山东轻工业学院2011届本科生毕业设计（论文）
定困难。农村自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。如何设计城网和农网变电所，是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。
变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能输送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。而电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
1.2研究的内容及要求
本次毕业设计属于低压网络的设计，其负荷属于地区负荷，设计过程中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。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后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10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了最大持续工作电流及短路计算的计算结果，做出线路保护，防雷保护。从而完成了变电站二次部分的设计。
本变电所的初步设计包括了：
（1）了解110kV区域性降压变电所设计的有关技术规程、规定、导则； （2）对东山线的二次部分进行设计；
（3）对10kV线路保护的生产厂家进行市场调查，设备选型； （4）继电保护的整定计算 （5）重合闸的选择与整定等。
第二章 对原始资料的分析
2.1变电所的性质及其在电力系统中的地位
110kV寨里变电站是淄博电网2010年年底新上的一个变电站，10kV的东山线承担着为寨里村及镇矾土矿、华涛重钙等几个企业供电的任务。本设计任务要对东山线的二次部分进行设备选型和整定计算，包括继电保护部分和重合闸等二次设备。
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K8寨里变电站7#开关柜15613镇矾土矿 Y25081214116018200315华涛重钙YY12 13电缆型号：YJV22-3*400长度：0.18KM线路长度：0.374KM电杆8基导线型：JKLGYJ-240/30配电室7处变压器7台1285KVA寨里村Y坤义特耐1176 34 寨里村Y805200Y 9 川东海岭Y80寨里村1271华涛支线坤义分支
图2-1 东山线线路示意图
2.2电力系统的工程情况
（1）电力系统的短路容量 110千伏侧母线：
电力系统最大运行方式时，由系统供给的短路容量为2000MVA。 电力系统最小运行方式时，由系统供给的短路容量为1300MVA。 （2）电力系统的各序电抗 由电力系统提供的各序电抗为：
电力系统正序电抗与负序电抗相等：Ｘ1S=Ｘ2S 电力系统零序电抗3.5倍于正序电抗：Ｘ0S=3.5Ｘ1S （3）电力系统的电源情况
110千伏侧的二路电源线路为并联的双回路供电线路；两回负荷线路分别供给后继的两个不同的10千伏降压变电所；35千伏侧无电源；10千伏侧无电源。
（4）主变压器零序阻抗的情况 本所主变压器的零序阻抗在中压侧 （5）无功补偿装置的情况
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本所不装设调相机，也不装设补偿电容器 （6）年最大负荷利用每小时 110千伏侧大于5000小时； 35千伏侧为3000—5000小时； 10千伏侧为3000—5000小时。
2.3电力系统的负荷情况
本变电所的负荷情况及出线回路数：
（1）110KV出线6回（含2回电源线），每回线路长约15公里，方向向南，通过4回负荷线，每回线路向后继变电所转送10000KVA。
（2）35KV出线9回，每回线路长约8公里，方向向南，在110kV配电装置的东侧，每回线路负荷为5MW，负荷同时率取0.8。
（3）10KV出线5回，方向向北，每回线路长约4公里，每回线路负荷为2.0MW，负荷同时率取0.8。
（4）35KV、10KV负荷的功率因数分别取0.85和0.9。 线路型号均取LGJ-240
2.4继电保护的情况
主保护的动作时间： （1）110千伏母线：
110千伏母线本身无主保护，由电源端的限时电流速断（即过电流保护Ⅱ段）作为主保护，其动作时限为0.5秒；
（2）35千伏、10千伏母线：
35千伏、10千伏侧无母线保护，计算时主保护动作时间可取用后备保护动作时间。
后备保护的动作时间：
主变压器三侧的后备保护动作时间配合如图1-2所示。 （1）10千伏线路后备保护动作时间： t1=0.7秒 （2）10千伏侧主变压器后备保护动作时间： t2=1.2秒 （3）10千伏母线分段保护动作时间： t’2=1.0秒 （4）35千伏线路后备保护动作时间： t3=1.2秒 （5）110千伏侧主变压器后备保护动作时间：
35千伏侧母线分段动作时间：
t’4=1.7秒 t5=2.5秒
35千伏侧主变压器动作时间： t4=2.0秒 110千伏侧主变压器动作时间：
（6）110千伏侧电源线路后备保护动作时间： t6=3.5秒
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（7）110千伏侧负荷线路后备保护动作时间： t7=2.5秒 为了保证后备保护动作的选择性，继电保护动作时限级差一般应在0.3-0.6秒，本设计取0.5秒。
第三章 主接线方案的拟定与选择
3.1电气主接线的基本要求
变电所主接线设计作为电力系统总体设计的重要组成部份，其主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。因此，发电厂、变电所的主接线，必须满足以下基本要求：
（1）供电可靠性
主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时，要求停电范围小，恢复供电快。
（2）适应性和灵活性
能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式时操作方便，便于变电所的扩建。
（3）经济性
在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。
（4）简化主接线
配网自动化、变电所无人化是现代电网发展必然趋势，简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。
（5）设计标准化
同类型变电所采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修。
参考《35～110KV变电所设计规范》第3.2.1条：
变电所的主接线除应满足以上技术经济方面的基本要求外，还应适应发电厂和变电所可能发展扩建的需要。并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。
3.2 电气主接线的设计原则
电气主接线基本要求：可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。 1、可靠性的要求
（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。
（2）断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少停运回路数和停运时间。
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（3）避免全所停电的可能。 2、灵活性的要求
（1）调度时，可灵活的投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷。 （2）检修时，方便的停运断路器、母线及保护，进行安全检修。 （3）扩建时，容易从初期接线过渡到最终接线。 3、经济性的要求 （1）投资省。
（2）主接线力求简单，以节省一次设备。 （3）二次回路简单。
（4）能限制短路电流，以便选择价廉的设备。 （5）占地面积小。 （6）电能损失少。
3.3主接线的初步选择
1、110kV系统的主接线选择
根据《电力工程设计手册》：110kV-220kV配电装置出线回路不超过2回时一般选用单母线接线；出线回路3-4回时一般选用单母线分段接线，故选用单母线接线与单母线分段接线两种方案进行比较决定。
2、35kV侧的主接线形式 根据《电力工程设计手册》：
（1）35kV-6.3kV的配电装置出线回路数在4-8回时采用单母线分段接线。 （2）35kV的出线多为双回路，且检修时间短，一般不设旁母，当配电装置出线回路数在8回以上时；或连接的电源较多，负荷较大时采用双母线接线。故选用单母线分段接线与双母线接线两种方案进行比较决定 。
3、10kV侧接线形式选择
根据《电力工程设计手册》：6-10kV系统中，出线在6回或以上时一般使用单母线分段接线形式，当用户要求不能停电时可装设旁路母线。故选用单母线分段接线与单母线分段带旁母接线两种方案进行比较决定。
3.4本设计主接线的方案的拟定
电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。