110KV变电站电气部份设计毕业论文.doc

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1、110KV变电站电气部份设计作 者: 学 号: 指导老师: 专 业: 第一章 原始资料一、基本情况 电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。要求电压等级为110/35/10kV，设主变两台，110kV有2回出线）；35kV有8回出线；10kV有8回出线。变电所不是电压枢纽点，没有特殊的调压要求。另外，变电站的站址条件

2、较好，土地 较为平整、充裕。二、 负荷情况及负荷预测待建变电站各个电压及负荷数据如下表： 35KV侧 共 8 回 用户名称最大负荷MW线路长度km回路数纺织机械厂6151毛 纺 织 厂7181棉 纺 织 厂11122印 染 厂6161电 机 厂8201丝 织 厂9201远景发展 35kV侧远景拟增2回线12MW负荷 ，规划期内（5年）负荷自然增长率2%10kV侧 共8回 用 户 名 称最大负荷MW线路长度Km回路数日用电器厂462无 线 电 厂241电 视 机 厂432半 导 体 厂352 电 风 扇 厂241手 表 厂231自 行 车 厂422洗 衣 机 厂231第二章 主变压器的选择（一）

3、 主变型式的选择为了该变电站的供电可靠性，本变电站装设2台主变，根据GB50059-9235110kV变电所设计规范的规定，结合本变电所的具体情况，按电压等级选择，考虑中压侧为小电流接地系统以及各侧功率均在15以上，故选用两台同样型号的110kV三绕组电力变压器。（二）主变容量的选择1、变电所用户负荷统计（1）根据设计原始资料提供的数据， 35kV侧的最大负荷为： 10kV侧的最大负荷为：设计的变电所可能出现的最大负荷为： ， 2、初步选择主变的容量1).对于装设两台主变的变电所，当一台主变压器停用时，应保证对60%负荷供电，作为确定主变容量的依据。当按全部负荷的65选择时： 考虑到主变每天的

4、负荷不是均衡的，计及欠负荷期间节省的使用寿命，可用于在过负荷中消耗，故先选较小容量的主变作过负荷能力计算，以节省投资，通过计算一台主变应带的负荷为62370.59kVA，故选用两台63000kVA的变压器。同时，考虑到本变电所不是电压枢纽点，没有特殊的调压要求，同时潮流变化不大，故选择无励磁调压变压器。查电力工程电气手册，确定选择两台S11-63000/110三绕组无励磁调压电力变压器。其主要技术参数见下表额定电压（kV）空载电流（）空载损耗（kW）负载损耗（kW）阻抗电压（）连接组标号高压中压低压高中高低中低高中高低中低11022.53522.510.50.185927010.517.56.

5、5YN,yn0,d11第三章 主接线的确定（一） 分析负荷待建变电所从负荷特点及电压等级可知，它具有110kV、35kV、10kV三级电压。110kV进线2回，35kV出线8回，10kV出线8回。根据以上分析，可初步拟出以下六种接线方式，如图2-1所示。可以看出，方案4、5、6的变压器的变比是110/35，没有现成品，故将这三个方案淘汰。因此只需将方案1、2、3进行经济技术比较。方案一：110kV、35kV、10kV均采用单母线分段方案二：110KV采用单母线接线、35KV采用单母线分段接线，10KV采用单母线分段接线方案三：110KV采用单母线分段接线、35KV采用单母线接线，10KV采用单

6、母线接线方案四： 110KV采用单母线分段接线、35KV采用单母线分段带旁路接线，10KV采用单母线接线方案五：110KV采用单母线分段接线、35KV采用双母线接线，10KV采用单母线接线方案六:（二） 主接线的初选结合本变电所的负荷分析，重要负荷所占比例较重，在可靠性、灵活性和经济性三者之间，重点考虑主接线优先满足可靠性的要求，对主接线可靠性的具体要求：1). 断路器检修时，不宜影响对负荷的供电。2). 断路器故障或母线故障以及母线计划检修里，应尽量减少进出线停运的回路数和停电时间，并要保证I级负荷、全部或大部分二级负荷的供电。3). 尽量避免变电所全部停运的可能性。4). 对于一级负荷必须

7、有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，还能保证对全部一级负荷的不间断供电。5). 对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，还能保证对全部或大部分二级负荷的不间断供电。1、 110kV主接线的初选能满足要求的主接线形式有：单母线分段接线、单母线分段带旁路接线、双母线接线、双母线带旁路接线。2、 35kV主接线的初选能满足要求的主接线形式有：单母线分段接线、单母线分段带旁路接线、双母线接线、双母线带旁路接线。3、 10kV主接线的初选能满足要求的主接线形式有：单母线分段接线、单母线分段带旁路接线、双母线接线、双母线带旁路接线。 （三）主接线的技术比较对以上主接线进行技术

8、性比较，从而确定技术较优的主接线方案。1、单母线分段接线（1）优点：1）用断路将母线分段后，对重要用户可从不同段引出两个回路，有两个电源供电。2）当一段母线发生故障时，分段断路器能自动将故障切除，保证非故障段仍能工作。（2）缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期内停电。2）任一回路的断路器检修时，该回路必须停电。（3）适用范围：1）进出线数不多但供电较重要的中低压变电站。2）10kV配电装置出线回路数为6回及以上时。3）35kV配电装置出线回路数为48回时。4）110kV配电装置出线回路数为34回时。2、单母线分段带旁路接线（1）优点：与单母线分段接线比较，

9、具备单母线分段接线优点，较单母线分段接线更具可靠性与灵活性。任一回路的断路器检修时，该回路不中断供电。（2）缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期内停电。2）与单母线分段接线相比，增加了1 台断路器和许多隔离开关，加大投资。3）不适用于小车式开关柜。（3）适用范围：1）进出线数不多且一般不允许停电检修供电较重要的中低压变电站。2）一般应用于35kV及以上主接线。3）35kV配电装置出线回路数为8回以上时。4）110kV配电装置出线回路数为6回以上时。3、双母线接线（1）比单母线分段接线有如下优点：1）供电可靠，可以轮流检修母线，而不中断供电。2）当一组母线故

10、障后时，可以通过倒闸操作，迅速切换到另一组母线上供电。3）检修任一回路的母线隔离开关，可只停该回路。4）调度运行方式灵活，各电源和出线可以任意分配到某一段母线上。5）扩建方便。（2）缺点：1）每一回路都要增加一组母线隔离开关，加大投资。2）母线故障可检修时，隔离开关作为倒换操作电器，倒闸操作复杂，容易误操作。4）不适用于小车式开关柜。（3）适用范围：1）进出线数多且供电较重要的变电站。2）出线带电抗器的10kV配电装置。3）35kV配电装置出线回路数为8回及以上且电源较多、负荷较重时。4）110kV配电装置出线回路数为5回及以上时。4、双母线带旁路接线（1）比单母线分段、双母线接线有优点：进出

11、线断路器检修时不中断对用户的供电。（2）与双母线接线比较有以下缺点：1）每一回路都要增加一组母线隔离开关，加大投资。装设专用旁路断路器，也加大投资。2）旁路代路操作更加复杂3）二次回路、保护配置复杂。（3）适用范围：1）进出线数多且供电十分重要的变电站。2）1035kV配电装置出线回路数为8回及以上且电源较多、负荷较重时。3）110kV配电装置出线回路数为5回用以上时。从以上分析初步确定采用手车式开关单母线分段接线、非手车式开关双母线接线为主接线方案。5、确定较优的两个主接线方案 1) 按GB50059-9235110kv变电所设计规范的规定，“当变电所装有两台主压器时，610kv侧宜采用分段

12、单母线。线路为12回及以上时，也可采用双母线，不允许停电检修断路器时，可设置旁路，但采用手车式开关柜时，不宜设置旁路。”，结合技术比较和负荷分析，考虑两个方案，方案1采用手车式开关、单母线分段接线，出线分别接到不同段上，但母线故障将影响这一段上的用户，正常检修某一出线断路器时，该出线停电，运行可靠性略差，但如果应用性能较好的真空断路器，断路器检修机率很小。方案2采用非手车式开关双母线接线，负荷可均匀分配，调度灵活方便，可靠性相对较高，但检修某一出线断路器时，该出线仍需停电，但如果应用性能较好的真空断路器，断路器检修机率很小。2) 按GB50059-9235110kv变电所设计规范的规定，“35

13、110kv超过2回时，宜采用分段单母线接线，35kv为8回及以上时，也可采用双母线接线，110kv为6回及以上时，宜采用双母线接线。采用SF6断路器的主接线不宜设置旁路。”，结合技术比较和负荷分析，35kv考虑两个方案，方案1采用SF6断路器单母线分段接线，出线分别接到不同段上，但母线故障将影响这一段上的用户。方案2采用双母线接线，供电可靠，可以轮流检修母线，而不中断供电。因采用SF6断路器而不设置旁路。3). 按GB50059-9235110kv变电所设计规范的规定，“35110kv超过2回时，宜采用分段单母线接线，35kv为8回及以上时，也可采用双母线接线，110kv为6回及以上时，宜采用

14、双母线接线。采用SF6断路器的主接线不宜设置旁路。”，结合技术比较和负荷分析，110kv只考虑一个方案即可，采用SF6断路器单母线分段接线，供电可靠，可以轮流检修母线，而不中断供电。因采用SF6断路器而不设置旁路。（四）主接线的经济比较1、对较优两方案经济比较 只比较两方案不同的部分，相同的部分不用比较，如年电能损耗。（1） 对10kV两方案的比较：1）计算综合投资Z： （3.1）方案1采用手车式开关、单母线分段接线，方案2采用非手车式开关双母线接线，均采用真空断路器，方案2每一回路都要增加一组母线隔离开关，建设时设备投资明显比方案1大，即Z2Z1。2）计算年运行费： （3.2）因式（3.2）

15、中后半部分相同，只比较前半部分。 两方案的相同，Z1Z2 通过比较，方案1经济性较好，所以，确定10kV采用手车式开关、单母线分段接线。（2） 对35kV两方案的比较：1）计算综合投资Z： （3.3）方案1采用单母线分段接线，方案2采用双母线接线，均采用SF6断路器，方案2每一回路都要增加一组母线隔离开关，建设时设备投资明显比方案1大，即Z2Z1。2）计算年运行费： （3.4）因式（3.2）中后半部分相同，只比较前半部分。 两方案的相同，Z1Z2 通过比较，方案1经济性较好，所以，确定35kV采用单母线分段接线。2、确定主接线方案通过技术比较和经济比较，最终确定主接线的形式：10kV、35kV

16、、110kV三个电压等级均采用单母线分段主接线。主接线见附图1所示。第四章 短路电流计算第一节 短路计算的目的和步骤在变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障时发生各种形式的短路，会在电力系统中引起事故。所以，必须采取措施保证电力系统的安全运行。短路电流计算的目的主要有以下几个方面：（一） 选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算；（二） 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠的工作，同时又力求节约资金

17、，这就需要进行全面的短路计算；（三） 在设计物外高压配电装置时，须按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离；（四） 在选择继电保护方式和进行整定计算时，须以各种短路电流为依据；（五） 接地装置的设计，也需要用短路电流。在电力系统设计中，短路电流的计算应按远景规划水平来考虑，远景规划水平年一般取工程建成后510年中的某一年。计算内容为系统在最大运行方式时，各枢纽点的三相短路电流，并列表供查用。假如短路电流过大，应采用措施将其限制到合理水平。短路电流计算的步骤是：（一） 确定短路电，画出阻抗图；（二） 以100MVA容量和平均电压为基准，求出各元件电抗；（三） 算出在最大、最小运行方式下的I”

18、以及冲击电流Ich；（四） 列短路电流计算结果表。第二节 计算各元件的标么值1、 系统电抗系统供电到110kv母线上，35，10kv侧无电源，系统阻抗归算到110kv侧母线上UB=Uav SB=100MVA 系统110kv侧参数 2、 主变各绕组的电抗所选变压器的阻抗电压：Ud1-2% =10.5 Ud1-3% =17.5 Ud2-3% =6.5由此得各绕组阻抗电压：各绕组的电抗： 因为Ud2%0,故XT2=0第三节 计算各短路点的三相电流一、 最大运行方式下的短路电流计算等效电路及断路点的选择如图3-1所示：短路点的设置：图3-1等效电路如图3-2所示： 图3-21、d1点（110kV侧）短

19、路电流的计算化简网络得图3-3所示： 图3-3X1与X2并联得X12因X1等于X2，所以X12=X1/2=0.078/2=0.039即短路点d1的计算阻抗为：X12=0.039d1点的短路电流标么值为：110Kv侧得基准电流为：则d1点的短路电流为：冲击电流为：2、d2点（35kV侧）短路电流的计算化简网络得图3-4所示： 图3-4X1与X2并联得X12，X3与X4并联得X34 因X1等于X2，所以X12=X1/2=0.078/2=0.039因X3等于X4，所以X34=X3/2=0.269/2=0.1345X12、X34串联得X14X14=X12+X34=0.039+0.1345=0.1735

20、d2点的短路电流标么值为：35kV侧的基准电流为：则d2点的短路电流为：冲击电流为：3、d3点（10kV侧）短路电流的计算化简网络得图3-5所示： 图3-5X1与X2并联得X12，X3与X4并联得X34，X7与X8并联得X78因X1等于X2，所以X12=X1/2=0.078/2=0.039因X3等于X4，所以X34=X3/2=0.269/2=0.1345因X7等于X8，所以X78=X7/2=0.169/2=0.0845X12、X34、X78串联得X18X18=X12+X34+X78 =0.039+0.1345+0.0845=0.2580d3点的短路电流标么值为：35kV侧的基准电流为：则d2点

21、的短路电流为：冲击电流为：二、 最小运行方式下的短路电流计算等值正序网络图如图3-6所示，选择三个短路点为d1、d2、d3。 图3-6 最小运行方式下正序网络图1、 d1点短路 X1与X2并联得X12因X1等于X2，所以X12=X1/2=0.078/2=0.0390即短路点d1的计算阻抗为：X12=0.03902、 d2点短路 X1与X2并联再与X3 、X5串联得等值阻抗X15 3、d3点短路 X1与X2并联再与X3和X7串联得等值阻抗X17 三、 短路电流列表表3-3：各运行方式下个短路点的短路电流最大运行方式最小运行方式三相短路电流Id(KA)冲击电流Ich(KA)三相短路电流Id(KA)

22、d11.33333.33392.5534d28.993722.99394.8909d321.312454.34663.2713第五章 导体和电气设备的选择（一） 设备选择常用的数据1、短路计算数据 根据短路电流计算汇总结果，两台主变运行最大方式下的短路电流数值最大，用来作为选择设备的依据。2、回路持续最大工作电流选择主变三侧的电气设备，计算回路持续最大工作电流可按主变各侧额定电流的1.05倍计算，即：高压侧回路：中压侧回路：低压侧回路：（二） 母线与主变引线的选择1、 110kV母线与主变引线的选择（1）选择钢芯铝绞线，因软母线的机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。（2）按

23、经济电流密度选择截面。主接线为单母分段，母线与主变引线最大持续工作电流一般为一台主变的持续工作电流： 最大负荷利用小时数Tmax=4500小时/年，查表得其经济电流密度J=0.85，计算导线截面为查手册选择标准截面S=400 mm2的钢芯铝绞线，型号LGJ-400。(3) 热稳定校验：假想短路过热时间为5S，长期平均工作温度为50，满足热稳定的最小截面，所以满足热稳定。2、 35kV母线与主变引线的选择（1）选择钢芯铝绞线，因软母线的机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。（2）按经济电流密度选择截面。主接线为单母分段，母线与主变引线最大持续工作电流一般为一台主变的持续工作电流

24、： 最大负荷利用小时数Tmax=5000小时/年，查表得其经济电流密度J=1.15A/mm2，计算导线截面为查手册选择标准截面S=800 mm2的钢芯铝绞线，型号LGJ-800。(3) 热稳定校验：假想短路过热时间为5S，长期平均工作温度为50，满足热稳定的最小截面，所以满足热稳定。3、 10kV母线与主变引线的选择（1）选择硬矩形铝导体，采用平放布置方式，具有价格低、好维护的优点。（2）按母线与主变引线所在回路的最大持续工作电流来选择 ： 可选用LMY-3（20015）2，其允许长期载流量IZ=3500A,集肤效应系数kf=1.08(3) 进行热稳定校验（SSmin）：假想短路过热时间为5S

25、，长期工作温度为50，满足热稳定的最小截面，实际截面S=20015=3000 mm2 Smin，故满足热稳定要求。(4) 进行动稳定校验：假设满足动稳定，求满足动稳定的最大跨距 （式中相间水平距离a=20cm,导体许用应力xu=6860）（式中相间水平距离a=20cm,导体许用应力xu=6860）设计相邻两绝缘子间跨距L取150cm,就能满足动稳定要求。（三）断路器与隔离开关的选择1、 设计对断路器与隔离开关选择要求：（1）选择断路器的型式：35110kV选择SF6断路器，10 kV选择真空断路器。（2）断路器、隔离开关按下表进行选择及校验名称按工作电压选择按工作电流选择按开断容量选择动稳定校

26、验热稳定校验断路器UNUgINIg.maxSNkSd 或INkI“idwichI2tI2tj隔离开关UNUgINIg.maxidwichI2tI2tj2、 断路器的选择（1）根据设计要求和短路电流计算结果，查电气设备手册，选择屋外型LW6-110I/2500型SF6断路器，技术参数和计算数据比较见下表。计算数据LW6-110断路器技术参数工作电压Ug(kV)110额定电压Ue(kV)110最大持续工作电流Ig.max(kA)0.3306额定电流Ie(kA)2.5三相短路电流Id(3)(kA)1.3333额定开断电流IeK(kA)40最大短路冲击电流ich(3)(kA)3.3339动稳定电流id

27、w(kA)100短路发热I2tj3.4725热稳定电流It2t2525（2）根据设计要求和短路电流计算结果，查电气设备手册，选择屋外型LW8-35/2500型SF6断路器，技术参数和计算数据比较见下表。计算数据LW8-35断路器技术参数工作电压Ug(kV)35额定电压Ue(kV)35最大持续工作电流Ig.max(kA)1.0392额定电流Ie(kA)1.6三相短路电流Id(3)(kA)8.9937额定开断电流IeK(kA)25最大短路冲击电流ich(3)(kA)22.9939动稳定电流idw(kA)63短路发热I2tj6.0225热稳定电流It2t2525（3）根据设计要求和短路电流计算结果，

28、查电气设备手册，选择KYN3-10型金属铠装手车式高压开关柜，断路器选择ZN8-10I/2000型真空断路器，技术参数和计算数据比较见下表。计算数据ZN8-10I/2000断路器技术参数工作电压Ug(kV)10额定电压Ue(kV)10最大持续工作电流Ig.max(kA)3.4642额定电流Ie(kA)2.0三相短路电流Id(3)(kA)21.3124额定开断电流IeK(kA)40最大短路冲击电流ich(3)(kA)54.3466动稳定电流idw(kA)100短路发热I2tj23.8125热稳定电流It2t40253、隔离刀闸的选择（1）根据设计要求和短路电流计算结果，查电气设备手册，选择屋外型

29、GW4-110/1250隔离刀闸（带接地刀的选择GW4-110/1250D），技术参数和算数比较见下表。计算数据GW4-110/1250（D）隔离刀闸技术参数工作电压Ug(kV)110额定电压Ue(kV)110最大持续工作电流Ig.max(kA)0.3306额定电流Ie(kA)1.25最大短路冲击电流ich(3)(kA)3.3339动稳定电流idw(kA)40短路发热I2tj3.4724热稳定电流It2t4025（2）根据设计要求和短路电流计算结果，查电气设备手册，选择屋外型选择屋外型GW4-35/1250隔离刀闸（带接地刀的选择GW4-35/1250D），技术参数和计算数据比较见下表。计算数

30、据GW4-35/1250（D）隔离刀闸技术参数工作电压Ug(kV)35额定电压Ue(kV)35最大持续工作电流Ig.max(kA)1.0393额定电流Ie(kA)1.25最大短路冲击电流ich(3)(kA)22.9939动稳定电流idw(kA)50短路发热I2tj6.0225热稳定电流It2t2025（四）电流互感器的选择1、 设计对电流互感器的选择要求：主要按额定电压、额定电流、准确级别进行选择，不进行校验。2、 110kV电流互感器的选择选择户外独立电流互感器LCWD-110，用于测量、计量和保护，选一次电流比回路中最大持续工作电流大左右，选额定电流比200400/5A，差动保护用400/

31、5,其它用250/5,准确级别D/D/0.5，容量30VA。3、 35kV电流互感器的选择选择SF6断路器内自配的套管电流互感器，因电流互感器主要用于测量、保护，所以选择SF6断路器时，至少要求配置4组LR（D）-35装入式电流互感器，D级2组用于保护，0.5级2组用于测量，变比5001000/5A，差动保护用1500/5,其它用750/5,容量20VA。4、 10kV电流互感器的选择选择与KYN3-10型金属铠装手车式成套高压开关柜配套的电流互感器即可，一般配LMZ-10选额定电流3000/5A，准确级别D/D/0.5，容量20VA。（五） 电压互感器的选择1、 设计对电压互感器的选择要求：

32、只选母线电压互感器，线路互感器不作要求，主要按额定电压比，110kV选电容式不进行校验。2、 110kV电压互感器的选择选择3个单相的户外电容式电压互感器TYD-110，额定电压变比，通过接成Y/Y/接线，二次引出Ua、Ub、Uc、Usa、UL二次电压小母线，供全所测量、保护公用，准确级别1级，容量400VA。3、 35kV电压互感器的选择选择JDJJ2-35型户外油浸式电压互感器，用3个单相的JDJJ2-35电压互感器接成Y/Y/接线，其中侧接成开口三角形，反映小电流接地系统的线路单相电压，变比为,用于测量、保护，准确级别1级，容量500VA。4、10kV电压互感器的选择选择与KYN3-10

33、型金属铠装手车式成套高压开关柜配套的电压互感器即可，一般配JDZJ-10，用3个单相的JDJJ2-10电压互感器接成Y/Y/接线，其中侧接成开口三角形，反映小电流接地系统的线路单相电压，变比为,用于测量、保护，准确级别1级，容量80VA。（六）避雷器的选择1、110kV避雷器的选择选择目前常用的金属氧化物避雷器：Y5WZ28-126/3122、 35kV避雷器的选择选择目前常用的金属氧化物避雷器：HY5WZ28-42/1343、 10kV避雷器的选择选择目前常用的金属氧化物避雷器：HY5WZ28-127/45（七）电气设备选择结果汇总表主要设备选择表项目等级110kV设备35kV设备10kV设

34、备母线LGJ-400LGJ-800LMY-3（20015）断路器LW6-110I/2500LW8-35/2500ZN8-10I/2000隔离开关GW4-110/1250（D）GW4-35 /1250（D）GN8-10T/3000互感器LCWD-110LR(D)-35LCZ-10TYD-110JDJJ2-35JDZJ-10避雷器Y5WZ28-126/312HY5WZ28-42/134HY5WZ28-127/45六 主变压器保护设计（一） 差动保护1、按电力装置的继电保护和自动装置设计规范规定，容量在6300kVA及以上并列运行或容量在10000kVA及以上的单独运行的变压器要装设纵联差动保护，容

35、量在800kVA以上的油浸式变压器要装设瓦斯保护，本变电所的主变必须装设瓦斯保护和差动保护，作为主保护。2、按设计要求，考虑躲过不平衡电流的影响，差动保护用BCH-2型差动继电器（1）保护整定计算有关参数计算结果如下表：参数名称变压器两侧数据变压器额定电压UN(kV)1103510.5变压器额定电流IN(A)变压器联结组别YY电流互感器接线方式Y电流互感器一次电流值3464.20电流互感器变比KLH600/51202000/5=4003750/5=750二次侧额定电流I2k(A)（2）差动保护动作电流取下面三个条件的最大值：1）考虑躲过变压器投入或增除短路后电压恢复时励磁涌流则：Idz=KKI

36、N=1.3330.67=429.871 A （可靠系数KK取1.3）2）考虑躲过电流互感器二次回路断线则：Idz=KKIfh.max=1.3330.6=429.78A （可靠系数KK取1.3）3）考虑躲过保护范围外部短路时的最大不平衡电流则：Idz=KKIbp.max=KK（Ktx10%+U%+fza）Id.max(3)=1.3(10.1+0.05+0.05)1333.3=346.658A(可靠系数KK取1.3,电流互感器型号系数Ktx=1,计算相对误差fza取5%)（3）由于110kV侧二次额定电流最大，故选110kV侧作基本侧。一次电流整定Idz=346.658A，故差动继电器的动作电流：

37、Idz.j=（4）保护灵敏度校验：在一台主变运行最小方式下的两相短路电流进行校验，将非基本侧的电流折算到高压侧，三侧短路电流比较，在d-2点短路电流最小，用此电流进行校验， 灵敏度满足要求。（二）后备保护1、降压变压器的过流保护灵敏度不满足要求时，才考虑采用复合电压起动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护，所以先考虑只装设过电流保护作后备保护，若灵敏度不满足要求才增加复合电压起动。设计要求三侧均装设过流保护。2、主变高压侧过流保护（1）动作电流按躲过最大负荷电流考虑1）最大负荷电流按两台并列主变切除其中一台时出现的电流计算时2）最大负荷电流按电机自起动冲击电流计算时（电机自起动系数取1.8）3

38、）动作电流（可靠系数KK取1.2,接线系数Kjx取1，返回系数取0.85）（2）灵敏度按一台主变运行最小方式时d-2点两相最小短路电流校验：，满足要求。3、主变中压侧过流保护（1）动作电流按躲过最大负荷电流考虑1）最大负荷电流按两台并列主变切除其中一台时出现的电流计算时2）最大负荷电流按电机自起动冲击电流计算时（电机自起动系数取1.8）3）动作电流（可靠系数KK取1.2,接线系数Kjx取1，返回系数取0.85）（2） 敏度按一台主变运行最小方式时d-2点两相最小短路电流校验： ，满足要求。4、主变低压侧过流保护（1）动作电流按躲过最大负荷电流考虑1）最大负荷电流按两台并列主变切除其中一台时出现

39、的电流计算时2）最大负荷电流按电机自起动冲击电流计算时（电机自起动系数取2.0）3）动作电流（可靠系数KK取1.2,接线系数Kjx取1，返回系数取0.85）灵敏度按一台主变运行最小方式时d-2点两相最小短路电流校验：，满足要求。5、因主变压器的三侧的过流保护灵敏度均满足要求，不用考虑采用复合电压起动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护，所以只装设过电流保护作后备保护。6、保护动作时限的配合：（1）因主变高、中侧均有电源，则要求，当高压侧母线短路时，高压侧过流保护跳开高压侧开关，但当低压侧母线短路时，高压侧过流保护会误动，会跳开高压侧开关，失去选择性，所以要加装方向继电器，方向指向母线，由低压侧

40、过流保护选择性跳开低度压侧开关。（2）另外，高压侧过流保护应作为主变内部短路的后备保护，要增加一个不带方向的过流，并用时限躲过tIII跳主变三侧。（三）过负荷保护1、设计要求三侧均装设过负荷保护，过负荷保护动作后只发出信号。因过负荷的三相电流是同时增加的，过负荷保护只需装在一相上用1只电流继电器。2、主变高压侧过负荷保护（1）高压侧装设单相式过负荷保护，动作于信号，动作电流按躲过变压器的额定电流来整定：（可靠系数Kk取1.05，返回系数Kf取0.85）（2）动作时限比变压器高压侧过流保护高2个级差。3、主变中压侧过负荷保护（1）中压侧装设单相式过负荷保护，动作于信号，动作电流按躲过变压器的额定

41、电流来整定：（可靠系数Kk取1.05，返回系数Kf取0.85）（2）动作时限比变压器中压侧过流保护高2个级差。4、主变低压侧过负荷保护（1）低压侧装设单相式过负荷保护，动作于信号，动作电流按躲过变压器的额定电流来整定：（可靠系数Kk取1.05，返回系数Kf取0.85）（2）动作时限比变压器低压侧过流保护高2个级差。（四）瓦斯保护由安装在主变压器本体上的瓦斯继电器构成回路实现，重瓦斯零时限动作跳闸，跳开主变三侧开关，轻瓦斯动作发信号。七 避雷针的设计1、 按电力设备过电压保护设计技术规程，根据电气设备的布置，确定避雷针的布置，应满足避雷针与配电装置带电部分在地中和空气中应有最小距离的要求，即每支

42、避雷针距构架为5m以上，其接地纯在地下与设备接地纯相距3m以上。2、本所占地面积设计为10080，可采用4根避雷针保护，4根独立避雷针装设在变电所四个角，避雷针距变电所构架5m以上，布置图如附图所示。3、要使整个变电所处于4根避雷针的保护范围内，进行避雷针的高度计算：（1）相邻避雷针的间距和对角避雷针间距（2） 雷针的有效高度（3） 雷针的高度为（4） 进行保护范围计算，在hx高度上保护半径为查关系曲线可得可见，全变电所皆在保护区内，故取避雷针高度h=26m，便可满足保护全所的要求。八 接地装置的设计1、 按电力设备接地设计技术规程，根据电气设备的布置，确定接地装置的布置，以水平接地体为主的闭环接地网，局部地区：避雷针、避雷器、主变附近设置一定数量的垂直接地极，如对接触电压和跨步电压验算不能满足要求时，将在设备周围作一定范围的地面处理并将采用深埋或化学处理来降低地网接地电阻。2、本所占地面积为10080,采用闭环接地网,接地网