【正文】 20kV 變電所設計畢業(yè)論文目 錄引 言 .....................................................1（一）本課題的目的及研究意義 ...........................1本課題的 目的 .....................................1本課題的研究意義 .................................1（二）本課題的研究范圍及技術要求 .......................1（三）設計資料 .........................................2電源 .............................................2負荷資料 .........................................2設計內(nèi)容 .........................................2（一）負荷計算 .........................................3負荷分析 .........................................3負荷計算的方法 ...................................3（二）無功補償 .........................................5供配電系統(tǒng)的無功功率和功率因數(shù) ...................5無功補償方法及計算 ...............................5（三）主變壓器的選擇 ...................................7（四）電氣主接線設計 ...................................8電氣主接線概述 ...................................8主接線方案設計 ...................................9主接線方式的選擇 .................................9（五）短路電流計算 ....................................10二、一次電氣設備的選擇 ...................................15（一）電氣設備選擇的一般原則 ..........................15電氣設備選擇的一般原則 ..........................15電氣設備選擇的技術條件 ..........................15常用電氣設備的選擇及校驗項目 ....................15（二）斷路器的選擇 ....................................16（三）10kV 側母線的選擇 ...............................17（四）互感器的選擇 ....................................17電流互感器選擇的原則 ............................17電壓互感器選擇的原則 ............................18（五）所用變的選擇 ....................................19（六）熔斷器的選擇 ....................................19 側 ..........................................19 側 ..........................................20（七）出線設備選擇 ....................................20電流互感器 ......................................20斷路器 ..........................................21三、二次設備選擇及整定 ...................................22（一）繼電保護概述 ....................................22（二）變電站綜合自動化系統(tǒng)綜述 ........................23（三）主變壓器的繼電保護 ..............................24變壓器常見的故障類型與保護配置 ..................24CSR03F 變壓器縱聯(lián)差動保護裝置 ..................25 CSR03H變 壓 器 后 備 保 護 測 控 裝 置 .......................29 保 護 原 理 .........................................291）I 段復壓閉鎖過流保護（帶方向閉鎖） ..............29 裝 置 保 護 整 定 方 法 ...................................30 后 備 保 護 啟 動 時 各 斷 路 器 動 作 情 況.......................30（ 四 ） 線 路 的 繼 電 保 護 .....................................32（五）斷路器控制回路 ..................................34（六）自動重合閘裝置 ..................................36自動重合閘及其作用 ..............................36自動重合閘的基本要求 ............................36自動重合閘裝置 ..................................37（七）備用電源自動投入裝置 ............................37 備 用 電 源 自 動 投 入 概 述 ...............................37 保 護 原 理 .........................................38四、操作電源 .............................................41（一）操作電源概述 ....................................41操作電源基本概念及要求 ..........................41操作系統(tǒng)交流部分 ................................41操作系統(tǒng)直流部分 ................................41操作系統(tǒng)監(jiān)控部分 ................................42參考文獻 .................................................43致 謝 ...................................................441引 言（一）本課題的目的及研究意義本課題的目的20kV 變電站二次部分設備的保護設計，對一次電氣部分具有監(jiān)察、測量、控制、保護、調(diào)節(jié)等功能，達到安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行的目的，提供有效的操控方案，運用各方面知識的綜合來解決實際問題，掌握實際工程設計的基本技能，檢測自己工作成果。本課題的研究意義 目前 10kV 配電網(wǎng)的局限性越來越突出，20kV 可以很大程度的緩解供電局限性問題。20kV 配電網(wǎng)的改造使供電的成本，損耗等有了大大的改善，使電網(wǎng)發(fā)展更加可靠。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。這就要求變電站的一次部分、二次部分經(jīng)濟合理，并且安全可靠。變電站綜合自動化建立在微機技術和數(shù)字通信技術基礎之上,是變電站自動化發(fā)展的趨勢，其中繼電保護是變電站綜合自動化系統(tǒng)的重要組成部分。微機保護由于其功能先進、可靠性高、整定方便、智能性強，且正在向著智能化、多元化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，能夠及時對變電站出現(xiàn)的故障采取有效的處理方式，已在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，同時也在傳統(tǒng)變電站的改造中發(fā)揮積極作用，促進了電網(wǎng)的技術改造和安全運行。（二）本課題的研究范圍及技術要求 根據(jù)一次部分主變壓器的選擇和電氣主接線的設計，計算短路電流，并選擇主變壓器、所用變、母線電纜、斷路器、電流互感器、電壓互感器、熔斷器、補償電容器等設備。二次部分主要是變壓器的主、后備保護設備選擇及整定校驗，母線的三段保護，自動重合閘裝置，備自投及直流操作電源裝置的選擇。微機繼電保護系統(tǒng)還有斷路器控制回路設計，自動重合閘回路以及備用電源自動投入回路設計。同時完成一次部分的主接線圖和平面布置圖，二次部分2的保護配置圖、斷路器控制回路圖、備自投保護配置圖及交直流系統(tǒng)圖。通過各種保護裝置，及時反映并動作于故障，保證變電所的可靠供電。（三）設計資料電源由太原市某 110kV 變電站出 2 回 20kV 線路供太原某企業(yè) 20/10kV 室內(nèi)變電站用電。20kV 線路電纜長 4 公里，系統(tǒng)短路容量為Skmax=800MVA，Skmin=600MVA。負荷資料 表 11 所給出的 10kV 側負荷資料序號 負荷名稱 額定負荷(kV?A)功率因數(shù) 需要系數(shù) KX1 負荷 1 1200 2 負荷 2 1100 3 負荷 3 1600 4 負荷 4 1500 5 負荷 5 1200 6 負荷 6 3100 7 負荷 7 1550 8 負荷 8 1700 合計 1295010kV 負荷同時系數(shù) Kd=。設計內(nèi)容（1）根據(jù)給出的變電所負荷情況選擇變壓器容量和臺數(shù)，并設計電氣主接線圖，設計配置相應繼電保護裝置。（2）確定短路電流計算點，計算短路電流。（3）選擇主要一次回路（一次進線、變壓器、母線分段開關、母線聯(lián)絡開關和重要引出線）電氣設備，包括高壓斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓3互感器、母線、電纜等。（4）設計主要一次回路繼電保護裝置和必要的自動裝置。（5）設計主要一次回路斷路器控制回路。（6）設計信號回路。 一、變電所一次回路（一）負荷計算負荷分析根據(jù)供電可靠性和突然中斷供電造成的損失程度可以將負荷分為三種，其主要目的是節(jié)約投資，降低供電成本，保證電能質量。（1）一級負荷一級負荷，是指突然中斷供電將造成人身傷亡，重大設備損壞，政治經(jīng)濟上造成巨大損失。因此，要有兩個獨立電源供電，其他的還要增設獨立電源點。（2）二級負荷二級負荷，是指突然中斷供電，政治經(jīng)濟造成較大損失，設備局部損壞。應由兩回線供電，負荷較小時允許采用一回專用線路供電。（3）三級負荷三級負荷，是指不屬于一級和二級的負荷。這類負荷造成的損失不大或不會直接造成損失。其停電影響不大，可用一回線供電。負荷計算的方法目前負荷計算的常用方法有需要系數(shù)法、二項式法和利用系數(shù)法。這里我采用的是需要系數(shù)法。（1）單臺用電設備的計算負荷1）有功計算負荷： Pca?1=SN ? cosφ N （21）4式中 P ca?1——有功計算負荷，kW； SN ——負荷的額定視在容量，kV?A； φ N ——負荷的功率因數(shù)角。 2） 無功計算負荷： Qca?1=Pca?1 ? tanφ N （22）式中 Q ca?1——無功計算負荷。 （2）用電設備組的計算負荷 1）有功負荷計算： Pca?2=Kd ? ∑P e （23）式中 K d——用電設備組的需要系數(shù)； ∑P e——用電設備組的設備額定容量之和。 2）無功計算負荷： Qca?2=Pca?2 ? tanφ wm （24）式中 φ wm——用電設備的加權平均功率因數(shù)角。 3）視在計算負荷： Sca?2= （22caca??QP5） （3）確定變電所低壓母線上的計算負荷1）總有功計算負荷： Pca?3=K∑ ? ∑P ca?2 （26） 2）總無功計算負荷： Qca?3=K∑ ? ∑Q ca?2 5（2