第一篇：电力系统课程设计XX机械厂降压变电所的电气设计目录
中北大学电力系统课程设计说明书
目录
1绪论..........错误！未定义书签。2负荷计算和无功功率补偿......错误！未定义书签。
2．1负荷计算的内容和意义.....错误！未定义书签。
2．2负荷计算的方法及公式.....错误！未定义书签。
2．3各车间负荷统计计算.......错误！未定义书签。
2．4无功功率补偿.............错误！未定义书签。3变电所位置的选择............错误！未定义书签。4变电所主变压器的选择和主结线方案的选择...........错误！未定义书签。
4．1变电所主变压器的选择.....错误！未定义书签。
4．2变电所主结线方案的选择..........错误！未定义书签。5短路电流的计算..............错误！未定义书签。
5．1绘制计算电路.............错误！未定义书签。
5．2确定基准值........错误！未定义书签。
5．3计算短路电路中各元件的电抗标幺值.......错误！未定义书签。
5．4计算k-1点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量错误！未定义书签。
5．5计算k-2点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量错误！未定义书签。6变电所一次设备的选择校验...........错误！未定义书签。
6．110kV侧一次设备的选择校验........错误！未定义书签。
6．2380V侧一次设备的选择校验........错误！未定义书签。
6．3高低压母线的选择.........错误！未定义书签。7变电所进出线和与邻近单位联络线的选择......错误！未定义书签。
7．110kV高压进线和引入电缆的选择...........错误！未定义书签。
7．2380V低压出线的选择.......错误！未定义书签。
7．3作为备用电源的高压联络线的选择校验.....错误！未定义书签。8变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定.........错误！未定义书签。
8．1高压断路器的操动机构控制与信号回路.....错误！未定义书签。
8．2变电所的电能计量回路.....错误！未定义书签。
中北大学电力系统课程设计说明书
8．3变电所的测量和绝缘监察回路......错误！未定义书签。
8．4变电所的保护装置.........错误！未定义书签。9变电所的防雷保护与接地装置的设计..........错误！未定义书签。
9.1变电所的防雷保护..........错误！未定义书签。
9.2变电所的公共接地线的设计.........错误！未定义书签。参考文献................错误！未定义书签。致谢.............错误！未定义书签。
第二篇：电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计
课程设计
110kv降压变电所电气部分设计
——第组
班级：电气班
姓名：
学号：
同组人：
时间：2011
XX大学XX学院电光系
一、原始资料
1.负荷情况
本变电所为某城市开发区新建110KV降压变电所，有6回35KV出线，每回负荷按4200KW考虑，cosφ=0.82,Tmax=4200h，一、二类负荷占50%，每回出线长度为10Km；另外有8回10KV出线，每回负荷2200KW，cosφ=0.82,Tmax=3500h，一、二类负荷占30%，每回出线长度为10km；
2.系统情况
本变电所由两回110KV电源供电，其中一回来自东南方向30Km处的火力发电厂；另一回来自正南方向40Km处的地区变电所。本变电所与系统连接情况如图附I—1所示。
图附I—1
系统示意图
最大运行方式时，系统1两台发电机和两台变压器均投入运行；最小运行方式时，系统1投入一台发电机和一台变压器运行，系统2可视为无穷大电源系统。
3.自然条件
本所所在地的平均海拔1000m，年最高气温40℃,年最低气温-10℃，年平均气温20℃，年最热月平均气温30℃，年雷暴日为30天，土壤性质以砂质粘土为主。
4.设计任务
本设计只作电气初步设计，不作施工设计。设计内容包括：①主变压器选择；②确定电气主接线方案；③短路电流计算；④主要电气设备及导线选择和校验；⑤主变压器及出线继电保护配置与整定计算⑥所用电设计；⑦防雷和接地设计计算。
二、电气部分设计说明书
（一）主变压器的选择（组员：丁晨）
本变电所有两路电源供电，三个电压等级，且有大量一、二级负荷，所以应装设两台三相三线圈变压器。35KV侧总负荷P=4.2×6MW=25.2MW，10KV侧总负荷P=2.2×8=17.6MW，因此，总计算负荷S为
S=(25.2＋17.6)/0.82MVA=52.50MVA
每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二类负荷的需要，即
S≥0.7
S30=0.7×52.20MVA=36.54MVA
且
S≥（25.2×50%＋17.6×30%）/0.82MVA=21.80MVA
故主变压器容量选为40MVA，查附录表Ⅱ-5，选用SFSZ9—40000/110型三相三线圈有载调压变压器，其额定电压为110±8×1.25%/38.5±5%/10.5KV。YNyn0d11接线，阻抗电压U%=10.5,U%=17.5,U%=6.5.（二）
电气主接线
本变电所110KV有两回进线，可采用单母线分段接线，当一段母线发生故障，分段断路器自动切除故障段，保证正常母线不间断供电。35KV和10KV出线有较多重要用户，所以均采用单母线分段接线方式。主变压器110KV侧中性点经隔离开关接地，并装设避雷器进行防雷保护。本所设两台所用变压器，分别接在10KV分段母线上。
电气主接线如图所示。
（三）短路电流计算（组员：
陆晓敏
於佳）
1.根据系统接线图，绘制短路等效电路图如图所示
取基准容量S=100MVA,基准电压U=115KV、U=U=37KV、U=10.5KV，则
I==KA=0.5KA
I=I==KA=1.56KA
I==KA=5.5KA
各元件电抗标幺值计算如下：
（1）
系统1电抗标幺值
X=
X=0.198
（2）
变压器T1、T2电抗标幺值
X=X=0.167
（3）
线路WL1电抗标幺值
X=0.091
（4）
线路WL2电抗标幺值
X=0.12
（5）
变压器T3电抗标幺值
X=0.167
（6）
三绕组变压器的电抗标幺值
主变压器各绕组短路电压为
U%=0.5×（U%+U%－U%）=10.75
U%=0.5×（U%+U%－U%）≈0
U%=0.5×（U%+U%－U%）=6.75
故各绕组电抗标幺值为
8*=X9*==
X10*=X11*=
X12*=X13*==
（7）35kv出线线路电抗标幺值
35KV出线型号为LGJ—120(见导线选择部分)，设线距为1500mm，查附录表2-15得x1=0.347欧姆/千米，则
X14*=0.347*10*100/(37*37)=0.253
2.系统最大运行方式下，本变电所两台主变器（简称主变）并列运行时的短路电流计算
在系统最大运行方式下，系统1两台变压器和两台变压器均投入运行，短路等效电路图如图所示
X15*=
==0.167+0.12=0.287
（1）K1点短路
系统1的计算电抗为
==0.274
查附录3-1汽轮发电机计算曲线的，系统1在0s、0.2s、∞时刻向K1点提供的短路电流分量有效值的幺值分别为
I”*=3.159,I0.2*=2.519,I*=2.283
系统2向K1点提供的短路电流为
Ik=
则流入K1点总得短路电流为
I”=I”*
=3.159kA+1.742kA=3.73kA
I0.2=I0.2*
=2.519kA+1.742kA=3.32
kA
I=
I=2.283kA+1.742kA=3.18
kA
（2）K2点短路
短路等效电路图如图所示。图中
图附Ⅰ-4
系统短路等效电路图
图附Ⅰ-6
X17*=
X18*=
X15*+
X17*+=0.274+0.135+
X19*=
X16*+
X17*+=0.287+0.135+
系统1的电抗为
Xc*=
X18*=0.572
查附录3-1汽轮发电机计算曲线得，系统1在0s，0.2s，时刻向K2点提供的短路电流周期分量有效值的标幺值分别为
I”*=1.45,I0.2*=1.3,I=1.68
系统2向K2点提供的短路电流为
Ik=
==2.771kA
则流入K2点总的短路电流为
I”=I”*=1.45kA+2.771kA=5.6kA
I0.2=I0.2*=1.3kA+2.771kA=5.31kA
I=
I=1.68kA+2.771kA=6.05
kA
（3）k3点短路
短路等效电路图如图附1-7所示。图中
图附1-7
X20*=
X21*=
X15*+
X20*+=0.243+0.219+
X22*=
X16*+
X20*+=0.274+0.219+
系统1的计算电抗为
Xc*=
X21*=0.757
查附录3-1汽轮发电机计算曲线得，系统1在0s，0.2s，∞时刻向K1点提供的短路电流周期分量有效值的标幺值分别为
I”*=1.091,I0.2*=1.002,I=1.2
系统2向K3点提供的短路电流为
Ik=
==7.483
kA
则流入K3点的短路电流为
I”=I”*=1.091kA+7.483kA=14.98kA
I0.2=I0.2*=1.002kA+7.483kA=14.37kA
I=
I=1.2kA+7.483kA=15.73
kA
（4）K4点短路
短路等效电路图如图附1-8所示。图中
图附1-8
X23*=
X17*+
X14*=0.388
X23*=
X17*+
X14*+=0.274+0.388+
则流入k4点总的短路电流为：
3.00kA
2.90kA
3.09kA
系统最大运行方式下，本变电所两台变压器一台运行一台备用时的短路电流计算及系统最小运行方式下短路电流计算过程与上述过程类似，限于篇幅，不一一罗列，仅将短路电流计算结果列于附录表I-1。
附录表
短路电流计算结果汇总表
主变压器运行方式
短路点
系统最大运行方式
系统最小运行方式
三相短路电流
三相短路电流
I″
I0.2
I∞
ish
I″
I0.2
I∞
ish
并列运行
k1
3.73
3.32
3.18
9.51
2.89
2.75
2.95
7.37
k2
5.60
5.31
6.05
14.28
5.10
4.94
5.28
13.01
k3
14.98
14.37
15.73
38.20
14.01
13.65
14.31
35.73
k4
3.00
2.90
3.09
7.65
2.79
2.73
2.82
7.11
一运一备
k1
3.73
3.32
3.18
9.51
2.89
2.75
2.95
7.37
k2
3.88
3.72
4.06
9.89
3.55
3.46
3.61
9.05
k3
8.99
8.73
9.13
22.92
9.01
8.84
9.08
22.98
k4
2.38
2.31
2.43
6.07
2.25
2.21
2.26
5.74
（四）主要电气设备的选择和校验（组员：
方民兴
付仁龙）
1.假想时间tima的确认
假想时间
tima等于周期分量假想时间tima·p和非周期分量假想时间tima·np之和。其中tima·p
可根据查图4-27得到，非周期分量假想时间tima·np可以忽略不计（因短路时间均大于1s），因此，假想时间tima就等于周期分量假想tima·p。不同地点的假想时间如附录表I-2
所示。
附录表I-2假想时间tima的大小
地点
后备保护动作时间tpr/s
断路器跳闸时间tQF/s
短路持续时间tk/s
周期分量假想时间tima·p/s
假想时间tima·p/s
主变110kV侧
0.1
4.1
3.73/3.18=
1.17
3.9
3.9
110kV母线分段
4.5
0.1
4.6
3.73/3.18=
1.17
4.4
4.4
主变35kV侧
3.5
0.15
3.65
5.60/6.05=
0.93
3.2
3.2
35kV母线分段
0.15
3.15
5.60/6.05=
0.93
2.6
2.6
35kV出线
2.5
0.15
2.65
5.60/6.05=
0.93
2.2
2.2
主变10kV侧
0.2
3.2
14.98/15.73=0.95
2.7
2.7
10kV母线分段
2.5
0.2
2.7
14.98/15.73=0.95
2.3
2.3
2.高压电气设备的选择与校验
（1）主变110kV侧
主变110kV侧计算电流，由于110kV配电装置为室外布置，故断路器选用SW4-110/1000型；隔离开关选用GW4-110D/600型；电流互感器选用LCWD2-110，变比为Ki=400/5，级次组合为0.5/D/D，1s热稳定倍数为35，动稳定倍数为65；电压互感器和避雷器分别选用JCC2-110型和FZ-110型。各设备有关参数见附录表I-3。
附录表I-3
主变110kV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
SW4-110/1000断路器
GW4-110D/600隔离开关
LCWD2-110电流互感器
JCC2-110电压互感器
FZ-110避雷器
210
1000
600
400/5
3.32
18.4
10.26
36.77
36.2
2205
980
196
110kV母线与110kV侧进线的电气设备与主变110kV侧所选设备相同。
（2）主变35kV侧计算电流，故断路器选用SW2-35/1000型，隔离开关选用GW5-35G/1000型，电流互感器选用LCWD1-35型，电压互感器和避雷器分别选用JDJJ-35型和FZ-35型。各35kV电气设备有关参数见附录表I-4。
附录表I-4
主变35kV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
SW2-35/1000断路器
GW5-35G/1000隔离开关
LCWD1-35电流互感器
JDJJ-35电压互感器
FZ-35避雷器
600
1000
1000
1200/5
5.478
24.8
15.19
115.4
1089
2500
2079.4
35kV母线与35kV出线电气设备的选择方法与主变35kV侧相同，从略。
（3）主变10kV侧
主变10kV侧计算电流，故断路器选用SN10-10Ⅲ/3000型，隔离开关选用GN10-10T/3000型。各10kV电气
设备有关参数见附录表I-5。
附录表I-5
主变10kV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
SN10-10Ⅲ/3000断路器
GN10-10T/3000隔离开关
LAJ-10电流互感器
JDZJ-10电压互感器
FZ-10避雷器
2199.4
3000
3000
3000/5
14.923
41.08
125
160
381.8
715.4
6400
28125
22500
10kV母线与10kV出线电气设备的选择方法与主变35kV侧相同，从略。
3.消弧线圈的选择
当35kV系统的单相接地电容电流大于10A时，应装设消弧线圈。由式（1-14），本变电所35kV架空线路的电容电流（接地故障电流）为：
所以不需装设消弧线圈。
（五）继电保护配置与整定计算（组员：崔其兵
陈亮)
1、主变压器保护配置
容量为40MVA的变压器应配置以下保护：
（1）瓦斯保护
包括动作与信号的轻瓦斯保护盒动作于跳闸的重瓦斯保护
（2）纵联差动保护
无延时跳开主三侧断路器，可作为变压器的主保护
（3）包括110KV侧复合电压启动的过电流保护和10KV侧过电流保护，其中10KV侧过电流保护作为本侧外部短路后备保护，以较短时限t1断开该断路器；110KV侧保护作为主变压器内部故障及35KV侧外部短路后备，带两段时限t2和t3（t3>
t2>
t1），以t2时限断开35KV侧断路器，以t3时限断开主变三侧断路器。
（4）零序保护
作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护
（5）过负荷保护
保护装设在主变110KV侧，动作后经延时发出预告信号
2、主变压器继电保护整定
（1）
瓦斯保护
一般瓦斯继电器气体容积整定范围为250-300cm3，本所主变压器容量为40MVA，整定值取250cm3；重瓦斯保护油流速整定范围为0.6-1.5m/s，为防止穿越型故障时瓦斯保护误动作，将油速整定为1m3/s.（2）
纵联差动保护
由BCH-2型差动继电器构成。
1）
计算各侧一次额定电流，选择电流互感器变比，确定个互感器的二次额定电流，计算结果如表
名称
各侧数值
额定电压/kV
38.5
10.5
额定电流/A
40000/
(x
110)=210
40000/
(x
38.5)=600
40000/
(x
10.5)=2199.4
电流互感器的接线方式
D
d
y
电流互感器一次电流计算值/A
x210=363.7
x600=1039
2199.4
电流互感器变比的选择
400/5=80
1200/5=240
3000/5=600
电流互感器二次额定电流/A
363.7/80=4.55
1039/240=4.33
2199.4/600=3.67
取二次额定电流的最大的110KV侧位基本侧
2）
按下列三条件确定保护装置的动作电流
1））躲过变压器的励磁涌流，即
Iop=Krel
IN1T=1.3x210A=273A
2））躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流，即
Iop=Krel
Idsq
max=krerl（KnpKsamfi+⊿Uh+⊿Umid+⊿fb2）Ikmax
=1.3x（1x1x0.1+0.1+0.05+0.05）x3.73x103x37/115A
=468A
3))躲过电流互感器二次回路断线的最大负荷电流，即
Iop=Krel
IN1T=1.3x210=273A，取Iop=522A，则差动继电器的动作电流值为Iopk=
x468/80=10.1A
3）
确定基本侧差动线圈的匝数
Ndc=ANo/
Iop=60/10.1=5.94
实际整定匝数为Ndset=5匝，则继电器实际动作电流为Iopk=60/5=12A，保护装置实际动作一次电流为
Iop=12x80/
A=554.3A。
4）
确定非基本侧平衡线圈的匝数
35KV侧
4.33x（Nb2c
+
5）=4.55x5
Nb2c=4.55x5/4.33-5=0.25
10KV侧
3.67x（Nb2c
+
5）=4.55x5
Nb2c=4.55x5/3.67-5=1.2
去平衡线圈匝数Nb2set=0，Nb3set=1匝。
5）
校验相对误差⊿fb
35KV侧
⊿fb2==（0.25-0）/(0.25+0)=0.048
10KV侧
⊿fb3==（1.2
-1）/(1.2+1)=0.032
⊿fb2、⊿fb3均小于0.05，说明以上选择的结果有效，无需重新计算
6）
校验保护灵敏度
在主变10KV侧出口两处短路时归算到110KV侧的最小短路电流为
Ikmin=
Ks=Ikmin/
Iop
=565.8/554.3=1.03<2
灵敏度不满足要求，请改用带制动性的BCH-1型差动继电器。
（3）
过电流保护
1）110KV侧复合电压起动的过电流保护
过电流保护采用三相星形接线，继电器为DL-11型，电流互感器变比为Ki=400/5=80；电压元件接近110KV母线电压互感器。
Iop=
则
低电压继电器动作电压按躲过电动机自启动的条件整定，即
则
负序电压继电器的动作电压按躲过正常运行时的不平衡电压整定，即
则
保护的灵敏度按后备保护范围末端最小短路电流来校验，即
2）10KV侧过电流保护
过电流保护采用三相星形接线，继电器为DL-11,电流互感器变比为Ki=3000/5=600，动作电流应满足以下条件：
1））躲过并列运行中，切除一台变压器时所产生的过负荷电流，即
2））躲过电动机自起动的最大工作电流，即
去Iop=6210A，则
作近后备保护时，保护的灵敏度为
灵敏度不满足要求，应改用复合电压起动的过电流保护
3）动作时间
10KV侧过电流保护动作时间t1=3s，110KV侧过电流保护第一段动作时间t2=3s+0.5s=3.5s，第二段的动作时间为t3=3.5s+0.5s=4s。
4）过负荷保护
过负荷保护装设在主变110KV侧，按躲过变压器额定电流整定，即
动作时间取10s3、35KV线路保护
（1）电流速断保护
电流速断保护采用的是两相继电器式接线，继电器为DL-11型，电流互感器的变比Ki=150/5=30(35KV出线的计算电流为77.3A)，动作电流按躲过线路末端最大短路电流整定，即
灵敏度按保护安装处两最小相短路电流来校验，即
灵敏度不满足要求，因此改用电流电压连锁速断保护。
（2）定时限过电流保护
点时限过电流保护采用两相两继电器式接线，继电器为DL-11型，电流互感器变比为Ki=30，动作电流按躲过线路最大负荷电流整定，即
灵敏度按线路末端在系统最小运行方式下的两相短路电流来校验：
动作时间t=2.5s
（六）所用电设计
为保证所用电可靠性，所用变压器分别安装于10kV母线I，II段上。所用变压器容量的选择，应按变电所自用电的负荷大小来选取。这里选两台型号为S9-63/10的所用变压器可满足要求。
（七）防雷和接地（组员：
陈鑫）
1.直击雷防护
在变电所纵向中心轴线位置设置两支间距D=98、高度为h=35m的等高避雷针，保护室外高压配电装置、主变压器及所有建筑物。已知出线构架高12.5m（变电所最高点），其最远点距较近避雷针11.5m，建筑物高7m，其最远点距较近避雷针18.7m。按“滚球法”检验避雷针保护范围如下：
本变电所建筑物防雷级别为二级，滚球半径为hr=45m。
因为h=35m
而其最远点距避雷针11.5m<，可见出线架构在避雷针保护范围内。
避雷针在建筑物高度上的水平保护半径为
而其最远点距避雷针18.7m<，可见建筑物也在避雷针保护范围内。
根据以上计算结果可知，变电所装设的两支35m等高避雷针能保护变电所内的所有设施。
2.雷电波侵入保护
为防止线路侵入的雷电波过电压，在变电搜1~2km的110kV进线段架设避雷线，主变压器各侧出口分别安装阀型避雷器。为保护主变压器中性点绝缘，在主变压器110kV侧中性点装设一台避雷器。
3.接地装置设计
110kV为大电流接地系统，查表9-4，其接地电阻要求不大于0.5；35kV系统的接地电流为7A，故要求接地电阻，由表9-4，；10k系统的接地电阻要求不大于10；所用电380/220V系统的接地电阻要求不大于4。故共用接地装置的接地电阻应不大于0.5。
接地装置拟采用直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，垂直埋入地下，间距5m，管间用40的扁钢焊接相连成环形，则单根钢管的接地电阻为
式中，K、查表9-5和表9-6.因为，考虑到管间电流屏蔽效应的影响，初选10根钢管作接地体。管间距离a与管长l之比a/l=5/2.5=2，根据n=10和a/l=2查表9-8得，则钢管根数为
最终选10根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，用404的扁钢焊接相连，环形布置。由此算得接地电阻为
符合要求。
南jing理工大学紫金学院
第三篇：220KV降压变电所开题报告（推荐）
《220KV降压变电所电气一次系统设
计》开题报告
一、课题的目的和意义
电是能量的一种表现形式，电力工业已经与我们的生活密不可分，并被广泛应用到我们生活中的每一个角落。电力工业是国民经济的一个重要组成部分。国民经济发展越快，对电能的需求量也就越大。随着时代的发展，电力工业的使用范围不断扩大，电能的消费量不断上升，世界能源消耗变化总趋势是电能将成为主要能源。电能将作为衡量国家经济发展和现代化水平的标志，所以发展电力是当今世界每个国家的重点。而对电力系统的要求也变得越来越高。
电力系统是电力工业的物理实体，变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，在电力系统中起着至关重要的作用。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路[1]。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益[2]。
本次的设计，是以掌握变电站生产过程为基础进行的，涉及到电气主接线的设计、变压器的选择、短路计算、导体与电气设备选择和校验、供电系统的继电保护、供电系统的防雷与接地等方面，把大学所学到的各种课程进行衔接，对电力系统有一个更加全面的认识。
二、课题研究的具体内容和拟采用的研究手段
本次220KV降压变电所电气一次系统设计具体分为以下部分：
（1）变电站电气主接线的设计（绘制主接线图）；
（2）变压器选择（包括容量计算、台数和型号的选择）；
（3）短路电流计算；
（4）主要电气设备选择及校验；
（5）室内外配电装置设计（完成10KV配电装置配置图、室内外配电装置断面图）；
（6）继电保护及防雷装置（完成避雷针保护范围及接地装置图）。
文献综述
1.研究背景和现状分析
自我国建国以来，经过80多年的迅速发展，我国总装机容量和发电量稳居世界第四位。1992年，电力增长率为10.9%，国民生产总值为12%，二者只比，即所谓电力消费弹性系数为0.908，这表明电力与国民经济没能同步增长，电力尚且不能满足经济发展的需求。[6] 由于我国电力行业起步比较晚，目前我国变电站主要现状是老设备向新设备转变中，20万千瓦及以上大型机组已采用计算机监控系统，大多数变电所已装设自动化系统，实现了无人值班和调度自动化。迄今，我国电力工业已进入大机组、大电厂、大电力系统、高电压和高自动化的新阶段。
结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。[7]变电所在电力系统中的的地位和作用是确定变电所属于哪种类型的主要标志。我国现今变电所的最高电压等级为330～500KV，变电所可分为以下六种类型：
（1）枢纽变电所[5]
它位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330～500的变电所，称为枢纽变电站。全站停电后，将会引起系统解列，甚至出现瘫痪。
（2）中间变电所[5]
高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集 2～3个电源，电压为220～330kV，同时又降压供给当地用电，这样的变电站主要起中间环节的作用。全站停电后，将引起区域电网解列。
（3）地区变电所[5]
高压侧电压一般为110～220kV，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。全站停电后，仅使该地区中断供电。
（4）终端变电所[5]
在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压多为110kV，经降压后直接向用户供电的变电站。全站停电时，仅使其所供的用户中断供电。
（5）企业变电所[8]
企业变电所是工矿企业的专用变电所，其中大型联合企业的总变电所，电压多为220KV。容量为200～300MVA。一般企业变电所，电压多为110KV。
（6）终端（包括分支）变电所[8]
终端或分支变电所1～2回线路接入，接线较简单，所址位置接近负荷点，电压等级多为110KV。
随着高一级电网的出现，变电所的地位和作用也发生着变化。如本次设计为的220KV变电所的设计，在过去属于枢纽变电所，在今天已经下降为地区变电所。
2.220KV变电所电气一次系统设计内容
在对课题的了解的基础上，查阅了大量资料，对本次课设有了一个大概的思路。以大量书籍上的理论为依据，分析可知，220KV变电所一次系统的设计应包含以下内容：
2.1电气主接线设计
电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。主接线代表了发电厂或变电所电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。通俗意义上说主接线就是把发电厂或变电所中的各个设备用导线将它们科学地连接起来，组成产生和分配、传输电能的主体。[4]
电气主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。[3]主接线的确定对电力系统中电气设备的选择，配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟订有较大的影响。因此，必须正确处理好各个方面的关系，全面分析有关的影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的设计方案。其中变压器和主接线的形式是变电所的关键部分。
2.2变压器的选择
现代电力系统以交流输配为主，电力变压器起着连接不同电压等级电力网的重要作用。因此合理选择变压器对系统运行的可靠性及经济性有重大影响。变压器的选择包括变压器台数、容量及型式的选择。[3]
2.3短路计算
短路电流的主要目的主要是为了选择断路器等电气设备或对这些设备提出技术要求；评价并确定网络方案，研究限制电流措施；为继电保护设计与调试提供依据；分析计算送电线路对通讯设施的影响。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和单相接地短路电流。假若短路电流过大，应采取措施将其限制到合理水平。在设计中，短路电流均采用使用计算法。[9]
2.4导体与电气设备选择和校验
导体与电气设备的选择和校验是设计的重要组成部分之一，它在总造价中占了很大的比重。
电力网的各种载流导体，是输送电能的主要通路。为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济的运行，选择导线应满足：发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度和电晕条件，并且对以上五个条件进行校验。母线的选择项目一般包括材料、型式、敷设方式和截面选择，并应进行短路热稳定和动稳定的校验。[10]
电气设备的选择主要是指变电所或开关站中的断路器、隔离开关、负荷开关、电压互感器、电流互感器等一次设备的选择。不同的电气设备因承担的工作任务和工作条件不同，各设备具体的选择方法也不同。但是为了保证工作的可靠性及安全性，在选择它们时的基本要求是相同的，即按正常工作条件选择，按短路条件进行校验。对于断路器、熔断器，特别要校验其开断短路断流的能力。[3][10]
2.5继电保护装置的选择和整定
当电力系统中，一旦故障发生，必须迅速而有选择性的切除切出故障元件，这是电力系统安全运行最有效的方法之一。为了维持系统稳定运行，切出故障时间常常小于百分之几秒。实践证明必须在每个电气原件上装设继电保护装置。装设继电保护装置的基本要求是：满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性。[11][10]
继电保护装置主要分为电力变压器的保护和电力线路的保护。
2.6防雷及接地
对于 220KV变电所来讲，通常是负担一个地区的变配电工作，如果没有有效的防雷措施，在发生雷击的时候，设备一旦瘫痪将会给这一地区的生产生活造成不利的影响，严重影响国民经济和人民生活 ,因此 ,变电所的防雷保护必须是十分可靠的。[12][13]
变电所遭受雷害可能来自两个方面:一是雷直击于变电所电力设施或建筑物。二是雷击线路 ,沿线路向变电所入侵的雷电波。对直击雷的保护 ,一般采用避雷针或避雷线。应使需要保护的所有设备和建筑物都处于避雷针或避雷线的保护范围内。[13]
3.总结
通过查阅的各种文献，期刊和书籍，对设计已经有了一个初步的认识，对设计流程也有了一个大概的掌握。为自己的毕业设计论文提供了理论和科学的依据。把各个学科所学的知识连贯起来，成了一个整体，也对变电所有了深刻的认识，明白了变电所的建设其实是一环扣一环紧密相连的，每一个部分都马虎不得，应该慎重严肃的进行每一步的设计。
4.参考文献
[1]张桂珠.大城市变电站的发展.中国电力教育,2011年25(3)：15-16.[2]郝阿楠.110kV变电所设计技术探讨.科技与生活,2011年43(19)：115-119.[3]王锡凡.电气工程基础（第二版）.西安交通大学出版社.2009年.[4]赵林楠.枢纽降压变电所的设计.第30卷，第一期.2014年1月.[5]刘宝贵、杨志辉、马仕海.发电厂变电所电气部分（第二版）.中国电力出版社.[6]范锡普.发电厂电气部分（第二版）.水利电力出版社.1995年.[7]宋继成.220—500KV变电所二次接线.中国电力出版社,1996年.[8]西北电力设计院.发电厂变电所电气接线和布置.水利电力出版社.1984年.[9]曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料.水利电力出版社.1995年
[10]王士政.电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程,中国水利水电出版社.2007年.[11]贺家李、李永丽、董新洲、李斌.电力系统继电保护原理（第四版）.中国电力出版社2010年.[12]陈巍.如何做好220KV变电所的防雷保护.电源技术应用.2012年，第十期.[13]刘力、宋文鹏.220KV变电所防雷保护.黑龙江电力.2007年19月.29-5.
第四篇：110KV35KV10KV变电所课程设计
110KV35KV10KV变电所课程设计
第一部分
设计任务书介绍
一、系统介绍
⑴系统可以视为一个无限大系统，有充足的有功和无功功率。系统采用中性点直接接地的方式。
⑵枢纽变电站距离设计变电所50公里，建议采用LGJ-185导线。
⑶所用电：占总负荷的1％
⑷35KV侧，Ⅰ类荷采用双回路供电；Ⅱ类荷占总负荷的40％；其余为Ⅲ类负荷。
10KV侧，Ⅰ类荷采用双回路供电；Ⅱ类荷占总负荷的35％；其余为Ⅲ类负荷。
二、电压等级及负荷情况
1、电压等级：110
KV、35KV、10KV2、主变：
近期2台，远期2台
3、进出线回路：
⑴
35KV侧近期出现5回，远期出现8回，各回路负荷分别为：3500KV（双回）
1000KV
1000KV
1800KV
1000KV
1500KV
1220KV
⑵
10KV低压侧出现本期5回，远期9回，各回路负荷为：2000KV（双回）1000KV
1500KV
800KV
1000KV
1800KV
200KV
1000KV
（双回）
三、所址：
年平均环境温度
（+250C）；
气候条件一般，无严重腐蚀；
地形平坦，海拔765米；
位于城市远郊，污染较小；
四、设计要求完成以下内容：
⑴
设计说明书
⑵
短路电流计算及设备选择校验
⑶
绘制电气主接线图，方案论证
⑷
试确定防雷及接地，保护方案
⑸
汇总主要设备清单
五、设计要求：
⑴
设计必须符合国家现行设计政策
⑵
依据国标及有关规定
⑶
在保证运行安全可靠的前提下，尽量满足经济性
⑷
积极推广成熟的新产品和新技术，不得使用淘汰产品
第二部分
电气主接线方案确定
一
电气主接线设计原则
电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备已规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单向接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合的考虑各个方面的因素影响，最终得到实际工程确认的最佳方案。
电气主接线的基本原则是以设计任务数为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠，调度灵活，满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件的设计先进性和可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。结合主接线设计的基本原则，所设计的主接线应满足供电可靠性、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。在进行论证分析时更应辩证地统一供电可靠性和经济性的关系，方能做到先进性和可行性。
二
确定主接线方案
原始资料分析
本设计变电站为降压变电站，有三个电压等级，即110/35/10KV。高压侧电压为110KV，有两回进线,采用双回LGJ-185导线与枢纽变电所相距50km；中压侧电压为35KV，有八回出线；低压侧电压为10KV，有九回出线。经分析可知，本变电站为地区变电站。
35KV侧，Ⅰ类负荷采用双回路供电，Ⅱ类负荷占总负荷40%，其余为三类负荷。经分析计算，远期八路负荷为：Ⅰ类：3500KVA（双回）；Ⅱ类：1000KVA、1000KVA、1800KVA、1000KVA（添加）；Ⅲ类：1000KVA、1500KVA、1220KVA。
10KV侧，Ⅰ类负荷采用双回路供电，Ⅱ类负荷占总负荷35%，其余为三类负荷。经分析计算，远期九路负荷为：Ⅰ类：2000KVA、1000KVA；Ⅱ类：1000KVA、1800KVA、700KVA(添加)；三类：1500KVA、800KVA、1000KVA、200KVA。
双回路工作方式：两条双回路互为备用，平时均处于带点状态，一旦一条回路发生供电故障，另一条回路自动投入，从而保证不间断供电。
各类接线的选用原则
主接线的基本形式：主接线的基本形式就是主要电气设备常用的几种连接方式，概括地分为两大类。
(1)
有汇流母线的接线形式。
(2)
无汇流母线的接线形式。
发电厂和变电所电气主接线的基本环节是电源(发电机或变压器)、母线和出现（馈线）。各个发电厂或变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。在进出线较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节母线起着汇总电能和分配电能的作用，可使接线简装清晰、运行方便、有利于安装和扩建。但有母线后，配电装置占地面积增加，使用路断器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电气较少，占地面积较小，但只适于出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电所。
结合原始资料所提供的数据，权衡各种接线方式的优缺点，将各电压等级适用的主接线方式列出：
110KV只有两回出线，且作为降压变电所，110KV侧无交换潮流，两回线路都可向变电所供电，亦可一回向变电所供电，另一回作为备用电源。所以，从可靠性和经济性来定，110KV侧适用的接线方式为内桥接线和单母分段两种。
35KV侧，出线回路有八回，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占总负荷69%，所以，可选用单母分段和单母分段带旁路两种。
10KV侧，出线回路有九回，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占总负荷65%，所以，可选用单母分段和单母分段带旁路两种。
这样，拟定两种主接线方案：
方案Ⅰ：110KV采用内桥接线，35KV采用单母分段带旁路接线，10KV采用单母分段接线。
方案Ⅱ：110KV采用单母分段接线，35KV采用单母分段接线，10KV采用单母分段接线。
方案Ⅰ、方案Ⅱ的接线图如下
方案Ⅰ主接线图：
图2-1
方案Ⅰ主接线图
方案Ⅱ主接线图：
图2-2
方案Ⅱ主接线图
拟定方案中设计方案比较
（1）主接线方案的可靠性比较
110KV侧：
方案Ⅰ：采用内桥接线，当一条线路故障或切除、投入时，不影响变压器运行，不中断供电，并且操作简单；桥连断路器停运时，两回路将解列运行，亦不中断供电。且接线简单清晰，全部失电的可能性小，但变压器二次配电线及倒闸操作复杂，易出错。
方案Ⅱ：采用单母线分段接线，任一台变压器或母线、线路故障或停运时，不影响其它回路的运行；分段断路器停运时，两段母线需解列运行，全部失电的可能稍小一些，不易误操作。
35KA侧：
方案Ⅰ：单母线分段兼旁路接线，检修任一台断路器时，都可用旁路断路器代替；当任一母线故障检修时，旁路断路器可代替该母线，使该母线的出线不致停运。
方案Ⅱ：单母线分段接线，检修任一台断路器时，该回路需停运，分段开关停运时，两段母线需解列运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不至失电，另一段母线上其他线路需停运。
10KV侧：由于两方案接线方式一样，故不做比较。
（2）主接线方案的灵活性比较
110KV侧：
方案Ⅰ：操作时，主变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，扩建方便。线路的投入和切除比较方便。
方案Ⅱ：调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器，而且便于扩建。
35KV侧：
方案Ⅰ：运行方式较复杂，调度操作复杂，但可以灵活地投入和切除变压器和线路，能满足在事故运行方式、检修方式及特殊运行方式下的调度要求，较易于扩建。
方案Ⅱ：运行方式简便，调度操作简单灵活，易于扩建，但当断路器检修时线路要停运，影响供电。
10KV侧：两方案相同。
（3）主接线方案的经济型比较
将两方案主要设备比较列表如表2-1：
表2-1
项
目
方
案
主变压器（台）
110KV断路器（台）
110KV隔离开关（组）
35KV断路器（台）
35KV隔离开关（组）
10KV设备
Ⅰ
相同
Ⅱ
相同
从表中可以看出，方案Ⅰ比方案Ⅱ综合投资少一些。
（4）主接线方案的确定
对方案Ⅰ、方案Ⅱ的综合比较列表，对应比较它们的可靠性、灵活性和经济性，从中选择一个最终方案
表2-2
方
案
项
目
方案Ⅰ
方案Ⅱ
可靠性
1、简单清晰，设备少2、35KV母线检修时，旁路母线可代替工作，不致使重要用户停电；任一断路器检修时，均不需停电
3、任一主变或110KV线路停运时，均不影响其他回路停运
4、全部停电的概率很小
5、操作相对简单，误操作的几率不大
1、简单清晰，设备多2、35KV母线故障或检修时，将导致该母线上所带出线全停
3、任一主变或110KV线路停运时，均不影响其他回路停运
4、各电压等级有可能出现全部停电的概率不大
5、操作简便，误操作的的几率小
灵活性
1、运行方式较简单，操作稍微复杂
2、便于扩建和发展
1、运行方式简单，调度灵活
2、便于扩建和发展
经济性
1、高压断路器少，投资相对少
2、占地面积较小
1、设备投资比方案Ⅰ相对多
2、占地面积较大
通过以上比较，可靠性上方案Ⅰ优于方案Ⅱ，灵活性方面方案Ⅰ比方案Ⅱ稍差一些，经济性上方案Ⅰ比方案Ⅱ好。
该变电所为降压变电所，110KV母线无穿越功率，选用内桥要优于单母分段接线。现在35KV及10KV全为SF6断路器，停电检修的几率极小。在35KV侧重要负荷所占比重较大，为使重要负荷在母线或断路器检修时不致停电，采用单母分段带旁路接线方式。在10KV侧采用成套开关柜，主变压器10KV侧经矩形铝母线引入开关柜。
经综合分析，决定选方案Ⅰ最终方案，即110KV系统采用内桥接线、35KV系统采用单母分段带旁路接线、10KV系统采用单母分段接线。
第三部分
主变压器形式确定
一
相数确定
主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5~10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资、增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者满足不了变电站负荷的需要。这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电站设备的投资。
在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对投资大、占地多、运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。若受到限制时，则可选用单相变压器组。本设计变电所地处海拔765m，地形平坦，有较好的运输条件；且变电所有三个电压等级，有大量Ⅰ、Ⅱ类负荷。所以选用三相变压器作为本设计变电所的主变压器。
二
主变压器容量、绕组及接线方式
1、取同时率为0.9，cos=0.85。
装有两台变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：
（1）
任一台变压器单独运行时，应满足总计负荷S30大约70%的需要，即
ST0.7
S30
35KV侧总负荷为12020KVA，10KV侧总负荷为10000KVA。
所以，ST
0.7*（12020KVA+10000KVA）=15.4MVA
（2）
任一台变压器单独运行时，应满足全部Ⅰ、Ⅱ类负荷S30(Ⅰ+Ⅱ)的需要，即
ST
S30(Ⅰ+Ⅱ)
即
ST（3500KVA+4808KVA）+（2000KVA+1000KVA+3500KVA）=14.8MVA
所以，主变压器容量选为16MVA。
2、机组容量为125MW及以下发电厂多采用三绕组变压器，但三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%以上，否则绕组未能充分利用，反而不如选用2台双绕组变压器在经济上更加合理。
三绕组变压器根据三个绕组的布置方式不同，分为升压变压器和降压变压器。降压变压器用于功率流向由高压传送至中压和低压，常用于变电站主变压器。
经综合分析，以及本变电所是降压变电站，采用三绕组变压器。
3、变压器三相绕组的联结组号必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组联结方式只有星形“Y”和三角形“d”两种。因此，变压器三相绕组的连接方式应根据具体工程来确定。
发电厂和变电所中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素，主变压器联结组号一般都选用YNd11和YNyn0d11常规接线。
全星形接线变压器用于中性点不接地系统时，3次谐波无通路，将引起正弦波电压畸变，并对通信设备发生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。
结合变电所设计任务书，综合考虑，采用三相三绕组变压器，联结组号采用YNyn0d11常规接线。
三
冷却方式
油浸式电力变压器的冷却方式随其形式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却等。
中、小型变压器通常采用依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器及电动风扇的自然风冷却及强迫风冷却方式散发热量。
本设计变电所的变压器为中、小型变压器，选择采用自然风冷却方式。
四、确定主变压器型号及参数
经以上分析计算，主变压器容量为16MVA。参考《电力工程及毕业设计参考资料》选择两台沈阳变压器厂生产的三相三绕组有载调压变压器，型号为SFS7-1600/110型变压器。
表3-1
主变压器型号及参数
型号
额定电压（KV）
空载损耗（KW）
空载电流（%）
联结组
标号
阻抗电压
高中
高低
中低
SFS7-16000/110
110+_2*2.5%
38.5+_2*2.5%
10.5
19.8
1.2
YN，yn0,d11
10.5
6.5
容量校验：低负荷系数K1=实际最小符合/额定容量=（1+0.2）/16=0.075
高负荷系数K2=实际最大负荷/额定容量=（3.5+2）/16=0.344
另外，查《发电厂电气设备》规定：自然油循环的变压器过负荷系数不应超过1.5。
可见：此变压器能满足要求，故应选用此型号的变压器。
第四部分
短路电流计算
一
短路计算的目的短路是电力系统中最常见和最严重的一种故障。所谓短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。引起短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。
电力系统发生短路时，由于系统的总阻抗大为减小，因此伴随短路所产生的基本现象是电流剧烈增加，短路电流为正常工作电流的几十倍甚至几百倍，在大容量电力系统中发生短路时，短路电流可高达几万甚至几十万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压降大幅度下降，例如发生三相短路时，短路点的电压将降到零。
由于短路所引起的后果是破坏性的，因此，在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节。
短路电流计算的目的主要有以下几方面：
（1）
在选择电气主接线时，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。
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，就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的热稳定、计算短路电流冲击值、用校验设备动稳定。，（2）
在设计屋外高压配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。
（3）
在选择继电保护和进行整定计算时，需以各相短路时的短路电流为依据。
（4）
接地装置的设计也需用短路电流。
二
短路计算得一般规定
合理假设：(1)电力系统中所用电源都在额定负荷下运行。
(2)同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。
(3)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
(4)所有电源的电动势相位角相同。
(5)正常工作时，三相系统对称运行。
(6)应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
最大运行方式：计算短路电流是所用的接线方式应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中的能并列的接线方式。
发生三相短路：一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况进行校验。
三
具体短路计算
图4-1
短路等效图
XL
K1
110KV
X1
X1
X2
35KV
X3
X2
X3
K2
10KV
K3
在110KV侧、35KV侧、10KV侧母线短路时，短路电流值，冲击电流值，全电流有效值，短路容量值如下表4-1
表4-1
短路点
VN(KV)
运行方式
暂态短路电流I’’(KA)
冲击电流(KA)
全电流有效值（KA）
短路容量Sd(MVA)
K1
110KV
最大
6.49
16.55
9.80
1299
K2
35KV
最大
3.85
7.08
4.20
247
K3
10KV
最大
9.05
16.65
9.86
164
第五部分
电气设备选择
一
各种电气设备选择原则
电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理，安全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。电气设备的选择应遵循以下两个原则：1.按正常工作条件选择电气设备；2.按短路状态校验。
按正常工作条件选择的具体条件：
（1）
额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。一般220KV及以下的电气设备的最高允许电压为1.15UN。所以一般可以按照电气设备的额定电压UN不低于装设地点的电网的额定电压USN的条件选择，即UN>=USN。
（2）
额定电流：电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即INImax。由于变压器在电压降低5%时，输出功率可保持不变，故其相应回路的Imax应为变压器的额定电流的1.05倍；母联断路器回路一般可取母线上最大一台变压器的Imax。
按短路状态校验的具体条件：
（1）
短路热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值。满足热稳定的条件为:。
（2）
电动力稳定校验：电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，亦称电动力。满足动稳定的条件为：。
选择设备的基本原则：
1、设备按照主接线形式进行配置
2、按装置位置及系统正常运行情况进行选择，按短路情况进行校验
3、所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能可靠工作、动作
4、同类设备尽量同一型号，便于设备的维护，订货和相互备用
5、考虑近期5年发展的要求
二
母线型号选择
经计算和校验后，最终选择母线和导线如下表5-1：
表5-1
母线和导线型号
类
型
电
压
等
级
工作电流I30(A)
母线
出线
110KV
83.97
——
LGJ-185
35KV
239.94
LGJ-95
LGJ-70
10KV
879.77
单条、平放
(60mm*10mm)
矩形铝导线
单条、平放
(60mm*10mm)
矩形铝导线
三
断路器、隔离开关和电抗器的选择
限流电抗器：当短路电流很大，致使短路容量过大，无法选择“轻型”断路器时，在10KV、35KV甚至110KV的变电所主接线中常采用电抗器来限制短路电流。所谓“轻型”，是指断路器额定开断电流与所控制电路的短路电流相适应，使断路器及其相应的电器比较经济合理。
电抗器的基本参数是额定电抗百分数，它等于在电抗器中流过额定电流时的感抗压降占其额定电压的百分数，即
经短路电流计算，可知短路电流不大，能在此条件下选择断路器和隔离开关等电气设备。经校验后，都满足要求。所以，不采用电抗器。
主变压器110KV侧电气设备有关参数
表5-2
110KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LW6-110I
断路器
GW4-110D/600隔离开关
LCWD-110电流互感器
JCC2-110电压互感器
UN/KV
UN/KV
I30/A
83.97
IN/KA
2500
600
100/5
Ik/KA
6.49
I oc/KA
31.5
--
ish/KA
16.55
Imax/KA
125
Qk
/KAs
160
/KAs
2500
980
主变压器35KV侧电气设备有关参数
表5-3
35KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LN2-35I
断路器
GW4-35G/600隔离开关
LCW-35
电流互感器
JDJJ-35
电压互感器
UN/KV
UN/KV
I30/A
239.94
IN/KA
1250
600
400/5
Ik/KA
3.85
I oc/KA
ish/KA
7.084
Imax/KA
Qk
/KAs
45.95
/KAs
1024
980
主变压器10KV侧电气设备有关参数
表5-4
10KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LN2-10
断路器
GN19-10/1000
隔离开关
LBJ-10
电流互感器
JDZJ-10
电压互感器
UN/KV
UN/KV
I30/A
879.77
IN/KA
1250
1000
1000/5
Ik/KA
9.05
I oc/KA
ish/KA
16.65
Imax/KA
Qk
/KA
s
212.95
/KAs
2500
3969
第六部分
防雷保护及接地装置
一
防雷保护的论述，保护概念及意义
1、变电所防雷保护的必要性
变电所是电力系统的枢纽，担负着电网供电的重要任务。由于变电所和架空线直接相连，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电波的幅值很高。如果没有相应的保护措施，就有可能使变电所内的主变压器或其它电气设备的绝缘损坏。而变电所一旦发生雷击事故，将使设备损坏，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来重大损失和严重影响。
所以，对于变电所而言，必须采取有效的措施，防止雷电的危害。
2、防雷保护措施
2.1
装设避雷针保护整个变电所建筑物以免直接雷击
避雷针可以防护直击雷。避雷针可以单独立杆，也可以利用户外配电装置的构架或投光灯的杆塔；但变压器的门型构架不能用来装设避雷针，以防止雷击产生的过电压对变压器发生闪络放电。
2.2
装设架空避雷线及其他避雷装置作为变电所进出线段的防雷保护
这主要是用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所损坏了主变电所的这一关键设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。
2.3
装设阀型避雷器对沿线路侵入变电所的雷电波进行防护
变电所的进出线段虽已采取防雷措施，且雷电波在传播过程中也会逐渐衰减，但沿线路传入变电所内的部分，其过电压对内设备仍有一定危害。特别是对价值最高、绝缘相对薄弱的主变压器更是这样。故在变压器母线上，还应装设一组阀型避雷器进行保护。
6~10KV变电所中，阀型避雷器与被保护的主变压器间的电气距离，一般不应大于5m。为使任何运行条件下，变电所内的变压器都能够得到保护，当采用分段母线时，其每段母线上都应装设阀型避雷器。
2.4低压侧装设避雷器
这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器的低压侧中性点不接地时，其中性点可装设阀型避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。
需要注意的是，防雷系统的各种钢材必须采用镀锌防锈钢材，联系方式要用焊接。圆钢搭接长度不小于6倍直径，扁钢搭接长度不小于2倍宽度。
在装设避雷针时，应注意以下两点：
（1）为防止雷击避雷针时雷电波沿导线传入室内，危及人身安全，所以照明线或电话线不要架设在独立的避雷器上。
（2）独立避雷针及其接地装置，不应装设在行人经常通行的地方。避雷针及其接地装置与道路或出入口的距离不应小于3m，否则应采取均压措施，或铺设厚度为50mm~80mm的沥青加碎石层。
二
选择避雷器的型号
避雷器：是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变电所或其他建筑物内以免危及被保护设备的绝缘。
避雷器的类型主要有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等几种。保护间隙和管型避雷器主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段的保护。阀型避雷器用于变电所和发电厂的保护。
保护间隙：虽然限制了过电压，保护了设备，但将造成线路跳闸事故。
管型避雷器：是一种有较高熄弧能力的保护间隙。（1）伏秒特性较陡且放电分散性较大，而一般变压器和其他设备绝缘的冲击放电伏秒特性较平，二者不能很好配合；（2）动作后工作母线直接接地形成截波，对变压器纵绝缘不利。
阀型避雷器：分普通型和磁吹型两类。普通型的熄弧完全依靠间隙的自然熄弧能力，没有采取强迫熄弧的措施，其阀片的热容量有限，不能承受较长持续时间的内过电压冲击电流的作用。磁吹型利用磁吹电弧来强迫熄弧，其单个间隙的熄弧能力较高，能在较高的恢复电压下切断较大的工频续流，故串联的间隙和阀片的数目都较少，因而其冲击放电电压和残压较低，保护性能较好。
氧化锌避雷器：其阀片以氧化锌为主要材料，附以少量精选过的金属氧化物，在高温下烧结而成。氧化锌具有很理想的非线性伏安特性、无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大。
综合考虑，采用阀型避雷器。FS型避雷器：性能一般，主要用来保护10KV及以下的配电设备。FZ型避雷器：保护性能好，主要用于3~220KV电气设备的保护。FCD型避雷器：性能很好，主要用于旋转电机的保护。
所以，本设计变电站的避雷器采用FZ型避雷器。
选用避雷器如下表6-1：
表6-1
选择避雷器如下
型号
组合方式
额定
电压
（KV）
灭弧电压（KV，有效值）
工频放电（KV，有效值）
预放电时间1.5~20us的冲击放电电压（KV幅值）不大于5、10KA冲击电流下的残压（KV，幅值）
不小于
不大于
5KA下
不大于
10KA下
不大于
FZ-
单独元件
12.7
(50)
FZ-
2*FZ-35
134
134
(148)
FZ-
FZ-20+5*FZ-15
126
254
312
375
375
(440)
第七部分
总结
个人课程设计总结
程海洲
电气0804
0801120409
我很感谢邵老师给我们安排的这次课程设计，让我们有一次锻炼的机会。
作为组长，我尽量做到合理分工，积极组织小组会议讨论，综合大家的思想，总结出最好的方案和方法，圆满完成这次的课程设计任务。我花了大量的时间来整合和排版，这里也是我最头疼的地方，在这里感谢组员和同学的建议和帮助。课程设计中涉及到很多计算，起初很头疼，工作效率很慢，经过同学的帮做，特别是在邵老师的指点下，我终于会灵活运用word的公式编辑器了。
做设计讲究协同工作，如果靠自己独自完成，既浪费时间，效果又不好。以前的我很倾向于自己做东西，通过这次的设计，我明白理解了合作的重要性。这次的课程设计，我感到我们组的配合工作做得很好。大家都很积极查阅相关资料，提出自己的想法让大家讨论，并最终确定出出完美的方案。
两周的时间，确实很短。刚刚把有关的知识点了解的差不多的时候，就得急急忙忙的在电脑上规划任务书。确实是很紧迫。
这次的课程设计，让我感到很充实。我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。这次的课程设计，跟以往的不同。不是一两本参考书就能解决的。这次我翻遍了课程设计的有关资料。由于学校图书馆的参考书不是很多，无法满足这次的课程设计任务，我跑到书店去查阅更多的参考书。感谢这次的课程设计，让我学到了很多我应该用到却不太清楚的知识。通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择
除了从网上下载的一些资料和跑图书馆外，我还从学校图书馆借了几本好书，不应该说是好书，而应该说是很有用的书，帮我们解决了一些很棘手的问题。虽然每本书的内容都大致相同，但各有各的优点，综合取其对设计最有用的东西。比如理论性的分析、实用性的计算以及主变压器和电气设备选择的参考资料。
我感觉这次的课程设计对我们的就业有很大的帮助，也许这就是老师安排这次课程设计的目的。但是，刚拿到设计任务书的时候，一点头绪都没有，更别提怎么做了。在老师的引领和帮助下，才逐步有了思路，最终圆满的完成任务。
回想最初面对任务书的困惑，到完成任务的轻松感，感觉成功其实很简单。只要面对困难有一种不服输的劲头，凭着执著和努力就能成功，一定会有个完美的结局。
在此，感谢我们的邵小强老师。作为老师，看着比我们还着急，努力帮我们解决困惑。老师严谨细致、一丝不苟的作风，让我很是倾佩，以及老师的谆谆教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。这次的设计，离不开老师您的细心指导。在我们的努力和您的帮助下，我们终于完成了这次的课程设计。
个人课程设计总结
桑瑾
电气0804
0801120407
经过两个星期的努力，我们终于完成了本次变电所所电气主接线课程设计。回想这十多天的努力，虽然辛苦，却有很大的收获和一种成就感。
在这次课程设计中，在我们小组，我主要负责变压器选型以及短路电流计算，在电气主接线形式的确定中也发表了主要意见。
通过本次课程设计，我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。在具体的设计过程中，涉及了很多知识，知识的掌握深度和系统程度都关系到整个设计的完整性和完善性，正是这样有趣而且具有挑战性的任务，激发了我的兴趣，我会尽可能的搜罗信息，设计尽量合理的电气主接线，而这个过程，也是我学习进步的过程。因此本次设计不但是我对所学的知识系统化，也锻炼了我查找资料、分析信息、选择判断的能力。
在之前的理论学习中，对变电所电气主接线设计的各种信息了解不够全面，对于《电力系统暂态分析》、《电力系统稳态分析》以及《发电厂电气部分》等专业可乘的知识不能联系起来，所学到的知识感觉都是分散的，不能融会贯通。而且以前所掌握的知识还不足以在整个课程设计中达到轻车熟路的程度。
通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择。
在整个的程设计中，把遇到的疑问做了笔记，并通过各种资料去了解相关的知识。也希望带着这些疑问在学习中与其他同学讨论或请教来解决。除此之进行外变电所电气主接线设计通过边做边学习及向同学、老师请教，在规定时间内顺利完成了任务范围内的工作。
回顾整个课程设计的过程，自己还有以下一些方面需要进一步加强，同时也可以在以后的学习工作中不断勉励自己：虽说对整个设计过程中涉及的计算机基本的规范已有较为深刻的了解，但因为初次做变电所电气主接线设计，对部分设备性能、使用方面了解不足，在今后的学习中应通过多查阅各种相关资料来掌握；对于所学专业知识应多熟悉，将所学的知识联系起来。
本次课程设计大大增强了我们的团队合作精神，培养了我们自学的能力，以及实践能力和细心严谨的作风。此外，还学会了如何更好的去陈述自己的观点，如何说服别人认同自己的观点，相信这些宝贵的经验将会成为我今后成功的基石。课程设计是每个大学生必须拥有的一段经历，它让我们学到了很多在课堂上根本无法学到的知识，也打开了我们的视野，增长了见识，为我们以后更好的服务社会打下了坚实的基础。
个人课程设计总结
王小武
0804
0801120408
时间过得很快，转眼间，为期两周的110kv变电所主接线设计已接近尾声，在我们组员的辛勤努力下，我们的课程设计也已基本定型，但是，我感觉还存在许多不足之处，同时，在这次实习中有苦有乐，但最多的是收获，在认真完成设计的过程中，我也学到了许多知识。
首先，我感觉到这次课程设计的实习，对今后我们的毕业设计有很大的帮助，也许这就是安排这次课程设计的目的。但是，刚拿到设计任务书的时候，一点头绪都没有，在老师的引领下，才逐步有了思路。
通过对设计任务书的要求进行分析，我们认识到这个变电所适合建于室外，根据设计所给的负荷及一、二类负荷的多少来添加适量的负荷使其满足基本负荷平衡。紧接着根据总负荷来选择主变压器和站用变压器的型号。然后，设置短路点进行短路电流的计算。又由于此系统为无穷大系统，故该系统的短路时的次暂态电流、短路电流的周期分量和冲击电流可认为相等。断路器、隔离开关、避雷器、母线型号等等都要根据要求，选择适合的型号，并进行动、热稳定的校验。其中，每一步都需要查找很多的资料，单这一方面，就有很大提高，打破了以往的学习模式，懂得查阅什么样的资料，以及怎样分析、取舍，最终为我所用，并且开阔了视野，更是对自己所学知识的验证和升华。在这次设计中涉及很多专业知识也相当于是对以前所学知识的综合和升华。这次实习让我们把所学的理论知识同实际应用结合起来，把以前所学的知识进行纵向联接，也相当于一次总复习。此外，在本次设计中还要求绘图，在绘图过程中是我对AutoCAD有了更深一步的了解。
在设计期间，我们组员能勤奋、严谨、有计划、有目的、有步骤的完成每一项任务，每个人都付出来艰辛的劳动。感觉虽然是累的，但是课程设计如期完成，一种成功的喜悦掩盖了奋斗的辛酸，回头想想最初面对任务书的困惑，到完成任务的轻松一笑，感觉成功其实很简单，只要面对困难有一种不服输的劲头，凭着执著和努力就能成功。这次设计圆满成功，对我可谓是一次全面的复习和总结，更是一次巨大的突破。
课程设计个人总结
王恒斌
电气0804
0801120435
课程设计结束了，我学到了很多，也找到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道亮丽的风景线。
在课程设计的过程中，我们经历了感动，经历了一起奋斗的酸甜苦辣，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。也一起分享了成功的喜悦。这次的课程设计对我们每个人来说都是一个挑战。
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关所学专业方面的知识，尤其是在防雷接地一块。在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，使我更深刻地理解了电力系统专业方面知识与认识。暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。
在此感谢我们的邵小强老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。
同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。我想经过这样的一个过程我们会学到很多，学会了怎样去和别人沟通，理解别人所做的事，别人也会宽容的对待我们，从而我们就在无形之中加强了我们的人际交往能力。这个经验对我们以后的人生将会发挥很大的作用。毕竟我们是生活在人类这个群体之中的。假如世界上只剩下一个人，那么他不可能长久的生活下去的。
第八部分
附录
一
短路电流计算
系统可视为一无穷大系统，有充足的有功和无功功率。
根据系统接线图，绘制短路等效电路。
系统短路等效电路如图：
图
8-1
短路等效图
XL
K1
110KV
X1
X1
X2
35KV
X3
X2
X3
K2
10KV
K3
解：（1）取基准容量SB=100MVA，基准电压UB1=115KV，UB2=37KV，UB3=10.5KV。则基准电流为
（2）计算各元件电抗标幺值
线路L阻抗：
变压器阻抗：
（3）
K1点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
(4)
K2点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
(5)
K3点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
由于短路电流不大，可以选择断路器和隔离开关等电气设备，所以不用加电抗器。
二
电气设备校验计算
2.1、导线的选择
查《电力课程及毕业设计参考资料》知，变电所的年最热月平均最高气温都在30C左右，设本设计变电所的年最热月平均最高气温为30C
110KV及以上裸导体需要按晴天不发生全面电晕条件校验，即裸导体的临界电压Ucr应大于最高工作电压Umax。
（1）110KV侧导线的选择
由于枢纽变电所到本设计变电所采用LGJ-185导线，所以110KV侧选用LGJ-185型钢芯铝绞线。
①
110KV母线的最大持续工作电流为
设年最大负荷利用小时Tmax=6000h，查《电力工程基础》表3-3得，经济电流密度jec=0.90A/
mm，则导线的经济截面积为
②
校验发热条件
查《电力工程基础》附录得，30C时LGJ-185型钢芯铝绞线的允许载流量为
满足发热条件。
③
校验机械强度
查《电力工程基础》知，35KV及以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm,所以满足机械强度要求。
④
校验热稳定度
满足热稳定度的最小允许截面积为
实际选用的母线截面积185mm
>154.7mm，所以热稳定度满足要求。
⑤
电晕校验
采用LGJ-185/30导线，查《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》知，导线直径18.88mm，使用由7片绝缘子组成的绝缘子串，导线按水平排列，相间距离4m。
电晕临界电压：取=0.9,=1.0,=1.0.边相，1.06*114.2=121.1KV；
中间相，0.96*114.2=109.6KV
线路的实际运行相电压为115/=66.4KV （2） 35KV汇流母线 ① 按发热条件选择导线截面积。35KV母线的最大持续工作电流为 查表得，30 C时LGJ-95型钢芯铝绞线的允许载流量为 故35KV汇流母线选LGJ-95型钢芯铝绞线。 ② 校验机械强度 查表得，35KV以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm，所选LGJ-95满足机械强度要求。 ③ 热稳定度校验 满足热稳定的最小允许截面积为 实际选用的母线截面积95mm >77.9mm，所以热稳定度满足要求。 主变压器35KV侧引出线也选LGJ-95型钢芯铝绞线。 （3） 35KV出线 ① 按经济电流密度选择导线截面积。出线最大负荷是3500KVA。线路最大持续工作电流为 设年最大负荷利用小时Tmax=4500h，查表知，经济电流密度，导线的经济截面积为 选LGJ-50型钢芯铝绞线。 ② 按发热条件校验 查表得，30 C时LGJ-50型钢芯铝绞线的允许载流量为，因此满足发热条件。 ③ 校验机械强度 查表知，35KV以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm，因此LGJ-50满足机械强度要求。 ④ 热稳定度校验 满足热稳定度的最小允许截面积为 实际选用的导线截面积50mm <64.1mm，热稳定度不满足要求，故重选为LGJ-70钢芯铝绞线。 （4） 10KV汇流母线 ① 按发热条件选择截面 10KV母线的最大持续工作电流为 查表得，30 C时单条、平放-（60mm*10mm）型矩形铝母线的允许载流量 故10KV汇流母线选用（60mm*10mm）矩形铝母线。 ② 热稳定校验 满足热稳定度的最小允许截面积为 实际选用的母线截面积A=60mm*10mm=600mm >167.7mm,所以热稳定度满足要求。 ③ 动稳定校验 对10KV线路，其支柱绝缘子间的距离为l=1.2m，设三相导体水平布置，相间距离为a=0.40m。导体所受电动力 查《发电厂电气部分》附录表22知，FB=144N<6860N。故满足动稳定校验。 主变压器10KV侧引出线也选（60mm*10mm）型矩形铝母线。 2.2 断路器、隔离开关的校验 断路器的选择条件： 额定电压和额定电流：,额定开断电流： 极限通过电流峰值： 短路热稳定和动稳定校验：，隔离开关的选择条件： 额定电压和额定电流：,短路热稳定和动稳定校验：，㈠ 110KV侧断路器和隔离开关的选择 额定电压 ： 最大持续工作电流 ： 短路电流 ： 冲击电流： 短路电流热效应 ： ① 初选断路器为：LW6-110I，,，，满足热稳定和动稳定要求。 ② 初选隔离开关为：GW4-110D/600，，，满足热稳定和动稳定要求。 ㈡ 35KV侧断路器和隔离开关的选择 额定电压 ： 最大持续工作电流 ： 短路电流 ： 冲击电流： 短路电流热效应 ： ① 初选断路器为 : LN2-35I，,，，满足热稳定和动稳定要求。 ② 初选隔离开关为 ： GW4-35G/600，，，满足热稳定和动稳定要求。 ㈢ 10KV侧断路器和隔离开关的选择 额定电压 ： 最大持续工作电流 ： 短路电流 ： 冲击电流： 短路电流热效应 ： ① 初选断路器为：LN2-10，,，，满足热稳定和动稳定的要求。 ② 初选隔离开关为：GN19-10/1000，，，满足热稳定和动稳定的要求。 三 电气设备清单 序号 电气名称 型号 数量 备注（近/远期） 变压器 SFS7-16000/110 2台 近期 110KV断路器 LW6-110I 3个 近期 110KV隔离开关 GW4-110D/600 10个 近期 110KV电流互感器 LCWD-110 3个 近期 KV电压互感器 JCC2-110 110KV避雷器 FZ-110 2个 近期 110KV导线 LGJ-185钢芯铝绞线 近期 35KV断路器 LN2-35I 13个 近/远期 35KV隔离开关 GW4-35G/600 37个 近/远期 35KV电流互感器 LCWB-35 13个 近/远期 35KV电压互感器 JDJJ-35 2个 近期 35KV避雷器 FZ-35 4个 近期 35KV汇流母线 LGJ-95型钢芯铝绞线 近期 35KV出线 LGJ-70型钢芯铝绞线 近/远期 熔断器 RN2-35 2个 近期 10KV断路器 LN2-10 14个 近/远期 10KV隔离开关 GN19-10/10000 30个 近/远期 10KV电流互感器 LBJ-10 14个 近/远期 10KV电压互感器 JDZJ-10 2个 近期 10KV避雷器 FZ-10 2个 近期 10KV汇流母线 单条、平放60*10mm 矩形铝母线 近期 熔断器 RN2-10 2个 近期 厂用变压器 S9-315/35 2个 近期 接地 10个 近期 第九部分 参考书目 [1] 《电力系统继电保护原理》.刘学军.中国电力出版社.[2] 《电力系统暂态分析》.李光琦.中国电力出版社.[3] 《电力系统稳态分析》.陈衍.中国电力出版社.[4] 《电力工程设计手册》一次部分上、下册.卓乐友.中国电力出版社.[5] 《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》.曹绳敏.水利水电出版社.[6] 《供配电技术》.江文，许慧中.中国电力出版社.[7] 《电气工程CAD》.刘增良，刘国亭.中国水利水电出版社.[8] 《电力工程基础》.孙丽华.机械工业出版社.[9] 《电力工程基础》.温步瀛.中国电力出版社.[10] 《发电厂电气部分》.熊信银，朱永利.中国电力出版社. 电力系统课程设计报告 电力系统继电保护技术在创新的同时，对运行维护以及装置保护原则等相关内容也有了新要求，下面是小编整理的电力系统课程设计报告，希望对你有帮助。 第一篇：电力系统继电保护二次回路维护与检修 传统的保护设备维护检修工作复杂，而且而保护性能不强，难以满足当前电力系统的使用需求，无法提供有效的保护，降低故障概率。相比之下，继电保护系统不仅能够为电力系统提供有效的保护，还能增加电力系统技术数据信息的安全性，对整个电力系统有着高效的防护和监视作用。继电保护装置结构相对简单，安装简便，在安装过程中所需的人力和物力资源较少，安装工作的时间较短，成本较低，减少了企业的资金投入，有助于企业的长久发展。继电保护装置的零部件通常是由绝缘材料制成，继电保护装置采用绝缘材料可以有效的对装置起到保护作用，同时可以避免设备遭到腐蚀。从当前继电保护装置的发展趋势来看，采用新型的保护材料是一种必然趋势，这不仅可以保证装置的有效运行，还可以保障整个电力系统的安全可靠运行，确保电力作业人员的安全。 有效维护电力系统数据信息安全；现代社会已经进入了信息时代，信息安全受到了前所未有的重视，电力行业作为社会运行的基础，其信息安全值得重视。继电保护二次回路 作为一种新型的现代化电力系统设备，不仅能够降低系统痴线故障的几率，保证继电保护工作及时有效地进行，还能对电力系统中的数据信息进行有效的保护，防止信息泄露，保护电力系统的平稳运行。减少电网运行投资成本；继电保护二次回路构造简单，运用现代新型材料制成的回路系统成本相对更加低廉，其体型较小，质量不大，方便于继电保护二次回路的施工，也利于继电保护二次回路的维护，人力物力投入相对较少，减少了资金投入。继电保护装置性能优越；继电保护二次回路可以提高装置的抗腐蚀能力，避免其在运行过程中因为受外在因素影响而发生腐蚀问题，另外，其特殊的材质还可以防止电磁效应对继电保护装置产生影响，从而大幅度提升了继电保护装置的抗干扰能力。继电保护二次回路的自动化优势；电力系统如果出现系统性故障，继电保护装置就能够及时准确的判断出系统以及设备元件所存在的问题，同时对运行中的设备进行切断保护，并且能够提醒运行维护管理人员设备故障的准确位置，从而方便工作人员对故障进行排查检修，与其它设备相比，其优势十分明显。能耗损失小，安装方便；随着电力相关技术的不断完善，继电保护装置的综合性能越来越好，其在实际运行过程中所需的能耗也越来越小，其经济效益相对较高。此外，继电保护装置的安装与拆卸比较简单，只需按照安装图纸操作即可。 破坏计量数据；电力企业在进行电费的收缴过程中，电 力用户一般是根据电能表的电力计量数据缴纳电费，然而，电能表的运行状况决定着用户电费缴纳的准确与否；因此，如果继电保护装置的差动保护装置出现了问题，就会造成电能表所计量的数据与用户的实际用电量出现较大的偏差，用户实际缴纳的电费并不代表用户的实际用电量，这样就容易造成用户的投诉以及电力企业的经济损失。电力线路受损；如果差动保护出现了严重的运行故障后，差动保护装置直接被损坏，就是直接导致电路断开，引发严重的短路现象，这是我们都不想看到的。造成电能的损耗；如果电力系统的差动保护装置出现故障，则其内部结构就会受到破坏，进而造成其性能不能充分发挥，在实际工作中，差动保护的受损通常可以分在铜损和铁损两方面，差动保护受损会导致电力系统在其运行过程中能耗增加，严重影响电力系统的运行稳定性。继电保护二次回路的容量破坏；继电保护二次回路出现异常就会引起电力系统各部件功能的受损，例如断路器、电缆、差动保护等多方面功能的受损，从而导致电网的整个电容受损。 继电保护二次回路是否正常决定着整个配电系统能否正常运转，继电保护二次回路故障甚至可能会引起电厂内部安全事故和用电终端设备的损坏，给电力企业造成巨大的损失，严重威胁电力企业的可持续发展。因此，继电保护管理工作人员必须不断提升自身综合技术水平，重视日常管理工 作，加强继电保护二次回路的检测和维修，做到防患于未然。检修维护继电保护二次回路的负荷；任何用电设备都有其额定的工作状态，在额定条件下运行有利于延长设备的使用寿命，减少故障发生概率，对继电保护二次回路而言也是一样。正常情况下，回路的负荷值出于安全标准之内，基本不会出现问题，而一旦进入超负荷工作状态，故障发生的概率会大大增加，对电力系统的正常运行产生安全隐患。因此，检修人员在对继电保护二次回路进行检修时，要对回路的运行状态加以注意，及时采取有效的调控措施，控制其工作电流，尽量避免超负荷工作状态地出现，提高系统的安全性。检修维护继电保护二次回路的质量；继电保护二次回路系统细部构造复杂，组成元件繁多，只有所有元件都处于完好状态，整个继电保护二次回路系统才能完美运行，任何部件的质量缺陷都可能引起整个回路的失效，从而造成电力系统故障的发生。因此，在二次回路系统检修过程中，要加强各个部件质量的检查，一旦发现质量缺陷，要及时对有问题的部件进行维修或更换，保护二次回路的安全。检修维护继电保护二次回路的电流；电流检查是继电保护二次回路维护与检修工作的重点内容，对保障回路的正常运行至关重要。电流传感器能够为继电保护二次回路提供差动保护，是系统中最关键的部件之一。要想保障回路系统中的电流质量，必须选择能够支持差动保护的D级电流传感器，D级传感器性能优良，能够对继电保护二次回路系统中的电流进行检修，可以在电流超出标准范围是对其进行调整，减少故障的发生，保证系统的正常工作。检修维护继电保护二次回路的回路性能；回路性能决定着继电保护二次回路的工作质量，对回路性能的检修与维护工作也是十分重要的。工作人员在检修回路性能时，要对回路的结构设计图和部件配置有清晰的了解，并对电力系统的信息数据进行检测，以此来对回路的性能进行评估，采取相应措施提升系统的性能水平，提高电力系统的安全性。 检修前需做好相关的技术准备工作；进行检修工作之前，检修人员需要仔细研究图纸，对系统中的一次及二次设备进行比对，对于检修过程中可能会存在的隐患要预先排除。继电保护二次回路检修维护人员的基本要求；首先，继电保护误差回路检测与维修是一项专业性很强的工作，进行这项工作的人必须持证上岗，掌握较全面的继电保护专业知识；其次，为了保证检测与维修的质量，工作人员必须掌握一次系统和二次系统的相关知识；最后，工作人员必须要熟练掌握继电保护图纸，有较强的读图和识图能力。 现代社会的正常运转离不开电力系统的支持，电力系统中出现的任何问题，都有可能造成蝴蝶效应，对社会产生很大的干扰。继电保护二次回路是保障电力系统正常运行的重要装置，对回路的检修和维护工作尤为重要，应当引起行业 的重视。 刘斌,刘青松.电力继电保护的主要问题及维修方法.南方农机,XX,47(9):82+85.徐世华.电力系统继电保护不稳定原因及解决办法研究.工程技术研究,XX,(4):29+52.何涛.基于变电站继电保护二次设备的状态检修分析.通讯世界,XX,(7):104-105。 王艳红.史伟.继电保护二次回路检修维护中的问题探究.电子技术与软件工程,XX,(21):186.李巍.继电保护二次回路检修及其维护对策探析.硅谷,XX,(13):88+79.第二篇：电力系统继电保护不稳定原因及解决措施 受到电力系统内外运作环境的影响，其经常会出现接地短路、相间短路等故障，如果这些故障得不到有效的处理，便不能满足电力系统稳定性运作的要求，从而容易出现一系列的电力安全事故，不利于给用电者带来人身财产安全上的维护。为了推动电力系统的稳定性运行，必须进行继电保护装置的应用，在电气设备发生短路故障时，进行相关故障元件的切除，进行电力系统负荷的减少，实现对电力系统重要部件的保护，满足电力系统安全性及稳定性的运行要求。随着社会经济步伐的逐渐加快，电力系统的建设规模不断扩大，在这个过程中，电力结构及系统运作模式日益复杂，这对继 电系统的功能及作用提出了更高的要求。为了确保电力系统的稳定性工作，必须发挥人的主观能动性，落实好相关的继电保护系统运作方案，有效解决系统运作过程中的故障问题，进行故障产生因素的深入性分析，落实好相关的设备检修及维护工作，进行继电保护不稳定性因素的分析，进行相关安全策略的应用，实现继电保护体系内部各个工作程序的协调，实现电力企业的健康发展，某电力系统110kV一次侧的继电保护如图1所示。 硬件因素;;硬件装置是促进电力系统继电保护的客观环境基础，在这个过程中，由于硬件模块故障问题的产生，容易导致继电保护不稳定性现象的出现，这需要从装置接口、通道、通信、继电保护辅助装置、二次回路、继电保护装置等方面展开分析。继电保护装置起到保护系统元件的核心性作用，在系统故障中，其将被保护元件及时性的进行切除，确保剩余元件的稳定性工作，这装置系统由中央处理模块、数字量模块、模拟量模块、电源供应模块等构成。辅助装置是促进继电保护体系稳定运作的重要条件，常见的有交流电压切换箱、继电箱等装置，通过对辅助装置的应用，可以为继电保护工作创造良好的运作环境。在这个过程中，继电器箱又分为分相操作继电器箱、三相操作继电器箱。在实际工作场景中，导致继电保护故障的因素诸多。比如二次回路绝缘问题、产源故障问题、隐形故障问题等。二次回路绝 缘老化问题是最常见的故障现象，在这个环节中，装置接口、通道也是影响继电保护正常运行的因素。比如光纤通信接口、高频保护收发信机等容易出现通信阻断状况，从而不利于电力系统继电保护工作的稳定性运作。软件因素;随着现代化计算机体系的不断应用，各种电力系统应用软件不断得到开发，其实现了电力系统继电保护装置体系的健全，满足了继电保护智能化、自动化等的工作要求，实现了继电保护系统的稳定性运作。在这些系统应用软件开发过程中，一旦出现应用程序设计上的问题，必然不利于继电保护系统的稳定性运作。在继电器保护环节中，无论出现控制系统软件错误还是继电保护设备上的设计;程序错误，都容易导致继电器保护出现误动或者拒动等状况，从而不利于继电器保护工作的正常开展。在系统保护过程中，如果不能进行系统软件需求的充分性分析及掌握，就可能导致软件设计编码问题、设计不规范问题等，这不利于继电保护装置系统的稳定性运作。人为因素;整体来看，我国的电力系统继电保护程序尚不健全，其尚未实现完全的自动化及智能化，在一些设备安装及维护模块，依旧需要展开人工操作。但在实践工作中，我国继电保护工作人员素质参差不齐，有些技术人员的专业素质较低，难以实现复杂设备及技术问题的解决。比如在设备安装过程中，不能按照工程标准展开操作，导致设备工作中的接线错误问题，不利于继电保护设备的正常使用。 人为故障解决方法;人是继电保护系统的关键性构成要素，在实践工作中，人为操作问题是导致继电保护不稳定性的主要因素。为了满足现阶段电力系统继电保护工作的要求，必须要提升继电保护人员的业务素质，重视继电保护电力故障问题，实现自身工作能力的提升。通过对计算机智能化处理系统的应用，进行复杂性设备故障及技术问题的解决，工作技术人员需要在实践中不断积累自身的经验，进行合理性、科学性检查策略的应用，做好设备运行状态的全方位检查及评估工作，及时解决继电保护系统的运行故障问题。为了提升继电保护设备的运作效率，进行实时性监测系统的应用是必要的，做好继电保护设备各个运作程序信息的监测及记录工作。当系统设备出现故障时，需要及时发出故障提示信号，确保其向现场工作人员的及时性反馈，提升人机协作效率，有效应对设备系统故障问题，进行合理性解决措施的应用。硬软件故障处理方法;通过对硬件故障处理环境的营造，可以有效推动电力系统继电保护工作的稳定性运作，这需要进行相关硬件故障处理策略的应用，做好二次回路的及时性拆除工作，有效解决继电保护系统的回路故障问题。实现电力系统继电保护检测环节与排查环节的协调，在故障解决过程中，如果不能准确的发现故障点，就需要将电力系统中的二次回路先行拆除，然后重新进行组装，实现对系统故障点的及时性定位，实现设备组件安装顺序的协调。 置换方法是硬件故障处理体系的重要组成部分，在继电保护设备检查过程中，如果某一设备出现问题，可以采用同等型号的设备进行置换，在置换过程中，需要确保所用设备状态的良好性，从而进行疑似故障元件故障问题的判断，通过对这种方法的使用，可以降低继电保护装置的故障范围，降低事故检查时间。在参照对比法故障处理过程中，需要将相同规格、型号的技术参数的数据检查报告当作事故检查的参考依据，将故障设备与正常设备进行参考及比较，但两者型号不一致性，说明继电保护系统存在故障问题。为了提升继电保护系统的稳定性，需要进行继电保护防干扰装置的安装，安装顺序如图2所示。图2防干扰装置安装顺序图在继电保护软件故障处理过程中，工作人员需要进行设备故障监控信息的分析，根据故障状况的相关记录，比如故障记录波形态、设备过载情况图等，进行继电保护事故原因的判断及分析，确保绝缘监测环节、保护性能检查环节、定值检查环节等的协调性运作。优化故障检查方案;为了有效应对继电保护不稳定性问题，进行事故检查及处理效率的增强是必要的，这需要进行故障检查方案的应用，根据实际工作情景进行适合的故障检查方法的选择，比如进行整组试验法、逆序检查法、顺序检查法等的应用，有效防止继电保护系统故障问题。 随着社会经济的不断发展，电力系统自动化技术、智能化技术不断得到应用，通过对继电保护系统稳定性方案的优 化，实现继电保护体系内部各个程序的协调，为继电保护工作的正常开展创造良好的软硬件环境，有利于实现电力系统的稳定性运作。 徐世华.电力系统继电保护不稳定原因及解决办法研究.工程技术研究,XX,(4):29+52.陈星田.智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法.重庆大学,XX.王同文,谢民,孙月琴,等.智能变电站继电保护系统可靠性分析.电力系统保护与控制,XX,43(6):58-66.陈星田,熊小伏,齐晓光,等.一种用于继电保护状态评价的大数据精简方法.中国电机工程学报,XX,35(3):538-548.浮明军,刘昊昱,董磊超.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用.电力系统保护与控制,XX,43(1):40-44.第三篇：电力系统继电保护新技术的发展 目前，继电保护技术已经得到了新的发展，摒弃了传统意义上的应用技术，逐渐的走向成熟，向信息化、数字化领域发展，并且有了一定的突破。在我们近些年的研究来看，综合自动化技术已经不能满足当前的发展要求，在技术配置方上应该更加具有灵活性。所以，从这一方面来看，电力系统变电站应用自动化建设模式，再配合监控系统的应用是较为有利的。我 们所说的保护装置是可以通过遥信的方式对远方终端进行输入，除此之外，保护装置的信息数据也可以在通信接口上对应远方的终端装置，并且在执行通信规章的过程中实现传递的作用。从另一个方面来看，运行模式如果是全分散式的，那么在安装表现时主设备是一次, 把保护单元进行分散控制，在设备周边设定好安装位置。满足当前技术条件时，应用的实施方法主要有控制测量以及独立保护这两种。在电力系统当中，应用继电保护装置不仅具有可靠性，而且还具有良好的稳定性。 根据自适应控制技术的定义当中我们可以理解到，在继电保护技术当中，自适应控制是非常重要的一项技术，也是必不可少的，会根据情况的发生而改变，所以在继电保护当中是非常关键的技术应用。在电力系统当中，应用自适应控制技术，可以根据变化的需要做出针对性改变，起到一个保护的作用，启动相应的保护措施，从而改善电力系统的运行模式，在一定程度上也满足了用电的需要。应用自适应技术，可以使得电力系统运行更加经济，也更为安全，便于使用，具有良好的经济效益。在电力系统的应用过程当中，这种技术不仅安全性好，而且在系统当中一旦出现不稳定状态时，还可以减弱故障的蔓延，减少振荡以及减缓系统频率的变化发生，或者是在接地短路时发生过渡电阻从而导致的一些负面影响，都可以有效的减缓。虽然我国电力系统在自适应技 术领域方面在不断的研究深入，取得的成果也比较理想，但是，从真正意义上在电力系统当中应用该技术，从而减少故障的发生，还需要进一步的研究，得到系统的故障信息。所以，要达成该目标，就必须要应用网络和智能化技术，加强在这方面的发展，从而满足电力系统继电保护装置的应用，提高技术的完善性，促使让其更加稳定的应用到电力系统当中。在我国当前电力系统的发展中，继电保护技术已经得到了广泛的应用，并且逐渐由传统的数字化、模拟化走向了信息技术的发展当中。在电力系统当中，信息技术主要的表现包括有数字信号处理技术以及小波转换技术，这两种应用技术。第一，应用数字信号处理时，主要是应用于DSP方面。由于近几年我国科学技术不断发展，随着计算机通信技术的不断完善，也更加优化，所以相关产业也得到了一定的发展，有了明显的提高。在电力行业当中，数字信号技术的发展具有很大的意义，并且在继电保护技术应用中具有一定的突破。第二，应用小波变换技术指的就是把不同尺度以及不同位置的波形进行划分。由于它的形式是不同的，可以持续几个几周期，所以应用小波变换能够分析出信号和图像中的小问题，从而，在电力系统当中应用网络技术对继电保护可以更加持续、方便以及更加具有良好的稳定性。通过科学研究表明，在我们的大脑当中具有感觉和记忆的功能，所以通过研究人工神经技术分析，也具备充分的学习的技能，如果应 用到计算机系统中时，可以利用计算机把神经网络应用到继电保护的装置当中，形成一种新技术。在人工智能技术当中，应用神经网络技术是非常重要的，它就像是机器人一样，有着智能技术，在当前的科学技术领域当中，已经应用到了我们的家庭以及公共场所当中，涉及的领域范围是较为广泛的。通过这几年的研究来看，信息技术已经有了良好的发展，并且也取得了一定的成果。在电力系统的运行当中应用新技术可以准确的判断故障的发生位置、类型，以及发生故障的距离等。在电力系统当中，我们研究人工神经网络技术应用在系统处理故障当中时的效率是非常高的，一方面可以提高经济效益，另一方面在很大程度上也提高了用电的质量。我国电网规模随着经济建设的不断扩大，这也就要求电网运行的稳定性和安全性越来越高。在现阶段，我国出现了几次严重的停电事故，从而也说明在电力系统当中，仍然存在一些严重的弊端需要解决，最重要的一点就是继电保护工作。重要的保护管理取决于重要的测量信息，由此可以看来，只有进行良好的配置保护，才能从根本上取得良好的效果。我们说应用广域保护，也就是在传统的应用模式基础上解决一些已有的问题，更好的保护电力系统，从而保证电力系统的稳定性。进行保护电力系统时，必须要准确的识别电力系统是否在正常环境下运行，采取有效防范措施，防止问题的发生。由于自适应继电保护属于新型的技术装置，它可以随着系统 当中的变化进行自我调整，找到合理的适应范围，从而发挥出良好的性能。由于自适应技术的优点是多方面的，不仅能够提高电力系统的可靠性，而且也能够改善经济效益、提高安全性，有着良好的应用前景。 在电力系统的应用当中，无论是新领域，还是新技术都有了很大的提高，在继电保护发展当中也做出了一定的努力。信息技术的发展，在电力系统当中也加入了智能技术，并且得到了广泛的应用。同时，这也是促使继电保护技术呈现出一个新的应用范围，具有新的特征，也更加完美的与计算机技术相结合。虽然当前继电保护技术的应用还不够成熟，但这并不影响对技术的发展，提高它的稳定性，而这是一个发展基础，未来是明朗的，并且作为崭新的技术里程会越来越成熟。 石侃.电力系统继电保护新技术的发展与分析研究.科技创新与应用,XX(28).刘柏林,吕漫丽.电力系统继电保护新技术的发展与分析.科技信息(科学教研),XX(14).作者：耿磊 单位：国家电投黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司 第四篇：电力系统继电保护技术现状及发展趋势 继电保护机制的原理与任务；继电保护装置基本任务：在部分电路出现故障时，采取快速、有用、有针对性地将问题部件 从电路系统中隔离，使出问题的元器件不被烧坏，从而排除因故障元器件烧坏时电流过大导致的其他元器件的损坏；在某部分电气设备处于非正常运动情况时，供电保护装置就会发出预警，提醒工作人员检查排除故障。继电保护装置还可以和供电系统的自动装置，如自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等配合，大大缩短停电时间，从而提高供电系统运行的可靠性。供电保护装置的工作图示如图1所示。继电保护装置运行的条件；当电路出现故障时，常常会出现以下情况：电流的突然增大；电压的快速降低；电压和电流两相电的角度之差改变；继电保护装置安装处电压与电流的比值改变，这些电气参数的非正常情况出现时继电保护装置就会开始工作。如图2所示。图中I、I'是发生故障时立即作出反应的原件；S+是在电路正方向出现功率故障时做出动作的原件；t1是为了防止在I发讯后，信号返回保护原件I'、S+又做出反应，引起正常部分出现跳闸现象；t2是在保护原件I'、S+动作时，配合通道延时保证右侧收到正确信号。故障发生分为保护区内部和保护区外部：当保护区内出现故障时，保护原件I'、S+做出反应后，闭锁发讯，保护原件I'、S+不发讯，系统对于保护区做出跳闸反应。当保护区外出现故障时，保护原件I做出反应后启动发讯，S+不做出反应，在I动作后，系统对保护区外侧进行保护。我国继电保护装置的发展历程；现如今，我国经济处于高速发展阶段，电力 对于国民经济的重要性不言而喻，但是人口基数庞大导致用电出现紧缺现象，如今政府更是采用了停电、限电等办法缓解这种状况。继电保护是随着电力系统的快速发展应运而生的，为保证电力系统的正常运行以及其他安全性指标，我国继电保护装置的发展在短短十几年时间里，经历了从概念到实际运用的巨大进步，在某种程度上较于其他国家的发展情况更优秀。中华人民共和国建立之后，各种教育和文化的发展前景大好。在吸收了国外关于此方面的研究，我国继电保护学科，继电保护技术的研究和相关产品的研发也发展迅速。我国近年来机电技术的发展成果如表1。 网络化；信息共享有利于计划的有效进行，在某个错误出现的时候就立即解决，有助于接下来的程序正常运行。如今的继电保护只局限于装置接入处的保护，对于其外部区域出现的故障并不能做出有效地反应。显而易见，未来的继电保护需要进行全系统的控制，把各个部件通过网络平台联系起来，在网络平台上快速分析、处理问题，再将问题解决方案反馈给各个部分。微机强大的数据储存能力与快速处理数据的能力让继电系统的网络化进程加快，但是系统自动处理解决故障的能力也待解决。装置运行一体化；在整个电路系统中，继电保护装置就犹如人的大脑，在收到各个部分的反馈时，快速、有效做出应对措施。微机的运行其实是独立的，它并不能在故障出现时，进行全系统的处理，完整的控制保 护装置应该是一体的，它能将各部分有效联系起来，从而提升电力系统的安全性和可靠性。智能化；人工智能是针对计算机科学某一方向的研究，它的目的使计算机拥有像人类一样处理问题的能力，如今它也被运用在各个领域。继电系统的智能化对于微机的要求更高，它需要微机处理问题、发现问题的能力更强，微机继电保护运行效率更高，操作也更方便、便捷，CPU以及一些相关部件的性能的大幅度提升，制造工艺又显著提高，这些软实力进一步推动了继电技术智能化进程。继电技术通过与微机技术的结合，功能越来越强大，此方面的发展空间也更大。 如今我国电力系统的继电保护状态较于建国时已经取得巨大进步，但是国外的继电保护技术也一直在发展，并且在很多地方比我国技术更精进，我国应该有选择性地多吸收先进国家的经验。继电保护技术的智能化对于微机技术也提出了更高的要求，同时也使电力系统更安全，故障处理速度更快，故障检测更灵敏，其发展前景一片大好。 孙奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利水电出版社,1988.段玉清，贺家李.基于人工神经网络方法的微机变压器保护.中国电机工程学报,1998.葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器,1978(03)第五篇：电力系统课程设计报告
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