第一篇：110KV變電站設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文

文獻(xiàn)綜述

重 慶 理 工 大 學(xué)

文

獻(xiàn)

綜

述

二級學(xué)院

電子信息與自動化 班

級

110070403 學(xué)生姓名

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110kV變電站設(shè)計(jì)

劉鴻瑞

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越全面和系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對于電能的性能要求也越發(fā)的高，因此對于供電設(shè)計(jì)有了更高的要求。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。這就要求變電站的設(shè)計(jì)必須安全，可靠，經(jīng)濟(jì)。當(dāng)今世界的變電站設(shè)計(jì)趨于簡單化和智能化，所以變電所的設(shè)計(jì)也主要是電氣主接線的選擇，短路計(jì)算和繼電保護(hù)的配置選擇為主。在對110KV變電站進(jìn)行智能化的設(shè)計(jì)的同時(shí)，也能保證可靠的供電質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：變電站，電氣主接線，短路計(jì)算，繼電保護(hù)，智能化

Abstract：With the rapid development of economy, the design of the power supply system is more and more comprehensive and system, and factory electricity consumption is growing fast.The performance requirements of the electricity are increasingly high Therefore there are higher requirements for power supply design.Substation is an important part of power system, contacting power plants and users of the intermediate links, and it plays the role transformation and distribution of electricity.This requires that a substation design must be safe, reliable and economic.Substation design in today's world tends to simplify and intelligent, so the substation design is mainly based on the main electrical wiring configuration options, short circuit calculations and relay selection.While intelligently designing the 110KV substation, we can also to ensure reliable quality of power supplies.Key words: Substation, Main electrical wiring, Short-circuit calculation, relay selection, intelligent.74 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文

文獻(xiàn)綜述 引言

我國電力工業(yè)的水平正在逐步提高，許多變電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了集中控制和計(jì)算機(jī)監(jiān)控，所有電力工業(yè)都在努力降低成本，使用新設(shè)備，采用新技術(shù)。目前國內(nèi)外的110KV 變電站都在一定程度上擁有了自動化系統(tǒng)，而未來的發(fā)展趨勢應(yīng)該是向智能化，網(wǎng)絡(luò)化，測量、溫度、保護(hù)和控制為一體化發(fā)展。另一方面，隨著競爭越發(fā)激烈，變電站對于地區(qū)性電能分配技術(shù)的要求也越來越高。因此，我國必須在變電站設(shè)計(jì)中注重這個(gè)技術(shù)方面的頂尖，才能在這場改革中占有一席之地。通過這次設(shè)計(jì)，能使我們對所學(xué)的理論知識有一個(gè)全面的全新的認(rèn)知和補(bǔ)充，也是對我們理論知識的一次實(shí)踐。了解當(dāng)前的發(fā)展趨勢，學(xué)會去選擇合適的方法或者新穎的方法來完成設(shè)計(jì)，是我們的一次成長，一次收獲。智能化變電站

在設(shè)計(jì)變電站的當(dāng)前趨勢下，智能化已經(jīng)成了主流。在變電站自動化領(lǐng)域中,智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn),以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，使變電站所有信息的采集、傳輸實(shí)現(xiàn)全智能化處理提供了理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。2.1 技術(shù)特征

(1)各類數(shù)據(jù)從源頭實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，真正實(shí)現(xiàn)信息集成、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)共享。在電流、電壓的采集環(huán)節(jié)采用智能化電氣測量系統(tǒng)，打破了常規(guī)變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)、故障錄波、量測與計(jì)量等幾乎都是功能單

一、相互獨(dú)立的裝置的模式。

(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，數(shù)字化電氣量監(jiān)測系統(tǒng)具有體積小、重量輕等特點(diǎn)，可以有效地集成在智能開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)中，按變電站機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行功能優(yōu)化組合和設(shè)備布置。對一、二次設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一建模，資源采用全局統(tǒng)一命名規(guī)則，變電站內(nèi)及變電站與控制中心之間實(shí)現(xiàn)了無縫通信，從而簡化系統(tǒng)維護(hù)、配置和工程實(shí)施。2.2 智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能化變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)

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絡(luò)化的二次設(shè)備；在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次，根據(jù)IEC6185A通信協(xié)議草案定義，這三個(gè)層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。2.3 發(fā)展中的主要問題

國外已有一定的成熟經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)的大專院校、科研院所以及有關(guān)廠家都投入了相當(dāng)?shù)娜肆M(jìn)行開發(fā)研究，并且在某些方面取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。但歸納起來，目前主要存在的問題是:(1)研究開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強(qiáng)，比如智能化電器的研究至少存在機(jī)、電、光三個(gè)專業(yè)協(xié)同攻關(guān)；

(2)材料器件方面的缺陷及改進(jìn)；

(3)試驗(yàn)設(shè)備、測試方法、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，特別是EMC(電磁干擾與兼容)控制與試驗(yàn)還是薄弱環(huán)節(jié)。

國內(nèi)已有數(shù)個(gè)智能化變電站順利投運(yùn)，運(yùn)行時(shí)間最長的已近兩年，總的來看設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，各類數(shù)據(jù)采集、傳輸無誤，保護(hù)和自動裝置動作正常，說明智能化變電站的技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際中已初步通過實(shí)踐的檢驗(yàn)，滿足了安全、穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行要求。但智能化變電站應(yīng)用發(fā)展中遇到的主要問題，還有待進(jìn)一步深入研究和解決。電氣主接線的選擇和設(shè)計(jì)

3.1 電氣主接線簡介

變電站的電氣主接線包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和避雷器等電氣設(shè)備，是電氣部分的主干。通常稱為變電所一次接線。這是一個(gè)龐大的工程，在我看來，不僅要了解母線，電氣設(shè)備，接線方式，而且還要與具體環(huán)境聯(lián)系起來，例如設(shè)計(jì)要求中提到的溫度和海拔等因素。這些都是課本中學(xué)的不多的，因此我們必須自己通過查閱各種文獻(xiàn)和現(xiàn)有的理論指導(dǎo)來逐步完成。目前的電氣主接線技術(shù)主要是集中在解決主變壓器的選擇，其他設(shè)備相對而言，較為簡單。主變的選擇要考慮容量問題，容量問題又必須考慮到負(fù)荷。母線的接線方式選擇也很重要，通常都會有好幾個(gè)方案供選擇，需要逐個(gè)分析，我們不能盲目選擇，只有在具體情況下選取最適合的。

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3.2 電氣主接線的方案選擇 3.2.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)要求

對于電氣主接線方案的選定，有以下幾個(gè)要求點(diǎn)去進(jìn)行選?。?/p>

1、供電可靠性。主接線的設(shè)計(jì)必須滿足：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，停電范圍小，恢復(fù)供電快。

2、經(jīng)濟(jì)性。在滿足供電可靠和安全的前提下，盡量節(jié)省投資和減少占地面積。

3、簡化性。變電站自動化，無人控制是必然的發(fā)展趨勢，簡化主接線可以為此提供方便。

4、適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時(shí)期內(nèi)沒有預(yù)計(jì)到的負(fù)荷水平變化；改變運(yùn)行方式時(shí)操作簡便，恢復(fù)供電快。

電氣主接線方案的選定對變電所電氣設(shè)備的選擇，現(xiàn)場布置，保護(hù)和控制所采取的方式，運(yùn)行可靠性等都有直接影響。因此，選擇優(yōu)化的電氣主接線方式，具有重大的意義。

3.2.2 電氣主接線的方案比較

按照設(shè)計(jì)參考規(guī)定，在110KV配電裝置中，當(dāng)出線為2回路時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過4回路時(shí)，一般采用分段單母線接線。方案一：單母線接線方式

接線簡單，清新。操作方便，投資少便于擴(kuò)建。母線或隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，連接在母線的所有回路必須停止工作。檢修任一電源或線路的斷路器時(shí)，該回路必須停止工作。當(dāng)母線或母線上的隔離開關(guān)發(fā)生短路，以及斷路器在繼電保護(hù)的作用下都會自動斷開，因而造成全部停電。方案二：單母線分段接線方式

當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線供電，不致使重要用戶停電，可提高供電可靠性和靈活性。方案三：雙母線接線

運(yùn)行方式靈活，可靠，便于事故處理和擴(kuò)建。通過兩組母線的隔離開關(guān)倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于停電，一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電。隔離開關(guān)倒

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換工作容易引起電器誤操作。配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性較差。

綜上，110KV必須要考慮供電可靠性，所以選擇雙母線接線方式。短路計(jì)算和繼電保護(hù)

4.1 短路計(jì)算 4.1.1 短路計(jì)算的意義

短路有以下幾種：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單項(xiàng)短路（接地）。三相短路是對稱短路，此時(shí)三相電流和三相電壓仍是對稱的，只是三相電流特別大。除三相短路之外的都是非對稱短路，每相的電流和電壓不相同。

電力系統(tǒng)不可避免會發(fā)生短路故障，威脅著電網(wǎng)的正常運(yùn)行，也有可能損壞電氣設(shè)備。因此，在設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選用繼電保護(hù)，確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。而且在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能可靠地工作，這都需要進(jìn)行短路電流計(jì)算。通常用三相短路電流。4.1.2 短路電流計(jì)算

計(jì)算可以采用有名值和標(biāo)幺值兩種方法，遇到變量多或者數(shù)字大時(shí)，一般采用標(biāo)幺值。計(jì)算時(shí)，需要將各電壓等級的電氣元件參數(shù)都?xì)w算到同一電壓等級，歸算也有兩種方法，一種是將有名值進(jìn)行歸算然后進(jìn)行標(biāo)幺值計(jì)算，另一種是直接對基準(zhǔn)值進(jìn)行歸算，再求出各基準(zhǔn)值對應(yīng)的標(biāo)幺值。計(jì)算過程中需要對變壓器、發(fā)電機(jī)、電抗器、線路等進(jìn)行電抗值計(jì)算和歸算?6?。

4.2 繼電保護(hù)

完成了短路計(jì)算后，就是對繼電保護(hù)的配置選擇?3?。繼電保護(hù)的四個(gè)特性：可靠性，選擇性，靈敏性，速動性。斷路器和隔離開關(guān)，是比較常用的配置，對于型號的選擇查看設(shè)計(jì)規(guī)范就可以得到。在本次設(shè)計(jì)中，我主要針對主變和線路進(jìn)行保護(hù)選擇及部分相應(yīng)整定計(jì)算。變壓器的保護(hù)配置通常采用瓦斯保護(hù)和縱差動保護(hù)作為主保護(hù)，其中瓦斯保護(hù)僅對于是油箱內(nèi)的故障保護(hù)。容量為800KV以上的油浸式變壓器，78 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文

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都可以裝設(shè)瓦斯保護(hù)。一般情況，除了主保護(hù)以外，還可以輔助使用過電流保護(hù)、零序電流保護(hù)或者過負(fù)荷保護(hù)作為后備保護(hù)。結(jié)論

110KV變電站設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，包括了很多方面，電氣主接線的設(shè)計(jì)，短路計(jì)算和繼電保護(hù)的整定，電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，還有一些其他的應(yīng)用。110KV等級的電氣主接線還是采取單母線分段和雙母線較多。因此我在這次設(shè)計(jì)過程中，主要是通過幾種方案的比較來選擇適合的即可。在變電站設(shè)計(jì)中，變壓器是首先要進(jìn)行確定的，一般為了確保供電可靠性，會采用雙變壓器。

通過這次設(shè)計(jì)，可以考察理論知識，也可以對專業(yè)知識起到實(shí)踐作用，拓寬知識面，增強(qiáng)工程觀念。在變電站的設(shè)計(jì)過程中，逐步提高動手解決問題的能力。參考文獻(xiàn)

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第二篇：變電站設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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摘要：隨著工業(yè)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配置。降壓變電所正朝著高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。

關(guān)鍵字：發(fā)展 變電站 高效 穩(wěn)定 重要作用

本課題來源及研究的目的和意義

我國的變電站發(fā)展，至今為止，大約可以分為二個(gè)階段：第一個(gè)階段80年代末，我國的電網(wǎng)相當(dāng)薄弱，南北電網(wǎng)處于分割狀態(tài)，供需矛盾非常突出，隨時(shí)都會拉閘限電；第二階段，90年代中期，隨著綜合自動化變電站的建立，從35KV變電所到110KV甚至500KV的綜合自動化變電站建立投用，我國的電力事業(yè)發(fā)生明顯變化。

近年來，電網(wǎng)日益堅(jiān)強(qiáng)，科技不斷進(jìn)步，變電站有著飛速的發(fā)展，變電站實(shí)現(xiàn)集控化已成為變電站的一種發(fā)展趨勢。近年來，各國均對變電站的設(shè)計(jì)及使用技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，離高效穩(wěn)定節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)逐漸縮小距離。

現(xiàn)在是跨世紀(jì)的時(shí)代，科技的發(fā)展使變電站設(shè)備的科技含量也越來越高，新型的、多功能的變電站設(shè)備也相繼出現(xiàn)。如沈陽昊誠ZB-F系列箱式變，體積僅為國產(chǎn)常規(guī)箱式變的1/3～1/5；安全性高，產(chǎn)品無裸露帶電部分，為全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu)，完全能達(dá)到零觸電事故；防滲漏、防腐蝕。河北電力設(shè)備廠生產(chǎn)的10～110kV箱式變，設(shè)有“四遙”可無人值守。VFI(Vacuum Fault Interrupter Transformer)美式箱式變也以其獨(dú)到的優(yōu)勢擠身于中國市場，如：最大容量可達(dá)10000kVA，可用手動或電動操作，并進(jìn)而與SCADA系統(tǒng)結(jié)合，使技術(shù)逐步升級。

此外，近年來, 計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)在電力建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛, 變電站自動化技術(shù)也已經(jīng)達(dá)到一定的水平, 隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟, 以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用, 勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響, 全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)也即將出現(xiàn)。

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)的第一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中的優(yōu)先發(fā)展重點(diǎn)。作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)力和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力行業(yè)對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會進(jìn)步起到重要作用。與社會經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展有著十分密切的關(guān)系，它不僅是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略大問題，而且與人們的日常生活、社會穩(wěn)定密切相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電的需求量不斷擴(kuò)大，電力銷售市場的擴(kuò)大又刺激了整個(gè)電力生產(chǎn)的發(fā)展。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和能源經(jīng)濟(jì)利用的需要，變電站的設(shè)計(jì)在逐步向經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的方向發(fā)展。迄今為止，變電所的更新設(shè)計(jì)在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)與人類生活密不可分的行業(yè)。優(yōu)良更新的設(shè)計(jì)不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化、高效化、組合化等當(dāng)代先進(jìn)設(shè)計(jì)思想,又符合節(jié)約有效利用資源的原則,更適合當(dāng)代社會發(fā)展的要求。所以是今后電力技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

變電站的發(fā)展現(xiàn)狀

變電站自動化技術(shù)經(jīng)過10 多年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一定的水平, 在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù), 實(shí)現(xiàn)無人值班, 而且在220kV 及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用綜合自動化新技術(shù), 從而提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平, 增強(qiáng)了輸配電的可能性, 降低了變電站建設(shè)的總造價(jià)。隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用, 勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響, 全數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。

數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展中的主要問題：數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的研究目前處于基礎(chǔ)階段, 主要集中在過程層方面, 諸如智能化開關(guān)設(shè)備、光電互感器、狀態(tài)檢測等技術(shù)與設(shè)備的研究開發(fā)。目前存在的主要問題是: ①研究開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強(qiáng), 比如智能化電器的研究至少存在機(jī)、電、光三個(gè)專業(yè)協(xié)同攻關(guān)。②材料器件方面的缺陷及改進(jìn)。③試驗(yàn)設(shè)備、測試方法、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn), 特別是EMC(電磁干擾與兼容)控制與試驗(yàn)還是薄弱環(huán)節(jié)。

我國電力工業(yè)自動化水平正在逐年提高。20 MW及以上大型機(jī)組以采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，許多變電所以裝設(shè)微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)，有些已實(shí)現(xiàn)無人值班，電力系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動化。迄今，我國電力工業(yè)已進(jìn)入了大機(jī)組，大電廠，大電力系統(tǒng)，高電壓和高自動化的新階段。我國在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人值班,而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動化新技術(shù),從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平,增強(qiáng)了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性,降低了變電站建設(shè)的總造價(jià),這已經(jīng)成為不爭的事實(shí),也是目前變電站建設(shè)的主要模式.綜合自動化的系統(tǒng)性要求極強(qiáng),特別是結(jié)合了全站的操作防誤系統(tǒng),要求變電站建設(shè)一期工程越齊越好,而這在高電壓等級的變電站建設(shè)中幾乎是不可能的；擴(kuò)建工程的操作防誤閉鎖邏輯實(shí)際驗(yàn)證困難,特別是牽涉到母線類的；一次設(shè)備電動操作全部受控于監(jiān)控系統(tǒng).監(jiān)控系統(tǒng)的誤動出口必須絕對禁止,對IO設(shè)備的運(yùn)行可靠性要求很高；這是目前國內(nèi)外在變電所設(shè)計(jì)中所面臨的問題與挑戰(zhàn)。變電所綜合自動化已成為當(dāng)前變電所設(shè)計(jì)應(yīng)用中的熱門課題和發(fā)展的必然趨勢。

在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，配電自動化系統(tǒng)受到了廣泛的重視，國外的配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動化、饋線分段開關(guān)測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)方抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS），其功能已多達(dá)140余種。從國外配電自動化系統(tǒng)采用的通信方式看，尚沒有一種通信技術(shù)可以很好地滿足于配電系統(tǒng)自動化所有層次的需要。在一個(gè)配電自動化系統(tǒng)內(nèi)，往往由多種通信技術(shù)組合成綜合的通信系統(tǒng)，各個(gè)層次按實(shí)際需要采用合適的通信方式。

研究內(nèi)容

變電站設(shè)計(jì)主要根據(jù)用電的要求電壓等級來選擇合理的變壓器和母線的設(shè)置，來實(shí)現(xiàn)變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，通過變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。主要解決的問題有：

1、變壓器的選擇

2、母線的選擇

3、短路電流的計(jì)算

4、繼電保護(hù)裝置的選擇

5、隔離開關(guān)、斷路器的選擇

6、避雷裝置的選擇

7、輸電線的選擇

8、電流電壓互感器的選型

9、一次接線圖、二次接線圖的繪制

對專變電站設(shè)計(jì)，可以了解變電所在變換和分配電能中的作用：可靠地保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)效率，通過變電站的合理設(shè)計(jì)和配置充分發(fā)揮電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。

隨著社會的發(fā)展，科技的不斷提高，眾多技術(shù)逐漸滲透到各個(gè)行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務(wù)，如何充分利用這些高科技在電氣行業(yè)中，使之更好的為我們服務(wù)，這還需要電氣行業(yè)人員不斷的努力，開拓創(chuàng)新。

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外文文獻(xiàn)

General Requirements to Construction of Substation

Substations are a vital element in a power supply system of industrial enterprises．They serve to receive，convert and distribute electric energy.Depending on power and purpose ,the substations are divided into central distribution substations for a voltage of 110-500kV;main step-down substations for110-220/6-10-35kV;deep entrance substations for 110-330/6-10Kv;distribution substations for 6-10Kv;shop transformer substations for 6-10/0.38-0.66kV.At the main step-down substations, the energy received from the power source is transformed from 110-220kV usually to 6-10kV(sometimes 35kV)which is distributed among substations of the enterprise and is fed to high-voltage services.Central distribution substations receive energy from power systems and distribute it(without or with partial transformation)via aerial and cable lines of deep entrances at a voltage of 110-220kV over the enterprise territory.Central distribution substation differs from the main distribution substation in a higher power and in that bulk of its power is at a voltage of 110-220kV;it features simplified switching circuits at primary voltage;it is fed from the power to an individual object or region.Low-and medium-power shop substations transform energy from 6-10kV to a secondary voltage of 380/220 or 660/380.Step-up transformer substations are used at power plants for transformation of energy produced by the generators to a higher voltage which decreases losses at a long-distance transmission.Converter substations are intended to convert AC to DC(sometimes vice versa)and to convert energy of one frequency to another.Converter substations with semiconductor rectifiers are convert energy of one frequency to another.Converter substations with semiconductor rectifiers are most economic.Distribution substations for 6-10kV are fed primarily from main distribution substations(sometimes from central distribution substations).With a system of dividing substations for 110-220kV, the functions of a switch-gear are accomplished by switch-gears for 6-10kV at deep entrance substations.Depending on location of substations their switch-gear may be outdoor or indoor.The feed and output lines at 6-10kV substations are mainly of the cable type.at 35-220kV substations of the aerial type.When erecting and wiring the substations ,major attention is given to reliable and economic power supply of a given production.Substations are erected by industrial methods with the use of large blocks and assemblies prepared at the site shops of electric engineering organizations and factories of electrical engineering industry.Substations are usually designed for operation without continuous attendance of the duty personnel but with the use of elementary automatic and signaling devices.When constructing the structural part of a substation.it is advisable to use light-weight industrial structures and elements(panels ,floors ,etc.)made of bent sections.These elements are pre-made outside the erection zone and are only assembled at site.This considerably cuts the terms and cost of construction.Basic circuitry concepts of substations are chosen when designing a powersupply system of the enterprise.Substations feature primary voltage entrances.transformers and output cable lines or current conductors of secondary voltage.Substations are mounted from equipment and elements described below.The number of possible combinations of equipment and elements is very great.Whenelaborating a substation circuitry ,it is necessary to strive for maximum simplification and minimizing the number of switching devices.Such substations are more reliable and economic.Circuitry is simplified by using automatic reclosure or automatic change over to reserve facility which allows rapid and faultless redundancy of individual elements and using equipment.When designing transformer substations of industrial enterprises for all voltages , the following basic considerations are taken into account: 1.Preferable employment of a single-bus system with using two-bus systems only to ensure a reliable and economic power supply;2.Wide use of unitized constructions and busless substations;3.Substantiated employment of automatics and telemetry;if the substation design does not envisage the use of automatics or telemetry ,the circuitry is so arranged as to allow for adding such equipment in future without excessive investments and re-work.4.Use of simple and cheap devices-isolating switches ,short-circuiting switches ,load-breaking isolators ,fuses ,with due regard for their switching capacity may drastically cut the need for expensive and critical oil ,vacuum ,solenoid and air switches.Substation and switch-gear circuitries are so made that using the equipment of each production line is fed from individual transformers ,assemblies ,the lines to allow their disconnection simultaneously with mechanisms without disrupting operation of adjacent production flows.When elaborating circuitry of a substation, the most vital task is to properly choose and arrange

switching

devices(switches ,isolators ,current limiters ,arresters ,high-voltage fuses).The decision depends on the purpose ,power and significance of the substation.Many years ago, scientists had very vague ideas about electricity.Many of them thought of it as a sort of fluid that flowed through wires as water flows through pipes, but they could not understand what made it flow.Many of them felt that electricity was made up of tiny particles of some kind ,but trying to separate electricity into individual particles baffled them.Then, the great American scientist Millikan, in 1909,astounded the scientific world by actually weighing a single particle of electricity and calculating its electric charge.This was probably one of the most delicate weighing jobs ever done by man,for a single electric particle weighs only about half of a millionth of a pound.To make up a pound it would take more of those particles than there are drops of water in the Atlantic Ocean.They are no strangers to us, these electric particles, for we know them as electrons.When large numbers of electrons break away from their atoms and move through a wire,we describe this action by saying that electricity is flowing through the wire.Yes,the electrical fluid that early scientists talked about is nothing more than electrical flowing along a wire.But how can individual electrons be made to break away from atoms? And how can these free electrons be made to along a wire? The answer to the first question lies in the structure of the atoms themselves.Some atoms are so constructed that they lose electrons easily.An atom of copper, for example ,is continually losing an electron, regaining it(or another electron),and losing it again.A copper atom normally has 29 electrons, arranged in four different orbits about its nucleus.The inside orbit has 2 electrons.The next larger orbit has 8.The third orbit is packed with 18 electrons.And the outside orbit has only one electron.It is this outside electron that the copper atom is continually losing, for it is not very closely tied to the atom.It wanders off, is replaced by another free-roving electron, and then this second electron also wanders away.Consequently,in a copper wire free electrons are floating around in all directions among the copper atoms.Thus, even through the copper wire looks quite motionless to your ordinary eye, there is a great deal of activity going on inside it.If the wire were carrying electricity to an electric light or to some other electrical device, the electrons would not be moving around at random.Instead, many of them would be rushing in the same direction-from one end of the wire to the other.This brings us to the second question.How can free electrons be made to move along a wire? Well ,men have found several ways to do that.One way is chemical.Volta,s voltaic pile,or battery, is a chemical device that makes electricity(or electrons)flow in wires.Another way is magnetic.Faraday and Henry discovered how magnets could be used to make electricity flow in a wire.Magnets

Almost everyone has seen horseshoe magnets-so called because they are shaped like horseshoes.Probably you have experimented with a magnet, and noticed how it will pick up tacks and nails, or other small iron objects.Men have known about magnets for thousands of years.Several thousand years ago, according to legend, a shepherd named Magnes lived on the island of Crete, in the Mediterranean Sea.He had a shepherds crook tipped with iron.One day he found an oddly shaped black stone that stuck to this iron tip.Later, when many other such stones were found, they were called magnets(after Magnets).These were natural magnets.In recent times men have learned how to make magnets out of iron.More important still, they have discovered how to use magnets to push electrons through wires-that is, how to make electricity flow.Before we discuss this, there arecertain characteristics of magnets that we should know about.If a piece of glass is laid on top of a horse-shoes magnet, and if iron filings are then sprink ledon the glass, the filings will arrange themselves into lines.If this same thing is trid with a bar magnet(a horseshoe magnet straightened out),the lines can be seen more easily.These experiments demonstrate what scientists call magnetic lines of force.Magnets, they explain, work through lines of force that ext-end between the two ends of the magnet.But electrons seem to have magnetic lines of force around them, too.This can be proved by sticking a wire through a piece ofcard board, sprinkling iron filings on the cardboard, and connecting a battery to the wire.The filings will tend to form rings around the wire,as a result of the magnetism of the moving electrons(or electricity).So we can see that there is arelationship between moving electrons and magnetism, Magnetism results from the movement of electrons.Of course, electrons are not really flowing in the bar magnet, but they are in motion, circling the nuclei of the iron atoms.However, in the magnet, circling thelined up in such a way that their electrons are circling in the same direction.Perhaps a good comparison might be a great number of boys whirling balls onstrings in a clockwise direction around their heads.變電站建設(shè)的一般要求

變電站(所)在電源系統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)是一個(gè)至關(guān)重要的因素。他們接收,轉(zhuǎn)換和發(fā)送電能。根據(jù)能源和需求,變電站分為中央配電變電站電壓為110-500kV；主要降壓變電所電壓為110-220/6-10-35kV； 深入口變電站為110-330/6-10kV；二次變電站的電壓為6-10Kv；車間變電所電壓為6-10/0.38-0.66kV。在主要的降壓變電所,電源能量轉(zhuǎn)化電壓為110-220kV，通常使用6-10Kv(有時(shí)為35kV變電所)的電壓分配給企業(yè)和被用來滿足高壓服務(wù)。

中央配電變電站從電力系統(tǒng)接收能量并分發(fā)它(不包括或者包括部分變換)給企業(yè)不同區(qū)域，通過空中電纜和地下電纜線路電壓為110-220kV。中央分配變電站站不同于主配電變電它是一個(gè)更強(qiáng)大的電力設(shè)施,它的電壓大部分在110-220kV的電壓。它可以簡化初級電壓、中級電壓或地區(qū)的開關(guān)電路。中低級別變電站改造能量來自6-10kv的電壓,它的二次側(cè)電壓為380/220或660/380。

升壓變壓器變電站用于將電廠產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓升高,從而有效地減少在遠(yuǎn)距離輸電能量的損失轉(zhuǎn)換器變電站的目的是為了將直流轉(zhuǎn)換成交流(有時(shí)相反)和轉(zhuǎn)換成能量時(shí)改變頻率。轉(zhuǎn)換器變電站的能量轉(zhuǎn)換是用半導(dǎo)體整流器來變頻的。帶半導(dǎo)體整流器的轉(zhuǎn)化器變電站是最經(jīng)濟(jì)的。6-10kV的配電變電站主要依據(jù)主配電變電站(有時(shí)依據(jù)中央配電變電站)。110-220kV變電站系統(tǒng)區(qū)域的劃分時(shí)，根據(jù)變電站設(shè)備功能劃分時(shí)是有學(xué)問的，6-10kV的變電站設(shè)備劃分在變電站的入口。

根據(jù)變電站變的位置，電站設(shè)備在可以露天或室內(nèi)。6-10kV變電站的在電纜的類型主要是供給輸出線。在35-220kV變電站空中線路樣式,在變電站架線和接線,主要注重供電生產(chǎn)的可靠和經(jīng)濟(jì)。

用工業(yè)的方式建設(shè)變電站，是使用大量的數(shù)塊和在電氣工程組織和工廠電氣工程等行業(yè)的車間的位置進(jìn)行組裝。變電站通常是專為不連續(xù)操作的責(zé)任人員所設(shè)計(jì),但用的是基本的自動設(shè)備和信號裝置。

當(dāng)建立變電站結(jié)構(gòu)的一部分,應(yīng)當(dāng)采用薄型建造結(jié)構(gòu)以及由彎段組成的組件(板材、地板等)。這些元件是預(yù)先安裝區(qū)外面建造區(qū)域并且只是在這個(gè)位置組裝。這樣可以有效的削減變電所建造成本。

變電站基本電路概念設(shè)計(jì)的選擇,是根據(jù)企業(yè)的供電系統(tǒng)特點(diǎn)得到的。變電站電壓特性主要入口，變壓器和輸出電纜線路導(dǎo)線或當(dāng)前導(dǎo)體的二次電壓.變電站安裝的設(shè)備和元件，設(shè)備和元件的若干種可能的組合是非常好的。當(dāng)闡述了變電站的電路時(shí)爭取切換裝置最大的簡化和數(shù)目的最小化。這樣的變電站更可靠、經(jīng)濟(jì)。電路簡化是采用自動接入或自動轉(zhuǎn)入儲備的方法,允許快速和無錯(cuò)誤的自動接入每一個(gè)元件和使用設(shè)備。當(dāng)設(shè)計(jì)工業(yè)企業(yè)全電壓變電站時(shí),下面的基本因素都要考慮在內(nèi)。1.優(yōu)先使用采用兩編組的單總線系統(tǒng)可以確保可靠的和經(jīng)濟(jì)的供應(yīng)電力。2.配套建設(shè)和變電站廣泛使用。

3.變電站使用自動化并且支持遙測技術(shù);如果變電站的設(shè)計(jì)并不支持使用自動化或遙測、線路安而且不允許添加設(shè)備，確保以后沒有過度投資和返工。

4.使用簡單、便宜的裝置，有絕緣裝置的斷路器、短路開關(guān)、過載保護(hù)隔離器、保險(xiǎn)絲,預(yù)期到他們的交換容量可考慮大幅度削減昂貴的器件需要和臨界油、真空、螺線管和空氣開關(guān)電路使用。變電站和開關(guān)電路,采用這樣的設(shè)備的每個(gè)生產(chǎn)線服從個(gè)體變壓器、裝配、允許他們同時(shí)的斷開而不破壞斷開連接的生產(chǎn)流程的機(jī)制的線條。

變電站的線路的意義,最重要的一點(diǎn)是要妥善安排與選擇轉(zhuǎn)換器件(開關(guān)、隔離者、電流限制器等、避雷器、高低壓熔斷器),這決定了變電站的目的、功能和意義。

很多年以前，科學(xué)家們對電仍只有很模糊的概念。他們之中不少人認(rèn)為電是一種“流體”，這種流體就像水流經(jīng)管道一樣流過導(dǎo)線。但他們并不了解是什么東西使電流動。他們之中的許多人覺得電是有某種極小的微粒構(gòu)成的，但試圖把電分離成單個(gè)的小顆粒他們卻束手無策。

此后，以為偉大的美國科學(xué)家密利坎于1909年，真正地稱出了單個(gè)的電粒子的重量并算出它的電荷而使科學(xué)界震驚不已。這可能是人類做過的最細(xì)致的計(jì)量工作之一，因?yàn)橐粋€(gè)單個(gè)的電粒子的重量僅為一磅的百萬分之一，百萬分之一的一半左右的重量。要合成一磅重需要的電粒子數(shù)將要比大西洋的全部水的水滴數(shù)還要多。

這些電粒子，他們對我們并不陌生，因?yàn)槲覀冎浪麄兙褪请娮?。?dāng)大量電子擺脫原子跑出來并通過導(dǎo)線運(yùn)動時(shí)，我們把這種現(xiàn)象說成是電通過導(dǎo)線“流動”。是的，早先的科學(xué)家所說的電的“流體”只不過是沿著導(dǎo)線流動的電子。

那么，如何能使一些單個(gè)的電子擺脫原子的束縛而跑出來呢？ 而且，又怎樣能使這些自由電子沿導(dǎo)線運(yùn)動呢？

第一個(gè)問題的答案就在于原子本身的結(jié)構(gòu)上。某些原子的結(jié)構(gòu)使他們很容易失去電子。例如，一個(gè)銅原子在正常情況下有29個(gè)電子，它們排列在核子周圍的4個(gè)不同的軌道上。最里層的軌道上有2個(gè)電子。第二層較大的軌道上有8個(gè)電子。第三層軌道上擠滿18個(gè)電子。而外層軌道上只有一個(gè)電子。正是這個(gè)外層電子，銅原子不斷丟掉它，因?yàn)檫@個(gè)電子受原子的約束不那么緊。它忽而游離而去，并被另一游離的電子所替代，然后，這后一個(gè)電子也游離而去。

結(jié)果，在銅導(dǎo)線中自由電子在銅原子之間向四面八方漂浮。所以，盡管對你們的普通的肉眼來說，銅導(dǎo)線看來是完全不動的，但在它內(nèi)部卻不斷地進(jìn)行著大量的活動。

如果導(dǎo)線把電輸送到一盞電燈或者另外某個(gè)電氣設(shè)備那里，這些電子就不會雜亂無章地到處跑來跑去，而是它們中的許多電子將會向一個(gè)方向奔去-從導(dǎo)線的一端奔向另一端。

這就把我們引向第二個(gè)問題，如何才能使自由電子沿導(dǎo)線運(yùn)動呢？好啦，人們已經(jīng)找到幾種方法來做到這一點(diǎn)。一種就是化學(xué)方法。伏特電堆，或者叫電池，就是能使電流在導(dǎo)線中流動的一種化學(xué)裝置。另一種方法就是電磁法。法拉第和亨利發(fā)現(xiàn)了怎樣能把磁鐵用來使電在導(dǎo)線中流動的辦法。磁鐵

幾乎每個(gè)人都見過馬蹄形磁鐵-之所以這樣叫他是因?yàn)樗麄兊男螤钭龀神R蹄形的?？赡苣銈兌加么盆F做過試驗(yàn)，并且看到它是怎樣吸起按釘，小釘子或者其他一些小鐵件的。人們了解磁鐵已經(jīng)幾千年了。

據(jù)傳說，幾千年前有個(gè)名叫麥格尼斯的牧羊人住在地中海的克里特島上。他有一根牧羊人用的帶鐵頭的棍杖。一天，他發(fā)現(xiàn)一塊奇形怪狀的黑石頭黏在鐵頭上。后來，當(dāng)又發(fā)現(xiàn)許多這種石頭時(shí)，人們就叫它們?yōu)榇盆F。這些就是天然磁鐵。

近年來，人們已經(jīng)掌握怎樣使用鐵來制成磁鐵。尤其重要的是，人們發(fā)現(xiàn)了如何使用磁鐵推動電子通過導(dǎo)線-也就是怎樣使電流動。

在我們討論這點(diǎn)之前，磁鐵有某些特性我們應(yīng)當(dāng)了解。如果把一塊玻璃放在馬蹄形磁鐵的端部，然后把一些鐵粉末撒在玻璃上，那么鐵粉自己就會排成許多線。如果用一根棒做的話，就更容易看出這些鐵粉排成的線條了。這些實(shí)驗(yàn)演示了科學(xué)家們所謂的磁力線。他們解釋說。磁鐵通過磁鐵兩端之間延伸出來的磁力線起作用。

但是，在電子周圍似乎也有磁力線。把一根導(dǎo)線穿過一塊硬紙板，在紙板上撒上鐵粉，并把電池與導(dǎo)線連通在一起，這點(diǎn)就可以得到證明。由于運(yùn)動的電子的磁性的結(jié)果，鐵粉就會繞導(dǎo)線周圍形成一些圓環(huán)。因此，我們可以看到，在運(yùn)動者的電子和磁性之間有一種關(guān)系。磁性就是由電子的運(yùn)動引起的。

當(dāng)然，電子并不是在磁棒里真的“流動”，但它們卻是在運(yùn)動，在繞鐵原子核做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。然而，在磁鐵中，原子都排列的使它們的電子都向同一方向旋轉(zhuǎn)。也許可打一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋扔?，就像許多小孩在他們頭頂上以順時(shí)針方向甩動系在線上的小球一樣。

第三篇：110KV變電站一次設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、選題意義

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造、拉動內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃[1]。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。近年來110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展?？茖W(xué)的變電站設(shè)計(jì)方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，體現(xiàn)“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術(shù)改造思路[2]。同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[3]。

二、變電站建設(shè)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

為了保障我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以及持續(xù)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，我國電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段，電網(wǎng)建設(shè)得到進(jìn)一步完善。由于我國電力建設(shè)起步比較晚，目前我國變電站主要現(xiàn)狀是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變，有人值班向無人值班變電站轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流輸出轉(zhuǎn)變，在城市變電站建設(shè)中，戶內(nèi)型變電站大幅增加。國外變電站主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變。而數(shù)字化智能變電站也是國內(nèi)外變電站未來發(fā)展趨勢。

1、無人值守變電站：

同西方發(fā)達(dá)國家相比，由于我國變電站自動化系統(tǒng)應(yīng)用起步較晚，變電站運(yùn)行管理的理念也有很大差異，使我們的變電站無人值守運(yùn)行水平與之相比還有很大的差距。在我國，許多220 kV及以下電壓等級變電站已經(jīng)開始由監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控，基本上實(shí)現(xiàn)了變電站無人值守。但作為國內(nèi)電網(wǎng)中最高電壓等級的500 kV和330 kV變電站，即使采用了變電站自動化系統(tǒng)的，也都是實(shí)行有人值守的管理方式。而在歐美發(fā)達(dá)國家，各個(gè)電壓等級變電站都能實(shí)現(xiàn)變電站無人值守。由此發(fā)現(xiàn)，在國內(nèi)外無人值守變電站之間、國內(nèi)外變電站自動化系統(tǒng)之間都還有很大的差異[4]。全面實(shí)現(xiàn)變電站無人值守對我國電網(wǎng)建設(shè)有非常明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益: 1提高了運(yùn)行可靠性；2加快了事故處理的速度；3提高了勞動生產(chǎn)率；4降低了建設(shè)成本。[5]

2、城市變電站建設(shè)

隨著城市中心地區(qū)的用電負(fù)荷迅速增長，形勢迫使在城市電網(wǎng)加快改造和建設(shè)的同時(shí)，在中心城區(qū)要迅速地建設(shè)一批高質(zhì)量的城市變電站，在多種變電站的型式中戶內(nèi)型變電站受到各方面的重視，在這幾年中得到飛速發(fā)展[6]。由于戶內(nèi)變電站允許安全凈距小且可以分層布置而使占地面積較小。室內(nèi)變電站的維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，可減輕維護(hù)工作量，不受氣候影響。

3、數(shù)字化智能變電站

在變電站自動化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動化技術(shù)即將進(jìn)入新階段[7]。變電站自動化系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它以其簡單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國內(nèi)用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用[8]。隨著智能化開關(guān)，光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測及自診斷、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真這些新技術(shù)的日趨成熟以及廣泛應(yīng)用必將對現(xiàn)有變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，帶來全數(shù)字化的變電站新概念[9]。2009年9月11日華北電網(wǎng)首家220千伏數(shù)字化智能變電站郭家屯變電站正式啟動，它的建成對國內(nèi)數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展及智能電網(wǎng)的建設(shè)具有重要意義

三、變電站設(shè)計(jì)內(nèi)容及原則 1、110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括以下步驟：電氣主接線設(shè)計(jì)、配電裝置、電氣平面布置、系統(tǒng)保護(hù)、電氣設(shè)備選擇。[11]

2、變電站設(shè)計(jì)原則[12]：

(1)足夠的變電容量以滿足供電區(qū)域內(nèi)中長期規(guī)劃預(yù)測的負(fù)荷要求；(2)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備體積小，占地面積?。?3)自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高；(4)可靠靈活的主接線方式；

(5)主設(shè)備技術(shù)性能優(yōu)越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低。

在變電站設(shè)計(jì)中要考慮到雷電對變電站的危害，在變電站中至少要安裝一臺避雷器來保護(hù)變壓器，最佳選擇是在變電站入口處安裝避雷器。此時(shí)，即使在瞬時(shí)有極高電流出現(xiàn)，也能最大限度地保證變壓器上的電壓水平在安全極限內(nèi)[13]。

變電站設(shè)計(jì)是個(gè)綜合系統(tǒng)工程，是電力系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要組成部分。一份成功的變電站設(shè)計(jì)方案可以在實(shí)際工程中取得最優(yōu)的效益:增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積以及建設(shè)成本，使變電站的配置達(dá)到最佳，保證較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。參考文獻(xiàn)：

[1]劉婭.11OKV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)淺析.民營科技, 2009（6）：2-38 [2]饒 瑩,郭 煒,徐鑫乾.110／20 kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì).電力設(shè)備，2008（9）：11-13 [3]張宏陽.淺談220kV變電站設(shè)計(jì)思路及實(shí)踐.科技咨訊，2009（18）：128-128 [4]陳志軍.國內(nèi)外變電站無人值守的比較與思考.廣東電力,2006（19）：35-38 [5]李嘯驄,王佩璋.馮大千.葉漣遠(yuǎn).無人值班變電站的發(fā)展意義以及建設(shè)中的幾點(diǎn)建議.廣西電力技術(shù)，1998（3）:39-43 [6]秦建新.城市變電站的發(fā)展趨勢及其特點(diǎn).天津電力技術(shù), 2002（2）：10-12 [7]劉貞,殷小虹.智能變電站的實(shí)現(xiàn).科技前沿，2009（36）：26-26

[10]

。[8]徐景隆.變電站自動化發(fā)展趨勢分析.科學(xué)實(shí)踐，2009（28）：307-308 [9]金旭東.數(shù)字化變電站介紹.江蘇電機(jī)工程，2007（21）：38-40

[10]馬瑾瑜.華北電網(wǎng)首家220千伏數(shù)字化智能變電站啟動.華北電業(yè)，2009（5）：55-55 [11]陳月娥.有關(guān)22O kV變電站設(shè)計(jì)思路的分析.廣東科技,2008（12）：129-130 [12]林濟(jì)濤.220kV城市變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探討.沿海企業(yè)與科技, 2009（8）：106-107 [13] M.H Mohammed Ariff, M.Z.A Ab Kadir, J.Jasni, R.Mesron , M.T Salahuddin ,J.Lamsi.“Evaluation and Assessment of TransformerFailure on 132kV Substation”.2nd IEEE International Conference on Power and Energy,2008 [14] Roger A.Hedding(ABB Inc.)WI, Setherman Ganessan(ABB Ltd.)India.“Perspectives on Substation Design Based on Functionality of Modern Relays”

[15] A.Goikoetxea,J.A.Barrena,M.A.Rodriguez, G.Abad.“Active Substation design to maximize DG Integration”.Paper accepted for presentation at 2009 IEEE Bucharest Power Tech Conference

第四篇：110KV變電站一次設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、選題意義

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造、拉動內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃[1]。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。近年來110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展?？茖W(xué)的變電站設(shè)計(jì)方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，體現(xiàn)“增容、升壓、換代、[2]優(yōu)化通道”的技術(shù)改造思路。同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面

[3]積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

二、變電站建設(shè)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

為了保障我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以及持續(xù)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，我國電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段，電網(wǎng)建設(shè)得到進(jìn)一步完善。由于我國電力建設(shè)起步比較晚，目前我國變電站主要現(xiàn)狀是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變，有人值班向無人值班變電站轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流輸出轉(zhuǎn)變，在城市變電站建設(shè)中，戶內(nèi)型變電站大幅增加。國外變電站主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變。而數(shù)字化智能變電站也是國內(nèi)外變電站未來發(fā)展趨勢。

1、無人值守變電站：

同西方發(fā)達(dá)國家相比，由于我國變電站自動化系統(tǒng)應(yīng)用起步較晚，變電站運(yùn)行管理的理念也有很大差異，使我們的變電站無人值守運(yùn)行水平與之相比還有很大的差距。在我國，許多220 kV及以下電壓等級變電站已經(jīng)開始由監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控，基本上實(shí)現(xiàn)了變電站無人值守。但作為國內(nèi)電網(wǎng)中最高電壓等級的500 kV和330 kV變電站，即使采用了變電站自動化系統(tǒng)的，也都是實(shí)行有人值守的管理方式。而在歐美發(fā)達(dá)國家，各個(gè)電壓等級變電站都能實(shí)現(xiàn)變電站無人值守。由此發(fā)現(xiàn)，在國內(nèi)外無人值守變電站

[4]之間、國內(nèi)外變電站自動化系統(tǒng)之間都還有很大的差異。全面實(shí)現(xiàn)變電站無人值守對我國電網(wǎng)建設(shè)有非常明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益: 1提高了運(yùn)行可靠性；2加快了事故處理的速度；3提高了勞動生產(chǎn)率；4降低了建設(shè)成本。[5]

2、城市變電站建設(shè)

隨著城市中心地區(qū)的用電負(fù)荷迅速增長，形勢迫使在城市電網(wǎng)加快改造和建設(shè)的同時(shí)，在中心城區(qū)要迅速地建設(shè)一批高質(zhì)量的城市變電站，在多種變電站的型式中戶內(nèi)型變電站受到各方面的重視，在這幾年中得到飛速發(fā)展。由于戶內(nèi)變電站允許安全凈距小且可以分層布置而使占地面積較小。室內(nèi)變電站的維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，可減輕維護(hù)工作量，不受氣候影響。

3、數(shù)字化智能變電站

在變電站自動化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動化技術(shù)即將進(jìn)入新階段[7][6]。變電站自動化系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它以其簡單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國內(nèi)用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用。隨著智能化開關(guān)，光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測及自診斷、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真這些新技術(shù)的日趨成熟以及廣泛應(yīng)用必將對現(xiàn)有變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，帶來全數(shù)字化的變電站新概念。2009年9月11日華北電網(wǎng)首家220千伏數(shù)字化智能變電站郭家屯變電站正式啟動，它的建成對國內(nèi)數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展及智能電網(wǎng)的建設(shè)具有重要意義

三、變電站設(shè)計(jì)內(nèi)容及原則 1、110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括以下步驟：電氣主接線設(shè)

[11]計(jì)、配電裝置、電氣平面布置、系統(tǒng)保護(hù)、電氣設(shè)備選擇。

[12]

2、變電站設(shè)計(jì)原則：

(1)足夠的變電容量以滿足供電區(qū)域內(nèi)中長期規(guī)劃預(yù)測的負(fù)荷要求；(2)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備體積小，占地面積小；

(3)自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高；(4)可靠靈活的主接線方式；

(5)主設(shè)備技術(shù)性能優(yōu)越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低。

在變電站設(shè)計(jì)中要考慮到雷電對變電站的危害，在變電站中至少要安裝一臺避雷器來保護(hù)變壓器，最佳選擇是在變電站入口處安裝避雷器。此時(shí)，即使在瞬時(shí)有極高電流出現(xiàn)，也能最大限度地保證變壓器上的電壓水[13]平在安全極限內(nèi)。

變電站設(shè)計(jì)是個(gè)綜合系統(tǒng)工程，是電力系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要組成部分。一份成功的變電站設(shè)計(jì)方案可以在實(shí)際工程中取得最優(yōu)的效益:增加系統(tǒng)

[10]

[9]

[8]

。的可靠性，節(jié)約占地面積以及建設(shè)成本，使變電站的配置達(dá)到最佳，保證較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。參考文獻(xiàn)：

[1]劉婭.11OKV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)淺析.民營科技, 2009（6）：2-38 [2]饒 瑩,郭 煒,徐鑫乾.110／20 kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì).電力設(shè)備，2008（9）：11-13 [3]張宏陽.淺談220kV變電站設(shè)計(jì)思路及實(shí)踐.科技咨訊，2009（18）：128-128 [4]陳志軍.國內(nèi)外變電站無人值守的比較與思考.廣東電力,2006（19）：35-38 [5]李嘯驄,王佩璋.馮大千.葉漣遠(yuǎn).無人值班變電站的發(fā)展意義以及建設(shè)中的幾點(diǎn)建議.廣西電力技術(shù)，1998（3）:39-43 [6]秦建新.城市變電站的發(fā)展趨勢及其特點(diǎn).天津電力技術(shù), 2002（2）：10-12 [7]劉貞,殷小虹.智能變電站的實(shí)現(xiàn).科技前沿，2009（36）：26-26 [8]徐景隆.變電站自動化發(fā)展趨勢分析.科學(xué)實(shí)踐，2009（28）：307-308 [9]金旭東.數(shù)字化變電站介紹.江蘇電機(jī)工程，2007（21）：38-40 [10]馬瑾瑜.華北電網(wǎng)首家220千伏數(shù)字化智能變電站啟動.華北電業(yè)，2009（5）：55-55 [11]陳月娥.有關(guān)22O kV變電站設(shè)計(jì)思路的分析.廣東科技,2008（12）：129-130 [12]林濟(jì)濤.220kV城市變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探討.沿海企業(yè)與科技, 2009（8）：106-107 [13] M.H Mohammed Ariff, M.Z.A Ab Kadir, J.Jasni, R.Mesron , M.T Salahuddin ,J.Lamsi.“Evaluation and Assessment of

ndTransformerFailure on 132kV Substation”.2 IEEE International Conference on Power and Energy,2008 [14] Roger A.Hedding(ABB Inc.)WI, Setherman Ganessan(ABB Ltd.)India.“Perspectives on Substation Design Based on Functionality of Modern Relays”

第五篇：110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

一、引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造、拉動內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。近年來110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展?？茖W(xué)的變電站設(shè)計(jì)方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，體現(xiàn)“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術(shù)改造思路。同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

二、什么叫變電站

變電站是改變電壓的場所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。按規(guī)模大小不同，稱為變電所、配電室等。

變電站是把一些設(shè)備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)。變電站主要組成為：饋電線（進(jìn)線、出線）和母線，隔離開關(guān)，接地開關(guān)，斷路器，電力變壓器（主變），站用變，電壓互感器TV（PT）、電流互感器TA(CT），避雷針。

變電站主要可分為：樞紐變電站、終端變電站；升壓變電站、降壓變電站；電力系統(tǒng)的變電站、工礦變電站、鐵路變電站(27.5kV、50Hz）；1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等電壓等級的變電站。

變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電站還有無功補(bǔ)償設(shè)備。變電站的主要設(shè)備和連接方式，按其功能不同而有差異。目前分布式變電站自動化系統(tǒng)已逐步成為技術(shù)發(fā)展的主流[3]。

三、研究的主要內(nèi)容

設(shè)計(jì)110kV變電站，電壓等級為110/35/6kV，進(jìn)出線數(shù)2/4/11。

35kV側(cè)：最大35MW，最小15MW，Tmax=5200小時(shí)，cosφ=0.90

6kV側(cè)：最大12MW，最小6MW，Tmax=5000小時(shí)，cosφ=0.85

出線情況：

110kV側(cè)：2回（架空線）；LGJ-240/35km。

35kV側(cè)：2回（架空線);

6kV側(cè)：15回（電纜）。

電能是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源，同時(shí)也是現(xiàn)代社會中最重要也是最方便的能源[4]。電能的發(fā)、變、送、配電和用電，幾乎是在同一時(shí)間完成的，須相互協(xié)調(diào)與平衡[5]。變電和配電是為了電能的傳輸和合理的分配，在電力系統(tǒng)中占很重要的地位，其都是由電力變壓器來完成的，因此變電所在供電系統(tǒng)中的作用是不言而語的。

（1）變電所的設(shè)計(jì)要認(rèn)真執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，符合安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的要求。（2）變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的5~10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。（3）變電縮的設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國情合理的確定設(shè)計(jì)方案。（4）變電所的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。其次，變電所所址的選擇，應(yīng)根據(jù)要求，綜合考慮確定[3]。

四、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會對電力供應(yīng)安全、可靠的要求越來越高.為滿足用電需求,對電力企業(yè)而言,每年都要進(jìn)行變電站新建、擴(kuò)建和主變壓器增容等工程建設(shè),其中主變壓器容量的選擇是必須考慮的問題.容量選擇過大,增加主變壓器本身和相關(guān)設(shè)備購置和安裝、運(yùn)行維護(hù)的投入,造成資金浪費(fèi);容量選擇過小,不能滿足負(fù)荷的需求,使主變壓器過載運(yùn)行,造成設(shè)備損壞,影響變電站對外安全可靠供電;主變壓器容量選擇得當(dāng),有利于降損節(jié)能,達(dá)到主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,可以節(jié)約主變壓器及其配套裝置的一次性投資和減少運(yùn)行、維護(hù)的費(fèi)用[6].負(fù)荷的計(jì)算和主變的選擇：

(1)負(fù)荷的計(jì)算和無功補(bǔ)償

本變電所的電壓等級為 110/35/6kV，主要的負(fù)載在 35kV 和 6kV 的線路上。負(fù)荷的計(jì)算就是把 35kV 和 6kV 電壓等級上的總的負(fù)載算出來。一方面，為了提高電網(wǎng)的有功功率，也就是降低無功功率，要對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，這樣就使選擇的主變

壓器的容量減小，降低了成本[17]。另一方面，為使變電所的功率因數(shù)不低于 0.9，要對系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，也就是把 35kV 和 6kV 線路上負(fù)載的功率因數(shù)從 0.8 提高到 0.9，而在具體的補(bǔ)償中，使用并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式[12]。

(2)主變壓器的容量選擇

在本設(shè)計(jì)中，為了滿足運(yùn)行的靈敏性和供電的可靠性，應(yīng)選兩臺三繞組變壓器，主變壓氣容量應(yīng)根據(jù) 5—10 年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能力[15]。所以每臺變壓器的額定容量按 Sn0.7PM（PM 上一步無功補(bǔ)償后的視在功率，即供電容量）選擇，同時(shí)每臺主變壓器的容量不應(yīng)小于一、二級負(fù)荷之和，依據(jù)上述要求選擇所用變壓器的型號[16]。

主接線設(shè)計(jì)的基本要求為：

(1)供電可靠性。主接線的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足這一要求；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求停電范圍小，恢復(fù)供電快。

(2)適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時(shí)期內(nèi)沒有預(yù)計(jì)到的負(fù)荷水平變化；改變運(yùn)行方式時(shí)操作方便，便于變電站的擴(kuò)建。

(3)經(jīng)濟(jì)性。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下，要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少用地面積。

(4)簡化主接線。配網(wǎng)自動化、變電站無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢，簡化主接線為這一技術(shù)全面實(shí)施，創(chuàng)造更為有利的條件。

(5)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。同類型變電站采用相同的主接線形式，可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修[3]。

變電所主要電氣設(shè)備及其作用：

(1)高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）線路正常時(shí)，用來通斷負(fù)荷電流；線路故障時(shí)，用來切斷巨大的短路電流。斷路器具有良好的滅弧裝置和較強(qiáng)的滅弧能力。按滅弧介質(zhì)劃分，斷路器分為油斷路器、空氣斷路器、SF6斷路器等。

(2)負(fù)荷開關(guān) 線路正常時(shí)，用來通斷負(fù)荷電流，但不能用來切斷短路電流。負(fù)荷開關(guān)只有簡易的滅弧裝置，其滅弧能力有限。負(fù)荷開關(guān)在斷開后具有明顯的斷開點(diǎn)。

(3)隔離開關(guān)（或稱高壓刀閘）隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，其滅弧能力很小。僅當(dāng)電氣設(shè)備停電檢修時(shí)，用來隔離電源，造成一個(gè)明顯的斷開點(diǎn)，以保證檢修人員的工作安全。

(4)高壓熔斷器 在過負(fù)荷或短路時(shí)，能利用熔體熔斷來切除故障。在某些情況下，熔斷器可與負(fù)荷開關(guān)或隔離開關(guān)配合使用，以代替價(jià)格昂貴的高壓斷路器，以節(jié)約工程投資[11]。

(5)電流互感器 將主回路中的大電流變換為小電流，供計(jì)量和繼電保護(hù)用。電流互感器二次側(cè)額定電流通常為5A或1A[7]，使用中二次側(cè)不允許開路。

(6)電壓互感器 將高電壓變換成低電壓，供計(jì)量和繼電保護(hù)用。電壓互感器二次側(cè)額定電壓通常為100V[7]，使用中二次側(cè)不允許短路。

(7)避雷器 避雷器主要用來抑制架空線路和配電母線上的雷電過電壓可操作過電壓，以保護(hù)電器設(shè)備免受損害。

(8)所用變壓器 向變電所內(nèi)部動力及照明負(fù)荷、操作電源提供電力[8]。

如上所述，各種電器對我們的變電站設(shè)計(jì)都有至關(guān)重要的作用。所以合理的配置是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。

短路電流的計(jì)算：短路電流的計(jì)算主要是為了選擇電氣設(shè)備、校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性，進(jìn)行繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和調(diào)整[13]。對于整個(gè)電網(wǎng)來說，要考慮在不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生短路時(shí)的情況，將設(shè)計(jì)的主接線按其阻抗的形式轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)界限的示意圖，再根據(jù)所選主變的參數(shù)、線路的阻抗進(jìn)行短路電流的計(jì)算[18]。

一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)： 按正常運(yùn)行的條件進(jìn)行選擇，對 110kV、35kV 和 6kV 的母線按經(jīng)濟(jì)的電流密度算出其截面，按照截面面積和環(huán)境的要求選擇適合的母線；對斷路器的選擇依據(jù)其額定電壓、額定電流和開斷電流來選擇，隔離開關(guān)按其通過的額定電流必須大于此回路的電流來選擇，電壓互感器和電流互感器均依據(jù)一次側(cè)和二次側(cè)的電壓和電流進(jìn)行選擇；對所選的母線和電氣設(shè)備要進(jìn)行熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性的校驗(yàn)，看所選的母線和設(shè)備是否滿足設(shè)計(jì)的要求，校驗(yàn)時(shí)遵循短路時(shí)的情況來校驗(yàn)[14]。變電所的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動作靈敏、安全可靠、維護(hù)試驗(yàn)方便，并在在保證可靠性的前提下力求經(jīng)濟(jì)性[9]。防止雷電直擊的主要電氣設(shè)備是避雷針，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等構(gòu)成[10]。避雷針的位置確定，是變電所防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。首先應(yīng)根據(jù)變電所電氣設(shè)備的總平面布置圖確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程范圍的要求，初步確定避雷針的安裝位置后再根據(jù)公式進(jìn)行，校驗(yàn)是否在保護(hù)范圍之內(nèi)[10]。同時(shí)做好變電站的接地電網(wǎng)，也可以有效的防止電力事故的發(fā)生。

五、結(jié)束語

變電站設(shè)計(jì)是個(gè)綜合系統(tǒng)工程，是電力系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要組成部分。一份成功的變電站設(shè)計(jì)方案可以在實(shí)際工程中取得最有的效益，增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積以及建設(shè)成本，使變電站的配置達(dá)到最佳保證較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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