35kv变电站的设计

]。作为变电站最重要组成部分的主接线，决定着变电站的功能、运行质量、建设投资以及维护条件和供电可靠性，通常分为以下几种方式：双母线、单母线、环形接线和一个半断路器接线。而变电站最重要的设备则是主变压器，它配置与性能的好坏直接关系到变电站的可靠性、经济性和先进性。1.2设计目的及范围本次设计的目的是通过在学校专业知识的学习完成对红星开发区35kv变电站的设计，同时也是经过本次设计对所学的专业知识进行温故，培养分析问题和解决问题的能力。本论文的设计范围包括：（1）变电站主变压器的选择（2）变电站主接线设计（3）变电站选用高压电缆和低压电缆。（4）变电站继电保护设计1.3红星开发区基本资料变电站负载数据如表1-1所示。表SEQ表\*ARABIC1-1变电站用电负荷统计表厂区总容量（）电压（）需用系数（）功率因数（）距离（）第一厂区3000100.650.80.5第二厂区2000100.670.81第三厂区950100.70.851.5第四厂区800100.750.81.5厂区供暖5000100.850.851

2负荷计算2.1变电所的负荷计算2.1.1变电所的负荷分级根据GB50052-1995“供配电系统设计规范”，根据电源的可靠性及其对电源中断引起的损耗或冲击的要求，将电力负荷分为三级：（1）一级负荷（firstorderload）装载的第一阶段可能由于电源中断而导致人员受伤或死亡，或者电源中断将导致严重的政治和经济损失。例如，主要设备的损失，主要产品的处理以及关键原材料制造的产品的生产几乎被丢弃，国民经济中主要公司的连续生产过程中断，恢复需要很长时间,需要。因此，关闭主要负载的后果非常严重。因此，需要从两个电源供电，如果一个电源发生故障，另一个电源不会同时丢失。（2）二级负荷（secondorderload）二次负载会中断电源并造成重大的政治和经济损失。如果主要设备损坏，大量产品将被丢弃，连续生产过程中断，恢复需要时间，主要公司的产量将减少。由于次级负载也是一个重要的负载，它需要由两个电路和两个电源电压互感器供电。在其中一个电路或其中一个变压器发生一般故障的情况下，可以防止二次负载切断电源，或者可以在关闭后立即恢复电源。（3）三级负荷（thirdorderload）三级负载是一般的电源负载。换句话说，不属于上述一级或两级负载的人对电源没有特殊要求。2.1.2负荷计算的目的必须正确选择系统中的所有组件，包括电源变压器，开关设备和电缆，以确保可靠性和可靠性。除了工作电压和频率要求外，最重要的是满足负载电流要求。因此，有必要对系统中每个链路的电负载进行统计计算。计算负荷是电源设计的基础，负荷计算合理，直接影响电气设备和线缆的选择是否经济合理。如果确定计算负荷过高，则为电负载设备和电线太大而无法选择。如果确定计算的负载太小，则电气设备和导体电缆将在过载情况下运行产生危险，因为它不仅会增加功率损耗，而且还会导致过热，导致过早老化甚至烧毁绝缘体，从而引起火灾。事实证明，正确确定计算负荷非常重要。2.1.3负荷计算方法的选择中国常用的确定电气设备组负荷计算的方法主要有系数法和二项法。需求因子方法是国际公认的用于确定计算负荷的方法，并且是最简单和最实用的方法。尽管二项式公式的应用存在限制，但在确定具有少量装置和大容量差的支线的计算负荷时，系数方法是合理的并且计算容易。事实上，已经证明所生产的产品的质量和劳动生产率与照明质量密切相关。良好的照明是确保安全生产，提高劳动生产率和产品质量以及保护员工愿景的必要工具。因此我对电气照明系统的设计和安装都进行了严格的规范，而车间一般照明的总的安装容量可以根据刘介才编著《工厂供电》附录表35查得照明的比功率，然后通过公式计算。表2-1负荷计算公式及参数列表名称公式备注用电设备组的容量—设备的额定容量－设备组的同时系数－设备组的负荷系数－设备组的平均效率－配电线路的平均效率－对应用电设备组的正切值 －用电设备组的平均功率因数－用电设备组的额定电压以上参数由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取。用电设备组有功计算负荷需要系数无功计算负荷视在计算负荷计算电流有功负荷的同时系数无功负荷的同时系数总的有功计算负荷总的无功计算负荷总的视在计算负荷2.1.4变电所各车间的负荷计算2.1.4.1一号机械加工车间负荷计算1）一号加工车间的设备负荷统计见下表2-2表2-2一号机械加工车间设备明细设备代号设备名称代号台数单台容量（KW）总容量（KW）1冷墩机GB-3155552冷墩机GB-3155553普通车床C620-117.6257.6254普通车床C620-117.6257.6255普通车床C620-117.6257.6256立式车床C512-1A135.735.77普通车床C62014.6254.6258普通车床C62014.6254.6259普通车床C62014.6254.62510普通车床C62014.6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C61614.6254.62513螺丝套丝机S-813913.1253.12514普通车床C630110.12510.12515管螺纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517立式钻床Z504013.1253.12518立式钻床Z504013.1253.125195吨吊车110.210.220立式车床C512-1A135.735.721立式车床C512-1A135.735.722刨床B66513323万能铣床X63WT1131324立式铣床X52K19.1259.12525滚齿机Y-3614.14.126插床B503214427弓锯机G7211.71.728立式钻床Z51210.6O.629电阻炉120（380V）2030电阻炉1242431电阻炉1454532车床CW6-1131.931.933立式车床C512-1A135.735.734卧式镗床J681101035单臂刨床B1010170702）一号车间干线及设备分配一号车间分为WL1、WL2、WL3、WL4四号电源干线。WL1干线有13台金属冷加工机床组，分别分配给3个配电箱AP-1-1、AP-1-2、AP-1-3,其中AP-1-1供配2、3、4、5、6号设备机床（对应表1设备代号），AP-1-2供配8、9、10、11、12、13号设备机床，AP-1-2供配35号设备机床。WL2干线有3台电阻炉设备(29、30、31号设备)，对应配电箱AP-2-1。WL3干线有18台金属冷加工机床组，分别分配给3个配电箱AP-3-1、AP-3-2、AP-3-3,其中AP-3-1供配1、14、15、16、17、18、32、33号设备机床，AP-3-2供配19、20、21、22、23、24、34号设备机床，AP-3-3供配25、26、27、28号设备机床。WL4干线供配一号加工车间的照明系统。3）一号加工车间的负荷计算根据第一工作室的VL1，VL2和VL3中继线的容量和布置，可以看出根据所需的系数方法计算三个中继线，并且通过面积方法计算VL4主干照明系统的负载。VL1号干线的负荷计算VL1号干线有13台（2、3、4、5、6/8、9、10、11、12、13/35）金属冷加工机床组Pe=55+7.625*3+35.7+4.625*6+3.125+70=214.45(kw)查刘介才编著《工厂供电》附录表1（用电设备组的需要系数、二项式系数及功率因数值），取Kd=0.2,cosａ=0.5,tanａ=1.73故：P30（L1）=0.2*214.45=42.89（kw）Q30（L1）=42.89*1.73=74.2(kvar)因此VL1总的负荷计算S30（L1）==85.7kV·AI30（L1）==130.2A2、VL2号干线的负荷计算VL2号干线有3台电阻炉（29、30、31号设备）Pe=20+24+45=89(kw)查刘介才编著《工厂供电》附录表1取Kd=0.7,cosａ=1,tanａ=0故:P30（L2）=0.7×89=62.3kWQ30（L2）=17.8×0=0kvar因此VL2总的负荷计算S30（L2）==62.3kV·AI30（L2）==94.7A3、3号干线计算负荷（1）、18台（1、14、15、16、17、18、32、33/19、20、21、22、23、24、34/25、26、27、28号设备）金属冷加工机床组Pe=55+10.125+7.625+3.125*2+31.9+35.7*3+10.2+3+13+9.125+10+4.1+4+1.7+0.6=272.025(kw)查刘介才编著《工厂供电》附录表1,取Kd=0.2,cosａ=0.5,tanａ=1.73故:P30=0.2×272.025=54.405kWQ30=54.405×1.73=94.12kvar(2)吊车计算负荷查刘介才编著《工厂供电》附录表1，取Kd=0.15,,,P30=0.15*10.2=1.53kwQ30=1.53*1.73=2.64kvar因此VL3总的负荷计算P30（L3）=0.95*(54.405+1.53)=53.138kWQ30（L3）=0.97*(94.12+2.64)=93.857kvarS30（L3）==107.86kV.AI30（L3）==163.87A4机加工一车间照明负荷车间照明安装能力车间以其布局计划而闻名根据表结采的附录“工厂电源”表35，每单位面积的安装功率为P0=6w/m2（计算高度4-6m），车间的一般照明负荷均匀P30=A*P0=1080*0.006kw=6.48kw其它部分的照明负荷见表2-3表2-3其他部分的照明负荷单独使用一般照明照度（lx）面积（m2）安装功率（w）工具室303x6120工艺室303x6120低压配电室303x7.5120变压器室203x3.7575高压室303x3.75100总计535VL4的总照明负荷P30（L4）=6.48+0.535=7.015kw考虑到一号加工车间的照明系统日后的安装和整改，所以一号车间的照明设备总容量取10kw，现有功功率取8kw.综上所述一号加工车间总的负荷计算，如下由于车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑P=0.90~0.95K∑q=0.93~0.97一号加工车间总的负荷计算Pe（1）=214.45+89+282.225+10=595.675kwP30（1）=K∑P∑P30=0.95*(42.89+62.3+53.138+8)=158.012kwQ30（1）=K∑q∑Q30=0.97*(74.2+0+93.857+0)=163.015kvarS30（1）===227.028I30（1）===334.93A所以得：一号车间各干线负荷计算表2-4。表2-4一号车间各干线负荷计算表2.1.4.2机加工二号车间、铆焊、电修车间的负荷计算（1）机加工二号车间、铆焊、电修车间的负荷统计表2-5表2-5机加工二号车间、铆焊、电修车间的负荷统计序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A2机加工二车间No.1供电回路15546.554.4No.2供电回路1203642.1No.3照明回路10803铸造车间No.4供电回路1606465.3No.5供电回路1405657.1No.6供电回路1807273.4No.7照明回路86.404铆焊车间No.8供电回路1504589.1No.9供电回路17051101No.10照明回路75.605电修车间No.11供电回路1504578No.12供电回路1464465No.13照明回路1080由表2-5可计算二号加工车间、铸造车间、铆焊车间、电修车间的负荷二号加工车间的负荷计算Pe（2）=155+120+10=285kwP30（2）=46.5+36+8=90.5kwQ30（2）=54.4+42.1+0=96.5kvar铸造车间的负荷计算Pe（3）=160+140+180+8=488kwP30（3）=64+56+72+6.4=198.4kwQ30（3）=65.3+57.1+73.4+0=195.8kvar铆焊车间的负荷计算Pe（4）=150+170+7=327kwP30（4）=45+51+5.6=101.6kwQ30（4）=89.1+101+0=190.1kvar电修车间的负荷计算Pe（5）=150+146+10=306kwP30（5）=45+44+8=97kwQ30（5）=78+65+0=143kvar2.1.4.3机械厂变电所总的负荷计算经上述计算可得机械加工一号车间、二号车间、铸造车间、铆焊车间、电修车间的总容量、有功计算负荷、无功计算负荷、计算电流。因此可以计算出机械厂总的负荷如下：总容量：Pe=Pe（1）+Pe（2）+Pe（3）+Pe（4）+Pe（5）=595.675+285+488+327+306=2001.675kw有功计算负荷：P30=P30（1）+P30（2）+P30（3）+P30（4）+P30（5）=(42.89+62.3+53.138+8)+90.5+198.4+101.6+97=653.828kw无功计算负荷：Q30=Q30（1）+Q30（2）+Q30（3）+Q30（4）+Q30（5）=(74.2+0+93.857+0)+96.5+195.8+190.1+143=793.457变压器低压侧（380v侧）总负荷计算在确定具有多组电气装置的变电站主线或变电站的计算负荷时，有必要考虑每组电气设备的最大负荷不同时发生的因素。因此，在确定多组电气设备的计算负载时，有效负载和无功负载必须分别包括在同时因子（也称为交错因子或总因子）KΣP和KΣq中；由于车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑P=0.90~0.95K∑q=0.93~0.97P30=K∑P∑P30=0.95*653.828=621.14kwQ30=K∑q∑Q30=0.97*793.457=769.65kvarS30===989.0KV.AI30（1）===1502.7A表2-6变电所各车间负荷计算2.2变电所主变压器选择2.2.1变压器选择设计的变电站由6KW系统变电站的35KV双回路架空输电线路供电，并通过10KV电缆供应给每个工厂。变电站的一个车间和两个车间是I级负载，其余是II级负载。由于I类负载要求非常可靠，因此I类用户通常应具有两个或更多独立电源。同时，II类负载也需要高电源可靠性，而第二点选择原则结合了变电站的实际情况进行设计。为了提高用户供电的可靠性，决定变电站选择两个相同容量的主变压器。变电站主变压器的容量由电源负载（累计最大负载）决定。（2-1）（2-2）每个变压器的容量选择为计算负载的80％。（KVA）（2-3）经查表选择变压器的型号为SZ9-8000/35，即额定容量为8000，因为＞，即选择变压器的容量满足要求。2.2.2选择使用的变更（1）选择使用的单位数变电站设计有两个变压器。它们分别连接到两个独立的接触点。在正常运行中，一半的自用负载是共享的；当一个电源断电或故障时，整个自用负载将由另一电源承担。（2）所用变容量的选择变压器负载计算使用转换因子方法，并且短期和不频繁作用的负载可能不包括在计算的负载中。如果有备用变压器，其容量应与运行变压器的容量相同。使用的变压器容量计算如下：S≥K1∑P1+∑P2S是使用的变压器容量（KVA）。ΣP1-使用的总功率负载（KW）。K1-使用的功率负载的转换因子通常为K1=0.85。ΣP2-电热和照明负载之和（KW）。通过分析，主要的电力负荷可分为以下几种、浮动充电器、电池房通风、室内配电装置通风、交流焊机、检修试验电源、载波、照明负荷、家用电等作为电加热和照明用电负荷。热负荷然后：（KVA）由以上数据查表得选择所用变的型号及相关参数如下表2-7所示：表2-7所用变的型号及相关参数型号额定电压（kV）额定容量（KVA）连接组别损耗（KW）阻抗电压空载电流高压低压空载负载S9-100/350.4100Yyn00.32.036.5%2.1%S910.50.480Yyn00.241.254.0%1.8%2.3小结在本章中由有第一章的基本资料，使用需要系数法计算出所有负荷计算，再根据已经算出的数据选出各个变压器。选出变压器以后差参数再次计算出来它们的损耗，由此可以对其进行功率因数的补偿并且对其进行校验。

3电气主接线方案的确定在设计电力系统时，电气主接线方案与高压电气设备的选择和最重要的继电保护有关。它的确定是至关重要的，由于上面已经在选择主变压器时提到需要双回路供电，这种供电方式虽然更贵但是安全可靠性高。在整个电力系统中，它的作用也是极为重要的，在供电系统中起到安全可靠的接受和输送电能。因为它的重要性，所以在设计时不但要选择出其接线方案，还要经过后面种种设备选择来校验它。在设计时，电气主接线的方案是有规可依的。并且选择的方案也是各有特点，但是总的而言，在设计时最主要的是保证供电系统的安全可靠性运行的灵活性，最后才追求经济的实用性。3.1变电所的主接线方式在供电系统中由各个电气设备连接而成的供电线路图是变电所供电的重要部分之一；其主要的接线方式有很多种，因为其接线方式与供电设备，负和的大小等很多的因素组成；所以要确定其主接线的电路图需要把所需要的设备和电缆等选择出才可以绘制出最后的变电所供电线路图。变电所的主接线方式大致可以分为线路-变压器组结线和桥式结线；线路-变压器组结线属无备用结线方式：它的特点也很明显是结构简单、使用的设备少因此它的投资少和基建快，当然它的结构简单也有很多的弊端；因为没有备用线路所以在电气设备检修或故障时所有的设备都要停机。而桥式接线是有备用线路的虽然复杂但是安全可靠，其又分为内桥、外桥还有全桥三种接线方式。其接线如图3-1所示：而在6kv母线上的接线方式则分为单母线分段式结线和双母线结接线；当然这两种接线方式也各有利弊，单母线分段的方式优点结构简单当然缺点也是由于结构简单导致没有备用线路所以在出现故障时全线都要停电；而双母线结接线的接线方式虽然结构有点复杂但是安全可靠，因此这种接线的方式使用的地方更多。(c)(b)(a)(c)(b)(a)图3-1桥式结线（a）外桥结线；（b）内桥结线；（c）全桥结线3.2本设计主结线方案由上述分析确定主结线方式为单母线分段结线如图3-2。图3-2单母线分段结线示意图3.3小结在本章中主要设计的是供电系统的接线方式最终选用全桥单母线分段结结线的方式。

4短路电流计算4.1短路概述用电设备或是电缆发生短路的故障时通过的电流为短路电流。在设计的过程中不能只是单纯的设计出系统，还要对系统进行校验。而在系统的运行过程中难免会发生各种故障，所以要对这些可能出现的故障进行预先的防护，这里就需要短路电流的计算了。短路是最常出的故障，因此短路电流的计算也就显得十分的重要了。4.1.1短路的原因造成短路的原因主要有大致三种情况；第一种是由于用电设备的长时间磨损使得其绝缘层发生了破损。在厂区里用电设备都是要求不停电生产的，所以这些设备的绝缘层要老化的比一般情况要严重，而且厂区下的电压要比一般用电设备的大，可能会发生因为材料的原因导致的电压击穿等等情况。第二是架空线上有鸟类，野兽和人类，鸟类和野兽位于裸相线之间或相线与地之间，或者咬住电气设备和电缆的绝缘层；还有就是人为的破坏造成短路。第三种是工作人员的操作上的失误导致发生的一系列的故障，这方面故障也是最为严重的。这些情况都是可以避免的，因此在厂区上对供电系统都是会定期检查的，以防止此类危害的发生。4.1.2短路的危害在供电系统中发生了短路的情况是极为严重的，因为在厂区上的电压极大，所以产生短路电流也是极其大的，这些大电流极有可能会造成火灾等等重大的事故。因此在下面例举几种危害。第一种是在发生短路时巨大的短路电流会产生极高的温度，将其线路所在地的电气设备烧毁，这一类可以归为电气事故。第二种是在短路的情况下供电系统中的电压会急速下降，这不但会影响故障区域的电力供应，还会对其他区域的供电造成危害，是其他区域的供电也被迫终止。第三种是在发生短路时继电保护装置会动作从而发生停电，这样使得造成的经济损失越大。第四种情况是因为发生了短路，所以造成整个供电系统的运行中各处电压不平衡，从而使得系统奔溃。第五种是在发生短路时巨大的电压会伴有强大的磁场，而这种强大的电磁场会社附近的电信号中断，是区域无信号，造成区域信号的屏蔽，对人们的生产生活造成极大的不便。第六种是发生短路时如果没有及时切断线路，其强大的短路电流会引燃附近的易燃易爆品，发生火灾或者是爆炸，造成极大的人员伤亡和经济损失。4.1.3短路计算的目的短路电流的计算目的是为了防止上述中的重大危害，而在设计供电系统是必须要计算内容。在设计中短路电流的计算是极为重要的，大致有四个目的；第一点是要选择供电系统中的电气设备等，需要适应短路电流计算的结果去校验设备是否符合要求。第二点是在设计供电系统的继电保护时，短路电流的数据可以为继电保护提供依据，使得保护可以按照要求动作保护。第三点是通过短路电流的计算可以得知电流的最大值从而做出限制电流的保护，避免短路的发生。第四点是通过短路电流的计算，才可以真确合理的选择主接线方案和供电系统的运行方式等。4.2短路计算的过程4.2.1选取短路计算点并绘制短路计算图短路计算点的选择通常选择每行的开始或结束。线路起点处的最大三相短路电流通常用于验证电气设备的动态和热稳定性，并且是前一级继电保护的调谐参数之一。线路末端的最小两相短路电流通常用于验证相关继电保护的灵敏度。4.2.2计算各元件的标幺电抗设SB=100MVA，UB=Uav4.2.3计算的短路点的短路参数f（3）-2短路时，示意图如下图所示。图3-2f（3）-2短路的等值电路图图3-3f（3）-2短路的等值电路图XB*=XT*=XBS*=0.039+0.36=0.399图3-4f（3）-2短路的等值电路图A电源（无穷大系统）的短路电流为：查汽轮发电机计算曲线有IB0=0.512所以短路电流有名值为冲击电流[11]：短路容量：

5选择和验证电气设备5.1主变压器主变压器为35kV低损耗两相双绕组负载抽头开关油浸式变压器，型号SFZ9-20000/35，电压等级38.53x3.5％/6.3kV，接线组YN，dll。有载分接开关用于35kV侧，以保证电源电压的质量。5.235kV配电装置ZCW10-40.5以其卓越的性能向生产免维护产品的质量理念迈出了一大步。开放式户外组合设备ZCW10-40.5是变电站电气设备传统配电和散布配电的理想替代品。开放式组合装置具有以下优点：基于原始的单回路电力传输系统，占地面积小，它被添加为单个母线分段系统，并没有添加一个点的土地获取区域。基础易于填写，施工周期短。按常规施工速度，各站平均水泥基础进行挖掘埋设，周期为2天。从所有已安装的设备到安装和调试，电力传输状态可用2天。建设期将减少约70％。整体表现有所改善。所有隔离开关和断路器均可手动或电动操作，并可远程和远程操作。并可实现机电双链功能。各种操作说明可以由计算机前面的一个人完成，所有各种控制线都由信号电缆（控制电缆或屏蔽电缆）组成。每个间隔的中央控制柜集中，然后传输到主控制室。外观质量有了很大提高。由于可互换的标准间距和独立式管状母线，设备外观均匀。此外，还取消了变电站的架空母线和门架，使整个变电站简单明了。它很容易在移动设备上扩展。每个间隔可以根据需要进行更改，并且可以以模块的形式进行组合，模块可以增加或减少，独立也可以自由扩展。也就是说，在变电站完成后，它不固定到固定框架。只要设计是事先准备好的，您可以随时添加更多的入站和出站循环。良好的社会效益整个变电站项目的温室气体使用和有色金属使用没有增加。然而，瓷器罐和水泥等各种耗能材料的使用正在减少，这符合我们社会的主题。可靠的油箱断路器，优良的混合压力灭弧室和出色的直接作用密封结构使断路器机构的运行减少了40％。提高了操作可靠性。以上优点是35kV配电装置是开放式电器组合，型号为SF6断路器，ZCW10-40.5额定电流1600A，额定开断电流31.5kA。5.36kV配电装置母线，也称为母排或载流排，是承载电流的导体。它主要用于开关设备和控制设备，以收集，分配和传输电能，并连接主要设备。目前，城市土地变得越来越紧张，投资有限，选择小巧美观的配电装置非常重要。管型母线具有以下优点：目前的容量很大。铝管母线是空心导体，在导体表面上具有大的表面积和均匀的电流密度分布。低效应和低功率损耗铝管母线具有低的趋肤效应系数，Kf小于1且交流电阻小，因此总线的功率损耗很小。当使用多个矩形导体时，趋肤效应因子随着片材数量的增加而增加。每单位面积的有效电流容量减小，片之间的电流分布不均匀，额外的损耗增加，并且散热条件差。在主变压器低压侧使用具有良好散热和低温升的铝管母线是空心导体，母线管上可自然形成热风对流管（室内外气压差，自然导致热空气对流），散热良好。实现高应力和高机械强度。铝管母线的允许应力是矩形母线的4倍，可容许的短路电流大，机械强度高，导致母线支撑跨度长。优良的电气绝缘性能6kV铝管母线电源频率耐压42kV，雷电冲击绝缘等级75kV，13kV局部放电等级20pc以下，耐压130kV。铝管母线是密封和隔离的，外壳的地电位为零。具有：1：均匀电场分布，2：控制电位限制电场，3：避免绝缘表面局部放电，4：漏电流和充电电流，5：防止危险接触电压，铝管浴电绝缘性强。绝缘材料具有高耐热系数。铝管母线的主要绝缘材料由聚四氟乙烯制成，可在-2500°C至+250°C的环境温度下工作。优异的电气和化学稳定性，低介电损耗，阻燃性，耐老化性，使用寿命超过40年。该设计使用的最高温升高达90°C，正常的正常额定电流低于600°C。卓越的抗振性能铝管母线直接固定在钢架上，消除了混凝土支架，墙壁衬套和支柱绝缘子，抗振性强。不受环境干扰和高可靠性。铝管母线各相密封屏蔽，内部无冷凝，外部潮湿，灰尘，异物，运行可靠性高，无接地或外部短路故障。相反，矩形母线暴露在环境中，与人，小动物和其他物体的意外接触可能导致接地和短路，这对安全操作无用。减少维护工作。母线结构简单，清晰，易于安装。只要安装可靠，几乎不需要维护。可以根据测试操作期间的母线要求执行耐压测试，由于主绝缘材料由PTFE绝缘材料制成，因此可以确保绝缘，并且某些单元可以根据移动电缆进行预防性测试。6kV母线由铝管制成。6kV开关设备由金属铠装可拆卸开关设备，型号KYN28A-12和ZN73真空断路器（带永磁操作机构）制成。输入开关设备额定电流为2500A，开断电流为31.5kA，母线开关设备额定电流为2000A，开断电流为31.5kA。出口，使用变化，电容柜额定电流630A，开断电流20kA。变压器柜配有JDZX9-6B型电压互感器和氧化锌避雷器。5.4并联电容器装置根据“电力系统电压无功功率技术指南”：并联电容器件的电容和分组按照局部补偿原理设定，电压调节方便，无谐振；根据“并联电容器装置设计规范”：如果没有设计计算条件，则可以根据变压器容量的10％-30％确定电容器的装机容量。该变电站的补偿电容器采用组密集欠补偿方法，容量根据主变容量的15％配置。一组自跟踪无功功率补偿器连接到6kVI和II部分母线，每个母线的容量为3000kvar。电容器组根据300kvar，600kvar，900kvar，1200kvar进行分级，使用浸入式电容器，每个电容器具有6％的电抗器。两组自动跟踪无功补偿装置安装在不同的电容器室中。

6继电保护6.1变压器气体保护变压器油箱的常见故障是由于绕组匝数或层间绝缘损坏导致的短路，或由于高压绕组对地绝缘损坏导致的单相接地。如果短路匝数较短或电路由于电弧电阻而短路，则变压器差动保护装置或接地保护装置可以消耗较少的电流，并且保护装置可能不工作。然而，如果在电流互感器箱中发生任何故障，则由于短路电流和短路点电弧，变压器和其他绝缘材料被热分解以产生气体，因气体相对较轻，它从燃料箱流到油枕的顶部，并且在严重的情况下，当强油流和空气被引向油枕的顶部时，油迅速膨胀并由大量气体产生。此时，通过使用该燃料箱内部故障特征改变反应气体可以实现的保护装置称为气体保护。图6-1瓦斯保护原理图及展开图气体保护的主要优点是：可以适应快速操作，高灵敏度，易于布线和安装，以及变压器箱中的各种类型的故障。特别是，如果线圈短路的匝数很小，则故障电路的电流可能很大，并且过热可能很严重。但是，外部电源的响应性变化很小，此时敏感的差动保护可能不起作用。因此，气体保护对于消除这些缺陷特别重要。此外，气体保护是防止内部变压器故障的主要保护之一，因为改进的气体继电器具有稳定的操作性能和高可能性。气体保护的缺点在于它不能反映套管和变压器箱外部的断路器之间的连接中的故障。因此，它不能用作防止变压器的各种故障的唯一保护，并且此外保护装置在操作期间的正确操作速度还不令人满意。6.2变压器的差动保护变压器差动保护主要用于防止变压器，外壳和引线中的各种短路故障。其基本工作原理与输电线路和发电机的差动保护相同。保护的原理接线图如图所示。变压器两侧装设有电流互感器1LH和2LH，按循环电流法接线。若变压器高压侧是采用户外多由式DW型断路器时，纵差保护的电流互感器应选用该断路器1DL在母线侧的套管电流互感器，其保护范围1DL和2DL之间的变压器高、低压绕组、套管及引出线和高压侧断路器。保护动作后，瞬时将变压器两侧断路器1DL和2DL断开。图6-2变压器纵差保护单线原理图6.3差动保护的整定计算变压器差动保护主要用于反映变压器绕组，引线和套管的各种短路故障，是变压器的主要保护。根据避免浪涌电流的方法，可以根据不同的工作原理实现变压器差动继电器。在本文中，我们使用短线继电器作为变压器的差动保护。6.3.1额定参数的计算表6-1变压器额定参数名称变压器各侧数值额定电压（kV）额定电流（A）互感器变比二次回路额定电流差动保护臂中的电流（A）由计算结果可知，13.8kV侧差动保护臂中的电流为最大，故选13.8kV侧为计算的基本侧。6.3.2整定计算（1）避免外部短路时的最大不平衡电流（6-1）在公式中，=1.3是可靠性因素；——外部最大短路电流的周期分量；——由非周期性组件引起的错误为1；——电流互感器的相同系数为0.5；——电流互感器可承受0.1的较大相对误差；——由于变压器分接电压调整的变化引起的相对误差为0.05；——继电器设置的相对误差从计算的转数变为0.05。（2）在变压器空转并且外部短路已被移除后电压恢复时的先前浪涌电流：（6-2）式中，可靠性因子是1.3；对于变压器额定电流，请使用低压额定电流6275A。以8157.5A作为设定电流。即：6.3.3基本侧操作线圈编号的计算式中，接线系数取1。互感器变比取200。工作线圈匝数为：选用基本侧整定工作线圈匝数：=1差动线圈整定匝数为1。6.3.4非基本侧线圈匝数计算所选平衡线圈的固定绕组数：非基本侧工作线圈绕组：

7防雷保护7.1变电所防雷概述闪电产生的大气过电压会对电气设备和建筑物造成严重损坏。因此，在变电站和高压输电线路中，必须采取有效的防雷措施，以确保电气设备的安全。运行经验表明，现有变电站采用的防雷措施是可靠的。但是，由于电气设备的雷电参数和冲击放电特性是统计的，因此防雷措施是相对的而非绝对的。变电站的雷击损坏主要来自两侧：一个是安装在室外变电站中的建筑物，结构或设备，强雷电冲击电流在释放到地面时会造成机械和热损伤。另一种是雷击产生的高压电波沿着输电线路侵入变电站，使主电气设备穿透地面并燃烧。因此，对于直接雷击，变电站通常由避雷针或避雷针保护。避雷器主要位于变电站，以保护沿轨道进入变电站的雷电侵入波。变电所防雷保护具有以下特点：（1）直接防雷主要基于避雷针。（2）当连接到架空输电线路时，输电线路的过电压波传播到变电站并对电气设备构成威胁。因此，防止过电压波的主要手段是避雷器。（3）采取措施防止过电压。主要电气设备安装在变电站内，一旦损坏，就会给人们的生活和生产带来巨大损失。另一方面，修理这些装置是困难的，耗时且昂贵的，并且导致系统本身的显着经济损失。（4）为充分利用变电站防雷装置的保护功能，变电站应有适当的接地系统。7.2避雷针的选择避雷器是专门设计用于限制过电压的电气设备，并且基本上是与受保护的电气设备并联的放电。当施加的电压超过一定幅度时，避雷器首先放电，这限制了过电压并保护其他电气设备。目前，氧化锌避雷器通常用于新建或技术改造的变电站。一种防止大气压过电压，电力变压器等电气设备的运行过电压和事故过电压的保护装置。与阀式避雷器相比，氧化锌避雷器具有残压低，无空转，流量大，性能稳定，动作迅速的优点。避雷器的组成原理如下。1.在配电装置的每个母线上安装避雷器。2.避雷器是否应安装在旁路母线上，应根据旁路母线工作时是否满足避雷器与被保护设备的电气距离来确定。3.避雷器需要安装在330kV或更高的变压器和并联电抗器上。此外，它应尽可能靠近设备主体放置。4.如果从420kV或更低的变压器到避雷器的电气距离超过允许值，则应在变压器附近增加一对避雷器。5.绕组变压器的低压侧的一相上安装避雷器。（1）选用220kV侧避雷器1.根据额定电压，220KV系统的最大电压为230kV，相对地电压为230/=132.8kV，避雷器相对地电压，避雷器额定电压为204kV。2.根据个连续工作电压，220KV系统的相电压为132.8kV，氧化锌避雷器的连续工作电压为152kV，大于132.8kV。3.选择标称放电电流220KV氧化锌避雷器的标称放电电流为10A。4.雷电冲击剩余电压选择为220kV额定雷电冲击内部击穿电压为786kV，并计算雷电避雷器标称放电电流引起的雷电冲击残余电压（5.7）氧化锌避雷器的雷电冲击电流的残余电压（峰值）选择为532kV。⑤在陡峭的浪涌电流下，220kV变压器设备内部绝缘破坏雷电冲击耐受电压为882kV，计算出陡峭浪涌电流下的残余电压（5.8）陡峭浪涌电流下的残余压力（峰值）选择为596kV。⑥在涌入电流下，220kV变压器线路终端工作电压的工作电压试验电压为550kV，计算变压器220kV侧工作冲击电流下的剩余电压（5.9）所选工作脉冲电流下的峰值残余电压为454kV。⑦基于上述计算和确认，Y10WF-204/532避雷器YH10WZ1-204/532的型号选择如下：Y—金属氧化物H—复合避雷器，10—8us/20us波形标称放电电流：10kA，W—没有差距Z—陶瓷式204—避雷器额定电压532—残压，标称放电电流为10KA时的残余压力为532或更低参数如下：使用地点：220kV系统，裙数：58，爬电距离（cm/KV）：2.5，避雷器额定电压（kV）：204，避雷器连续工作电压（kV）：152，DC1m或更高（kV）：296;标准放电电流时的最大残余压力峰值（kV）（8/20μs）：532;运行冲击时的最大残余压力峰值（kV）（30/60μs）：454;陡坡下的最大残余电压峰值（kV）：596;2ms方波电流幅度（A）：800。（2）选择结果在这个设计中，220kVI和II型母线使用南杨风水避雷器Y10WF-204/532避雷器。1号和2号主变220kV侧采用M10的W-204/532型明甸社（郑州）电气工程有限公司66kVI，II段母线，1号和2号主变压器66kV侧用明电社（郑州）电气工程有限公司Y10WF-100/260S型避雷器。66kV中性点采用大连蓝色电动避雷器HY5WZ-72/186避雷器。10kVI和II部分的母线和插座使用宜宾电子元件厂的HY5WZ-17/45避雷器。7.3防雷接地接地是指通过导体将接地的金属物体或节点保持在等电位的电路中，并且根据其功能可以分为三类：工作接地：根据电力系统正常运行的需要设定接地，所需的接地电阻值约为0.5-10。保护接地：虽然电源系统可以在没有这种接地的情况下正常运行，但电气设备的金属外壳接地是为了人身安全。即使发生故障也能正常工作，所需的接地电阻范围为1到10。防雷接地：用于平稳地释放雷电流到地面，以减少由此产生的过电压，其性质似乎介于前两个接地之间。它看起来像一个工作场所。作为保护人身安全的有力工具，它只能在故障情况下工作，并且还有类似保护性接地的东西，通常在1到30个电阻范围内。该站涉及“交流过压保护与隔离协调”，“交流接地”，“国家电网公司18项主要传输安全措施”等国家标准。将防雷带连接到220kVGIS屋顶和110kVGIS屋顶，直接连接到主接地网，同时使用避雷针和独立避雷针共同防雷，避免直接雷击。氧化锌避雷器安装在主电压互感器和主电压互感器的主电源上，以防止雷电进入波浪。变电站为大型接地短路电流系统，整个站内接地装置主网接地电阻为0.5，垂直接地体为直径50mm的镀锌钢管，水平接地体为60×6镀锌扁钢。所有电气设备的外壳，结构和接地导体均由2x40x4扁钢制成。

8总结本文利用通过原始数据分析和短路计算得到的理论知识，学习变电站电气主接线方案的选择，主要电气设备的选择。主要变压器数量，容量和型号选择以及各种保护决策。确定电厂的最终电气主接线方案，完成变电站的初步设计。我们将详细解释数字变电站对数字变电站的继电保护的影响。通过对比和总结，得出了传统保护方案和系统保护方案等两种继电保护方案的优缺点。需要指出的是，传统的保护