运行。对于高新区变电所电气系统设计，首先通过对原始资料的分析进行负荷计算与无功补偿，根据计算负荷确定所选变压器的总容量，根据选择变压器的原则进行主变压器选择，同时根据主接线的可靠性灵活性经济性的要求，确定了变电所电气主接线方案。然后进行短路计算最大运行方式最小运行方式，根据短路计算的电流周期分量有效值冲击电流等，对电气设备包括断路器隔离开关电流互感器等母线导线进行选择与校验，做出对变压器和线路的继电保护，变压器主保护采用纵差动保护后备保护采用过电流保护，线路侧的保护是采用电流速断限时电流速断定时限过电流保护，防雷主要是用接闪器防直接雷击与避雷器防信号波入侵，计算接地电阻，设计接地。最后用绘制了高新区变电所电气系统设计主接线图。关键词计算负荷短路计算保护二〇三年五月十四日星期二二〇三年五月十四日星期二目录第章绪论研究背景研究状况与发展趋势研究的主要内容第章负荷计算侧的负荷计算侧的负荷计算第章主变压器的选择变电所主变压器选择遵循原则台数选择的原则并列运行的条件变电所主变压器容量选择的原则电站自用变压器的选择主变压器的选择第章电气主接线选择电气主接线设计原则对电气主接线的基本据年最大小时数查工厂供电导线和电缆的经济电流密度表得出二〇三年五月十四日星期二选择标准截面为即选的钢芯铝线。校验发热条件查工厂供电表附录得的钢芯铝线的允许载流量单因此满足发热条件。校验机械强度查工厂供电表附录得架空钢芯铝线居民区的最小截面非居民区的最小截面因此所选的钢芯铝线也满足机械强度要求。二〇三年五月十四日星期二第章继电保护配置与整定继电保护的作用继电保护的作用是能够自动有选择快速地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能减轻，并保证该系统中非故障部分迅速恢复正常运行。而且反映电气元件的不正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力发出信号减负荷或延时跳闸。继电保护的基本要求供电系统对保护装置有下列基本要求选择性当供电系统发生故障时，只离故障点最近的保护装置动作，切除故障，而供电系统的其他部分仍正常运行。保护装置满足这要求的动作，称为选择性动作。如果供电系统发生故障时，靠近故障点的保护装置不动作拒动，而离故障点远的前级保护装置动作超级动作，就成为失去选择性。速动性为了防止故障扩大，减轻其危害程度，并提高电力系统运行的稳定性，因此在系统发生故障时，保护装置应尽快的动作，切除故障。可靠性保护装置在应该动作时，就应该动作，不应该拒动，而不该动作时，就不该误动。保护装置的可靠程度，与保护装置的元件质量接线方案以及安装整定和运行维护等多种因素有关。灵敏度灵敏度或灵敏系数是表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态反应能力的个参数。变压器保护保护方案的拟定变压器的主保护通常采用纵差动保护，根据规定及以上的单独运行变压器和及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保二〇三年五月十四日星期二护其他重要变压器及电流速断保护灵敏度达不到要求时，也可装设纵联差动保护。首先变压器的主保护装设纵联差动保护，进行校验，保护达不到要求考虑选取具有制动性的差动继电器进行保护。图纵差动保护原理图纵差保护的整定计算纵差保护的整定计算原则躲过外部短路故障时的最大不平衡电流整定式为为可靠系数，取包括电流互感器和变压比不完全匹配产生的最大不平衡电流和互感器传变误差引起的最大不平衡电流为外部故障时的最大短路电流由于电流互感器计算变化比不致引起的相对误差，由于所采用的变比或平衡线圈的匝数与计算值不同所引起的相对误差算时取由变压器分接头改变引起的相对误差，般可取调整范围的半为是电流互感器容许的最大稳态相对误差电流互感器同型系数，取为非周期分量系数，取，当采用速饱和变流器时，由于非周期分量会使二〇三年五月十四日星期二其饱和，抑制不平衡输出，可取为躲过变压器的最大励磁涌流整定式为可靠系数取变压的的额定电流励磁涌流的最大倍数即励磁涌流与变压器额定电流的比值，取,躲过电流互感器二次侧回路断线引起的差电流公式为可靠系数取变压器的最大负荷电流。在最大负荷不能确定时，可取变压器的额定电流纵差动的灵敏系数校验纵差动的灵敏系数校验式为取最大者为各种运行方式下变压器区内端部故障时，流经差动继电器的最小差动电流满足校验要求。变压器后备保护的整定计算变压器的主保护通常采用纵差动保护和瓦斯保护，除了主保护外，变压器还应装设后备保护，后备保护的作用是为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作二〇三年五月十四日星期二为相邻元件母线或线路，保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护低电压启动的过电流保护复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等，也有采用阻抗保护作为后备保护的情况。后备保护采用过电流保护保护的启动电流按照躲过变压器的可能出现的最大负荷电流来整定即可靠系数取返回系数，取变压器可能出现的最大负荷电流，可按下列情况考虑并取最大值对并列运行的变压器，应考虑切除台最大容量的变压器时，其他变压器中出现的过负荷，当各台变压器容量相同时，计算式为对降压变压器，应考虑电动机自启动时的最大电流，计算式为正常工作时的最大负荷电流般为变压器的额定电流综合负荷的自启动系数，对于降压变电所，低压侧取，中压侧取满足要求。馈线保护首先考虑装设电流速断保护限时电流速断保护定时限过电流保护然后进行校验，如果不满足要求可考虑线路的距离保护。二〇三年五月十四日星期二侧馈线继电保护电流速断保护电流速断保护的整定计算原则整定式为。Ⅰ为最大运行方式下系统等值最小值为,为保护线路阻抗，查阅工厂供电附录表可知侧铝绞线单位阻抗，般馈线侧可取长度为，因此Ⅰ为可靠系数取值。Ⅰ保护范围的校验计算公式为。Ⅰ是系统最小运行方式下对应系统等值阻抗的最大值为线路单位长度的正序阻抗为最小保护范围由公式可得出。Ⅰ所以满足要求。限时电流速断保护整定公式为Ⅰ。Ⅱ。Ⅰ二〇三年五月十四日星期二Ⅱ配合系数取动作时限的选择限时速断的动作时限Ⅱ，应选择的比下级线路速断保护的动作时限高个时间阶梯ⅡⅠ灵敏度校验保护装置的动作参数值值短路时故障参数的计算保护范围内发生金属性定时限过电流保护整定公式为ⅢⅢⅢ可靠系数般取值为自启系数数值大于，应由网络具体接线和负荷性质决定为电流继电器的返回系数，般采用正常运行时的最大负荷电流动作灵敏度的校验过电流保护灵敏系数的校验仍采用公式。侧馈线继电保护电流速断保护电流速断保护的整定计算原则整定式为。Ⅰ为最大运行方式下系统等值最小值为,为保护线路阻抗，查阅工厂供电附录表可知侧铝绞线单位阻抗，般馈线侧可取长度为，因此。二〇三年五月十四日星期二。Ⅰ为可靠系数取值。Ⅰ保护范围的校验计算公式为。Ⅰ是系统最小运行方式下对应系统等值阻抗的最大值为线路单位长度的正序阻抗为最小保护范围由公式可得出。Ⅰ所以满足要求。限时电流速断保护整定公式为Ⅰ。Ⅱ。ⅠⅡ配合系数取动作时限的选择限时速断的动作时限Ⅱ，应选择的比下级线路速断保护的动作时限高个时间阶梯ⅡⅠ灵敏度校验保护装置的动作参数值值短路时故障参数的计算保护范围内发生金属性定时限过电流保护二〇三年五月十四日星期二石家庄铁道大学毕业设计高新区变电所电气系统设计届电气工程系专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导教师完成日期年月日二〇三年五月十四日星期二毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化毕业设计题目高新区变电所电气系统设计指导教师姓名指导教师职称讲师评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩院长主任签字年月日二〇三年五月十四日星期二毕业设计任务书题目高新区变电所电气设计学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化承担指导任务单位电气工程系导师姓名导师职称讲师设计内容电气主接线设计短路电流计算主要电气设备及载流导体选择防雷和接地设计绘制变电所供配电系统图二基本要求负荷分析及主变压器的选择。电气主接线的设计。变压器的运行方式以及中性点的接地方式。无功补偿装置的形式及容量确定。短路电流计算包括三相两相单相短路。主要电气设备选择及导线选择和校验。继电保护配置和整定。防雷和接地系统设计。三设计的主要技术指标及要求系统情况本变电所由电源供电，回来自的火力发电厂，回来自处的地区变电站，本变电站与系统连接如下图所示图变电所与系统连接系统中设备参数如下发电机参数为功率因数，次暂态电抗。参数为短路电压百分值。参数为短路电压百分值。参数为，参数为。最大运行方式时，系统的两台发电机和两台变压器均投入运行最小运行方式时，系统或系统投入台发电机和台变压器运行。二〇三年五月十四日星期二负荷资料本变电所有回出线，每回负荷为，功率因数为，年最大负荷利用小时数为小时年，二类负荷占，总出线长度为另外有回出线，总负荷为，功率因数为，年最大负荷利用小时数为小时年，二类负荷占。环境条件变电所位于城市高新区，地势平坦，交通便利，空气污染轻微，地区平均海拔米，最高气温，最低气温，年平均气温，最热月平均最高气温，年雷暴日数为天，土壤性质以砂质粘土为主。本变电站自用负荷约为，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，计算时因考虑网损，此处计算律取网损率为。四应收集的资料及参考文献能源部西北电力设计院编电力工程设计手册中国电力出版社孙国凯电力系统继电保护原理水利水电出版社崔家佩登电力系统继电保护与安全自动装置整定计算中国电力出版社能源部西北电力设计院编电力工程电气设计手册中国电力出版社五进度计划第周第周调研收集材料完成外文翻译开题报告第周分析确定方案