變電站電氣一次部分開題報(bào)告

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書課題名稱 花垣220kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 系 、 專 業(yè) 電氣工程系、電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 職 稱 一、課題的來源、目的意義（包括應(yīng)用前景）、國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平1 課題來源現(xiàn)在社會(huì)大家的生活都離不開電，城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長，保持電能的正常供應(yīng)是一件迫在眉睫。考慮到目前花垣縣供電現(xiàn)狀及將來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展格局，擬在花垣新建一座220kV變電所。新建的花垣220kV變電站主要供電花垣縣并未保靖、永順、龍山4縣水電外送提供接入點(diǎn)。本課題便是對(duì)花垣220kV變電所一次部分的初步設(shè)計(jì)。2 目的意義（包括應(yīng)用前景）掌握變電站電氣一次初設(shè)的一般程序，綜合運(yùn)

2、用所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)，解決實(shí)際工程所涉及的主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇等問題。學(xué)習(xí)查閱電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)和各種參考資料，為從事電氣工程方面的工作打下基礎(chǔ)。220kV變電所在國家的供電網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)著重要的角色。220kV變電所的建設(shè)對(duì)地區(qū)供電有著很深的影響，它的網(wǎng)絡(luò)的建成將解決地區(qū)的用電負(fù)荷缺乏問題，極大的改善和提高地區(qū)的供電可靠性。所以對(duì)220kV變電所電氣一次部分的研究有著深遠(yuǎn)的意義。3 國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平20世紀(jì)末到21世紀(jì)初，由于半導(dǎo)體芯片技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，變電站自動(dòng)化技術(shù)也已從早期、中期發(fā)展到當(dāng)前的變電站自動(dòng)化技術(shù)階段。目前國際上關(guān)于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和通訊網(wǎng)

3、絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)還沒有正式公布，國內(nèi)也沒有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的出臺(tái)遠(yuǎn)落后于技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇、通訊傳輸協(xié)議的采用方面存在很大的爭議，在繼電保護(hù)和變電站自動(dòng)化的關(guān)系及變電站自動(dòng)化的概念上還存在分歧。市場(chǎng)競(jìng)爭日益激烈，不同廠家的設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)（軟硬件方面）差異甚大，各地方電力公司的要求也不盡相同，導(dǎo)致目前國內(nèi)變電站自動(dòng)化技術(shù)千差萬別。改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，電力系統(tǒng)也獲得了前所未有的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，各級(jí)調(diào)度中心需要獲得更多的信息以準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行狀況。同時(shí)，為了提高電力系統(tǒng)的可控性，要求更多地采用遠(yuǎn)方集中監(jiān)視和控制，并逐步

4、采用無人值班管理模式。顯然傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。 我國對(duì)變電站的技術(shù)研究的其中一個(gè)主要方面是在220kV及以下中低壓變電站中采用綜合自動(dòng)化技術(shù)，全面提高變電站的技術(shù)水平和運(yùn)行管理水平，而且技術(shù)不斷得到完善和成熟?？傮w來說，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，其優(yōu)越性主要有：提高了供電質(zhì)量、變電站的安全可靠運(yùn)行水平，降低造價(jià)，減少了投資，促進(jìn)了無人值班變電站管理模式的實(shí)行。下面介紹一下我國的一次設(shè)備的主要的接線方式及其優(yōu)缺點(diǎn)。我們常用的接線有單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線、雙母線帶旁路母線接線。單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母線既可

5、保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個(gè)電源獲得電能。各出線回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。單母接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡單、操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好、并且母線便于向兩端延伸、擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)：可靠性差、母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長期停電。調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。單母分段接線單母線用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩

6、回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。在可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站610KV接線中。雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。每一個(gè)電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線接線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實(shí)現(xiàn)。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的610KV配電裝置；3560

7、KV出線數(shù)超過8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；110220KV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。雙母線帶旁路母線的接線雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。二、課題研究的主要內(nèi)容、研究方法或工程技術(shù)方案和準(zhǔn)備采取的措施1、研究的主要內(nèi)容 對(duì)原始資料分析，選擇主變臺(tái)數(shù)和容量 主接線方案的擬定與選擇 電氣一次設(shè)備選擇 短路電流計(jì)算 防雷保護(hù)和接地裝置設(shè)計(jì) 電氣主接線圖紙、平面布置圖、出線斷面圖2、工程技術(shù)方案及應(yīng)對(duì)措施通過網(wǎng)絡(luò)資料、書籍的

8、查閱，結(jié)合所學(xué)專業(yè)課程以及專業(yè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)、研究成果，掌握變電所電氣一次部分的設(shè)計(jì)過程和方法，并歸納、總結(jié)出自己的研究方案。在學(xué)習(xí)已建220 kV變電所設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)花垣實(shí)際情況，設(shè)計(jì)該變電所。(1)對(duì)花垣地區(qū)的所址情況、供電范圍、建設(shè)規(guī)模等原始資料進(jìn)行分析。根據(jù)負(fù)荷的要求選擇主變?nèi)萘亢托吞?hào)。包括主變壓器型號(hào)的選擇，冷卻方式，有無勵(lì)磁，有載還是無載調(diào)壓方式。(2) 變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)絡(luò)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡單靈活、操作方便、便于擴(kuò)建和節(jié)約投資等要求。 (3)根據(jù)主接線方案的確定選擇電氣一次設(shè)備的型號(hào)。(4)短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)

9、備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖及本所電氣主接線圖，制定短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖，擬訂必要的短路計(jì)算點(diǎn)，用實(shí)用計(jì)算法或上機(jī)計(jì)算出選擇電氣設(shè)備所需的各組短路電流。并將計(jì)算值列表備用。所必須的知識(shí)點(diǎn)包括：a短路電流的計(jì)算方法；b設(shè)計(jì)中通常以三相短路作為電氣設(shè)備的選擇方法；c根據(jù)短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的具體情況，可按同一變比法或按個(gè)別變化法計(jì)算短路電流。(5)根據(jù)避雷器配置原則裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器。根據(jù)220kV側(cè)避雷器選擇要求選擇避雷器型式與額定電壓。(6)通過AutoCAD軟件設(shè)計(jì)電氣主接線圖紙、平面布置圖、出線斷面圖。(7)作出具體時(shí)間計(jì)劃表，嚴(yán)格按照計(jì)劃完成進(jìn)度，在時(shí)間上確保設(shè)計(jì)任務(wù)完成。三

10、、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件:1、現(xiàn)有基礎(chǔ)(1)通過大學(xué)基本課程的學(xué)習(xí)以及數(shù)次的課程設(shè)計(jì)，本人已經(jīng)積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ)，對(duì)本課題所涉及的相關(guān)學(xué)科有了一定的了解，具有理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。(2)可以在學(xué)院圖書館查閱本課題相關(guān)的書籍、期刊等。(3)通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)，可以在中國期刊網(wǎng)、萬方網(wǎng)、維普網(wǎng)、超星數(shù)字圖書館等查詢有關(guān)資料及電子圖書等。2、具備的條件 已經(jīng)學(xué)習(xí)了電機(jī)學(xué)、電路、自動(dòng)控制原理、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力專業(yè)英語等專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，為完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了比較完備的理論基礎(chǔ)。已經(jīng)掌握CAD繪圖軟件，有一定的計(jì)算水平，以及參加完成了電工

11、電子實(shí)習(xí)、電廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。3、參考文獻(xiàn)1 羅云霞、李燕電力系統(tǒng)基礎(chǔ)黃河水利出版社，20092 盧文鵬、吳佩熊發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備中國電力出版社，20053 谷水清、李鳳榮電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中國電力出版社，20054 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分M，中國電力出版社，19985 上海超高壓輸變電公司常用中高壓斷路器及其運(yùn)用中國電力出版社，20046 黃益莊變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)M中國電力出版社，20017 丁德劭怎樣對(duì)新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)電氣一次接線圖M中國水利水電出版社，20018 宋繼成110500KV變電所一次接線中國電力出版社，19969 弋東方

12、電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分M中國電力出版社，200210 孟祥萍電力系統(tǒng)分析M高等教育出版社，200411 劉吉來黃瑞梅.高電壓技術(shù)M中國水利水電出版社，200412 陳慶紅變電運(yùn)行M中國電力出版社，200513 水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分M中國電力出版社，198914劉學(xué)軍繼電保護(hù)原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)中國電力出版社，200615李佑光電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及新技術(shù)科學(xué)出版社，2003 16陳躍電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè)中國水利水電出版社.200817丁毓山、雷振山中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)第一版中國電力出版社，2000 18張玉衍、王永滋變電所選擇與

13、布線M  第一版水利力出版社，198619宋繼成220500kV變電所電氣接線設(shè)計(jì)M  中國電力出版社，2004 20周武仲、胡靜中低壓配電設(shè)備選型與使用200例M  第一版中國電力出 版社，200621 李光琦電力系統(tǒng)暫態(tài)分析M  第二版，中國電力出版社2007 22 弋東方等電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）M水利電力出版社，199423 卓樂友等電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣二次部分）M水利電力出版社，1992 24 范錫普等發(fā)電廠電氣部分M

14、中國電力出版社，199525 張保會(huì)、尹項(xiàng)根電力繼電保護(hù)原理M 北京:中國電力出版社，200526 丁敏山、雷振山中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)M中國水利水電出版社，200027 牟道槐、李玉盛、馬良玉發(fā)電廠變電站電氣部分M重慶大學(xué)出版社，200328 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（SDJ279）M水利電力出版社，199929 高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（SDJ279）M水利電力出版社， 199930 電氣測(cè)量儀表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（SDJ279）M水利電力出版社，199931 何首賢、葛延友、姜秀玲供配電技術(shù)M中國水利水電出版社，200532

15、 劉學(xué)軍電力繼電保護(hù)原理M中國水利電力出版社，200433 王錫凡電力工程基礎(chǔ)M西安交通大學(xué)出版社，199834 韓笑電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 繼電保護(hù)分冊(cè)M中國水利水電出版社，200335 解廣潤電力系統(tǒng)過電壓水利電力出版社，198536 劉介才工廠供電簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社， 199837 焦留成供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)中國計(jì)劃出版社， 199938 戈以草電工技能手冊(cè)上海交通大學(xué)出版社，200139 張仁豫高電壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)清華大學(xué)出版社，199240 劉炳堯高電壓絕緣基礎(chǔ)湖南大學(xué)出版社，1986四、總的工作

16、任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果 1 總的工作任務(wù)（1） 電氣主接線設(shè)計(jì)和方案選擇（2） 主變臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的選擇（3） 確定變電所接線、所用變壓器的參數(shù)和容量（4） 短路電流計(jì)算（5） 確定各電壓等級(jí)配電裝置（6） 選擇各電壓的各主要電氣設(shè)備（7） 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)2 進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)時(shí)間為2013年11月30日2013年5月30日1.2013年11月30日2013年12月20日：搜索相關(guān)資料并閱讀準(zhǔn)備文獻(xiàn)綜述；2.2013年12月20日2014年01月10日：結(jié)合資料分析課題寫好開題報(bào)告；3.2014年01月13日2014年01月20日：閱讀數(shù)篇與專業(yè)有關(guān)的外語文獻(xiàn)；4.2014年01月20日2014年03月07日：完成譯文、文獻(xiàn)綜述、調(diào)研報(bào)告；5.2014年03月10日2014年03月21日：確定電氣主接線、主變臺(tái)數(shù)、和型號(hào)；6.2014年03月21日2014年03月31日：短路電流計(jì)算；7.2014年03月31日2014年04月14日：電氣設(shè)備的配置及防雷保護(hù)設(shè)計(jì)；8.2014年04月14日2014年04月30日：電氣主接線圖紙及出線斷面圖；9.2014年05月05日2014年05月16日：將論文送指導(dǎo)老師審閱和修改；10.2014年05月16日2014年05月23日：現(xiàn)場(chǎng)考評(píng)；11.2014年05月23日2014