电气工程及其自动化毕业论文-工厂110kV变电站的设计

-1-1引言1.1课题的背景及研究的意义伴随着中国逐渐建设到了一个富裕的国家，我们的国民经济也得到了极大的发展，而我们的社会和经济发展都需要有对我们的支持，因为我们知道，电力是一种洁净的能源，它有着许多其他能源所不具备的稳定、可调、利用率高等优势，所以，自我们发现了电力之后，我们的社会的发展就逐渐走向了电气化，我们对电能的用量也在不断地增加，我们的用电量就像是一个国家和地区的一个晴雨表，在这段时间里发挥着非常关键的影响。当前，电能的类型以化石能源、太阳能、风电、煤炭等多种一次能源为主，向二次能源转化。在能源合理开发、运输、分配及消费过程中，电力发挥着独特的功能，而变电站是分配电能的一个重要地方，它在我国的国民经济中占有非常关键的地位。伴随着经济和电网负载的不断增加，电力变压器面临着越来越多的不确定的危险，如果出现了问题，将会给电网的安全和稳定性带来很大的威胁。所以，要强化变电站的设计，推动其规范化的发展，这对保证当地的经济发展有着很大的作用。按照修水县的发展策略，近年来，修水县积极引进外资，吸引了大批的大客户进入工业区安装，随着人民群众的生活质量不断提高，修水县的电气化程度也不断提高，近年来，相继投入运行的变电所，其出线间距都已经达到饱和，有些变电所出现了超负荷、超负荷等情况，为了更好地为修水县的社会发展提供更多的110伏何市变电所，这对解决一些地方的超负荷问题有着非常重大的作用。1.2本文主要研究内容论文重点介绍了110kV变电站的设计，包括变电站系统的设计，站址的选择，一次系统的设计，二次系统的设计；其中，论文从修水县地区电力系统目前所面临的问题和工程需要出发，着重阐述了建立一座变电站的必要性；着重对两种站点的选择进行了比较，得出了最佳站点位置，并对其进行了详细的规划；在论文的中，对主变、110kV、35kV及10kV的电力设备进行了选型，并利用电流法及短路法对其进行了校核，从而保证了设计的正确性；主要是对这座变电站二次系统展开了详细的描述，并提出了二次系统的设计方案和基本的原则，对整篇文章进行了归纳，并对110千伏变电站的将来发展展开了预测。

2110千伏何市变电站站址工程设计2.1站址选择过程概述河市110

kV新变电所的选点，是在九江供电公司、修水县供电公司和县有关部门的多次磋商和配合下，由修水县有关部门按照有关计划，由九江供电公司确定的。修水县的几个有关人士再次进行了现场调查，确认了此事。通过对现有110kV变电所的施工情况进行对比，确定了河市镇火石砖工厂、黄沙镇秀通路旁黄沙桥旁的马家坞车站两个施工情况良好的施工地点。对各备选站点，由专门的技术力量进行调查，汇总后上报到修州水县，并由有关单位出具确认信。2.1.1火石砖厂站址火石砖工厂遗址坐落在九江修水县河市镇的何家嘴村，是火石砖工厂遗址。位于和市镇南部的修水县。图2.1火石砖厂站址进站道路状况该站点的地形主要是建筑用地，地形比较平缓，总体上的高低落差不大。该站点的地表高度在190.3-210.0米（黄海）之间，初步估算的地表平坦高度为191.0/191.5（高于GIS/Am）高于100年一遇（174.5米），且不受积水的干扰。该站点的土地面积为0.539/0.729(10/94)ha（亩）.该站点的总体积为0.1886(0.1387)/0.4668（0.3153万）立方米，总体体积较小。车站东边的进站公路全长71/78公里，该车站属于前火石砖工厂，从北到南的比较开放，出入状况整体为110kV线朝西的出线，35

kV线朝西的出口为美东的标准。没有主要的建筑物被摧毁。2.1.2黄沙站址该站选址在九江修水县黄沙镇，在修通线上的黄沙桥旁的凤冠山。位于黄沙镇的修水县北部。在变电所的东北部有一条快速通道。车站西部距离S227水泥路大约100公尺。一条路。站点地形以低海拔森林为主。该站点的地表高度为197.4219.2m（黄海），其地表高度超过50年一次的洪涝(174.5m)，其地表高度超过了50年一次的洪涝。该地区的土地总面积为0.9264英亩。该车站的土方总工程为：基坑33,336方，回填3495方，该车站的土方数量很多。进入公路从车站西边的S227国道向进站区的北边延伸，从车站西边向进站方向延伸。进入公路大约有130公尺长。该站点用地类型以修水县国土空间布局为准，但也有一部分属于国家对其进行了调控的基本耕地类型。东，西，北三面较为开放，符合出入的需求。计划向北延伸110KV线，向东延伸35KV线。不破坏大的建筑物。该站点的110kV变电所符合修水县的土地利用计划。2.2送电线路及导线截面2.2.1路径选择原则在规划与证明过程中，确定了规划的最优路线，并确定了规划的最优路线。（1）将城市与农村的总体规划与城市的整体布局相统一；（2）回避居民点，将拆除的住房数量控制在最小范围内；（3）为工程和运行营造有利的环境；（4）避免出现微风场和不良的地质场；（5）加大对生态的维护力度，降低森林采伐量，控制土壤侵蚀；（6）将自己的路线与其他路线的配合进行综合考量，确保路线的合理化。在此基础上，结合当地实际情况，进行优化的道路规划。2.2.2送电线路路径架空传输线因其处于户外，经常遭受冰、风、温度、雨雪、污染等恶劣气候环境的破坏。在进行这一点的规划时，必须对其进行全面地分析。防锈性能。原叶氏线T型连接点的高架桥，在叶家山到T型连接点的原叶氏线上进行了改建。还有，南城那边的T型接触器，切断电源。导线为JL/G1A-300/40型钢芯铝纤，接地为24根OPGW电缆，镀锌层为JLB20A-80。由两塘变线向东南方隆起，形成岩石化的隆起。导线为JL/G1A-300/40型钢芯铝纤，接地为24根OPGW电缆，镀锌层为JLB20A-80。按照河市110

kV变电所的体系计划和布局，110

kV变电所将向北延伸，未来将有4条线路、2条线路，目前将有2条线路。下面是：图2.2何市变110KV构架出线示意图2.2.2.1线路路径方案（何市站址）（1）220kV叶家山变至何市变线路原叶氏线T型连接点的高架桥，在叶家山到T型连接点的原叶氏线上进行了改建。还有，南城那边的T型接触器，切断电源。导线为JL/G1A-300/40型钢芯铝纤，接地为24根OPGW电缆，镀锌层为JLB20A-80。路线一：叶氏1-23号线路改建后，与25号线路相连，往西南方走，经过善利园，新五里，到湘竹，再穿过高速公路，往西南方走，经过五坑口，车从田，南山墩，徐家凹，到河市镇，再到河市边上。其中，改建铁路7.1km，新建铁路37.9

km。路线二：将1号到29号线路进行改建，在29号线路的西南方修建T型线路，通过马图岭，石屏山，绕开矿山及黄沙镇的规划范围，通过铁卢坑，大源里，穿越高速，到达河市镇，到达河市。其中，已完成9.5km的改建和35.7km的新改建。表2.1主要经济指标表2.2本工程冰区划分结果路径方案对比分析：通过以上表格的比较可以看出，无论从投资、建设还是运营角度来看，路径1都要好于路径2，因此我们建议选择路径1。表2.3本工程与通用造价对比分析注：上表所取的是在2014年的总成本中的1A3部件的指标，1A3部件的主要数据包括：单路、线材LGJ-300/40、地线JLB20A-100、冰厚10

mm、设计风速27

m/s。从上表中我们可以看到，在这个工程中，该工程的铁塔的钢材指数要高于总造价指数的2.55

t/km，而现浇混凝土指数则要高于总造价指数的32.21m3/km。叶家山变电站—和市变电站110

kV输电线项目为该项目，其投资总额为1A3，为110

kV输电线项目。该项目的总投资为三千五百七十八万元，建设成本为二千三百八十五万元，比较高。最重要的理由是：(1)该项目的拉力塔和角塔造价较正常造价高29.79%，塔身钢材较正常造价多257.84

t。(2)与普通费用相比，基本费用提高了2128.84m3o(3)新增的土石方数量20203.67m3.与控制线比较：该项目总投资为35780,000元，每km每km的总成本为795100元，低于全国成本控制线（每km820,000元）的全国平均成本。（2）UOkV良塘变至何市变线路由两塘变线向东南方隆起，形成岩石化的隆起。导线为JL/G1A-300/40型钢芯铝纤，接地为24根OPGW电缆，镀锌层为JLB20A-80。（详细说明）路线一：从两塘110千伏输电线往东南方走，经过神岭，到车田岩，再经过金盆利，再经过渡口，南山码头，到塘岙，到河市变电站。新步伐道有二十四点三千米长。两塘变电所从西北走向，经过下马湾线，经过规划区域，至戴隆里，再从东南方行经解洲，成北窝，华岭，乌背龙，唐高，至河市变电所。新步伐道有二十八点七千米长。表2.4主要经济指标表2.5本工程冰区划分结果路径方案对比分析：通过以上表格的比较可以看出，无论从投资、建设还是运营角度来看，路径1都要好于路径2，因此我们建议选择路径1。注：以上表格使用了1A3模块在2014年度费用中的指数，1A3模块的关键参数如下：单路线路为LGJ—300/40、地线为JLB20A-100、10毫米厚度、27米/秒的冰层厚度、27米/秒。如上表所示：该工程中，铁塔的钢材和现浇砼的用量分别超过了2.09

t/km和29.11m3/km。叶家山变电站—和市变电站110

kV输电线项目为该项目，其投资总额为1A3，为110

kV输电线项目。本工程的建设资金为一千八百六十万元人民币，一千八百八十万元人民币，一千八百八十八万元人民币。最重要的理由是：(1)与普通铁塔相比，张角铁塔的比例提高了20.19%，铁塔所需的钢铁重量提高了128.108

t。(2)与普通费用相比，基本费用相应地提高了1074.3m3o(3)16155.758米3的额外的工程量将其与控制线进行比较分析：该项目的总投资为1860万元，每km的总成本为76.5400元，不超出全国电力系统的成本控制线（820,000元/km）。2.2.2.2线路路径方案（黄沙站址）（1） 220kV叶家山变至何市变线路原叶氏线T型连接点的高架桥，在叶家山到T型连接点的原叶氏线上进行了改建。还有，南城那边的T型接触器，切断电源。导线为JL/G1A-300/40型钢芯铝纤，接地为24根OPGW电缆，镀锌层为JLB20A-80。（详细说明）路线一：叶氏1-23号线路改建，于25号线路上接通后，往西南方走，经过善里园，新五里至祥竹县，再下高速公路，往西南方走，经过白羊窝，到黄沙镇的何氏卞，再下到董源。其中，改建铁路7.1km，新建铁路26.8

km。线路二：叶氏1-29号线路改建，在29号线路的西南方建设一条T形线路，通过马兔岭，石屏山，通过上善苑，到达和石镇，和石边。目前已完成9.5km的改建，新增22.6km的改建。通过比较可以看出，在投资、建设和运维方面，道路1要比道路2更好，所以我们建议道路。（2） 110kV良塘变至何市变线路由两塘变线向东南方隆起，形成岩石化的隆起。导线为JL/G1A-300/40型钢芯铝纤，接地为24根OPGW电缆，镀锌层为JLB20A-80。（详细说明）线路一：由110kV两塘变电所出发，往南开到居然灵山，上了高速公路，到了新武利，到了下百羊乡，往东走到了东园，往南开到了和市变电所。这条新步伐道有16.5千米长。线路二：由110kV两塘变电所线路，由南往北，通过五电所，到下百羊所，再往东，到东园，再往南，到河市变电所。这条新步伐道有16.7千米长。路线图比较性分析：从总体上看，无论从投资、建设还是运营角度来看，都要好于路径二，因此建议选择第一条。2.2.2.3线路走廊图图2.3线路廊道图出线图2.2.2.4通道清理(1)林地该工程的线路主要是山区和丘陵地带。实地考察发现，该工程未途经大规模的森林、国家森林公园、国家森林公园、省级森林公园、自然森林公园等。森林地带的森林资源，基本上都是私人土地。工程路线上的森林面积以国有生态补偿林为主，并以人工经济为主。以松树、冷杉及灌丛为主。当前，该地区的林木高度仅为12公尺。为了节约成本，同时又能有效地维护生态安全，这条线路在高海拔地区通过茂密的森林地带进行施工。(2)农田该工程的建设中，有一段新的塔架基础是在一片耕地上，种植的农作物主要是水稻、油菜和棉花，在建设过程中需要征求有关方面的意见。2.2.3导线截面选取2.2.3.1按经济电流密度分析输电线路的断面形状与输电费用有很大关系。电力输送费用中，线路设备折旧费用、线路维护费用、线路电力损失等是电力输送费用的重要组成部分。所以，在选取电缆横断面时，必须以经济的电流强度为优先考虑。按照河市HOkV变电站的长远规划，主变的尺寸是3X40MVA，从电力的主要连接形势来看，使用的是一条单母线，从长远来看，HOkV的线路应该是90

MVA（三个40

MVA的主变，75%的负载都是40MVA）用I=S/(gu)=451.8

A，可以得到导体回路中的持续操作电流。按照以下的计算方程：S=I/j,（S表示线路横断面，P表示传输的总能力，U表示的是额定电压，j表示的是经济电流密度，由于线路的特性，在将其作为任城变预荷后，将其取为j=0.85

A/mm2）表2.6经济电流密度选择表三个主要变位均未作同步全载的设计，因此，在选取LGJ-300型电线的时候，应以其最大的经济容量为目标。2.2.3.2按载流量校验按照规程，在环境温度为25℃，最大容许温度为70℃时，应将带铁心的铝丝的真实负载速率计算在内。以单回线路最大可能地输送负载容量为120000

kVA（在N-2故障时，剩余线路可承担变电站70%80%的负载）为依据，从上面的计算可以看出，最大允许电流单回路线导线I=S/(73

xU)=602.5

A,LGJ-300线材经过35校正后为656.5

A，可以达到长期允许载流量的要求。通过对本次项目的接续体系设计和配线分析，确定了本次项目采用LGJ-300型叶氏110

kV配变原有配线进行了改造。在此基础上，结合已有的高压电网导线类型，《九江供电区电网“十三五”规划》的要求，新建线路的长度，从电网的发展角度出发，提出了110

kV此次并网时，新建线路的建设方案。导线段为LGJ—300系列。2.3站址方案结论（1）从系统角度来看：何市站址它可以比较接近修水县城南面的35

kV变电站的负中心，这样可以更容易地与周围的35

kV电网相连，从而可以更好地缩短修水变电站35

kV的供电直径，并与地方的电力系统进行对接。另外，由于和石电厂位于靠近上丰，因此可以更加方便地将南部的水力发电纳入到水力发电体系中（现在，和石双港电厂与宜丰电网相连）；本次35

kv电网与山口变电站、郭成变电站和黄沙变电站相连接，有效地克服了35kv供电半径大，供电线路单一的难题；10

KV段距离新加的负载区域较近；在此期间，35、10

kV电网具有比较好的经济效果。黄沙站址河市变电所的低电压端可以直接向黄沙镇供电，完全可以取代黄沙35

kV变电所。35

kV区域范围大，单发电力；本次工程中35

kV输电线路将架设5个（芦塘变电站，皇岗变电站，郭成变电站，山口变电站，大坪电厂）；10

KV距离新建的负载地区太过遥远；35

kV输电工程中，变电所和线路部分的投资都很大。因此，考虑到赫市35

kV变电所的供电半径，合理布局，有利于电网的长期发展，建议将赫市站设在该变电所的位置上。(2)进出线条件两个站点在地势及交叉点上都是相同的。其中，黄沙站位于靠近黄沙镇的位置，和石站位置比较好。经过全面的考量，建议和石车站。(3)站址的征地、拆迁赔偿情况何市站址用地面积为0.539(GIS/AIS)/0.729(10.94)ha（亩）.该站点的土石量为：基坑（回）0.1886(0.1387)/0.4668(0.3153)/(GIS/AIS)/0.4668(0.3153)m（基坑），该站点的土石量的平均值。该站原位为火石窑，在其围墙外侧修建320/380m(0.8×0.8

m)的截流沟，并与该站外部排水系统连通。土地上有一份被拆除的赔偿，土地上有一份被建设的土地。对于一些属于基础耕地的，经有关部门批准进行修改。车站外围将新修建一条95/115公尺、2.0公尺的走道，并与入口公路连接。黄沙站址该地区的土地总面积为0.9264英亩。车站场地的土方总量为：挖掘三千三百三十六公尺，回填三千四百九十四公尺。工程建设中的工程量很大。在场壁外侧新修一条(O.8

XO.8

Ni)350m，并与场壁外侧的排水系统相连接。车站将进行局部的搬迁。该站点的一部分是工程用地，另一部分是基本耕地。规则。站点的门户。在车站外围修建了一条165公尺、2.0公尺的步行街，并与入口公路连接。(4)水文气象地质条件两个站点的水情、气候基本一致，但站点位于50年一遇的高水位以上，不需要考虑防汛积水的问题。舟山台位于50年来最大洪峰以下。两个台址均有较好的地壳结构，没有断裂穿越台址，台址均为6级。两个站点及其周围没有采矿活动；地面上没有发现任何文物，遗址，遗迹，以及化石。(5)进站道路和交通运输条件和氏火石砖厂位于镇上的一条公路旁。大宗货物可以通过铁路和铁路进行运送，也可以通过道路运送。现场有两个桥梁在施工现场进行了改造，施工现场的通行情况比较正常。该车站位于S227国道旁，主要货物可以通过铁路和铁路两种方式进行运输。不需要加强桥梁，但运输状况良好。（6）外接电源该工程的供电站与市区火石砖工厂之间的距离为50米左右，与原来的10

kV火石砖工厂线路相连。在黄沙站的站点位置，与10

kV老年公寓平台2线接驳，距离大约150米；（7）站址环境两个备用站点都是具有代表性的乡镇（村庄），具有良好的生态系统。（8）通信干扰站点位置位于外乡乡镇南部，没有通信问题。这两个地点都能达到需求。（9）两站址施工、供排水、环境、水土保护情况还算不错，符合条件。相对于河市火石砖工厂的土地而言，该两块土地更加适宜于该工程的选址。（10）1程投资比较尽管河市供电公司的总投资额要高于黄沙供电公司的总投资额为1377亿元，但是今后河市供电公司的10

kV供电公司的供电公司将更靠近其10kV供电公司。在黄沙车站，土地面积要远远大于和石车站。根据该工程对修水县和市镇的整体规划，远期的达标条件以及工程的投资情况，提出了2个可供选择的车站选址，即：市区火石砖工厂原址。

3110千伏何市变电站电气一次方案设计3.1电气主接线设计3.1.1电气主接线设计要求电力干线的主要作用是进行电力干线的接收与配电。电网中主要线路的设计好坏，关系到电网运行的安全与经济。电力总线路的设计原理有：电力供应的可靠性：电力供应的可靠性是电力供应的首要条件。出现失效时，要尽量减少损耗。在此基础上，要确保电网的基本电源、频率和电压质量能够满足任意一种接线形式的需求，并在尽量减少开关数量的情况下，达到最大的可靠度。经济方面的需求：为了节省空间和节省空间，电力主要线路的选用尽量采用适当的布局方式。与此同时，还应该将一次设备的使用情况进行考量，从而将对装备的投资进行缩减，在进行设计的时候，还应该对后续的运营和维修进行考量，按照需要，尽量将后期的维修费用降到最小，并最终选取出一个具有最大综合费用的型号。灵活性需求：在进行变电站主变维修的时候，如何能够方便灵活地进行切换，达到对调度运行模式的需求，并且能够确保N-1状态下不会发生负载，切换灵活，并且能够进行最小的步骤，就可以完成该任务，并且要与将来的计划相联系，预先为将来的扩充创造有利的环境。3.1.2电气主接线设计方案电力总线路以GB50059-2011《35

kV~110

kV变电站设计规范》为依据，按照《九江电网“十三五”规划》中有关电力总线路的设计原理、标准以及有关的技术规定，并结合赫市110

kV变电所建设的环境条件，提出了河市110

kV变电所的电力总线路的基本原理建议目前110

kv为2台，35kv为3台，10kv为6台，长期4台，主变3台，6台，10kv为30台。3.2电气设备选择与校验3.2.1主变压器选择在电力系统中，主变压器是电力系统中最为关键的一部分，其作用是进行电能的输送和变换。因此，降低主变得无序断电是非常必要的。在此基础上，对两台主变或两台主变中的任意一台进行了常规的大修。在主变的情况下，可以将负荷损耗降到最低。(1)主变容量选择在电网的设计中，当主便出现故障或进行大修时，应遵循负载分类的原理，确保全部一次、二次负载均不掉电，并确保整个负载的70%以上。在对变电所周围的负载发展进行预估时，应当选取在今后5~15年内的负载成长要求，从整个变电所寿命的观点出发，尽量减少今后的运营和维修费用。110

kV变电所的首要问题是要注意已有的种类要尽量减少，在全供电区内的变电所只有2-3种。根据以下公式来计算最大的变压器负荷：(3-1)这里K泛指全部负荷的并发因数，Pi指第i个电源负荷(2)主变台数选择在设计中，要根据所处地点及负载情况，合理地选取主变电所的数量。在一些较大的变电所中，必须确保主次负载均为零。而在正常情况下，变电所得负载最小可移除70%以上。确保有N-1个主变，通常有2个主变。从电力系统的长远发展角度来看，可采用3座主变电站。在电力系统中，根据电网运行的特点，提出了一种基于电网运行方式的电网主变电所布线次序。在选择变电所能力时，通常采用下列计算公式：(3-2)Sn为该变压器的电容值(3)主变型式选择在选用中，要从相数、绕组、接线组及散热方法等方面进行考虑。1)变压器相数选择在选取变电所时，要考虑到变电所所占用的空间，损耗，投资，运输等条件。对于330kv及之下的变电所，由于其交通状况普遍较为宽松，因此从经济性上来看，选择了三相变电所。500

kV及更高等级的变电所，由于普通公路交通不便，所以通常都是先将其送至现场，然后再在厂家进行装配。因该项目是一座110

kV的变电所，故选用三相变电所。2)变压器绕组数选择根据规则，若有三种电压要求，三侧电力通过主便达到变压器容量的15%以上，可以考虑使用三绕组变压器，从成本的角度来看，三绕组变压器比双绕组变压器要低。考虑到运行维护的工作量，三绕组的变压器比两个双绕的要好很多，所以结合工程的具体条件，选择了三绕组的变压器。3）变压器型式选择变压器按其种类可分为分裂式变压器、自耦变压器和一般变压器.A.分体型变压器主要用于200

MW及更高等级的电站的生产用。与常规的变换器比较，分裂型变换器具有更好的抗故障能力。其中一个线圈失效后，其他线圈仍然可以工作。上述优势，但其不足之处在于分割式变压器的费用较高。B.自耦式变送器通常适合于大负荷和互联网络中的变送器的电源。该装置的设计功率比其设计功率小，具有体积小，成本低，效率高等优点。柔性，一次、二次间可采用磁性联结，也可采用电联结；但是，低阻抗型和高容量型的自耦合变换器在电网中的应用，给电网运行带来了很大的威胁，而且，自耦合变换器与其接触界面的特殊性使得其在一定程度上增加了保护的复杂性。所以，本工程中没有采用自耦合的变压器。C.相对于自耦式、劈裂式等，一般型的变压器在成本上相对较低，且能够较好地适应电网运行时对电网稳定性和稳定性的需要。由于其适用面较宽，因此在该工程中采用了通用的变压器。（4） 主变连接组别选择在实际应用中，因主、辅两条线路的相互影响，使得两条线路的相位变化规律不尽相同。所以，有必要采用一种标识的方式，来决定是否有可能使电网中的电源并联接在一起。针对当前我国电力供应的特性，通用的标准线路有YN,ynO,dll和YN,ynO,y0两种方式。（5） 变压器冷却方式选择按规范要求，目前采用的主要制冷方法有：油浸自冷、油浸空气冷、强迫油循环空气冷、强迫先导油循环空气冷、强迫油循环水冷、强迫先导油循环水冷。用于35

KV,31500千瓦及更低的低功率变压器，或用于50000千瓦110KV的变压器；空气式油浸冷却通常用于35110

kV，容量为12500千伏，A63000千瓦的变压器；220

KV和40000千瓦或更低功率的变频器；220

kV及更高电压等级的电厂，通常采用油循环水冷方式；强迫油循环空气冷却和强迫油循环水冷却通常用于110

kv及75000

kv或220

kv及1220000

kv或330

kv及5000

kv的主要变压器。总之，在该方案中，使用了一种新型的油浸自冷型变压器。表3.1主变选择结果表3.2.2站用变及照明选择（1）站用电接线方案建议使用两个装置。在建设过程中，用作建设中的变电所供电。在工程结束后，将变压器移走，使其保持原状。与第二变电所连接，为增加电网的稳定性，采取了一种单母线连接的方法。（2）站用电负荷计算站点的站内供电是从10

kV开始的，站变是按照全站的计算负载来选择的，其能力为2*100

kVA。（3）站用电配置两个主变送器的功率均为100

kVA，可以连接到10

kVI段的母线上，也可以连接到10kVI段的建设电力（10kvi）。采用母线供电，在发生交流电源失效时，可作紧急照明之用。在使用过程中，将DC供电断开，使DC供电，从而使系统恢复到原来的工作状况。意外灯光失灵。1号变电所、2号变电所各连接10

kV

I段母线，10

kV砖厂线为建设供电。3.2.3110kV电气设备选型电力装置的热稳定值为40kA，而动态稳定值为100kA，其热稳定值为40kA。千伏电气设备选择三相共盒型千伏电气设备。表3.2110千伏电渠设备选型表3.2.410kV电气设备选型(1)高压开关柜选择选择可移动的铠装开关箱时，五个防护设备必须带有一个带有电荷的显示设备，并具备强迫锁紧的作用。箱体开关为真空断路器，干式变流器，交流无间隙的ZnO避雷器，干式变流器。通过对其进行的跳闸分析，得出了如下的结论。表3.310kV高压柜内主要电气设备选择结果表注：其中电容器柜真空断路器需具有开断电容电流能力。(2)10kV并联电容器装置选择对并联电容的选择要有一定的规范，并对其组合采用不带强力保险丝的真空开关。电容室外断路器采用10

kV断路器。(3)10kV消弧线圈及接地变装置选择由于河市电网及河市镇等地的电力系统均采用主变方式供电，因此今后10

kV馈线数量将很大，且由于采用了大量的电力电缆，使得该地区的电力系统容量增大。本次项目采用架空线，电缆线构成10

kV配电网络的条件。其中，架空线78.85公里，电缆线0.5公里.根据规范的规定，10

kV输电线路的电容值为3.4A。线路，电缆在10A,30A的规定的限度内，不需要在本年度内设置整个消弧线圈的接地设备。(4)10kV并联电抗器选择并联反应器的补偿是由一组6Mvaro型6Mvaro型非受控设备组成的室外三同调反应器组成的。(5)站内导体选择1)以现场实测的运行情况为依据，选用符合规范的装置，并对装置的动态温度稳定性进行检验。2)10

kV输出线的载流值应大于输入线的载流值；3)10

kV容量型线缆在最大浪涌工况下，其技术指标不能低于要求。(6)良塘llOkV变电站间隔配置情况增加的部分电力设施有以下几种：1)ll0kV开关：带有弹性操作装置的LW25-126/3150-40

kA；2)断路器：采用电力驱动的断路器和电力驱动的断路器GW4-126(ID)W/2000A-40k和GW4D-126(ID)W/2000A-40kA和GW4D-126(ID)W/2000A-40kA；3)2×600A,5A,10P30,0.5P30,0.2P30,0.2P30,2×600,5秒安培；4)变流器：TYD-110A/3-0.01W3,0.5/3

P,110/73/0.1/73/0.1/0.1；5)电容器：具有在线监控功能的Y10W-102/266

W型电容器（A相位）。3.3电气计算3.3.1潮流计算（1）潮流计算的方法功率流算法是电力系统最基础的算法。文中所使用的算法，是以BPA模型为基础，针对电力系统的静态安全性和稳定性进行分析的。主要用来检验潮流网络的工作模式以及网络的构造强度能否达到所需的标准。从这一点上可以看出该建筑的布局和设计是否合理。双PA的功率因数分析法，牛顿-拉夫森法及修正牛顿-拉夫森法是目前最常用的一种算法。在求解过程中，通常先将PQ分解器的结果替换为初始值，再利用牛顿-拉夫森方法对其进行迭代求取，从而达到快速、收敛的目的。（2）潮流计算结果对夏大，夏小，东大，东小四个模型进行了修水县流域的总流量的模拟。在常规运行方式下（两塘—河市线为后备运行）的电力系统中，总的功率可以达到电网品质指标，且功率分配较为均衡，说明电网的拓扑构造是合理的。3.3.2短路计算(1)短路电流计算的方法而在电网运行过程中，由于各种原因，造成的危害越来越大，造成的危害也越来越大。在电力系统中，系统的短路电压值是电力系统运行稳定性和热稳定性的一个主要指标。对于每一种类型的失效，依据失效的严重性，选取最坏的失效形式。在此基础上，对所述的电力装置和所述的电力装置的安全性和稳定性进行了判定。目前常用的短路电流方法有两种：一种是单位值方法，另一种是额定值方法。目前在电力电子设备中普遍存在的一些问题没有被充分地反映出来，例如，三相电网的平衡、三相电网的平衡、电动机的磁场饱和等。《导体和电器选择设计技术规定》的要求，以DL/T2018为准。用下述方式来确定每一次的短路电流的单位数值：(3-3)（3-4） (3-5)在这个公式中，U*代表的是一个单位值的电压，代表的是一个系统的阻抗电容，Ik*代表的是一个系统的跳闸电流，Ib代表的是一个系统的标准电流，Sb代表的是一个参考电容，Ub代表的是一个参考电压。(2)短路电流计算的结果在对该装置进行故障分析时，要结合装置投入运行以来515年左右的发展状况来确定该装置的选择是否合理。叶家山220

KV变电所现有变电所150+120

MVA两套。通过对和市变电所进行的分析，得出了和市变电所的故障电流符合规范中的各项指标，说明了选择该变电所的故障装置是正确的。3.4变电站总平面布置变电所的配电设备结构的选择。在变电所站台上设置4米宽度的环状车道，与变电所入口公路相连。围墙内部占地三千三百六十六平方米。3.5防雷与接地系统设计实测资料表明，该水库的起始水头和稳定水头分别为2.306.00米和2.306.00米。和市新线输电项目的地面电阻率，在实地测试中为432.6

dm，接地网络采用传统的方式，包括横向接地结构、纵向接地结构。该系统采用的是《交流电气装置的接地设计规范》（GB50065-2011）中的一种新型的地线，其横向用60mm×8

mm的扁钢制而成，纵向用L50*50*5mm的角钢制，基地线的接地电阻应满足以下的规定：按照叶家山220

kV变电站110

kV三相相间的跳闸电流是7.77

kA，而接地跳闸电流310是10.53

kA，经过对变电站的接地跳闸电流是4.26

kA，接地电阻是整个站不应该超过0.5

Q，并且考虑到变电站面积小，土壤电阻率高33，所以在变电站的四周布置了4个深度20m的接地井，以作为二次接地。提出了一种新的主要接地网铺设方式，提出了一种新的布地线铺设方式，并提出了一种新的布地线铺设方式。它是一种以横向接地体为主要接地线，纵向接地线作为辅助的复合型接地线。地面栅格的外部边缘是闭合的。

4110千伏何市变电站电气二次设计4.1变电站二次系统设计原则在进行变电站二次系统的设计时，要遵守有关方针Ke[38]的要求，同时要对电力设备和网络结构的特征进行充分的考量，同时还要对电力系统中有可能出现的失效和后果进行充分的分析。既要满足可靠性、选择性、敏感性和灵活性等要求，又要充分考虑到未来电网发展的需求，并参考国际和国内的实践，对电网进行全面的调节。可靠是指继电保护能够正常工作，并且没有发生故障；选择性是指在继电器本身故障的情况下，继电器可以选择性地断开被断开的电器。跨越式消除故障装置；灵敏度是指继电保护装置能够敏感地切断在该保护区域中的错误，通常需要灵敏度系数达到相关的标准[penalty]。快速反应是在保证安全可靠运行的前提下，在保证安全可靠运行的前提下，用最小化的方法消除了故障。4.2继电保护及安全装置4.2.1系统继电保护配置方案(1)本期接入方案2回线，一回与110

kV叶氏线相连，与叶家山变压器相连（自武宁220

kV变电所投入运行以来，该线路与武宁220

kV变电所相连，为两条路线的220

kV变电所相连），另一回与良塘变电所相连的110

kV变电所，另一回与110kV变电所相连。线路保护状态1)220kV叶家山变电站现状(a)原来的110kV（叶嘉山南市）叶氏线不带OPGW光纤电缆。河市变电站将建设2条光纤，分别连接叶家山变电站和两塘变电站。(b)由于原来110

kV配网中的光差动保护器不能满足“六统一”的需要，现已进行了替换。110kV输电线路两端（和市变电所一侧）的光差动保护器类型应相同。2)两塘变电所是一座智能化的变电所，其110

kV变电所的电气保护及测量控制设备必须达到智能化的标准。是一家由国电电力南京自动控制公司生产的一体化后端生产企业。(a)扩充时间区间防护结构车站是一个智能化的变电所。在这段时间内，将增加1个高电压间隔，1个分段间隔，1个PT间隔。该保护性模式符合和氏变化的一侧。1台保护和测控设备，1台在千伏区间内安装了断路器。3)和石变电所110

kV线的保护装置九江河市HOkV变电所HOkV输出线路2条线路，各线路具有完整的主干、备用保护以及与之配套的测量控制系统。1线光差计测量与控制设备，2线光差计测量与控制设备，110

kV线处理级切换设备1+1线一台电仪表+2线二台电仪表。在HOkV输电线的户外，各配有一台HOkV输电线的综合接线设备，采用智能接线设备。4）分段保护配置方案在井筒保护中，建议使用“直采直跳”，并使用保护测控一体化设备。该110

kV配电线路为一条母线，分节接地。在目前的情况下，推荐安装110

kV备用电源。分段电闸按照系统的要求，要求系统具有自注入的能力，并采用了网络挖掘、网络跳跃等方式来完成。二次预制室有一组区段保护的测量控制设备+备用的自动切换设备+工艺层集中式的一组一幕。4.2.2故障录波配置方案利用完全组态的消息解析器进行了故障记录。暂态记录仪具有128路的数字交流电流和512路的开关。每个过程级都设定了发送消息，有关规则满足规范的要求。4.3电力系统调度自动化4.3.1远动系统九江地测局已建立了一种能够与变电所生产的各种装置相连接的SCADA/EMS管理体系。（1）调度关系河市高压线变电所是九江供电公司下属的一座大型变电所，由九江供电公司管理。（2）远动信息配置原则运动的资讯内容应该符合有关的调度器终端及变电所的遥测中心的资讯需求。依据当前的建筑大小来考量运动的幅度，并依照最后的尺度来设定站控级的装置。4.3.2二次系统安全防护方案二次回路采用的防护措施应满足国家电力监督管理局第五条及国家电力监督管理局第四条规定。4.4变电站通信系统设计本次通信工程分为三个子项目：光通信设备；两塘至河市110

kV输电线OPGW工程；叶家山至河市110

kV输电线OPGW工程。1、良塘110

kV变电所-河石110

kV变电所110

kV变电所，24芯OPGW-90光纤电缆在该工程中铺设，全长45.8

km。2、该项目拟在叶家山220

kV变电所-赫市110

kV变电所-110kV变电所-110

kV变电线上铺设24根OPGW-90光纤，总长度23.04

km。3、为赫市110

kV变电站配置一台局域网SDH622M光学传送装置，在赫市110

kV变电站与叶家山220

kV变电站之间建立SDH622M光学传送装置，并在梁塘110

kV变电站之间建立SDH622M光学传送装置。在赫市110

kV变电所及九江变电所分别安装1台接地PCM，并在赫市变电所及九江变电所间建立了PCM线路。4、在叶家山变电所增设一台SDH622M光学面板，使用与原有装置相配套的L-4.1光学组件作为光学组件的界面。良塘变电所增设一台SDH622M光学面板，其光学组件的界面使用需要与原有装置相配合的L-4.1。5、和市的llO

kV变电所安装与九江供电的数字通信网相连的数字通信网访问路由器及开关。4.5变电站自动化系统设计4.5.1变电站三层两网体系构建按照IEC61850（DL/T860）的建议，修水县电力公司二次电网应满足的要求，按照配电网的要求，以此为基础，建立了“三层两网”，即站控层、区间层与过程层、站控层与过程层之间的网络，并在此基础上进行了系统的数据交换。图4.1三层两网示意图4.5.2变电站三层架构（1） 站控层设备按照《标准》Q/GDW678-2011的规定，站点控制层的基本结构是：a)设置两个监测主机；b)对集成的程序（IntegratedApplicationServer）进行设置。c)将两个信息通信网关设置在I区域中。d)将一个资料通信网络关闭在II区域中。e)第三/第四区域设置一组数据通信网关组。（2） 间隔层设备该装置采用多套设备构成，实现了现场监测的全过程。110

kv电压等级的线路或区段采用保护测控装置，并配备与之配套的测控装置、故障录波装置及母线测控装置，以满足不同电压等级的线路或区段的需要。特殊的结构可以符合相关规定。表4.1间隔层设备配置表（3）过程层设备按照国网办公室基本建设[2013]3号的规定：110

kV智慧变电所在现场按一定的间距进行布局，并与并联装置的智慧终端进行整合；220kv及更高等级的变电所，其配有单独的母线及智能接线端。4.5.3变电站两网架构（1）站控层网络站点控制级按照最后的尺度进行分配，而中间级则按照目前的尺度进行分配，构成了一个整体的网络结构。1)所述开关光学端口结构：A.站控级中央开关：根据最后的尺寸进行两个开关的设置。B.空隙层：设置2台交换机（llokV及主变量空隙层交换机）。C.35

kv段：目前安装一个开关柜，以后再增设一个开关柜。D.10千伏范围：目前已安装2台交换机，今后再增设1台交换机。E.2号区域中心交换机：1组.2）数量配置方案表4.2站控层、间隔层交换机配置表（2）过程层网络开关光学端口结构：A.工艺层中央交换机：设置1台中央交换机，每个110

KV节距连接一台中央交换机。B.110kV线：两条线各配一台交换机，本次工程一共配一台交换机。主变间距：每个主变配置1块开关板，本次为1块开关板。4.6直流系统设计4.6.1系统组成该变电所是一种由各种类型的中央监测装置组成的交流-DC混合体系。所包含的装备，主要有不间断电源、交直流转换系统、电力监控装置等，并利用通信协议来实现系统互联。图4.2系统构成示意图4.6.2直流负荷统计及蓄电池容量等取值计算依据在变电所中，按照《电力工程直流电源系统设计技术规范》DL/T5044-2014[44]，对变电所中的DC负载进行了数据分析，并进行了蓄电池的容量的计算。根据《电力工程直流系统设计技术规范》的附件B.1.1中的规定，对蓄电池的数量进行了确定，并根据附件B.2.1.2中的规定对蓄电池的体积进行了确定。如附件C.1.1中所述的器件的计算，以及所述的充电器的电路板和器件的选择，以及按照《电力工程直流系统设计技术规范》中所列的频率切换功率的组件的结构和数目来选择。4.6.3其他二次系统这个工程配备了水计的采集机。主变高压、中、低压侧配有0.5

S的智能型数码电能计，并在主控制台上进行中央控制。该无网关型的电力计费设备采用一只电度表构成，并具备断开电压定时的功能。该仪表是0.5S级别的三相四线制多用途智能仪表，3x57.7/100V,5A(1-6A)，规格为：在110

kV的各相线上，各配置2支0.5S的智能型水表；在主变高压侧，高压侧，低压侧各设1只0.5S型的智能电能表，共计3只，采用柜型布局；未在35KV/10KV的线间设置测距装置。一次性变电所（车站变电所），在交流屏幕上安装一次性变电所。对测量柜一侧的线路、主变、电容和接地变压器进行测量，并经综合保护和测量控制设备将测量结果上传到站控层次，由电力收集设备进行收集。站控层采用电气接口进行通信。4.6.4高级应用当前的高等申请还有待于提高。网站高层的应用软件是按照一步一步实现的原理来进行的。在进行构造的时候，应该注意到在进行扩充时难以进行确认，其他的高层程序可以参考这些指导方针来执行。

5总结与展望5.1工作总结论文的第一部分对电力系统中的变电所进行了分析，提出了电力系统中变电所的概念，并对其进行了分析。其次对九江修水县河市变电所的功能进行了介