供电110kV变电所的电气二次设计
摘 要：为了保证110千伏规格变电所在二次设计方面工作有良好质量，应认识到110千伏规格变电所在二次设计工作重要性，并能结合电力系统运行需要，制定科学的设计方案。本文就110千伏规格变电所在电气二次设计方面工作进行了分析。
关键词：变电所;110千伏;变电所;二次设计;电气
变电所是城市供电系统当中关键性的组成部分，对于保证城市电力系统运行有良好稳定、保证居民正常生活、企业稳定发展有重要意义，因此需要企业能积极的做好110千伏规格变电所在二次设计方面的工作。
1 自动装置设计分析
现代电力系统整体较为复杂，不仅规模巨大而且运行阶段负载较高，仅仅依靠人力难以达到预期的管理目标，需要工作人员在开展110千伏规格变电所在二次设计方面工作的时候也做自动装置设备的设计。
1.1 自动重合闸设计
在高压类型输电线路正常运行阶段中，有时会出现持续时间极短的瞬时性短路故障，这种瞬时性类型短路故障的出现往往和雷击有直接关系。虽然这种短路问题持续时间极短，但这种问题一旦出现就会给供电系统运行产生较大影响。而在电力系统设计中融入了自动重合闸结构之后也就能让系统运行更加的稳定，即便是由于雷击等问题导致供电系统电路出现瞬时性类型短路问题，那么也能在自动重合闸设备的辅助下实现断路器的重新闭合，这样也就能让供电线路运行有良好的稳定性以及连续性，将各种意外事造成的影响降到最低。
1.2 电源自投装置设计分析
这种电源自投类型装置属于一种微机类型的定型设备，当该系统处于正常、稳定运行状态下的时候，系统当中的母线也就会处于稳定运行状态。
在该装置中，不同变压器都具有特定母线的配备，如发生故障问题，进线电源则将自动断开、启动分段开关，以此及时的恢复母线供电能力。
1.3 电力系统当中负载调压控制开关设计分析
在进行电力系统当中电站设计的时候，通常会在控制室的返回屏幕上对相应的系统设备进行调节，使系统能处于稳定的运行状态。而且实际的运行控制的那种，可以结实际需要，采用手动的方式具体位置进行调节，也可以将预设参数作为基础来完成相应的调节工作，让用户用电阶段的电压值处于稳定水平。
2 继电保护系统分析
从电力系统运行情况来看，继电保护系统发挥了关键性的作用，能让电力系统在稳定以及安全方面的水平得到提升。由于现代社会对电力能源的需求较高、依赖性较强，因此也就需要110千伏规格变电所在二次设计方面工作中继电系统能具有良好的敏捷性、可靠性。
2.1 现代110千伏保护系统分析
在该线路当中，对CPU线路保护装置进行应用，该装置在实际运行当中，能够对整个线路提供阶段式的保护，以此及时的反映接地和相间故障问题。该装置在运行当中能够对动作值进行灵活的确定，较多的应用在超短线路当中，同时，该装置还具有振荡闭锁功能，能够对振荡内外故障情况提供保护，及时处理相关故障问题。
2.2 主變保护系统分析
在电力系统当中，主变作为其中的重要组成部分，能够在保证主变正常运行的同时使系统一直保持良好的运行状态。同时，主变自身也具有较高的购置成本，这即需要对其安装具有良好性能、且具有可靠动作的保护系统。通常阿狸说，主变的油箱位置是发生故障的主要区域，并根据故障类型的不同可以分为内外两种故障。其中，内部故障即是指匝间短路、相间短路以及单相接地短路故障，外部故障即是引线、套管等位置出现断路以及接地现象。主变故障主要是由外部短路、超负荷情况引起的电流降低、油面降低所引起的。在实际设计当中，要想能够对变压器故障进行有效的解决，即需要对以下保护设施进行安装：首先，为了及时处理变压器油箱当中可能出现的短路以及油面降低情况，需要对0.8MVA油浸式变压器以及0.4MVA变压器做好对应瓦斯保护的配置。其次，为了能够及时处理绕组以及变压器引线的短路情况，需要对其做好纵差以及电流速断保护系统的安装。
2.3 母线保护系统分析
在该项内容中，主要即是对阻抗制动保护装置进行应用，以此对不同母线进行分段、独立的保护。其中，分段式断路器通过可靠性能、高效继电器的应用切换电流回路，以此保证设备在正常运行、母线在分段刀闸操作的情况下也能够具有可靠的保护。而为了避免因电流回路断线影响到母线保护系统，则需要在每段系统中对复合电压闭锁设备进行安装，保证在CT断线时保护系统能够及时实现报警信号的发出，并对母线进行保护处理。
3 故障检测系统分析
3.1 直流绝缘检测系统分析
在接地系统方面，当直流电源出现单点接地情况时，从理论角度来说不会对直流电源的供电状况产生影响，电路也不会因此发生短路问题。而当系统另外一端也接地时，该电路则将因此短路。在短路问题出现后，线路的保护控制装置则将因此出现故障问题，使电源因此出现崩溃以及瘫痪的问题。对于该种情况，则可以在微机直流系统设计的基础上对在线绝缘检测装置进行安装。在该种情况下，当系统当中某一位置出现绝缘水平过低或者接地短路故障问题时，该装置则将自动发出报警信号，使工作人员在掌握事故情况的基础上及时的进行排查与解决处理，在实现线路绝缘水平提升的基础上对线路的运行安全作出保障。
3.2 路障录波器分析
在实际运行中，该设备能够较好的采集变电所运行当中的三相电流、母联回路以及零序电流等。作为操作人员，通过对录波器波形的分析以及对故障距离的测算，即能够全面了解故障类型与地点。该设备在启动方面也很方便，可以通过模拟量突变、遥控、开关量以及手动等方式进行启动。
4 结束语
电能是现代社会中各种机械设备稳定运行、信息数据高效传输的基础，需要保证电力供应有良好的稳定性。因此工作人员在开展110千伏规格变电所在二次设计方面的工作的时候，要严格遵守设计规范、标准要求，把握好110千伏规格变电所在二次设计工作的重点，将各种新型设计理念设计技术运用到实际的设计工作中，全面的提升110千伏规格变电所在二次设计工作质量。
参考文献
[1]黎文浩.110kV变电站电气二次部分设计研究[J].中国高新技术企业，2016(30)：17-18.
[2]杜明富.110kV综合自动化变电站的电气二次设计问题研究[J].工程技术：全文版，2016(5)：00218-00218.
[3]康丽嫚.110kV综合自动化变电站的电气二次设计问题研究[J].科技与创新，2016(2)：152-153.
[4]廖建辉.110kV综合自动化变电站的电气二次设计探索[J].建筑工程技术与设计，2016(17).
作者：马国卿
摘要：现阶段，110kv变电站设计需求量不断增加，如何在这样的情况下，实现设计方案的不断优化，是目前变电站设计工作者不断思考的问题。文章从这个角度出发，积极探析110kv变电站设计方案优化之道。
关键词：110kv变电站 设计方案 方案优化
随着社会经济的不断发展，110kv电压等级网架不断完善，建设规模也越来越大，以传统设计方式和观念去进行，显然难以满足现阶段的需求。因此，有必要积极以创新思维，创新方法，去实现110kv变电站设计方案的优化升级，以保证其发挥出最大的功效。
一，110kv变电站设计方案优化的必要性
其一，110kv变电站设计方案的优化，有利于更好的实现电力转换和运输，是实现供电质量和效益提高的关键所在；其二，110kv变电站设计方案的优化，有利于实现电力生产效益的提高，是促进电力行业可持续发展的不竭动力；其三，110kv变电站设计方案的优化，有利于保证供电的稳定性和安全性，是提高居民生活质量和水平的重要举措；其三，110kv变电站设计方案的优化，有利于改善和调整传统设计思路和方式，是促进变电站设计事业发展的有效途径。
二，现阶段110kv变电站设计方案优化的切入点
110kv变电站设计方案优化，牵涉内容众多，影响因素多样化，因此，在110kv变电站设计方案优化的过程中，我们可以从多个角度出发。具体来讲，其主要涉及到以下几个环节：
2.1 110kv变电站设计方案优化原则
在110kv变电站设计方案优化的过程中，做到实事求是，就是在依照国家变电站设计规范的基础上，总结和归纳区域实际情况，有针对性的做好方案优化设计。一般情况下，对于农村地区，应该积极扩大桥接线，采用GIS极速，实现总平面的布置和安排；对于偏远地区来讲，应该积极简化出线和走廊方向，为后期架空出线做准备，并且将开关空间布置成为L型；对于小型城市来讲，应该积极此采用全户内布置，考虑噪音和外观因素的同时，使用GIS技术。
2.2 110变电站设计方案优化切入点
其一，做好电压互感器的优化。在此方面，传统做法倾向于将电压互感器设置在电源侧面，而变电站多数情况下是终端变，内桥居多，此时在桥两侧经过隔离开关设置电压互感器，对于实现电压互感器的保护，计量，测量和电源自投都有着很大帮助。这种以扩大内桥接线的方式，是一种比较理想的改进方式。其二，10kv无功补偿容量的优化。依照国家相关规定，此方面的容量应该是主容量的15%，在此基础上设置相应的补偿装置，保证控制效益。在污染严重的情况下，常常刚出现无功缺损的情况，就需要积极采取措施对于无功补偿容量进行优化，往往可以取得理想的效果。具体来讲，就是要改变每台电容器的容量。其三，变压器容量的优化。同样依照国家相关设计标准规范，变压器容量应该控制在80kva的范围，实际上在综合考量地变和所用变的基础上，可以将其界定为50kva。以全户内布置的城市变电站为例，在集控中心安装的基础上，应该使用10kv外接电源进行连接。其四，变压器室散热通风的优化。对于全户内置城市变电站来讲，应该做好变压器空间的散热通风工作，保证依据本地气候特点和变压器运作规律，处理好两者之间的关系，使得其处于良好的工作环境下。其五，GIS室内行车的优化。在110kv变电站设计方案优化过程中，传统做法是不会在GIS室内设置行车的，这给与施工安装和检修维护工作造成了极大的不便，因此，应该积极改善和调整，设置相应的行车，以实现GIS安装质量的提高。
三，促进110kv变电站设计方案优化的策略
要想保证110kv变电站设计方案的不断优化，仅仅从上述技术层面去进行调整和改善是远远不够，还需要从更多的视角上去促进110kv变电所设计方案优化。具体来讲，其主要涉及到以下几个方面的内容：
3.1注重110kv变电站设计人才的培养
随着经济社会的不断发展，110kv变电站设计工作任务量将不断增加，工作技术含量也不断提高，需要大量的专业化设计人才参与到设计工程中去。因此，我们应该高度重视110kv变电站设计人才的培养。具体来讲：首先，积极开展电力行业职业技术培训，将其纳入到我国教育体系中去，设置变电站设计专业，为电力行业的发展提供健全的人力资源支撑；其次，严格审查从业人员的资质，以资格证书管理的方式去做好入职人员的选拔和招聘，使得变电站设计人才素质得以保证；再者，积极组织开展变电站设计培训工作，实现在职设计人员综合素质的不断提高，以保证设计人员能够满足现代变电站设计的各种需求；最后，积极将110kv变电站设计工作效果纳入到员工绩效考核中去，以此去激发设计人员工作的积极性。
3.2积极建立健全变电站设计方案审查体系
首先，积极组件专家学者，以及变电站设计经验者，形成专业化的变电站设计方案审查小组，对于各个110kv变电站设计方案的经济性，合理性，科学性，可操作性进行审查，避免变电站设计方案出现过多的问题和缺陷；其二，制定完善的审查程序，以岗位责任制度的完善，做好变电站设计方案审查制度建设，使得各项审查工作都有理有据；其三，强化对于110kv变电站设计过程的监督和管理，其不仅仅需要满足客户的用电安全和稳定需求，还需要综合考虑各个建筑工程的经济效益，找到处理好这两者之间关系的平衡点；其四，不断形成有权威的行业共识，做好变电站设计方案的审查工作，对于出现审查失职的行为，进行严惩，以营造良好的变电站方案审查氛围。
3.3加大变电站设计方案优化的投入支出
优化变电站设计方案，不仅仅是思维观念的转变，还需要积极投入大量的资金。因为在变电站设计方案优化的过程中，势必会出现设备更新，技术培训，人才激励方面的调整和改善。而这些环节都需要消耗一定的资本。对此，企业应该积极做好以下几方面工作：其一，加大变电站方案设计优化投入，给予其人力物力财力方面的资金支持；其二，建立有效的优化方案绩效考核制度，实现对于资金的管理和控制。
四，结束语
综上所述，110kv变电站设计方案优化不是一朝一夕就能够完成的，这不仅仅需要企业的预算支持，教育宣传，培训活动，还需要设计人员的刻苦努力，职业精神，创新能力，才能够保证其方案更加合理，更加科学，更加高效。
参考文献
[1] 李煜平. 110kv象湖新城电网的规划与设计[D]. 南昌大学 2007
[2] 杨艳玲. 10kV及以下供配电CAD系统的设计研究[D]. 湖南大学 2008
[3] 任旭晖. 110kV GIS变电所的设计与研究[D]. 大庆石油学院 2008
[4] 王献春. 电力互感器综合特性测试仪的研制开发[D]. 华北电力大学（河北） 2007
作者：王亚恒 孙会
摘 要：现阶段，110kv变电站设计需求量不断增加，如何在这样的情况下，实现设计方案的不断优化，是目前变电站设计工作者不断思考的问题。文章从这个角度出发，积极探析110kv变电站设计方案优化之道。
关键词：110kv变电站；设计方案；方案优化
随着社会经济的不断发展，110kv电压等级网架不断完善，建设规模也越来越大，以传统设计方式和观念去进行，显然难以满足现阶段的需求。因此，有必要积极以创新思维，创新方法，去实现110kv变电站设计方案的优化升级，以保证其发挥出最大的功效。
一、110kv变电站设计方案优化的必要性
其一，110kv变电站设计方案的优化，有利于更好的实现电力转换和运输，是实现供电质量和效益提高的关键所在；
其二，110kv变电站设计方案的优化，有利于实现电力生产效益的提高，是促进电力行业可持续发展的不竭动力；
其三，110kv变电站设计方案的优化，有利于保证供电的稳定性和安全性，是提高居民生活质量和水平的重要举措；
其四，110kv变电站设计方案的优化，有利于改善和调整传统设计思路和方式，是促进变电站设计事业发展的有效途径。
二、现阶段110kv变电站设计方案优化的切入点
110kv变电站设计方案优化，牵涉内容众多，影响因素多样化，因此，在110kv变电站设计方案优化的过程中，我们可以从多个角度出发。具体来讲，其主要涉及到以下几个环节：
（一）110kv变电站设计方案优化原则
在110kv变电站设计方案优化的过程中，做到实事求是，就是在依照国家变电站设计规范的基础上，总结和归納区域实际情况，有针对性的做好方案优化设计。
一般情况下，对于农村地区，应该积极扩大桥接线，采用GIS极速，实现总平面的布置和安排；对于偏远地区来讲，应该积极简化出线和走廊方向，为后期架空出线做准备，并且将开关空间布置成为L型；对于小型城市来讲，应该积极此采用全户内布置，考虑噪音和外观因素的同时，使用GIS技术。
（二）110变电站设计方案优化切入点
其一，做好电压互感器的优化。在此方面，传统做法倾向于将电压互感器设置在电源侧面，而变电站多数情况下是终端变，内桥居多，此时在桥两侧经过隔离开关设置电压互感器，对于实现电压互感器的保护，计量，测量和电源自投都有着很大帮助。这种以扩大内桥接线的方式，是一种比较理想的改进方式。
其二，10kv无功补偿容量的优化。依照国家相关规定，此方面的容量应该是主容量的15%，在此基础上设置相应的补偿装置，保证控制效益。在污染严重的情况下，常常刚出现无功缺损的情况，就需要积极采取措施对于无功补偿容量进行优化，往往可以取得理想的效果。具体来讲，就是要改变每台电容器的容量。
其三，变压器容量的优化。同样依照国家相关设计标准规范，变压器容量应该控制在80kva的范围，实际上在综合考量地变和所用变的基础上，可以将其界定为50kva。
其四，GIS室内行车的优化。因此，应该积极改善和调整，设置相应的行车，以实现GIS安装质量的提高。
三、促进110kv变电站设计方案优化的策略
要想保证110kv变电站设计方案的不断优化，仅仅从上述技术层面去进行调整和改善是远远不够，还需要从更多的视角上去促进110kv变电所设计方案优化。具体来讲，其主要涉及到以下几个方面的内容：
（一）注重110kv变电站设计人才的培养
随着经济社会的不断发展，110kv变电站设计工作任务量将不断增加，工作技术含量也不断提高，需要大量的专业化设计人才参与到设计工程中去。因此，我们应该高度重视110kv变电站设计人才的培养。具体来讲：首先，积极开展电力行业职业技术培训，将其纳入到我国教育体系中去，设置变电站设计专业，为电力行业的发展提供健全的人力资源支撑；其次，严格审查从业人员的资质，以资格证书管理的方式去做好入职人员的选拔和招聘，使得变电站设计人才素质得以保证；再者，积极组织开展变电站设计培训工作，实现在职设计人员综合素质的不断提高，以保证设计人员能够满足现代变电站设计的各种需求；最后，积极将110kv变电站设计工作效果纳入到员工绩效考核中去，以此去激发设计人员工作的积极性。
（二）积极建立健全变电站设计方案审查体系
首先，积极组件专家学者，以及变电站设计经验者，形成专业化的变电站设计方案审查小组，对于各个110kv变电站设计方案的经济性，合理性，科学性，可操作性进行审查，避免变电站设计方案出现过多的问题和缺陷；
其二，制定完善的审查程序，以岗位责任制度的完善，做好变电站设计方案审查制度建设，使得各项审查工作都有理有据；
其三，强化对于110kv变电站设计过程的监督和管理，其不仅仅需要满足客户的用电安全和稳定需求，还需要综合考虑各个建筑工程的经济效益，找到处理好这两者之间关系的平衡点；
其四，不断形成有权威的行业共识，做好变电站设计方案的审查工作，对于出现审查失职的行为，进行严惩，以营造良好的变电站方案审查氛围。
（三）加大变电站设计方案优化的投入支出
优化变电站设计方案，不仅仅是思维观念的转变，还需要积极投入大量的资金。因为在变电站设计方案优化的过程中，势必会出现设备更新，技术培训，人才激励方面的调整和改善。而这些环节都需要消耗一定的资本。
对此，企业应该积极做好以下几方面工作：
其一，加大变电站方案设计优化投入，给予其人力物力财力方面的资金支持；
其二，建立有效的优化方案绩效考核制度，实现对于资金的管理和控制。
四、结语
综上所述，110kv变电站设计方案优化不是一朝一夕就能够完成的，这不仅仅需要企业的预算支持，教育宣传，培训活动，还需要设计人员的刻苦努力，职业精神，创新能力，才能够保证其方案更加合理，更加科学，更加高效。
参考文献：
[1] 李煜平.110kv象湖新城电网的规划与设计[D].南昌大学，2007.
[2] 杨艳玲.10kV及以下供配电CAD系统的设计研究[D].湖南大学，2008.
作者：王亚恒 孙会
第一部分
设计任务书介绍
一、系统介绍
⑴系统可以视为一个无限大系统，有充足的有功和无功功率。系统采用中性点直接接地的方式。
⑵枢纽变电站距离设计变电所50公里，建议采用LGJ-185导线。
⑶所用电：占总负荷的
1%
⑷35KV侧，Ⅰ类荷采用双回路供电;Ⅱ类荷占总负荷的40%;其余为Ⅲ类负荷。
10KV侧，Ⅰ类荷采用双回路供电;Ⅱ类荷占总负荷的35%;其余为Ⅲ类负荷。
二、电压等级及负荷情况
1、电压等级：110
KV、
35KV、
10KV
2、主变：
近期2台，远期2台
3、进出线回路：
⑴
35KV侧近期出现5回，远期出现8回，各回路负荷分别为：3500KV(双回)
1000KV
1000KV
1800KV
1000KV
1500KV
1220KV
⑵
10KV低压侧出现本期5回，远期9回，各回路负荷为：2000KV(双回)1000KV
1500KV
800KV
1000KV
1800KV
200KV
1000KV
(双回)
三、所址：
年平均环境温度
(+250C);
气候条件一般，无严重腐蚀;
地形平坦，海拔765米;
位于城市远郊，污染较小;
四、设计要求完成以下内容：
⑴
设计说明书
⑵
短路电流计算及设备选择校验
⑶
绘制电气主接线图，方案论证
⑷
试确定防雷及接地，保护方案
⑸
汇总主要设备清单
五、设计要求：
⑴
设计必须符合国家现行设计政策
⑵
依据国标及有关规定
⑶
在保证运行安全可靠的前提下，尽量满足经济性
⑷
积极推广成熟的新产品和新技术，不得使用淘汰产品
第二部分
电气主接线方案确定
一
电气主接线设计原则
电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备已规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单向接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合的考虑各个方面的因素影响，最终得到实际工程确认的最佳方案。
电气主接线的基本原则是以设计任务数为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠，调度灵活，满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件的设计先进性和可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。结合主接线设计的基本原则，所设计的主接线应满足供电可靠性、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。在进行论证分析时更应辩证地统一供电可靠性和经济性的关系，方能做到先进性和可行性。
二
确定主接线方案
1
原始资料分析
本设计变电站为降压变电站，有三个电压等级，即110/35/10KV。高压侧电压为110KV，有两回进线
,采用双回LGJ-185导线与枢纽变电所相距50km;中压侧电压为35KV，有八回出线;低压侧电压为10KV，有九回出线。经分析可知，本变电站为地区变电站。
35KV侧，Ⅰ类负荷采用双回路供电，Ⅱ类负荷占总负荷40%，其余为三类负荷。经分析计算，远期八路负荷为：Ⅰ类：3500KVA(双回);Ⅱ类：1000KVA、1000KVA、1800KVA、1000KVA(添加);Ⅲ类：1000KVA、1500KVA、1220KVA。
10KV侧，Ⅰ类负荷采用双回路供电，Ⅱ类负荷占总负荷35%，其余为三类负荷。经分析计算，远期九路负荷为：Ⅰ类：2000KVA、1000KVA;Ⅱ类：1000KVA、1800KVA、700KVA(添加);三类：1500KVA、800KVA、1000KVA、200KVA。
双回路工作方式：两条双回路互为备用，平时均处于带点状态，一旦一条回路发生供电故障，另一条回路自动投入，从而保证不间断供电。
2
各类接线的选用原则
主接线的基本形式：主接线的基本形式就是主要电气设备常用的几种连接方式，概括地分为两大类。
(1)
有汇流母线的接线形式。
(2)
无汇流母线的接线形式。
发电厂和变电所电气主接线的基本环节是电源(发电机或变压器)、母线和出现(馈线)。各个发电厂或变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。在进出线较多时(一般超过4回)，为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节母线起着汇总电能和分配电能的作用，可使接线简装清晰、运行方便、有利于安装和扩建。但有母线后，配电装置占地面积增加，使用路断器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电气较少，占地面积较小，但只适于出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电所。
结合原始资料所提供的数据，权衡各种接线方式的优缺点，将各电压等级适用的主接线方式列出：
110KV只有两回出线，且作为降压变电所，110KV侧无交换潮流，两回线路都可向变电所供电，亦可一回向变电所供电，另一回作为备用电源。所以，从可靠性和经济性来定，110KV侧适用的接线方式为内桥接线和单母分段两种。
35KV侧，出线回路有八回，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占总负荷69%，所以，可选用单母分段和单母分段带旁路两种。
10KV侧，出线回路有九回，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占总负荷65%，所以，可选用单母分段和单母分段带旁路两种。
这样，拟定两种主接线方案：
方案Ⅰ：110KV采用内桥接线，35KV采用单母分段带旁路接线，10KV采用单母分段接线。
方案Ⅱ：110KV采用单母分段接线，35KV采用单母分段接线，10KV采用单母分段接线。
方案Ⅰ、方案Ⅱ的接线图如下
方案Ⅰ主接线图：
图2-1
方案Ⅰ主接线图
方案Ⅱ主接线图：
图2-2
方案Ⅱ主接线图
3
拟定方案中设计方案比较
(1)主接线方案的可靠性比较
110KV侧：
方案Ⅰ：采用内桥接线，当一条线路故障或切除、投入时，不影响变压器运行，不中断供电，并且操作简单;桥连断路器停运时，两回路将解列运行，亦不中断供电。且接线简单清晰，全部失电的可能性小，但变压器二次配电线及倒闸操作复杂，易出错。
方案Ⅱ：采用单母线分段接线，任一台变压器或母线、线路故障或停运时，不影响其它回路的运行;分段断路器停运时，两段母线需解列运行，全部失电的可能稍小一些，不易误操作。
35KA侧：
方案Ⅰ：单母线分段兼旁路接线，检修任一台断路器时，都可用旁路断路器代替;当任一母线故障检修时，旁路断路器可代替该母线，使该母线的出线不致停运。
方案Ⅱ：单母线分段接线，检修任一台断路器时，该回路需停运，分段开关停运时，两段母线需解列运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不至失电，另一段母线上其他线路需停运。
10KV侧：由于两方案接线方式一样，故不做比较。
(2)主接线方案的灵活性比较
110KV侧：
方案Ⅰ：操作时，主变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，扩建方便。线路的投入和切除比较方便。
方案Ⅱ：调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器，而且便于扩建。
35KV侧：
方案Ⅰ：运行方式较复杂，调度操作复杂，但可以灵活地投入和切除变压器和线路，能满足在事故运行方式、检修方式及特殊运行方式下的调度要求，较易于扩建。
方案Ⅱ：运行方式简便，调度操作简单灵活，易于扩建，但当断路器检修时线路要停运，影响供电。
10KV侧：两方案相同。
(3)主接线方案的经济型比较
将两方案主要设备比较列表如表2-1：
表2-1
项
目
方
案
主变压器(台)
110KV断路器(台)
110KV隔离开关(组)
35KV断路器(台)
35KV隔离开关(组)
10KV设备
Ⅰ
2
3
8
13
35
相同
Ⅱ
2
5
10
12
33
相同
从表中可以看出，方案Ⅰ比方案Ⅱ综合投资少一些。
(4)主接线方案的确定
对方案Ⅰ、方案Ⅱ的综合比较列表，对应比较它们的可靠性、灵活性和经济性，从中选择一个最终方案
表2-2
方
案
项
目
方案Ⅰ
方案Ⅱ
可靠性
1、简单清晰，设备少
2、35KV母线检修时，旁路母线可代替工作，不致使重要用户停电;任一断路器检修时，均不需停电
3、任一主变或110KV线路停运时，均不影响其他回路停运
4、全部停电的概率很小
5、操作相对简单，误操作的几率不大
1、简单清晰，设备多
2、35KV母线故障或检修时，将导致该母线上所带出线全停
3、任一主变或110KV线路停运时，均不影响其他回路停运
4、各电压等级有可能出现全部停电的概率不大
5、操作简便，误操作的的几率小
灵活性
1、运行方式较简单，操作稍微复杂
2、便于扩建和发展
1、运行方式简单，调度灵活
2、便于扩建和发展
经济性
1、高压断路器少，投资相对少
2、占地面积较小
1、设备投资比方案Ⅰ相对多
2、占地面积较大
通过以上比较，可靠性上方案Ⅰ优于方案Ⅱ，灵活性方面方案Ⅰ比方案Ⅱ稍差一些，经济性上方案Ⅰ比方案Ⅱ好。
该变电所为降压变电所，110KV母线无穿越功率，选用内桥要优于单母分段接线。现在35KV及10KV全为SF6断路器，停电检修的几率极小。在35KV侧重要负荷所占比重较大，为使重要负荷在母线或断路器检修时不致停电，采用单母分段带旁路接线方式。在10KV侧采用成套开关柜，主变压器10KV侧经矩形铝母线引入开关柜。
经综合分析，决定选方案Ⅰ最终方案，即110KV系统采用内桥接线、35KV系统采用单母分段带旁路接线、10KV系统采用单母分段接线。
第三部分
主变压器形式确定
一
相数确定
主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5~10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资、增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益;若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者满足不了变电站负荷的需要。这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电站设备的投资。
在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对投资大、占地多、运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。若受到限制时，则可选用单相变压器组。本设计变电所地处海拔765m，地形平坦，有较好的运输条件;且变电所有三个电压等级，有大量Ⅰ、Ⅱ类负荷。所以选用三相变压器作为本设计变电所的主变压器。
二
主变压器容量、绕组及接线方式
1、取同时率为0.9，cos=0.85。
装有两台变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：
(1)
任一台变压器单独运行时，应满足总计负荷S30大约70%的需要，
即
ST0.7
S30
35KV侧总负荷为12020KVA，10KV侧总负荷为10000KVA。
所以，
ST
0.7*(12020KVA+10000KVA)=15.4MVA
(2)
任一台变压器单独运行时，应满足全部Ⅰ、Ⅱ类负荷S30(Ⅰ+Ⅱ)的需要，
即
ST
S30(Ⅰ+Ⅱ)
即
ST(3500KVA+4808KVA)+(2000KVA+1000KVA+3500KVA)=14.8MVA
所以，主变压器容量选为16MVA。
2、机组容量为125MW及以下发电厂多采用三绕组变压器，但三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%以上，否则绕组未能充分利用，反而不如选用2台双绕组变压器在经济上更加合理。
三绕组变压器根据三个绕组的布置方式不同，分为升压变压器和降压变压器。降压变压器用于功率流向由高压传送至中压和低压，常用于变电站主变压器。
经综合分析，以及本变电所是降压变电站，采用三绕组变压器。
3、变压器三相绕组的联结组号必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组联结方式只有星形“Y”和三角形“d”两种。因此，变压器三相绕组的连接方式应根据具体工程来确定。
发电厂和变电所中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素，主变压器联结组号一般都选用YNd11和YNyn0d11常规接线。
全星形接线变压器用于中性点不接地系统时，3次谐波无通路，将引起正弦波电压畸变，并对通信设备发生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。
结合变电所设计任务书，综合考虑，采用三相三绕组变压器，联结组号采用YNyn0d11常规接线。
三
冷却方式
油浸式电力变压器的冷却方式随其形式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却等。
中、小型变压器通常采用依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器及电动风扇的自然风冷却及强迫风冷却方式散发热量。
本设计变电所的变压器为中、小型变压器，选择采用自然风冷却方式。
四、确定主变压器型号及参数
经以上分析计算，主变压器容量为16MVA。参考《电力工程及毕业设计参考资料》选择两台沈阳变压器厂生产的三相三绕组有载调压变压器，型号为SFS7-1600/110型变压器。
表3-1
主变压器型号及参数
型号
额定电压(KV)
空载损耗(KW)
空载电流(%)
联结组
标号
阻抗电压
高中
高低
中低
SFS7-16000/110
110+_2*2.5%
38.5+_2*2.5%
10.5
19.8
1.2
YN，yn0,d11
10.5
17
6.5
容量校验：低负荷系数K1=实际最小符合/额定容量=(1+0.2)/16=0.075
高负荷系数K2=实际最大负荷/额定容量=(3.5+2)/16=0.344
另外，查《发电厂电气设备》规定：自然油循环的变压器过负荷系数不应超过1.5。
可见：此变压器能满足要求，故应选用此型号的变压器。
第四部分
短路电流计算
一
短路计算的目的
短路是电力系统中最常见和最严重的一种故障。所谓短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。引起短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。
电力系统发生短路时，由于系统的总阻抗大为减小，因此伴随短路所产生的基本现象是电流剧烈增加，短路电流为正常工作电流的几十倍甚至几百倍，在大容量电力系统中发生短路时，短路电流可高达几万甚至几十万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压降大幅度下降，例如发生三相短路时，短路点的电压将降到零。
由于短路所引起的后果是破坏性的，因此，在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节。
短路电流计算的目的主要有以下几方面：
(1)
在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠的工作，同时又力求节约资金，就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的热稳定、计算短路电流冲击值、用校验设备动稳定。，
(2)
在设计屋外高压配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。
(3)
在选择继电保护和进行整定计算时，需以各相短路时的短路电流为依据。
(4)
接地装置的设计也需用短路电流。
二
短路计算得一般规定
1
合理假设：(1)电力系统中所用电源都在额定负荷下运行。
(2)同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)。
(3)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
(4)所有电源的电动势相位角相同。
(5)正常工作时，三相系统对称运行。
(6)应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
2
最大运行方式：计算短路电流是所用的接线方式应是可能发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运行方式)，而不能用仅在切换过程中的能并列的接线方式。
3
发生三相短路：一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相(或两相)接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况进行校验。
三
具体短路计算
图4-1
短路等效图
XL
K1
110KV
X1
X1
X2
35KV
X3
X2
X3
K2
10KV
K3
在110KV侧、35KV侧、10KV侧母线短路时，短路电流值，冲击电流值，全电流有效值，短路容量值如下表4-1
表4-1
短路点
VN(KV)
运行方式
暂态短路电流I’’(KA)
冲击电流(KA)
全电流有效值(KA)
短路容量Sd(MVA)
K1
110KV
最大
6.49
16.55
9.80
1299
K2
35KV
最大
3.85
7.08
4.20
247
K3
10KV
最大
9.05
16.65
9.86
164
第五部分
电气设备选择
一
各种电气设备选择原则
电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。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。在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理，安全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。电气设备的选择应遵循以下两个原则：1.按正常工作条件选择电气设备;2.按短路状态校验。
按正常工作条件选择的具体条件：
(1)
额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。一般220KV及以下的电气设备的最高允许电压为1.15UN。所以一般可以按照电气设备的额定电压UN不低于装设地点的电网的额定电压USN
的条件选择，即UN>=USN。
(2)
额定电流：电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即INImax。由于变压器在电压降低5%时，输出功率可保持不变，故其相应回路的Imax应为变压器的额定电流的1.05倍;母联断路器回路一般可取母线上最大一台变压器的Imax。
按短路状态校验的具体条件：
(1)
短路热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值。满足热稳定的条件为:。
(2)
电动力稳定校验：电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，亦称电动力。满足动稳定的条件为：。
选择设备的基本原则：
1、设备按照主接线形式进行配置
2、按装置位置及系统正常运行情况进行选择，按短路情况进行校验
3、所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能可靠工作、动作
4、同类设备尽量同一型号，便于设备的维护，订货和相互备用
5、考虑近期5年发展的要求
二
母线型号选择
经计算和校验后，最终选择母线和导线如下表5-1：
表5-1
母线和导线型号
类
型
电
压
等
级
工作电流I30(A)
母线
出线
110KV
83.97
——
LGJ-185
35KV
239.94
LGJ-95
LGJ-70
10KV
879.77
单条、平放
(60mm*10mm)
矩形铝导线
单条、平放
(60mm*10mm)
矩形铝导线
三
断路器、隔离开关和电抗器的选择
限流电抗器：当短路电流很大，致使短路容量过大，无法选择“轻型”断路器时，在10KV、35KV甚至110KV的变电所主接线中常采用电抗器来限制短路电流。所谓“轻型”，是指断路器额定开断电流与所控制电路的短路电流相适应，使断路器及其相应的电器比较经济合理。
电抗器的基本参数是额定电抗百分数，它等于在电抗器中流过额定电流时的感抗压降占其额定电压的百分数，即
经短路电流计算，可知短路电流不大，能在此条件下选择断路器和隔离开关等电气设备。经校验后，都满足要求。所以，不采用电抗器。
主变压器110KV侧电气设备有关参数
表5-2
110KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LW6-110I
断路器
GW4-110D/600隔离开关
LCWD-110电流互感器
JCC2-110电压互感器
UN/KV
110
UN/KV
110
110
110
I30/A
83.97
IN/KA
2500
600
100/5
Ik/KA
6.49
I oc/KA
31.5
--
ish/KA
16.55
Imax/KA
125
50
Qk
/KAs
160
/KAs
2500
980
主变压器35KV侧电气设备有关参数
表5-3
35KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LN2-35I
断路器
GW4-35G/600隔离开关
LCW-35
电流互感器
JDJJ-35
电压互感器
UN/KV
35
UN/KV
35
35
35
I30/A
239.94
IN/KA
1250
600
400/5
Ik/KA
3.85
I oc/KA
16
ish/KA
7.084
Imax/KA
40
50
Qk
/KAs
45.95
/KAs
1024
980
主变压器10KV侧电气设备有关参数
表5-4
10KV侧电气设备
安装地点电气条件
设备型号规格
项目
数据
项目
LN2-10
断路器
GN19-10/1000
隔离开关
LBJ-10
电流互感器
JDZJ-10
电压互感器
UN/KV
10
UN/KV
10
10
10
I30/A
879.77
IN/KA
1250
1000
1000/5
Ik/KA
9.05
I oc/KA
25
ish/KA
16.65
Imax/KA
63
80
Qk
/KA
s
212.95
/KAs
2500
3969
第六部分
防雷保护及接地装置
一
防雷保护的论述，保护概念及意义
1、变电所防雷保护的必要性
变电所是电力系统的枢纽，担负着电网供电的重要任务。由于变电所和架空线直接相连，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电波的幅值很高。如果没有相应的保护措施，就有可能使变电所内的主变压器或其它电气设备的绝缘损坏。而变电所一旦发生雷击事故，将使设备损坏，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来重大损失和严重影响。
所以，对于变电所而言，必须采取有效的措施，防止雷电的危害。
2、防雷保护措施
2.1
装设避雷针保护整个变电所建筑物以免直接雷击
避雷针可以防护直击雷。避雷针可以单独立杆，也可以利用户外配电装置的构架或投光灯的杆塔;但变压器的门型构架不能用来装设避雷针，以防止雷击产生的过电压对变压器发生闪络放电。
2.2
装设架空避雷线及其他避雷装置作为变电所进出线段的防雷保护
这主要是用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所损坏了主变电所的这一关键设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。
2.3
装设阀型避雷器对沿线路侵入变电所的雷电波进行防护
变电所的进出线段虽已采取防雷措施，且雷电波在传播过程中也会逐渐衰减，但沿线路传入变电所内的部分，其过电压对内设备仍有一定危害。特别是对价值最高、绝缘相对薄弱的主变压器更是这样。故在变压器母线上，还应装设一组阀型避雷器进行保护。
6~10KV变电所中，阀型避雷器与被保护的主变压器间的电气距离，一般不应大于5m。为使任何运行条件下，变电所内的变压器都能够得到保护，当采用分段母线时，其每段母线上都应装设阀型避雷器。
2.4低压侧装设避雷器
这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器的低压侧中性点不接地时，其中性点可装设阀型避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。
需要注意的是，防雷系统的各种钢材必须采用镀锌防锈钢材，联系方式要用焊接。圆钢搭接长度不小于6倍直径，扁钢搭接长度不小于2倍宽度。
在装设避雷针时，应注意以下两点：
(1)为防止雷击避雷针时雷电波沿导线传入室内，危及人身安全，所以照明线或电话线不要架设在独立的避雷器上。
(2)独立避雷针及其接地装置，不应装设在行人经常通行的地方。避雷针及其接地装置与道路或出入口的距离不应小于3m，否则应采取均压措施，或铺设厚度为50mm~80mm的沥青加碎石层。
二
选择避雷器的型号
避雷器：是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变电所或其他建筑物内以免危及被保护设备的绝缘。
避雷器的类型主要有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等几种。保护间隙和管型避雷器主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段的保护。阀型避雷器用于变电所和发电厂的保护。
保护间隙：虽然限制了过电压，保护了设备，但将造成线路跳闸事故。
管型避雷器：是一种有较高熄弧能力的保护间隙。(1)伏秒特性较陡且放电分散性较大，而一般变压器和其他设备绝缘的冲击放电伏秒特性较平，二者不能很好配合;(2)动作后工作母线直接接地形成截波，对变压器纵绝缘不利。
阀型避雷器：分普通型和磁吹型两类。普通型的熄弧完全依靠间隙的自然熄弧能力，没有采取强迫熄弧的措施，其阀片的热容量有限，不能承受较长持续时间的内过电压冲击电流的作用。磁吹型利用磁吹电弧来强迫熄弧，其单个间隙的熄弧能力较高，能在较高的恢复电压下切断较大的工频续流，故串联的间隙和阀片的数目都较少，因而其冲击放电电压和残压较低，保护性能较好。
氧化锌避雷器：其阀片以氧化锌为主要材料，附以少量精选过的金属氧化物，在高温下烧结而成。氧化锌具有很理想的非线性伏安特性、无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大。
综合考虑，采用阀型避雷器。FS型避雷器：性能一般，主要用来保护10KV及以下的配电设备。FZ型避雷器：保护性能好，主要用于3~220KV电气设备的保护。FCD型避雷器：性能很好，主要用于旋转电机的保护。
所以，本设计变电站的避雷器采用FZ型避雷器。
选用避雷器如下表6-1：
表6-1
选择避雷器如下
型号
组合
方式
额定
电压
(KV)
灭弧电压(KV，有效值)
工频放电(KV，有效值)
预放电时间1.5~20us的冲击放电电压(KV幅值)不大于
5、10KA冲击电流下的残压(KV，幅值)
不小于
不大于
5KA下
不大于
10KA下
不大于
FZ-
10
单独元件
10
12.7
26
31
45
45
(50)
FZ-
35
2*FZ-35
35
41
84
104
134
134
(148)
FZ-
110
FZ-20+5*FZ-15
110
126
254
312
375
375
(440)
第七部分
总结
个人课程设计总结
程海洲
电气0804
0801120409
我很感谢邵老师给我们安排的这次课程设计，让我们有一次锻炼的机会。
作为组长，我尽量做到合理分工，积极组织小组会议讨论，综合大家的思想，总结出最好的方案和方法，圆满完成这次的课程设计任务。我花了大量的时间来整合和排版，这里也是我最头疼的地方，在这里感谢组员和同学的建议和帮助。课程设计中涉及到很多计算，起初很头疼，工作效率很慢，经过同学的帮做，特别是在邵老师的指点下，我终于会灵活运用word的公式编辑器了。
做设计讲究协同工作，如果靠自己独自完成，既浪费时间，效果又不好。以前的我很倾向于自己做东西，通过这次的设计，我明白理解了合作的重要性。这次的课程设计，我感到我们组的配合工作做得很好。大家都很积极查阅相关资料，提出自己的想法让大家讨论，并最终确定出出完美的方案。
两周的时间，确实很短。刚刚把有关的知识点了解的差不多的时候，就得急急忙忙的在电脑上规划任务书。确实是很紧迫。
这次的课程设计，让我感到很充实。我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。这次的课程设计，跟以往的不同。不是一两本参考书就能解决的。这次我翻遍了课程设计的有关资料。由于学校图书馆的参考书不是很多，无法满足这次的课程设计任务，我跑到书店去查阅更多的参考书。感谢这次的课程设计，让我学到了很多我应该用到却不太清楚的知识。通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择
除了从网上下载的一些资料和跑图书馆外，我还从学校图书馆借了几本好书，不应该说是好书，而应该说是很有用的书，帮我们解决了一些很棘手的问题。虽然每本书的内容都大致相同，但各有各的优点，综合取其对设计最有用的东西。比如理论性的分析、实用性的计算以及主变压器和电气设备选择的参考资料。
我感觉这次的课程设计对我们的就业有很大的帮助，也许这就是老师安排这次课程设计的目的。但是，刚拿到设计任务书的时候，一点头绪都没有，更别提怎么做了。在老师的引领和帮助下，才逐步有了思路，最终圆满的完成任务。
回想最初面对任务书的困惑，到完成任务的轻松感，感觉成功其实很简单。只要面对困难有一种不服输的劲头，凭着执著和努力就能成功，一定会有个完美的结局。
在此，感谢我们的邵小强老师。作为老师，看着比我们还着急，努力帮我们解决困惑。老师严谨细致、一丝不苟的作风，让我很是倾佩，以及老师的谆谆教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。这次的设计，离不开老师您的细心指导。在我们的努力和您的帮助下，我们终于完成了这次的课程设计。
个人课程设计总结
桑瑾
电气0804
0801120407
经过两个星期的努力，我们终于完成了本次变电所所电气主接线课程设计。回想这十多天的努力，虽然辛苦，却有很大的收获和一种成就感。
在这次课程设计中，在我们小组，我主要负责变压器选型以及短路电流计算，在电气主接线形式的确定中也发表了主要意见。
通过本次课程设计，我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。在具体的设计过程中，涉及了很多知识，知识的掌握深度和系统程度都关系到整个设计的完整性和完善性，正是这样有趣而且具有挑战性的任务，激发了我的兴趣，我会尽可能的搜罗信息，设计尽量合理的电气主接线，而这个过程，也是我学习进步的过程。因此本次设计不但是我对所学的知识系统化，也锻炼了我查找资料、分析信息、选择判断的能力。
在之前的理论学习中，对变电所电气主接线设计的各种信息了解不够全面，对于《电力系统暂态分析》、《电力系统稳态分析》以及《发电厂电气部分》等专业可乘的知识不能联系起来，所学到的知识感觉都是分散的，不能融会贯通。而且以前所掌握的知识还不足以在整个课程设计中达到轻车熟路的程度。
通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择。
在整个的程设计中，把遇到的疑问做了笔记，并通过各种资料去了解相关的知识。也希望带着这些疑问在学习中与其他同学讨论或请教来解决。除此之进行外变电所电气主接线设计通过边做边学习及向同学、老师请教，在规定时间内顺利完成了任务范围内的工作。
回顾整个课程设计的过程，自己还有以下一些方面需要进一步加强，同时也可以在以后的学习工作中不断勉励自己：虽说对整个设计过程中涉及的计算机基本的规范已有较为深刻的了解，但因为初次做变电所电气主接线设计，对部分设备性能、使用方面了解不足，在今后的学习中应通过多查阅各种相关资料来掌握;对于所学专业知识应多熟悉，将所学的知识联系起来。
本次课程设计大大增强了我们的团队合作精神，培养了我们自学的能力，以及实践能力和细心严谨的作风。此外，还学会了如何更好的去陈述自己的观点，如何说服别人认同自己的观点，相信这些宝贵的经验将会成为我今后成功的基石。课程设计是每个大学生必须拥有的一段经历，它让我们学到了很多在课堂上根本无法学到的知识，也打开了我们的视野，增长了见识，为我们以后更好的服务社会打下了坚实的基础。
个人课程设计总结
王小武
0804
0801120408
时间过得很快，转眼间，为期两周的110kv变电所主接线设计已接近尾声，在我们组员的辛勤努力下，我们的课程设计也已基本定型，但是，我感觉还存在许多不足之处，同时，在这次实习中有苦有乐，但最多的是收获，在认真完成设计的过程中，我也学到了许多知识。
首先，我感觉到这次课程设计的实习，对今后我们的毕业设计有很大的帮助，也许这就是安排这次课程设计的目的。但是，刚拿到设计任务书的时候，一点头绪都没有，在老师的引领下，才逐步有了思路。
通过对设计任务书的要求进行分析，我们认识到这个变电所适合建于室外，根据设计所给的负荷及一、二类负荷的多少来添加适量的负荷使其满足基本负荷平衡。紧接着根据总负荷来选择主变压器和站用变压器的型号。然后，设置短路点进行短路电流的计算。又由于此系统为无穷大系统，故该系统的短路时的次暂态电流、短路电流的周期分量和冲击电流可认为相等。断路器、隔离开关、避雷器、母线型号等等都要根据要求，选择适合的型号，并进行动、热稳定的校验。其中，每一步都需要查找很多的资料，单这一方面，就有很大提高，打破了以往的学习模式，懂得查阅什么样的资料，以及怎样分析、取舍，最终为我所用，并且开阔了视野，更是对自己所学知识的验证和升华。在这次设计中涉及很多专业知识也相当于是对以前所学知识的综合和升华。这次实习让我们把所学的理论知识同实际应用结合起来，把以前所学的知识进行纵向联接，也相当于一次总复习。此外，在本次设计中还要求绘图，在绘图过程中是我对AutoCAD有了更深一步的了解。
在设计期间，我们组员能勤奋、严谨、有计划、有目的、有步骤的完成每一项任务，每个人都付出来艰辛的劳动。感觉虽然是累的，但是课程设计如期完成，一种成功的喜悦掩盖了奋斗的辛酸，回头想想最初面对任务书的困惑，到完成任务的轻松一笑，感觉成功其实很简单，只要面对困难有一种不服输的劲头，凭着执著和努力就能成功。这次设计圆满成功，对我可谓是一次全面的复习和总结，更是一次巨大的突破。
课程设计个人总结
王恒斌
电气0804
0801120435
课程设计结束了，我学到了很多，也找到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道亮丽的风景线。
在课程设计的过程中，我们经历了感动，经历了一起奋斗的酸甜苦辣，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。也一起分享了成功的喜悦。这次的课程设计对我们每个人来说都是一个挑战。
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关所学专业方面的知识，尤其是在防雷接地一块。在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，使我更深刻地理解了电力系统专业方面知识与认识。暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。
在此感谢我们的邵小强老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。
同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。我想经过这样的一个过程我们会学到很多，学会了怎样去和别人沟通，理解别人所做的事，别人也会宽容的对待我们，从而我们就在无形之中加强了我们的人际交往能力。这个经验对我们以后的人生将会发挥很大的作用。毕竟我们是生活在人类这个群体之中的。假如世界上只剩下一个人，那么他不可能长久的生活下去的。
第八部分
附录
一
短路电流计算
系统可视为一无穷大系统，有充足的有功和无功功率。
根据系统接线图，绘制短路等效电路。
系统短路等效电路如图：
图
8-1
短路等效图
XL
K1
110KV
X1
X1
X2
35KV
X3
X2
X3
K2
10KV
K3
解：(1)取基准容量SB=100MVA，基准电压UB1=115KV，UB2=37KV，UB3=10.5KV。则基准电流为
(2)计算各元件电抗标幺值
线路L阻抗：
变压器阻抗：
(3)
K1点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
(4)
K2点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
(5)
K3点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量
由于短路电流不大，可以选择断路器和隔离开关等电气设备，所以不用加电抗器。
二
电气设备校验计算
2.1、导线的选择
查《电力课程及毕业设计参考资料》知，变电所的年最热月平均最高气温都在30C左右，设本设计变电所的年最热月平均最高气温为30C
110KV及以上裸导体需要按晴天不发生全面电晕条件校验，即裸导体的临界电压Ucr应大于最高工作电压Umax。
(1)110KV侧导线的选择
由于枢纽变电所到本设计变电所采用LGJ-185导线，所以110KV侧选用LGJ-185型钢芯铝绞线。
①
110KV母线的最大持续工作电流为
设年最大负荷利用小时Tmax=6000h，查《电力工程基础》表3-3得，经济电流密度jec=0.90A/
mm，则导线的经济截面积为
②
校验发热条件
查《电力工程基础》附录得，30C时LGJ-185型钢芯铝绞线的允许载流量为
满足发热条件。
③
校验机械强度
查《电力工程基础》知，35KV及以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm,所以满足机械强度要求。
④
校验热稳定度
满足热稳定度的最小允许截面积为
实际选用的母线截面积185mm
>154.7mm
，所以热稳定度满足要求。
⑤
电晕校验
采用LGJ-185/30导线，查《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》知，导线直径18.88mm，使用由7片绝缘子组成的绝缘子串，导线按水平排列，相间距离4m。
电晕临界电压：取=0.9,=1.0,=1.0.
边相，1.06*114.2=121.1KV;
中间相，0.96*114.2=109.6KV
线路的实际运行相电压为115/=66.4KV
(2)
35KV汇流母线
①
按发热条件选择导线截面积。35KV母线的最大持续工作电流为
查表得，30
C时LGJ-95型钢芯铝绞线的允许载流量为
故35KV汇流母线选LGJ-95型钢芯铝绞线。
②
校验机械强度
查表得，35KV以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm
，所选LGJ-95满足机械强度要求。
③
热稳定度校验
满足热稳定的最小允许截面积为
实际选用的母线截面积95mm
>77.9mm
，所以热稳定度满足要求。
主变压器35KV侧引出线也选LGJ-95型钢芯铝绞线。
(3)
35KV出线
①
按经济电流密度选择导线截面积。出线最大负荷是3500KVA。线路最大持续工作电流为
设年最大负荷利用小时Tmax=4500h，查表知，经济电流密度，导线的经济截面积为
选LGJ-50型钢芯铝绞线。
②
按发热条件校验
查表得，30
C时LGJ-50型钢芯铝绞线的允许载流量为
，
因此满足发热条件。
③
校验机械强度
查表知，35KV以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm
，因此LGJ-50满足机械强度要求。
④
热稳定度校验
满足热稳定度的最小允许截面积为
实际选用的导线截面积50mm
<64.1mm
，热稳定度不满足要求，故重选为LGJ-70钢芯铝绞线。
(4)
10KV汇流母线
①
按发热条件选择截面
10KV母线的最大持续工作电流为
查表得，30
C时单条、平放-(60mm*10mm)型矩形铝母线的允许载流量
故10KV汇流母线选用(60mm*10mm)矩形铝母线。
②
热稳定校验
满足热稳定度的最小允许截面积为
实际选用的母线截面积A=60mm*10mm=600mm
>167.7mm
,所以热稳定度满足要求。
③
动稳定校验
对10KV线路，其支柱绝缘子间的距离为l=1.2m，设三相导体水平布置，相间距离为a=0.40m。导体所受电动力
查《发电厂电气部分》附录表22知，FB=144N<6860N。故满足动稳定校验。
主变压器10KV侧引出线也选(60mm*10mm)型矩形铝母线。
2.2
断路器、隔离开关的校验
断路器的选择条件：
额定电压和额定电流：,
额定开断电流：
极限通过电流峰值：
短路热稳定和动稳定校验：，
隔离开关的选择条件：
额定电压和额定电流：,
短路热稳定和动稳定校验：
，
㈠
110KV侧断路器和隔离开关的选择
额定电压
：
最大持续工作电流
：
短路电流
：
冲击电流：
短路电流热效应
：
①
初选断路器为：LW6-110I
，
，
,
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
②
初选隔离开关为：GW4-110D/600
，
，
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
㈡
35KV侧断路器和隔离开关的选择
额定电压
：
最大持续工作电流
：
短路电流
：
冲击电流：
短路电流热效应
：
①
初选断路器为
:
LN2-35I
，
，
,
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
②
初选隔离开关为
：
GW4-35G/600
，
，
，
，
，
满足热稳定和动稳定要求。
㈢
10KV侧断路器和隔离开关的选择
额定电压
：
最大持续工作电流
：
短路电流
：
冲击电流：
短路电流热效应
：
①
初选断路器为：LN2-10
，
，
,
，
，
，
满足热稳定和动稳定的要求。
②
初选隔离开关为：GN19-10/1000
，
，
，
，
，
满足热稳定和动稳定的要求。
三
电气设备清单
序号
电气名称
型号
数量
备注(近/远期)
1
变压器
SFS7-16000/110
2台
近期
2
110KV断路器
LW6-110I
3个
近期
3
110KV隔离开关
GW4-110D/600
10个
近期
4
110KV电流互感器
LCWD-110
3个
近期
5
110
KV电压互感器
JCC2-110
6
110KV避雷器
FZ-110
2个
近期
7
110KV导线
LGJ-185钢芯铝绞线
近期
8
35KV断路器
LN2-35I
13个
近/远期
9
35KV隔离开关
GW4-35G/600
37个
近/远期
10
35KV电流互感器
LCWB-35
13个
近/远期
11
35KV电压互感器
JDJJ-35
2个
近期
12
35KV避雷器
FZ-35
4个
近期
13
35KV汇流母线
LGJ-95型钢芯铝绞线
近期
14
35KV出线
LGJ-70型钢芯铝绞线
近/远期
15
熔断器
RN2-35
2个
近期
16
10KV断路器
LN2-10
14个
近/远期
17
10KV隔离开关
GN19-10/10000
30个
近/远期
18
10KV电流互感器
LBJ-10
14个
近/远期
19
10KV电压互感器
JDZJ-10
2个
近期
20
10KV避雷器
FZ-10
2个
近期
21
10KV汇流母线
单条、平放60*10mm
矩形铝母线
近期
22
熔断器
RN2-10
2个
近期
23
厂用变压器
S9-315/35
2个
近期
24
接地
10个
近期
第九部分
参考书目
[1]
《电力系统继电保护原理》.刘学军.
中国电力出版社.
[2]
《电力系统暂态分析》.李光琦.中国电力出版社.
[3]
《电力系统稳态分析》.陈衍.中国电力出版社.
[4]
《电力工程设计手册》一次部分上、下册.卓乐友.中国电力出版社.
[5]
《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》.曹绳敏.水利水电出版社.
[6]
《供配电技术》.江文，许慧中.中国电力出版社.
[7]
《电气工程CAD》.刘增良，刘国亭.中国水利水电出版社.
[8]
《电力工程基础》.孙丽华.机械工业出版社.
[9]
《电力工程基础》.温步瀛.中国电力出版社.
[10]
《发电厂电气部分》.熊信银，朱永利.中国电力出版社.
110kV变电站继电保护设计 摘要
继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。
继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。
关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 0 目录 0 摘要 ....................................................................第一章 电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线路保护配置原则 ................................................ 3 第二章 3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 .................................. 3 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章 线路保护整定计算 ................................................. 5 3.1设计的原始材料分析 ................................................... 5 3.2 参数计算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总 结 ................................................................. 9 1 第一章 电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用
电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。
2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。 3(根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的供电。
由此可见，继电保护实际上是一种电网的反事故自动装置。它是电网的一个重要组成部分，尤其对于超高压，超大容量的电网，继电保护对保持电网的安全稳定运行起着极其重要的作用。
1.2 电网继电保护的配置和原理
电力系统各元件都有其额定参数(电流、电压、功率等)，短路或异常工况发生时，这些运行参数对额定值的偏离超出极限允许范围，对电力设备和电网安全构成威胁。
故障的一个显著特征是电流剧增，继电保护的最初原理反应电流剧增这一特征，即熔断器保护和过电流保护。故障的另一特征是电压锐减，相应有低电压保护。同时反应电压降低和电流增大的一种保护为阻抗(距离保护)，它以阻抗降低的多少反应故障点距离的远近，决定保护的动作与否。
随着电力系统的发展，电网结构日益复杂，机组容量不断增大，电压等级也越来越高，对继电保护的要求必然相应提高，要求选择性更好，可靠性更高，动作速度更快。因而促进了继电保护技术的发展，使保护的新原理、新装置不断问世。
2 一般来说，电网继电保护装置包括测量部分和定值调整部分、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，与给定的整定值相比较，决定保护是否动作。根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。
1.3 35kV线路保护配置原则
(1)每回35kV线路应按近后备原则配置双套完整的、独立的能反映各种类型故障、具有选相功能全线速动保护 (2)每回35kV线路应配置双套远方跳闸保护。断路器失灵保护、过电压保护和不设独立电抗器断路器的500kV高压并联电抗器保护动作均应起动远跳。
(3)根据系统工频过电压的要求，对可能产生过电压的500kV线路应配置双套过电压保护。
(4)装有串联补偿电容的线路，应采用双套光纤分相电流差动保护作主保护。 (5)对电缆、架空混合出线，每回线路宜配置两套光纤分相电流差动保护作为主保护，同时应配有包含过负荷报警功能的完整的后备保护。
(6)双重化配置的线路主保护、后备保护、过电压保护、远方跳闸保护的交流电压回路、电流回路、直流电源、开关量输入、跳闸回路、起动远跳和远方信号传输通道均应彼此完全独立没有电气联系。
(7)双重化配置的线路保护每套保护只作用于断路器的一组跳闸线圈。 (8)线路主保护、后备保护应起动断路器失灵保护。 第二章 继电保护整定计算
2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤
继电保护整定计算的基本任务，就是要对系统装设的各种继电保护装置进行整定计算并给出整定值。任务的实施需要对电力系统中的各种继电保护，编制出一个整体的整定方案。整定方案通常按两种方法确定，一种是按电力系统的电压等级或设备来编制，另一种按继电保护的功能划分方案来编制。
因为各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的，所以继电保护整定方案也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化(包括基本建设发展和运行方式变化)，当其超出预定的适应范围时，就需要对全部或部分保护定值重新进行整定，以
3 满足新的运行需要.如何获得一个最佳的整定方案，要考虑到继电保护的快速性、可靠性、灵敏性之间求得妥协和平衡。因此，整定计算要综合、辨证、统一的运用。
进行整定计算的步骤大致如下: (1) 按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选择短路类型，选择分支系数的计算条件。
(2) 进行短路故障计算。
(3) 按同一功能的保护进行整定计算，如按距离保护或按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，并做出定值图。
(4) 对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。最后归纳出存在的问题，并提出运行要求。
(5) 画出定稿的定值图，并编写整定方案说明书。 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况
继电保护整定计算的工具和方法随着科学技术的不断进步而不断地改进。无论国际还是国内，就其发展历程而言，大致可归纳为三个阶段: 第一阶段是全人工计算阶段。整定人员通过Y/?变换简化网络，计算出分支系数和短路电流，在按照整定规则对各种继电保护装置逐一整定，工作难度很大，效率十分低下。
第二阶段是半人工计算阶段.即:人工计算十故障电流计算程序。保护定值计算中各种故障电流的分析计算用计算机来完成，保护定值的计算还需要整定人员手工完成. 第三阶段是计算机整定阶段。较为成熟可靠的整定计算程序完全取代了整定人员的手工劳动，使继电保护整定计算工作变得准确和快捷。 目前，在我国各大电网继电保护整定过程中，计算机的应用还比较少，其主要工作还是由人工来完成的。继电保护整定计算时，一般先对整个电网进行分析，确定继电保护的整定顺序以及各继电器之间的主/从保护顺序，然后应用计算机进行故障计算，按照继电保护的整定规程，在考虑了各种可能发生的故障情况下，获取保护的整定值，同时应注意到各继电器之间的配合关系，以保证继电保护的速动性、选择性和灵敏性的要求。
4 第三章 线路保护整定计算 3.1设计的原始材料分析
本次变电所设计为一区域性变电所，以供给附近地区的工业，农业，居民等用电。本期工程一次建成，设计中因为需要考虑到留有扩建的余地;初步设计总装机容量为2×31.5MVA，本期先建成2台。考虑到实际情况，110kV出线先输出6回，厂用电一回。其输出数据如下: 1.单回6000kW，cosφ=0.65，架空线长6km; 2.单回8000kW，cosφ=0.73，架空线长8km; 3.单回5000kW，cosφ=0.75，架空线长15km; 4.双回7000kW，cosφ=0.70，架空线长22km; 5.单回5000kW，cosφ=0.7，架空线长10km; 6.所用电380/220V,100 kW，cosφ=0.8. 主接线图如下:
简化系统图如下: 5
图中参数如下表 系统阻T1容 Xl1 T2漏
抗 量 XlX13 X14 X15 X16 X17 最大负荷 抗 X MVA 2 kM kM kM kM kM Ω xt kM 1.62/231.5 6 8 15 22 22 10 31.5MW 22.8 .37 变压器短路电压比均按10.5,计算，线路阻抗按0.4Ω/kM计算， 3.2 参数计算
折算到35kV系统的阻抗如下。
系统阻抗:，X=2.1Ω s.Min22变压器T1阻抗:X=10.5%U/S=0.105×35?31.5=4.08Ω T1 变压器T2阻抗:X=22.8Ω T2 X=8.8Ω 11 线路Xl2阻抗:X=6×0.4=2.4Ω 12 线路Xl3阻抗:X=8×0.4=3.2Ω 13 线路Xl4阻抗:X=15×0.4=6Ω 14 线路Xl5阻抗:X=22×0.4=8.8Ω 15 线路Xl6阻抗:X=22×0.4=8.8Ω 16 线路Xl7阻抗:X=10×0.4=4Ω 17 6 3 线路最大负荷电流:I=P/cosφ/(×35)=31.5×10?0.8??35=169A 33L.MAX 将参数标于图上，化简后得到整定计算用图。
3.3 电流保护的整定计算
1、保护1电流I段整定计算
I(1)求动作电流。按躲过最大运行方式下本线路末端(即B母线处)三相短路时I1.op (3)流过保护的最大短路电流整定。 Ik.max (3)最大短路电流为 Ik.max (3)I=E/(Zs.min，Z)=37//(2.1+8.8)=1.95(kA) 3k.B。maxAB 动作电流为: II(3)I=KI=1.25×1.95=2.44(kA) 1.0Prelk.B。max (2)动作时限。为保护固有动作时间。 (3)灵敏系数校验。 ?段保护的灵敏度用保护区长度表示。 1)最大保护区
EI ， l=10kM ， 最大百分比=Imaxact，0.4Zlsminmax, lmax=，100%=45.45% ; lXl1 2)最小保护区 7 E3lImin，=I ，=5kM ， 最小百分比=100%=22.72% l，actmin，Zl0.42lsmaxmin,Xl1 2(保护1电流?段整定计算 II (1)求动作电流 I1.op 、Xl
3、Xl
4、Xl
5、Xl
6、Xl7属于同一等级，所以只用X12换算 由于Xl2 (3)I=E/(Zs.min，Z，Z)=37//(2.1+8.8+2.4)=1.6(kA) 3k.C。maxABBC II(3)I=KI=1.25×1.6=2(kA) 2.0Prelk.C。max IIII(3)I=KI=1.2×2=2.4(kA) 1.0Prelk.C。Max (2)灵敏系数校验。 (2) I=/2×E/(Zs.max，Z)=/2×37//(6.18+8.8)=1.23(kA) 333k.B。minAB II(2)II K=I/I=1.23/2.4=0.51 senk.B。min1.0P 该段保护的灵敏系数不满足要求，可与线路BC的?段配合整定，或者使用性能 更好的距离保护等保护。 3(保护1电流?段整定计算
III(1)求动作电流。按躲过本线路可能流过的最大负荷电流来整定，即: IopIIIIIII=KKL/K=1.2×1.3/0.85×0.169=0.31(kA) 1.oprelastL.maxres
(2)灵敏系数校验。
1)作线路Xl1的近后备时，利用最小运行方式下本线路末端两相金属性短路时流
过保护的电流校验灵敏系数，即 III(2)IIIK=I/I=1.23/0.31=4.0 senk.B。min1.op 近后备灵敏度满足要求。
2)作远后备时。利用最小运行方式下相邻设备末端发生两相金属性短路时流过保
护的电流校验灵敏系数。
(2)C母线两相短路最小电流为: Ik.C.min (2)I=/2×E/(Zs.max，Z，Z)=/2×37//(6.18+8.8+2.4)=1.06(kA) 333k.C。maxABBC 则作为线路BC远后备保护的灵敏系数为: III(2)IIIK=I/I=1.06/0.31=3.4>1.2 senk.C。min1.op (2)D母线两相短路最小电流为: Ik.D.min (2)I=/2×E/(Zs.max，Z，Z)=/2×37//(6.18+8.8+22.8)=0.48 333k.D。minABT2 则作为变压器T2低压母线远后备保护的灵敏系数为: III(2)IIIK=I/I=0.48/0.31=1.54>1.2 senk.D。min1.op 8 可见，远后备灵敏度满足要求。
(3)动作时限，应比相邻设备保护的最大动作时限高一个时限级差,t，如线路BC与
III变压器T2后备保护动作时间为1s，则 t,1.5(s)1 最后，将整定计算结果列表如下: 动作值(kA) 动作时间(s) 灵敏度 电流保护I段 2.44 0 0.48，45.45% 电流保护II段 2.4 0.5 0.51 电流保护?段 0.31 1.5 4.0，3.2，1.54 总 结
通过这两周的综合课程设计，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。为进一步成为优秀的技术人员奠定基础。这次课程设计首先使我巩固和加深专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。其次通过大量参数计算，锻炼从事工程技术设计的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。最后培养了参加手工实践，进行安装，调试和运行的能力。
通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力，从中得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次课程设计使本人对自己所学专业知识有了新了、更深层次的认识。在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去。这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力，它使我们的思维更加缜密，这将对我们今后的学习、工作大有裨益。
参考文献: ,1,谷水清编， 《电力系统继电保护》, 中国电力出版社，2005年出版。。 ,2,陈根永编， 《电力系统继电保护整定计算原理与算例》 ，化学工业出版社，2010年
9
电气工程及其自动化专业
电力系统方向课程设计任务书和指导书
题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计
指导教师：江静
电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置
平面布置图的设计
一、课程设计的目的要求
使学生巩固和应用所学知识，初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。
二、题目：
110kV变电所电气主接线设计
三、已知资料
为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料： 1变电所的建设规模 ⑴类型：降压变电气
⑵最终容量和台数：2×31500kVA：年利用小时数：4000h。 2电力系统与本所连接情况
⑴该变电所在电力系统中的地位和作用：一般性终端变电所;
⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV，出线回路数2回，分别为18公里与电力系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量：2800 MVA;
3、电力负荷水平
⑴高压10 kV负荷24回出线，最大输送2MW，COSΦ=0.8，各回出线的最小负荷按最大负荷的70%计算，负荷同时率取0.8，COSΦ=0.85，Tmax=4200小时/年; ⑵24回中含预留2回备用; ⑶所用电率1%
4、环境条件
该所位于某乡镇，有公路可达，海拔高度为86米，土壤电阻系数Р=2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃;该地区年最高温度40℃，年最低温度-10℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为1℃;年雷暴日数为58.2天。
四、设计内容
1、设计主接线方案
⑴确定主变台数、容量和型式
⑵接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。
2、计算短路电流
3、选择电气设备
4、绘制主接线图
5、绘制屋内配电装置图
6、绘制屋外配电装置平断面图
五、设计成果要求
1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料
⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案(列表比较)
⑷计算短路电流(包括计算条件、计算过程、计算成果) ⑸选择高压电气设备(包括初选和校验，并列出设备清单)。
2、变电站电气主接线图1份
采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上标明设备的型号、规范。
3、屋内10kV配电装置图1份
采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容(数量的规格)及其连接，设备在柜内的大致部位，以及走廊的大致走向等。
4、屋外110kV配电装置平断面图1份
采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。
5、编制设计说明书及计算书 六 、日程安排
第一天：布置任务、介绍电气设备选择 第二天：电气主接线最佳方案的确定 第三天：短路电流计算
第四、五天：电气设备选择 第六天：绘制电气主接线图
第七天：绘制10kV配电装置订货图
第八天：绘制110kV配电装置平面布置图 第九天：绘制110kV户外配电装置断面图 第十天：整理设计说明书、考核 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计指导书
第一节
一、主接线方案设计所需原始资料
设计主接线方案时，首先需要了解原始资料：
(一)水能资料
包括水电站的装机台数和容量，年装机利用小时数、调节性能、开发 形式等。
(二)电力系统资料
1.水电站在电力系统中的地位和作用; 2.电力系统的情况和参数; 3.与电力系统的耦合方式;
4.负荷的性质、重要程度、供电容量和输电距离; 5.厂用电的情况;
(三)气象情况
包括选择电气设备所需的各种温度等大气条件等
(四)其它有关资料
包括配电装置型式，各主要设备的保护方式等。
二、主变压器型式、台数和容量的确定
三、电气主接线方案的确定
(一)电气主接线的基本形式
(二)电气主接线方案的技术比较
根据任务书所列的已知资料，先拟出几个可能的电气主接线方案，先进行粗略的技术比较，筛选出2~3个满足供电可靠性和电能质量等要求的接线方案。最后进一步进行较详细的技术比较，确定出最佳方案。
技术比较一般从以下几个方面论证，分析其优缺点：
1.技术上的选择与灵活性; 2.供电的可靠性; 3.运行的安全性;
4.维护、检修方便以及布置的合理性;
5.继电保护的简化、适应运行人员的技术水平;
6.电气设备的制造问题、就地取材问题、占地面积问题等。
四、厂用电器
(一)厂用变压器的台数和容量
1.台数：有地区外来电源作备用或装机容量较小时，可采用一台，否则骨干电站应考虑两台;
2.备用方式：采用暗备用方式，若采用油浸式变压器，每台容量按70%
电气主接线方案设计 计算容量选择;若采用干式变压器，则每台容量按100%计算容量选择。
(二)厂用电源的引接原则
1.有母线的电气主接线，从电压等级较低的母线上引接厂用电源; 2.无母线的电气主接线，可从发电机——变压器之间分支上引接厂用电源。
(三)厂用电母线的接线方式
按厂用变台数进行分段或不分段，但必须装设备用电源自动投入装置(BZT)。
第二节
短路电流计算及电气设备选择
一、电气设备的配置：
(一)开关电器的配置原则
每一回路须有操作电器、保护和隔离电器。
根据设计任务书的要求及已知资料，在选定的电气主接线方案草图上配置开关电器时应考虑以下问题：
1.35KV屋外配电装置管理开关带接地刀闸问题
根据不同电气主接线具体情况需要，从检修、试验的安全角度出发，在隔离开关，在隔离开关的一侧或双侧装设接地刀闸。
2.接在主母线上的阀型避雷器与电压互感器合用一组隔离开关。 3.厂用变压器高压侧一般采用熔断器作为操作、保护电器。
(二)互感器的配置
互感器的配置应充分满足保护及自动装置、测量、同期以及绝缘监察的 需要。
(三)其它
1.设备之间的连接方式
一般采用母线连接，当布置有困难时采用电力电缆连接。 2.防雷保护即侵入波过电压的保护 3.通讯问题
二、 短路计算条件
在短路电流计算之前，应先确定短路计算条件，包括以下内容： 1.计算电路图的确定
(1) 系统容量及电抗的确定(已知系统部分参数时); (2) 最大运行方式的确定; (3) 短路计算点的确定。 2.短路计算时间的确定
三、 短路电流的计算
1.根据电气设备选择的需要，短路电流应计算下列参数：
I‘’、Izt 、 Izt/
2、ich和 Ich
。 2.短路电流计算步骤：
(1) 选取基准Sj，Uj=Up，计算各元件电抗标么值，并绘制等值电路图
(2) 网络化简，求各电源到短路点的综合电抗 (3) 短路电流计算
四、 电气设备选择
主要选择下列设备：各电压级汇流主母线、断路器、隔离开关、熔断器、 互感器、电力电缆、回路载流导体及绝缘子等。并对所选设备进行校验。
第三节
安装接线图
安装接线图是二次接线的主要施工图，也是提供厂家制造屏和柜的图纸。施工图经过施工和运行检修并修正后，就成为对二次回路进行维护、试验和检修的基本图纸。
安装接线图一般包括屏面布置图、端子排图、屏背面接线图三种。本设计是要求根据已知的二次原理展开图及所选用的设备，设计相应的屏内设备的屏面布置图，然后再由原理展开图及屏面布置图，设计出端子排图。最后根据以上三种图纸设计屏背面接线图。
一、屏面布置图
屏面布置图是加工、制造屏、台、盘和安装屏、台、盘上设备的依据。屏、台、盘上各设备的排列、布置系根据运行操作的合理性并适当考虑到维护和施工的方便而决定的，必须按照设备尺寸和设备之间的距离及一定的比例进行绘制。
二、端子排图
端子排图是表示屏、台、盘内需要装设端子排的数目、型式、排列顺序、位置，以及它与屏台排上设备和屏、台、盘外设备连接情况的图纸。
端子排土实际是屏背面接线图的一个组成部分，它主要是表示屏内设备与屏外设备的连接(电缆)情况。
三、屏背面接线图
屏背面接线图是以屏面接线图为基础，并以原理接线图为依据而绘制的接线图，它标明了屏上各个设备引出端子之间的连接情况，以及设备与端子之间的连接情况，它是一种指导屏上配线的图纸。
为了配线工作及识图的方便，在这种接线图中，对各设备和端子排一般都增加了一种采用“相对编号法”进行的编号，用以说明这些设备相互连接的关系。例如，甲接线柱上标了乙接线柱的编号，乙接线柱上标上甲接线柱的编号，这表明甲和乙两接线柱之间应连接起来。
第四节
配电装置布置图
配电装置是电气一次接线的工程实施，是发电厂及变电站的重要组成部分。它是按电气主接线的要求，由开关电器、载流导体和必要的辅助设备所组成的电工建筑物，在正常情况下用来接受和分配电能;发生事故时能迅速切断故障部分，以恢复非故障部分的正常工作。
一、绘制屋内配电装置订货图
屋内配电装置订货图是厂家根图形进设计、订货、安装的重要资料，厂家将根据订货图进行具体的配料。
二、屋内配电装置布置图
将屋内配电装置如成套开关柜合理地布置的屋内。
三、屋外配电装置平、断面图
将屋外配电装置布置合理在屋外的场地进行布置，即应满足对安全距离的要求，又应节约用地。
第五节
设计成果
一、绘制水电站电气主接线图
1.采用75×50cm方格纸，图形符号必须按国家新标准符号绘制，并有图框和标题栏，字体应采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。 2.接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。
3.在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上表明设备的型号、规格。
二、绘制屋内配电装置配置图
1.采用50×375cm方格纸绘制。
2.设备的型号、规格和数量采用列表的形式。
三、绘制35kV屋外配电装置平断面图
1.两张图分别采用75×50cm和75×50cm图纸绘制。
2.屋外配电装置布置图应按与实际尺寸成比例画出，要求布置协调对称、美观。各元件的型号规格必须列在设备表中。
四、绘制设计说明书
1.任务及原始资料。
2.主变台数、容量及型式的确定(需论证)。 3.主接线方案的确定(列表比较)。
4.短路电流计算(包括计算条件即计算电路图确定说明，计算过程和结果表)。
5.电气设备的选择。 6.主要一次设备清单(包括设备名称、型号、规格、单位和数量等)。
7.其他需要说明的内容。
110kV变电站典型设计应用实例
传统的110kV变电站主要以户外设计和安装为主，占地面积大，且设备容易被腐蚀，尤其在高污秽地区，还极易造成污闪事故的发生。为了建设坚强电网，发挥规模优势，提高资源利用率，提高电网工程建设效率，国家电网公司在2005年提出“推广电网标准化建设，各级电网工程建设要统一技术标准，推广应用典型优化设计，节省投资，提高效益”。典型设计坚持以“安全可靠、技术先进、保护环境、投资合理、标准统
一、运行高效”的设计原则，采用模块化设计手段，做到统一性与可靠性、先进行、经济性、适应性和灵活性的协调统一。
海阳市供电公司积极响应国家电网公司的号召，积极推广110kV变电站典型设计。本文就海阳市供电公司110kV变电站典型设计的应用实例予以阐述，以说明推广典型设计的重要意义。
1 110kV变电站典型设计应用实列
海阳市供电公司2006年开始采用110kV变电站典型设计，到目前为止，已经完成3座110kV变电站的设计、建设工作。从实际效果来看，具有较好的经济效益和社会效益，下面以110kV望石变电站为例对典型设计进行分析。
110kV望石变电站位于海阳市新建的临港产业区，该区域规划面积较小，但是电力负荷较为集中。该区域包括以莱福士造船厂在内的多个用电大户正在兴建中，而山东核电设备制造公司已经投产。根据该区域负荷预测及用电负荷性质，海阳市供电公司按照安全可靠、技术先进、投资合理、运行高效的原则，结合该站用电负荷集中、土地昂贵、临近海边(Ⅳ级污秽区)、电缆出线多等客观事实，对110kV望石变电站作了如下设计。
该站为半户内无人值班变电站(半户内布置方式即除主变压器以外的全部配电装置，集中布置在一幢主厂房的不同楼层的电气布置方式)，变电站主体是生产综合楼，除主变压器外所有配电装置均安装在综合楼内。以生产综合楼和主变压器为中心，四周布置环形道路，大门入口位于站区东南角，正对生产综合楼主入口。综合楼共两层，一层为10kV配电装置室、电容器室、接地变压器室及主控室，二层为110kV GIS室。
1.1 电气主接线
变电站设计规模及主接线。通过负荷资料的分析，考虑到安全、经济及可靠性，确定110kV变电站主接线。电气主接线图如图1所示。通过负荷分析和供电范围，确定变压器台数、容量及型号，该设计中主变压器总容量为2×50MVA(110/10.5kV)，一期(共两期)设计为1×31.5MVA(110/10.5kV)，采用双绕组油浸自冷有载调压变压器。110kV出线共2回，一期1回，采用内桥接线方式。10kV出线共24回，一期24回，采用单母线分段接线方式。无功补偿电容器为2×6000(3000+3000)kvar，分别接入10kV两段母线上。
图1 110kV望石变电站主接线图
各级电压中性点接地方式。110kV侧直接接地，由于主变压器10kV侧没有中性点，而10kV侧全部采用电缆出线，电网接地电容电流较大，故采用了站用电与消弧线圈共用的接地变压器。
1.2 短路电流水平
根据终期(共两期)双绕组自冷变压器的容量、空载损耗、负载损耗、短路阻抗等相关参数，考虑电网远景规划，按照三相短路验算，并套用《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册》中110kV变电站典型设计(方案B-1)，确定110kV电压等级的设备短路电流为kA，10kV电压等级的设备短路电流为31.5kA。
1.3 主要电气设备选择
考虑城市噪音控制，选用双绕组低损耗自冷变压器，采用YNd11接线组别。因站址临近海边，空气湿度大及盐碱度高，故110kV设备采用六氟化硫封闭式组合电器，断路器额定电流为2000A，额定开断电流为31.5kA。10kV设备选用N2X系列气体绝缘开关柜，N2X开关柜采用单气箱结构，每个开关柜独立一个气箱，气箱内安装免维护的三工位开关和固封极柱式真空断路器，通过插接方式与其他元器件组合，实现和满足不同的主接线方式。该开关柜分成三个间隔：高压密封间隔，低压控制间隔，电缆和TA间隔。断路器为真空断路器，主变压器及分段回路额定电流为3150A，额定开断电流为31.5kA;出线回路额定电流为1250A，额定开断电流为20kA。
1.4 过电压保护及接地
110kV及35kV设备全部选用金属氧化物避雷器，并按照GB 11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》之规定进行选择。按照防直击雷原则进行理论计算，在主建筑屋顶安装避雷带及避雷针，用以保护主建筑物及主变压器。按照DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》的规定进行电气设备接地，主接地网由水平接地体和垂直接地体组成复合接地网，将建筑物的接地与主接地网可靠连接，接地埋深0.8m。接地网实测电阻为0.43Ω。
1.5 站用电和照明
变电站远景采用2台干式接地变压器500/10.5-80/0.4，每台总容量为500kVA，其中站用电额定容量为80kVA。两台接地变压器分别经断路器接入10kV#
4、#5母线上。站用电为380/220V三相四线制中性点直接接地系统，站用变压器低压侧采用单母线分段接线。室外照明采用投光灯，室内工作照明采用荧光灯、白炽灯，事故照明采用白炽灯。事故照明为独立的照明系统。
1.6 计算机监控系统
计算机监控系统为分层分布式网络结构，能完成对变电站所有设备的实时监视和控制。电气模拟量采集采用交流采样，保护动作及装置报警等重要信号采用硬节点方式输入测控单元。系统具备防误闭锁功能，能完成全站防误操作闭锁。具有与电力调度数据专网的接口，软、硬件配置能支持联网的网络通信技术及通信规约的要求。全站设有一套双时钟源GPS对时系统，实现整个系统所有装置的时钟同步。监控系统可对110kV及10kV断路器、隔离开关、主变压器中性点接地开关、主变压器分接头、无功补偿装置、站用电源、直流系统、UPS系统等多方面进行监控。操作控制功能按分层操作设计，达到了任何一层的操作、设备的运行状态和选择切换开关的状态都处于计算机监控系统的监控之中。
1.7 保护装置的配置
整个保护系统全部选用微机型保护装置。主变压器保护包括差动保护和后备保护，在主控室集中组屏安装。10kV保护测控装置采用保护测控一体化装置，装设在成套开关柜上，10kV线路保护具有低周减载功能。另外，10kV系统还具有小电流接地选线功能。
1.8 直流系统
直流系统额定电压为220V，设单组阀控式铅酸免维护蓄电池组和双套冗余配置的高频开关电源充电装置，并设置一套微机型直流接地自动检测装置。蓄电池容量为100Ah。该系统还配置一台UPS，容量为3kVA，UPS系统为站内计算机监控系统、保护装置、通信设备等重要二次设备提供不间断电源。
1.9 图象监控系统和火灾探测报警系统
大楼入口处设置摄像头;主控室、电容器室、接地变压器室以及各级电压配电装置室均安装室内摄像头;主变压器区安装室外摄像头。监控信号通过光缆传送到调度主站，用以完成变电站全站安全及设备运行情况的监控。
站内配置一套火灾报警系统。火灾报警控制器设置在主控楼内。当有火灾发生时，报警系统可及时发出声光报警信号，显示发生火灾的地点，并通过通信接口和光缆，将信息最终传至调度端。
2 结束语
该典型设计的变电站与常规室外布置变电站相比具有以下优点。第一，土地占用面积不足常规变电站的三分之一。第二，该站临近海边，属高污秽地区。所有配电设备均室内布置，尤其是110kV及10kV配电设备全部采用气体绝缘全密封开关设备，有效地防范了污闪事故的发生。第三，配电设备检修周期长，供电可靠性高。第四，采用接地变压器，很好地解决了10kV电缆出线引起的电网接地大电容电流。第五，具备了无人值班的条件，实现了变电站无人值班。
应用110kV变电站典型设计，能大大提高生产效率，同时也对110kV变电站建设标准、设备规范、节约土地及资源消耗等方面有着重要意义
A方案
(一)工程建设规模
a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA; b)电压等级:110/35/10kV三级; c)出线回路数: 1)110kV出线: 终期4回,本期2回; 2)35kV出线: 终期8回,本期4回; 3)10kV出线: 终期12回,本期6回; 4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar;
(二)设计范围
1)本典型设计范围包括变电所内下列部分: a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。
b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。
2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。
3)设计分界点
a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。10kV配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。
b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。
(三) 设计条件 2.4.1 发电机参数 1)所址自然条件 环境温度:-10℃~40℃ 最热月平均最高温度:35℃ 设计风速:30m/s 覆冰厚度:5mm 海拔高度:<1000m 地震烈度:6度
污秽等级:II级
设计所址高程:>频率为2%洪水位
凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。 2)系统条件
按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA (四)主要技术经济指标 2.4.1 发电机参数 1)投资: 静态投资: 1367.45 万元,单位投资: 434 元/kVA; 动态投资: 1398.96 万元,单位投资: 444 元/kVA; 2)占地面积
所区围墙内占地面积:7695.96m2 所区围墙内建筑面积: 560m2 主控制楼面积: 422.5m2 (五)电气主接线
变电所主接线110kV、35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。详见图“W851A02-A02-001”。
(六)电气设备布置
35kV 及110kV配电装置采用户外中型软母线布置方式，35kV配电装置与110kV配电装置成垂直布置。
两台主变位于110kV配电装置和10kV配电装置室之间。10kV配电装置采用户内成套高压开关柜,单列布置,采用架空或电缆出线。
10kV电容补偿装置为户外型，布置在10kV配电装置室左侧户外空地上,本期布置二组。变电所纵向长度为108.7m，横向宽度为70.8m，占地面积为7695.96m2。
电气总平面布置详见图“W951A02-A02-002”。
(七) 配电装置
1) 35kV及 110kV配电装置
35kV及110kV断路器选用单断口瓷柱SF6断路器。 35kV及110kV隔离开关选用GW4型隔离开关,110kV隔离开关配电动操作机构。35kV隔离开关配手动操作机构。
110kV电流互感器选用油浸式电流互感器。 110kV电压互感器选用电容式电压互感器。 110kV避雷器选用氧化锌避雷器。 2)10kV配电装置
选用XGN2-12型固定式高压开关柜,配真空断路器, 真空断路器配一体化弹簧操作机构,采用架空或电缆出线¡£ÎªÏû³ýгÕñÓ°Ïì,10kV电压互感器选用抗铁磁谐振三相电压互感器,型号为JSXNGF-10¡£
3)无功补偿装置
无功补偿容量及分组按就地补偿,便于调节及不产生谐振的原则配置,本典型设计无功补偿容量按主变容量20%左右考虑,本期工程装设2组3000kvar无功补偿装置成套装置。
4)35kV中性点消弧线圈
35kV电网中性点不接地系统单相接地电容电流按规程要求不超过10A,本典型设计对单相接地电容电流补偿暂按选用智能型油浸式消弧线圈,容量为550kVA考虑,调节范围为9挡,具体工程设置按系统情况而定。
(八) 继电保护和安全稳定控制装置的配置
变电所根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，及广西电网运行情况进行系统继电保护和安全稳定控制装置的配置。
1) 110kV系统
每回线应装设反应相间短路和接地短路的保护。配置三段式相间距离、接地距离、零序电流方向保护，三相一次重合闸，带电压切换回路及断路器操作回路。后备保护采用远后备方式。组屏采用2回线路保护合用一面屏的方式。
(九)系统通信
本变电所由所在网区地调调度管理，为满足综合自动化的要求，变电所应具有光纤或其他形式可靠的通信通道，并设一门邮电公网电话。由于各地区通信条件差异较大，在典型设计中难以统一，由相应工程设计时根据具体情况而定，本典型设计仅预留通信设备装设位置，不作具体设计。
(十)微机监控装置
控制功能由微机监控系统实现,取消常规的控制屏和中央音响信号系统,声光报警由微机监控系统实现。
微机监控系统采用分层分布式,分为变电所层和现地设备层。现地设备层按所内一次设备布置间隔来划分配置。各间隔的监控设备相对独立,这些设备通过现地局域网实现数据链路的连接，可完成他们之间的信息传送。 所内局域网按单网考虑，通信介质采用光纤，变电所层可采用总线型结构或星型结构;现地设备层宜采用总线型结构。
(十一)土建部分
地基和抗震
建(构)筑物按天然地基承载力特征值fa=150kPa设计,场地和地基条件简单,地基基础设计等级为丙级。初期基础工程量未考虑有软弱下卧层估算,具体工程应根据其地质报告复核基础设计,必要时应修改基础设计或结合当地经验采用人工地基。
根据《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》广西大部分地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,本标准设计的建(构)筑物设防标准按一般变电所,即丙类建筑物设防,其地震作用和抗震措施均按6度抗震设防烈度设计。
B方案
(一)工程建设规模
a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA; b)电压等级:110/35/10kV三级; c)出线回路数: 1)110kV出线: 终期2回,本期1回; 2)35kV出线: 终期8回,本期4回; 3)10kV出线: 终期12回,本期6回; 4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar; (一)工程建设规模
a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA; b)电压等级:110/35/10kV三级; c)出线回路数: 1)110kV出线: 终期2回,本期1回; 2)35kV出线: 终期8回,本期4回; 3)10kV出线: 终期12回,本期6回; 4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar; (二)设计范围及设计条件
设计范围及设计条件与A方案相同。 (三) 主要技术经济指标 1)投资: 方 案 一
方 案 二
静态投资:1194.5 万元 1204.81 万元
静态单位投资:379 元/kVA382 元/kVA 动态投资:1222.03 万元 1232.57 万元
静态单位投资:388 元/kVA391 元/kVA 2)占地面积
方 案 一
方 案 二
所区围墙内占地面积:5618.3m25961.06m2
所区围墙内建筑面积: 454.3m2454.3m2 主控制楼面积: 316.8m2316.8m2 (五)电气主接线
方案一本方案变电所主接线110kV终期为内桥接线, 初期为线路变压器组接线;35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。详见图“W851B02-A02-001”。考虑在110kV侧计费, 110kV出线安装三相电压互感器。
方案二本方案变电所主接线110kV终期为单母线接线, 初期为线路变压器组接线;35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。详见图“W851B02-A02-002”。
(六)电气设备布置
35kV 及110kV配电装置采用户外中型软母线布置方式，35kV配电装置与110kV配电装置成垂直布置。
两台主变位于110kV配电装置和10kV配电装置室之间。10kV配电装置采用户内成套高压开关柜,单列布置,采用架空或电缆出线。
10kV电容补偿装置为户外型，布置在10kV配电室左侧主控制楼前户外空地上,本期布置二组。
变电所电气总平面布置详见图“W951B02-A02-00
3、004”; 方案一占地面积为5618.3m2, 方案二占地面积为5961.06m2。
(七) 设备选型
主要设备选型、系统继电保护和安全稳定控制装置的配置、系统通信要求、基本与A方案相同。
35～110KV变电所设计规范 GB50059-92 修订说明
本规范是根据国家计委计综〔1986〕250号文的要求，由我部华东电力设计院会同有关单位共同对《工业与民用35千伏变电所设计规范》GBJ59-83修订而成。
规范组在修订规范过程中，进行了广泛的调查研究，认真总结了规范执行以来的经验，吸取了部分科研成果，广泛征求了全国有关单位的意见，最后由我部会同有关部门审查定稿。修订后的规范共分四章和十一个附录。修订的主要内容有：增加了63kV、110kV变电所部分;新增的章节为并联电容器装置、二次接线、照明、远动和通信、屋内外配电装置、继电保护和自动装置、电测量仪表装置、过电压保护及接地、土建部分等;原有蓄电池章合并入所用电源和操作电源章节中：对主变压器和电气主接线章节充实了内容深度：原规范土建部分的条文过于简略，本次作了较多的增补，增补的主要内容为变电所结构采用以概率理论为基础的极限状态设计原则、建筑物和构筑物的荷载、主建筑物的建筑设计标准、建筑物的抗震构造措施、变电所的防火设计等。
本规范的土建部分，必须与按1984年国家计委批准发布的《建筑结构设计统一标准》GBJ69-84制订、修订的《建筑结构荷载规范》GBJ9-87等各种建筑结构设计标准、规范配套使用，不得与未按GBJ68-84制订、修订的国家各种建筑结构设计标准、规范混用。 本规范在执行过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄送能源部华东电力设计院(上海武宁路415号)，并抄送能源部电力规划设计管理局(北京六铺炕)，以便今后修订时参考。 能源部
一九九二年八月
第一章 总则
第1.0.1条为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于电压为35～110kV，单台变压器容量为5000kVA及以上新建变电所的设计。
第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。
第1.0.4条变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。
第1.0.5条变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。
第1.0.6条变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。? 第二章 所址选择和所区布置
第2.0.1条变电所所址的选择，应根据下列要求，综合考虑确定：
一、靠近负荷中心;
二、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地;
三、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出;
四、交通运输方便;
五、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处;
六、具有适宜的地质、地形和地貌条件(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口
和有危岩或易发生滚石的场所)，所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意;
七、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所区应有可靠的防洪措施或与地区(工业企业)
的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位;
八、应考虑职工生活上的方便及水源条件;
九、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。 第2.0.2条变电所的总平面布置应紧凑合理。
第2.0.3条变电所宜设置不低于2.2m高的实体围墙。城网变电所、工业企业变电所围墙的高度及形式，应与周围环境相协调。
第2.0.4条变电所内为满足消防要求的主要道路宽度，应为3.5m。主要设备运输道路的宽度可根据运输要求确定，并应具备回车条件。
第2.0.5条变电所的场地设计坡度，应根据设备布置、土质条件、排水方式和道路纵坡确定，宜为0.5%～2%，最小不应小于0.3%，局部最大坡度不宜大于6%，平行于母线方向的坡度，应满足电气及结构布置的要求。当利用路边明沟排水时，道路及明沟的纵向坡度最小不宜小于0.5%，局部困难地段不应小于0.3%;最大不宜大于3%，局部困难地段不应大于6%。 电缆沟及其他类似沟道的沟底纵坡，不宜小于0.5%。
第2.0.6条变电所内的建筑物标高、基础埋深、路基和管线埋深，应相互配合;建筑物内地面标高，宜高出屋外地面0.3m;屋外电缆沟壁，宜高出地面0.1m。
第2.0.7条各种地下管线之间和地下管线与建筑物、构筑物、道路之间的最小净距，应满足安全、检修安装及工艺的要求，并宜符合附录一和附录二的规定。
第2.0.8条变电所所区场地宜进行绿化。绿化规划应与周围环境相适应并严防绿化物影响电气的安全运行。绿化宜分期、分批进行。
第2.0.9条变电所排出的污水必须符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》的有关规定。 第三章 电气部分 第一节主变压器
第3.1.1条主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
第3.1.2条在有
一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。
第3.1.3条装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的
一、二级负荷。
第3.1.4条具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三线圈变压器。
第3.1.5条电力潮流变化大和电压偏移大的变电所，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。
第二节电气主接线
第3.2.1条变电所的主接线，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。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。
第3.2.2条当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。 第3.2.3条 35～110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。35～63kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。
第3.2.4条在采用单母线、分段单母线或双母线的35～110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110kV线路为6回及以上，35～63kV线路为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。主变压器35～110kV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线。采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。
第3.2.5条当变电所装有两台主变压器时，6～10kV侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当6～35kV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。
第3.2.6条当需限制变电所6～10kV线路的短路电流时，可采用下列措施之一：
一、变压器分列运行;
二、采用高阻抗变压器;
三、在变压器回路中装设电抗器。
第3.2.7条接在母线上的避雷器和电压互感器，可合用一组隔离开关。对接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。 第三节所用电源和操作电源
第3.3.1条在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器。如能从变电所外引入一个可靠的低压备用所用电源时，亦可装设一台所用变压器。当35kV变电所只有一回电源进线及一台主变压器时，可在电源进线断路器之前装设一台所用变压器。
第3.3.2条变电所的直流母线，宜采用单母线或分段单母线的接线。采用分段单母线时，蓄电池应能切换至任一母线。
第3.3.3条重要变电所的操作电源，宜采用一组110V或220V固定铅酸蓄电池组或镉镍蓄电池组。作为充电、浮充电用的硅整流装置宜合用一套。其他变电所的操作电源，宜采用成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置。
第3.3.4条蓄电池组的容量，应满足下列要求：
一、全所事故停电1h的放电容量：
二、事故放电末期最大冲击负荷容量。
小容量镉镍电池装置中的镉镍电池容量，应满足分闸、信号和继电保护的要求。
第3.3.5条变电所宜设置固定的检修电源。 第四节控制室
第3.4.1条控制室应位于运行方便、电缆较短、朝向良好和便于观察屋外主要设备的地方。 第3.4.2条控制屏(台)的排列布置，宜与配电装置的间隔排列次序相对应。 第3.4.3条控制室的建筑，应按变电所的规划容量在第一期工程中一次建成。 第3.4.4条无人值班变电所的控制室，应适当简化，面积应适当减小。 第五节二次接线
第3.5.1条变电所内的下列元件，应在控制室内控制：
一、主变压器;
二、母线分段、旁路及母联断路器;
三、63～110kV屋内外配电装置的线路，35kV屋外配电装置的线路。6～35kV屋内配电装置馈电线路，宜采用就地控制。
第3.5.2条有人值班的变电所，宜装设能重复动作、延时自动解除，或手动解除音响的中央事故信号和预告信号装置。驻所值班的变电所，可装设简单的事故信号和能重复动作的预告信号装置。无人值班的变电所，可装设当远动装置停用时转为变电所就地控制的简单的事故信号和预告信号。断路器的控制回路，应有监视信号。
第3.5.3条隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间，应装设团锁装置。屋内的配电装置，尚应装设防止误入带电间隔的设施。闭锁联锁回路的电源，应与继电保护、控制信号回路的电源分开。 第六节照明
第3.6.1条变电所的照明设计，应符合现行国家标准《工业企业照明设计标准》的要求。 第3.6.2条在控制室、屋内配电装置室、蓄电池室及屋内主要通道等处，应装设事故照明。 第3.6.3条照明设备的安装位置，应便于维修。屋外配电装置的照明，可利用配电装置构架装设照明器，但应符合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求。 第3.6.4条在控制室主要监屏位置和屏前工作位置观察屏面时，不应有明显的反射眩光和直接阳光。
第3.6.5条铅酸蓄电池室内的照明，应采用防爆型照明器，不应在蓄电池室内装设开关、熔断器和插座等可能产生火花的电器。
第3.6.6条电缆隧道内的照明电压不应高于36V，如高于36V应采取防止触电的安全措施。 第七节并联电容器装置
第3.7.1条自然功率因数未达到规定标准的变电所，应装设并联电容器装置。其容量和分组宜根据就地补偿、便于调整电压及不发生谐振的原则进行配置。电容器装置宜装设在主变压器的低压侧或主要负荷侧。
第3.7.2条电容器装置的接线，应使电容器组的额定电压与接入电网的运行电压相配合。电容器组的绝缘水平，应与电网的绝缘水平相配合。电容器装置宜采用中性点不接地的星形或双星形接线。
第3.7.3条电容器装置的电器和导体的长期允许电流，不应小于电容器组额定电流的1.35倍。 第3.7.4条电容器装置应装设单独的控制、保护和放电等设备，并应设置单台电容器的熔断器保护。
第3.7.5条当装设电容器装置处的高次谐波含量超过规定允许值或需要限制合闸涌流时，应在并联电容器组回路中设置串联电抗器。
第3.7.6条电容器装置应根据环境条件、设备技术参数及当地的实践经验，采用屋外、半露天或屋内的布置。电容器组的布置，应考虑维护和检修方便。? 第八节电缆敷设
第3.8.1条所区内的电缆，根据具体情况可敷设在地面槽沟、沟道、管道或隧道中，少数电缆亦可直埋。
第3.8.2条电缆路径的选择，应符合下列要求：
一、避免电缆受到各种损坏及腐蚀;
二、避开规划中建筑工程需要挖掘施工的地方;
三、便于运行维修;
四、电缆较短。
第3.8.3条在电缆隧道或电缆沟内，通道宽度及电缆支架的层间距离，应能满足敷设和更换电缆的要求。
第3.8.4条电缆外护层应根据敷设方式和环境条件选择。直埋电缆应采用铠装并有黄麻、聚乙烯或聚氯乙烯外护层的电缆。在电缆隧道、电缆沟内以及沿墙壁或楼板下敷设的电缆，不应有黄麻外护层。
第九节远动和通信
第3.9.1条远动装置应根据审定的调度自动化规划设计的要求设置或预留位置。
第3.9.2条遥信、遥测、遥控装置的信息内容，应根据安全监控、经济调度和保证电能质量以及节约投资的要求确定。
第3.9.3条无人值班的变电所，宜装设遥信、遥测装置。需要时可装设遥控装置。 第3.9.4条工业企业的变电所，宜装设与该企业中央控制室联系的有关信号。
第3.9.5条远动通道宜采用载波或有线音频通道。
第3.9.6条变电所应装设调度通信;工业企业变电所尚应装设与该企业内部的通信;对重要变电所必要时可装设与当地电话局的通信。
第3.9.7条远动和通信设备应有可靠的事故备用电源，其容量应满足电源中断1h的使用要求。
第十节屋内外配电装置
第3.10.1条变电所屋内外配电装置的设计，应符合现行国家标准《3～110kV高压配电装置设计规范》的要求。
第十一节继电保护和自动装置
第3.11.1条变电所继电保护和自动装置的设计，应符合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的要求。
第十二节电测量仪表装置
第3.12.1条变电所电测量仪表装置的设计，应符合现行国家标准《电力装置的电测量仪表装置设计规范》的要求。 第十三节过电压保护
第3.13.1条变电所过电压保护的设计，应符合现行国家标准《电力装置的过电压保护设计规范》的要求。 第十四节接地
第3.14.1条变电所接地的设计，应符合现行国家标准《电力装置的接地设计规范》的要求。? 第四章 土建部分
第一节一般规定
第4.1.1条建筑物、构筑物及有关设施的设计应统一规划、造型协调、便于生产及生活，所选择的结构类型及材料品种应经过合理归并简化，以利备料、加工、施工及运行。变电所的建筑设计还应与周围环境相协调。
第4.1.2条建筑物、构筑物的设计应考虑下列两种极限状态：
一、承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。要求在设计荷载作用下所产生的结构效应应小于或等于结构的抗力或设计强度。计算中所采用的结构重要性系数ro，荷载分项系数r，可变荷载组合系数ψc及其他有关系数均按本规范的有关规定采用，结构的设计强度则应遵照有关的现行国家标准采用。
二、正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定极限值。要求在标准荷载作用下所产生的结构长期及短期效应，不宜超过附录三的规定值。计算中所采用的可变荷载组合系数ψc及准永久值系数ψq按本规范的有关规定采用。 第4.1.3条建筑物、构筑物的安全等级，均应采用二级，相应的结构重要性系数应为1.0。 第4.1.4条屋外构筑物的基础，当验算上拔或倾覆稳定性时，设计荷载所引起的基础上拔力或倾覆弯矩应小于或等于基础抗拔力或抗倾覆弯矩除以表4.1.4的稳定系数。当基础处于稳定的地下水位以下时，应考虑浮力的影响，此时基础容重取混凝土或钢筋混凝土的容重减10kN/ ，土容重宜取10～11kN/ 。
基础上拨或倾覆稳定系数
表4.1.4 荷载类型
在长期荷载作用下 在短期荷载作用下
按考虑土抗力来验算倾覆或考虑锥形土体来验算上拔 1.8 1.5 仅考虑基础自重及阶梯以上的土重来验算倾覆或上拔 1.15 1.0 注：短期荷载系指风荷载、地震作用和短路电动力三种，其余均为长期荷载。
第二节荷载
第4.2.1条荷载分为永久荷载、可变荷载及偶然荷载三类。
一、永久荷载：结构自重(含导线及避雷线自重)、固定的设备重、土重、土压力、水压力等：
二、可变荷载：风荷载、冰荷载、雪荷载、活荷载、安装及检修荷载、地震作用、温度变化及车辆荷载等;
三、偶然荷载：短路电动力、验算(稀有)风荷载及验算(稀有)冰荷载。 第4.2.2条荷载分项系数的采用应符合下列规定：
一、永久荷载的荷载分项系数r宜采用1.2，当其效应对结构抗力有利时宜采用1.0;对导线及避雷线的张力宜采用1.25;
二、可变荷载的荷载分项系数rq宜采用1.4，对温度变化作用宜采用1.0，对地震作用宜采用1.3，对安装情况的导线和避雷线的紧线张力宜采用1.4;
注：在大风、覆冰、低湿、检修、地震情况下的导线与避雷线张力均作为准永久性荷载处理，其荷载分项系数宜采用1.25，但安装情况的紧线张力宜作可变荷载处理，其荷载分项系数宜采用1.4。
三、偶然荷载的荷载分项系数rqi宜采用1.0。
第4.2.3条可变荷载的荷载组合系数ψc，应按下列规定采用：
一、房屋建筑的基本组合情况：风荷载组合系数ψcw取0.6;
二、构筑物的大风情况：对连续架构，温度变化作用组合系数ψcr取0.8;
三、构筑物最严重覆冰情况：风荷载组合系数ψcw取0.15(冰厚≦10mm)或0.25(冰厚>10mm);
四、构筑物的安装或检修情况：风荷载组合系数ψcw取0.15;
五、地震作用情况：建筑物的活荷载组合系数ψcw取0.5，构筑物的风荷载组合系数ψcw取0.2，构筑物的冰荷载组合系数ψcj取0.5。
第4.2.4条房屋建筑的活荷载应根据实际的工艺及设备情况确定。其标准值及有关系数不应低于本规范附录四所列的数值。
第4.2.5条架构及其基础宜根据实际受力条件，包括远景可能发生的不利情况，分别按终端或中间架构来设计，下列四种荷载情况应作为承载能力极限状态的基本组合，其中最低气温情况还宜作为正常使用极限状态的条件对变形及裂缝进行校验。
一、运行情况：取30年一遇的最大风(无冰、相应气温)、最低气温(无冰、无风)及最严重覆冰(相应气温及风荷载)等三种情况及其相应的导线及避雷线张力、自重等;
二、安装情况：指导线及避雷线的架设，此时应考虑梁上作用人和工具重2kN以及相应的风荷载、导线及避雷线张力、自重等。
三、检修情况：根据实际检修方式的需要，可考虑三相同时上人停电检修及单相跨中上人带电检修两种情况的导线张力、相应的风荷载及自重等，对档距内无引下线的情况可不考虑跨中上人;
四、地震情况：考虑水平地震作用及相应的风荷载或相应的冰荷载、导线及避雷线张力、自重等，地震情况下的结构抗力或设计强度均允许提高25%使用，即承载力抗震调整系数采用0.8。
第4.2.6条设备支架及其基础应以下列三种荷载情况作为承载能力极限状态的基本组合，其中最大风情况及操作情况的标准荷载，还宜作为正常使用极限状态的条件对变形及裂缝进行校验。
一、最大风情况：取30年一遇的设计最大风荷载及相应的引线张力、自重等;
二、操作情况：取最大操作荷载及相应的风荷载、相应的引线张力、自重等
三、地震情况：考虑水平地震作用及相应的风荷载、引线张力、自重等，地震情况下的结构抗力或设计强度均允许提高25%使用，即承载力抗震调整系数采用0.8。
第4.2.7条架构的导线安装荷载，应根据所采用的施工方法及程序确定，并将荷载图及紧线时引线的对地夹角在施工图中表示清楚。导线紧线时引线的对地夹角宜取45°～60°。 第4.2.8条高型及半高型配电装置的平台、走道及天桥的活荷载标准值宜采用1.5kN/㎡，装配式板应取1.5kN集中荷载验算。在计算梁、柱和基础时，活荷载乘折减系数;当荷重面积为10～20㎡时宜取0.7，超过20㎡时宜取0.6。
第三节建筑物
第4.3.1条主控制楼(室)根据规模和需要可布置成平房、两层或三层建筑。主控制室顶棚到楼板面的净高：对控制屏与继电器屏分开成两室布置时宜采用3.4～4.0m;对合在一起布置时宜采用3.8～4.4m。当采用空调设施时，上述高度可适当降低。电缆隔层的板间净高宜采用2.3～2.6m，大梁底对楼板面的净高不应低于2m。底层辅助生产房屋楼板底到地面的净高宜采用3.0～3.4m。
第4.3.2条当控制屏与继电器屏采用分室布置时，两部分的建筑装修、照明、采暖通风等设计均宜采用不同的标准。
第4.3.3条对主控制楼及屋内配电装置楼等设有重要电气设备的建筑，其屋面防水标准宜根据需要适当提高。屋面排水坡度不应小于1/50，并采用有组织排水。
第4.3.4条主控制室及通信室等对防尘有较高要求的房间，地坪应采用不起尘的材料。 第4.3.5条蓄电池室与调酸室的墙面、顶棚、门窗、排风机的外露部分及其他金属结构或零件，均应涂耐酸漆或耐酸涂料。地面、墙裙及支墩宜选用耐酸且易于清洗的面层材料，面层与基层之间应设防酸隔离层。当采用全封闭防酸隔爆式蓄电池并有可靠措施时，地面、墙裙及支墩的防酸材料可适当降低标准。地面应有排水坡度，将酸水集中后作妥善处理。 第4.3.6条变电所内的主要建筑物及多层砖承重的建筑物，在地震设防烈度为6度的地区宜隔层设置圈梁，7度及以上地区宜每层设置圈梁。圈梁应沿外墙、纵墙及横墙设置，沿横墙设置的圈梁的间距不宜大于7m，否则应利用横梁与圈梁拉通。对于现浇的或有配筋现浇层的装配整体式楼面或屋面，允许不设置圈梁，但板与墙体必需有可靠的连结. 第4.3.7条在地震设防烈度为6度及以上的变电所，其主要建筑物及多层砖承重建筑，在下列部位应设置钢筋混凝土构造柱：
一、外墙四角;
二、房屋错层部位的纵横墙交接处;
三、楼梯间纵横墙交接处;
四、层高等于或大于3.6m或墙长大于或等于7m的纵横墙交接处;
五、8度及以上地区的建筑物的所有纵横墙交接处，
六、7度地区的建筑物，纵横墙交接处一隔一设置。
第4.3.8条变电所内的主要砖承重建筑及多层砖承重建筑，其抗震横墙除应满足抗震强度要求外，其间距不应超过附录五的规定。
第4.3.9条多层砖承重建筑的局部尺寸宜符合附录六的规定，但对设有钢筋混凝构造柱的部位，不受该表限制。
第四节构筑物
第4.4.1条结构的计算刚度，对电焊或法兰连结的钢构件可取弹性刚度，对螺栓连结的钢构件可近似采用0.80倍弹性刚度，对钢筋混凝土构件可近似采用0.60～0.80倍弹性刚度，对预应力钢筋混凝土构件可近似采用0.65～0.85倍弹性刚度。长期荷载对钢筋混凝土结构刚度的影响应另外考虑。
第4.4.2条钢结构构件最大长细比应符合表4.4.2的规定。各种架构受压柱的整体长细比，不宜超过150，当杆件受力有较大裕度时，上述长细比允许放宽10%～15%。 第4.4.3条人字柱的受压杆计算长度，可按本规范附录七采用。
第4.4.4条打拉线(条)架构的受压杆件计算长度，可按本规范附录八采用。 钢结构构件最大长细比
表4.4.2
构件名称 受拉杆
容许最大长细比 150 220 250 400 不限
第4.4.5条格构式钢梁或钢柱，其弦杆及腹杆的受压计算长度，可按下列规定采用：
一、弦杆：正面与侧面腹杆不叉开布置时，计算长度取1.0倍节间长度;正面与侧面腹杆叉开布置且弦杆使用角钢时，计算长度取1.2倍节间长度，相应的角钢回转半径取平行轴的值，如弦杆采用钢管则计算长度仍取1.0倍节间长度。
二、腹杆：对单系腹杆计算长度取中心线长度;对交叉布置腹杆，当两腹杆均不开断且交会点用螺栓或电焊连结时，计算长度取交叉分段中较长一段的中心线长度。
第4.4.6条人字柱及打拉线(条)柱，其根开与柱高(基础而到柱的交点)之比分别不宜小于1/7及1/5。
第4.4.7条格构式钢梁梁高与跨度之比，不宜小于1/25，钢筋混凝土梁此比值，不宜小于1/20。 第4.4.8条架构及设备支架柱插入基础杯口的深度不应小于表4.4.8的规定值。根据吊装稳定需要，柱插入杯口深度还应不小于0.05倍柱长，但当施工采取设临时拉线等措施时，可不受限制。
柱插入杯口深度
表4.4.8
柱的类型
架构 支架 钢筋混凝土矩型、工字型断面 水泥杆 钢管 1.25B 1.5D 2.0D 1.0B 1.0D 1.0D
受压弦杆及支座处受压腹杆
一般受压腹杆
辅助杆 受拉杆 预应力注：B及D分别为柱的长边尺寸及柱的直径。
第五节采暖通风
第4.5.1条变电所的采暖通风及空调设计应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》的有关规定。在严寒地区，凡所内有人值班、办公及生活的房间以及工艺、设备需要采暖的房间均应设置采暖设施。在寒冷地区，凡工艺或设备需要，不采暖难以满足生产要求的房间均可设置采暖设施。不属于严寒或寒冷的地区，在主控制室等经常有人值班的房间可根据实际气温情况，采用局部采暖设施。采暖的方式可根据变电所的规模，结合当地经验作技术经济比较后确定，但必需符合工艺及防火要求
第4.5.2条主控制室及通信室的夏季室温不宜超过35℃;继电器室、电力电容器室、蓄电池室及屋内配电装置室的夏季室温不宜超过40℃：油浸变压器室的夏季室温不宜超过45℃;电抗器室的夏季室温不宜超过55℃。
第4.5.3条屋内配电装置室及采用全封闭防酸隔爆式蓄电池的蓄电池室和调酸室，每小时通风换气次数均不应低于6次。蓄电池室的风机，应采用防爆式。
第六节防火
第4.6.1条变电所内建筑物、构筑物的耐火等级，不应低于本规范附录九的要求。
第4.6.2条变电所与所外的建筑物、堆场、储罐之间的防火净距，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定。变电所内部的设备之间、建筑物之间及设备与建筑物、构筑物之间的最小防火净距，应符合本规范附录十的规定。
第4.6.3条变电所应根据容量大小及其重要性，对主变压器等各种带油电气设备及建筑物，配备适当数量的手提式及推车式化学灭火器。对主控制室等设有精密仪器、仪表设备的房间，应在房间内或附近走廊内配置灭火后不会引起污损的灭火器
第4.6.4条屋外油浸变压器之间，当防火净距小于本规范附录十的规定值时，应设置防火隔墙，墙应高出油枕顶，墙长应大于贮油坑两侧各0.5m。屋外油浸变压器与油量在600kg以上的本回路充油电气设备之间的防火净距不应小于5m。 第4.6.5条主变压器等充油电气设备，当单个油箱的油量在1000kg及以上时，应同时设置贮油坑及总事故油池，其容量分别不小于单台设备油量的20%及最大单台设备油量的60%。贮油坑的长宽尺寸宜较设备外廓尺寸每边大1m，总事故油池应有油水分离的功能，其出口应引至安全处所。
第4.6.6条主变压器的油释放装置或防爆管，其出口宜引至贮油坑的排油口处。
第4.6.7条充油电气设备间的总油量在100kg及以上且门外为公共走道或其他建筑物的房间时，应采用非燃烧或难燃烧的实体门。
第4.6.8条电缆从室外进入室内的入口处、电缆竖井的出入口处及主控制室与电缆层之间，应采取防止电缆火灾蔓延的阻燃及分隔措施。
第4.6.9条设在城市市区的无人值班变电所，宜设置火灾检测装置并遥信有关单位。对位于特别重要场所的无人值班变电所，可以装设自动灭火装置。 附录一 地下管线之间的最小水平净距
地下管线之间的最小水平净距(m)
附表1.1
管线名称 压力 水管 自流 水管 热力管 和管沟 压缩 空气管 通信
电缆 电力电缆(直埋 35kV及以下) 事故 排油管
压力水管 自流水管 1.0 1.5～3.0 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5～3.0 — 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0
热力管和管沟 1.5 1.5 — 1.5 2.0 2.0 2.0 压缩空气管 1.0 1.5 1.5 — 1.0 1.0 1.0
通信电缆 1.0 1.0 2.0 1.0 — 0.5 1.0 电力电缆(直埋35kV及以下) 1.0 1.0 2.0 1.0 0.5 — 1.0 事故排油管 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 —
注：①表列净距应自管或防护设施的外缘算起。
②当热力管与直埋电缆间不能保持2m净距时，应采取隔热措施。 ③同沟敷设的管线间距，不应受本表规定限制。
④压力水管与自流水管之间净距取决于压力水管的管径，管径大于200mm应取3m，管径小于200mm，应取1.5m。
⑤电缆之间的净距，还应满足工艺布置的要求。 ⑥如有充分依据，本表数字可酌量减小。
附录二 地下管线相互交叉或与道路交叉的最小垂直净距
地下管线相互交叉与道路交叉的最小垂直净距(m)
附表2.1
管线名称 水管 水管 压力 自流 热力
管 压缩 空气 管 通信 电缆 (直埋) 电缆 (穿管) 通信 电力电缆
(直埋35kV 及以下) 事故
油管 明沟 (沟底) 道路 (路面) 压力水管 0.15 0.15 0.15 0.15 0.5 0.15 0.5 0.25 0.5 0.8 自流水管 0.15 0.15 0.15 0.15 0.5 0.15 0.5 0.15 0.5 0.8 热力管 0.15 0.15 0.1 0.15 0.5 0.25 0.5 0.25 0.5 0.7
压缩空气管 0.15 0.15 0.15 0.1 0.5 0.25 0.5 0.25 0.5 0.7
通信电缆(直埋) 0.5 0.5 0.5 0.5 — — — 0.5 0.5 1.0 通信电缆(穿管) 0.15 0.15 0.25 0.25 — — — 0.25 0.5 1.0 电力电缆(直埋
35kV及以下) 0.5 0.5 0.5 0.5 — — — 0.5 0.5 1.0 事故排油管 0.25 0.15 0.25 0.25 0.5 0.25 0.5 0.25 0.5 1.0 注：①表列净距应自管或防护设施的外缘算起。
②生活给水管与排水管交叉时，生活给水管应敷设在上面。
③管沟与管线间的最小垂直净距按本表规定采用，但穿越道路时的最小垂直净距不限。 ④电缆之间的净距应按工艺布置要求确定。 ⑤如有充分依据，本表数字可酌量减小。
附录三 挠度及裂缝的限值
挠度及裂缝的限值
附表3.1
预应力混凝土结构裂缝
值
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级 各类钢丝热 控制等级及α
冷拉钢筋 处理钢筋
屋
内 屋架及跨度大于9m的大梁 跨度等于或小于9m的大梁 l/400 l/300 0.2 0.2 二级α=0.5 二级α=0.5 二级α=0.3 α=0.3 屋
外 架构横梁 设有隔离开关的横梁 架构单柱
除单柱外的其他架构柱 隔离开关支架柱 其他设备支架柱
独立避雷针(格构式结构) l/100(悬臂) l/300 h/100 h/200 h/300 h/200 h/100 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 二级α=0.3 二级α=0.3 二级α=0.3 二级α=0.3 二级α=0.3 二级α=0.3 二级α=0.3 一级 一级 一级 一级 一级 一级
l/200(跨中), 一级
注：①l及h分别为梁的跨度及柱的高度，架构的h一般不包含避雷针。 ②各类设备支架的挠度，尚应满足设备对支架提出的专门要求。 ③对单根钢管或单根水泥杆独立避雷针，宜根据各地运行经验确定其挠度限值，本规范不作统一规定。
④裂缝的控制等级及混凝土拉应力限度系数α的定义见《混凝土结构设计规范》。附录三 挠度及裂缝的限值
挠度及裂缝的限值
附表3.1
预应力混凝土结构裂缝
控制等级及α值
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级 冷拉钢筋 各类钢丝 热处理钢筋
屋
内 屋架及跨度大于9m的大梁 跨度等于或小于9m的大梁 l/400 l/300 0.2 0.2 二级α=0.5 二级α=0.5 二级α=0.3 α=0.3 屋
外 架构横梁 设有隔离开关的横梁 架构单柱
除单柱外的其他架构柱 隔离开关支架柱 其他设备支架柱
独立避雷针(格构式结构) l/300 h/100 h/200 h/300 h/200 h/100 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 二级α=0.3 二级α=0.3 0.2
l/200(跨中) l/100(悬臂) 二级α=0.3 二级α二级α二级α二级α一级 一级 一级 一级 一级 一级
注：①l及h分别为梁的跨度及柱的高度，架构的h一般不包含避雷针。
②各类设备支架的挠度，尚应满足设备对支架提出的专门要求。 ③对单根钢管或单根水泥杆独立避雷针，宜根据各地运行经验确定其挠度限值，本规范不作统一规定。
④裂缝的控制等级及混凝土拉应力限度系数α的定义见《混凝土结构设计规范》。 附录四 建筑物均布活荷载及有关系数
建筑物均布活荷载及有关系数
附表4.1
项目 活荷载 =0.3 =0.3 =0.3 =0.3 一级
标准值
(kN/㎡) 准永 久值 系数 计算主 梁、柱 及基础
的折减 系数 适应范围 不上人屋面 0.7 0
1.0 用于钢筋混凝土屋面，对瓦屋面可用0.3kN/㎡
上人屋面 1.5 0.4 1.0 ? 主控制室、继电器室
及通讯室的楼面 4.0 0.8 0.7 如电缆层的电缆，系吊在主控制室或继电器室 的楼板上，则应按实际发生的最大荷载考虑
主控制楼电缆层的楼面 3.0 0.8 0.7 ? 电容器室楼面 4.0～9.0 0.8 0.7 ? 屋内
3、
6、10kV配电装
置开关层楼面 4.0～7.0 0.8 0.7 用于每组开关质量≤8kN，否则应按电气提供采用
屋内35kV配电装置开关层楼面 4.0～8.0 0.8 0.7 用于每组开关质量≤12kN，否则应按电气提供采用
屋内110kV配电装置开关层楼面
4.0～8.0 0.8 0.7 用于每组开关质量≤36kN，否则应
按电气提供采用
放置110kV全封闭组合电器楼面 10.0 0.8 0.7 ? 办公室及宿舍楼面 2.0～2.5 0.5 0.85. ? 室外楼梯 2.0 0.5 0.9 ?
室内沟盖板 4.0 0.5 1.0 ?
注：①适用于屋内配电装置采用成套柜或采用空气断路器的情况，对
3、
6、
10、
35、110kV配电装置的开关不布置在楼面上的情况，该楼面的活荷载标准值可采用4.0kN/㎡。 ②屋内配电装置楼面的活荷载，未包括操作荷载。
③上表各楼面荷载也适用于与楼面连通的走道及楼梯，也适用于运输设备必需经过的阳台。 ④准永久值系数仅在计算正常使用极限状态的长期效应组合时使用。
附录五 砖抗震横墙的最大间距
砖抗震横墙的最大间距(m)
附表5.1
楼(屋)盖类别 7度 8度 9度 现浇或有配筋现浇层的装配整式钢 筋混凝土 13 15 11
装配式钢筋混凝土 15 11 7 注：①对屋内配电装置楼，当设有不到顶的间隔墙并在纵墙与间隔墙交接处一一设置到顶的构造柱且每层均设置圈梁时，只要强度满足抗震要求，横墙最大间距可不受上表限制。 ②当主控制楼每层设置圈梁，四角及每榀屋架(或每根大梁)下均设置加强型构造柱且三者连成整体并强度满足抗震要求时，横墙的最大间距可按上表放大30～40。加强型构造柱的配筋由强度计算确定。
③对单层或双层砖承重的建筑，上表数字可参照使用。
附录六 多层砖承重建筑局部尺寸限值
多层砖承重建筑局部尺寸限值(m)
附表6.1
类
别 6～7度 8度 9度 承重窗间墙最小宽度 1.0 1.2 1.5
承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 1.0 1.5 2.0 非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.0 内墙阳角至门窗洞边的最小距离 1.0 1.5 2.0 无锚固女儿墙的最小大高度 0.5 0.5 —
注：①对单层或双层砖承重的建筑，上表数字可参照使用。 ②出入口及穿墙套管上面的女儿墙应有锚固措施。
附录七 人字柱平面内、外压的计算长度
一、人字柱的最大长细比应符合附表7.1的规定。
人定柱最大长细比(μ)
附表7.1
二、人字柱平面内、外压杆的计算长度应按下式计算：
Ho=μH
(附7.1)
式中Ho——人字柱平面内、外压杆的计算长度(m); μ——人字柱的最大长细比; H——人字柱的实际长度，按柱根部到柱上部铰点之间的距离计(m)。
附录八 打拉线(条)柱平面内、外压杆的计算长度
一、打拉线(条)柱的最大长细比应符合附表8.1的规定。 打拉线(条)柱的最大长细比(μ)
附表8.1
注：①上图中画的为双侧打拉线(条)，单侧拉线(条)也适用。 ②表中拉线(条)平面外的¤仅适用于各柱的断面及刚度均相同的情况。
二、打拉线(条)柱平面内、外压杆的计算长度应按本规范附录七中(附7.1)式确定。 附录九 变电所建筑物、构筑物的最低耐火等级
变电所建筑物、构筑物的最低耐火等级
附表9.1
建、构筑物名称 火灾危险性类别 最低耐火等级 主控制室、继电器室(包括蓄电池室) 戊 二级
每台设备油量60kg以上 丙
每台设备油量60kg及以下 丙
油浸变压器室 丙 二级
有可燃介质的电容器室 丙 二级
材料库、工具间(仅贮藏非燃料器材) 戊 二级
丙 戊
用一般电缆 丙
注：主控制室、继电室的戊类应具备防止电缆着火延燃的安全措施。
附录十 建筑物、构筑物及设备的最小防火净距
建筑物、构筑物及设备的最小防火净距(m)
附表10.1
丙、丁、戊 类生产建筑 变压器(油浸)
所内生活建筑
耐火等级 电压等级(kV)
一、二级
一、二级 三级 三级
耐火等级
三级
35 63 110
一、二级 10 12 12 14 10 12 12 14
10 5 10 5
35kV 10 10 5
-
6 10 5- - 8 10 55 15 20 总事故油池 5 5 5 5 5 512 14
- -
15 10 6 20 12 7
7 8
注：①如相邻两建筑物的面对面外墙其较高一边为防火墙时，其防火净距可不限，但两座建筑物侧面门窗之间的最小净距应不小于5m。
②耐火等级为
一、二级建筑物，其面对变压器、可燃介质电容器等电器设备的外墙的材料及厚度符合防火墙的要求且该墙在设备总高加3m及两侧各3m的范围内不设门窗不开孔洞时，则该墙与设备之间的防火净距可不受限制;如在上述范围内虽不开一般门窗但设有防火门时，则该墙与设备之间的防火净距应等于或大于5m。 ③所内生活建筑与油浸变压器之间的最小防火净距，应根据最大单台设的油量及建筑物的耐火等级确定：当油量为5～10t时为15m(对
一、二级)或20m(对三级);当油量大于10t时为20m(对
一、二级)或25m(对三级)。
附录十一 本规范用词说明
一、为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1.表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。 2.表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。
3.表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”或“可”;反面词采用“不宜”。
二、条文中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符合„„的规定”或“应按„„执行”。? 条文说明
第一章总则
第1.0.1条基本设计原则，但删去原规范第1.0.1条的“电能质量合格，，一项，因电能质量指标是指电压与频率。35~110kv电压允许变化范围为额定电压的±5%，它决定于电力系统中的无功功率平衡;频率允许偏差为±0.5c/s,决定于系统中的有功功率平衡。要在变电所内调节是有困难的，因此删去。
第1.O.2条根据国家计委标发(1985)46号文的通知，本规范电压适用范围规定为35～110kV。单台变压器容量系参照原水电部(72)水电电字第125号文，规定为5000kVA及以上。 第1.O.3条根据多年来电力建设方面的经验教训，正确处理近期建设与远期发展的相互关系是必要的，目的是使设计的变电所能获得最大的综合经济效益。并补充了应根据工程的5～10年发展规划进行设计。上述年限是指工程预定投产之日算起的5～10年。并要适当考虑今后变电所在布置上有再扩建的可能性。
第1.0.4条本条强调建设标准应根据国情综合考虑需要与可能，标准既不过低，影响安全运行;又不过高，脱离经济实际。
第1.0.5条本条强调变电所的设计应执行国家节约用地的政策。
第二章所址选择和所区布置 第2.0.1条
一、变电所靠近负荷中心是所址选择的基本要求。有利于提高供电电压质量、减少输电线路投资和电能损耗。
二、执行国家节约用地的政策，尽量减少征地费用及农业损失。
三、本条文中增加了“电缆线路’’的内容，因市区建筑群稠密，架空线路走廊受到限制，变电所采用电缆进，出线的逐渐增多。
四、所址应尽可能地选择在靠近铁路、公路和河流交通线附近，便于主要设备的运输及对变电所的管理。
五、原规范规定“所址应设在污源的上风侧”，但由于不少地方，其两个相反风向的风频往往是接近的，因此，本条文改为“设在受污源影响最小处"。所址选择时，应对风玫瑰图作具体分析，根据本地区的具体情况确定所址。
六、原规范要求35kV变电所所址标高宜在50年一遇高水位之上，原部颁规程要求63kV、110kV变电所宜在百年一遇高水位之上。~500kV电网的出现，63kV、110kV电网在系统中的地位相对降低，本规范将110kV及以下变电所的所址标高均改为50年一遇高水位之上。如50年一遇高水位之上仍难以满足时，可考虑与本地区、工业企业的防洪标准相一致，但所址标高应高于内涝水位;也可采取将主建筑物的地面及主要设备、端子箱和动力箱的基础局部抬高的措施，使发生内涝时不为积水淹浸。
七、运行单位反映，有些郊区或远离城镇的变电所值班人员上下班不方便，生活条件差，因此，所址应尽量靠近邻近城镇或工矿企业现有的或规划的文教、卫生、商业网点等公用设施。此外，选址时应注意水源条件。
八、周围环境对变电所的不良影响主要指：污染，剧烈振动及易燃、易爆的危险场所等对变电所的影响。
变电所对邻近设施的影响主要指：地电位升高、电磁感应、。无线电干扰、噪音等对无线电收发讯台、飞机场、导航台、地面卫星站、通信设施和居民生活区等的影响。 第2.0.2条在满足电气安全、防火、防洪、排水等要求的前提下，做到配电装置和楼层设置、地坪标高等合理布置，使占地面积小、场地利用率高、工程量小、投资省。
第2.0.3条因人的举手高度一般为2.3m以下，2.2m高已能阻止人翻越围墙。城网与企业变电所，可根据具体条件设置实体围墙或与周围环境协调的花墙。有的企业变电所，所在的厂区
已有围墙防护，故可视具体情况设置围墙或围栅。 第2.0.4条根据国标《建筑设计防火规范》的要求，“消防车道的宽度不应小于3.5m”，故改为3.5m。变电所内不需进消防车的道路宽度则可适当减小。主要设备运输道路的宽度(一般指主变压器运输道路)，按主变运输和大修时用平板车或利用汽车吊作业的要求确定。 第2.0.5条本条文系根据过去工程实践经验确定。场地的局部坡度过大，将使场地形成冲沟。道路局部坡度过大，将不利于行车、停车及日常运行。明沟和电缆沟的沟底坡度太小时将引起淤积和排水不畅。
当采用连续的进、出线门型架时，平行子母线方向的场地如有坡度，将造成该连续架构各梁的对地距离不等，并给电气与结构的设计带来困难，故与母线平行方向的场地应尽量平整，需要坡度时，不宜太大。
第2.0.6条为使建筑物不被积水淹浸及避免场地雨水倒灌电缆沟内，故规定了建筑物内外地面标高及屋外电缆沟壁与地面
的向爰。
第2.0.7条各种地下管线之间和地下管线与建筑物、道路之间的最小净距，宜符合规范附录
一、二的规定，如在实际工程中确有困难，经过论证，在满足安全、检修和安装的前提下，个别净距可以酌减。
第2.0.8条所区场地绿化可美化环境，减小变电所的辐射热。绿化的分期、分批进行，主要是为了减少初期投资。
第2.0.9条变电所内排出的污水一般是指带油设备油坑内排出的含油污水及蓄电池室排出的含酸污水。根据不少变电所的经验，含油污水可以通过带有油水分离设施的总事故油池进行处理，含酸污水一般排出量不多，可通过中和或稀释后排放。 第三章电气部分
第一节主变压器
第3.1.2条在函调和对天津、沈阳、北京，武汉等地的实地调查中了解到，变电所装设主变压器的台数一般为一一三台不等，也有装设四台的。其中两台主变压器的占总数的75%以上，其余的以三台为多。
选择两台主变压器具有较大的灵活性和可靠性，变电所接线较简单。对有一，二级负荷的变电所来说，应列为基本型式。但有些单位主张按三台主变压器设计，其理由是：
1.主变压器的单台容量和变电所的总容量都可以减少，降低投资。对工企变电所来说，还可减少电业单位所需的贴费。
2.主变压器可以按变电所的供电负荷，实际增长速度分期逐台安装，使变电所以最经济的方式运行。
3.提高变电所的供电可靠性和灵活性。
但选用两台以上主变压器时，尚应计入增加的断路器、控制保护设备、配电装置和场地扩大、年运行费用等因素。因此变电所的主变压器台数应经技术经济比较，综合考虑确定。
本条由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源系指能满足第3.1.3条容量要求的备用电源。
第3.1.5条原规范第3.0.2条规定：“装有两台及以上主变压器的变电所中，当断开一台时，其余主变压器的容量应能保证用户的一级和二级负荷，但此时J立计入变压器的过负荷能力。”
据调查，变压器实际运行的负荷率(运行负荷与额定容量的比值)在0.5一0.7之间，绝大多数变电所的负荷率在50%左右，变电所的
一、二级负荷约占其全部负荷的30%^v80%。安装两台主变压器的变电所约占变电所总数的75%以上。
当断开一台主变压器时，其余主变压器的容量如按能保证100%的全部负荷进行选择，则主变压器在正常运行时的负荷率可按下式求得：
(n一1)S。= nKS0 式中
S。——单台主变压器容量：
K——主变压器的负荷率;
n一主变压器安装台数。
可见，当n=2时，负荷率K=0.5;n=3时，负荷率K=0.67。
同样，当断开一台主变压器时，其余主变压器的容量如按计入变压器l.3倍的过负荷能力后保证l00%的全部负荷进行选择，则可得：
N=2，K=0.365; n=3，K=0.87。
分析说明，对安装有两台主变压器的变电所，在上述两种情况下，主变压器在正常运行时的负荷率为0.5～0.65 ;安装有三台主变压器时，其负荷率为0.67～0.87。对比实际调查的负荷率，说明大多数变压器的实际容量均大于按原规范要求的容量，基本上接近按断开一台时，其余主变压器能保证100%的全部负荷选择的容量。
因此，许多单位认为原条文的要求过低，随着供电可靠性要求的不断提高，原规范要求应予修订提高。
但是，根据我们的国情，对于大量的中、小型变电所变压器容量的裕度不宜过大，否则将会大量增加基建投资。因为变压器容量的选择是按设计年限末期(一般按近期5年考虑)预测的最大负荷确定，负荷预测很难做到准确，一般均偏大。即使准确，也有很长一段时间处于轻负荷运行状态。由于电业部门对企业变电所收取贴费和按容量计算基本电费，每单位容量贴费可达变压器单位容量价格的8～10倍，增大备用容量，就意味着贴费和基本电费的大大增加和基本建设投资的大量积压，企业难以承受。
综上所述，考虑到本规范的使用覆盖面范围较广，参照原水电部《变电所设计技术规程》第16条的精神，本条对变压器容量的要求予以适当提高。规定在断开一台时，其余主变压器的容量应满足下列两个条件：.
一、不应小于60%的全部负荷;
二、应保证用户的
一、二级负荷。
鉴于目前变压器产品容量是采用R10系列分级的，逐级容量的增大系数为1.259，因此，按保证60%全部负荷计算选择时，实际选定的变压器容量可有约1～1.2倍的增大，其实际容量可达全部负荷的60%～72%。
同时，电力变压器运行规程，对不同冷却方式的变压器，规定了允许的过负荷能力和相应时间，一般考虑变压器的短时过负荷能力为1.3倍.由于1.3>1.259，故本条取消了原规范的“应计入变压器的过负荷能力”的规定，也使变压器的容量约增大一级. 总之，按本条的规定来确定变压器容量，对企业变电所和电力系统的地区变电所都是恰当的。 第3.1.4条因本规范的适用电压已由原35kV提高到110kV，有选用三线圈变压器的可能。本条引用原水电部《变电所设计技术规程》第18条条文。
第3.1.5条由于我国电力不足，缺电严重，电网电压波动较大。变压器的有载调压是改善电压质量、减少电压波动的有效手段。 对电力系统，一般要求110kv及以下变电所至少采用一级有载调压变压器，因此城网变电所采用有载调压变压器的较多。 对企业变电所，有载调压变压器的采用决定于负荷的性质，如化工企业一般用电负荷比较平稳，供电质量能满足要求，很少采用有载调压变压器，但像钢铁厂等负荷波动较大的企业，则采用有载调压变压器。
有载调压变压器在价格上比普通变压器贵30%’40%，其检修工作量也比普通变压器增加1/3。因此，本条规定经计算在电压质量不能满足要求时，应采用有载调压变压器。 第二节电气主接线
第3.2.1条由于本规范的适用电压已由原35k~提高到110kV，参考原《变电所设计技术规程》及实践经验，本条对电气主接线提出了基本要求和设计中应考虑的主要条件。
“便于扩建"是考虑变电所分期建设时，接线能较方便地从初期形式分期过渡到最终接线，使在一次和二次设备装置方面所需的改动最小，减少扩建过程中所造成的停电损失和可能发生的事故。 第3.2.2条、第3.2.3条根据运行经验，取消了原规范“采用熔断器或短路开关"的有关条文。强调当采用桥形、线路变压器组或线路分支接线(即T接)等断路器较少或不用断路器的接线时，应满足运行及继电保护要求。例如，采用线路变压器组接线时，主变压器应有可靠的保护，如不用断路器时，可采取远方跳电源侧断路器的措施l采用线路分支接线时，分支线须包括在线路的继电保护范围之内，且线路分支接线应不使原来的系统继电保护性能显著变坏。 在线路数较多时采用双母线，其特点是便于系统中的功率分配，母线事故后停电范围小恢复供电快，便于对母线及母线设备进行检修试验，对供电影响较小。因此，规定当35～63kV线路为8回及以上、ll0kV线路为6回及以上时，采用双母线接线。多数变电所的实际情况也是如此。
第3.2.4条设置旁路设施的目的是为了减少在断路器检修时对用户供电的影响。如果是双回路供电或负荷可由系统取得备用电源，允许停电检修断路器时，就不必设置旁路设施。 分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器之用，是从节约投资出发。但当检修线路断路器而占用分段断路器或母联断路器时，会使分段单母线变成单母线接线运行，或使双母线也变成单母线运行，降低了可靠性。因此，在线路数较多时，宜设置专用的旁路断路器。
主变压器的35～110kV侧断路器接入旁路母线的问题，不少供电单位认为主变回路中的断路器同样有定期检修和试验的需要，因此最好能接入。有些认为可根据网络的具体条件，如允许在工厂假日负荷轻时停一台变压器或配合变压器本身检修时进行断路器检修就可以不接入。此外，主变压器断路器是否接入旁路母线，尚有继电保护和配电装置布置等因素，故不作硬性规定。
装有SF6断路器时，因断路器检修周期可长达5～10年甚至20年的，所以可以不设旁路设施。
第3.2.5条6～10kV主接线线路12回及以上用双母线，是根据生产单位的运行经验，理由可参阅3.2.3条条文说明。
6～l0kV配电装置设置旁路设施的理由是：
一、出线回路数较多，断路器停电检修的机会就多I
二、多数线路系向用户单独供电，不允许停电;
三、如均为架空出线，雷雨季节跳闸次数多，增加了断路器的检修次数。
如用手车式高压开关柜，在开关柜故障时可以用备用的开关柜迅速置换，停电时问很短，所以不宜再设旁路设施。只在供电可靠性要求特别高，甚至手车置换时也不允许停电的情况下才可考虑旁路。
第3.2.6条变压器分列运行，限流效果显著，是现在广泛果用的限流措施。高阻抗低损耗变压器近年来也逐渐被采用，它呵以简化配电装置结构。在变压器回路中装设电抗器或分裂电抗器用得很少。出线上装电抗器，投资最贵，且需造两层配电装置室，在变电所中应尽量少用，故条文中略去。
第三节所用电源和操作电源
第3.3.1条所用变压器是供给变电所的操作、照明及其他动力用电的电源，应保证可靠供电。因此，变电所宜装设两台容量按全所计算负荷选择的所用变压器，以保证相互切换和轮换检修。若可由所外引入一个可靠的所用低压电源时，也可只设一台所用变压器，以节省投资。 在只有一条电源进线的35kV变电所中，为在主变压器停电后能够取得所用电源，因此，规定此种情况下，所用变压器应接在断路器的电源侧。
第3.3.2条本条是根据变电所直流系统的运行经验，采用单母线或分段单母线接线较为清晰可靠。目前生产的典型直流屏或成套镉镍电池屏有这两种接线的产品，可根据工程需要具体选用。
第3.3.3条重要变电所设有较复杂的继电保护装置，应‘提供不问断供电的直流电源，铅酸蓄电池组或镉镍蓄电池组与硅整流装置组成的电源装置可满足以上要求。蓄电池组的容量是按照事故持续放电容量或最大冲击负荷选择。平时蓄电池组处于浮充电状态，当直流负荷突然增大(断路器合闸或交流电停电)时，蓄电池组放电，以满足直流负荷的需要。由此可见，铅酸蓄电池组或镉镍蓄电池组与硅整流组成的电源装置是一种独立的电源型式，它不受电力网的影响。在变电所内发生任何事故时，甚至在交流电全部停电的情况下，它也能保证直流系统中的用电设备可靠而连续地工作。因而它是一种可靠的电源型式，可作为重要变电所中的直流操作电源。
成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置是镉镍电池或储能电容分闸、硅整流电源合闸的装置，不是一种独立的电源型式。它必须依靠交流电源才能完成合闸操作，可靠性较差。但由于它们有体积小、重量轻、使用维护方便、价格便宜等优点，因而适宜在一般变电所中采用。 第3.3.4条在重要变电所中，全所事故停电时，为满足查找故障和切换电源的需要，应对必要的信号及事故照明提供保{正一定时间的所用电源，此时由蓄电池组供电。在事故放电末期，还应由蓄电池组提供合闸电源，以恢复交流供电。因而蓄电池组的容量应按事故停电期间的放电容量及事故放电末期最大冲击负荷确定。
根据《火力发电厂设计技术规程》第¨。4。4条规定，全厂停电事故时，广用电停电时间为1h。考虑到变电所的事故照明负荷较发电厂小得多，对容量的影响较小，并与发电厂规程相配合，故变电所的事故停电也按1h考虑。
第3.3.5条变电所内宜设置固定的检修电源以方便检修、试验，提高工效。 第四节控制室
第3.4.1条本条对控制室的位置提出了基本要求。控制室是整个变电所的控制中心，是运行值班人员工作的场所，又是全所电缆汇集的中心，因而控制室应位于便于运行维护、操作巡视和使用电缆最短的地方，并应布置在朝阳的房间，以获得良好的采光和适宜的温度。 第3.4.2条控制屏(台)的排列次序与配电间隔的次序尽可能对应。这样可便于值班人员记忆，缩短判别和处理事故时间，减少误操作。
第3.4.3条无人值班变电所的控制室仅需考虑临时性的巡回检查和检修人员的工作需要、故面积可适当减小，建筑处理也可简化。
第五节二次接线
第3.5.1条根据生产单位运行经验，明确提出应在控制室内控制的元件。6～35kV屋内配电装置馈电线路采用就地控制，主要因一般配电装置均采用成套开关柜。
第3.5.2条能重复动作并能延时自动解除或手动解除音响的中央事故信号和预告信号使用效果较好，受到运行人员欢迎，在有人值班的变电所中已得到广泛应用。因此，本规范增加了这方面的规定。
由于预告信号重复出现的机会较多，如寻找接地时间较长，这期间内可能出现其他预告信号。因此，驻所值班的变电所也可装设能重复动作的预告信号。 断路器控制回路的监视信号，采尉灯光监视或音响监视各有优缺点，各变电所的习惯也不同。因此，本规范不作硬性规定。
第3.5.3条隔离开关与断路器、接地刀闸之间，应装设电气闭锁装置，以防止带负荷拉合隔离开关、带接地合闸及误拉合断路器，并增加了防止误A蓬内有电间隔等的联锁要求。 闭锁联锁回路电源与继电保护、控制信号回路的电源分开，主要是为满足安全可靠的要求。 第六节照明
第3.6.1条现行的《工业企业照明设计标准》是经原国家基本建设委员会批准颁发的。它对工业企业电气照明光源、照明方式及照明种类、照度、灯具、照明供电等都有明确要求，因此变电所照明设计也应符合该标准的基本规定。 第3.6.2条参考原《变电所设计技术规程》，按实际情况适、当扩大了应装设事故照明的地点。由于事故照明的方式直接与直流操作电源型式有关，故应配合本规范第3.3.3条的规定选用。例如，装有铅酸蓄电池的变电所，采用交流电源停电后自动切换至蓄电池组的方式或采用工作照明兼作事故照明方式;装有大容量镉镍蓄电池组的变电所，因镉镍蓄电池组允许的短时冲击值较大，使镉镍蓄电池容量的安时数小于铅酸蓄电池，为了减少事故时的照明容量，可采用一部分工作照明兼作事故照明的方式，另一部分则在事故处理需要时，手动投入事故照明的方式;装有小容量镉镍蓄龟池组的变电所，在直流操作电源有余度的情况下，除控制室内装设一盏工作照明兼作事故照明灯以外，其余的可采用在事故处理时临时手动投入事故照明灯的方式;在没有直流事故照明容量的情况下，可装设少量的自动切换应急灯作为事故照明;无人值班的变电所二般不装设事故照明自动投切装置。
第3.6.3条调查表明，照明灯具装于高压带电体上方的情况及过于接近带电体的情况，在工程中时有发生，以致只有在高压停电时才能检修，殊为不便，故本规范条文强调“照明设备的安装位置，应便于维修”。
第3.6.4条根据运行值班人员反映，由于观察屏面所产生的眩光和反射光直接影响运行操作，特作此规定。
第3.6.5条根据工程实践经验，装有铅酸蓄电池的室内，含有氢气成分，在有火花的情况下，容易引起着火、爆炸危险。目前，变电所内虽然采用了防酸隔爆铅酸蓄电池组，但还缺少含氢量的分析研究数据，而且采用防爆灯具投资增加极少，故对于铅酸蓄电池室仍按防爆灯具考虑，且不应装设可能产生火花的电器。
第3.6.6条本条规定引自原《变电所设计技术规程》第54条。一般电缆隧道的高度为1.9m左右，运行人员行走时易触到照明器，故要求电缆隧道内的照明电压不高于安全电压36V。如高于36V，对于容易被人触及的灯具应采取在灯具外设罩、网等防止触电的措施。并敷设灯具外壳用的接地线。
第七节并联电容器装置
第3.7.1条功率因数标准应满足原国家经委1983年颁发的《全国供用电规则强第4.3条的规定：“高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.9以上，其他100kVA及以上电力用户功率因数为0.85以上，农业用电的功率因数为0.8"。 电容器装置宜装设在主变压器的低压侧或主要负荷侧，这样可以获得较好的无功补偿效果，减少变压器及线路损耗，提高经济效益。
当电容器装置容量较大时，为便于调整电压，可以分组配置。但电容器分组容量的大小，应满足投切时系统电压调整允许变动的范围和不发生谐振的要求。
第3.7.2条
一、电容器应与接入电网的运行电压相配合以充分利用容量，因为电容器的无功容量与施加电压的平方和频率成正比(Q0=2πfcU2)，一般系统频率变化很小，所以电容器 端子上若施加的是额定电压，则它输出的亦为额定功率。如果降低电压运行，电容器无功输出将大大减少，影响无功补偿效果。如果过电压运行，将大大增加无功出力造成过负荷，危害亦是很大的。
二、根据国家标准《并联电容器》1l条中规定：“电容器组的绝缘水平应按拟接入的系统的绝缘水平来选择。电容器的绝缘水平如果低于电力系统的绝缘水平，则应采用与该电力系统的绝缘水平相等的外部绝缘将电容器对地绝缘起来”。例如拟设计接入10kV系统的电容器组，应选用10kV绝缘水平的电容器。现国产的 kV电容器就是供10kV系统采用不接地星形接线的电容器组选用的，电容器对地绝缘为1 l kV级。这样可将电容器直接装设在接地的构架上，电容器外壳的连线应与金属构架连接，而构架的接地线还应与变电所主接地网连接。
三，据调查，电容器组的接线方式以采用不接地星形或双星形为主。北京、上海供电局所属变电所一般采用双星形，华东地区曾从故障电流，涌流冲击、过电压水平、单台保护用熔断器性能的要求方面对三角形和不接地星形接线进行了分析比较，认为三角形接线电容器组存在不少问题。北京供电局在三角形接线时，曾多次发生电容器膨胀、爆炸和失火事故，所以认为三角形接线不宜推广。
三角形接线的并联电容器组直接接于电网线电压上，任一台并联电容器内部串联元件发生贯穿性击穿或极间故障时，就形成相间短路，故障电流决定于两相短路时的系统容量，比不接地星形接线的故障电流大得多。因后者发生贯穿性击穿时，工频故障审流仅为并联电容器组额定电流的3倍，且不形成相间短路。
国外对电压等级较高的电力系统使用的电容器组都采用星形接线，只有在电压等级较低的电力系统采用三角形接线。如美国2.4kV及以下电容器组采用三角形，4.6kV及以上采用星形。日本6.6kV及以下采用三角形，1l kV及以上都用星形。
关于三角形接线电容器组的适用范围，比较集中的意见是三角形接线只能用于35kV变电所的10kV母线，相间短路容量≤3或50MVA，容量≤180或300kVAR的电容器组。
第3.7.3条电容器装置的电器和导体的长期允许电流，不应小于1.35倍电容器组额定电流，是根据下面的理由确定的t
一、根据我国国家标准和IEC标准的规定，在过电压和谐波的共同作用下，电容器应能在有效值为1.3Ied(Ied为电容器额定电流)的稳定过电流下运行。
二、日本，英国等国家规定，电容器的最大允许工作电流为其额定电流的1.35倍。
三、国家标准《并联电容器》第6.6条规定：“电容器的实测电容与其额定值之差应不超过额定值的一5%或+l0%”。因此对具有最大电容正偏差的电容器，其电流允许值可达到电容器额定电流的1.43倍。但厂家供应的成批产品，总容量误差达不到+l0%，故不能以l.43倍电容器组额定电流作为选择电器和导体的依据。
四、水电部标准《并联电容器装置设计技术规程》规定为1.35倍。
综合上述理由，并且为了与水电部标准相一致，确定为电容器组电器和导体的选择不小于1.35倍电容器组额定电流。
第3.7.4条为防止由于电容器故障而影响主设备的供电，也为了便于继电保护的配合，因此电容器组应与其他设备的控制，保护回路分开，单独设置。 利用熔断器作电容器的成组保护时，通常继电保护难于配合。成组保护用熔断器的熔丝电流整定值较大，对于单台电容器的故障反应迟钝或不能反应，且成组保护用熔断器熔断时，将使整组电容器退出。因此，为防止故障的扩大且便于检查和隔离电容器组应设置单台电容器的熔断器保护。
第3.7.5条本条规定了装设串联电抗器的原则和串联电抗器的作用。变电所中只装一组电容器组时，一般合闸涌流不大，因此可以不装串联电抗器。但在装有两组或两组以上的电容器组并列运行时，为调整电网运行电压，有分别投切电容器组的操作机会时，电容器组须装设限制涌流的串联电抗器。华北电管局和天津电力局的运行规程上都有此规定，并规定应尽可能将两组电容器布置在母线的两端.这是保证电容器安全运行应采取的措施
在设置补偿电容器时，应考虑限制谐波的问题。当系统的高次谐波含量超过规定时，应优先考虑在谐波源处采取限制措施。若母线上原有的高次谐波含量在《电力系统谐波管理暂行规定》的允许范围以内，而装设电容器装置后，容性阻抗会将原有高次谐波含量放大，使其超过了允许值，这时则应在电容器回路装设串联电抗器，以改变回路阻抗参数，限制谐波过分放大。
当采用串联电抗器后，应注意由此而引起的电容器端电压的升高。
第3.7.6条根据调查，电容器组的布置形式有屋内、屋外和半露天(即屋外式上面加遮阳棚)。上海、南京、天津。北京地区10kV电容器组基本上采用屋内布置，即把电容器放在室内中部，四周有维护通道;从地沟或墙壁的侧面自然通风，风口设在夏季主导风向侧，以加大风量，在屋顶上设风帽(为防止飞鸟进入，加金属网)，若自然通风不能满足要求，则装设机械排风。电容器放在屋内的运行经验认为：比较清洁，套管不易闪络，夏天不受日晒，冬天不遭风雪，因此损坏率较低。
但在东北沈阳地区，电容器一般装在屋外，认为通风散热好，套管受到雨水的自然清洗不易发生污闪;缺点是容易遭受小动物的侵袭，必须有完善的防护网保护，其次是油箱锈蚀要定期刷漆清扫。同在东北地区的吉林和黑龙江，则认为电容器装在屋内，上盖不会积雪，不致引起套管闪络，以装在屋内为多。不过据东北电管局经验，尚未发生过屋外电容器油箱顶盖积雪或太阳暴晒后造成套管损坏事故。总之，布置形式可根据各地运行经验和特点确定。 第八节电缆敷设
第3.8.1条根据实践经验，本条列举了变电所工程中一般常用的几种电缆敷设方式。
第3.8.2条参考原《变电所设计技术规程》及实践经验，本条规定了电缆路径选择的一些基本要求。
损坏及腐蚀是指机械性损坏、振动、化学作用、地下电流、水锈蚀、热影响、蜂蚁鼠危害等。 第3.8.3条一般设计原则。 第九节远动和通信
第3.9.1条变电所的远动装置是实现系统调度自动化的基础，故应根据审定的系统规划要求逐步实施。未实施的变电所，设计时应预留远动装置的位置。 第3.9.2条原《变电所设计技术规程》第86条规定：“无人值班变电所一般由地区调度所或基地变电所进行遥控、遥信、遥测或遥控、遥信，„„"根据调查，由于遥控设备尚不够完善可靠，而且投资较大，故目前仅在对系统安全运行影响较小的设备上采用，例如变电所电容器投切装置。为此，本规范对于遥控装置的采用未作硬性规定，而应根据需要和设备的具体情况确定。
第5²9.4条运行要求。
第5²9²5条通道一般有电力线载波、微波、特高频及有线音频等几种方式。参考原《变电所设计技术规程》，对于
35、1 10 kV电压等级的变电所，由于其信息量不大，目前国内使用的通道多数是电力线载波和有线音频通道，故可根据具体情况比较确定。
第子²9²6条一般地区变电所及无人值班变电所装设调度通信已可满足运行要求。 工业企业穸电所因需与该企业的调度部门和企业内的用电部门联系，故还应装设与该企业内部的通信。
重要变电所，调度通信一般超过一回，已有备用。如无备用或能较方便的装设与当地电话局的通信，也可装设。
第5²9²了条当变电所内一旦发生全所停电事故时，正需要利用通信、远动装置处理事故，若通信，远动装置失去电源，将延误事故的处理而且会导致事故扩大，故要求设置可靠的备用电源²通信、远动设备的消耗功率都不大，备用电源取得的方式，宜根据变电所的具体情况考虑。例如可采用从所内蓄电池组抽头取得直流及逆变取得交流的方式，也可采用另设镉镍电池组作备用等方法。
与本规范3.3.4条协调统一，变电所所用电停电时间按l h考虑，故规定通信、远动装置的事故备用电源的容量也按1 h校验。
第四章土建部分
第4.1.1条、第4.1.5条根据《建筑结构设计统一标准》的规定，我国的建筑结构应按极限状态设计原则进行设计，据此本规
范制定了有关极限设计的条文。在采用极限设计方法时，本规范按照《建筑结构设计统一标准》所规定的总的原则，再根据变电所的实际情况确定了结构重要性系数及与荷载和荷载组合有关的各种系数;至于结构的设计强度或材料的设计能力，则应遵照《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》以及有关的其他现行国家规范的有关规定采用。
按《建筑结构设计统一标准》规定，建筑物、构筑物的安全等级分一级、二级、三级，一般的建筑物、构筑物多数采用二级，35～110KV变电所的建筑物、构筑物也属二级范畴。 附录三所规定的挠度限值，其出发点是为了保护所设计的结构具备必要的刚度以满足工艺及外观要求。其中隔离开关支架中于操作时一般对结构的刚度要求较高，故相应的挠度限值的规定也较严格，对这一类结构，如工艺提出比附录三更严格的要求，
“第4.1.4条本条规定的基础抗拔与抗倾覆的平均安全水平基本上接近传统的设计方法，但由于本规范将荷载分成长期和短期两种情况并取用不同的稳定系数，故基础设计将比传统方法更为合理。 第二节荷载
第4.2。1条荷载的分类系根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》所规定的原则确定。其中(稀有)风荷载或(稀有)冰荷载是根据送变电专业以往的工程实践经验提出的，即对某些地区的某些重要工程，只考虑常规的风或冰荷载尚感不够，而需要对历史上曾经出现过的最严重的风(或冰)荷载进行验算。由于这种荷载出现的机率极为稀少，故作为偶然荷载来处理。 第4.2.2条、第4.2.5条荷载的各项系数系根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》的有关条文精神并结合变电所载荷实际情况经分析后确定。采用这些系数后其平均安全水平与传统方法接近，但由于分类分档比较细，考虑的因素也较全面，因此其结果将比传统方法更加合理。对荷载分项系数有几点情况需作说明如下：
1.在大风情况下，作用在架构及导线上的风荷载的标准乘γq=1.4，导线及架构自重的标准值乘γq=1.2，导线张力的标准值乘γq =1.25，据此得到全部设计载荷。当验算基础上拔或倾覆时，导线自重、架构自重、基础自重及土重的γq应改用0.1，其余系数均不变。覆冰情况及其他荷裁情况也按上述大风情况相同的原则处理。
2.安装情况下导线的紧线张力的荷载分项系数γq用1.4，这是考虑到用机械牵引时可能发生的动力和超载情况以及导线自重的超载和弧垂的误差等多项因数。
3.电气的导线计算，一般也可按传统方法进行，此时导线风力的荷载分项系数1.
4、导线自重的荷载分项系数1.2及导线的张力荷载分项系数1.25(或1.4)均可由土建专业在收到电气资料后再乘。
第4。2。4条房屋建筑的楼面活荷载按理应根据设备在施工、安装及运行过程中产生的实际荷载来确定，本规范为了设计方便对不同的房间规定了活荷载的标准值，这是对设备及及其它荷载作了分析归纳后得到的。但由于设备的种类很多，且经常发生变化，故使用者应结合实际设备情况作分析后使用，如发现实际的设备荷载超出规范附录四的规定值时则应取较大的荷载进行设计。
第4.2.5条架构设计的运行、安装及检修三种荷载情况的规定系多年来在这方面的经验总结;地震作用系按现行国家标准《建筑抗震设计规范》有关条文的精神制订。
第4.2.6条设备支架的荷载及荷载组合以往从未有过明确规定，现根据工程设计的实际情况规定了大风、操作及地震作用的设计荷载作为承载能力极限状态的校验条件，并推荐了大风及操作两种情况的标准荷载作为正常使用极限状态的校验条件。
第4.2。了条根据分析，导线的安装情况有可能控制架构梁部分构件的强度，以往个别工程曾因设计荷载与施工实际不一致而造成梁发生弯曲的情况，为此本条文规定在施工图中应表出导线安装荷载。导线紧线时引线的对地夹角45o～60 o及紧线滑轮悬挂在梁的上弦节点的做法是比较普遍采用的较为合理的施工方法，在设计者尚未明确本工程的实际施工方法之前，可以作为一般性的安装情况荷载条件对结构强度进行核算。
第4.2.8条本条文是在总结以往工程设计实际经验的基础上提出的。
第三节建筑物
第4.3.1条主控制楼的各层层高，系根据各地区实践分析后确定的，其中，对110kV主控制楼的电缆层，不少设计单位将电缆层的多余空间辟作值班休息室或作其他用途，故层高一般取
2.3～2.6 m，这样虽然多用0.2～0.4 m砖墙材料，电缆也增长0.2～0.4 m，但所增加的费用仍低于这些辟出房间的造价。此外电缆层较高，有利于设备的搬运、安装及运行，同时也有利于建筑物的立面处理。
第4.3.2条对“0kV变电所的主控制室采用控制屏与继电器屏分室布置的方式可降低层高，节约投资，有利于值班人员注意力的集中，有利于冬季的局部采暖，故已逐步为各设计及运行部门所接受。对于这类布置，两部分房间的建筑与结构、天棚与内墙的装修，照明的设计，均宜采用不同的标准以节约投资。
第4.3.3条据了解，以往变电所屋面渗水比较普遍，屋内设有重要电气设备的房问的渗水可能会影响电气安全，另据估计，加强屋面防水所增加的投资仅为房屋投资的l%～2%。据此，本规范规定，对设有重要电气设备的建筑物应适当提高屋面防水标准。
提高屋面防水标准的途径通常有两条：一条是采用档次较高的可靠的新型防水卷材或涂料，这类防水材料的防水及力!学。性能、耐受高温及低温的能力均明显优于传统的油毡，其寿命也比较长;另一条是采用双层防水屋面，即柔性防水层加刚性防水层(柔性防水层做在下而或刚性防水层做在下面即可),或者在一般防水层上面外加一层架空预制板。以上这些措施均有可能提高屋面防水的能力，降低屋面渗漏率。
第4.3.4条主控制室、通讯室等对防尘有较高要求的所间，国内一般采用经久耐用的水磨石地坪，已能满足运行要求。
第4.3.5条由于全封闭防酸隔爆式蓄电池的出现，蓄电池室的酸气及氢气情况有所改善，因此有的单位提出要求设计考虑虑降低防酸防爆的标准，事实上已有少数变电站的蓄电池室不装通风机，或者用普通瓷砖或防酸塑料板来代替防酸瓷砖。但到目前为止，由于缺乏这方面长期的运行经验及系统的分析研究，故在条文中基本上只能仍维持传统的防酸防爆标准，但在语气方面带有一定的灵活性，以便于那些有切实可靠措施的单位在这方面进一步摸索经验。 第4.3.6条～第4.3.9条这四条均属建筑抗震方面的内容，都是根据现行国家标准《建筑抗震设计规范))所规定的原则,结合变电所建筑的具体情况制订的。
其中对主控制楼及配电装置楼的抗震横墙的最大间距，在参考西北电力设计院编制的《火力发电厂及变电所主控制楼(室)及配电室震害调查报告》及《主控制楼、配电装置楼模型房屋振动台试验研究报告》两份资料后，经分析认为，在考虑各层均设置圈梁且在纵墙的关键部位设置构造柱(或加强型构造柱)的前提下，即使将横墙的间距放宽也不会导致纵墙的首先破坏，放宽的尺度可以由强度计算或根据实际经验来确定。在作抗震分析时，配电装置楼的纵墙、间隔墙与构造柱可以考虑其联合作用，纵墙在地震作用下平面外的稳定及强度将依靠这种联合作用得到保证。主控制楼上层纵墙的平面外的稳定及强度，可以依靠加强的构造柱与纵墙的联合作用得到保证。以上所述是规范附录五的注①及注②的主要依据。 第四节构筑物
第4.4.1条用螺栓连结的钢结构及钢筋混凝土结构的刚度精确计算比较复杂，且其结果与实际也不一定符合。本条文从工程实用出发对此作了比较简单的规定，可以应用于超静定结构分析及结构的振动分析，当对计算精度要求不高时，也可用于结构挠度的分析。
第4.4.2条本条系根据线路及变电所结构多年来的设计及运行经验制订，其中有关钢结构构件的最大长细比参考了《架空送电线路设计技术规程》。 第4.4.5条、第4.4.4条系参考《火力发电厂土建结构设计技术规定》的有关条文作适当简化后得出。
第4.4.5条格构式钢结构弦杆与腹杆的受压计算长度，系根据线路铁塔方面的设计经验确定。
第4.4.6条、第4.4.7条架构梁的高度与跨度之比及柱的根开与柱高之比均系经验数据。根据理论，只要强度与挠度符合要求，这些比值允许超过，特别对受力很小，强度裕度较大的梁及
柱更是如此，但另一方面，考虑到外形的协调及人的安全感，此值不宜超过太多. 第4.4.8条架构及支架插入基础杯口的最小深度系按不同断面、不同材料及不同受力情况，并根据多年来工程的运行经验及部分试验资料作出不同的规定。 第五节采暖通风
第4.5.1条根据《采暖通风与空气调节设计规范》的规定，采暖地区分成严寒地区与寒冷地区两类，对这两类地区，本规范根据变电所的实际情况分别规定了不同的采暖范围。对采暖方式，由于各地的经验、习惯及需要采暖的天数等均不相同，故难以作出统一规定，一般来说，在严寒地区采用小型热水锅炉居多，在寒冷地区各种方式均有，应根据当地经验作全面的技术经济分析后确定。据反映不属于严寒或寒冷的部分地区，冬季在控制室值班很冷，特别是下半夜值班人寒冷难熬直接影响正常工作。因此不少变电所自行采用局部采暖设拖，例如在控制屏前设装配式临时小室，小室内用电炉或其他采暖设备采暖，最近在华东区这种临时小室又发展成永久性的值班小室，并由设计单位进行设计，满足了采暖与值班工作两方面的要求。我们认为，局部采暖比较经济实用，在符合防火安全的前提下，根据需要，可以在不属于严寒或寒冷的地区推广使用。
第4.5.2条本条参考了《变电所设计技术规程》第131条内容，对该规程中难以达到的某些规定，如房间的冬季作业温度等作了删节。此外，对室内夏季温度的规定作以下说明：
1.夏季室温可采用排风温度值，进风温度可采用夏季通风室外计算温度，即每年最热月14点的月平均温度的历年平均值。
2.保持夏季室温不超过规定限值的主要措施是依靠通风及房屋的隔热。
3.补充了变压器室的夏季室温不宜超过45℃的规定。按照变压器标准，最高设计环境温度为40℃。如变压器室内温度达到45℃时，已经要考虑减负荷，否则将影响变压器的使用寿命。当正常运行时的最高环境温度为45℃时，要使变压器使用寿命不受损失，变压器的负荷率应减少到96%;当最高环境温度为50℃时，变压器的负荷率应减少到91.9%。由于35，、，110kV变电所内变压器的负荷率一般不会达到100%，故室内温度定为45℃一般不会影响变压器的使用寿命;如超过45℃，则应根据变压器的负荷率、日负荷曲线、年等值环境温度等进行较详细的寿命计算。
第4.5.;条鉴于目前工程中普遍采用全封闭防酸隔爆式蓄电池，故蓄电池室的通风换气次数决定由原规定的15次改为6次。根据新老两种蓄电池所排出的酸气量的比较，以及部分新蓄电池不装风机也在正常运行的事实均可说明，修改后的6次换气次数是安全的。 第六节防火
第4.6.1条本条内容与《建筑设计防火规范》一致，并结合变电所情况具体化。
第4.6.2条本条内容与《建筑设计防火规范》一致，并符合过去数十年的运行经验。 第4.6.5条～第4.6.8条这些条文体现了本规范对防火总体设计的考虑，大致可归纳为下列几点：
1.变电所的火灾绝大部分系由电气设备特别是带油设备所引起，这类火灾用水扑救作用不大，故本规范推荐采用干粉、1211等对油类火灾灭火效能较高的推车式或手提式化学灭火器。这类灭火器允许存放的时间较长，需要经常检查及维护的工作也较少，初期投资也较水消防省，且使用比较灵活方便，不需要专业消防队伍，对初起火灾有可能在专业消防队来到之前扑灭。
2.对设有重要仪器仪表的房间，一旦着火，不宜采用泡沫或二氧化碳灭火器，也不宜采用水消防，因为这类设施用后都可能将未着火的仪器设备污损或破坏。本规范所推荐的灭火后不会引起污损的气体灭火器主要是指卤代烷灭火器，其中1211价格比较便宜。
3.电缆的火灾事故率是比较高的，但因电缆分布较广，如到处采用固定的灭火设施太不经济，也不现实。为了防止电缆火灾到处蔓延波及主建筑及各种设备，尽量缩小事故范围并相应缩短修复时间，本规范所推荐的主要措施是分隔及阻燃，例如用防火胶泥等防火材料堵塞主控制室电缆入口处的全部空隙，实践证明可以防止电缆将火灾引进主建筑物。阻燃措施的目的也是为了分隔，例如主控制室与电缆夹层之间的电缆，在楼板上下各1 m范围内涂上防火涂料，即可起到阻燃分隔作用，当然如与防火胶泥填嵌孔洞一起使用，估计效果会更好。较长的电缆沟或电缆隧道，也可采用类似的分段分隔阻燃措施。
4.对油浸式变压器的消防对策。本规范时这类变压器的初起火灾的基本对策是，争取用化学灭火器扑灭或抑制;对由内部故障引起的严重火灾，则依靠防火距离(或防火隔墙)、事故排油设施及化学灭火器柬有效地防止火灾的扩大蔓延。
根据调查分析，前一时期用油盘着火模拟变压器火灾及所作的水雾灭火试验，与真实的由变压器内故障弓l起的高温高压严重火灾有本质上的差异，后者的巨大热能及高温所引起的复燃是前
者很难模拟的，而这一点恰恰是历次变压器严重火灾即使在消防设施较为优越的条件下仍然难以在短时间内将火扑灭的主要原因。情况表明，目前国内各种灭火设施对变压器严重火灾所能起的作用是相当有限的，还没有一次在短时间内降温灭火的成功经验。
35～110kV变电所量大面广，据有关部门统计，下一个五年计划投产的变电所在3000座以上，如本规范要求变电所普遍装设变压器水雾灭火系统，将导致下个五年计划增加基建投资3亿多元，而如采用化学灭火器仅增加0..3亿元。此外，据运行部门反映，装设在户外的水雾灭火系统，其管路，阀门、喷头、水池的防腐蚀、防冻、防尘、防杂物及每年1—2次的系统喷雾试验等都是运行中难以对付的现实问题。
第4.6。9条本条是针对设在城市的无人值班变电所所作的规定。
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