【正文】 某110KV變電站設計論文畢業(yè)設計任務書題　目某110kv變電站設計學生姓名高會娟學號20083206班級08013專業(yè)電氣工程及其自動化承擔指導任務單位電氣與電子工程學院導師姓名韓兵欣導師職稱教授一、主要內容：110kv變電站設計，主要包括變電站的選址、變電站主要部分的電氣設計。二、基本要求： ；；；；，會分析其基本刀閘操作過程。三、主要指標：根據變電站設計國家標準及各種工程規(guī)范進行設計。四、應收集的資料：變電站在電力網的地位；變電站的供電電源；變電站供應地區(qū)的負荷情況；變電站所在地區(qū)的天氣情況及地質條件。五、課題進度計劃：1~2周：查找資料，熟悉所做的課題，完成畢業(yè)設計任務書及開題報告。3~7周：完成變電站一次部分的設計。8~12周：完成變電站避雷及接地系統(tǒng)部分的設計。13~16周：繪制圖紙，并撰寫畢業(yè)設計說明書。教研室主任簽字時　間 　　 年　 月 日畢業(yè)設計開題報告題　目某110kv變電站設計學生姓名高會娟學號20083206班級08013專業(yè)電氣工程及其自動化一、 研究背景 經濟發(fā)展，電力先行。電力是國民經濟各個部門發(fā)展的主要動力，電力工業(yè)成為國民經濟中的主要行業(yè)，完成為全國提供優(yōu)質可靠的電能的任務。經濟的發(fā)展表現在用電負荷的不斷增長上，隨著經濟發(fā)展，我國電網不斷延伸，電網結構不斷完善，電網規(guī)模不斷擴大。而電網的互聯及完成向用戶供電主要是通過變電站完成的。變電站是對電壓進行變換以及對電能集中和分配的場所。變電站的主要電氣設備為變壓器，為了對變壓器進行保護增設了各種開關電器。變電站設計就是要根據相關規(guī)程規(guī)范和國標要求并考慮負荷及其未來發(fā)展規(guī)劃，選擇各種電氣設備并對其進行布置，做出平面圖、斷面圖，使變電所的施工、運行、檢修能夠順利進行。二、變電站發(fā)展現狀隨著經濟的發(fā)展，人們對電能質量要求越來越高。提供安全、可靠、優(yōu)質、經濟的電能成為全世界電力人不斷追求的目標。由于計算機技術的不斷發(fā)展，目前電力變電站正在向數字變電站、智能變電站發(fā)展，利用現代傳感技術和先進通信技術，通過變電站數據全息共享，實現變電站繼電保護、故障錄波、測量、控制、計量和監(jiān)視等功能。并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策、協同互動等高級功能。隨著經濟技術的進一步發(fā)展，必將會出現可靠性、技術性、經濟性更優(yōu)的電力技術為社會提供更優(yōu)質的電能。三、研究方法為了滿足電力負荷的增長，根據具體電網條件可能采取兩種措施：一是增加變電所數量，并按變電所分布情況確定網絡結構，用網絡優(yōu)化法對各種方案進行技術經濟比較，選取最優(yōu)方案。二是不改變原有高壓電網結構，而擴大原有變電所和配電線即所謂的增容方式。本地區(qū)南部電網薄弱，為堅強、完善本地區(qū)電網結構，并考慮未來經濟發(fā)展規(guī)劃，本地區(qū)采取新建變電所的方案為南部地區(qū)供電。四、應收集的資料當地地理情況，包括溫度、濕度、降水、日照、地勢、空氣污染程度等以確定電氣設備的型式。當地負荷情況、包括負荷類型、負荷分布、負荷用電歷史等，以確定變電站的地址及容量。當地電網情況，電源情況、電網連接情況等以確定變電站接入系統(tǒng)的方式，考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該地區(qū)面積12439平方公里。現有220kv變電站9座，110kv變電站39座，變電總容量383萬千伏安。近幾年在政府招商引資，集中精力利用本地區(qū)優(yōu)勢發(fā)展特色經濟的帶領下，南部原先荒蕪的地區(qū)被利用了起來，新建了太陽能、電動汽車等新型儲能電池生產基地、生物技術醫(yī)藥及醫(yī)療器械制造、礦山工程裝備制造等企業(yè)，逐步形成南部經濟開發(fā)區(qū)，帶動了當地經濟的發(fā)展。當地經濟的發(fā)展使當地的用電負荷迅速增長，而現有變壓器容量已遠遠不能滿足當地經濟的發(fā)展，為滿足當地的用電需求，要求供電公司解決當地供電問題。 首先，查找了本地區(qū)的電網地理接線圖，如下：五、解決方案? 根據當地的電網結構及電源情況，擬在本地建設110kv變電站為南部地區(qū)供電。 ? 調查當地的負荷情況并考慮510年的發(fā)展規(guī)劃，本變電站選擇50MVA變壓器兩臺。 ? 110kv電源進線從220kv變電站取得，110kv側采用內橋接線，戶外配電裝置。10kv側采用單母線分段接線，戶內配電裝置，10kv側出線6回。 ? 其電氣主接線概況如下： ? 其中110kv側采用內橋接線，其特點是連接斷路器接在線路斷路器的內側，線路的投切比較方便。當線路發(fā)生故障時，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運行，但當變壓器發(fā)生故障時，與該臺變壓器相連的兩臺斷路器都斷開，從而影響了其他未發(fā)生故障線路的運行。但變壓器故障較少，一般不經常切換，因此內橋接線在變電所中應用較多。 ? 10kv側采用單母線分段接線，當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器將故障切除，保證正常母線不間斷的供電，保證了供電的可靠性。指導教師簽字時 間 　　 年　 月 日摘 要在配電系統(tǒng)規(guī)劃中,變電站的增容方式是解決負荷增長常采用的方法，它有助于利用現有電氣設備完成供電任務，節(jié)省電力投資，縮短建設周期。但是由于受到電網結構、變壓器容量等因素的限制，增容方式并不適用于所有的網絡。本文提出了新建變電站解決負荷增長需求的方法。經過對當地實地情況的調查并考慮電力系統(tǒng)建設的要求，進行了變電站的選址、負荷預測及變電站接入系統(tǒng)方式和電氣主接線的分析和討論；建立了電力系統(tǒng)的數學模型進行了短路電流計算，并據此選擇了變電站的一次設備；最后，繪制出了電氣主接線圖并列出了電氣設備清單，為進一步進行施工圖設計打好了基礎。為保證電力系統(tǒng)安全運行，減少不必要的損失，需對變電站的防雷及接地進行設計。本變電站采用架構式避雷針進行直擊雷防護，用避雷器進行過電壓侵入波的防護。為滿足工作安全和防雷保護的接地要求，變電站采用敷設接地網的形式進行接地設計，站內需要接地的電氣設備均通過金屬接地線與變電站的接地網連接，實現接地保護。關鍵詞：負荷增長 變電站 電氣主接線 一次設備 AbstractDistribution system planning is essential to assure that the growing demand for electricity can be satisfied by increasing the capacity of the substations which can both reduce the capital investment of the electric power system and shorten the construction periods. But this method does not always fit for all sorts of networks under the constrations of network configuration and the capacity of the transformer. In this paper, a new method is proposed to meet the growing electricity demand, familiarly known as constructing a new substation.The location of the substation and the forecast of the load magnitude and the way the substation connected to the power system are discussed in this paper under the consideration of the requirements of the power system and the conditions of the local areas. A mathematic modal is established which are the accordance of the short circuit calculation and the selection of the electric power devices. Finally, a figure showed the connections between the devices in the substation and a list of the devices are given, so that the next stage of the substation design can go on smoothly. The subatation uses frame type lightning arrester to avoid the lightning strike and the lightning arrester to avoid overvotage intruded waves. In order to ensure the saftey and satisfy the grounding requirments of the lightning protection, the substation lays the grounding grid to make the grounding device needed grounding, use a metal wire to be connected to the grounding grid.Key words: growing load demand a new substation connections of the devices the electric power devices8 石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 第1章 緒論 課題研究的目的意義電能是國民經濟發(fā)展的動力主要來源,也是人們日常生活不可或缺的能源,工業(yè)生產中機器的旋轉是由電能驅動的電動機帶動的,農業(yè)生產中灌溉是由電能帶動水泵來實現的,醫(yī)療器械的很大部分是由電能驅動的,日常生活中的照明,電視娛樂,甚至飲食起居都與電能息息相關,可以說如果沒有電,社會將無法正常運轉.電能是由一次能源轉化而來的,由發(fā)電機、升壓變電站、輸電線路、降壓變電站、用電設備構成的電力系統(tǒng)完成了將電能傳輸到用戶的任務，再在用戶處通過用電設備將電能轉換成機械能、熱能、光能等其它形式的能量。由于受到電源結構及經濟發(fā)展情況的限制，還考慮到交通運輸的瓶頸，我國主要采用在資源豐富地區(qū)集中發(fā)電，然后遠距離輸送到用電地區(qū)的輸電形式來滿足經濟發(fā)展對電能的需要。由于受到絕緣水平和制造工藝的限制，發(fā)電機端發(fā)出的電壓僅為2030k v，由s=ui可知當傳輸功率一定時，電壓越低，電流越大，傳輸過程中的電能損耗就越大，這樣到遠距離的輸電線路末端，電壓將可能不能滿足用戶的要求，因此，為了降低電能損耗，提高末端電壓，必須將電壓升高，再進行電力傳輸。因此，在發(fā)電機發(fā)出電后，須經升壓變電站將電壓升高，再進行遠距離傳輸。由于高壓操作維護較困難，且考慮到用戶安全，到達用電地區(qū)后再經降壓變電站將電壓降低到供用戶使用的電壓，因此，變電站在電能的傳輸過程中具有不可替代的作用。變電站的設計是電網規(guī)劃的重要內容。變電站的位置、變電站與系統(tǒng)的連接方式、變電站的容量、變電站的主接線形式等因素將影響電網結構及電網建設經濟性乃至影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。因此變電站設計需綜合考慮各方面的因素，慎重進行。 國內外研究現狀 變電站規(guī)劃設計研究現狀變電站的規(guī)劃設計主要包括變電站個數及容量的確定、變電站之間的連接方式及供電范圍的確定等以建立優(yōu)化的網絡結構。隨著計算機技術的發(fā)展相繼出現了基于各種計算機算法的規(guī)劃方法，例如基于啟發(fā)式算法的電網規(guī)劃、蟻群算法在電網規(guī)劃中的應用等等，這些方法的出現使電網規(guī)劃更加省時、有效。 變電站一次及二次設備的發(fā)展 變電站一次設備的發(fā)展由電力系統(tǒng)傳輸來的電能經隔離開關、斷路器、然后經過變壓器進行電壓變換，將電能傳輸到匯流母線再進行電能的分配。這些對電能進行傳輸和變換的設備稱為電力系統(tǒng)的一次設備。一次設備的主要特點是高電壓，它的發(fā)展主要表現在絕緣水平和滅弧能力的提高，以提高電力系統(tǒng)的運行水平；以及在故障情況下切斷故障的能力，以提高電能質量。以斷路器為例，先后出現了磁吹斷路器、空氣斷路器、油斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器。絕緣技術及斷流技術的發(fā)展使變壓器的容量也得以不斷擴大，從而促進了大規(guī)模電力系統(tǒng)的形成。 變電站二次的發(fā)展電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，除了一次設備外，還需要對一次設備進行保護、監(jiān)視、測量控制等的裝置設備，以確保供電質量，減少停電帶來的損失。這些對一次設備進行保護、監(jiān)視、測量、控制的設備稱為變電站的二次設備，由二次設備組成的系統(tǒng)稱為繼電保護系統(tǒng)。傳統(tǒng)的變電站繼電保護系統(tǒng)由互感器的二次側通過控制電纜連接到控制室內，再引接到相應控制屏的繼電器上，工作人員通過對控制屏的操作實現對開關設備的控制。目前，隨著計算機技術的發(fā)展，變電站的二次系統(tǒng)正在向數字化、智能化發(fā)展。一次設備的信息通過互感器的二次側經過模擬量輸入通道(由電壓變換器、濾波器、采樣保持器、A/D轉換器、多路轉換開關組成)傳到控制室內的計算機上，通過計算機對一次設備的狀態(tài)進行監(jiān)視、測量、控制，并且能通過計算機進行實現系統(tǒng)間的通信，使運行人員能夠掌握整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，使整個電力系統(tǒng)能經濟運行。智能變電站通過加裝智能元件，從而使一次與二次，變電站與變電站之間的通信更加智能化，是電力系統(tǒng)的運行的可控性進一步加強。 電力系統(tǒng)發(fā)展階段的