苏ICP备112451047180号-6
110／35／10kV变电站一次部分及部分二次保护配置设计
1.立题依据（包括研究背景、理论依据及立题意义）
2.研究内容及方案（包括研究目标、论文提纲、预期达到的研究结果和创新点、完成论文需具备的条件以及参考文献等）
3.进度安排（完成时间及撰写阶段计划，要求与学院毕业论文（设计）进度安排相一致）
立题依据：我国电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高;而随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃，我国变电站设计出现了一些新的趋势。
随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加，变电站接线简化趋于可能。近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能、新型设备不断出现，设备趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS向高电压、大容量、三相共箱体方面发展，性能不断完善，应用面不断扩大，许多城网建设工程、用户工程都考虑采用GIS配电装置。变电站设计的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。近年来世界各国著名的高压电气设备公司都相继开发、研制了各种类型的145-550 kV户外高压和超高压组合电器，国内一些高压开关厂也已经开始生产145 k V户外紧凑型组合电器。目前145 k V户外紧凑型组合电器主要产品有compass 、compact 、MCI等。这些设备运行可靠性高、节省占地面积和空间、施工安装简单、运行维护方便，价格介于常规电气设备与GIS之间，是电气设备今后发展的一个方向，符合我国目前的国情和技术发展方向[1] [2]。
变电站综合自动化系统近几年一直是电力建设的一个热点。无论国内国外，还是从管理方、运行方及设计单位对于变电站实现综合自动化均取得了共识。伴随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展，变电站综合自动化也采用了新的技术，其技术动向主要集中在全分散式变电站自动化系统和引入先进的网络技术两个方面。
配合我国经济建设的迅速发展，搞好电网建设尤为重要。其中，变电站设计是电网建设的一个重要环节。研究和分析国内外变电站技术的发展，把握其趋势，对变电站设计是很有必要的[3]。
研究内容及方案：
研究对象
（1）本变电站为一地区变电站，110kV主要给另一终端变电站供电。本变电站所带负荷主要集中在110kV侧，主要供给化学工业、食品工业、医院及居民小区用电。
（2）本变电站110kV进线有两回，与距该变电站80km的上一级中间变电站的110kV母线相连，上一级中间变电站110kV母线的短路容量分别是：最大方式下2000MVA,最小方式下1600MVA,110kV输电线的参数分别为 , (单回)， (双回)。
（3）本变电站110kV出线有四回，最大输送功率120MVA,功率因数为0.85。变电站35kV的短路容量分别是：最大方式下1000MVA,最小方式下800MVA。35kV出线后备保护动作时间为3秒。
（4）本变电站110kV 出线有八回，最大输送功率为8MVA,功率因数为0.85,10kV出线后备保护动作时间为0.5秒。
（5）本变电站共有两台主变压器，每台变压器应满足70%的负荷需求。
（6）本变电站年最高气温+40℃,最低气温为-15℃,最热月平均气温+30℃。海拔高度为1800m,雷暴日为30日/年。
研究内容
本次设计110kV变电站一次部分及部分二次保护配置，确定了变电站的主接线图，110kV选用单母分段接线。根据个数据及选择原则，确定了主变压器，计算出短路电流，并且选出了三个电压等级的断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷装置、保护装置。
（1）变电站电气主接线设计（包括主变压器选择、所用电源的引接）；
（2）短路电流计算；
（3）部分电气设备选择：
a. 主变压器回路、110kV进线、出线断路器及隔离开关选择；
b. 10kV侧母线导体、支持绝缘子、穿墙套管选择；
c. 110kV母线电压互感器；
d. 110kV出线电流互感器选择；
e. 全部电流互感器、电压互感器配置方案及防雷保护方案设计；
f. 主变压器及110kV出线保护配置方案。
目录
1 绪论 1
1.1 变电站的背景和意义 1
1.2 研究对象 2
1.3 研究内容 2
2 变电站电气主接线设计 3
2.1 电气主接线设计原则和要求 3
2.1.1 主接线设计的设计原则 3
2.1.2 主接线的基本要求 3
2.2 主接线的基本形式 4
2.2.1 桥形接线 4
2.2.2 单母线接线 5
2.2.3 单母线分段接线 6
2.2.4 单母线分段带旁母接线 6
2.3 方案的拟定 6
3 变电所中主变压器的选择 8
3.1 主变压器台数的选择 8
3.2 主变压器形式的选择 9
3.3 主变压器容量的确定 9
3.4 主变压器的选择 9
4 短路电流计算 10
4.1 短路电流的分类 10
4.2 短路电流计算的目的 10
4.3 短路电流的计算 10
4.3.1 当110kV侧短路时 12
4.3.2 当35kV侧短路时 13
4.3.3 当10kV侧短路时 13
5 变电站电气设备的选择 17
5.1 110kV侧断路器、隔离开关的选择 18
5.2 35kV侧断路器、隔离开关的选择 19
5.3 10kV侧断路器、隔离开关的选择 21
5.4 10kV侧母线的选择 22
5.5 支柱绝缘子、穿墙套管的选择 23
6 变电所的防雷保护和接地装置 25
6.1 变电所防雷保护 25
6.2 电器设备的接地 25
6.2.1 接地的基本要求 25
6.2.2 接地的种类 26
7 变电站的保护配置 26
7.1 对电力系统继电保护的基本要求 26
7.2 110kV 保护配置 28
7.2.1 110kV线路保护 28
7.2.2 110kV母联保护 28
7.2.3 110kV母线及断路器失灵保护 28
7.3 35kV保护配置 29
7.4 10kV 保护配置 29
8 结论 29
参考文献 31
致谢 32
参考文献
[1] 田有文，唐文秀，梁春英，刘振宇.企业供配电[M].北京:中国电力出版社,2008.
[2] 房俊龙，黄丽华，纪建伟，等.电力系统分析[M].北京:中国水利水电出版社,2007.
[3] 熊信银,朱永利.发电厂电气部分[M].北京:中国电力出版社,2004.
[4] 弋东方.电力工程电气设计手册（电气一次部分）[M] . 北京:中国电力出版社，1989.
[5] 弋东方.电力工程电气设备手册（电气一次部分上、下册）[M] .北京:中国电力出版社，1998.
[6]黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料 [M] . 北京:水利电力出版社，1987.
[7] 楼樟达，李扬.发电厂电气设备[M]．北京:中国电力出版社，1998.
[8] 熊信银，张步涵.电力系统工程基础[M]．武汉：华中科技大学出版社，1997.
[9] 电力工业部西北电力设计院编.电力工程电气设备手册·电气一次部分 [M].北京：中国电力出版社，1998.
[10] 郭永基．电力可靠性原理与应用[M]．北京：清华大学出版社，1984.
[11] 韩笑,宋丽群．电气工程专业毕业设计指南 继电保护分册[M]．北京：中国水利水电出版社，2003.
[12] 宗士杰．发电厂电气设备及运行[M]．北京:中国电力出版社，1997.
[13] 石方安．电气图形符号实用手册[M]．北京:中国劳动出版社，1997.