1、河北联合大学轻工学院QINGGONGCOLLEGE,HEBEIUNITEDUNIVERSITY毕业设计说明书设计（论文）题目35KV变电站微机综保系统设计学生姓名学号200915390514专业班级09Q电气5班学部信息科学与技术部指导教师副教授2013年03月17日摘要I摘要变电站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。微机综保又称微机综合保护装置是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护；它采用了国际先进的DSP和表面贴装技术及灵活的现场总线（CAN）技术，满足变电站不同电压等级的要求，实现了变电站的
2、协调化、数字式及智能化。本次设计为35KV变电站微机综保系统初步设计，首先，根据35KV变电站基础数据进行电力负荷计算，其次按照经济可靠、运行灵活的要求完成主接线的设计，对电气设备变压器、隔离开关、高压断路器等的选型，然后对综保设备进行选型，最后完成综保系统功能的确定和接线原理设计。关键词电力系统；变电站；变压器；微机综保ABSTRACTIIABSTRACTTRANSFORMERSUBSTATIONISANIMPORTANTCOMPONENTOFTHESYSTEM,ITWILLDIRECTLYAFFECTTHEPOWERSYSTEMSECURITYANDECONOMICOPERATIONOFP
3、OWERPLANTSARELINKEDANDUSERSOFINTERMEDIATELINKS,TRANSFORMATIONANDDISTRIBUTIONOFPOWERPLAYSAROLEMICROCOMPUTERCOMPREHENSIVESECURITY,ALSOKNOWNASCOMPUTERINTEGRATEDPROTECTIONDEVICEISUSEDFORMEASUREMENT,CONTROL,PROTECTION,COMMUNICATIONSINTEGRATION,ANECONOMICALPROTECTIONITADOPTSTHEINTERNATIONALADVANCEDDSPANDS
4、URFACEMOUNTTECHNOLOGYANDFLEXIBLECANTECHNOLOGYTOMEETTHEREQUIREMENTSOFDIFFERENTVOLTAGELEVELSELECTRICITYSUBSTATION,TRANSFORMERSUBSTATIONACHIEVEHARMONIZATION,DIGITALANDINTELLIGENTTHEDESIGNOFPRELIMINARYDESIGNISTHEMICROCOMPUTERCOMPREHENSIVESECURITYABOUT35KVTRANSFORMERSUBSTATIONFIRST,DATETHEELECTRICALLOADC
5、ALCULATIONSACCORDINGTO35KVTRANSFORMERSUBSTATIONSECOND,ACCORDINGTOTHEECONOMICANDRELIABLEOPERATIONOFFLEXIBLEWIRINGREQUIREDTOCOMPLETETHEDESIGNOFTHEMAIN,SELECTIONOFELECTRICALEQUIPMENTTRANSFORMERS,ISOLATIONSWITCH,HIGHVOLTAGECIRCUITBREAKERSANDMICROCOMPUTERCOMPREHENSIVESECURITYFINALIZEDCOMPREHENSIVESECURIT
6、YSYSTEMFUNCTIONSTOIDENTIFYANDWIRINGSCHEMATICDESIGNKEYWORDSPOWERSYSTEMSTRANSFORMERSUBSTATIONTRANSFORMERMICROCOMPUTERCOMPREHENSIVESECURITY目录III目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111我国变电站及微机综保发展概述1111我国电力及变电站发展近况1112我国微机综保发展状况112变电站情况简介113本次设计的目的和意义2第2章电力负荷的计算321负荷计算的必要性322负荷计算方法323短路电流的计算924功率因数的补偿13第3章主接线的设计1531主接线
7、设计要求1532主接线设计的种类和特点1532变电站主接线设计19第4章电气设备的选型2141变压器的选型21411变压器台数的选择21412变压器容量的选择21413方案选择2242隔离开关的选型2343高压断路器的选型2444电流互感器的选型2545电压互感器的选型2645高压断路器的选型26第5章微机综保的选型2751变电站技术要求27511主题内容27512适用范围27513技术要求2752微机综保的总体设计29521综保系统结构与配置30522综保系统技术设计方案3153微机综保的选型37531ASL511/512装置概述37532ASL511/512技术数据39第6章微机综保系统功
8、能41目录IV61主要功能数据4162主要结构4263操作说明42结论49参考文献50谢辞51附录52第1章绪论1第1章绪论11我国变电站及微机综保发展概述111我国电力及变电站发展近况电力是国民经济发展的动力,国民经济的持续、快速、稳定发展需要有足够的电力能源作保障。进入新世纪以来,我国经济进入新的高速增长时期,电力工业的发展面临着空前的机遇。随着电力体制改革的不断深化和多元投资主体的形成，从今年到2012年，每年投产装机容量都将达到5000万千瓦左右。继今年全国发电装机容量突破4亿千瓦和水电装机容量1亿千瓦之后，电力工业将很快实现新的跨越，预计到2015年全国发电装机将达到65亿千瓦，到2
9、020年达到95亿到10亿千瓦。因而，越来越多变电站的新建及运行就迫在眉睫。变电站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。变电站在配电网中具有十分重要的地位。它既是变压器侧配电网中的负荷，又是下一级配电网的电源。112我国微机综保发展状况微机综保又称微机综合保护装置是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护；针对配网终端高压配电室量身定做，以三段式无方向电流保护为核心，配备电网参数的监视及采集功能，可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等，并可通过通讯口将测量数据及保护信息远传上位机，方便实现配网自动化；装置根据配网供电的特性在装置内集成了备用电源自投功能，
10、可灵活实现进线备投及母分备投功能。微机综保与测控装置采用了国际先进的DSP和表面贴装技术及灵活的现场总线（CAN）技术，满足变电站不同电压等级的要求，实现了变电站的协调化、数字式及智能化。此系列产品可完成变电站的保护、测量、控制、调节、信号、故障录波、电度采集、小电流接地选线、低周减载等功能，使产品的技术要求、功能、内部接线更加规范化。产品采用分布式保护测控装置，可集中组屏或分散安装，也可根据用户需要任意改变配置，以满足不同方案要求。12变电站情况简介随着国民经济的持续发展，能源是国家前进的灵魂与动力，其中电能又是企河北联合大学轻工学院2业与人们生活中不可或缺的一种能源，经济与人们物质生活水平
11、的提高使得对电能的需要达到了前所未有的高度，这样以来为了保证各大企业的及家庭生活的可靠，安全用电，地区近年来新建成了很多变电站，而地区建成一所新型35KV变电站的需要也是刻不容缓。所以变电站的建设是必要的。13本次设计的目的和意义本次设计为35KV变电站的微机综合保护系统设计，具体内容有根据变电覆盖系统计算电站负荷；按运行安全、投资经济的原则选择电站的主接线方式；通过负荷计算、短路计算选择供、配电设备；设计电站设备的二次回路微机控制、综合保护系统。本次设计为实际工程设计，题目来源于实际现场。通过本次设计能使我学习到实际工程设计中所需要的资料搜集及分析能力，工程综合读图、制图能力，初步的工程设计
12、能力，初步的程序编程能力，综合运用能力和独立的工作能力。第2章电力负荷的计算3第2章电力负荷的计算21负荷计算的必要性为一个企业或用户供电,首先要解决的是企业要用多少度电，或选用多大容量变压器等问题,这就需要进行负荷的统计和计算，为正确地选择变压器容量与无功补偿装置，选择电气设备与导线、以及继电器保护的整定等提供技术参数。22负荷计算方法进行电力负荷计算主要目的就是为了正确选择变压器容量、各种电器设备的型号规格及供电网络所用的导线。供电设计常采用的电力负荷计算方法有需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等。需用系数法计算简便，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，
13、尤其对各用电设备容量相差较小且用电设备数量较多的用电设备组，因此，这种计算方法采用最广泛。二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合，如机械加工企业，煤矿井下综合机械化采煤工作面等。利用系数法以平均负荷作为计算的依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，这种计算方法目前积累的实用数据不多，且计算步骤较为繁琐，故工程应用较少。单位产品电耗法常用于方案设计。以二轧为例。以下为所计算的供电系统的电力负荷计算图。AB主风机DDCDDD辊边架风机水泵起重机车床照明图21供电系统电力负荷计算图分析可知此系统中负荷可分为三种河北联合大学轻工学院4风机水泵主风机水持续运行，其PE为铭牌上规格的额定功
14、率。辊边架、起重机、车床为反复短时工作制，其PEPN25/E。（其中25为其值为25的负荷持续率。）照明设备PE为设备上标定的额定功率。计算步骤各用电组的计算负荷（图21中B、D点）KDP30/PEKD该设备组的需用系数（查表）Q30TGP30PE该设备组额定容量总和23023030QPSUN设备组额定电压I30S30/3UN注其中上式的P30、Q30、S30分别为有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算负荷。对低压母线的计算负荷的确定（图21中C点）P30CKPP30DQ30CKQQ30DS30CP30CQ30C注KP及KQ为有功功率及无功功率的参差系数。（查表）确定变压器的有功损耗及无功损耗变
15、压器的有功损耗及无功损耗可根据S30近似计算PB0012S30（KW）QB006S30（KVAR）注S30的单位为千伏安（KVA）高压母线上计算负荷的确定（图21中A点）P30AP30BP30CPBQ30AQ30BQ30CQB将各组设备的数据通过上述公式进行负荷计算。以下为详细的计算过程低压设备的计算（图21中D点）辊道架PE9765KW，KX065，COS075，TG088P30KXPE065976563473（KW）Q30TGP300886347355856（KVAR）第2章电力负荷的计算523023030QPS2256558634738455（KVA）风机水泵PE760KW，KX075，
16、COS08，TG075P30KXPE075760570（KW）Q30TGP300755704275（KVAR）23023030QPS2242755707125（KVA）起重机PE820KW，KX025，COS05，TG173P30KXPE025820205（KW）Q30TGP3017320535465（KVAR）车床PE370KW，KX014，COS06，TG133P30KXPE014370518（KW）Q30TGP30133518689（KVAR）23023030QPS22968518862（KVA）照明PE150KWP30PE150KWQ300低压总计P306347357020551815
17、0161153（KW）Q3055856427535465689140961（KVAR）23023030QPS226140916115214103（KVA）低压母线计算负荷（图21中C点）KP09KQ097P30C09P300916115145038（KW）Q30C097Q30097140961136732（KVAR）S30C2231367145038199328（KVA）确定变压器有功损耗和无功损耗PB0015S30C0015199328299（KW）QB006S30C0061993281196（KVAR）主风机（图21中B点）PE7600KW，KX075，COS08，TG075河北联合大学轻
18、工学院6P30BKXPE07576005700（KW）Q30BTGP3007557004275（KVAR）S30B22427557007125（KVA）总计P30AP30BP30CPB1450385700299718028（KW）Q30AQ30BQ30CQB13673242751196576192（KVAR）S30A22925761718028920631（KVA）其他单位的计算方法及公式同二轧一样，略去计算步骤，结果列于下表中表21二轧设备选型计算二轧用电设备设备容量KW需用系数计算负荷KDCOSTGP30Q30S30辊边架976506507508863473558568455风机水泵760
19、0750807557042757125起重机8200250517320535465车床37001406133518689862照明150150低压总计161153140961214103主风机760007508075570042757125参差系数09有功145038199328097无功136732变损15有功2996无功1196总计718028576192920631表22能源部设备选型计算用电设备设备容量KW需用系数计算负荷KDCOSTGP30Q30S30第2章电力负荷的计算7能源部深井加压泵5700750807542753206353437照明300300低压总计727532065高压
20、风机水泵80007508075600450750参差系数09有功6547572486097无功31101变损15有功10876无功4349总计12656804514997表23氧气厂设备选型计算氧气厂用电设备设备容量KW需用系数计算负荷KDCOSTGP30Q30S30水泵风机80707508075605254539475656照明200200低压总计805254539492439高压氧机1200075080759006751125参差系数09有功72473848097无功44032变损15有功12726无功5088总计16374511662201029表24一轧设备选型计算一用电设备设备容量K
21、W需用系数计算负荷KDCOSTGP30Q30S30辊边架976506507508865473558568455风机水泵6750750807550625379696328起重机7500250517318753244车床3600140613350467038386照明150150河北联合大学轻工学院8轧低压总计15488813296820264主风机632007508075474035555925参差系数09有功137599188598097无功128979变损15有功28296无功11316总计614428495795789515表25铸造厂设备选型计算铸造厂用电设备设备容量KW需用系数计算负荷
22、KDCOSTGP30Q30S30电炉辅机37208508506231621960439204风机水泵8780750807565854938882312起重机93205025051732331340331车床2050140613328738174776照明150150低压总计2361231131426183电炉变压器576035712677725参差系数09有功21251239176097无功109748变损15有功35886无功14351总计792098481219926817表26一炼设备选型计算一用电设备设备容量KW需用系数计算负荷KDCOSTGP30Q30S30转炉侧动机20750250
23、51735187589744103658通风水泵7600750807557042757125起重机450025051731125194632248照明170170第2章电力负荷的计算9炼低压总计137125151957204681高压风机15000750807512584375140625参差系数09有功123413192242097无功147398变损15有功28846无功12281总计238797244054341447表27各部门用电负荷总结厂名计算负荷P30（KW）Q30（KV）S30（KVA）二轧718028576192920631能源部1265628045149967氧气厂1637
24、4511662201029一轧614428495795789515铸造厂792098481219926817一炼238797244054341447小计26536581994333319526参差系数09有功23882923073472097无功19345变损15有功461026无功184408总计2434394211890832273923短路电流的计算工厂供电系统的设计和运行中，不仅要考虑正常运行的情况，更要充分考虑发生故障的情况，更严重的是发生短路故障。在现代大容量电力系统相连的工业企业供配电系统中，如发生短路故障，能使短路电流达到几万甚至几十万安的数值。为防止这种情况，电路中电源、电网
25、、负载这三个组成部分的所有与载流部分有关的设备、装置、元件，都必须经受得起可能最大的短路电流所产生的热效河北联合大学轻工学院10应和电动力效应的作用而不致损坏，以及必须装设相应的保护装置来迅速消除短路故障，因此有必要了解当电力系统线路发生短路事故时，所产生的短路电流数值。一短路的原因和后果供电系统发生短路的原因，大致是由于电气设备的绝缘因陈旧老化而损坏。电气设备受机械损伤而使绝缘损坏。因电气设备承受过电压而使电气设备的绝缘击穿等所造成以及鸟兽跨接裸露的导电部分而发生短路，也可能是由于没遵守安全操作规程的误操作。短路后，短路电流比正常电流大的多；在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如
26、此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害，即短路电流的热效应短路电流通常要超过正常工作电流的十几倍至几十倍，这将使电气设备严重过热，绝缘物质受到损伤，甚至烧毁电气设备。短路电流的电动力效应巨大短路电流将在电气设备中产生很大的电动力，可能引起电气设备的机械变形、扭曲、甚至损坏。短路电流产生的电压降短路时电压要骤降，严重影响电器设备的正常运行。短路电流的磁效应当巨大的短路（多变）电流通过线路时，在线路周围的空间就建立起多变电磁场，而多变电磁场将在临近的导体回路中产生感应电势。短路可造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，给国民经济造成的损失也越大。严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可是并列运行
27、的发电机组失去同步，造成系统解列。单项短路，其电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。由此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流计算，以便正确地选择电器设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件（如电抗器）等，也必须计算短路电流。二短路电流的计算计算等值电路的电路参数时，为了简化短路电路的计算，常常运用相对单位制，即标么值。此时进行运算的量，不是用具
28、体的单位（如电流用A或KA，电压用V或KV，容量用VA或KVA，电抗用），而是用其相对值表示，这种计算方法第2章电力负荷的计算11叫作标么值法。标么值的概念如下某量的标么值该值实际值/该量的基准值基准值是指衡量某个量的标准或尺度元件电抗标准值取基准值SJZ1000MVAUJZ35KVIJZ165A变压器的阻抗标幺值XBJZUD/100SJZ/SBE8/1001000103/31560254从上级电站到本站输出线路阻抗最大运行方式XX大2738最小运行方式XX小71435KV线路阻抗标幺值XXT086总阻抗标幺值最大运行方式27380862546138最小运行方式7140862541054短路点
29、如图22D1点35KV母线短路时最大、最小运行方式下的次暂态短路电流。XXT086XX大2738XX小71435KVXBJZ254D163KVD2图22短路点3UPEIJZ/X2SJZ/X2河北联合大学轻工学院12IJZSJZ/3UPEID1大IJZ/X大SJZ/3UPEX大1000/1732352738086458KAID1小IJZ/X小SJZ/3UPEX小1000/173235714086206KA三项短路全电流最大有效值IC及短路冲击电流IC（冲击数KC18）ICD1大ID1大2C1K21）（458692KAICD1小ID1小2C1K21）（20621218131KAICD1大2KCID
30、1大1414184581167KAICD1小2KCID1小141418206525KA次暂态三相短路容量SSD1大3UPEID1大27762MVASD1小3UPEID1小125MVAD2点计算同上，忽略计算步骤，将结果列于下面ID2大1493KAID2小8695KA三相短路全电流最大有效值IC及短路冲击电流IC（冲击数KC18）ICD2大2254KAICD2大38KAICD2小1313KAICD2小2213KA次暂态三相短路容量SSD1大1629MVASD1小9488MVA第2章电力负荷的计算1324功率因数的补偿上述二级部门电气设备都是感性的，运行时功率因数很低，供电系统除去供给有功功率之外
31、，还供给无功功率，这给系统带来下述不良影响网路中电功率损耗增大；网路中电压损失增大；降低了供电设备的供电能力，提高了电能成本；网路和变压器中有功功率损耗增大，提供给用户的有功电能就相对减少，因而均摊到生产用电的每度电成本必然抬高。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功率因数要求时，则需考虑人工补偿。功率因数的补偿方法提高企业自然功率因数通过合理选用、维修电动机和调整改革工艺流程，达到提高功率因数的目的，此方法只适用于厂矿，不适用于总降变电站。采用同步电机补偿此方法适用于厂矿功率因数补偿，投资高，经济效益好，不适用于变电站。静电电容的补偿价格便宜，有
32、功损耗小，安装运行维护方便，适用于厂矿及10KV以下的供电系统。动态无功率补偿平滑性能优越，响应快，谐波损耗噪音小，补偿效率高，维修方便，适用于大型变速生产机械，采用直流电机拖动，电动机功率较大并由可控硅整流装置供电的厂矿。综上所述，选用并联电容的动态无功率补偿最为合适。以下为详细的功率因数计算过程补偿以前的功率因数COSP30/Q302434394/322739075预计补偿后的功率因数为095，则COS23023030/PCQQP2434394/2208211899424343CQ095QC1318761KVAR采用三角形接线取QC13200KVAR河北联合大学轻工学院14CQC103/3
33、U2W13200103/3631032002554F选用BWF63401W型电容器共300个，分三组，每组100个，每相33对。校验COS23023030/PCQQP2434394/22132000821189942434309501符合要求。表28补偿前和补偿后的功率因数P30Q30S30COS补偿前243439424343943227390799补偿后2434394131876115270109501第3章主接线的设计15第3章主接线的设计31主接线设计要求变电站的主接线图，是表示变电站的电能接受、分配关系的主电路，或者说是变电站一次高压线路、设备，如主母线、变压器、互感器、断路器、隔离开
34、关、避雷器等连接方式的主电路图。在变电站电气设计过程中从初步设计起，就要通过调查研究，反复考虑、研讨，确定主接线。这部分就是要确定35KV主接线及二次侧母线结构。1规范必须按现行国家标准规定的图形符号、文字符号绘制标注。2安全应符合国家标准有关技术规范的要求，能充分保证运行操作维修测试人员的作业人身安全和设备的安全；3可靠应符合各种类型电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。选用质量高技术先进的定型产品，合理安置设备及元件之间的连接关系；4灵活能适应各种不同的运行方式，便于切换操作和检修，适应负荷发展。5合理所有的一次设备和二次设备都应该合乎规范要求，应本着合理排列有序注意对称以使作
35、业人员便于记忆和进行管理。6裕量充分考虑本单位长远发展规划，适当的留有易于各器件增容扩建和技术改造的余地，以减少短期发展的被动因素；7经济在满足上列要求的前提下，尽量使主接线简单、投资少、运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。32主接线设计的种类和特点变电站主接线由电力变压器、隔离开关、电流互感器等主要电器设备所组成，用以接受、分配电能。主接线有多种形式，它是根据系统的电压和负荷等级不同而不同。下面将它的特点、适用范围介绍一下桥式主接线（内桥式和外桥式）内桥式（图31）桥接断路器位于线路断路的内侧，并靠近变压器，省掉变压器回路的断路器，仅装隔离开关，提高了线路运行灵活性，增强了可靠性。其特点
36、是电源进线检修或处理故障比较方便。变压器发生事故时，会使电源侧断路器跳闸，于是停掉一路电源。河北联合大学轻工学院16内桥式主接线适用于35KV及以上，且故障几率较高的长线路；负荷比较平稳，主变压器不需要经常切换退出工作；设有穿越功率的终端降压变电站（所谓穿越功率，是指某一功率由一条线路流入并穿越横跨桥又经另一线路流出时，称该功率为穿越功率）。外桥式（图32）跨接桥靠近线路侧，桥开关装在变压器一次开关外，进线回路仅装隔离开关，不装断路器；当主变压器电源侧断路器外侧发生事故时，可能造成该路电源大面积停电；当主变压器需倒换电源而进行操作的过程中，需要变压器短时停电。WL1WL2QS11QS21QF1
37、1QF21QS12QF10QS22QS01QS02QS13QS23T1T2QF12QF22QS14QS24QF20QS03QS04图31内桥式主接线第3章主接线的设计17WL1WL2QS11QF10QS21QS12QS01QS02QS22QF11QF21T1T2QF12QF22QS14QF20QS24QS03QS04图32外桥式主接线外桥式主接线适用于35KV及以上，且故障几率较低的短线路，工厂负荷变化大以至于主变压器需经常操作，有穿越功率流经的中间变电站。单母线分段主接线这种主接线可分为以隔离开关分段（图33）或以断路器分段（图34）两种。双电源单母线分段式主接线与双电源单母线不分段式主接线
38、相比，其可靠性、灵活性均有所提高。QSQSQSQSQSQFQSQSQSQSQFFUFQFQFFUFQSTVQFQFTVQSTMTMTMTM电源电源图33双电源单母线隔离开关分段式主接线河北联合大学轻工学院18QSQSQSQSQSQSQFQSQSQFQSQSQFFUFQFQFFUFQSTVQFQFTVQSTMTMTMTM电源电源图34双电源单母线断路器分段式主接线采用隔离开关分段，当隔离开关在分闸位置，即分列运行时，可以对任一分段母线及母线侧隔离开关进行检修（部分用户停电），而另一分段母线继续运行。当隔离开关在合闸位置，即一路电源带两母线时，则任一分段母线及母线隔离开关的故障均会造成全部停电。采
39、用断路器分段则比用隔离开关分段优越多了。首先，断路器在必要的时候，可带负荷进行分、合闸操作，这对于因停电倒换电源而严重影响生产的变电站来说，显得灵活多了。另外，如果分段断路器配置相应的保护装置，在断路器合闸母线发生故障时，分段断路器与某一电源进线断路器同时跳闸，以保证非故障部分连续供电，可靠性大大提高。其可靠性与桥式相近，缺点为任一母线需要检修或发生故障时，接于该母线的全部进出线都将停止运行。具有一、二级负荷且进出线数量较多的总降变电站。双母线主接线（图35）QFQSQSQSQSQSQSQSQSQSQSQFQFQFQFQSQSQSQS电源电源图35双母线分段式主接线第3章主接线的设计19其主要
40、特点可以轮流检修母线而不中断对用户的供电；检修某一母线侧隔离开关时，仅使本回路中断，而不致引起大面积的断电；当工作母线发生故障或安排检修时，可以通过备用母线供电，从而迅速恢复正常运行；检修某一回路断路器时，可以利用备用母线及母线联络断路器，不使本回路长期中断供电。接于母线的隔离开关数量多，操作概率高，一旦发生误操作，容易引起母线短路而造成大面积的断电；双母线式主接线的一次设备数量多，连锁机构也复杂，继电保护要求也高，而且整体投资高，经济性差；母线隔离开关用作操作电器，在正常工作状态下进行各种切换操作过程的任何失误，都将可能引起母线等元件的短路故障，乃至造成极为严重的后果；双母线接线也可以作为单
41、母线分段方式运行，即两组母线同时工作，互为备用。其大大提高了变电站供电的可靠性、灵活性，克服了单母线分段主接线的缺点。但开关设备也相应大大增加，从而大大增加了初投资。适用于负荷较重，负荷性质重要，进出线回路较多，对可靠性要求较高的电力系统枢纽变电站。32变电站主接线设计通过上述比较，并考虑到本变电站的负荷情况，以及运行可靠性、投资经济性，确定35KV侧采用外桥式主接线，63KV侧采用单母线分段主接线的结构。具体电路如图36所示。为了使主接线简明起见，图上省略了包括电能计量柜在内的所有电能互感器、电压互感器级避雷器等一次设备。河北联合大学轻工学院20WL135KV电源进线WL2QS111QS12
42、1QS101QS102QF10QS112QS122QF11QF12T1T2QS21QS22QF21QF2263KV63KVQF20图36变电站主接线图第4章电气设备的选型21第4章电气设备的选型41变压器的选型411变压器台数的选择变压器台数的选用原则应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其它变电所相联的联络线作为备用电源。对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而易于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变
43、压器。除上述情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或以上变压器。在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。当变压器仅装设一台变压器时，其容量应考虑1525的富裕，以适应发展需要。两台变压器互为备用方式明备用两台变压器，每台均按承担100负荷选择，其中一台工作，另一台作为备用。暗备用正常运行时，两台变压器同时投入工作，每台按50计算负荷。但两台变压器的容量均按计算负荷的7080来选择。综上，由于企业绝大部分负荷为一、二级负荷，决定选择两台主降变压器，暗备用方式。412变压器容量的选择以前选择变压器容量时，奔着如
44、何充分利用变压器过负荷能力方面，即对于两台变压器的变电站来说，当一台变压器退出工作时，另一台变压器在考虑了环境温度修正和变压器的正常过负荷能力后，能担当起对全部一、二级负荷的供电，因而变压器容量就可选得小些。但是变压器容量这样选择后电能损耗往往增大，达不到经济运行的目的。由于目前能源问题日益严重，国内外文献提出在某些情况下，把变压器容量适当选大些（不能过大，否则适得其反），所增加的投资将从它节约的电能损耗方面很快补偿回来。这样，既缓解了电网供电紧张状况，又河北联合大学轻工学院22达到了经济运行的目的。413方案选择第一方案选用两台SF720000/35型变压器。表41SF720000/35型变
45、压器参数额定电压（KV）损耗阻抗电压空载电流额定容量（KVA）高压低压PKPEUDIKSE3856622593080720000变压器空载无功损耗QKIK/100SE0720000/100140KVAR变压器短路无功损耗QEUD/100SE200008/1001600KVAR变压器负荷率12434394/22000006086当负载率为06086时，其有功损耗P12PE0608629303445KW无功损耗Q12QE060862160059263KVAR变压器总的有功和无功损耗PBPK12PE22534455695KWQBQK12QE1405926373263KVAR在计入了电网因传输变压器无
46、功损耗后，也就是在考虑了无功功率经济当量KW后，变压器年电能损耗为ABAB1AB2PKKWQK876012PEKW12QE225011408760344501592636000882000KWH注式中KW01，6000，下同。第二方案选用两台SF731500/35型变压器。表42SF731500/35型变压器参数额定电压（KV）损耗阻抗电压空载电流额定容量（KVA）高压低压PKPEUDIKSE38113160132080631500第4章电气设备的选型23变压器空载无功损耗QKIK/100SE06/10031500189KVAR变压器短路无功损耗QEUD/100SE315008/1002600
47、KVAR变压器负荷率22434394/2315000386短路有功损耗P22PE0386213201967KW短路无功损耗Q22QE03862260038739KVAR变压器总的有功和无功损耗PBPK22PE316019675127KWQBQK22QE1893873957639KVAR变压器年电能损耗ABAB1AB2PKKWQK876022PEKW22QE462090311502792840KWH第二方案比第一方案年节约电能损耗2882000792840178320KWH已知计及基本电价后的综合电价为0055元/KWH，则第二方案每年节约电能1783200055098万元由上述可知，选第二方案
48、符合经济运行原则。42隔离开关的选型表43高压隔离开关应校验科目项目名称电压/KV电流/A断流能力/KA短路电流校验动稳定热稳定高压隔离开关35KV侧应选用户外形式，选用GW535/630型。表44GW535/630型高压隔离开关数据额定电压/KV最大工作电流/A热稳定/KA动稳定/KA河北联合大学轻工学院24计算数据35519725IC692IC1167所选数据3563080ICIC5063KV侧应选用户内形式，选用GN2210/3150型。表45GN2210/3150型高压隔离开关数据额定电压/KV最大工作电流/A热稳定/KA动稳定/KA计算数据63288667382IC2254IC3844所选数据10315050ICIC12543高压断路器的选型
