时光在流逝，从不停歇，在这时光静走的岁月中，唯有工作留下的成绩，让我们感受到努力拼搏的意义。无论是什么行业的工作，在努力工作的过程中，你可能曾面临众多的困难时刻，那就为自己写一份工作总结吧，勉励自己，吸取经验，成长为更好的自己。以下是小编精心整理的《变电所设计工作总结》，供大家参考，更多范文可通过本站顶部搜索您需要的内容。
第一篇：变电所设计工作总结
变电所无人值守设计[推荐]
大冶铁矿开关站无人值守系统设计方案
大冶铁矿开关站无人值守系统
设计资料 设 计 方 案
编制：
审核：
批准：
武汉迪赛威工控有限责任公司
2014年2月19日
武汉迪赛威工控有限责任公司 大冶铁矿开关站无人值守系统设计方案
目
录
1. 项目简介................................................................................................ 3 2. 供电系统设备组成 ............................................................................... 3 3. 供电系统无人值守系统设计 ............................................................... 4
3.1控制子系统的基本组成 .............................................................. 5 3.2视频监控子系统的基本组成 ...................................................... 5 3.3 主控室子系统 ............................................................................. 5 4. 无人值守供电系统的功能 ................................................................... 5
设计资料 武汉迪赛威工控有限责任公司 大冶铁矿开关站无人值守系统设计方案
1项目简介
大冶铁矿开关站和牵引变电所是保证全矿生产及生活用电的一个重要生产岗位。目前，供电车间采用本地、人工操作为主的控制方式，主要的缺点是工作效率低、人工成本高，不能适应现代化、信息化管理的需求。
当前的信息化时代，是一个构筑在网络基础之上的时代，基于IP上的各种新应用也迅速发展，网络多媒体(如视频应用)需占用较大带宽，以前由于网络带宽的限制，应用不多，现在由于高带宽的迅速普及，网络多媒体应用已逐渐普遍。基于IP技术的各种视频通讯应用，如网络远程视频监控也应运而生。
现在电力部门为了提高经济效益，提高劳动生产率，都准备在变电站、变电所实现无人值守，随着电力部门网络的全面改造，各变电站、变电所都有了相应 的通讯网络，使远程监控成为可能。在电力调度通讯中心可以建立监控中心，能够对各变电站、所有关数据、参量、图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站、所的情况，并及时对发生的情况作出反应。
变电站现在一般都有“三遥”系统，可以在此基础上增加遥视系统，将变电站、所得视频数据和监控数据由变电站、所前端的设备、服务器采集编码，并将编码后的数据通过网络传输到监控中心，监控中心接收编码后的视频数据和监控数据,并进行监控、存储和管理。电力遥视系统的实施为实现变电站、所的无人值守，从而为推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的技术保障。
武汉迪赛威有限责任公司积累了多年视频领域的开发研究经验，根据市场需求情况，开发出H264变电站遥视监控系统，正适应了电力部门变电站遥视系统的需要。该系统能够对变电站、所的有关数据、参量、图像进行监控，能够实时、直接地了解和掌握各变电站的情况，并及时对发生的情况作出反应，能够切实提高无人或少人值守变电站的安全水平。
设计资料 武汉迪赛威工控有限责任公司 大冶铁矿开关站无人值守系统设计方案
2开关站、牵引变电所设备组成
开关站共有高压配电盘23个(2个进线盘，2个PT盘，2个所变盘，1个电容盘，1个联络盘和15个馈电盘)。牵引变电所包括交流和直流配电盘，其中交流高压配电盘17个(2个进线盘，2个PT盘，2个所变盘，1个联络盘和10个馈电盘)，直流部分共13个直流盘和2个硅整流盘。
3供电系统无人值守系统设计
无人值守控制系统可分为三个个子系统，分别是控制子系统、视频监控子系统和主控室子系统。整个系统的硬件结构图如下所示。
图1 无人值守系统硬件结构示意图
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3.1控制子系统的基本组成
由PLC、VS3000系列嵌入式网络视频服务器综合操作台、各类互感器、以太网交换机、单模光纤收发器、嵌入式模块等设备和软件组成。主要完成各类参数采集、运行监控和保护等功能。具体配置如下：
(1)牵引变电所PLC：采用西门子 S7-300系列PLC，DI量为60点;控制输出DO 为60点;采样输入AI为2路;控制输出AO 为2 路;以太网模块1个。
(2)互感器：电压变送器17 只
，电流变送器17只。 (3)牵引站电缆沟、泵房水位测量：液位计2个。 (4)牵引站明火传感器3个，温湿度传感器3个。
(4)以太网交换机2台、显示器1台、MODBUS-TCP通讯线等辅材1批。
3.2视频监控子系统的基本组成
工业网络摄像机：包括枪机、球机、支架等设备组成，带云台功能。牵引变电所1套。负责把牵引变电所内设备状态信息通过光纤网络传输给开关站和相关科室，保障无人值守功能的实现。
3.3 主控室子系统
由监控主机、硬盘录像机、监视器、报警器、综合操作台、以太网交换机、嵌入式组态软件等组成。主要完成对牵引变电所内站所设备控制、监视及报警功能。视频硬盘录像机接收各摄像机的视频信息并录像，通过网络控制各摄像设备的云台动作。视频信息和控制信息都可以通过网络共享给连接在矿局域网里面的各科室计算机，以实现多维监控。
4无人值守系统的功能
(1)使开关站站所人员能通过人机界面观察牵引变电所内环境、设备运行情况，计量显示等。
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(2)实时监测功能。可实现监测牵引变电所交直流各盘断路器的分合闸状态，跳闸报警，各盘的计量参数等，当牵引变电所配电线路发生故障或需要检修时，系统警报。
(3)系统保护功能齐全。具有过压保护、过流保护、故障警报和火灾预警等。 (4)远控及通讯组网功能。通过MODBUS-TCP通讯系统实现远距离的控制及监测，同时具备通讯组网及扩展功能。
(5)全天候24小时视频监控变电所及周围环境功能。
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第二篇：铁路牵引变电所防火设计标准对比分析
铁路牵引变电所防火设计标准对比分析 铁路牵引变电所防火设计标准对比分析 李进军 (中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063) 摘 要：火灾与人身安全和财产损失息息相关,为完善铁路工程牵引变电所防火设计,提高设计质量。根据牵引变电所采用的防火设计标准,结合目前铁路工程建设、验收阶段出现的问题,分别从消防车道、防火间距、建(构)筑物火灾危险性分类、火灾自动报警、消防疏散照明等方面进行对比分析。建议完善铁路行业牵引变电所的设计技术标准体系,修编现行铁路工程防火设计标准,规避标准间要求不一致带来的误解,引导工程设计人员正确执行防火设计标准。 关键词：铁路工程;牵引变电所;防火;设计标准 1 概述 随着近年铁路建设的快速发展,极大提高了人们出行的效率,也对铁路运输的安全可靠提出更高要求,而作为牵引供电系统重要环节的牵引变电所,其包含的各类设备电压等级应用广泛,布置方式多样,设备型式繁多,运行环境复杂,且随着运行时间的推移,由于设备故障、雷电活动等引起火灾隐患的几率也逐步增加,故运营管理及消防部门也更加重视牵引变电所防火设计。但在工程验收阶段,经常因执行标准不一,规范理解有偏差,甚至不满足规范要求等问题出现,导致工程建设反复,进而造成影响工程质量、延误工期等不良后果。 牵引变电所防火设计内容包括采用的标准以及防火、阻燃、灭火等措施。通过对防火设计标准的对比分析,以达到提高牵引供电系统设计技术水平,为铁路工程建设提供借鉴,也为专业设计规范的编制提供参考。 2 采用的防火设计标准 目前牵引变电所防火设计执行的主要规范为国家标准和铁路行业标准,并参考使用了电力行业标准。适用牵引变电所的防火设计标准见表1。 表1 牵引变电所防火设计标准序号标准号适用范围1TB10063—2007新建、改建铁路工程防火设计[1]2GB50229—2006新建、改建和扩建的电厂和变电站[2]3GB50016—2014新建、扩建和改建的建筑。火力发电厂与变电站等的建筑防火设计,当有专门的国家标准时,宜从其规定[3]4GB50116—2013新建、扩建和改建的建筑、构筑物[4]5DL5027—2015电力设计、安装、施工、调试、生产[5] 《铁路工程设计防火规范》(TB10063—2007)为综合性规范,由于铁路专业众多,涉及牵引变电所防火设计内容很少,对具体工程设计针对性不强[6];《火力发电厂与变电站设计防火规范》有独立的章节规定变电站防火设计要求,条文中多处指引《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》;《电力设备典型消防规程》对变电站防火设计的内容要求更加具体和细化,是对国家标准的更好补充。故应综合上述规范要求用以指导牵引变电所防火设计。 3 防火设计标准对比分析 3.1 消防车道 牵引变电所所内、外道路的设计,在满足运营维护中使用的汽车、平板车的技术性能要求外,还应考虑通行消防车辆的要求。通常所内主道路兼做消防车道用,由于不同电压等级的牵引变电所所内主道路与消防车道对道路的宽度、净高、转弯半径、坡度、距建筑物距离等要求有所差异,故应按同时满足二者要求设计。所内主道路主要技术要求见表2。 表2 牵引变电所所内主道路主要技术要求序号标准号所内主道路(消防车道)1GB50016—2014净宽度和净空高度均不应小于4m;转弯半径不小于9m;距建筑外墙不宜小于5m;坡度不宜大于8%2GB50059—2011主道路净宽度不小于4m[7]3DL/T5218—2012220kV不小于4.5m,330kV不小于5.5m;转弯半径不小于7m;坡度不宜大于6%;距建筑外墙无出入口时1.5m,有出入口时但无车道时3m,有出口,有引道时6～8m[8]4DL5056—2007消防道路4m;转弯半径不小于7m;110kV变电站4m,220kV变电站4.5m,330kV变电站5.5m;坡度不宜大于6%[9] 在枢纽工程中,牵引变电所供电规模很大,建筑的占地面积较常规变电所增加很多,当超过3 000 m2时,由此引起的不同防火要求需要引起重视。消防车道应布置成环形或设回车场地,环形车道至少应有两处与其他车道连通,回车场的面积不应小于12 m×12 m。 3.2 防火间距 随着城际铁路、市域铁路的快速发展,牵引变电所设置在城市中已不可避免,受到城市规划、环境保护、电源走廊、地下管线等因素控制而需要采取特殊设计方案,如平行线路布置、全户内布置等,除应满足与所外的建筑物、易燃易爆等设施之间的防火间距要求外,也需要考虑生产房屋、非生产性房屋、牵引变压器与铁路线路的防火间距,不满足要求时,可通过设备选型、设置防火墙等措施来减小防火间距的要求。 3.3 建(构)筑物火灾危险性分类 牵引变电所的建(构)筑物耐火等级均按不低于二级设计,但对于部分建(构)筑物的火灾危险性分类,相关的防火规范没有统一,见表3。 表3 牵引变电所火灾危险性分类序号标准号建(构)筑物名称火灾危险性分类1TB10063—2007主控制室、继电器室丙2TB10009—2016电缆夹层用A类阻燃电缆:丁用于上述情况外的电缆:丙[10]3GB50229—2006主控制室、继电器室电缆夹层戊丙 不同危险等级的建(构)筑物对门、窗、孔洞等要求不尽相同,需要配置的消防设施也有区别,而由于雷电过电压等原因引起的火灾次生灾害时有发生,且牵引变电所按有人值守设计,为保障人身安全和降低财产损失,牵引变电所的火灾危险性分类应按《铁路工程设计防火规范》设计。 牵引变电所设有电缆夹层时,通常高、低压线缆都会通过电缆夹层进入高压室、控制室、通信室等,由于线缆种类多,数量大,若所有线缆均按A类阻燃设计,相对于电缆夹层的火灾危险性按丙级设计,其对工程的经济性影响更大,故牵引变电所的电缆夹层火灾危险性分类宜按《火力发电厂与变电站设计防火规范》执行。 3.4 火灾自动报警 对于火灾自动报警系统的设置范围,相关规范要求见表4。 表4 火灾自动报警系统设置范围序号标准号建(构)筑物名称1TB10063—2007电容器室2TB10621—2014控制室、配电装置室、电缆夹层及电缆竖井[11]3TB10623—2014控制室、配电装置室、电缆夹层及电缆竖井[12]4GB50229—2006主控通信室、配电装置室、可燃介质电容器室、继电器室、采用固定灭火系统的油浸变压器、电缆夹层及电缆竖井5GB50116—2013敞开或封闭楼梯间、防烟楼梯间;电气管道井、通信管道井、电缆隧道;建筑物闷顶、夹层 火灾自动报警系统能够起到早期发现和通报火灾,及时通知人员进行疏散和灭火,在预防和减少人员伤亡、控制火灾损失方面发挥了积极的作用。因此,火灾自动报警系统的设置范围应按《火力发电厂与变电站设计防火规范》、《高速铁路设计规范》、《城际铁路设计规范》执行。 根据《火灾自动报警系统设计规范》中“3.4.1具有消防联动功能的火灾自动报警系统的保护对象中应设置消防控制室”和《火力发电厂与变电站设计防火规范》中“11.5.23户内、外变电站的消防控制室应与主控制室合并设置”的要求,基于现状考虑,目前牵引变电所基本无运行值班人员,且建筑规模均较小,故火灾报警控制器可设置在控制室,能够保证火灾报警信号的监控并方便调度指挥人员采取紧急措施,通知所内人员疏散和灭火。 3.5 消防疏散照明 疏散通道是变电所内人员逃生的途径,疏散照明的地面水平照度值对于提高人员疏散速度是至关重要的,消防疏散照明设置范围、照度及连续供电时间要求见表5。 表5 消防应急照明设置范围、照度及连续供电时间要求序号标准号设置范围照度要求连续供电时间1TB10009—2016控制室、高压室、其他生产房屋及室内主要通道无明确规定无明确规定2TB10621—2014控制室、配电装置室、变压器室、建筑疏散通道和楼梯间无明确规定不应小于20min3TB10623—2014控制室、配电装置室、变压器室、建筑疏散通道和楼梯间无明确规定不应小于20min4GB50229—2006主控通信室、配电装置室、消防水泵房、建筑疏散通道不低于0.5lx不应小于20min5GB50034—2013需确保人员安全疏散的出口和通道[13]水平疏散通道不低于1.0lx;垂直疏散区域不低于5.0lx无明确规定6GB50016—2014封闭楼梯间、防烟楼梯间、疏散走道等对于疏散走道,不低于1.0lx;对于楼梯间,不应低于5.0lx不应小于30min7DL/T5390—2014主要通道、主要出入口、楼梯间、钢梯[14]主要通道上的照度值不低于1.0lx自带蓄电池的应急灯放电时间不低于120min8JGJ16—2008疏散楼梯间、疏散通道等[15]一般平面疏散区域不小于0.5lx,竖向疏散区域不低于5.0lx不小于30min 目前新建牵引变电所原则上均按无人值班、有人值守设计,且不同工程存在差异化设计,对上述标准中规定的消防应急照明设置范围均有不同程度的涉及,故在设计中应综合上述标准考虑消防应急照明的设置范围。 疏散照明的照度及连续供电时间要求应以人为本,照度值应按有利于人员迅速逃离的要求设计。根据相关试验和火灾证明,一般用途的建筑物发生火灾时,人员应在10 min内疏散完毕。否则,将会因火灾和烟气的蔓延、高温烟气以及火灾的有毒热分解物而增加人员窒息死亡的可能性。《发电厂和变电站照明设计技术规定》中应急灯的放电时间120 min是按满足蓄电池组2 h的放电容量要求相匹配的,常规设计的牵引变电建筑面积较小,火灾发生时人员可以迅速逃离,考虑一定的安全系数和特殊条件情况,疏散照明的连续供电时间按不小于20 min设计是适宜的。 4 结论 (1)牵引变电所防火设计在铁路行业中没有专业规范,由于标准间存在相互指引、要求不一致的现象,可能会影响到设计人员对规范的准确理解和使用,建议完善铁路行业牵引变电所的设计技术标准体系。 (2)《铁路工程设计防火规范》中仅规定了牵引变压器与铁路线路的防火间距要求,没有明确牵引变压器的绝缘型式,当牵引变电所设置在城市中时,很难满足现行规范的防火间距要求,若采用固体或气体等非油绝缘牵引变压器以及其他防火措施时,其防火间距应有区别。在标准修编时应补充相关规定。 (3)通过对牵引变电所防火设计标准的对比分析,有利于工程建设中对标准的贯彻执行,提高工程设计质量。 参考文献： [1] 中华人民共和国铁道部.TB10063—2007铁路工程设计防火规范[S].北京：中国铁道出版社,2008. [2] 中华人民共和国建设部.GB50229—2006火力发电厂与变电站设计防火规范[S].北京：中国计划出版社,2007. [3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50016—2014建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社,2014. [4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50116—2013火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社,2013. [5] 国家能源局.DL5027—2015电力设备典型消防规程[S].北京：中国计划出版社,2015. [6] 中铁第四勘察设计院集团有限公司.铁路牵引供电系统设计标准与电力行业有关标准差异性分析研究报告[R].武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司,2012. [7] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50059—201135 kV～110 kV变电站设计规范[S].北京：中国计划出版社,2011. [8] 国家能源局.DL/T5218—2012220 kV～750 kV变电站设计技术规程[S].北京：中国计划出版社,2012. [9] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T5056—2007变电站总布置设计技术规程[S].北京：中国电力出版社,2008. [10]国家铁路局.TB10009—2016铁路电力牵引供电设计规范[S].北京：中国铁道出版社,2016. [11]国家铁路局.TB10621—2014高速铁路设计规范[S].北京：中国铁道出版社,2015. [12]国家铁路局.TB10623—2014城际铁路设计规范[S].北京：中国铁道出版社,2015. [13]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50034—2013建筑照明设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社,2013. [14]国家能源局.DL/T5390—2014发电厂和变电站照明设计技术规定[S].北京：中国计划出版社,2014. [15]中华人民共和国建设部.JGJ16—2008民用建筑电气规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2008. Comparative Analysis of Fire Protection Design Standard of Railway Traction Substation LI Jin-jun (China Railway Siyuan Survey and Design Group Corporation, Wuhan 430063, China) Abstract：Fire disaster, personal safety and property losses are closely related. In order to improve the railway traction substation fire protection design and improve the quality of design, fire fighting vehicle lane, fire protection spacing, building (structure) fire risk classification, automatic fire alarm, fire evacuation lighting are analyzed in view of the problems occurred during the construction and acceptance of railway engineering project and based on the standard of fire protection design of traction substation. Suggestions are recommended to improve design technical standard system of traction substation, revise current railway engineering design standards of fire protection and avoid the misunderstanding resulted from the inconsistence between standards so as to guide the engineering design personnel to correctly follow fire protection standard. Key words：Railway engineering; Traction substation; Fire protection; Design standard 文章编号：1004-2954(2017)06-0172-03 收稿日期：2016-09-26; 修回日期：2016-10-07 基金项目：铁道部科技研究开发计划(铁建科字(2012)-10) 作者简介：李进军(1979—),男,高级工程师,2002年毕业于中南大学自动化专业,工学学士,E-mail：lijinjunter@gmail.com。 中图分类号：U224 文献标识码：A DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.2017.06.036
第三篇：110kV用户变电所接入系统设计要求
1.用户背景资料简介
工厂情况
用电情况(本期负荷、远景负荷)，如果用户对本期变电所接线、主变容量
有设想，在此叙述。 2.电力系统简介 3.接入系统方案
如果用户对本期变电所接线、主变容量还没有设想的话，在此提出推荐方案
提出接入系统方案，一般选一至二个方案。对过渡方案、远景方案需一并提
出。 4.短路电流计算
由于用户变电所一般都是开环运行的，可从电源侧母线短路容量为基准进行
计算。
5.调压计算(根据需要)
用户对电压要求比较高时进行，进行电压计算，推荐调压方案。
6.无功补偿(根据需要)
根据用户的用电性质、车间无功补偿情况，计算并提出需补偿的电容器容量
以及分组情况。 7.系统保护配置
主要是跟系统有关的保护配置要求，比如110kV出线的保护配置。
8.远动
提出需要送县调(配调)、区调的信息量
9.通信
提出通道组织
10.计量
提出计费点以及计量要求 11.外部工程投资估算
接入系统设计费
进线工程费
电源侧间隔工程费
通信(光缆)工程费
调度接口费 12.结论
如果只有一个方案则不需要
13.附图(接入系统方案图等) 14.附件(委托书、有关批文等)
附件
其中1，2，3，4，9，10是必须的。
今年的电工技难比武，是全能性的，在监考中，看到很多电工应会的比较多，但也有不少的人缺少基本操作技能。
考试(不是理论)是动手操作，有四个教室轮流，参加者每人都要到每一个教室：
1、每人一台电脑，根据电脑中的表格，填写一张(高压开关柜试验)第一种电气工作票、一张(高压电机检修)作业指导书、一张(PLC控制线路)故障查找程序(45分钟);
2、每人一个操作台，根据考试卷上要求和台上元件，安装接线(开关、熔断器、接触器、热继电器、按钮、端子排、三相电机)，线路要求起动、停止、点动(45分钟);
3、每人一台已拆开的电机、流标卡、千分卡、千分表、单臂电桥，要求测量出前轴承外径、端盖轴承孔内径、端盖安装外径、定子端盖安装内径、绕组直流电阻(45分钟);
4、每人一段低压电缆、一根黄绿双色线，根据试卷要求做好干包电缆头。
基本上有90%的人时间不够，且许多人的操作过程不规范，做电缆头要求钢铠不松动，而参考者一开始就把外护套给割开了，无法做到钢铠不松!
低压电缆用故障仪测不出来，高压电缆可以，原理是给电缆直流升压，接地点就放电，产生高频脉冲，故障仪感应，找出故障点，低压电缆不能加高压，电压太
低，放电太弱，故障仪无法探测
我用过一个方法供楼主参考.故障相同.先在电缆中段挖开.将电缆钢皮断开.测接地相与断开钢皮的通断.接地点在与钢皮通的一端,用同样的方法逐步缩小故障范围.直到查出接地点.测量时接地相绝缘皮不必剥开.用针刺入即可.故障处理完后将钢皮用绑线捆绑焊锡
第四篇：110KV35KV10KV变电所课程设计
第一部分
设计任务书介绍
一、系统介绍
⑴系统可以视为一个无限大系统，有充足的有功和无功功率。系统采用中性点直接接地的方式。
⑵枢纽变电站距离设计变电所50公里，建议采用LGJ-185导线。
⑶所用电：占总负荷的
1%
⑷35KV侧，Ⅰ类荷采用双回路供电;Ⅱ类荷占总负荷的40%;其余为Ⅲ类负荷。
10KV侧，Ⅰ类荷采用双回路供电;Ⅱ类荷占总负荷的35%;其余为Ⅲ类负荷。
二、电压等级及负荷情况
1、电压等级：110
KV、
35KV、
10KV
2、主变：
近期2台，远期2台
3、进出线回路：
⑴
35KV侧近期出现5回，远期出现8回，各回路负荷分别为：3500KV(双回)
1000KV
1000KV
1800KV
1000KV
1500KV
1220KV
⑵
10KV低压侧出现本期5回，远期9回，各回路负荷为：2000KV(双回)1000KV
1500KV
800KV
1000KV
1800KV
200KV
1000KV
(双回)
三、所址：
年平均环境温度
(+250C);
气候条件一般，无严重腐蚀;
地形平坦，海拔765米;
位于城市远郊，污染较小;
四、设计要求完成以下内容：
⑴
设计说明书
⑵
短路电流计算及设备选择校验
⑶
绘制电气主接线图，方案论证
⑷
试确定防雷及接地，保护方案
⑸
汇总主要设备清单
五、设计要求：
⑴
设计必须符合国家现行设计政策
⑵
依据国标及有关规定
⑶
在保证运行安全可靠的前提下，尽量满足经济性
⑷
积极推广成熟的新产品和新技术，不得使用淘汰产品
第二部分
电气主接线方案确定
一
电气主接线设计原则
电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备已规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单向接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合的考虑各个方面的因素影响，最终得到实际工程确认的最佳方案。
电气主接线的基本原则是以设计任务数为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠，调度灵活，满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件的设计先进性和可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。结合主接线设计的基本原则，所设计的主接线应满足供电可靠性、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。在进行论证分析时更应辩证地统一供电可靠性和经济性的关系，方能做到先进性和可行性。
二
确定主接线方案
1
原始资料分析
本设计变电站为降压变电站，有三个电压等级，即110/35/10KV。高压侧电压为110KV，有两回进线
,采用双回LGJ-185导线与枢纽变电所相距50km;中压侧电压为35KV，有八回出线;低压侧电压为10KV，有九回出线。经分析可知，本变电站为地区变电站。
35KV侧，Ⅰ类负荷采用双回路供电，Ⅱ类负荷占总负荷40%，其余为三类负荷。经分析计算，远期八路负荷为：Ⅰ类：3500KVA(双回);Ⅱ类：1000KVA、1000KVA、1800KVA、1000KVA(添加);Ⅲ类：1000KVA、1500KVA、1220KVA。
10KV侧，Ⅰ类负荷采用双回路供电，Ⅱ类负荷占总负荷35%，其余为三类负荷。经分析计算，远期九路负荷为：Ⅰ类：2000KVA、1000KVA;Ⅱ类：1000KVA、1800KVA、700KVA(添加);三类：1500KVA、800KVA、1000KVA、200KVA。
双回路工作方式：两条双回路互为备用，平时均处于带点状态，一旦一条回路发生供电故障，另一条回路自动投入，从而保证不间断供电。
2
各类接线的选用原则
主接线的基本形式：主接线的基本形式就是主要电气设备常用的几种连接方式，概括地分为两大类。
(1)
有汇流母线的接线形式。
(2)
无汇流母线的接线形式。
发电厂和变电所电气主接线的基本环节是电源(发电机或变压器)、母线和出现(馈线)。各个发电厂或变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。在进出线较多时(一般超过4回)，为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节母线起着汇总电能和分配电能的作用，可使接线简装清晰、运行方便、有利于安装和扩建。但有母线后，配电装置占地面积增加，使用路断器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电气较少，占地面积较小，但只适于出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电所。
结合原始资料所提供的数据，权衡各种接线方式的优缺点，将各电压等级适用的主接线方式列出：
110KV只有两回出线，且作为降压变电所，110KV侧无交换潮流，两回线路都可向变电所供电，亦可一回向变电所供电，另一回作为备用电源。所以，从可靠性和经济性来定，110KV侧适用的接线方式为内桥接线和单母分段两种。
35KV侧，出线回路有八回，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占总负荷69%，所以，可选用单母分段和单母分段带旁路两种。
10KV侧，出线回路有九回，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占总负荷65%，所以，可选用单母分段和单母分段带旁路两种。
这样，拟定两种主接线方案：
方案Ⅰ：110KV采用内桥接线，35KV采用单母分段带旁路接线，10KV采用单母分段接线。
方案Ⅱ：110KV采用单母分段接线，35KV采用单母分段接线，10KV采用单母分段接线。
方案Ⅰ、方案Ⅱ的接线图如下
方案Ⅰ主接线图：
图2-1
方案Ⅰ主接线图
方案Ⅱ主接线图：
图2-2
方案Ⅱ主接线图
3
拟定方案中设计方案比较
(1)主接线方案的可靠性比较
110KV侧：
方案Ⅰ：采用内桥接线，当一条线路故障或切除、投入时，不影响变压器运行，不中断供电，并且操作简单;桥连断路器停运时，两回路将解列运行，亦不中断供电。且接线简单清晰，全部失电的可能性小，但变压器二次配电线及倒闸操作复杂，易出错。
方案Ⅱ：采用单母线分段接线，任一台变压器或母线、线路故障或停运时，不影响其它回路的运行;分段断路器停运时，两段母线需解列运行，全部失电的可能稍小一些，不易误操作。
35KA侧：
方案Ⅰ：单母线分段兼旁路接线，检修任一台断路器时，都可用旁路断路器代替;当任一母线故障检修时，旁路断路器可代替该母线，使该母线的出线不致停运。
方案Ⅱ：单母线分段接线，检修任一台断路器时，该回路需停运，分段开关停运时，两段母线需解列运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不至失电，另一段母线上其他线路需停运。
10KV侧：由于两方案接线方式一样，故不做比较。
(2)主接线方案的灵活性比较
110KV侧：
方案Ⅰ：操作时，主变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，扩建方便。线路的投入和切除比较方便。
方案Ⅱ：调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器，而且便于扩建。
35KV侧：
方案Ⅰ：运行方式较复杂，调度操作复杂，但可以灵活地投入和切除变压器和线路，能满足在事故运行方式、检修方式及特殊运行方式下的调度要求，较易于扩建。
方案Ⅱ：运行方式简便，调度操作简单灵活，易于扩建，但当断路器检修时线路要停运，影响供电。
10KV侧：两方案相同。
(3)主接线方案的经济型比较
将两方案主要设备比较列表如表2-1：
表2-1
项
目
方
案
主变压器(台)
110KV断路器(台)
110KV隔离开关(组)
35KV断路器(台)
35KV隔离开关(组)
10KV设备
Ⅰ
2
3
8
13
35
相同
Ⅱ
2
5
10
12
33
相同
从表中可以看出，方案Ⅰ比方案Ⅱ综合投资少一些。
(4)主接线方案的确定
对方案Ⅰ、方案Ⅱ的综合比较列表，对应比较它们的可靠性、灵活性和经济性，从中选择一个最终方案
表2-2
方
案
项
目
方案Ⅰ
方案Ⅱ
可靠性
1、简单清晰，设备少
2、35KV母线检修时，旁路母线可代替工作，不致使重要用户停电;任一断路器检修时，均不需停电
3、任一主变或110KV线路停运时，均不影响其他回路停运
4、全部停电的概率很小
5、操作相对简单，误操作的几率不大
1、简单清晰，设备多
2、35KV母线故障或检修时，将导致该母线上所带出线全停
3、任一主变或110KV线路停运时，均不影响其他回路停运
4、各电压等级有可能出现全部停电的概率不大
5、操作简便，误操作的的几率小
灵活性
1、运行方式较简单，操作稍微复杂
2、便于扩建和发展
1、运行方式简单，调度灵活
2、便于扩建和发展
经济性
1、高压断路器少，投资相对少
2、占地面积较小
1、设备投资比方案Ⅰ相对多
2、占地面积较大
通过以上比较，可靠性上方案Ⅰ优于方案Ⅱ，灵活性方面方案Ⅰ比方案Ⅱ稍差一些，经济性上方案Ⅰ比方案Ⅱ好。
该变电所为降压变电所，110KV母线无穿越功率，选用内桥要优于单母分段接线。现在35KV及10KV全为SF6断路器，停电检修的几率极小。在35KV侧重要负荷所占比重较大，为使重要负荷在母线或断路器检修时不致停电，采用单母分段带旁路接线方式。在10KV侧采用成套开关柜，主变压器10KV侧经矩形铝母线引入开关柜。
经综合分析，决定选方案Ⅰ最终方案，即110KV系统采用内桥接线、35KV系统采用单母分段带旁路接线、10KV系统采用单母分段接线。
第三部分
主变压器形式确定
一
相数确定
主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5~10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资、增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益;若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者满足不了变电站负荷的需要。这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电站设备的投资。
在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对投资大、占地多、运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。若受到限制时，则可选用单相变压器组。本设计变电所地处海拔765m，地形平坦，有较好的运输条件;且变电所有三个电压等级，有大量Ⅰ、Ⅱ类负荷。所以选用三相变压器作为本设计变电所的主变压器。
二
主变压器容量、绕组及接线方式
1、取同时率为0.9，cos=0.85。
装有两台变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：
(1)
任一台变压器单独运行时，应满足总计负荷S30大约70%的需要，
即
ST0.7
S30
35KV侧总负荷为12020KVA，10KV侧总负荷为10000KVA。
所以，
ST
0.7*(12020KVA+10000KVA)=15.4MVA
(2)
任一台变压器单独运行时，应满足全部Ⅰ、Ⅱ类负荷S30(Ⅰ+Ⅱ)的需要，
即
ST
S30(Ⅰ+Ⅱ)
即
ST(3500KVA+4808KVA)+(2000KVA+1000KVA+3500KVA)=14.8MVA
所以，主变压器容量选为16MVA。
2、机组容量为125MW及以下发电厂多采用三绕组变压器，但三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%以上，否则绕组未能充分利用，反而不如选用2台双绕组变压器在经济上更加合理。
三绕组变压器根据三个绕组的布置方式不同，分为升压变压器和降压变压器。降压变压器用于功率流向由高压传送至中压和低压，常用于变电站主变压器。
经综合分析，以及本变电所是降压变电站，采用三绕组变压器。
3、变压器三相绕组的联结组号必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组联结方式只有星形“Y”和三角形“d”两种。因此，变压器三相绕组的连接方式应根据具体工程来确定。
发电厂和变电所中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素，主变压器联结组号一般都选用YNd11和YNyn0d11常规接线。
全星形接线变压器用于中性点不接地系统时，3次谐波无通路，将引起正弦波电压畸变，并对通信设备发生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。
结合变电所设计任务书，综合考虑，采用三相三绕组变压器，联结组号采用YNyn0d11常规接线。
三
冷却方式
油浸式电力变压器的冷却方式随其形式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却等。
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形辐射式冷却器及电动风扇的自然风冷却及强迫风冷却方式散发热量。
本设计变电所的变压器为中、小型变压器，选择采用自然风冷却方式。
四、确定主变压器型号及参数
经以上分析计算，主变压器容量为16MVA。参考《电力工程及毕业设计参考资料》选择两台沈阳变压器厂生产的三相三绕组有载调压变压器，型号为SFS7-1600/110型变压器。
表3-1
主变压器型号及参数
型号
额定电压(KV)
空载损耗(KW)
空载电流(%)
联结组
标号
阻抗电压
高中
高低
中低
SFS7-16000/110
110+_2*2.5%
38.5+_2*2.5%
10.5
19.8
1.2
YN，yn0,d11
10.5
17
6.5
容量校验：低负荷系数K1=实际最小符合/额定容量=(1+0.2)/16=0.075
高负荷系数K2=实际最大负荷/额定容量=(3.5+2)/16=0.344
另外，查《发电厂电气设备》规定：自然油循环的变压器过负荷系数不应超过1.5。
可见：此变压器能满足要求，故应选用此型号的变压器。
第四部分
短路电流计算
一
短路计算的目的
短路是电力系统中最常见和最严重的一种故障。所谓短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。引起短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。
电力系统发生短路时，由于系统的总阻抗大为减小，因此伴随短路所产生的基本现象是电流剧烈增加，短路电流为正常工作电流的几十倍甚至几百倍，在大容量电力系统中发生短路时，短路电流可高达几万甚至几十万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压降大幅度下降，例如发生三相短路时，短路点的电压将降到零。
由于短路所引起的后果是破坏性的，因此，在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节。
短路电流计算的目的主要有以下几方面：
(1)
在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠的工作，同时又力求节约资金，就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的热稳定、计算短路电流冲击值、用校验设备动稳定。，
(2)
在设计屋外高压配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。
(3)
在选择继电保护和进行整定计算时，需以各相短路时的短路电流为依据。
(4)
接地装置的设计也需用短路电流。
二
短路计算得一般规定
1
合理假设：(1)电力系统中所用电源都在额定负荷下运行。
(2)同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)。
(3)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
(4)所有电源的电动势相位角相同。
(5)正常工作时，三相系统对称运行。
(6)应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
2
最大运行方式：计算短路电流是所用的接线方式应是可能发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运行方式)，而不能用仅在切换过程中的能并列的接线方式。
3
发生三相短路：一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相(或两相)接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况进行校验。
三
具体短路计算
图4-1
短路等效图
XL
K1
110KV
X1
X1
X2
35KV
X3
X2
X3
K2
10KV
K3
在110KV侧、35KV侧、10KV侧母线短路时，短路电流值，冲击电流值，全电流有效值，短路容量值如下表4-1
表4-1
短路点
VN(KV)
运行方式
暂态短路电流I’’(KA)
冲击电流(KA)
全电流有效值(KA)
短路容量Sd(MVA)
K1
110KV
最大
6.49
16.55
9.80
1299
K2
35KV
最大
3.85
7.08
4.20
247
K3
10KV
最大
9.05
16.65
9.86
164
第五部分
电气设备选择
一
各种电气设备选择原则
电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确的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。在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理，安全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。电气设备的选择应遵循以下两个原则：1.按正常工作条件选择电气设备;2.按短路状态校验。
按正常工作条件选择的具体条件：
(1)
额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。一般220KV及以下的电气设备的最高允许电压为1.15UN。所以一般可以按照电气设备的额定电压UN不低于装设地点的电网的额定电压USN
的条件选择，即UN>=USN。
(2)
额定电流：电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即INImax。由于变压器在电压降低5%时，输出功率可保持不变，故其相应回路的Imax应为变压器的额定电流的1.05倍;母联断路器回路一般可取母线上最大一台变压器的Imax。
按短路状态校验的具体条件：
(1)
短路热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值。满足热稳定的条件为:。
(2)
电动力稳定校验：电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，亦称电动力。满足动稳定的条件为：。
选择设备的基本原则：
1、设备按照主接线形式进行配置
2、按装置位置及系统正常运行情况进行选择，按短路情况进行校验
3、所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能可靠工作、动作
4、同类设备尽量同一型号，便于设备的维护，订货和相互备用
5、考虑近期5年发展的要求
二
母线型号选择
经计算和校验后，最终选择母线和导线如下表5-1：
表5-1
母线和导线型号
类
型
电
压
等
级
工作电流I30(A)
母线
出线
110KV
83.97
——
LGJ-185
35KV
239.94
LGJ-95
LGJ-70
10KV
879.77
单条、平放
(60mm*10mm)
矩形铝导线
单条、平放
(60mm*10mm)
矩形铝导线
三
断路器、隔离开关和电抗器的选择
限流电抗器：当短路电流很大，致使短路容量过大，无法选择“轻型”断路器时，在10KV、35KV甚至110KV的变电所主接线中常采用电抗器来限制短路电流。所谓“轻型”，是指断路器额定开断电流与所控制电路的短路电流相适应，使断路器及其相应的电器比较经济合理。
电抗器的基本参数是额定电抗百分数，它等于在电抗器中流过额定电流时的感抗压降占其额定电压的百分数，即
经短路电流计算，可知短路电流不大，能在此条件下选择断路器和隔离开关等电气设备。经校验后，都满足要求。所以，不采用电抗器。
主变压器110KV侧电气设备有关参数
表5-2
110KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LW6-110I
断路器
GW4-110D/600隔离开关
LCWD-110电流互感器
JCC2-110电压互感器
UN/KV
110
UN/KV
110
110
110
I30/A
83.97
IN/KA
2500
600
100/5
Ik/KA
6.49
I oc/KA
31.5
--
ish/KA
16.55
Imax/KA
125
50
Qk
/KAs
160
/KAs
2500
980
主变压器35KV侧电气设备有关参数
表5-3
35KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LN2-35I
断路器
GW4-35G/600隔离开关
LCW-35
电流互感器
JDJJ-35
电压互感器
UN/KV
35
UN/KV
35
35
35
I30/A
239.94
IN/KA
1250
600
400/5
Ik/KA
3.85
I oc/KA
16
ish/KA
7.084
Imax/KA
40
50
Qk
/KAs
45.95
/KAs
1024
980
主变压器10KV侧电气设备有关参数
表5-4
10KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LN2-10
断路器
GN19-10/1000
隔离开关
LBJ-10
电流互感器
JDZJ-10
电压互感器
UN/KV
10
UN/KV
10
10
10
I30/A
879.77
IN/KA
1250
1000
1000/5
Ik/KA
9.05
I oc/KA
25
ish/KA
16.65
Imax/KA
63
80
Qk
/KA
s
212.95
/KAs
2500
3969
第六部分
防雷保护及接地装置
一
防雷保护的论述，保护概念及意义
1、变电所防雷保护的必要性
变电所是电力系统的枢纽，担负着电网供电的重要任务。由于变电所和架空线直接相连，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电波的幅值很高。如果没有相应的保护措施，就有可能使变电所内的主变压器或其它电气设备的绝缘损坏。而变电所一旦发生雷击事故，将使设备损坏，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来重大损失和严重影响。
所以，对于变电所而言，必须采取有效的措施，防止雷电的危害。
2、防雷保护措施
2.1
装设避雷针保护整个变电所建筑物以免直接雷击
避雷针可以防护直击雷。避雷针可以单独立杆，也可以利用户外配电装置的构架或投光灯的杆塔;但变压器的门型构架不能用来装设避雷针，以防止雷击产生的过电压对变压器发生闪络放电。
2.2
装设架空避雷线及其他避雷装置作为变电所进出线段的防雷保护
这主要是用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所损坏了主变电所的这一关键设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。
2.3
装设阀型避雷器对沿线路侵入变电所的雷电波进行防护
变电所的进出线段虽已采取防雷措施，且雷电波在传播过程中也会逐渐衰减，但沿线路传入变电所内的部分，其过电压对内设备仍有一定危害。特别是对价值最高、绝缘相对薄弱的主变压器更是这样。故在变压器母线上，还应装设一组阀型避雷器进行保护。
6~10KV变电所中，阀型避雷器与被保护的主变压器间的电气距离，一般不应大于5m。为使任何运行条件下，变电所内的变压器都能够得到保护，当采用分段母线时，其每段母线上都应装设阀型避雷器。
2.4低压侧装设避雷器
这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器的低压侧中性点不接地时，其中性点可装设阀型避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。
需要注意的是，防雷系统的各种钢材必须采用镀锌防锈钢材，联系方式要用焊接。圆钢搭接长度不小于6倍直径，扁钢搭接长度不小于2倍宽度。
在装设避雷针时，应注意以下两点：
(1)为防止雷击避雷针时雷电波沿导线传入室内，危及人身安全，所以照明线或电话线不要架设在独立的避雷器上。
(2)独立避雷针及其接地装置，不应装设在行人经常通行的地方。避雷针及其接地装置与道路或出入口的距离不应小于3m，否则应采取均压措施，或铺设厚度为50mm~80mm的沥青加碎石层。
二
选择避雷器的型号
避雷器：是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变电所或其他建筑物内以免危及被保护设备的绝缘。
避雷器的类型主要有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等几种。保护间隙和管型避雷器主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段的保护。阀型避雷器用于变电所和发电厂的保护。
保护间隙：虽然限制了过电压，保护了设备，但将造成线路跳闸事故。
管型避雷器：是一种有较高熄弧能力的保护间隙。(1)伏秒特性较陡且放电分散性较大，而一般变压器和其他设备绝缘的冲击放电伏秒特性较平，二者不能很好配合;(2)动作后工作母线直接接地形成截波，对变压器纵绝缘不利。
阀型避雷器：分普通型和磁吹型两类。普通型的熄弧完全依靠间隙的自然熄弧能力，没有采取强迫熄弧的措施，其阀片的热容量有限，不能承受较长持续时间的内过电压冲击电流的作用。磁吹型利用磁吹电弧来强迫熄弧，其单个间隙的熄弧能力较高，能在较高的恢复电压下切断较大的工频续流，故串联的间隙和阀片的数目都较少，因而其冲击放电电压和残压较低，保护性能较好。
氧化锌避雷器：其阀片以氧化锌为主要材料，附以少量精选过的金属氧化物，在高温下烧结而成。氧化锌具有很理想的非线性伏安特性、无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大。
综合考虑，采用阀型避雷器。FS型避雷器：性能一般，主要用来保护10KV及以下的配电设备。FZ型避雷器：保护性能好，主要用于3~220KV电气设备的保护。FCD型避雷器：性能很好，主要用于旋转电机的保护。
所以，本设计变电站的避雷器采用FZ型避雷器。
选用避雷器如下表6-1：
表6-1
选择避雷器如下
型号
组合
方式
额定
电压
(KV)
灭弧电压(KV，有效值)
工频放电(KV，有效值)
预放电时间1.5~20us的冲击放电电压(KV幅值)不大于
5、10KA冲击电流下的残压(KV，幅值)
不小于
不大于
5KA下
不大于
10KA下
不大于
FZ-
10
单独元件
10
12.7
26
31
45
45
(50)
FZ-
35
2*FZ-35
35
41
84
104
134
134
(148)
FZ-
110
FZ-20+5*FZ-15
110
126
254
312
375
375
(440)
第七部分
总结
个人课程设计总结
程海洲
电气0804
0801120409
我很感谢邵老师给我们安排的这次课程设计，让我们有一次锻炼的机会。
作为组长，我尽量做到合理分工，积极组织小组会议讨论，综合大家的思想，总结出最好的方案和方法，圆满完成这次的课程设计任务。我花了大量的时间来整合和排版，这里也是我最头疼的地方，在这里感谢组员和同学的建议和帮助。课程设计中涉及到很多计算，起初很头疼，工作效率很慢，经过同学的帮做，特别是在邵老师的指点下，我终于会灵活运用word的公式编辑器了。
做设计讲究协同工作，如果靠自己独自完成，既浪费时间，效果又不好。以前的我很倾向于自己做东西，通过这次的设计，我明白理解了合作的重要性。这次的课程设计，我感到我们组的配合工作做得很好。大家都很积极查阅相关资料，提出自己的想法让大家讨论，并最终确定出出完美的方案。
两周的时间，确实很短。刚刚把有关的知识点了解的差不多的时候，就得急急忙忙的在电脑上规划任务书。确实是很紧迫。
这次的课程设计，让我感到很充实。我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。这次的课程设计，跟以往的不同。不是一两本参考书就能解决的。这次我翻遍了课程设计的有关资料。由于学校图书馆的参考书不是很多，无法满足这次的课程设计任务，我跑到书店去查阅更多的参考书。感谢这次的课程设计，让我学到了很多我应该用到却不太清楚的知识。通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择
除了从网上下载的一些资料和跑图书馆外，我还从学校图书馆借了几本好书，不应该说是好书，而应该说是很有用的书，帮我们解决了一些很棘手的问题。虽然每本书的内容都大致相同，但各有各的优点，综合取其对设计最有用的东西。比如理论性的分析、实用性的计算以及主变压器和电气设备选择的参考资料。
我感觉这次的课程设计对我们的就业有很大的帮助，也许这就是老师安排这次课程设计的目的。但是，刚拿到设计任务书的时候，一点头绪都没有，更别提怎么做了。在老师的引领和帮助下，才逐步有了思路，最终圆满的完成任务。
回想最初面对任务书的困惑，到完成任务的轻松感，感觉成功其实很简单。只要面对困难有一种不服输的劲头，凭着执著和努力就能成功，一定会有个完美的结局。
在此，感谢我们的邵小强老师。作为老师，看着比我们还着急，努力帮我们解决困惑。老师严谨细致、一丝不苟的作风，让我很是倾佩，以及老师的谆谆教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。这次的设计，离不开老师您的细心指导。在我们的努力和您的帮助下，我们终于完成了这次的课程设计。
个人课程设计总结
桑瑾
电气0804
0801120407
经过两个星期的努力，我们终于完成了本次变电所所电气主接线课程设计。回想这十多天的努力，虽然辛苦，却有很大的收获和一种成就感。
在这次课程设计中，在我们小组，我主要负责变压器选型以及短路电流计算，在电气主接线形式的确定中也发表了主要意见。
通过本次课程设计，我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。在具体的设计过程中，涉及了很多知识，知识的掌握深度和系统程度都关系到整个设计的完整性和完善性，正是这样有趣而且具有挑战性的任务，激发了我的兴趣，我会尽可能的搜罗信息，设计尽量合理的电气主接线，而这个过程，也是我学习进步的过程。因此本次设计不但是我对所学的知识系统化，也锻炼了我查找资料、分析信息、选择判断的能力。
在之前的理论学习中，对变电所电气主接线设计的各种信息了解不够全面，对于《电力系统暂态分析》、《电力系统稳态分析》以及《发电厂电气部分》等专业可乘的知识不能联系起来，所学到的知识感觉都是分散的，不能融会贯通。而且以前所掌握的知识还不足以在整个课程设计中达到轻车熟路的程度。
通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择。
在整个的程设计中，把遇到的疑问做了笔记，并通过各种资料去了解相关的知识。也希望带着这些疑问在学习中与其他同学讨论或请教来解决。除此之进行外变电所电气主接线设计通过边做边学习及向同学、老师请教，在规定时间内顺利完成了任务范围内的工作。
回顾整个课程设计的过程，自己还有以下一些方面需要进一步加强，同时也可以在以后的学习工作中不断勉励自己：虽说对整个设计过程中涉及的计算机基本的规范已有较为深刻的了解，但因为初次做变电所电气主接线设计，对部分设备性能、使用方面了解不足，在今后的学习中应通过多查阅各种相关资料来掌握;对于所学专业知识应多熟悉，将所学的知识联系起来。
本次课程设计大大增强了我们的团队合作精神，培养了我们自学的能力，以及实践能力和细心严谨的作风。此外，还学会了如何更好的去陈述自己的观点，如何说服别人认同自己的观点，相信这些宝贵的经验将会成为我今后成功的基石。课程设计是每个大学生必须拥有的一段经历，它让我们学到了很多在课堂上根本无法学到的知识，也打开了我们的视野，增长了见识，为我们以后更好的服务社会打下了坚实的基础。
个人课程设计总结
王小武
0804
0801120408
时间过得很快，转眼间，为期两周的110kv变电所主接线设计已接近尾声，在我们组员的辛勤努力下，我们的课程设计也已基本定型，但是，我感觉还存在许多不足之处，同时，在这次实习中有苦有乐，但最多的是收获，在认真完成设计的过程中，我也学到了许多知识。
首先，我感觉到这次课程设计的实习，对今后我们的毕业设计有很大的帮助，也许这就是安排这次课程设计的目的。但是，刚拿到设计任务书的时候，一点头绪都没有，在老师的引领下，才逐步有了思路。
通过对设计任务书的要求进行分析，我们认识到这个变电所适合建于室外，根据设计所给的负荷及一、二类负荷的多少来添加适量的负荷使其满足基本负荷平衡。紧接着根据总负荷来选择主变压器和站用变压器的型号。然后，设置短路点进行短路电流的计算。又由于此系统为无穷大系统，故该系统的短路时的次暂态电流、短路电流的周期分量和冲击电流可认为相等。断路器、隔离开关、避雷器、母线型号等等都要根据要求，选择适合的型号，并进行动、热稳定的校验。其中，每一步都需要查找很多的资料，单这一方面，就有很大提高，打破了以往的学习模式，懂得查阅什么样的资料，以及怎样分析、取舍，最终为我所用，并且开阔了视野，更是对自己所学知识的验证和升华。在这次设计中涉及很多专业知识也相当于是对以前所学知识的综合和升华。这次实习让我们把所学的理论知识同实际应用结合起来，把以前所学的知识进行纵向联接，也相当于一次总复习。此外，在本次设计中还要求绘图，在绘图过程中是我对AutoCAD有了更深一步的了解。
在设计期间，我们组员能勤奋、严谨、有计划、有目的、有步骤的完成每一项任务，每个人都付出来艰辛的劳动。感觉虽然是累的，但是课程设计如期完成，一种成功的喜悦掩盖了奋斗的辛酸，回头想想最初面对任务书的困惑，到完成任务的轻松一笑，感觉成功其实很简单，只要面对困难有一种不服输的劲头，凭着执著和努力就能成功。这次设计圆满成功，对我可谓是一次全面的复习和总结，更是一次巨大的突破。
课程设计个人总结
王恒斌
电气0804
0801120435
课程设计结束了，我学到了很多，也找到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道亮丽的风景线。
在课程设计的过程中，我们经历了感动，经历了一起奋斗的酸甜苦辣，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。也一起分享了成功的喜悦。这次的课程设计对我们每个人来说都是一个挑战。
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关所学专业方面的知识，尤其是在防雷接地一块。在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，使我更深刻地理解了电力系统专业方面知识与认识。暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。
在此感谢我们的邵小强老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。
同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。我想经过这样的一个过程我们会学到很多，学会了怎样去和别人沟通，理解别人所做的事，别人也会宽容的对待我们，从而我们就在无形之中加强了我们的人际交往能力。这个经验对我们以后的人生将会发挥很大的作用。毕竟我们是生活在人类这个群体之中的。假如世界上只剩下一个人，那么他不可能长久的生活下去的。
第八部分
附录
一
短路电流计算
系统可视为一无穷大系统，有充足的有功和无功功率。
根据系统接线图，绘制短路等效电路。
系统短路等效电路如图：
图
8-1
短路等效图
XL
K1
110KV
X1
X1
X2
35KV
X3
X2
X3
K2
10KV
K3
解：(1)取基准容量SB=100MVA，基准电压UB1=115KV，UB2=37KV，UB3=10.5KV。则基准电流为
(2)计算各元件电抗标幺值
线路L阻抗：
变压器阻抗：
(3)
K1点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
(4)
K2点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
(5)
K3点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
由于短路电流不大，可以选择断路器和隔离开关等电气设备，所以不用加电抗器。
二
电气设备校验计算
2.1、导线的选择
查《电力课程及毕业设计参考资料》知，变电所的年最热月平均最高气温都在30C左右，设本设计变电所的年最热月平均最高气温为30C
110KV及以上裸导体需要按晴天不发生全面电晕条件校验，即裸导体的临界电压Ucr应大于最高工作电压Umax。
(1)110KV侧导线的选择
由于枢纽变电所到本设计变电所采用LGJ-185导线，所以110KV侧选用LGJ-185型钢芯铝绞线。
①
110KV母线的最大持续工作电流为
设年最大负荷利用小时Tmax=6000h，查《电力工程基础》表3-3得，经济电流密度jec=0.90A/
mm，则导线的经济截面积为
②
校验发热条件
查《电力工程基础》附录得，30C时LGJ-185型钢芯铝绞线的允许载流量为
满足发热条件。
③
校验机械强度
查《电力工程基础》知，35KV及以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm,所以满足机械强度要求。
④
校验热稳定度
满足热稳定度的最小允许截面积为
实际选用的母线截面积185mm
>154.7mm
，所以热稳定度满足要求。
⑤
电晕校验
采用LGJ-185/30导线，查《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》知，导线直径18.88mm，使用由7片绝缘子组成的绝缘子串，导线按水平排列，相间距离4m。
电晕临界电压：取=0.9,=1.0,=1.0.
边相，1.06*114.2=121.1KV;
中间相，0.96*114.2=109.6KV
线路的实际运行相电压为115/=66.4KV
(2)
35KV汇流母线
①
按发热条件选择导线截面积。35KV母线的最大持续工作电流为
查表得，30
C时LGJ-95型钢芯铝绞线的允许载流量为
故35KV汇流母线选LGJ-95型钢芯铝绞线。
②
校验机械强度
查表得，35KV以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm
，所选LGJ-95满足机械强度要求。
③
热稳定度校验
满足热稳定的最小允许截面积为
实际选用的母线截面积95mm
>77.9mm
，所以热稳定度满足要求。
主变压器35KV侧引出线也选LGJ-95型钢芯铝绞线。
(3)
35KV出线
①
按经济电流密度选择导线截面积。出线最大负荷是3500KVA。线路最大持续工作电流为
设年最大负荷利用小时Tmax=4500h，查表知，经济电流密度，导线的经济截面积为
选LGJ-50型钢芯铝绞线。
②
按发热条件校验
查表得，30
C时LGJ-50型钢芯铝绞线的允许载流量为
，
因此满足发热条件。
③
校验机械强度
查表知，35KV以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm
，因此LGJ-50满足机械强度要求。
④
热稳定度校验
满足热稳定度的最小允许截面积为
实际选用的导线截面积50mm
<64.1mm
，热稳定度不满足要求，故重选为LGJ-70钢芯铝绞线。
(4)
10KV汇流母线
①
按发热条件选择截面
10KV母线的最大持续工作电流为
查表得，30
C时单条、平放-(60mm*10mm)型矩形铝母线的允许载流量
故10KV汇流母线选用(60mm*10mm)矩形铝母线。
②
热稳定校验
满足热稳定度的最小允许截面积为
实际选用的母线截面积A=60mm*10mm=600mm
>167.7mm
,所以热稳定度满足要求。
③
动稳定校验
对10KV线路，其支柱绝缘子间的距离为l=1.2m，设三相导体水平布置，相间距离为a=0.40m。导体所受电动力
查《发电厂电气部分》附录表22知，FB=144N<6860N。故满足动稳定校验。
主变压器10KV侧引出线也选(60mm*10mm)型矩形铝母线。
2.2
断路器、隔离开关的校验
断路器的选择条件：
额定电压和额定电流：,
额定开断电流：
极限通过电流峰值：
短路热稳定和动稳定校验：，
隔离开关的选择条件：
额定电压和额定电流：,
短路热稳定和动稳定校验：
，
㈠
110KV侧断路器和隔离开关的选择
额定电压
：
最大持续工作电流
：
短路电流
：
冲击电流：
短路电流热效应
：
①
初选断路器为：LW6-110I
，
，
,
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
②
初选隔离开关为：GW4-110D/600
，
，
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
㈡
35KV侧断路器和隔离开关的选择
额定电压
：
最大持续工作电流
：
短路电流
：
冲击电流：
短路电流热效应
：
①
初选断路器为
:
LN2-35I
，
，
,
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
②
初选隔离开关为
：
GW4-35G/600
，
，
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
㈢
10KV侧断路器和隔离开关的选择
额定电压
：
最大持续工作电流
：
短路电流
：
冲击电流：
短路电流热效应
：
①
初选断路器为：LN2-10
，
，
,
，
，
，
满足热稳定和动稳定的要求。
②
初选隔离开关为：GN19-10/1000
，
，
，
，
，
满足热稳定和动稳定的要求。
三
电气设备清单
序号
电气名称
型号
数量
备注(近/远期)
1
变压器
SFS7-16000/110
2台
近期
2
110KV断路器
LW6-110I
3个
近期
3
110KV隔离开关
GW4-110D/600
10个
近期
4
110KV电流互感器
LCWD-110
3个
近期
5
110
KV电压互感器
JCC2-110
6
110KV避雷器
FZ-110
2个
近期
7
110KV导线
LGJ-185钢芯铝绞线
近期
8
35KV断路器
LN2-35I
13个
近/远期
9
35KV隔离开关
GW4-35G/600
37个
近/远期
10
35KV电流互感器
LCWB-35
13个
近/远期
11
35KV电压互感器
JDJJ-35
2个
近期
12
35KV避雷器
FZ-35
4个
近期
13
35KV汇流母线
LGJ-95型钢芯铝绞线
近期
14
35KV出线
LGJ-70型钢芯铝绞线
近/远期
15
熔断器
RN2-35
2个
近期
16
10KV断路器
LN2-10
14个
近/远期
17
10KV隔离开关
GN19-10/10000
30个
近/远期
18
10KV电流互感器
LBJ-10
14个
近/远期
19
10KV电压互感器
JDZJ-10
2个
近期
20
10KV避雷器
FZ-10
2个
近期
21
10KV汇流母线
单条、平放60*10mm
矩形铝母线
近期
22
熔断器
RN2-10
2个
近期
23
厂用变压器
S9-315/35
2个
近期
24
接地
10个
近期
第九部分
参考书目
[1]
《电力系统继电保护原理》.刘学军.
中国电力出版社.
[2]
《电力系统暂态分析》.李光琦.中国电力出版社.
[3]
《电力系统稳态分析》.陈衍.中国电力出版社.
[4]
《电力工程设计手册》一次部分上、下册.卓乐友.中国电力出版社.
[5]
《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》.曹绳敏.水利水电出版社.
[6]
《供配电技术》.江文，许慧中.中国电力出版社.
[7]
《电气工程CAD》.刘增良，刘国亭.中国水利水电出版社.
[8]
《电力工程基础》.孙丽华.机械工业出版社.
[9]
《电力工程基础》.温步瀛.中国电力出版社.
[10]
《发电厂电气部分》.熊信银，朱永利.中国电力出版社.
第五篇：110KV降压变电所一次系统设计文献综述
永城化工厂110kV降压变电所一次系统设计
变电所一次系统设计探究
摘要：随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。目前，国内110kv及以下中低压变电所，主接线为了安全，可靠起见多选单母线接线。另外，合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的安全系数及其经济性。 关键词：变电所 /安全/可靠/经济
永城化工厂110kV降压变电所一次系统设计
1 我国电能与变电站现状
电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源，同时也是现代社会中最重要也是最方便的能源[3]。电能的发、变、送、配电和用电，几乎是在同一时间完成的，须相互协调与平衡[2]。变电和配电是为了电能的传输和合理的分配，在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完成的，因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。
变电所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[2]。因此，变电所的作用显得尤为重要。首先要满足的就是变电所的设计规范。安全可靠地发、供电是对电力系统运行的首要要求[10]。
(1)变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求。
(2)变电所的设计应根据工程的5~10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。
(3)变电缩的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理的确定设计方案。
(4)变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。其次，变电所所址的选择，应根据要求，综合考虑确定[1]。
2 设计变电站着手方面
2.1 电气主接线方案的选定
电气主接线是整个变电所电气部分的主干。变电所电气主接线指的是变电所中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的。[4]它是电力系统总体设计的重要组成部份。变电站主接线形式应根据变电站在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求[2]。主接线设计的基本要求为：
(1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求;当系统发生故障时，要求停电范围小，恢复供电快。
(2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化;改变 2
永城化工厂110kV降压变电所一次系统设计
运行方式时操作方便，便于变电站的扩建。
(3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。
(4)简化主接线。配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必然趋势，简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。
(5)设计标准化。同类型变电站采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修[1]。
随着电力系统的发展、调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用，变电站电气主接线形式亦有了很大变化。目前常用的主接线形式有：单母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、1个半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等[6]。
1997年后建成的变电站中接线型式以单母、桥形和线路变压器组为主。达到了85%。而带旁路母线的，接线型式只有1座，仅占5%[5]。我国变电站设计开始趋向于变电站接线方案简单，近期国内新建的许多变电站220 k V及110kV电压等级的接线采用双母线而不带旁路母线。采用GIS的情况下，优先采用单母线分段接线。终端变电站中，尽量采用线路变压器组接线等。大量采用新的技术，变电站电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。从形式上看，主接线的发展过程是由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。在70年代，由于当时受电气设备制造技术、通信技术和控制技术等条件的制约，为了提高系统供电可靠性，产生了从简单到复杂的主接线演变过程。在当今的技术环境中，随着新技术、高质量电气产品广泛应用，在某些条件下采用简单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全，变电站主接线日趋简化。因此，变电站电气主接线形式应根据可靠性、灵活性、经济性及技术环境统一性来决定。
电气主接线方案的选定对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所采取的方式，运行的可靠性、灵活性、经济性，检修、运行维护的安全性等，都有直接的影响，因此，选择优化的电气主接线方式，具有特别重要的意义。
3 选择更安全可靠的一次电气设备
3.1 变电所主要电气设备及其作用
永城化工厂110kV降压变电所一次系统设计
(1)高压断路器(或称高压开关)线路正常时，用来通断负荷电流;线路故障时，用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。按灭弧介质划分，断路器分为油断路器、空气断路器、SF6断路器等。
(2)负荷开关 线路正常时，用来通断负荷电流，但不能用来切断短路电流。负荷开关只有简易的灭弧装置，其灭弧能力有限。负荷开关在断开后具有明显的断开点。
(3)隔离开关(或称高压刀闸)隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小。仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，造成一个明显的断开点，以保证检修人员的工作安全。
(4)高压熔断器 在过负荷或短路时，能利用熔体熔断来切除故障。在某些情况下，熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用，以代替价格昂贵的高压断路器，以节约工程投资[17]。
(5)电流互感器 将主回路中的大电流变换为小电流，供计量和继电保护用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A[16]，使用中二次侧不允许开路。
(6)电压互感器 将高电压变换成低电压，供计量和继电保护用。电压互感器二次侧额定电压通常为100V[16]，使用中二次侧不允许短路。
(7)避雷器 避雷器主要用来抑制架空线路和配电母线上的雷电过电压可操作过电压，以保护电器设备免受损害。
(8)所用变压器 向变电所内部动力及照明负荷、操作电源提供电力[8]。 如上所述，各种电器对我们的变电站设计都有至关重要的作用。所以合理的配置是关键中的关键。
首先就要说到具备更高可靠性的SF6和真空断路器全面取代少油或多油式断路器。设置旁路设施的目的是为了减少在断路器检修时对用户供电的影响。SF6断路器和真空断路器的检修周期可长达20年，在变电所中选用了SF6断路器和真空断路器后，断路器检修几率大为减少，提高单回线路供电可靠性的根本措施转变为建设第二供电回路.因为在单回线路供电情况下中断供电的主要因素已经是线路故障.而不是断路器检修。故随着近十多年来SF6和真空断路器在110kV变电站中的普遍应用，带旁路母线的接线方式在110kV及其以下电压等级已告别了历史舞台。其他设备我们也应该按照计算和设计的需要合理选择，从而保证安全性 4
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和经济性。
3.2 电气配置
3.2.1 隔离开关的配置
(1)中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点[11]。
(2)在出线上装设电抗器的6—10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关[11]。
(3)接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。 (4)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地;自藕变压器的中性点则不必装设隔离开关[12]。
3.2.2电压互感器的配置
(1)电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压[11]。
(2)6—220KV电压等级的每组母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。
(3)当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器[11]。
(4)当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置[15]。
3.2.3 电流互感器的配置
(1)凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。
(2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。
(3)对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。
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(4)一台半断路器接线中，线路—线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路—变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器[11]。
3.2.4 避雷器的装置
(1)配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线装设避雷器时除外。 (2)旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
(3)220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
(4)三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。 (5)下列情况的变压器中性点应装设避雷器
1) 直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。 2) 直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为 单台变压器运行时。
3) 接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。 (6)发电厂变电所35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。
(7)SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。 (8)110—220KV线路侧一般不装设避雷器[11]。
4 做好变电站的防雷和保护接地
变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，并在在保证可靠性的前提下力求经济性。[14]防止雷电直击的主要电气设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等构成。[13]避雷针的位置确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所电气设备的总平面布置图确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程范围的要求，初步确定避雷针的安装位置后再根据公式进行，校验是否在保护范围之内。[13]同时做好变电站的接地电网，也可以有效的防止电力事故的发生。
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4.1 所用变的设置
为保证重要变电所的安全用电，所以需装设两台所用变以备用。为了保证供电的可靠性应在低电压等级即10KV母线上各装设一台变压器(每段各一台)。这样就可以避免由于低压线路故障率较高所引起的所内停电事故，从而保证变电所的不间断供电[11]。
4.2 继电保护的配置
在电力系统的运行中，变电所可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一绕组的匝间短路等，这样，供电系统就不能顺利完成输送电。此时，继电保护就显的很重要。继电保护系统的主要作用：保护作用、控制作用 、监视作用 、事故分析与事故处理作用、自动化作用。继电保护装置在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统可靠性，是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的重要技术措施之一。在现在电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持系统正常运行[7]。
鉴于其在系统中的重要性，有如下要求：(1)选择性，即仅将故障元件从系统中切除，保证非故障元件正常运行，提高系统供电可靠性;(2)速动性，快速地切除故障元件可以提高系统并列运行的可靠性，减少用户在电压降低的情况下的工作时间，以缩小故障元件的损坏程度。只要求速动性是不行的，要根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来确定，例如当发电厂或母线电压低于允许值时，继电保护动作等;(3)灵敏性，它要求保护装置在事先规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置，短路类型，以及短路点是否有过渡电阻，都应敏锐感觉，正确反应;(4)可靠性，它主要针对保护装置本身的质量和运行维护水平而言，一般来说，保护装置的组成元件的质量越高，回路中继电器的触电就越少，保护装置的可靠性就越高，同时，正确的设计和整定计算，保证安装、调试试验的质量，提高运行维护水平，对提高保护装置的可靠性有重要作用[9]。因此在电气设计中将继电保护配置好是一个很重要的环节，同时我们应该按照要求进行合理配置。
现如今在我国，变电所设计还存在很多不足，面临很多问题比如损耗和可靠
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性问题。我国经济的发展也电力带来了很多问题比如：(1)对电能的需求日益增长，城市和农村用电密度每天都在变化，所以给变电所的容量设计带来了很多麻烦。(2)我国国土面积大，尤其是西北地区电力用户较分散，电力的传输需要导线，这样就会使线路的功率损耗增加。(3)建立稳定的变电所必须占用较大的土地，然而在城市土地单价昂贵环境要求严格在用电用户稠密的地域建设变电所相对较困难，从而增加了在线路上的电能损耗。以上所说的问题都是我国先目前变电手面临的问题，这些问题正期待我们的解决[2]。
如果上面所述的部分我们都能够很好的综合考虑那么变电站的初步设计就会相对来说比较安全经济。这也就达到我们的提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。
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结束语
电网运行的最基本要求是安全与稳定。电网安全稳定的核心问题是要建立一个与该供电网络相适应的、合理的电网结构[19]。110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化。110kV电力网络已下降为配电网络，大多数110KV变电站也沦为负荷型的终端变电站[5]。配电电压升高，电力系统安全更要时刻抓紧。建设变电站时，在保证安全的前提下还要保证其经济性和灵活性。随着电力人不断的努力，变电站的设计一定会不断完善的。
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参考文献
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[7]国家电力调度通信中心组编.《发电机变压器继电保护应用》.中国电力出版社 [8]卓乐友《电力工程电气设计》.中国电力出版社 [9]刘学军.《继电保护原理》.中国电力出版社 [10]南京工学院.《电力系统》.电力工业出版社
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