110kV变电站的初步设计

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第5章 继电保护的配置 ................................................................. 40

5.1 继电保护及其基本要求 ..................................................... 40

5.1.1 继电保护装置 ........................................................... 40 5.1.2 继电保护的基本要求 ............................................... 40 5.2 变压器的保护 ..................................................................... 40

5.2.1 保护类型 ................................................................... 40 5.2.2 变压器的电流速断保护 ............................................ 41 5.2.3 变压器的过电流保护 ............................................... 41 5.2.3 变压器的过负荷保护 ............................................... 42 5.3 母线的保护 ......................................................................... 43

5.3.1 母线故障原因 ........................................................... 43 5.3.2 母线的保护方法 ....................................................... 43 5.4 线路的保护 ......................................................................... 43

5.4.1 各电压侧保护概述 ................................................... 43 5.4.2 线路的三段式保护 ................................................... 43

结 论 .............................................................................................. 47 谢 辞 .............................................................................................. 48 参考文献 .......................................................................................... 49 附 录 .............................................................................................. 50 外文资料翻译 .................................................................................. 52

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前 言

我国电力工业近年来发展迅速，其技术水平和管理水平正在朝着集中控制和计算机监控的方向迈进,电力系统也已经实现了分级集中调度。各电力企业正以节能高效高产为目标，努力做到安全高效远行。目前国内外110kV以上变电站及相当一部分35kV变电站都不同规模地实现了远动及自动化控制，而未来变电站的发展趋势也是向着智能化，网络化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

根据对原始资料和设计要求的分析，110kV变电站的设计主要包括电气主接线方案的分析和选择、三相短路电流的计算、主要电气设备的选择及变压器保护等。通过技术性和经济性比较、论证，110kV侧采用双回路供电，35kV侧采用单母线接线，10kV侧也采用单母线接线的设计方案；短路电流的计算是为了选择各种合适的电气设备，并进行有关的校验。通常三相短路产生的短路电流最大，在选取短路点之后，采用运算曲线法完成三相短路电流的计算；在短路电流计算的基础上对电气设备进行选择，电气设备一般按正常工作条件进行选择，并按照短路状况来校验热稳定和动稳定。重点对高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器等设备进行了选择。由于变压器在电力系统中占有十分重要的地位，其故障会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，必须进行各种保护。

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第1章 原始资料分析及变压器的选择

1.1 原始资料简介及分析

1.1.1 原始资料简介

1. 设计变电所在城市近郊，在变电所附近有地区负荷。

2. 确定本变电所的电压等级为110/35/10kV，110kV是本变电所的电源电压，35kV和10kV是二次电压。

3. 待建变电所的电源，由双回110kV线路送到本变电所；在中压侧35kV母线，送出6回线路,每回路输送容量2MW,功率因数0.85；在低压侧10kV母线，送出12回线路，为近区负荷，每回路输送容量1.5MW，自然功率因数0.85；该变电所的所址，地势平坦，交通方便。其对应如图1-1所示：

图1-1 待建变电所示意图

1.1.2 原始资料分析

所建变电所既然在城市近郊，说明是向城市供电，城市中一级、二级负荷比较多。由图中变电所出线有三条线，结合本变电所的电压等级为110/35/10kV，可以知道本变电所一条代表10kV，一条代表35kV，另外一

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条直接供电。

结合电源是双电源双回路供电，地区一、二级负荷比较多，可以考虑用两台变压器供电。

根据每条回路的传输容量和功率因数，可以选择合适的变压器。

1.2 变压器的选择

1.2.1 变压器数量的选择

由于变电所在城市近郊，其主要向城市及其郊区的企业供电。可以认为该地区一、二级负荷较多，为了满足供电可靠性，应采用两台变压器供电。

1.2.2 变压器容量的选择

变压器容量选择时需要注意的几个问题[1]： 1. 变电站运行需要消耗电能，故厂用电取为5%。

2. 由于两台变压器互为暗备用，当一台变压器故障或检修时，另一台变压器承担负荷取为70%。

3. 为了适应城市发展和调整的需要，变压器容量应保留15%～25%的裕量，此处取为20%。

4. 由于所有负荷大多数情况下不会同时工作，故取同期系数为0.9。 变压器容量可按以下公式计算： SN?Kt?SN?pGN??1??%??Kd (1-1) cos?N0.9PGN??1+20%??70%cos?N6?212?1.5?)?1.2?0.7?26.68(MVA)0.850.85

SN?0.9?(通过综合分析，110kV变电站变压器应采用两台完全相同的有载调压三绕组电力变压器，变压器容量为31500kVA。查《35-110kV变电所设计规范》选择：SFSZ7—31500/110型号的变压器。其技术参数如下表1-1所示：

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