10KV变电所设计论文

目 录第一章 引 论41.1电力系统的一般41.2变电所的作用和工作原理及分类5第二章 概 论72.1设计的基本要求说明72.2设计范围及建设规模92.3设计主要内容9第三章 主变压器的选择103.1主变器台数的确定103.2主变压器的容量的确定103.3选择主变压器11第四章 电气主接线144.1对电气主接线的说明144.2主接线设计原则144.3主接线的选择17第五章 短路电流计算215.1概述215.2计算条件235.3短路过程分析265.4短路电流的计算方法27第六章 变电所设备的选择与校验326.1高压电器选择的一般要求326.2高压断路器的选择396.3高压隔离开关选择416.4电流互感器的选择416.5电压互感器的选择436.6高压侧避雷器选择446.7 10KV侧主要电气设备选择456.8全所所用设备47第七章 继电保护设计487.1电力系统继电保护的作用487.2继电保护的要求497.3变压器保护的配置原则：497.4变电所10KV配电装置母线保护507.5 10KV线路保护装设原理50第八章 过电压保护选择518.1雷过电压保护518.2 310KV配电装置的过电压保护：53第一章 引 论1.1电力系统的一般概念电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要的能源，电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，电能是由发电厂供给，因为考虑经济原因，发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方，而这些地方又常远专业对电气主接线提供的资料4.2.2主接线设计的基本要求：主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三相基本要求4.2.2.1保证必要的供电可靠性供电可靠性是电力生产和电能分配的首要任务。由于电力系统的发电、送电和用电是同时完成的，并且在任何时候都保持平衡关系，无论哪部分故障，都将影响整个电力系统的正常运行电气主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一次部分和二次部分综合。因此除了尽可能选用工作可靠的一次设备和二次设备外，还应设计这些设备的合理连接方式可靠性的具体要求：各个元件的等值阻抗，将此电源的内阻大的多，因而电源母线上的电压变化很小，实际计算时甚至可以认为没有变化，既认为是一个恒压源，这种电源就称为无限大容量电源。三相短路电源的变化规律三相短路后，在短路暂态过程中，短路电流等于它的周期分量和非周期分量的瞬间值之和，短路电流的非周期分量是随时间按指数规律衰减的。当非周期分量为零时，短路既进入稳态过程，此时稳态短路电流的大小不再变化，这是这种系统短路的显著特点。三相短路冲击电流id三相短路电流的最大瞬时值出现在短路发生后约半个周波左右，它不仅与周期分量的幅值有关，也与非周期分量的起始值有关，最严重的短路情况下，三相短路电流的最大瞬时值称为冲击电流Idhich=2KchIzp式中： Kch =1+e-ttd 短路电流冲击系数 Izp短路电流周期分量的有效值一般:高压电网：Kch=1.8 ich=2.55Izp低压电网：Kch=1.3 ich=1.84Izp三相短路冲击电流有效值IchIch= Izp1+2（Kch-1）2一般：高压电网：Kch=1.8 ich=1.52Izp 低压电网：Kch=1.3 ich=1.09Izp5.3.2由“有限容量系统”供电时的三相短路电流假如向短路点输送短路电流的电源容量较小，或者短路点离电源较近，在这种情况下称为有限容量系统供电的短路，在此条件下，电源电压的变化并非恒定不变，短路电源周期分量IeIgmax6.2.3按开断电流选择在给定的电网电压下，高压断路器的开断电流Iekd应满足Iekd Ixt式Ixt-断路器实际开断时间tk秒的短路电流周期分量的有效值断路器实际开断时间tk等于继电保护主保护动作时间与断路器的固有分闸时间之和6.2.4按额定关合电流选择断路器的额定关合电流ieg应不小于最大短路电流冲击值iciiegici6.2.5动稳定校验高压断路器的极限通过电流峰值idw应不小于三相短路时通过断路器的冲击电流ici即idwici6.2.6热稳定校验高压断路器的短时允许发热量应不小于短路期内短路电流发出的热量据上述参数选择高压断路器型号为：LW9-66/2500-31.5 SF6断路器 参数如下表：额定电压最高工作电压额定电流额定短路开断电流额定短路关合电流额定短路持续时间额定峰值耐受电流66KV72.5KV2500A31.5KA80KA4S80KA厂家：瓦房店高压开关厂6.3高压隔离开关选择隔离开关应根据下列条件选择：型式和种类；额定电压；额定电流；动稳定；热稳定选择隔离开关型号为：GW560D 6组 GW5-60 8组参数如下表：额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流单相接地开关所配机构动稳定电流热稳定电流隔离开关接地开关66KV630A50KA20KA/4S50KA20KA/4SCS17-GCS17-G厂家：沈阳高压开关有限公司6.4电流互感器的选择6.4.1设备种类的选择电流互感器的种类和型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对6-10KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV及以上配电装置，宜采用油浸式绝缘结构的独立式电流互感器6.4.2按一次额定电压和额定电流选择电流互感器的一次额定电压和额定电流必须满足UeUewIeiIgmaxUe 、Iei-一次额定电压和额定电流Ue、Igmax-安装处一次回路工作电压和最大工作电流6.4.3按准确度级和副边负荷选择6.4.4热稳定校验6.4.5动稳定检验 选择高压侧电流互感器型号为：LCWB5-63其主要参数为：额定电流比二次组合准确级额定负荷套管泄露距离（MM）短时（1S）热电流（KA）动稳定电流（KA）2*300/50.5/B/B0.5/B50/5015004S80KA6.5电压互感器的选择6.5.1装置种类和型式选择电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择。对于3-20KV屋内配电装置，宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器；对于35KV以上配电装置宜采用电磁式电压互感器6.5.2按一次回路电压选择为了保证电压互感器的安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（0.91.1）Ue1范围内变动，即满足条件：1.1Ue1U10.9 Ue1式中 U1-电网电压Ue1-电压互感器一次绕组额定电压6.5.3按二次回路电压选择电压互感器的二次额定电压必须满足继电保护装置和测量用标准仪表的要求6.5.4按准确级和容量选择对应于测量仪表要求的最高准确级的电压互感器的额定二次容量Se2应不小于电压互感器的二次负荷容量S2选择电压互感器型号为：JCC563额定电压额定负荷（VA）极限负荷一次绕组二次绕组剩余电压绕组二次绕组（VA）0.2级0.5级1.0级3P级200066/30.1/30.1/31502504003006.6高压侧避雷器选择避雷器是一种保护电器、用来限制电气设备上承受的过电压选择避雷器应考虑：系统额定电压；系统最高运行电压；避雷器额定电压；避雷器在5KA 8/20S冲击电压下的残压本设计选用氧化锌避雷器：H5W-90/220参数如下：额定电压持续运行电压系统电压5KA 8/20S冲击电压下的残压90KV72.5KV66KV220KV6.7 10KV侧主要电气设备选择6.7.1母线联络开关主变二次电流Ie=1452A Ue=10KV则选择ZN12-10/1600型真空断路器(1组)额定电压额定电流额定短路开断电流额定短路关合电流额定热稳定电流额定动稳定电流10KV1600A40KA80KA40KA/4S100KA6.7.2负荷配出线开关、电容器组开关最大负荷电流ILmax=314A Ue=10KV则选择ZN12-10/1600型真空断路器(18组)参数如上表6.7.3电流互感器选择6.7.3.1参数选择（按下表进行选择）项目参数技术条件正常工作条件一次回路电压，一次回路电流，二次回路电流，二次侧负荷，准确度等级，暂态特性，二次级数量，机械菏载短路稳定动稳定倍数，热稳定倍数承受过电压能力绝缘水平、泄露比距环境要求环境温度、最大风速、海拔高度、地震烈度6.7.3.2型式选择35KV以下的屋内配电装置的电流互感器宜采用瓷绝缘结构或环氧树脂浇注绝缘结构。35KV以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器6.7.4电压互感器选择6.7.4.1参数选择6.7.4.2型式选择6-10KV配电装置一般采用油浸绝缘结构，在高压开关柜或比较狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构6.7.4.3接线选择6.7.4.4电压选择6.7.4.5准确度及二次负荷6.7.5所用变选择为了考虑本变电所的动力和照明负荷等需要，本变电所设计两台变压器，一台工作，另一台作备用。选型号为SC7-100/106.7.6高压开关柜的主母线选择通过主母线最大电流Imax=1452AS=Imax/Je=1452/2.25=645mm2选用TMY-80*10 mm2的铜母线6.7.7其他辅助设备继电保护屏2面（每屏两条线路）；中央信号屏1面；60KV线路控制屏2面（每屏两条线路）；硅整流屏1面；交流屏1面；主变保护屏2面，10KV进线控制屏2面。共11面6.8全所所用设备名称型号规格数量备注主变压器SFL1-20000/602台高压断路器LW9-66/2500-31.57台高压隔离开关GW560D 6组高压隔离开关GW5-60 8组高压电流互感器LCWB5-637组高压电压互感器JCC5632组60KV避雷器H5W-90/2204组母线2组，变压器2组高压开关柜KYN18A-1021台ZN12-10/1600型真空断路器10KV电流互感器AS12/150b/2s11组主变、母联负荷配出线10KV电压互感器RZL102组10KV所用变压器SC7-100/102台10KV电容器BWF11/3-200-1W6组保护、控制柜11面10KV主母线TMY-80*8铜母线第七章 继电保护设计7.1电力系统继电保护的作用7.1.1有选择性地将故障元件从电力系统中快速、自动地切除，使其破坏程度降低到最小，并保证最大限度地迅速恢复无故障设备的正常运行7.1.2反映电气元件的异常运行情况，根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出警告信号，减负荷和延时跳闸7.1.3依据实际情况，尽快自动恢复停电部分的供电7.2继电保护的要求可靠性、选择性、快速性、灵活性7.3变压器保护的配置原则：变压器一般装设下列继电保护装置。7.3.1反映变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。容量为800KVA及以上的油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时，保护装置应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，瓦斯保护宜动作于断开变压器各电源侧断路器。7.3.2相间短路保护反映变压器绕组和引出线的相间短路的纵联差动保护或电流速断保护，对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路也能起保护作用。容量为6300KVA以下的并列运行的变压器以及10000KVA以下单独运行的变压器，当后备保护时限大于0.5s时，应装设电流速断保护。容量为6300KVA以上的并列运行的变压器、10000KVA以上的单独运行的变压器、以及2000KVA及以上应电力速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。7.3.3后备保护过电流保护，用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。7.4变电所10KV配电装置母线保护对于变电所10KV分段的单母线允许带时限切除母线故障时，不装设专用的母线保护。母线故障可利用装设在变压器断路器的后备保护和分段断路器的保护来切除。分段断路器保护：出线断路器如不能按切除负荷回路的短路条件选择时，分段断路器上通常装设两相式瞬时电流速断装置和过电流保护。7.5 10KV线路保护装设原理7.5.1相间短路保护对于不带电抗器的单侧电源线路，应装设电流速断饱和和过电流保护。对变电所，当线路上发生短路并伴随着变电所母线上的电压大量降低时，如为了提高对电力用户供电质量，要求快速切除故障，也可装设瞬时电流速断保护。为了满足上述要求，必要时允许保护非选择性动作，并装设自动重合闸或备用电源自动投入装置来全部或部分地校正保护的非选择性动作。当在单侧电源放射状串联线路上发生短路时，如果非选择性瞬时电流速断保护有可能是靠近电源侧的非故障线路先切除，则在故障线路保护的出口回路上要考虑自保持的措施，以保证保护可靠动作。单相接地保护在变电所母线上，应装设单相接地监视装置，监视装置反映零序电压，动作于信号。有条件安装零序电流互感器的线路，如电缆线路或经电缆引出的架空线路，当单相接地电流能满足保护的选择性和灵敏性要求时，应装设动作于信号的单相接地保护。第八章 过电压保护选择电气设备在运行中有时要承受高于其运行电压，主要有雷过电压和操作过电压及系统参数变化产生的谐振振荡过电压8.1雷过电压保护8.1.1直击雷的保护范围变电所的直击雷过电压保护，可采用避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊接成网等。下列设施应装设直击雷保护装置： 8.1.1.1屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道8.1.1.2烟囱、冷却塔和输煤系统的高建筑物8.1.1.3油处理室、燃油泵房、露天氢气罐、大型变压器修理间等8.1.1.4雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置8.1.2避雷针、避雷线的装设原则及接地装置的要求8.1.2.1独立避雷针（线）宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻不宜超过10。当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，使两者的接地电阻都得到降低。但为了防止经过接地网反击35KV及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15m。8.1.2.2独立避雷针的接地装置与发电厂、变电所接地网间的地中距离应符合下式要求：Sd0.3RchSd -地中距离（M）Rch-独立避雷针的冲击接地电阻8.1.3避雷针保护范围计算（两只等高避雷针保护范围）8.1.3.1单支避雷针的保护范围当HX1/2时rx=(h-hx)p式中rx -避雷针在水平面上的保护半径 h -避雷针的高度 hx -被保护物的高度 p -避雷针高度影响系数，当h 30m时p=18.1.3.2两支等高避雷针保护范围，应按下列方法确定：两针外侧的保护范围按单支避雷针的计算方法确定；两针间的保护最低点高度ho按下式计算： ho=h-D/7p ho两针间保护最低点的高度（m）； D两针间的距离（m）8.2 310KV配电装置的过电压保护：变电所的310KV配电装置，应在每组母线和每路架空进线上装设阀型避雷器FZ或氧化锌避雷器，有电缆段的架空线路，避雷器应装设在电缆头附近，其接地端应和电缆金属外皮相连。如各架空进线均有电缆段，避雷器与主变压器的最大电气距离不受限制。避雷器应以最短的接地线与变电所、配电所的主接地网连接（包括通过电缆金属外皮连接）。避雷器附近应装设集中接地装置。据上述要求以及现场实际情况，本设计变电所选用两个独立避雷针，高度为25M ，实际安装位置见平面布置图 变压器中性点避雷器型号为：H5W-90/22010KV配电装置避雷器型号为：YH5WS-17/50 其参数如下表：避雷器额定 电压 KV（有效值）系统额定电压 KV（有效值）避雷器持续 运行电压KV（有效值）8/20us 5KA残压KV（峰值）泄露电流uA不大于171013.65030第二部分 计算书第一章 主变压器的选择序号负荷名称远期最大负荷（KW）Tmax功率因素出线回路数重要负荷所占比例出线方式1低压电气厂400030000.91270架空2水源地350060000.90270架空3电线厂300040000.90210架空4砂轮厂200045000.90215架空5矿山机械厂500070000.88285架空6挖掘机厂250030000.8920架空7学校100025000.8920架空8辽河小区200025000.8810架空供热公司200015000.8510架空1.1 变电所的负荷情况变电所的负荷情况如表1.1所示。其他条件： 1、线损率取52、负荷的同时系数取0.93、有功负荷率取0.78；无功负荷率取0.8。4、要求变电所平均功率因数补偿到0.9以上。二、主变压器的容量、台数和型式的确定1、变电所有功总负荷：=4000+3500+3000+2000+5000+2500+1000+2000+2000 =25000KW.2、变电所无功的总负荷为：=tg(arc cos) =4000tg(arc0.91)+3500tg(arc0.90)+3000tg(arc0.90)+ 2000tg(arc0.90)+5000tg(arc0.88)+2500tg(arc0.89)+1000tg(arc0.89)+2000tg(arc0.88) +2000tg(arc0.85) =100000.33+100000.33+120000.33+120000.48+120000.48+100000.48+120000.48+150000.33=11700kvar。 3、变电所总视在负荷为： S= =27600 KVA则，单台变压器的容量为：=（1+5%）0.970% =18200kvA。根据负荷情况，为确保系统供电的安全可靠性，选择两台型号为：SFP1-20000/60的电力变压器作为主变压器，连接组别为：Y/-11接线方式。变压器主要参数如表1.2所示。额定电压602*2.5%/11空载损耗22KW短路损耗123KW额定电流空载电流1.0%阻抗电压9.0%油重6.33吨总重29.38吨外行尺寸5140*3620*4560轨距1435MM联接组别Y0/-11器身重13.6吨第二章 短路电流计算取功率基准值SB=100MVA；电压基准值画等值网络图.等值网络图如图1.1所示。 2.1 参数计算1 系统电抗 X1=XG2+XB1=0.4155 =0.415/5=0.083X3=x L2SB/Uav2=0.444100/632=0.443X2 = XG1 + XL1 =0.646 + 0.726 =1.3722.2.本变电所主变压器的电抗：XB2= = (0.09/100)(100/20)=0.0052.2 60KV侧母线三相短路计算: 星角变换：4=1+3+13X2 =0.083+.443+0.0830.4431.372=0.5535 =X2+X3+X2X3X1=1.372+0.443+1.3720.4430.083=9.183 计算电抗为：js1 =4 N1/B = 0.553250/100=1.382js2 = 5 N2/B = 9.138100/100 = 9.138对电源1查表得各时刻短路电流标么值:0秒:I*（0）=0.74 2秒: I*（2s）=0.76 4秒: I*（4s）=0.76对电源2因其Xjs=9.1383.45,所以电源2为无限大电源，其短路电流不衰减，故各时刻短路电流标么值：0秒：I*（0）=I*（2s）= I*（4s）=1Xjs2 =19.138 = 0.109短路电流周期分量的有效值为: ，所以： IN1 =N1/Uav = 250/363=2.29KA IN2 =N2/Uav =100/363=0.92KAI(0) = IN1 I*（0）1 + IN2 I*（0）2 =1.8KAI(2s)= IN1 I*（2s）1 + IN2 I*（2s）2 =1.84 KAI(4s)= IN1 I*（4s）1 + IN2 I*（4s）2=1.84KAiim = 2.55 I(0) = 2.551.8= 4.59 KA2.3 10KV侧母线三相短路计算:10KV侧母线三相短路等值网络图如图所示。10 =5 + XB2 = 0.443 + 0.005 = 0.448X6 = X3 + XB2 = 0.443 + 0.225 = 0.668星角变换：X7 =1 +6 +16/2 = 0.083 + 0.668 + 0.083 0.668 / 1.372 =0.791X8 =2 +6 +26/1 =1.372 + 0.668 + 1.3720.668/0.083 =13.08 计算电抗为：js1 =7 N1/B = 0.791 250/100 = 1.98js2 = 8 N2/B = 13.08 100/100 = 13.08对电源1查表得各时刻短路电流标么值:0秒:I*（0）=0.5 2秒: I*（2s）= I*（4s）=0.52对电源2因其Xjs=13.083.45，所以电源2对短路点电流不衰减，故其短路电流标么值为：I*（0）= I*（2s）= I*（4s）=1/Xjs = 1 / 13.08 = 0.076短路电流周期分量的有效值为: ，所以： IN1 =N1/Uav = 250/310.5=13.75 KA IN2 =N2/Uav =100/310.5=5.5 KAI(0) = IN1 I*（0）1 + IN2 I*（0）2 = 7.3 KAI(2s)= IN1 I*（2s）1 + IN2 I*（2s）2 =7.57 KAI(4s)= IN1 I*（4s）1 + IN2 I*（4s）2=7.57 KAiim = 2.55 I(0) = 2.557.3= 18.62 KA本设计中短路电流计算所得值如表2.1所示。表2.1 短路电流计算结果表三相短路0S2S4Siim60KV侧1.8(KA)1.84(KA)1.84(KA)4.59(KA)10KV侧7.3(KA)7.57(KA)7.57(KA)18.62(KA)第三章 高压电气设备的选择3.1 60KV高压断路器的选择1.按额定电压选择:断路器的额定电压应不小于安装点的电网电压,即:=60KV2.按长期最大工作电压选择: 断路器的额定电流应不小于流过它的最大持续工作电流,即:3.按断路器的形式选择:按照在户外的工作条件,可以选择户外式少油断路器.型号为: SW2-63户外少油断路器. SW2-63户外少油断路器主要参数如表3.1所示。型号额定电压(KV)最高工作电压(KV)额定电流(A)额定短路开断电流(KA)额定关合电流(KA)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)SW2-636372.5160031.5808031.54.动稳定校验:断路器的动稳定电流应不小于短路冲击电流: iim = 2.55 I(0) = 2.551.8=4.59 KA所以满足动稳定的要求.5.热稳定校验:高压断路器的额定短时耐受热量应不小于短路时间内短路电流的热效应，即：.其中:断路器的额定短路开断电流短路时间,所以满足热稳定的要求.计算数据与所选断路器参数对照表计算数据SW2-63额定参数60KV63KV192.45A1600A4.59KA80KA40.5KA2S3969KA2.s故所选断路器合格. 3.2 60KV侧隔离开关的选择:1.按额定工作电压选择:隔离开关的额定电压应不小于安装点的电网电压,即:=60KV2.按额定工作电流选择:隔离开关的额定电流应不小于流过它的最大持续工作电流即:故选型号为: GW560D隔离开关,主要参数见下表:额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流单相接地开关所配机构动稳定电流热稳定电流隔离开关接地开关66KV630A50KA20KA/4S50KA20KA/4SCS17-GCS17-G3.动稳定校验:隔离开关的动稳定电流应不小于短路冲击电流:iim = 2.55 I(0) = 2.551.8 =4.59 KA 4.热稳定校验:压断路器的额定短时耐受热量应不小于短路时间内短路电流的热效应， = 2024 = 1600 KA2S即: 其中: 断路器的额定短路开断电流短路时间可见, ,所以满足热稳定的要求.计算数据与所选隔离开关参数对照表:计算数据GW4220额定参数60KV66KV192.45A630A19.56KA50KA40.5 KA2.s1600KA2.s所选GW560D型隔离开关合格.3.2 电流互感器的选择:3.2.1 60KV电流互感器的选择：1按安装处的电网电压选择：电流互感器的额定工作电压应不小于安装处的电网电压，即：=60KV2. 按电流互感器一次最大工作电流选择：电流互感器的额定电流应该不小于安装处一次回路的最大长期工作电流，即：3.按种类和形式选择： 电磁式电流互感器的种类和形式应根据使用环境和产品情况来选择。对于35KV及以上配电装置，宜采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。根据户外配电装置的工作环境选择高压侧电流互感器型号为：LCWB5-63其主要参数为：额定电流比二次组合准确级额定负荷套管泄露距离（MM）短时（1S）热电流（KA）动稳定电流（KA）2*300/50.5/B/B0.5/B50/5015004S80KALCWB6-60型的电流互感器。L-电流互感器C-瓷绝缘W-户外型B-保护用60-额定电压4. 热稳定校验：电流互感器的热稳定能力以1秒允许通过的额定电流倍数表示，故热稳定可用下式校验：式中-电流互感器一次侧额定电流 所以满足热稳定的要求。5. 动稳定校验：电流互感器流的动稳定校验可以下式校验：-电流互感器动稳定倍数所以满足动稳定的要求。计算数据与所选电流互感器参数比较:计算参数额定参数60KV63KV197.25A600A4.59KA80KA40.5 KA2.s故所选互感器满足要求。3.2 电压互感器的选择:电压互感器的选择是根据额定电压、装置种类、构造形式、准确度等级以及按副边负载选择。由于电压互感器与电网并联，当系统发生短路时，互感器本身并不遭受短路电流的作用，故不需校验动、热稳定性。1.按照装置种类和形式选择:电压互感器的装置种类和形式应根据安装地点和使用条件进行选择. 对于3-20KV屋内配电装置，宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器；对于35KV以上配电装置宜采用电磁式电压互感器。在需要检测和监视一次回路单相接地时,应用三相五柱式电压互感器或具有剩余绕组的单相电压互感器.2.按一次回路电压选择:为保证电压互感器的安全和在规定的准确级下运行,电压互感器一次绕组所接电网电压应在(0.9-1.1)范围内,即:0.91.1其中为电压互感器一次绕组额定电压.3.按二次绕组电压选择:二次绕组均选.故可选用下表中的电压互感器.所选60KV侧电压互感器主要参数:额定电压额定负荷（VA）极限负荷一次绕组二次绕组剩余电压绕组二次绕组（VA）0.2级0.5级1.0级3P级200066/0.1/0.1/31502504003003.5 60KV母线的选择：l.按经济截面选择：导体经济截面的计算公式：其中j为经济电流密度，与最大负荷利用小时数有关，查表得j=1.15。通过母线的长期最大持续工作电流:导体的经济截面：选择220KV母线为LGJ240型钢芯铝绞线.钢芯铝绞线长期允许载流量：型号最高允许工作温度（）LGJ2407080613A610A2.热稳定校验: 按照上述情况选择的导体截面S还应校验其在短路条件下的热稳定. S所选导体截面积根据热稳定条件决定的导体最小截面短路电流热效应集肤效应系数,通常取1热效应系数,可由公式: 计算得到的温度查表得到.式中 是导体周围介质温度 是导体的正常最高容许温度 是导体中的长期最大负荷电流 是导体容许电流的修正值当环境温度为40时，正常运行时导体的温度（）:查表得65时C=89 所以：=240所以符合要求。3.6 10KV母线选择：1.按经济电流密度选择：导体经济截面的计算公式：其中j为经济电流密度，与最大负荷利用小时数有关，查表得j=1.15。通过母线的长期最大持续工作电流:导体的经济截面：选择10V母线为LGJ240钢芯铝绞线。钢芯铝绞线长期允许载流量：型号最高允许工作温度（）2LGJ2407080613A610A2.热稳定校验: 按照上述情况选择的导体截面S还应校验其在短路条件下的热稳定.所选导体截面积根据热稳定条件决定的导体最小截面短路电流热效应集肤效应系数,通常取1C热效应系数,可由公式: 计算得到的温度查表得到.式中 是导体周围介质温度 是导体的正常最高容许温度 是导体中的长期最大负荷电流 是导体容许电流的修正值当环境温度为40时，正常运行时导体的温度（）:查表得70时C=87 所以：=600所以符合要求。故所选互感器满足要求.3.9 避雷针和避雷器的选择：3.9.1 避雷针的选择（1）计算避雷针的高度h:本次设计的变电所宽30米，长50米，最高被保护物为门型构架，高hx =7米，设计在变电所的四个角分别安装一支避雷针，见所绘图纸表示。1号针与3号针间距离：D=302+502=58.3米1号针与3号针间保护范围上部边缘最低点高度：h0=h-(D/ hx)=h-(58.3/7)=h-8.3(米)1号与3号针间7米高水平面保护范围内一侧宽度：bx=1.5(h0-hx)=1.5(h-8.3-7)=1.5(h-15.3)令bx=0 则1.5(h-15.3)=0 h=15.3(米)取避雷针高度为16米校验：D=58.3米 8haD=8(16-7)1=72米 D8hAd所选避雷针的高度及数量合适（2）计算保护范围：单支避雷针在7米高水平面上的保护范围半径：rx=(1.5h-2hx)p=(1.516-27)1=10米1号、2号、或3号、4号避雷针间保护范围上部边缘最低点高度：h0=h-（D/7p）=16（30/71）=11.7m 7m1号、2号或3号、4号避雷针间高度为7米的水平面保护范围的一侧宽度：bx=1.5（11.7-7）=7.05米2号、3号或1号、4号避雷针间保护范围上部边缘最低点高度：h0=h-（D/7p）=16（50/71）=8.9m 7m2号、3号或1号、4号避雷针间高度7米的水平保护范围的一侧宽度：bx =1.5（h0-hx）=1.5（8.9-7）=2.85（m）结合上述分析，本变电所四角装设4根16米高的避雷针符合要求。3.9.2 避雷器的选择：在选择避雷器时,应保证避雷器安装点的电压升高在任何情况下都不会超过灭弧电压,否则避雷器可能因为不能灭弧而爆炸.对于防雷用的避雷器来说,只需要考虑单相接地非故障相的对地电压升高,这一电压的升高与系统的接地方式有关.避雷器的选择原则和本次设计变电所的容量有关， 60KV侧为FCZ-60型，变压器中性点装设ZnO避雷器 总 结转瞬间，毕业设计已经结束了，回头想想这短短的几周时间，实在让人感触颇深。在设计开始之前，我曾去过清河电厂实习，了解了关于电厂的许多发电机、变压器、主接线等知识，以为设计不会有相象中的那么难，但是真的做起来才知道并非容易的事，整个设计都是以“提出问题分析问题解决问题”这样的程序完成的。在指导教师的严格要求下，我的全部毕业设计都独立完成，遇到问题向老师请教，全面地、系统地、完整地把我大学三年来所学的联系起来，把自己的理论专业知识系统化，更重要的是使自己在工作之前有了一个更大的进步。本次设计的难点，我个人认为在于主接线、电气设备的选择以及短路计算上，但是在指导老师的鼓舞和关心下使我坚定了一种成功的信念，我在不断的查阅相关手册和专业书籍的过程中克服了一个个难题。在这里我要感谢我大学里所有的老师，是他们让我悔恨曾经浪费的光阴，也告诉了我最可怕的不是我们的敌人，而是不能战胜自我。以后，我的路还很长，我会继续努力，踏踏实实的工作、学习，最终达到我理想的彼岸来报答我的父母和恩师们！通过本次毕业设计，使我知道自己还有许许多多要去学习，对与即将毕业的我来说，这次设计给了我最好的启示：无论什么时候都不应该丢掉学习，更应该锻炼自学能力，不断的深造自己，这样才会跟得上发展如此之快的社会。毕业设计不但使我的理论水平有了很大的提高，同时使我进一步地掌握了专业知识，当然这也是留给大学的最后一件值得珍惜和有成就感的事情。 学生： xxxx2007年5月23日致 谢在我的毕业论文即将完成之际，我要感谢我的论文指导教师王刚老师，在我的论文的整个设计过程中，戴宪宾师给我了我很大的帮助，每当我的论文无法进行遇到困难时，戴老师为我提供各种宝贵的意见，使得我的论文得以顺利进行，并按时间完成，在此我要向戴老师诚挚的说一声“谢谢您”。光阴似箭，三年的大学生活即将结束了，在这里向三年来培养我、教育我的电气工程系的老师们致以深深的谢意和诚挚的祝福。本篇论文经过多次的修改，补充，增删，现已成稿。但由于本人水平有限，难免会有错误和遗漏，请各位批阅教师批评和指正。参 考 文 献1能源部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册.中国水电出版社,19902 周文俊主编.电气设备实用手册（上、下册）.中国水电出版社,20013 丁毓山主编.变电所设计.辽宁科学技术出版社,19934 中华人民共和国能源部.编10-220kv变电所设计技术规程(SDJ2-88). 水利电力出版社,19885 何仰赞,温增银主编.电力系统分析.华中科技大学出版社,20016 黄益庄主编.变电站综合自动化技.中国电力出版社,19997 中华人民共和国水利部编.继电保护和自动装置设计技术规程(SDJ6-76). 水利电力出版社,19768 丁书文主编.变电站综合自动化原理及应用.中国电力出版,20029 文锋主编.发电厂及变电所的控制（二次部分）.中国电力出版社,2001 10 董振亚主编.电力系过电压保护.中国电力出版社,199711 李俊年主编.电力系统继电保护.中国电力出版社,199812西北电力设计院及东北电力设计院编.电力工程设计手册（第一、二册）.上海人民出版社 ，199213西北电力设计院编.发电厂变电所电气接线和布置（上、下册）社,198814贺家李 宋从矩合编.电力系统继电保护原理.中国电力出版社,1992 15杨冠城 主编.电力系统自动装置原理.中国电力出版社,1988 16戈东方主编.电力工程电气设备手册.水利电力出版社, 198817 Allen J. Wood Bruce F. Wellenbery主编.Power GenerationOperation and Control 清华大学出版社 200518 Allan R.N,Al-shakarchi M.R.D主编.Probabilistic Techniques in aLood-FlowAnalysis,Proc.IEE,1997.19 Gonzaga C.C.主编. The use of Henristic Graph-Search Algorithms inPower and Energy Planning,Proc.IEEE,198120 Borkowska B.主编. Probabilistic Lood Flow.IEEE,1974.