在电力系统中，除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而且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分之几甚至百分之几秒，实践证明到目前为止，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。
随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
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2 电力系统及变电所总体分析
2.1 电力系统分析
110kV长征变电所将位于市区，向市区工业、生活等用户供电，属于新建变电所。
它由系统S1、S2向它供电，S1容量1700MVA，S2容量250MVA，S1、S2直接向它供电。
110kV区域降压变电站是电网建设和电网改造中非常重要技术环节，所以做好110kV变电站的设计是我国电网建设的重要环节。在目前的电网建设中，尤其是在110kV变电所的建设中，土地、资金等资源浪费现象严重，存在重复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰和噪声等环保问题、电能质量差等问题已成为影响高压输变电工程建设成本和运行质量的重要因素。这已经违背了我国的可持续发展战略。所以110kV变电所需要采用节约资源的设计方案，要克服通信干扰和噪声、既要保证电能质量和用电安全等问题，同时还要满足以后电网改造简单、资源再利用率高的要求。
110kV变电所的设计或改造需要既能保证安全可靠性和灵活性，又能保证保护环境、节约资源、易于实现自动化设计方案。在这种要求下，110kV变电所电气主接线简单清晰、接地和保护安全高效、建筑结构布置紧凑、电磁辐射污染最小已是大势所趋。因而，110kV变电站应从电力系统整体出发,力求电气主接线简化,配置与电网结构相应的保护系统，采用紧凑布置、节约资源、安全环保的设计方案。
2.2 变电所总体分析
本变电所电压等级：110/10kV；
线路回数：110kV近期2回，远景发展2回；
10kV近期12回， 远景发展6回。
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图2.1 电力系统接线简图
附注：(1) 图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；
(2) 最小运行方式下：S1=1700MVA，XS1=0.61；S2=250MVA，XS2=0.73。
表2.1 负荷资料表（10kV负荷的同时率Kt取0.85）
电压 等级 负荷名称 市系线 市甲线 备用1 备用2 棉纺厂1 棉纺厂2 印染厂1 印染厂2 毛纺厂 针织厂 柴油机厂1 柴油机厂2 橡胶厂 市区1 市区2 食品厂 备用1 备用2 备用3 备用4 备用5 备用6 最大负荷 (MW) 近期 远景 10 2 2 2 2 2 1 3 3 1 2 2 1 12 3 3 3 3 3 2 4 4 2 3 3 2 2 2 2 2 2 2 穿越功率(MW) 近期 远景 10 18 10 18 负荷组成（%） 一级 20 20 30 30 20 20 25 25 30 20 20 15 二级 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 30 0.75 0.75 0.78 0.78 0.75 0.75 0.8 0.8 0.72 0.8 0.8 0.8 功率 因数 Tmax (h) 5500 5500 5000 5000 5000 4500 4000 4000 4500 2500 2500 4000 线长(km) 10 10 3.5 3.5 4.5 4.5 2.5 1.5 3 3 3 2 2 1.5 110kV 10kV
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地形、地质、水文、气象条件：
所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区。
年最高气温+40?C，年最低气温-20?C，年平均温度+15?C，最热月平均最高温+32?C。最大覆冰厚度 b=10mm。最大风速25m/s,，属于我国第六标准气象区。
全线为黄土层地带，地耐力2.4 kg/cm2，天然容重γ=2g/cm3。内摩擦角
0??23，土壤电阻率100 ??cm, 地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。土壤热阻
系数pt=120?C?cm/wm。土温20?C。
图2.2所址条件
2.3 负荷分析与计算
2.3.1 负荷大小和重要性
一级负荷：必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级符合不间断供电；
二级负荷：一般要有两个独立的电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证全部或大部分二级负荷不间断供电；
三级负荷：对三级负荷一般只需要一个电源供电。
2.3.2 负荷计算的目的
计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电气和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和
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导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小，又将使电器和导线电缆在运行过程中过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷的重要性。
2.3.3 负荷计算
10kV侧负荷
该电压级向市区工业、生活及乡镇工业与农业用户供电，为生产及生活用电。其中，一二重要级负荷占50%左右。计算该电压及时同时系数取0.85。
n近期负荷：Smaxj?Kt(?i?1Pimaxcos?i)(1??%)
2/?0.75?2/0.78?2/0.7?852 /（5 =0.8?2/0?.75 ?3/0.8?3/0.8?1/0.72?2/0.8?2/0.8?1/0.8)?(1?5%) ?26.418MV
n远期负荷：Smaxy?Kt(?i?1Pimaxcos?i)(1??%)
3/?0.753?/0.78?3/0.7?853 / ?0.85?(3/0.?75 4/0.8?4/0.8?2/0.72?3/0.8?3/0.8?2/0.8?2/0.72? 2/0.72?2/0.72?2/0.72?2/0.72?2/0.72)?(1?5%) ?57.33MV AI类负荷和II类负荷：
.7?5 S??S???3?0.6/0?75?2 0.6/0.?72?3 0.7/0.?30.6?/?0.75433?0?.7/0.7?8?3 0?.65?/0.84? 0?0.6/?0.?750.6?/0?.80?.6?/0.8 2 ?28.26MV A - 6 -
