【正文】 供電，歐洲又陸續(xù)建成一些發(fā)電廠。1885年他又建成自瓦利爾到巴黎的輸電線，距離為56km，這次將始端電壓提高到6000v，線路損失降低到總能量的55%，因?yàn)椴捎玫氖侵绷麟娎^續(xù)提高電壓是很困難的，現(xiàn)在看來這個(gè)輸電效率是太低了，但是能夠遠(yuǎn)距離傳輸電能在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是一個(gè)突破了。1880年在俄國《電》雜志中拉契諾夫提出：當(dāng)輸電距離加長(zhǎng)或傳輸?shù)碾娔茉黾訒r(shí)必須升高電壓。1874年俄國的皮羅茨基進(jìn)行了直流輸電的實(shí)驗(yàn)，并申請(qǐng)了專利。 發(fā)電廠的建設(shè)與電力傳輸美國在1879年在舊金山建成實(shí)驗(yàn)電廠向用戶出售電能，主要是供用戶照明使用，英國霍爾本電廠、俄國彼得堡電廠先后建成。1891年，德國勞芬電廠建設(shè)世界上第一臺(tái)三相交流發(fā)電機(jī)，使電力既用于照明又用于電力拖動(dòng)，開創(chuàng)了大功率遠(yuǎn)距離輸電的歷史。與世界有電的歷史幾乎同步，1879年，中國上海公共租界點(diǎn)亮了第一盞電燈，隨后1882年在上海創(chuàng)辦了中國第一家公用電業(yè)公司——上海電氣公司。這無疑為工業(yè)的迅速發(fā)展創(chuàng)造了條件，加速了電氣化時(shí)代的到來。烏薩根利用交流電的優(yōu)點(diǎn)，利用感應(yīng)線圈改變了供電電壓，并于1882年在莫斯科全俄展覽會(huì)上展出了升壓變壓器及降壓變壓器。并于同一年由法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)。定律中提出割切磁力線的概念，清楚的說明了不論移動(dòng)磁鐵或是移動(dòng)線圈或是通斷另一個(gè)線圈中的電流，只要磁力線與線圈有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而造成割切磁力線，就能看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第在前人的基礎(chǔ)上經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)由電磁作用能產(chǎn)生不間斷的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，為電動(dòng)機(jī)的發(fā)展開辟了道路。 電力系統(tǒng)發(fā)展階段的研究 電力工業(yè)的形成人類對(duì)電的認(rèn)識(shí)是從自然界中的雷電開始的，從摩擦起電到富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，人們認(rèn)識(shí)到它們來自電荷、定義導(dǎo)體與絕緣體、發(fā)現(xiàn)同性相斥異性相吸、發(fā)明萊頓瓶、避雷針的提出等重要的發(fā)明相繼出現(xiàn)，人們?cè)陔姷氖澜缋锊粩嗵剿?。一次設(shè)備的信息通過互感器的二次側(cè)經(jīng)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(zhuǎn)換器、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)組成)傳到控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)上，通過計(jì)算機(jī)對(duì)一次設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制，并且能通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的通信，使運(yùn)行人員能夠掌握整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，使整個(gè)電力系統(tǒng)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)由互感器的二次側(cè)通過控制電纜連接到控制室內(nèi)，再引接到相應(yīng)控制屏的繼電器上，工作人員通過對(duì)控制屏的操作實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)設(shè)備的控制。 變電站二次的發(fā)展電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，除了一次設(shè)備外，還需要對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)視、測(cè)量控制等的裝置設(shè)備，以確保供電質(zhì)量，減少停電帶來的損失。以斷路器為例，先后出現(xiàn)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。這些對(duì)電能進(jìn)行傳輸和變換的設(shè)備稱為電力系統(tǒng)的一次設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展相繼出現(xiàn)了基于各種計(jì)算機(jī)算法的規(guī)劃方法，例如基于啟發(fā)式算法的電網(wǎng)規(guī)劃、蟻群算法在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用等等，這些方法的出現(xiàn)使電網(wǎng)規(guī)劃更加省時(shí)、有效。因此變電站設(shè)計(jì)需綜合考慮各方面的因素，慎重進(jìn)行。變電站的設(shè)計(jì)是電網(wǎng)規(guī)劃的重要內(nèi)容。因此，在發(fā)電機(jī)發(fā)出電后，須經(jīng)升壓變電站將電壓升高，再進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。由于受到電源結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的限制，還考慮到交通運(yùn)輸?shù)钠款i，我國主要采用在資源豐富地區(qū)集中發(fā)電，然后遠(yuǎn)距離輸送到用電地區(qū)的輸電形式來滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電能的需要。為滿足工作安全和防雷保護(hù)的接地要求，變電站采用敷設(shè)接地網(wǎng)的形式進(jìn)行接地設(shè)計(jì)，站內(nèi)需要接地的電氣設(shè)備均通過金屬接地線與變電站的接地網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)。為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，減少不必要的損失，需對(duì)變電站的防雷及接地進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文提出了新建變電站解決負(fù)荷增長(zhǎng)需求的方法。指導(dǎo)教師簽字時(shí) 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(fù)荷增長(zhǎng)常采用的方法，它有助于利用現(xiàn)有電氣設(shè)備完成供電任務(wù)，節(jié)省電力投資，縮短建設(shè)周期。但變壓器故障較少，一般不經(jīng)常切換，因此內(nèi)橋接線在變電所中應(yīng)用較多。 ? 其電氣主接線概況如下： ? 其中110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，其特點(diǎn)是連接斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)，線路的投切比較方便。 ? 110kv電源進(jìn)線從220kv變電站取得，110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，戶外配電裝置。 首先，查找了本地區(qū)的電網(wǎng)地理接線圖，如下：五、解決方案? 根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)及電源情況，擬在本地建設(shè)110kv變電站為南部地區(qū)供電。近幾年在政府招商引資，集中精力利用本地區(qū)優(yōu)勢(shì)發(fā)展特色經(jīng)濟(jì)的帶領(lǐng)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(dòng)汽車等新型儲(chǔ)能電池生產(chǎn)基地、生物技術(shù)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(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，帶動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。該地區(qū)面積12439平方公里。當(dāng)?shù)刎?fù)荷情況、包括負(fù)荷類型、負(fù)荷分布、負(fù)荷用電歷史等，以確定變電站的地址及容量。本地區(qū)南部電網(wǎng)薄弱，為堅(jiān)強(qiáng)、完善本地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并考慮未來經(jīng)濟(jì)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。三、研究方法為了滿足電力負(fù)荷的增長(zhǎng)，根據(jù)具體電網(wǎng)條件可能采取兩種措施：一是增加變電所數(shù)量，并按變電所分布情況確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化法對(duì)各種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選取最優(yōu)方案。并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的電能成為全世界電力人不斷追求的目標(biāo)。變電站設(shè)計(jì)就是要根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范和國標(biāo)要求并考慮負(fù)荷及其未來發(fā)展規(guī)劃，選擇各種電氣設(shè)備并對(duì)其進(jìn)行布置，做出平面圖、斷面圖，使變電所的施工、運(yùn)行、檢修能夠順利進(jìn)行。變電站是對(duì)電壓進(jìn)行變換以及對(duì)電能集中和分配的場(chǎng)所。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展表現(xiàn)在用電負(fù)荷的不斷增長(zhǎng)上，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國電網(wǎng)不斷延伸，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷完善，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。教研室主任簽字時(shí)　間 　　 年　 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題　目某110kv變電站設(shè)計(jì)學(xué)生姓名高會(huì)娟學(xué)號(hào)20083206班級(jí)08013專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化一、 研究背景 經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力先行。8~12周：完成變電站避雷及接地系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)。五、課題進(jìn)度計(jì)劃：1~2周：查找資料，熟悉所做的課題，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書及開題報(bào)告。三、主要指標(biāo)：根據(jù)變電站設(shè)計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)及各種工程規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。某110KV變電站設(shè)計(jì)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題　目某110kv變電站設(shè)計(jì)學(xué)生姓名高會(huì)娟學(xué)號(hào)20083206班級(jí)08013專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位電氣與電子工程學(xué)院導(dǎo)師姓名韓兵欣導(dǎo)師職稱教授一、主要內(nèi)容：110kv變電站設(shè)計(jì)，主要包括變電站的選址、變電站主要部分的電氣設(shè)計(jì)。二、基本要求： ；；；；，會(huì)分析其基本刀閘操作過程。四、應(yīng)收集的資料：變電站在電力網(wǎng)的地位；變電站的供電電源；變電站供應(yīng)地區(qū)的負(fù)荷情況；變電站所在地區(qū)的天氣情況及地質(zhì)條件。3~7周：完成變電站一次部分的設(shè)計(jì)。13~16周：繪制圖紙，并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。電力是國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ娏I(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)中的主要行業(yè)，完成為全國提供優(yōu)質(zhì)可靠的電能的任務(wù)。而電網(wǎng)的互聯(lián)及完成向用戶供電主要是通過變電站完成的。變電站的主要電氣設(shè)備為變壓器，為了對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)增設(shè)了各種開關(guān)電器。二、變電站發(fā)展現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電能質(zhì)量要求越來越高。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前電力變電站正在向數(shù)字變電站、智能變電站發(fā)展，利用現(xiàn)代傳感技術(shù)和先進(jìn)通信技術(shù)，通過變電站數(shù)據(jù)全息共享，實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)、故障錄波、測(cè)量、控制、計(jì)量和監(jiān)視等功能。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，必將會(huì)出現(xiàn)可靠性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)的電力技術(shù)為社會(huì)提供更優(yōu)質(zhì)的電能。二是不改變?cè)懈邏弘娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)，而擴(kuò)大原有變電所和配電線即所謂的增容方式。四、應(yīng)收集的資料當(dāng)?shù)氐乩砬闆r，包括溫度、濕度、降水、日照、地勢(shì)、空氣污染程度等以確定電氣設(shè)備的型式。當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況，電源情況、電網(wǎng)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?，F(xiàn)有220kv變電站9座，110kv變電站39座，變電總?cè)萘?83萬千伏安。當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展使當(dāng)?shù)氐挠秒娯?fù)荷迅速增長(zhǎng)，而現(xiàn)有變壓器容量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，為滿足當(dāng)?shù)氐挠秒娦枨?，要求供電公司解決當(dāng)?shù)毓╇妴栴}。 ? 調(diào)查當(dāng)?shù)氐呢?fù)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(tái)。10kv側(cè)采用單母線分段接線，戶內(nèi)配電裝置，10kv側(cè)出線6回。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運(yùn)行，但當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開，從而影響了其他未發(fā)生故障線路的運(yùn)行。 ? 10kv側(cè)采用單母線分段接線，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，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。但是由于受到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變壓器容量等因素的限制，增容方式并不適用于所有的網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)地情況的調(diào)查并考慮電力系統(tǒng)建設(shè)的要求，進(jìn)行了變電站的選址、負(fù)荷預(yù)測(cè)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(shù)學(xué)模型進(jìn)行了短路電流計(jì)算，并據(jù)此選擇了變電站的一次設(shè)備；最后，繪制出了電氣主接線圖并列出了電氣設(shè)備清單，為進(jìn)一步進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)打好了基礎(chǔ)。本變電站采用架構(gòu)式避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)，用避雷器進(jìn)行過電壓侵入波的防護(hù)。關(guān)鍵詞：負(fù)荷增長(zhǎng) 變電站 電氣主接線 一次設(shè)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1章 緒論 課題研究的目的意義電能是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力主要來源,也是人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡哪茉?工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)器的旋轉(zhuǎn)是由電能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中灌溉是由電能帶動(dòng)水泵來實(shí)現(xiàn)的,醫(yī)療器械的很大部分是由電能驅(qū)動(dòng)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(guān),可以說如果沒有電,社會(huì)將無法正常運(yùn)轉(zhuǎn).電能是由一次能源轉(zhuǎn)化而來的,由發(fā)電機(jī)、升壓變電站、輸電線路