度考虑保证产品标准化系列化应意确定输电电压
（2）电设备额定电压：线路电设备输送电时电设备感性负荷线路电压分布首段高末端系统标称电压电设备额定电压取值致线路线实际电压电设备求额定电压间偏差致太
（3）变压器额定电压：变压器次侧接电源相电设备二次侧负荷供电相电源变压器次侧额定电压应等电设备额定电压变压器二次侧额定电压规定空载时电压额定负载变压器部电压降落约供电线路较长时正常运行时变压器二次测电压较系统标称电压高便补偿线路电压损失变压器二次测额定电压应较电设备额定电压高变压器二次测电设备间电气距离时二次侧额定电压取电设备额定电压倍
2 接线设计
21电气接线基求
电气接线高压电器通连接线功求组成接受分配电电路成传输强电流高电压网络称次接线电气系统接线设计代表变电电气部分体结构电力系统网络结构重组成部分直接影响运行性灵活性电器选择配电装置布置继电保护动装置控制方式抑定决定性关系电气接线基求概括说包括性灵活性济性三方面
电气接线设计原设计务书国家济建设方针政策技术规定准绳结合工程实际情况保证供电调度灵活满足项技术求前提兼顾运行维护方便节省投资取材力争设备元件先进性性坚持先进适济美观原
22 选择接线形式
负荷资料知35KV期负荷10KV负荷中纺织厂化纤厂化工厂等负荷断电造成较济损失资源浪费需保证供电性时10KV承担着北王里区居民户排灌电电力供应性求较高综合考虑35KV站投资规模设计程中应保证供电性基础考虑济素
221 35KV10KV接线形式选择
期网里变电站出35KV线路2回分某某县北王I北王II根设计原采单母线分段接线形式
期10KV出线回路数6回采单母线分段
表21 接线形式方案
单母线分段
双母线分段
供电性
重户分段引出两回馈电线路两电源供电条母线发生障保证条母线正常供电供电性较高
供电母线分段检修回路停电
运行灵活性
接线简单清晰运行操作方便
接线相复杂调度灵活
节约投资
少断路器隔离开关占面积较济
双母分段占面积土建投资隔离开关够济
1· 画出接线图设计中电气总设计图见图示
3 负荷计算
表31负荷原始资料：
电压
等级
线路名称
负荷
MVA
负荷组成
（）
然功率
Ifmax
(A)
线长
km
备注
级
二级
三级
10KV
黄市村线621
3325
70
20
078
182
51
沟岸线632
085
20
20
078
467
8168
康贾村线633
106
20
075
58
13436
南王里线634
1955
20
30
072
107
13404
河庄线631
1590
30
30
075
87
9968
贾吕线623
208
30
30
078
114
11627
备
备二
备三
31计算负荷
综合计算负荷：
K—时系数出线回数较少情况取09~095出线回数较时取085~09设计中10KV中取0956KV中取085
—线损取5
311 35KV段负荷计算
095×（3325+085+106+1955+1590+208）09×（1+5）1203MVA
31210KV段负荷计算
085[3325078+（085+1590）075+106072+(1955+208)08]×（1+5）
1252MVA
综：总计算负荷：1203+12522455MVA
4 变电站变压器选择
41 绕组数量连接方式确定
411 绕组数量确定原
具两种电压等级变电站中通变压器侧绕组功率均达该变压器容量15低压侧负荷变电站需设功补偿设备时变压器宜采三绕组变压器
变电站中：
12032436049>15
1252245505>15
变电站设计中变压器选三绕组变压器
412连接方式选择
电力工程设计手册规定指出：
第条 具三种电压等级变电中通侧绕组功率均达该变压容量15变压器宜采三绕组变压器
第条 变压器绕组连接方式必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式Ｙ△型两种高中低三侧绕组组合根具体工程定国110KV电压变压器绕组采Ｙ0连接35KV采Ｙ型中性点通消弧线圈接35KV电压变压器绕组采△连接设计中变电站电压等级3510KV接线方式采YNd11接线方式
42变阻抗调压方式选择
421变阻抗选择
根 电力工程电气设计手册（电气次部分）变压器阻抗实质绕组间漏抗阻抗取决变压器结构采材料系统稳定供电电压质量考虑希变压器阻抗越越阻抗偏系统短路电流增加高低压电器设备选择遇困难外阻抗考虑变压器联运行求
变阻抗选择原：①侧阻抗值选择须电力系统稳定潮流计算功分配继电保护短路电流系统调压手段联运行等方面进行综合考虑②普通两绕组变目前降压型种
422调压方式选择
保证供电发电厂供电质量电压必须维持允许范围调压方式两种种称激磁调压调整范围±2×25种成载调压调整范围达30结构复杂价格昂贵例情况选：接时送端时受端具逆工作特点联络变压器保证电质量求母线电压恒定时着方面发展保证电压质量提高变压器分接头质量选载调压
43电容电流计算
电网电容电流计算应包括电气连接架空线路电缆回路发电机变压器母线电器电容电流考虑电网5～10年发展
架空线路电容电流式计算：
式中 27—适架空线线路
33—适架空线线路
杆双回线路电容电流单回路13～16倍
电气工程手册变电增加接电容电流
35KV：附加值13％10KV：附加值16％
431 10KV侧电容电流计算
出线架空出线：
27×10×(51+8108+13436+13404+9968+11627)×103×116
193A<30A
加装消弧线圈接
44 变压器中性点接方式中性点设计
电力网中性点接方式决定变压器中性点接方式电力网中性点接方式：
a中性点非直接接 b中性点消弧线圈接
c中性点高阻抗接 d中性点直接接
441 10KV35KV侧中性点接方式选择
10～35KV侧采中性点接中性点消弧线圈接方式10～63KV电网采中性点接方式单相接障电流30A（10KV）10A（35KV）时中性点应消弧线圈接装消弧线圈时直接接35KV侧中性点两台变台消弧线圈10KV侧⊿型接线中性点需加接变中性点引处接消弧线圈接变容量应消弧线圈容量般应10KV级段母线安装型号样容量相接变电容电流超允许值否接电弧易熄易产生较高弧光间隙接电压波整电网采消弧线圈补偿电容电流消弧线圈接
45 变容量选择原
变容量选择般变电建成5～10年规划负荷选择适考虑远期10～20年发展城郊变电变容量应城市规划相结合根变电带负荷性质电网结构决定变容量重负荷变电考虑台变停运时余变容量计负荷力允许时间保证户二级负荷般性变电台变停运时余变应保证余负荷60级电压单台降压容量级易太应全网出发推行标准化系列化（考虑备品备件检修方便）
451 设计中变容量选择
变电站中变电站台变压器停止运行时台变压器保证全部负荷60SB S*6069MVA时应该保证户级二级负荷ⅠⅡ类负荷总： SB3325×07＋3325×02＋085×04＋085×02＋106×02＋1955×02＋1955×03＋159×03＋159×03＋208×03＋208×03＝67MVA综合考虑变压器容量必须综合分析选择变压器容量10000MVA两台查35KV两相三绕组电力变压器技术数表选择变压器型号SZ101000035参数表：
表41变型号选择
型号
编号
电压组合 （KV）
联接
组
损耗（KW）
空载电流()
阻抗电压
高
低
空载
负载
SZ101000035
1#
35
105
499
213
086
高—低：74
SZ101000035
2#
35
105
499
213
086
高—低：729
452 变台数选择原
城镇中次变中低压侧构成环网情况装两台变区性孤立次变工业专变电装三台变规划装两台变变电变基础变容量1～2级设计便负荷发展时更换变变电站设计中具2电压等级变电站区性变电站变台数选择2台台运行时台备
5 短路电流计算
51计算短路电流意义
供配电系统中短路指相导体间相导体间通负载阻抗发生电气连接短路电力系统中常发生障短路电流直接影响电器安全危害电力系统安全运行假短路电流较电器承受短路电流击需选择重型电器仅会增加投资甚会开断电流满足选择合适高压电器合理选择轻型电器接线设计时应考虑限制措施需计算
短路电流计算选择检验电气设备前提基础载流导体选择二次设备保护基础选电器具足够性济性灵活性定时期满足电力系统发展需应点短路电流进行校验
52短路电流计算规定
验算导体稳定性电器动稳定热稳定电器开断电流力应设计设计规划容量计算考虑电力系统510发展规划（般应工程建成510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时程中列运行方式接线方式
选择导体电器时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
选择导体电器时带电抗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出线厂分支回路母线隔离开关间隔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
导体电器动稳定热稳定电器开断电流般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 次设计中短路电流计算
531 回路电抗计算
计算回路电抗：（取基准功率）
X4
K1
K
系统
35KV
35KV
K3
X2
X1
X3
图51短路计算图
35K
K2
根前面选变压器参数：
X101
X20 (纯电缆线路)
7410074
729100729
532 计算短路点短路电流
配电系统中发生三相短路时果严重验算电器设备力
1．K点短路时35KV系统电源（穷容量）
K
系统
X1
35KV
图52 K点短路时网络简化图
2点短路时
K2
系统
X2
X1
X3
35KV
10KV
图53 K2点短路时网络简化图
3点短路时
K3
系统
X2
X1
X4
35KV
10KV
X5
图54 K3点短路时网络简化图
6 高压电器设备选择
变电站高压电器电起着接收分配控制保护作断路器隔离开关负荷开关熔断器电抗器互感器母线装置成套配电设备等电器选择根环境条件供电求确定型式参数保证电器正常运行时安全障时致损坏技术合理情况注意节约应根产品生产情况供应力统筹兼顾条件允许时优先选先进设备
61电器设备选择般原
611 环境条件选择
电器产品制造分户外户两类户外设备工作条件较恶劣方面求较高成高户设备户外户外设备户济
612 电网电压选择
电器高1015 设备额定电压情况长期运行选设备额定电压应装设处电网额定电压：
长时工作电流选电器额定电流In指周围环境温度θ℃时电器长期允许通电流应负载长时工作电流：
62高压断路器选择原
选择高压断路器时电气设备般原选择外断路器切断短路电流必须校验断流容量（开断电流）热稳定动稳定等项指标
621 工作环境选型
根点条件选择户外式户式工作条件特殊尚需选择特殊型式（防爆型）
622 额定电压选择
高压断路器额定电压应等电网额定电压
式中——断路器额定电压
——高压断路器电网额定电压
623 额定电流选择
高压断路器额定电流应负载长时工作电流
式中 ——断路器额定电流
——负载长时工作电流
624校验高压断路器热稳定
高压断路器热稳定校验满足式求：
式中 ——断路器热稳定电流
——断路器热稳定电流应热稳定时间
——短路电流稳定值
—作假想时间
断路器通短路电流持续时间式计算：
式中 ——断路器通短路电流持续时间
——断路器保护动作时间
——断路器分闸时间
断路器分闸时间包括断路器固分闸时间燃弧时间般快速动作断路器取011016s中低速动作断路器取018025s
625校验高压断路器动稳定
高压断路器动稳定指承受短路电流作引起机构效应力校验时须短路电流击值击电流效值制造厂规定允许电流进行较
式中 ——设备极限通峰值电流效值
——短路击电流极效值
63 电压等级侧断路器选择
631 35KV侧断路器选择
该回路安装户外选择户外型断路器该回路电压35KV选择断路器额定电压断路器额定电流通断路器持续电流 35KV段选择断路器型号ZN12基参数表61：
型号
额定电压
（KV）
额定电流
（A）
额定开断电流
（KA）
动稳定电流（KA）
4S热稳定电流（KA）
固分闸时间
合闸时间
ZN12
35
1250
25
50
25
015
012
面选断路器进行校验通断路器短路电流Ik158A选断路器额定开断电流25KA断流力满足求选断路器额定关合电流动稳定电流50KA流断路器击电流4029KA
选断路器短路关合电流满足求动稳定满足求进行热稳定校验设备保护动作时间19s选断路器分闸时间015s选择熄弧时间003s短路持续电流时间短路热效应
选断路器允许热效应热稳定满足求种参数校验均满足求选择ZN12断路器
632 10KV侧断路器选择
该回路安装户外选择户外型断路器该回路电压10KV选择断路器额定电压UE>6KV断路器额定电流通断路器持续电流10KV段选择断路器型号ZN65A12T63025基参数表62：
型号
额定电压
（KV）
额定电流
（A）
额定开断电流
（KA）
动稳定电流（KA）
4S热稳定电流（KA）
固分闸时间
合闸时间
ZN65A12T63025
12
630
315
40
315
015
012
面选断路器进行校验通断路器短路电流Ik663A选断路器额定开断电流315KA断流力满足求选断路器额定关合电流动稳定电流40KA流断路器击电流1691KA选断路器短路关合电流满足求动稳定满足求进行热稳定校验设备保护动作时间19s选断路器分闸时间015s选择熄弧时间003s短路持续电流时间短路热效应
选断路器允许热效应热稳定满足求种参数校验均满足求选择ZN65A12T63025断路器
64 隔离开关选择
641 隔离开关作
途隔离电源保证电气设备线路检修时电源明显断口隔离开关灭弧装置断路器配合时合闸操作应先隔离开关合断路器分闸操作应先断开断路器断开隔离开关运行中必须严格遵守倒闸操作规定应隔离开关断路器间设置闭锁机构防止误操作隔离开关电网电压长时工作电流环境条件选择短路电流校验动热稳定性
642 35KV侧隔离开关选择
保证电气设备母线检修安全该回路选择隔离开关带接刀闸该隔离开关安装户外选择户外型该回路额定电压选隔离开关额定电压隔离开关额定电流流断路器持续电流选择GN27405型接高压隔离开关参数表63：
型号
额定电压（KV）
额定电流（A）
工作电压（KV）
极限通电流（KA）
2S热稳定电流（KA）
接刀闸（A）
效值
峰值
GN27405
405
1250
405
28
50
20
2000
面校验选择隔离开关短路时通该隔离开关短路击电流ish4029KA 选择隔离开关动稳定电流极限通电流峰值50KA动稳定满足求该隔离开关允许热效应短路时热效应热稳定满足求校验选隔离开关满足求确定选GN27405型高压隔离开关该隔离开关配手动式杠杆操作机构
643 10KV侧隔离开关选择
保证电气设备母线检修安全该回路选择隔离开关带接刀闸该隔离开关安装户外选择户外型该回路额定电压选隔离开关额定电压Ue>10KV隔离开关额定电流流断路器持续电流选择GN3012型接高压隔离开关参数表64：
型号
额定电压
额定电流
允许热效应
动稳定电流
GN3012
12
1250
3200
100
面校验选择隔离开关短路时通该隔离开关短路击电流ish1691KA选择隔离开关动稳定电流 动稳定满足求该隔离开关允许热效应 短路时热效应热稳定满足求校验选隔离开关满足求确定选GN3012型高压隔离开关该隔离开关配手动式杠杆操作机构
65 电压互感器电流互感器选择
互感器次系统二次系统间联络元件分测量仪表继电器电流线圈电压线圈供电正确反应电气设备正常运行障情况
互感器作：（1） 次回路高电压电流变二次回路标准低电压电流测量仪表保护装置标准化型化结构轻巧价格便宜便屏安装（2） 二次设备高电压部分隔离互感器二侧均接保证设备身安全
651 电压互感器选择
变电站组母线均安装电压互感器电压互感器应工作电压选择：般电压互感器次绕组接电网电压应（08～12）范围变动应满足：设计中根变参数 选择电压互感器型号： 35KV电压互感器选择JDZX935Q10KV电压互感器选择JDZX912G
面JDZX935Q例该互感器35KV50HZ输电线路作电压测量接保护JDZX935Q接电压互感器该二型产品均器身储油柜高低压引出瓷套二次接线盒变压器油等组成系油纸绝缘结构次二次线圈宝塔结构铁芯冷轧硅钢片叠成壳式整器身固定箱盖置变压器油中该互感器参数表65：
型号
额定次电压
（KV）
额定二次电压
（KV）
二次绕组额定输出（VA）
额定绝缘水（KV）
油重Kg
总重
Kg
02
05
3P
极限输出
JDZX935Q
35
01
75
150
500
1000
40595185
35
115
根变电站设计求选择准确级05级
652 电流互感器选择
装断路器回路均应装设电流互感器数量符合测量仪表保护动装置求（1）35KV电流互感器选择型号LZZBJ735变选择8005（2）10KV电流互感器选择型号LZZBJ912变选择300510KV电流互感器参数表66：
型号
额定工作电压
额定电压
频率
额定次电流
额定二次电流
1S短时电流
动稳定电流
LB7110W
35√3
126KV
50HZ
600800A
5A
≥100KA
66 电抗器选择
661 普通电抗器选择原
（1）电抗器没负荷力变压器出线回路电抗器应回路工作电流选择正常工作电流选择
（2）变电站母线分段回路电抗器应满足户级负荷部分二级负荷求
662 设计中电抗器选择
根设计中10KV母线段加装型号OKSQ875(45)1145电抗器
先进行电压损失校验：满足求热稳定应满足：中
式中 ——定热稳定电流
——定持续电流
——短路电流稳定值
——短路电流假想作时间
——保护装置动作时间
——断路器分断时间
根计算满足求
动稳定校验： 满足求
67 高压熔断器选择
671 熔断器作
高压熔断器种流保护元件熔件熔两部分组成载短路时电流增熔件熔断达切障保护设备目 熔件通电流越熔断时间越短电流熔断时间关系曲线熔件安秒特性曲线选择熔件时保证正常工作条件熔件熔断外保护具选择性应安秒特性符合保护选择性求户外式高压熔断器变电站中常保护电力电容器配电线路配电变压器
672 熔断器选择
熔断器选择指标指选择熔件熔额定电流熔断器额定电流式选取
式中——熔额定电流（熔断器额定电流）
——熔件额定电流
——通熔断器长时工作电流
选熔件应长时工作电流设备起动电流作熔断短路电流作熔断求熔断器特性应级保护装置动作时限相配合免保护装置越级动作造成停电范围扩设计中35KV6KV中加装高压熔断器保护变压器电压互感器采高压熔断器型号RN2型户外高压熔断器基参数表67：
型号
额定电压
（KV）
额定电流
（A）
三相断流容量
（MVA）
开断电流效值（KA）
开断短路电流时电流峰值
（A）
熔体电阻值
（）
RN235
35
05
1000
17
700
1007
RN26
6
05
1000
85
300
14214
7 变电站防雷保护
71 变电站直击雷防护
变电站直击雷防护措施装设避雷针避雷线配良接体根高压配电装置技术规程规定：
第70条 独立避雷针（线）宜设独立接装置独立避雷针应设常通行方避雷针接装置道路出入口等距离宜超否应采取均压措施铺设砾石沥青面
第71条 配电装置架构房顶宜装设避雷针
第72条 配电装置土壤电阻率区允许线路避雷线引接出线门型架构应装设集中接装置
第78条 变电站相母线应装设阀型避雷器应短接线配电装置接网连接时应附架设集中接装置
第80条 接短路电流系统中中性点接变压器中性点绝缘线电压设计应中性点装设保护装置
第83条 连接三绕组变压器绕组开路运行应采防止静电感应电压危害该绕组绝缘措施相出线装设阀型避雷器
711 装设避雷针（线）原
1保护象均应避雷针（线）保护范围
2防止避雷针（线）现受雷击时保护象闪络（反击）类放电现象会避雷针（线）保护象间空气中发生会接装置间发生旦出现反击高电位加保护象（电器设备）防止反击保护范围样重说保护象保护范围会发生避雷针（线）反击样避雷针（线）保护（运行验表明100变电年发生绕击反击约03次）出反击问题考虑避雷针安装方式分独立式避雷针架构式避雷针两种
a．独立式避雷针
避雷针引雷作雷击避雷针时雷电流避雷针接体流入防止避雷针保护象发生反击避雷针保护象间空气间隙应具足够距离两者接体间间距应具足够距离
b． 架构式避雷针
35kV配电装置电气设备绝缘水较高土壤电阻率太高（1000Ω·m）区易发生反击采架构式避雷针避雷针装配电装架构样节省投资便布置
接闪器
引线
接装置
图71 直击雷防护装置组成
架构式避雷针样需考虑防止反击问题装避雷针架构接部分带电部分间空气中距离绝缘子串长度时架构应埋设辅助接装置接装置变电接网连接点离变压器接装置变电接网连接点间距离应样雷击避雷器时避雷针接装置产生高电位电压波接网变压器连接点传播程中逐渐衰减达变压器接点时会造成变压器反击
712 直击雷防护装置原理
直击雷防护措施雷电设置直击雷防护装置放电置泻入中免保护设备建筑物受损坏图71示直击雷防护装置二部分组成
1接闪器 直接截受雷击避雷针避雷带(线)避雷网作接闪金属屋面金属构件等避雷针避雷带(线)避雷网般钢钢筋扁钢等制成
2引线 连接接闪器接装置金属导体般钢筋扁钢等制成利建筑物结构柱钢筋兼作
3接装置 接体接线总钢筋扁钢种型钢制成利建筑物基础钢筋荣作
防护原理：雷电先导初始阶段．先导离面较高．先导发展方受面物体影响某高度时面接闪器会影响先导发展方先导接闪器方发展．接闪器较高具良接静电感应积聚先导相反极性电荷附电场强度显著增强缘时先导放电电场开始接闪器歪曲先导放电途径引接闪器身达保护保护物目
72 避雷针保护范围计算方法
721 单支避雷针保护范围
单支避雷针保护范围图72示保护物高度hx水面保护半径rx式计算
hx≥时 rx＝(h—hx)P
hx<时 rx＝(15h—2hx)P
式中 h——避雷针高度单位m
Hx——保护物高度单位m
P——高度修正系数．h≤30m时P130m＜h≤120m时P＝ θ45°
θ
hr
hx
h
h2
rx
hP
hP
rx
图72 单根避雷线保护范围
722 两支等高避雷针
两支等高避雷针联合保护范围两针保护范围叠加两针联合保护范围图73示两针外侧保护范围单针方法确定两针间保护范围通102三点圆弧画出O点高度h0式计算：
式中 D——两针间距离m
P——高度影响系数值确定
O—O’截面高度hx水保护宽度2bx bx式计算
hx水面保护范围截面
15hP
D
bx
bx
rx
h2
O’
O
h0
D7P
rx
h
hx
haHa
图73 两等高避雷针保护范围
bx0时两针联合保护范围两单针保护范围叠加扩见两针效构成联合保护两针间距离太行保护高度0两针距离必须7hP保护物高度hx时两针间距离必须7(hhx)P
723 设计中避雷针选择
根设计变电站D3894m高建筑物高度hx75m取避雷针高度h30m
保护简图图73示采两支等高避雷器建筑物进行保护保护计算： ：p1
hx75m hohD730389472443m
：bx15(hohx)15×(244375)25395m
rx(15h2hx)P15×302×7530m
述计算采两支等高避雷针保护变电站全站
73 雷电入侵波防护
731 避雷器作
变电站安装着类型繁高低压变配电设备设备均直接供电系统线路相连线路发生雷电电压机会较入侵波常常变电站雷害必须入侵波足够防护措施变电站中防护入侵波装置安装阀型避雷器避雷器作限制电压保护电器设备实质放电器雷电入侵波操作电压超某电压值时避雷器先联保护设备放电电压值限制电气设备效保护
732 避雷器基求
图74 避雷器保护
设备伏秒特性配合
uV
O
ts
避雷器伏秒特性
保护物伏秒特性
避雷器放电时相短路强击电流泄入短路通道工频电压作会成工频电流通通道短路通道阻抗低时工频电流称工频续流接电流系统相存工频续流相单相短路接电流系统两相三相时存工频续流相相间短路避雷器必须迅速切断工频续流消工频短路保证系统迅速恢复正常运行避雷器基求：
(1)电压作避雷器应该先保护设备放电两者间伏秒特性配合实现图74示
(2)避雷器应具定熄弧力便工频续流第次零点时迅速切断工频续流
733 避雷器选择
变电站重设备变压器价格高绝缘水低减少变压器受电压幅值阀型避雷器应量安装电气距离变压器方保证保护性说理想结线方式避雷器变压器直接联起考虑变电站电气设备具体布置时变压器母线间开关设备设备相互间应留定安全间距求安装母线避雷器变压器间必然会出现段距离L入侵波波陡度联线距离较时绝缘击穿变压器破坏设计中母线采避雷器型号10KV母线采避雷器型号采合成绝缘间隙氧化锌避雷器
8 配电装置面设计
81 配电装置求
配电装置变电重组成部分根接线连接方式开关电器保护测量电器母线必辅助设备组建成接受分配电装置配电装置型式选择应考虑区理情况环境条件制宜节约逼供结合运行检修求通技术济较确定般情况中型发电厂变电中35KV配电装置宜采屋式配电装置应满足基求：（1）配电装置设计必须贯彻执行国家基建设方针技术济政策节约土（2）保证运行系统然条件合理选择设备布置力求整齐清晰保证具足够安全距离（3）便检修巡视操作（4）保证安全前提布置紧凑力求节约材料降低造价（5）安装扩建方便
82 配电装置设计基步骤
（1）根配电装置电压等级电器型式出线少方式电抗器形环境条件等素选择配电装置型式
（2）拟定配电装置配置图
（3）选设备外形尺寸运输方法检修巡视安全方便等求遵规程参考典型设计绘制图
83 配电装置型式选择原选择
配电装置型式应考虑区理情况环境条件制宜节约结合运行检修求通技术济较确定
84种配电装置特点
屋外配电装置型式接线关场位置面积质形条件总体布置关受材料供应施工运行检修求等素影响限制
（1）普通中型配电装置国采较施工检修运行较方便抗震力较造价较低缺点占面积较
（2）高型配电装置优点占面积少般普通中型节约50左右耗钢材检修运行中型方便
般列情况宜采高型：
①高产农田少区
②形条件限制
③原装置需改扩建场受限制
85 设计中配电装置选择
结合设计中变电站实际情况35kV采户开关柜单列布置采电缆进线架空出线10kV采室开关柜单列布置采电缆出线变位35kV配电室10kV配电室间变前留四米宽运输通道
35kV配电室东侧建综合保护室10KV配电室东侧电容器室电容器采户布置
9电气二次部分
91 变电站综合动化系统
911 概述
站二次采微机综合动化系统值班站设计取消常规控制屏实现全计算机监控综合动化系统采分层分布式网络结构变保护测控35kV保护测控公设备交直流系统通信布置综合保护室10kV保护测控布置开关柜计算机监控系统站具通信力智设备通信
端间隔王里220kV变电站332334间隔设线路保护2套组1面屏放置王里220KV变电站控室原332334间隔保护屏位置（原屏拆）
全站二次设备包括控制保护测量信号远动等采微机装置装置通网络传递信息实现资源享间隔保护通信室设备通网络线进行联接
912 系统结构功
变电站层工作站层监控机远动站等设备组成站220kV站直出35kV变电站远动站双机配置监控机单机配置设置综合保护室远动站完成县调通信监控机进行操作显示种接线图生成报表外间隔层设备起完成电流接选线电压功综合控制等功变两侧电表间隔层单元电表通电表485接口联网规约转换（直接）接入综网县调传送需电量
站通信网媒体采屏蔽称双绞线电缆提高传输速率增加性
间隔断路器等设备调度端站监控机三处进行控制相互间具联锁功时间处控制开关柜控制保护屏设远方切换开关控制开关公屏设远方切换开关
监控系统完成功包括：
a) 实时数采集处理
变电站运行状态参数动定时进行采集作必预处理存实时数库供实时画面显示制表印完成种计算
b) 限值监视报警处理
实时监视变电站类设备运行参数发生异常运行状态发生变更参数超越设定限值时应时发出告警信号时进行实时记录包括事件序记录（SOE）障报警记录参数越限报警记录电气设备操作记录事追忆等
c) 画面显示汉字制表印
d) 控制操作
保护通信室通监控机键盘断路器进行控制操作接收调度端命令实现断路器跳合闸
e) 微机保护装置智设备通信
f) 县调通信
g) 时功
h) 线诊断功
系统具线诊断力诊断出通信通道计算机外设I0模块电源等障进行报警
i) 恢复功
出现供电电源障时系统序停止工作供电电源恢复正常时应具动重新启动功
j) 音响
站时发出事预告音响
k) 10kV母线电压监测
段AC相装设电压监测仪1
913 间断电源
监控机远动站采交直流两逆变电源供电正常时交流220V供电逆变电源供监控机远动站交流输入消失时动转直流220V供电逆变供监控机远动站保证监控机远动站电源间断性
914 计量表计
9141 测量：
站设常规测量仪表调度系统动化相结合系统发远动信息量均功单元液晶屏幕监控机显示器查
9142计量：
设功电计量表变35kV侧 （10级）变10kV侧（10级）35KV出线（10级）电表组屏放综合保护室10kV线路电容器电表（10级）安装
915 静态保护屏接
根部颁反措求静态保护屏部设截面100mm2接铜排屏柜装置接端子排截面4mm2 股铜线接铜排相连接铜排截面50mm2 铜缆保护室等电位接网相连
916交直流系统遥测遥信常规方式通电缆接入综系统遥信强电220V空接点开关量输入
917站二次电缆采阻燃屏蔽电缆
92 继电保护安全动装置
921 变压器：分箱单套配置原
9221保护：
a) 制动差流速断保护
b) 率制动原理具CT断线告警闭锁功闭锁功控制字选择制动侧控制字选择跳变两侧开关
9222高压侧备保护：
a）35kV侧复合电压闭锁电流保护（总备）：电流取35kV CT电压取35kV母线PT10kV母线PT设两段时限t1备t2跳变两侧开关
b） 负荷保护：设三定值段启动风扇二段发信号三段闭锁载调压
9223 低压侧备保护
a) 10kV复合电压闭锁电流保护：电流取10kV CT电压取10kV母线PT第时限跳10kV分段开关第二时限跳10kV进开关第三时限跳变两侧开关
b）10kV母线充电保护：跳侧进开关
c) 负荷保护：发信号
9224非电量保护
a) 体重瓦斯引入接点发信号跳变两侧开关
b) 载调压重瓦斯引入接点发信号跳变两侧开关
c) 体轻瓦斯引入接点发告警信号
d) 载调压轻瓦斯引入接点发信号
e) 变压力释放引入接点发信号
f) 变油温高引入接点发信号
g) 变油位异常引入接点发信号
h）非电量保护引入接点均强电220V开关量输入空接点
9225 技术求
a) 高压侧复合电压取两侧电压联保证灵敏度采连接片投退中侧复合电压
b) 根反措求装置保护出口方式压板应硬压板控制
c) 保护直流工作电源220V工作电源消失保护装置应闭锁跳闸出口发出报警信号
d) 保护装置电源应分特性空开引入
e) 保护装置应足够输出接点跳闸远动报警等回路留备接点
f) 装置跳闸出口继电器应保持监视手段工复出口继电器应强电220V
g）电量非电量保护出口回路完全独立
923 35kV保护配置
9231 35kV线路配置（35kV进线设保护）：
i) 三相式电流闭锁电压速断保护
ii) 三相式定时限电流保护
iii) 三相次动重合闸：手动远动跳闸重合具备重合加速功
iv) 低周减载（带滑差闭锁功）出口跳闸
v) 电流接选线零序2段流保护
vi) 负荷报警
9232 35kV母线设母差保护
924 10kV配电装置保护配置
根电流接系统线路保护配置原10kV线路配置：
a) 三相三段式电流保护
b) 三相两次动重合闸：手动远动掉闸重合（重合闸次数应选择）具备重合加速功
c) 低周减载（带滑差闭锁功）出口跳闸
d) 电流接选线零序2段流保护
e) 负荷报警
10kV分段保护配置：电流速断电流保护
925 联功补偿装置保护配置
电容器组保护联电容器装置设计规程求进行设置
a) 三相式限时电流速断保护
b) 三相式电流保护
c) 母线电压保护
d) PT断线闭锁母线失压保护
e) 三次谐波滤零序电压保护（开口三角电压）
电抗器设保护
926 安全动装置配置
9261 35kV备电源投
根站接入系统方案运行方式35kV备投方式设线路互投分段投适应方式应初设审核时予确定开关手跳遥跳闭锁投求具备运行方式动识功闭锁／启动备电源互投装置功PT断线识闭锁功
9262 10kV备电源投
设分段投方式变低压备保护动作闭锁备投
PT列
35kV10kV分设置PT列装置采双位置继电器完成保护测量电压回路计量电压回路切换功手动动列液晶显示屏显示保护测量电压等关参数
93系统调度动化
931 调度关系
变电站属县调度理采部颁CDT规约时通两种通道传输数远动信息送县调接收执行县调行遥控命令
932 模拟量遥测：
35kV进线：三相电流功功率功功率功率数
35kV分段：三相电流
35kV PT：三相线电压相电压
35kV线路：三相电流功功率功功率
变侧：三相电流功功率功功率
10kV线路：三相电流功功率功功率
10kV分段：三相电流
10kV电容器：三相电流功功率
10kV PT：三相线电压相电压
站交流：三相母线电压三相进线电流
站直流：母线电压通信母线电压（48V）
非电量遥测：变油温保护通信室外温度
变分头位置（遥测方式传送）
电量采集：（kWH单位传送）
35kV进线：功电功电
变侧：功电功电
35kV线路：功电功电
10kV线路：功电功电
10kV电容器：功电
站变：功电
933遥信
全站断路器位置遥信
变载调压分头位置遥信
变保护动作遥信
备电源投动作遥信
低周减载动作信号
接选线结果遥信
PT列遥信（电压等级发）
PT断线报警遥信（电压等级发）
10kV 系统接报警（3U0）遥信
35kV 系统接报警（3U0）遥信
35kV线路保护动作段发保护动作重合闸动作遥信
10kV电容器保护动作遥信
10kV线路保护动作段发保护动作重合闸动作遥信
断路器控制回路断线遥信
断路器远方控制投入遥信
断路器机构告警遥信
保护动作信号发总事信号总事信号动复分信号保持
异常信号发总预告信号
交流系统失压告警信号
直流系统告警信号
a) 直流屏交流输入电压异常告警
b) 直流母线电压异常告警
c) 直流系统接告警
d) 直流系统障告警
934保安信号
通信系统告警信号
a) 通讯模块障
b) 48V馈线障
c) 48V母线电压异常
935 遥控
9351 全站断路器具备遥控功转换
9352 变载调压分头位置远方升降停
9353 线设置保护定值修改种保护投入退出
94 交直流系统
941 站交流系统
站交流系统两台站变获380V电源站变容量位置见次接线分电缆引入站交流屏设互投功单母线接线设置交流屏1面
942 直流系统
站采220V直流电源作全站安装单位控制保护信号安全动装置等负荷供电电源
直流系统1套高频开关电源1组100Ah2V单体阀控铅酸免维护蓄电池构成高频开关电源N+1备份310A模块组成单母线接线动控母线合设置直流屏2面蓄电池屏2面
节约投资充分利蓄电池组220V转换成48V供通信设备
95 五防系统
设微机五防装置1套
96 遥视系统
设置套远方监视系统监视器全站终规模配置摄头期规模配置
10土建部分
101概述
变电站位某某县王里220KV变电站东05km赵元公路南侧
变电站征包括变电站围墙围墙护墙进站道路等部分围墙四周护墙均围墙外预留15米征面积变电站围墙中心线1824m2站外道路护墙542m22366m2合3549市亩
建筑材料：
1） 建筑型钢扁钢：般Q235B热轧钢
2） 钢筋：HPB235钢筋般构造钢筋
HRB335钢筋般受力钢筋
3） 混凝土标号：基础垫层：C10
般现浇结构：C20C25
般预制结构：C20C30
4） 砖：±0000MU10蒸压灰砂砖（等品）M75混合砂浆±0000MU15蒸压灰砂砖（优等品）M75专水泥砂浆
5） 屋面保温材料：聚苯乙烯泡沫塑料板
6） 屋面防水材料：防水卷材
102 变电站总体设计简介：
变电站值班站站包括35kV配电室（含综合保护室休息室备餐室卫生间）变区部分10kV配电室（含电容器室）部分道路围墙电缆沟等建构筑物
变电站围墙砖砌实体围墙围墙高25m变电站围墙占面积 38m× 48m1824m2合2736市亩
1021 室外架构设备支架设备基础
屋外配电装置架构支架采Φ300等径钢筋砼电杆架构钢梁采三角形钢梁设备支架横梁采槽钢角钢横梁架构支架混凝土电杆基础采独立杯口混凝土基础铁件防腐均采热镀锌设备基础采C25重力式混凝土钢筋混凝土基础
1022 站建筑物
建筑物部分：包括35 kV 10kV 配电室电容器室综合保护室休息室备餐间卫生间等建筑物高度35kV配电室73m（含女墙） 10kV配电室55m（含女墙）建筑物建筑面积5768m2
建筑物采单层砖混结构屋面板现浇钢筋混凝土板基础形式墙条形基础
墙面顶棚刷白色耐擦洗墙涂料综合保护室警卫室休息室石膏板吊顶35kV10kV配电室电容器室采水泥面警卫室备餐间休息室卫生间采砖面综合保护室采防静电活动板外墙面采外墙面砖贴面防火求门防火门入户门防盗安全门门窗白色塑钢门窗外窗设防盗金属护网
建筑物然采光工采光辅
35kV10kV配电室电容器室然进风轴流风机机械排风
综合保护室设柜式冷暖空调机
103 站排水防洪
站址标高应高五十年遇洪水位
站水：站备水井供水
站排水：道路处面道路找坡排水围墙处面围墙排水口站外排水站积水电缆沟积水排渗水井站生活污水水道排站化粪池
11消防部分
变电站建筑物耐火等级二级火灾危险性分类丙类
站消防设施化学灭火装置变部位兼配消防砂池
变压器等带油设备设事油池
防火求门均设防火门
建筑物设备间根电力设备典型消防规程配置灭火装置
变电站电缆敷设设计应满足关规范规定电缆孔处采防火堵料封堵耐火极限4h站电缆沟站外电缆沟联接处设防火隔断电缆孔洞处采防火堵料加封堵
消防设计采规范：火力发电厂变电设计防火规范
电力设备典型消防规范
电力工程电缆设计规范求
12环境保护
变电站附应没污染源变电站工业三废排放仅产生少量生活污水污水排入化粪池发酵降阶绿化会土壤水周围环境造成破坏
变电站带油设备均设防渗漏事油池储油井避免土壤产生污染35kV变电站产生电磁辐射应安全范围变电站周围应重弱电设施
变电站设备区种植草坪美化环境降低面温度变电站围墙四周道路两侧种植常绿阔叶灌木
13安全保卫
保证变电站安全运行防止外法分子破坏变电站围墙设高压脉电网
结
某某某老师辛勤指导月努力终完成变电站设计务作某某县北王里乡体供电工程该变电站提高该区供电性满足该区断增长负荷民生活需
电气次部分设计中考虑该变电站重性35KV10KV均采单母线分段接线满足济性性求10KV出线较出现障率较旦停电会造成面积停电10KV侧采单母线分段接线形式变电站35KV10KV采真空断路器性较高保护屋外半高型配电装置站采避雷针保护设2根独立避雷针绘制变电接线图
电气二次部分设计中考虑技术适先进性站二次采微机综合动化系统值班站设计取消常规控制屏实现全计算机监控
通该变电站设计加深发电厂电气部分电力系统高电压技术变电站综合动化等课程全面解认识书面知识实际变电站运行进行次机印象深刻结合提高查阅种资料处理某问题力受益匪浅
次变电站设计程中参考鉴许教材资料中部分述文完成起作次设计中充分采纳老师学验意见修改验足尚观全局理解老师教诲学建议次设计述程中难免错误妥处敬请位老师学批评指正
参考文献
1 熊信银发电厂电气部分水利电力出版社1992年
2 仰赞等电力系统分析华中理工学电力出版社1991年
3 贺家李等电力系统电保护原理水利电力出版社1992年
4 应智高电压技术浙江学出版社1994年
5 雍静供配电技术机械出版社1994年
6 苏文成等工厂供电机械工业出版社1990年
7 王崇林邹明编供电技术煤炭工业出版社1996年
8 李军年电力系统继电保护水利电力出版社1991年
9 张冠生电器理基础机械工业出版社1991年
10 杨启电气安全规程北京出版社1991年
11 陈连生发电厂电气工程水利电力出版社1992年
12 刘爱电力工程机械工业出版社1992年
13 王子午等常供配电设备选型手册第三四分册煤炭工业出版社1998年
14 国家标准GB50059199235110kV变电设计规范中国标准出版社1992年
15 王志宏井电安全中国矿业学出版社1993年
致 谢
次设计完成际衷感谢设计中某某某导师百忙中选题设计报告设计容完成予帮助指导时霍老师热心学榜样感谢某某县供电公司位仁文研究工作予力支持帮助广学友帮助利完成表示感谢次学设计程中帮助表示深深谢意
文题目：
指导教师评语：
指导教师签字：
年 月 日
答辩委员会评语：
委员会签字：
年 月 日
成 绩
院长签章
文评审组意见：
文评审组组长签字：
年 月 日
成 绩
院长签章
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