综合运 用的能力，同时检验本专业学习三年以来的学习结果。 此次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数， 分析负荷发展趋势。通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑， 并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了 主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数， 容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，在根据最大持 续工作电流及短路计算结果，对设备进行了选型校验，同时考虑到系 统发生故障时，必须有相应的保护装置，因此对继电保护做了简要说 明。对于来自外部的雷电过电压，则进行了防雷保护和接地装置的设 计，最后对整体进行规划布置,从而完成变电所次系统的设 计。 第章原始资料分析 本所设计电压等级 根据设计任务本次设计的电压等级为 电源负荷地理位置情况 电源分析 与本所连接的系统电源共有个，其中两个，个。 具体情况如下 系统变电所 该所电源容量即系统装机总容量为以火电为 主。在该所等电压母线上的短路容量为，该所与本所的距离 为。以回路与本所连接。 火电厂 该厂距离本所，装有台机组和两台主变，以回线路与 本所连接，该厂主接线简图如图 图火电厂接线图 系统变电所 该所距本所以回线路相连接，在该所高压母线上的短 路容量为。以上个电源，在正常运行时，主要是由两个级电源来供电给本所。 变电所与本所相连的线路传输功率较小，为联络用。当个电源中的 电源出故障，不能供电给本所时，系统通过调整运行方式，基本是能满足本所重 要负荷的用电，此时变点所可以按合理输送容量供电给本所。 负荷资料分析 负荷 表负荷参数表 用户名称容量距离备注 化工厂Ⅰ类负荷 铝厂Ⅰ类负荷 水厂Ⅰ类负荷 注用户中，化工厂，铝厂有自备电源 远期最大负荷 本变电所自用负荷约为 些负荷参数的取值 负荷功率因数均取，负荷同期率，年最大 负荷利用小时数小时年，表中所列负荷不包括网损在 内，故计算时因考虑网损，此处计算律取网损率为，各电压等 级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。各电压等级是否预备 用线路请自行考虑决定。 第章电气主接线设计 电气主接线是变电所电气设计的首要核心部分，也是电力构成的 重要环节。电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的 性质，选择出种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方 式。 主接线接线方式 单母线接线 优点接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套 配电装置。 缺点不够灵活可靠，任元件母线或母线隔离开关等故障 时检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当 段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母 线段分开后才能恢复非故障母线的供电。 适用范围配电装置出线回路数不超过回 配电装置的出线回路数不超过回。继电 保护方式和操作运行方面都不会发生问题，而较容易实现分阶段的扩 建优点。但容易受到母线故障的影响，断路器检修时需要停运线路。 占地面积较大。般当连接的进出线回路数在回及以下时，母线 不分段。 电气主接线的选择 电气主接线 根据资料显示,由于的出线为回，类负荷较多，可以初 步选择以下两种方案 单母分段带旁母接线且分段断路器兼作旁路断路器，电压等 级为，出线为回，可采用单母线分段接线，也可采 用双母线接线。 双母接线接线 表主接线方案比较 方案项目方案Ⅰ单母分段带旁母方案Ⅱ双母接线 技术单清晰操作方便 易于发展 可靠性灵活性差 旁路断路器还可以 代替出线断路器，进 行不停电检修出线 断路器，保证重要用 户供电 扩建时需向两个方 供电可靠 调度灵活 扩建方便 便于试验 易误操作 向均衡扩建 经济设备少投资小 用母线分段断路器兼 作旁路断路器节省投资 设备多配电装置 复杂 投资和占地面大 虽然方案Ⅰ可靠性灵活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。 鉴于此电压等级不高，可选用投资小的方案Ⅰ。 电气主接线 根据资料显示，由于没有出线只有回进线，可以初步选 择以下两种方案 桥行接线,根据资料分析此处应选择内桥接线。 单母接线。 表主接线方案比较 经比较两种方案都具有接线简单这特性。虽然方案Ⅰ可靠性灵活 性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。可选用投资小的方案Ⅰ 方案项目方案Ⅰ内桥接线方案Ⅱ单母分段 技术 线清晰简单 调度灵活，可靠性 不高 简单清晰操作 方便易于发展 可靠性灵活性 差 经济占地少 使用的断路器少 备少投资小 第章所用电的设计 变电所的所用电是变电所的重要负荷，因此，在所用电设计时应 按照运行可靠检修和维护方便的要求，考虑变电所发展规划，妥善 解决因建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设 备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电所安全，经济的运行。 所用电接线般原则 满足正常运行时的安全,可靠,灵活,经济和检修,维护方便等 般要求。 尽量缩小所用电系统的故障影响范围,并尽量避免引起全所停 电事故。 充分考虑变电所正常,事故,检修,起动等运行下的供电要求, 切换操作简便。 所用变容量型式的确定 站用变压器的容量应满足经常的负荷需要，对于有重要负荷的变 电所，应考虑当台所变压器停运时，其另台变压器容量就能保证 全部负荷的。由于站且由于上述条件所限制。所以， 两台所变压器应各自承担。当台停运时，另台则承担 为。 故选两台的主变压器就可满足负荷需求。考虑到目前我国 配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡的目 标，可选用干式变压器。 表变压器参数表型号 电压组合连接 组标 号 空 载 损 耗 负 载 损 耗 空 载 电 流 阻抗 电压高压高压分接范围低压 , 所用电接线方式确定 所用电的接线方式，在主接线设计中，选用为单母分段接线选两台所用变压 器互为备用，每台变压器容量及型号相同，并且分别接在不同的母线上。 备用电源自动投入装置 备用电源自动投入装置作用 备用电源自动投入装置目标为消除或减少损失，保证用户不间 断供电。 定义当工作电源因故障被断开以后，能迅速自动的将备用 电源投入或将用电设备自动切换到备用电源上去，使用户不至于停电 的种自动装置简称备自投或装置。 适用情况以及优点 发电厂的厂用电和变电所的所用电。 有双电源供电的变电所和配电所，其中个电源经常断开作 为备用。 降压变电所内装有备用变压器和互为备用的母线段。 生产过程中些重要的备用机组 采用的优点 提高供电的可靠性节省建设投资，简化继电保护装置，限制短路 电流，提高母线残压。 的工作过程及要求 装置应满足的基本要求 工作母线突然失压，装置应能动作。 工作电源先切，备用电源后投。 判断工作电源断路器切实断开，工作母线无电压才允许备用 电源合闸。 目录 标题摘要关键词 前言 第章原始资料分析 本所设计电压等级 电源负荷 第二章电气主接线设计 主接线接线方式 电气主接线的选择 第三章所用电的设计 所用电接线般原则 所用电接线方式确定 备用电源自动投入装置 第四章短路电流计算 短路计算的目的 短路计算过程 第五章继电保护配置 变电所母线保护配置 变电所主变保护的配置 第六章防雷接地 避雷器的选择 变电所的进线段保护 接地装置的设计 致谢 参考文献 电气自动化变电所设计 摘要 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。 这次设计以降压变电所为主要设计对象，分析变电站的原始资 料确定变电所的主接线通过负荷计算确定主变压器台数容量及型 号。根据短路计算的结果，对变电所的次设备进行了选择和校验。 同时完成防雷保护及接地装置方案的设计。 关键词变电所电气主接线短路电流计算次设备防雷保护 前言 本次设计题目为变电所次系统设计。此设计任务旨在体 现对本专业各科知识的掌握程度，培养对本专业各科知识进行综合运 用的能力，同时检验本专业学习三年以来的学习结果。 此次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数， 分析负荷发展趋势。通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑， 并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了 主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数， 容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，在根据最大持 续工作电流及短路计算结果，对设备进行了选型校验，同时考虑到系 统发生故障时，必须有相应的保护装置，因此对继电保护做了简要说 明。对于来自外部的雷电过电压，则进行了防雷保护和接地装置的设 计，最后对整体进行规划布置,从而完成变电所次系统的设 计。 第章原始资料分析 本所设计电压等级 根据设计任务本次设计的电压等级为 电源负荷地理位置情况 电源分析 与本所连接的系统电源共有个，其中两个，个。 具体情况如下 系统变电所 该所电源容量即系统装机总容量为