35KV总降压变电所继电保护毕业设计.doc

第1章绪论
1.1 继电保护的概述
研究电力系统故障和危及安全运行的异常情况，以探讨其对策的反事故自动化措施。

因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以称其继电保护。

1.1.1 继电保护的任务
当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

1.1.2 继电保护的作用
由于电气设备内部绝缘的老化、损坏或工作人员的误操作、雷击、外力破坏等原因，可能使运行中的电力系统发生故障和不正常运行情况。

常见的故障是各种形式的短路，如三相短路、两相短路、两相对地短路、中性点直接接地系统中的一相对地短路、电气设备绕组层间和匝间短路等。

各种短路均会产生很大的短路电流，同时使电力系统的电压水平下降，从而引发如下严重后果。

（1）短路电流产生的电弧将短路点的电气设备烧坏；
（2）短路电流通过非故障设备，由于发热和电动力的作用，很可能使非故障元件损坏或缩短其使用寿命；
（3）电力系统电压水平下降，影响用电单位的生产，出现次品及废品，甚至烧毁电动机；
（4）电力系统电压下降，可能破坏电力系统的稳定，使系统振荡而导致崩溃。

故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。

事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。

系统事故的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雷击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。

因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的几率，把事故消灭在发生之前。

在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性之外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。

切除故障的时间常常要求小到十几分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。

这种保护装置以前，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。

在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器已被电子元件或计算机所代替，但仍沿用此名称。

在电业部门常用继电保护一次泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。

继电保护装置一次则指各种具体的装置。

电力系统中各种设备之间都有电或磁的现象,当某一设备发生故障,在很短的时间内就会影响到其他统的其他部分.因此,一旦电力系统出现故障,必须尽快将其切除,恢复正常运行,减少对用电单的影响;而当出现不正常运行情况时要及时处理,以免引起故障。

继电保护装置是一种能反应电力系统电气设备发生故障或不正常工作状态而作用于开关跳闸或发出信号的自动装置。

1.1.3继电保护装置具备的基本要求
继电保护装置必须具备以下五项基本要求：（1）安全性；在不该动作时，不发生误动作。

（2）可靠性；在该动作时，不发生拒动作。

（3）快速性；能以最短时限将故障或异常消除。

（4）选择性；在可能的最小区间切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电。

（5）灵敏性；反映故障的能力，通
常以灵敏系数表示。

选择继电保护方案时，除设置需满足以上五项基本性能外，还应注意其经济性，即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费，还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。

1.1.4继电保护基本原理和保护装置的组成
继电保护装置要求能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动快速地，有选择性地动作于断路器，将故障设备从系统中切除，保证无故障设备继续正常运行，将事故限制在最小范围，提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全连接供电。

继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态,被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护的功能。

因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的物理量的变化并对其鉴别。

依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护：
(1)反映电气量的保护
电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值(阻抗)和它们之间的相位角改变等现象。

因此，在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别．就可以构成各种不同原理的继电保护装置。

例如: 反映电流增大构成过电流保护；
反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护；
反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护；
反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。

除此以外．还可根据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相位或功率方向的差别，分别构成差动保护、高频保护等。

同理，由于序分量保护灵敏度高，也得到广泛应用。

新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。

(2)反映非电气量的保护
如反应温度、压力、流量等非电气量变化的可以构成电力变压器的瓦斯保护、温度保护等。

继电保护相当于一种在线的开环的自动控制装置，根据控制过程信号性质的不同，可以分模拟型(它又分为机电型和静态型)和数字型两大类。

对于常规的模拟继电保护装置，一般包括测量部分、逻辑部分和执行部分。

测量部分从被保护对象输入有关信号，再与给定的整定值比较，以判断是否发生故障或不正常运行状态；逻辑部分依据测量部分输出量的性质、出现的顺序或其组合，进行逻辑判断，以确定保护是否应该动作；执行部分依据前面环节判断得出的结果子以执行：跳闸或发信号。

继电保护原理结构框图：
跳闸或信号脉冲
（1）测量部分
测量部分是测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。

（2）逻辑部分
逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是应该使断路器跳闸、发出信号或是不动作及是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分。

（3）执行部分
执行输出部分根据逻辑传过来的指令，最后完成保护装置所承担的任务。

如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常运行时不动作等。

1.2继电保护的发展
随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。

为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置的动作切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。

系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。

此外，机、炉、电任一部分的故障均影响电能的安全生产，特别是大机组和大电力系统的相互影响和
协调正成为电能安全生产的重大课题。

因此，系统的继电保护和安全自动装置的配置方案应考虑机、炉等设备的承变能力，机、炉设备的设计制造也应充分考虑电力系统安全经济运行的实际需要。

为了巨型发电机组的安全，不仅应有完善的继电保护，还应研究、推广故障预测技术。

1.3变电所基本情况介绍
某县有金河和青岭两座电站，装机容量分别为12MW和8MW，各以单回35Kv输电线路向城关变电所供电。

金河电站还以一回35KV联络线经110KV 中心变电所与省电网连接。

35KV电网接线示意图如下
10KM30KM
中心变电所
图1
主要参数见下表：
1. 发电机：
2. 主变压器：
3. 输电线路：
最大运行方式：两电站的六台机组全部投入运行，中心变电所在地110kV 母线上的系统等值标么电抗为0.225。

城关变电所总负荷为240A（35kV侧），由金河电站供给110A、青岭电站供给130A。

剩余的110A经中心变电所送入系统。

最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所110kV母线上的系统等值标么电抗为0.35，城关变电所总负荷为150A（35kV侧），由金河电站供给40A、青岭电站供给65A。

剩余的15A经中心变电所送入系统。

第2章短路电流计算
2.1在最大运行方式下三相短路电流的计算
将图1电网进行电抗转换，转换的各电抗标幺值如下图2所示。

青
图2
将城关变电所排除，由其它电抗标幺值合并整理得到图3。

青岭变电站
系统
图3
将青岭发电站发电机电抗标幺值合并：
X22=X20//X21=4
44
4+⨯=2
金河发电站发电机的电抗标幺值合并：
X23=X24=333
.0333.0333
.0333.0+⨯=0.1665
将青岭电站和金河电站线路上各电抗标幺值合并整理，如下图4所示。

青
岭
发
电
站
金
河
发
电
站
城中心发电
站
图4
将金河电站和青岭电站线路电抗标幺值合并得：
X25=X9+X16+X19+X22=0.292+0.876+0.75+2=3.918
金河电站线路电抗标幺值合并得：
X26=(X10+X23)//(X11+X24)=(1.1665)//(1.1665)=0.583
因为X3=X6=0，所以20MVA变压器处电抗标幺值等值电路如图5所示。

青岭发电站金河发电站
城市中心发电站
图5
将20MVA 变压器电抗标幺值X2和X5合并得：
X27=X2//X5=55
.055.055
.055.0+⨯=0.275
将20MVA 变压器电抗标幺值X4和X7合并得：
X28=X4//X7= 35
.035.035
.035.0+⨯=0.175
系统电抗合并整理后如图6所示。

城中发电站
图6
以中心变电短路点K1为基准合并系统电抗值： X29=X1+X27=0.225+0.275=0.5
X30=X8+X25+26258X X X ⨯=1.168+3.918+583.0918
.3168.1⨯=12.935
X31=X8+X26+25268X X X ⨯=1.168+0.583+918
.3583
.0168.1⨯=1.925
将系统进行星型---三角形等值转换如图7所示。

城
市
中
心
变
电
所
图7
最后化简的电抗:
31
//
30
29
28
29
28
32
X
X
X
X
X
X
X
⨯
+
+
=
=727
.0
925
.1
//
935
.
12
5.0
175
.0
5.0
175
.0=
⨯
+
+
31
//
29
30
28
30
28
33
X
X
X
X
X
X
X
⨯
+
+
=
821
.
18
925
.1
//
5.0
935
.
12
175
.0
935
.
12
175
.0=
⨯
+
+
=
30
//
29
31
28
31
28
34
X
X
X
X
X
X
X
⨯
+
+
=
8.2
935
.
12
//
5.0
925
.0
175
.0
925
.1
175
.0=
⨯
+
+
=
（一）三相短路电流的计算
取基准功率
B
S
=1000MV⋅A，基准电压
B
V
=
av
V。

由此可算出基准电流：
5.02
B
I KA
===
对于系统：基准条件下的电流标幺值 32
1
1.376B I X *=
= 系统三相短路电流 3
.max 1.367 5.02 6.862x B B I I I KA *=⨯=⨯=
青岭电站：发电机的额定容量8e S MW =，选取发电机基准容量80B S MW =
计算电抗标幺值881.180
8
812.18**=⨯=⨯
=B e j js S S X X 由水轮机运算曲线数字表查得额定电流标幺值0.56e I *= 电站三相短路电流：
3
.max 80.560.3091.73 1.738.376e q e
P S I I KA U *=⨯=⨯=⨯ (式中Up 为电网线电压平均值)
金河电站：发电机的额定容量12e S MW =
计算电抗标幺值12
2.80.4280
e js j B S X X S **=⨯
=⨯= 由水轮机运算曲线数字表查得额定电流标幺值 2.627e I *=
电站三相短路电流3.max 122.627 2.1751.73 1.738.376
e j e P S I I KA U *=⨯
=⨯=⨯
2.2在最小运行方式下短路电流的计算
最小运行方式：两电站都只有一台机组投入运行，中心变电所110KV 母
线上的系统等值标么电抗为0.35城关变电所总负荷为105A （35KV 侧），由金河电站供给40A 、青岭电站供给65A 。

剩余的15A 经中心变电所送入系统。

（一）系统
城
市
中
心
变
电
站
城
市
中
心
变
电
站
694
.1
)
30
//
29
(
)
28
(
28
31=
⨯
+
+
=
X
X
X
X
X
X
X f
f
072
.
35
30
//
28
29
29
32=
+
+
+
=
X
X
x
X
X
X
X f
f
496
.7
)
29
//
28
(
)
30
(
30
32=
⨯
+
+
=
X
X
X
X
X
X
X f
f
（二）两相短路电流的计算
取基准功率
B
S=1000MV⋅A，基准电压
B
V=
av
V。

由此可算出基准电流：
KA
V
S
I
B
B
B
02
.5
115
3
1000
3
=
⨯
=
=
对于系统：基准条件下的电流标幺值590
.0
1
31
*
=
=
X
I
B
962
.2
59
.0
02
.5
*
=
⨯
=
⨯
=
B
B
X
I
I
I
系统短路电流KA
I
I
X
x124
.5
962
.2
73
.1
73
.1
min
3=
⨯
=
⨯
=
青岭电站：发电机的额定容量MW
S
e
4
=，选取发电机基准容量MW
S
B
80
=
计算电抗标幺值754.180
4
072.35*=⨯=⨯
=B e j js S S X X 由水轮机运算曲线数字表查得额定电流标幺值0.598e I *= 电站三相短路电流KA U S I I P e e 165.0376
.873.14
598.073.1*"=⨯⨯=⨯
=
KA I I q 285.073.1"min 3=⨯=⋅
金河电站：发电机的额定容量MW S e 3= 计算电抗标幺值281.080
3
496.7**=⨯=⨯
=B e j js S S X X 由水轮机运算曲线数字表查得额定电流标幺值993.3*=e I 电站三相短路电流KA U S I I P e e 827.0376
.873.13
993.373.1*"=⨯⨯=⨯
=
KA I I j 431.173.1"min 3=⨯=⋅
第3 章 变电所继电保护和自动装置规划
3.1 系统分析
本设计为35KV 变电所的继电保护设计。

继电保护部分是本次设计的重点。

每个电气设备的保护都由主继电保护和后备继电保护（包括近后备保护和远后备保护）。

3.2 本系统故障分析
本设计中的电力系统具有非直接接地的架空线路及中性点不接地的电力变压器等主要设备。

就线路来讲，其主要故障为单相接地、两相接地和三相接地。

电力变压器的故障，分为外部故障和内部故障两类。

（1）变压器的外部故障常见的是高低压套管及引线故障，它可能引起变压器出线端的相间短路或引出线碰接外壳。

（2）变压器的内部故障有相间短路、绕组的匝间短路和绝缘损坏。

变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升及不允许的油面下降。

3.3 电气设备的选择
3.3.1概述
正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。

在进行设备选择时，应根据工程的实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而准确的采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。

应满足正常运行、维修。

短路和过电压情况下的要求，并考虑长期的发展。

按当地环境条件检验核对。

应力求技术先进和经济合理，与整个工程的建设标准应协调一致；同类设备应尽量减少品种。

选用的新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格，在特殊情况下，用未经正式鉴定的心产
品时，应经上级批准。

选择的高电压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压和过电流的情况下保持正常运行。

电气设备选择的一般要求：
（1）应满足正常运行、检修以及短路和过电压情况下的工作要求。

即满足工作要求。

（2）应按当地环境进行校核。

即适应环境条件。

（3）应力求技术先进和经济合理。

即先进合理。

（4）应与整个工程的建设标准协调一致。

即整体协调。

（5）应适当考虑发展，留有一定裕量。

即适应发展。

3.3.2高压断路器的选择
一.短路器选择的具体技术条件
（1）电压：U
max
≥Ug；
（2）电流：I
N ≥I
max
；
（3）开断电流：I"≤I
kd ，其中I
kd
为断路器额定开断电流；
（4）关合电流：i
sh ≤I
gh
；
（5）动稳定：i
sh ≤i
es
；
（6）热稳定：Q
k ≤I
t
2t，其中Q
k
=I
∞
2t 。

二.35KV侧断路器的选择及校验
检验过程如下：
（1）额定电压：U N ≥Ug ；
U N =35KV , Ug=35KV 所以U N ≥Ug ，满足要求。

（2）额定电流：I N ≥I max ； Imax=
A U P N 95.648
.03533000
05.1cos 305.1=⨯⨯⨯=θ
其中P ——线路最大有功负荷，KW ；
U N ——线路额定电压，KV ；
cos θ——线路最大负荷时的功率因数。

I N =1600A ，I MAX =64.95A 所以， I N ≥I max 满足要求。

（3）额定开断电流：I"≤I kd ；
I"=10.68KA ，I kd =20KA
所以 I"<I
kd
,满足要求。

(4) 关合电流：i
sh ≤I
gh
；
i
sh =1.9"
2I=68
.
10
2
9.1⨯
⨯=28.70KA ，I gh=50KA
所以 i
sh <I
gh
，满足要求。

（5）动稳定：i
sh ≤i
es
；
i
sh =28.70A ， i
es
=50KA
所以 i
sh <i
es
，满足要求。

（6）热稳定：Q
k ≤I
t
2t
短路计算时间t
k
=4+0.06+0.06=4.12s
Q
k =I
∞
2t=10.682⨯4.12=469.94（KA）2. s
I
t
2t=202⨯4=1600(KA)2. S
所以 Q
k <I
t
2t ,满足要求。

根据以上校验结果，此断路器满足各项要求。

3.3.2 10KV侧断路器的选择及校验
表3-3 10KV侧断路器技术数据检验过程如下：
（1）额定电压: U
N
≥Ug；
U
N
=10.5KV ,Ug=10KV
所以U
N
>Ug ，满足要求。

（2）额定电流：I
N ≥I
max
；
A
COS
U
P
I
N
216
8.0
5.
10
3
3000
05
.1
305 .1
max
=
⨯
⨯
⨯
=
=
θ
其中P——线路最大有功负荷，KW；
U
N
——线路额定电压，KV；
cosθ——线路最大负荷时的功率因数。

I
N = 1250A , I
max
= 216A
所以 I
N >I
max
,满足要求。

（3）额定开断电流：I"≤I
kd
;
I"=5.07KA ,I
kd
=20KA
所以I"< I
kd
，满足要求。

（4）关合电流：i
sh ≤I
gh
；
i
sh =KA
I62
.
13
07
.5
2
9.1
2
9.1"=
⨯
⨯
=，I gh=50KA
所以ish<Igh，满足要求。

（5）动稳定：i
sh ≤i
es
；
i
sh =13.62KA ,i
es
=50KA
所以 i
sh ≤i
es
，满足要求。

（6）热稳定：Q
k ≤I
t
2t；
短路计算时间：t
k
=4+0.06+0.06=4.12s
Q
k =I
∞
2t
k
=10.682⨯4.12=469.94（KA）2.s
I
t
2t=202⨯4=1600（KA）2.s
所以 Qk<I
t
2t ，满足要求。

根据以上校验结果，此断路器满足各项要求。

3.3.3隔离开关的选择
隔离开关配置在主线上，保证了线路及设备检修时形成的明显端口与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置，所以操作隔离开关时必须按照正确的倒闸顺序操作，首先合母线侧隔离开关，再合线路侧隔离开关，最后合断路器，停电时与其相反操作。

一．隔离开关选择的具体技术条件
（1）电压：U
N ≥U
g
；
（2）电流：I
N ≥I
max
；
（3）动稳定：i
sh ≤i
es
；
（4）热稳定：Q
k ≤I
t
2t；
二．35KV侧隔离开关选择
校验过程如下：
（1）额定电压：U
N ≥U
g
；
U
N =35KV ,U
g
=35KV
所以 U
N ≥U
g
，满足要求。

（2）额定电流：I
N ≥I
max
；
KA U
P
I
N
561
.0
8.0
5.
40
3
10
30000
05
.1
cos
305
.13
max
=
⨯
⨯
⨯
⨯
=
=
-
θ
其中P ——线路最大有功负荷，KW ； U N ——线路额定电压，KV ；
cos θ——线路最大负荷时的功率因数。

I N =600A , I max =561A 所以 I N >I max ，满足要求。

（3）动稳定：i sh ≤i es ；
i sh ="29.1I =68.1029.1⨯⨯=28.70KA ，i es =50KA 所以 i sh ≤i es ，满足要求。

（4）热稳定：Q k ≤I t 2t ；
短路计算时间t k =4+0.06+0.06=4.12s
s
KA t I s KA t I Q t k k ⋅=⨯=⋅=⨯==∞2
2
2
222
)(1024416)(94.46912.468.10
所以 Q k <I t 2t ，满足要求。

根据以上校验结果，此隔离开关满足各项要求。

三．10KV 侧隔离开关选择
校验过程如下：
（1）额定电压：U N ≥U g ；
U N =10KV ，U g =10KV 所以U N ≥U g ，满足要求。

（2）额定电流：I N ≥I max ； A U P I N 33.2278
.01033000
05.1cos 305.1max =⨯⨯⨯==
θ
其中P ——线路最大有功负荷，KW ；
U N ——线路额定电压，KV ；
cos θ——线路最大负荷时的功率因数。

I N =1600A ，I max =227.33A 所以 I N >I max ，满足要求。

（3）动稳定：i sh ≤i es ；
i sh =KA I 70.2868.1029.129.1"=⨯⨯= ，i es =50KA 所以 i sh ≤i es ，满足要求。

（4）热稳定：Q k ≤I t 2t ；
短路计算时间：t k =4+0.06+0.06=4.12s
s
KA t I s KA t I Q t k k ⋅=⨯=⋅=⨯==∞2
2
2
222
)(1600420)(90.10512.407.5
所以 Q k <I t 2t ，满足要求。

根据以上校验结果，此隔离开关满足各项要求。

3.3.4 电流互感器的选择
一.选择电流互感器的条件
选择电流互感器时，首先要根据装设地点、用途等具体条件确定互感器的结构类型、准确级、额定电流比；其次要根据互感器的额定容量和二次负荷，计算二次回路连接导线的截面积；最后校验其动稳态和热稳态。

（1）结构类型和准确级的确定
根据配电装置的类型，选择户内式或户外式电流互感器。

35KV以下为户内式，35KV以上为户外式或装入式。

电流互感器准确级的确定，取决于二次负荷的性质。

0.2级用于实验室的精密测量、重要的发电机和变压器回路及500KV重要回路；二次负荷如果属于一般电能计量，则电流互感器采用0.5级；功率表和电流表可配用1.0级的电流互感器；一般测量则可用3.0级。

一般用于继电保护装置的电流互感器，可选用5P或10P级。

（2）额定电压的选择
电流互感器的额定电压满足：
U
g ≤U
N
U
g
——电流互感器安装处的工作电压；
U
N
——电流互感器额定电压。

（3）额定电流的选择及额定电流比的确定
电流互感器一次绕组的额定电流I 1N 已标准化，应选择比一次回路最大长期电流Imax 略大一点的标准值。

当IN 确定之后，电流互感器的额定电流比也随之确定，即为5
1N
I 。

（4）热稳定校验
电流互感器热稳定能力常以1s 允许通过一次额定电流I1n 进行校验 I ∞2t k ≤（I 1n K t ）2 （5）动稳定校验
电流互感器以允许通过一次额定电流最大值2I1n 的倍数Kd （动稳定系数），表示其内部动稳定能力，内部动稳定可用下式实验： i sh ≤2I 1n K dw
I 1n ——电流互感器的一次绕组额定电流，A; i sh ——短路冲击电流的瞬时值，KA 。

短路电流不仅在电流互感器内部产生内部作用力而且由于其相邻之间相
互作用使绝缘子帽上受到外界作用力，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验套管的机械强度，故外部动稳定满足：
F y ≥2
7
1073.15.0sh i a
L -⨯⨯ Fy ——作用于电流互感器端部的允许力，N ；
L ——电流互感器出现端至最近一个母线支柱绝缘子之间的跨距，m ； a ——相间距离，m 。

一．35KV 侧电流互感器的选择及校验
Ug=66KV
s
KA t I K I t I k t
n k ⋅=⨯=≤∞∞2222
12)(122.912.4488.1)( A U P I N 60.868
.03534000
05.1cos 305.1max =⨯⨯⨯==
θ
所以选择的电流互感器技术数据见表3-9：
校验如下：
（1）热稳定： 所以dw n k K I t I 12
2≤∞满足要求。

（2）动稳定：dw n sh K I i 12≤
KA i sh 12.5=，KA K I dw n 94.33604.0221=⨯⨯= 所以dw n sh K I i 12≤，满足要求。

综上所述，此电流互感器满足各项校验要求。

二.10KV 侧电流互感器的选择及校验 U g =10KV A U P I N 77.20385
.05.1033000
05.1cos 305.1max =⨯⨯⨯==
θ
选择的电流互感器技术数据见表3-10：
（1）热稳定：212
)(t n k K I t I ≤∞
s KA t I k ⋅=⨯=∞22)(65.612.427.1 s KA K I t n ⋅=⨯=2221)(25600)802()( 所以212
)(t n k K I t I ≤∞ 满足要求。

（2）动稳定：dw n sh K I i 12≤
KA I i sh 62.1307.529.129.1"=⨯⨯== KA K I dw n 48.4521602221=⨯⨯= 所以dw n sh K I i 12≤ 满足要求。

根据以上数据，此电流互感器各项校验满足要求。

3.3.5电压互感器的选择
一．选择电压互感器的条件
（1）2~20KV 屋内配电装置，宜采用油浸结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。

（2）35KV 配电装置，宜采用电磁式电压互感器。

（3）110KV 及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。

（4）SF 6全封闭组合电器的电压互感器应采用电磁式。

（5）接在110KV 及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通信时，应尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。

（6）电磁式电压互感器可以兼作并联电容器组的泄能设备，但此电压互感器
与电容互感器之间，不应有开断点。

二．35KV 侧电压互感器的选择
一次回路电压 U 1g =66KV
根据N g N U U U 9.01.11≥≥选择电压互感器技术数据见表3-11：
表3-11 35KV 侧电压互感器技术数据
三.10KV 侧电压互感器的选择
一次回路电压U 1g =10KV
根据N g N U U U 9.01.11≥≥选择电压互感器技术数据见表3-12：
表3-12 10KV 侧电压互感器技术数据
3.3.6母线的选择及校验
一．按最大持续工作电流选择母线截面
A U P I N 60.868
.0353400005.1cos 305.1max =⨯⨯⨯==θ 当θ=34°C 时，综合修正系数K=
756.025
70367025=--=--al al θθθ 二、35KV 母线的选择
1.采用软母线
2.A U P I N 60.868
.0353400005.1cos 305.1max =⨯⨯⨯==θ，最热月平均最高温度：35°C 3.选用单根LGJ-240型钢芯铝铰线，I e ＝420A(70℃)
温度校验系数θK ＝
25
-705)(35-70+＝0.82 三．10KV 母线的选择 1.A U P I N 51.2168.05.103300005.1cos 305.1max =⨯⨯⨯==θ，最热月平均最高温度：35°C 2.选用50⨯5单条铝母线平放，其中p I ＝637A ＞m ax I
1"=β， ep t ＝2.2S
温度校验系数θK ＝
25-705)(35-70+＝0.82 N I ＝θ
K Imax =82.051.216＝264.03(A) 1、热稳定校验：
eq t ＝2.2S ，S=50⨯5＝250(mm 2)，K s ＝1.01
min S ＝S eq K t C I ⨯∞＝01.12.287
10690⨯＝183.16（mm 2）＜S ＝250mm 2 所以热稳定满足要求
2.动稳定校验
已知imp i ＝27.26KA ，b ＝50mm ＝0.05m ，h ＝5mm ＝0.005m ，σp ＝69⨯106帕；
并且取相间距a ＝0.5m ，绝缘子跨距选择L ＝1.5m
则m ax σ＝1.038⨯i imp 2⨯h
ab L 22⨯10－7
＝1.038⨯（27.26⨯103）2⨯005.005.05.05.122⨯⨯⨯10－7＝27.77⨯106(帕) 即m ax σ＜p σ＝69⨯106帕
故动稳定满足要求
通过以上的计算及校验可知10kV 母线选择单条50⨯5铝母线平放是可以的。

3.4 主变压器继电保护装置配置
变压器为变电所的核心设备，根据其故障和不正常运行的情况，从反应各种不同故障的可靠、快速、灵敏及提高系统的安全性出发，设置相应的主保护、异常运行保护和必要的辅助保护如下：
1.主保护：瓦斯保护（以防御变压器内部故障和油面降低）、纵联差动保护（以防御变压器绕组、套管和引出线的相间短路）。

2.后备保护：过电流保护（以反应变压器外部相间故障）、过负荷保护（反应由于过负荷而引起的过电流）。

3.异常运行保护和必要的辅助保护：温度保护（以检测变压器的油温，防止变压器油劣化加速）和冷却风机自启动（用变压器一相电流的70%来启动冷却风机，防止变压器油温过高）。

3.5 变电所的自动装置
针对架空线路的故障多系雷击、鸟害、树枝或其它飞行物等引起的瞬时性短路，其特点是当线路断路器跳闸而电压消失后，随着电弧的熄灭，短路即自行消除。

若运行人员试行强送，随可以恢复供电，但速度较慢，用户的大多设备（电动机）已停运，这样就干扰破坏了设备的正常工作，因此本设计在10KV 各出线上设置三相自动重合闸装置（CHZ ），即当线路断路器因事故
跳闸后，立即使线路断路器自动再次重合闸，以减少因线路瞬时性短路故障停电所造成的损失。

针对变电所负荷性质，缩短备用电源的切换时间，提高供电的不间断性，
）及10KV母联断路保证人身设备的安全等，本设计在35KV母联断路器（DL
1
）处装设备用电源自动投入装置（BZT）。

器（DL
8
频率是电能质量的基本指标之一,正常情况下,系统的频率应保持在50Hz，运行频率和它的额定值见允许差值限制在0.5Hz内，频率降低会导致用电企业的机械生长率下降，产品质量降低，更为严重的是给电力系统工作带来危害，而有功功率的缺额会导致频率的降低，因此，为保证系统频率恒定和重要用户的生产稳定，本设计10KV出线设置自动频率减负荷装置（ZPJH），按用户负荷的重要性顺序切除。

3.6各个保护的配置原则
3.6.1变压器的保护原则
变压器常见故障及其处理方法：
对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应按本节的规定装设相应的保护装置。

（1）绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相短路；
（2）绕组的匝间短路；
（3）外部相间短路引起的过电流；
（4）中性点直接接地电力网中，外部接地点引起的过电流及中性点过电压；
（5）过负荷；
（6）过励磁；
（7）油面降低；。