110KV降压变电所电气一二次设计.pdf

前言

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，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行然后将电能安全、可

靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。

110KV变电站属于高压网络，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，

电气主接线直关系着全厂电气设备的选择、是变电站电气部分投资大小的决

定性因素。

首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接

线方式来选择。根据主变容量选择适合的变压器，主变压器的台数、容量及

形式的选择是很重要，它对发电厂和变电站的技术经济影响大。

本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）短路电流的计

算（3）高低压配电系统设计与系统接线方案选择（4）继电保护的选择与整

定（5）防雷与接地保护等内容。

最后，本设计根据典型的110kV发电厂和变电所电气主接线图，根据厂、所继电

保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求各电压等级的额定电压

和最大持续工作电流进行设备选择，而后进行校验.

第1章短路电流的计算

1．1短路的基本知识

所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出

规定值的大电流。

短路电流的大小也是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的因素。系

统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这将直接危害用户供电的

安全性及可靠性。为限制故障范围，保护设备安全，继电保护装置整定必须在主

回路通过短路电流时准确动作。

变电短路电流的大小也是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的因

素。系统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这将直接危害用户

供电的安全性及可靠性。为限制故障范围，保护设备安全，继电保护装置整定必

须在主回路通过短路电流时准确动作。

所中的各种电气设备必须能承受短路电流的作用，不致因过热或电动力的影

响造成设备损坏。例如：断路器必须能断开可能通过的最大短路电流；电流互感

器应有足够的过电流倍数；母线要校验短路时承受的最大应力；接地装置的选择

也与短路电流大小有关等。

供电系统应该正常的不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。电

力系统正常运行方式的破坏，多数是由短路故障引起的，系统中将出现比正常运

行时的额定电流大许多倍的短路电流，其数值可达几万甚至几十万安培。变电所

设计中不能不全面地考虑短路故障的各种影响。、

由于上述原因，短路电流计算成为变电所电气部分设计的基础。选择电气设

备时，通常用三相短路电流；校验继电保护动作灵敏度时用两相短路、单相短路

电流或或单相接地电流。工程设计中主要计算三相短路电流。

1．2计算短路电流的目的

短路故障对电力系统的正常运行影响很大，所造成的后果也十分严重，因此

在系统的设计，设备的选择以及系统运行中，都应该着眼尽量限制所影响的范围。

短路的问题一直是电力技术的基本问题之一，无论从设计、制造、安装、运行和

维护检修等各方面来说，都必须了解短路电流的产生和变化规律，掌握分析计算

短路电流的方法。

短路电流计算具体目的是；

（1）选择电气设备。电气设备，如开关电气、母线、绝缘子、电缆等，必须具

有充分的电动力稳定性和热稳定性，而电气设备的电动力稳定性和热稳定

性的效验是以短路电流计算结果为依据的。

（2）继电保护的配置和整定。系统中影配置哪些继电保护以及继电保护装置的

参数整定，都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析，而且不仅要

计算短路点的短路电流，还要计算短路电流在网络各支路中的分布，并要

作多种运行方式的短路计算。

（3）电气主接线方案的比较和选择。在发电厂和变电所的主接线设计中，往往

遇到这样的情况：有的接线方案由于短路电流太大以致要选用贵重的电气

设备，使该方案的投资太高而不合理，但如果适当改变接线或采取限制短

路电流的措施就可能得到即可靠又经济的方案，因此，在比较和评价方案

时，短路电流计算是必不可少的内容。

（4）通信干扰。在设计110KV及以