【电气工程及其自动化】110kv区域变电站电气部分设计

本科生毕业论文（设计）110KV区域变电站电气部分设计二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2015年5月25日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1引言与原始资料分析111引言112原始资料及其分析1121原始资料1122设计内容要求及成果32电气主接线设计321概述322各电压等级主接线的设计3221110KV电气主接线设计422235KV电气主接线设计522310KV电气主接线设计523小结63负荷计算及主变压器的选择631负荷计算632主变压器的选择7321台数的选择及容量的确定7322主变压器型号的选择733主变压器的选择结果834小结84短路电流计算941短路电流计算的目的942各元件电抗标幺值计算943等效电路图化简1144各电压侧的短路电流计算1345短路电流的计算结果1546小结155主要电气设备的选择1551电气设备选择的原则1552断路器的选择及校验16521110KV侧断路器1652235KV侧断路器1752310KV侧断路器1853隔离开关的选择及校验18531110KV侧隔离开关1853235KV隔离开关1953310KV隔离开关1954小结196高压配电装置的选择2061110KV侧配电装置206235KV侧配电装置206310KV侧配电装置2064小结207防雷规划2171直击雷保护2172侵入波保护2173小结218继电保护的配置2181母线保护配置2182主变压器保护配置22821主保护22822后备保护2283小结239结束语23参考文献24附录25附录A主要设备汇总表25附录B电气设备主接线图26附录C平面配置图27附录D10KV配电装置图28附录E35KV进线断面图29附录F35KV出线断面图30附录G110KV出线断面图31110KV区域变电站电气部分设计摘要本设计讨论的是110KV区域变电站电气部分设计，设计内容包括原始资料分析、主接线、负荷计算和主变压器的选择，然后选取短路点进行短路计算，进行部分电气设备的选择校验和确定，最后进行配电装置的选择及防雷接地设计。关键词变电站短路电流电气设备ADESIGNOFELECTRICALPARTOF110KVSUBSTATIONABSTRACTTHEDESIGNDISCUSSESABOUTADESIGNOFELECTRICALPARTOF110KVSUBSTATION,INCLUDINGTHEANALYSISOFRAWDATA,THELOADCALCULATIONANDTHEOPTIONOFTHEMAINTRANSFORMERANDTHEPRIMARYWIRING,AFTERWHICHTHEREGOESTHESHORTCIRCUITPOINTSANDCALCULATIONS,THECHOICEOFCONDUCTORSANDELECTRICALEQUIPMENTAFTERTHECALIBRATIONANDDETERMINATION,THELASTBUTNOTTHEWORST,THEDESIGNOFLIGHTNINGPROTECTION,GROUNDINGEQUIPMENTANDPOWERDISTRIBUTIONAREDONEKEYWORDSTRANSFORMERSUBSTATIONSHORTCIRCUITCURRENTELECTRICALEQUIPMENT1引言与原始资料分析11引言变电站是电力系统的一个重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。所以必须保证其安全可靠和稳定运行。本文为110KV区域变电站电气部分设计，其设计的主要内容包括电气主接线、主变压器的选择、短路电流计算、电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和防雷规划等。12原始资料及其分析121原始资料（1）建设性质及规模本所位于某市边缘。除以10KV电压供给市区工业与生活用电外，并以35KV电压向郊区工矿企业及农业供电。其性质为区域变电站。1）电压等级110/35/10KV2）线路回数110KV近期2回，远景发展2回；35KV近期4回，远景发展2回；10KV近期9回，远景发展2回；（2）电力系统接线简图如图11。200MVA1S061200MVAX2S110KV甲交06X3024110KV155182（）804图11电力系统接线图附注1）图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式2）最小运行方式下1S170MVA，XS1085，2S1050MVA，XS2065FS市变3）系统可保证本所110KV母线电压波动在5以内。（3）负荷资料,见表11。表11负荷资料材料最大负荷MW穿越功率MW负荷组成（）电压等级负荷名称近期远景近期远景一级二级三级自然力率TMAX（H）线长（KM）备注市系一线152012市甲线152025备用一1010KV备用二10煤矿115240300920煤矿215240300920甲乡镇2320300910乙乡镇22520300920备用1150915备用22091235KV09化肥厂12525402007855002化肥厂22525402007855002开关厂125203007540003电线电缆厂1115203007345002电线电缆厂2115303007345002玻璃厂11303007550002机械厂1153030078400035食品厂115203008450035市区122204008300015备用一107810KV备用二1078（4）所址概况所址地区海拔185M，地势平坦，属轻微地震区。年最高气温40C，年最低气温10C，年平均气温12C，最热月平均最高温度34C。最大风速30M/S，复水厚度为10MM，属于我国第V标准气象区。线路由系统变电所S1,南墙出发至RM变电所南墙上，全长共12KM，在线路3、7、9、11KM处共转角四次。其角度为28、6、90、78。全线地质为亚黏土地层，地耐力为25KG/CM2，天然容重27KG/CM3，土壤电阻率为100。地下水位较低，水质良好，无腐蚀作用。土壤热阻T120C/W，土温20C。122设计内容要求及成果（1）完成电气一次主接线形式比较、选择分析原始资料，拟出符合要求的主接线方式。通过可靠性、灵活性及技术经济比较选择主接线的最优方案；（2）完成主变压器容量计算、台数和型号的选择根据所确定的主接线方案，完成主变压器容量的计算，选择变压器型式、容量及连接方式；（3）短路电流计算选择适当的计算短路点计算短路电流；（4）主要电气设备的选择；（5）高压配电装置的选择；（6）完成防雷保护的规划；（7）对所设计的主系统进行继电保护配置。2电气主接线设计21概述电气主接线是变电站设计的首要任务，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定；并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。目前常用的主接线形式有单母线、单母线分段、单母分段带旁路、双母线、双母分段带旁路、桥形接线及线路变压器组接线等。其设计要求主要有三点1）可靠性；2）灵活性；3）经济性。22各电压等级主接线的设计根据规定2，可以选择适合各电压等级的主接线设计（1）满足运行要求时，变电所高压侧宜用断路器较少或不用断路器的接线。（2）35110KV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。110KV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。（3）在采用单母线、分段单母线或双母线的35110KV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。（4）当变电所装有两台主变压器时，610KV侧宜采用分段单母线。221110KV电气主接线设计本设计中变电站110KV侧线路有4回，其中远景2回。根据上述规定，可选择双母线接线或单母线分段接线两种方案。如图所示图21双母线接线（A方案）图22单母线分段接线（B方案）（1）A方案两组母线可互为备用，检修母线时不中断供电，任一组母线故障时仅短时停电，供电可靠性强，运行方式灵活，扩建方便，可任意向左右两方扩建。但主接线相对复杂、所用设备多，操作复杂，容易引起误操作。当一组母线故障时仍短时停电，影响范围较大，投资和占地面积也都较大。（2）B方案接线简单，操作方便，设备少，经济性好，且母线便于向两端延伸，扩建方便，当一段母线发生故障时，分段断路器在继电保护的配合下自动跳闸，切除故障，使非故障母线保持正常供电，对于重要用户，可从不同的分段上取得电源，保证不中断供电。但发生故障时须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段的单回线路供电的用户停电。（3）结论双母线接线方式虽然相对可靠性是最高，但设备相对多，占地方不利于往后的扩建，而且本变电站远期110KV出线仅4回，双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的线路。相比之下，单母线分段接线符合主接线可靠性灵活性，故在110KV采用方案A单母线分段接线。22235KV电气主接线设计35KV侧出线回路数为6回，其中远景2回。根据规定可知，适宜选择单母线分段接线。而为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线时，可增设旁路母线。故35KV筛选出以下两种方案，如图所示，两方案分析、图23单母线分段接线（A方案）图24单母线分段带旁路接线（B方案）（1）A方案接线简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且利于扩建，但可靠性和灵活性较差。（2）B方案在单母线分段接线的基础上加设多旁路母线、旁路断路器和母线旁路隔离开关，这样的接线方式极大地提高了可靠性，检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电，和单母线分段接线方式相比，可靠性提高，灵活性增加。但增设旁路母线后，配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关的数目，接线复杂，投资增大。（3）结论在本设计35KV侧远期出线回路共有6回，方案B中所用接线方式可靠性很好，却增加了断路器等设备，其检修周期长，经济性能差。故可不设旁母线。A方案中所用的单母线分段接线综合可靠性灵活性经济性都是比较适合的，故在35KV侧采用方案A单母线分段接线。22310KV电气主接线设计10KV侧出线回路数为11回。可采用单母线分段接线和单母线分段带旁路母线接线两种接线方式。A方案如图23所示，B方案如24所示。两方案分析（1）A方案接线简单清晰，运行操作方便，设备少，造价低，扩展性好。但可靠性和灵活性较差。（2）B方案有较大的可靠性和灵活性，且检修断路器时合出线不中断供电。但配电装置占地面积大，增加了断路器和隔离开关的数目，接线复杂，投资增大。（3）结论本设计中10KV的出线回路是最多的，远期可达到有11回，供给市区工业与生活用电，可靠性灵活性经济性要求较高。因此采用方案A单母线分段接线方式比较适合。23小结本章以原始资料及变电所设计规范为依据，经过分析，选择了符合要求的待选主接线方案进行技术比较，确定了变电站电气主接线方案，认为110KV侧、35KV侧和10KV侧均采用单母线分段接线，就能满足本变电站的可靠性和灵活性及经济性要求。详细的电气主接线图见附录图B。3负荷计算及主变压器的选择31负荷计算要选择主变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流，首先必须要计算各侧的负荷，包括10KV负荷、35KV负荷和110KV负荷。最大综合计算负荷的计算（3MAXMAXT1COSIPSK1）各出线的远景最大负荷；IAX出线回路数；各出线的自然功率因数；ICOS线损率，取5；同时系数，根据资料12路数决定，出线回路数越多其值越小，一般TK在08095之间；由原始材料可得（1）35KV由于35KV中压测有6回出线，故取值095，其综合负荷TK为（2）10KV低压侧出线回路数有11回，故取值090，其综合负荷为TK32主变压器的选择主变压器容量和台数的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。主变容量一般按变电所建成的近期负荷，510年规划负荷选择。按资料2规定在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同且互为备用的所用变压器。当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷的供电。321台数的选择及容量的确定根据以上的选择原则，可知在变电站设计过程中，为保证供电可靠性，避免一台主变压器出现故障或检修时影响对用户的供电，一般装设两台主变压器。由于两台主变压器同时发生故障的机率较小，而其中一台出现故障或检修时，另一台主变压器可承担6070的负荷保障正常供电。故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。而由31的负荷计算知，主变压器的计算总容量为（3MAX3510427314KVKSSMVA2）由上可知，此变电站单台主变压器的容量为（3MAX7031470261NS3）6MAX351COSIKVTIPSK23251509094MA1MAX10COSIKVTIPSK25251591780703710823MVA通过资料3，认为选用两台主变容量为315MVA的主变压器可满足要求。322主变压器型号的选择（1）相数的选择本设计中的变电所，主变压器容量在300MW以下，且位于市郊荒地，地势平坦，不受运输条件限制，故本设计的变电所主变压器选用三相变压器。（2）绕组数的选择机组容量为125MW及以下的变电站，且通过主变各绕组的容量达到该变压器容量的15及以上，主变压器宜选用三绕组变压器。（3）绕组连接方式的选择在发电厂和变电站中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三次谐波对电源的影响等因素，我国110KV及以上电压变压器，其三相绕组都采用YN连接；35KV采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV以下电压变压器绕组都采用D连接。因此本次设计选用YN，YN0,D11常规接线。（4）调压方式的选择变压器调压中，有载调压容易稳定电压，减少电压的波动。为了保证供电质量，选择有载调压方式。故本站主变压器选用有载三圈变压器。（5）冷却方法的选择中、小型变压器通常采用依靠装在变压器油箱上的片状或管型辐射式冷却器及电动风扇的自然风冷却和强迫风冷却的方式散热。介于本地区的自然地理环境以及变电所本身的特点，冷却方式采用自然风冷却较为适宜。33主变压器的选择结果根据以上计算和分析结果，选择三相风冷式三绕组有载调压变压器，选择的主变压器型号为SFSZ731500/110。根据电力工程电气设备手册3，可知表31SFSZ731500/110型变压器参数额定电压（KV）阻抗电压（）损耗（KW）空载电流型号高压中压低压高中中低高低空载负载连接组别SFSZ731500/11011081253852251051056518503175；115YN/YN0/D1134小结本章首先根据原始材料进行了负荷计算，因为负荷计算是选择变压器的前提，而在各电压等级的变电站中，变压器是变电站中的主要电气设备之一，它担任着向用户输送功率，或者在两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，因此，变压器的选择是至关重要的，特别是在选择主变时，要综合各种技术因素，选择最合适的变压器，才能取得最佳的运行效果。4短路电流计算41短路电流计算的目的（1）选择电气主接线时，为比较各接线方案是否需采取限制短路电流的措施等，均需进行短路电流计算；（2）在选择电气设备时，为保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠工作，且能节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算；（3）需按短路条件检验软导线相间和相对地安全距离设计高压配电装置；（4）需以短路时的短路电流为依据，选择继电保护方式和进行整定计算。42各元件电抗标幺值计算根据变电站电气主接线做出等值电路，如下图所示XS1XS2L3XL21X4K10KVXT2K35KVT3X2图41等效电路图选取基准值为10BSMABAVU。则各电压等级基准电压为110KV侧5UKV；35KV侧237KV；10KV侧3105BUKV基准电流计算公式（43BSIU1）由公式（41）可得，。1052BIKA21560BIKA3549BIKA标幺值计算公式（4SNXU2）发电机3021611NBSS发电机522SUX线路112204361BLAVXL222395LVSX332210484BAVXLU4422576LVSX各绕组等值电抗10S；2365SU。则318S（41212312213113232312SSSSSSSSUU3）得，1051862SU120561805SU137S变压器各绕组阻抗标幺值可由公式（410SBTNUX4）1121034905SBTXNU1126ST131327102035SBTXN35KV10KVK13X1022345X679X8104图42系统等值网络化简图为便于计算，将上述等效图标号化简，如图42所示。其中23105107SLX43等效电路图化简把等效电路图进行简化第一步，环形输电线路的角型转换成星形，见图43。（43412509136017X5）35134091603437X514341（415120361X6）163274025（475160/1X7）；18417032403719691/0341752X；20/6X28等效电路接下来的简化过程，见图44、图45、图46。图43等效电路三角型转星型35KV2X710610KVX2X12134X8190KV352X710610KVX8190KV3X151614X35KV10KVK1376104X13X25X980V252X710610KVX2X112134X8190KV3图44等效电路简化（1）图45等效电路简化（2）图46等效电路简化（3）44各电压侧的短路电流计算（1）110KV侧短路电流计算其等效电路图的简化见图47。2021/01XX，即39528610286X则短路电流标幺值为（413497I8）短路电流有名值（4110521JIKA9）X212090KVX219123V035KV2X710610KVX8190KV3X15X1614352X710610KVX8190KV3X171435KV2X710610KX8190KVX1714X1819X20210KV50KV3图47K1点短路化简图根据资料3，取电流冲击系数，当不计周期分量的衰减时18CHK短路冲击电流（4127546SHIIKA10）最大电流有效值（411528MII11）短路容量（4113753496AVSUIMVA12）（2）35KV侧短路电流计算其等效电路图的简化见图48。2418903715032X521/即2608208X短路电流标幺值210I短路电流有名值256903BKA短路冲击电流184SHCHIKI最大电流有效值22152MI短路容量233790AVSUMVAX1819X20X210KV35KV2X21X202410KV35KV35KVX202535KV2X26图48K2点短路化简图（3）10KV侧短路电流计算图49K3点短路化简图其等效电路图的简化见图49。27024/0312XX即81730423X短路电流标幺值364I短路电流有名值32591BKA短路冲击电流3830SHCHIKI最大电流有效值3176MI短路容量335124AVSUMVA45短路电流的计算结果综合以上计算，各短路点的参数值见表41。表41各短路点的参数值短路点的编号基准电压AVUKA基准电流JI等效阻抗标幺值短路电流标幺值稳态短路电流有名值KA短路电流冲击值SHI短路全电流最大有效值MIKA短路容量S（MVA）AVJ3AVSX1I2CHKI1513AVUIK11150502028634971755446726683496X1819X20210KVX2120410KV0KV3X2025K2X260KV310KV310KV3K2371560008212201903484428931220K310554990423236413033091976263446小结短路电流是效验导体和电气设备热稳定性的重要条件，短路电流计算结果是选择导体和电气设备的重要参数，同时继电保护的灵敏度也是用它来效验的。所以正确计算短路电流，对整个变电站的设计至关重要，也最能体现出整个变电站设计的经济性。5主要电气设备的选择51电气设备选择的原则电气设备的选择是发电厂和变电站电气设计的重要内容之一。正确地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。必须按正常工作条件，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择电气设备，从而使电器能可靠地工作。本设计中，电气设备的选择包括导线的选择，高压断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择，避雷器的选择。52断路器的选择及校验521110KV侧断路器由于发电机、调相机和变压器在电压降为5时，输出功率可以保持不变，故其相应回路的为发电机、调相机或者变压器额定电流105倍1。即MAXDIMAX105DEI则流过断路器的最大持续工作电流（5MAX1053849213NSIAU1）根据资料13，选择及校验过程如下1根据资料3知，一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的11115倍，则额定电压选择MAX15026NSDUKV（52）2额定电流选择1（5MAX214NIA3）3按开断电流选择高压断路器的额定开断电流是指在额定电压下能NBRI保证正常开断的最大短路电流1。结合上述短路计算，（5175KIKA4）所以，（5BR75NKI5）4断路器的额定短路关合电流不应小于短路电流最大冲击值1，即NCLISHI（567NCLSHIKA6）根据以上条件查手册4，选择LW14110高压六氟化硫断路器表51LW14110型断路器参数表额定工作电压最高工作电压额定工作电流额定开断电流额定关合电流峰值动稳定电流峰值3S热稳定电流额定开断时间额定闭合时间固有分闸时间燃弧时间110KV126KV2500A100KA80KA80KA315KA006S009S003S005S5热稳定校验KTQI2取后备保护时间105PRS故短路热稳定计算时间为2015302KPRINATTS（52273784KNBRKQITAS7）（522215965YMNWITKS8）由于，故满足热稳定要求。YKQ6动稳定校验,所以，,即满足动稳定校验。AIES80467KSHISHEI52235KV侧断路器最大持续工作电流MAX2105140296335NDSIAU选择及校验过程如下1额定最高电压选择MAX142NSDKV2额定电流选择MAX2496DIA3额定开断电流选择03NBRKIK4额定关合电流选择8CLSHI根据以上条件查手册4，选择型号为LW835AT的断路器表52LW835AT型断路器参数表额定工作电压最高工作电压额定工作电流额定开断电流NBRI额定关合电流峰值动稳定电流峰值ESI（3WTS）热稳定电流MNI额定开断时间额定闭合时间固有分闸时间INT燃弧时间AT35KV405KV1600A25KA63KA63KA25KA006S01S006S005S5热稳定校验KTQI2取后备保护时间105PRS故短路热稳定计算时间为10156026KPRINATTS22293694KNBRKQITAS587YMWK由于，故满足热稳定要求。K6动稳定校验，。即，满足动稳定校验。63ESIA4SHISHEI52310KV侧断路器最大持续工作电流计算MAX1052730183NSIAU选择及校验过程如下1额定电压选择MAX150NSDKV2额定电流选择AX378IA3额定开断电流选择BR130KNKIA4额定关合电流选择9CLSHI根据以上数据可以选择ZN2810/1600315，其参数5见表63表53ZN2810/1600315型断路器参数表额定工作电压最高工作电压额定工作电流额定开断电流NBRI额定关合电流峰值动稳定电流峰值ESI（WT4S）热稳定电流MNI全断开时间QT10KA12KA1600A315KA50KA50KA315KA01S5热稳定校验KTQI2取后备保护时间015PRS故短路热稳定计算时间为20152KPRINATTS2234KNBRKQITAS21596YMWK由于，故满足热稳定要求。K6动稳定校验，所以。即满足动稳定校验。50ESIA309SHISHEI53隔离开关的选择及校验隔离开关的选择，无开断电流和关合电流的校验，其额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。531110KV侧隔离开关据110KV断路器初步计算数据查手册3，可选GW5110/630型隔离开关表54GW5110/630型隔离开关参数表额定电压最高工作电压额定电流动稳定电流ESI热稳定电流MNI4WTS110KV126KV630A50KA315KA1）短路热稳定校验（5222315496YMNWQITKA9）由于，故满足热稳定要求。YKQ2）动稳定校验，即，故满足动稳定要求。50ESIKA1467CHIKA1ESCHI53235KV隔离开关据35KV断路器初步计算数据查手册3，可选择GW435W型隔离开关表55GW435W型隔离开关参数表额定电压最高工作电压额定电流动稳定电流ESI热稳定电流MNI4WTS35KV425KV600A50KA16KA1短路热稳定校验221640STIKA所以，即满足热稳定校验。KTQI22动稳定校验，。即满足动稳定校验。50ESIA8SHISHEI53310KV隔离开关据35KV断路器初步计算数据查手册3，选择GN1010T/3000型隔离开关表56GN1010T/3000型隔离开关参数表额定电压最高工作电压额定电流动稳定电流ESI热稳定电流MNI5WTS10KV115KV3000A160KA75KA1热稳定校验227581STIKA所以，即满足热稳定校验。KTQI22动稳定校验，即，满足动稳定校验。160ESI74SHISHEI各电压等级电流互感器，电压互感器的选择，以及各电压等级母线的选择与校验，均与上述方法类似。具体的型号选择见附录A。54小结在本章中，分别对高压断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器以及母线做出了选择与校验，导体与电气设备是组成变电站的骨架，设备的良好运转才能保证变电站的安全稳定运行。因此，在本章的选择计算中，要参照设备手册，严格按照各选择条件选择最合理的电气设备，才能保证设备安全和可靠运行，避免产生各种不良后果。6高压配电装置的选择61110KV侧配电装置110KV为本变电所的高压侧，主接线采用单母线分段接线方式，宜用屋外型布置。从原始资料分析可知，它在地势平坦，交通便利，进出线方便，空气污染轻微，不考虑对变电所的影响，所以采用普通中型布置方式。中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面内并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备均不能上、下重叠布置，且中型配电装置布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便，造价较省。故采用户外普通中型配电装置。6235KV侧配电装置一般情况下，35KV变电所配电装置采用中型户外式，并因为本所在郊外，用地方便，所以亦采用户外普通中型配电装置。6310KV侧配电装置10KV为本变电所的低压侧，采用单母线分段接线方式，进出线共11回，全为架空线路。610KV配电装置一般均为屋内布置，当出线不带电抗器时，一般采用成套开关柜单层布置，当出线带电抗器时，一般采用三层或二层布置。由短路计算和设备的选择中可知，本设计中10KV出线不带电抗器，所以采用屋内成套式配电装置。64小结配电装置的功能是正常运行时用来接受和分配电能，发生故障时通过自动或手动操作，迅速切除故障部分，恢复正常运行。可以说，配电装置是具体实现电气主接线功能的重要装置。而结合原始资料分析，本次设计中110KV和35KV电压等级适宜采用屋外普通中型配电装置，10KV电压等级宜采用屋内成套式配电装置，各电压等级配电装置断面图见附录。7防雷规划71直击雷保护户外配电装置一般都采用避雷针做为直击雷保护，本变电站110KV配电装置和主变压器为户外布置，宜采用在构架上单独设置2支避雷针。避雷针的保护范围未顾及35KV架空进线的零档线，宜在线路终端杆上加设杆顶避雷针。采用配电楼屋顶设避雷带，和避雷针联合作为防直击雷保护，确保户外主变压器、110KV配电装置在其联合保护范围内。避雷带采用16的热镀锌圆钢，避雷针与建筑物钢筋隔离，并采用3根引下线与主接地网相连接，连接点与其他设备接地点的电气距离应满足规范要求。72侵入波保护为防止线路侵入雷电波的过电压，在主变压器35KV、10KV出口及35KV、10KV每段母线分别安装带间隙氧化锌避雷器。35KV、10KV每回出线安装带间隙氧化锌避雷器，作为真空断路器的操作过电压保护，也兼作热备用线路断开时终端设备的雷电过电压保护。为保护主变压器中性点绝缘，在主变110KV侧中性点装设氧化锌避雷器10KV并联电容器根据规定安装氧化锌避雷器保护。73小结运行中的电气设备，可能受到来自外部的雷电过电压的作用，从而造成电气设备损坏。为了避免电气设备受到雷电的过电压，必须采取有效的过电压防护器具，实现防雷保护。而装设避雷针、避雷线等避雷器具是防雷保护的最有效措施。8继电保护的配置继电保护是电力系统安全稳定运行的重要屏障，它的安全运行直接关系到电力系统的连续稳定运行。在此设计变电站继电保护结合我国目前继电保护现状突出继电保护的选择性，可靠性、快速性、灵敏性，运用微机继电保护装置及微机监控系统提高变电站综合自动化水平。81母线保护配置母线是指在变电所中各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，母线的作用是汇集、分配和传送电能，当各电压等级出现线路故障（如短路等），必须有相应的母线保护配置动作，以确保运行人员和设备的安全性。（1）110KV线路保护1）距离保护；2）零序过流保护；3）过电压保护；4）自动重合闸。（2）35KV线路保护1）接地保护；2）零序保护；3）自动重合闸。（3）10KV线路保护1）接地保护；2）电流速断及过电流保护；3）过负荷保护。82主变压器保护配置821主保护（1）瓦斯保护对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。（2）差动保护差动保护能正确区分被保护元件保护区内、外故障,并能瞬时切除保护区内的故障。变压器差动保护用来反应变压器绕组，引出线及套管上各种短路故障,是变压器的主保护。对变压器绕组和引出线上发生故障，以及发生匝间短路时，其保护瞬时动作，跳开各侧电源断路器。（3）变压器的零序过流保护在110KV及以上中性点直接接地的电网中，接地故障的几率很大，因此对中性点直接接地电网中的变压器，在其高压侧应装设接地（零序）保护，用来反映接地故障，并用作变压器主保护的后备保护及相邻元件接地故障的后备保护。（4）电流速断保护电流速断保护与气体保护互相配合，可以保护变压器内部和电源侧套管及引出线上全部故障。822后备保护（1）过流保护为了反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，所以需装设过电流保护。（2）过负荷保护变压器的过负荷电流，大多数情况下都是三相对称的，因此只需装设单相式过负荷保护，过负荷保护一般经追时动作于信号，而且三绕组变压器的各侧过负荷保护均经同一个时间继电器。83小结对于电力变压器而言，其对于系统的重要性要求变压器要长期安全稳定运行，因此，相应的继电保护措施是非常必要的。其中，变压器保护又可分为主保护和后备保护。在本章介绍的保护中，采用的主保护有瓦斯保护和差动保护，而后备保护需要有一定的时限，即要滞后于主保护的动作时间，所以采用过电流保护、过负荷保护和零序过流保护。9结束语通过本次对降压变电站电气部分的改造设计，我把几门主干课程的专业知识进行了系统的整理和复习，其中主要包括电力系统、发电厂电气部分、供用电设备、继电保护原理等，感觉收获颇多。在这次设计中，我学会了如何进行变电所的电气初步设计，即通过分析原始资料，对主接线方案进行比较、分析，最终选出了既能保证供电可靠，同时又尽可能满足了经济性的原则的主接线方案。合理选择变压器容量及台数，进行短路电流的计算，通过计算数据来进行电气设备的选择，为了使变电所的运行安全可靠，还对其进行了电气高压配电装置的选择、防雷设计和继电保护的设计等流程。通过本次设计,不但加深了以前专业知识的印象，深入了解了变电站设计的各种要求，更提高了综合运用专业知识的能力。由于本人的知识水平有限，设计中难免有错误和疏漏的地方，请老师批评指点。在今后的工作中,我将不断充实自己，不断学习，不断思考。结合实际学习运用我的专业知识，更上一层楼。参考文献1熊信银发电厂电气部分M北京中国电力出版社，20091702322能源部华东电力设计院35110KV变电所设计规范S北京建设部标准定额研究所，1992153戈东方电力工程电气设备手册电气一次部分上册S北京中国电力出版社，199835020034华东电力管理局高压断路器技术问答M中国电力出版社，1997871205傅知兰电力系统电气设备选择与实用计算M北京中国电力出版社，2004691726袁季修电流互感器和电压互感器M中国电力出版社，2011881327刘学军继电保护原理M北京中国电力出版社，20121923528李光琦电力系统暂态分析M北京中国电力出版社，20073109许珉发电