变电站开题报告

毕业设计（论文）

题 目 某地区变电所电气部分设计

部分设计

专 业 电气工程与自动化 班 级 学 生 指导教师

二〇一二 年

一、 毕业设计(论文)课题来源、类型

本毕业设计课题来源：“某地区变电所电气部分设计” 本毕业设计课题类型：应用开发 二、 选题的目的及意义

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。

我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次 变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。现阶段：全面做好“十二五”发展规划，加快电网重点工程建设，进一步加强企业经营管理，推进“三 集五大”体系建设，加大科技创新和管理创新力度，继续加强“三个建设” 。电力布局由注重就地平衡向全国乃至更大范围优化统筹转变，电力结构由过度依赖煤电向提高非化 石能源发电比重转变，推进集约化发展和标准化建设，充分发挥国家电网在电力市场化、能源清洁化、经济低 碳化、生活方式现代化中的基础性作用；实现供配电输送无缝隙，无错误 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变 电站，根据当地电力系统发展规划，拟在某区域新建一座变电站，本题课题联系实际。本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它可以复习巩固了专业课程的有关内容，拓 宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的

运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择等。

三、研究动态、见解

变电站综合自动化系统是在计算机和阔络展通信技术基础上发起来的，在我国近年发展迅速，产品的更新换代及定型也越来越快。从这几年应用和实践看，变电站综合自动化给变电站设计安装、调试和运行、维护、管理等方面都带来了一系列自动化技术的变革。目前国内还没有出台变电站综合自动化系统的详细要求和制造标准，国内市场上变电站综合自动化产品的类型及系统结构也各不相同，因此，选择一种理想的自动化系统，合理组态是程设计和应用的重点。满足现场实际和工程需要的技术要求，分析了变电站综合自动化所具备的功能以及发展过程和方向，在对市场和产品充分调研下，进行合理选型和组态。

变电所电气部分设计的研究主要内容是结合相关的设计手册，借助资料

和国家有关规程，主要完成该变电站的一次、二次部分设计，参考国内外最新的设计方法、研究成果和新的电气设备，对降压变电所的站址、电气主接线方案及主变电器的选择，电气设备的选择（包括断路器，隔离开关，熔断器等），配电装备的选择以及防雷保护的设计。主变压器、各侧电压等级的电气主接线和相关一次、二次设备、避雷装置、继电保护装置进行选择。同时，完成变电所平面布置初步设计图和相关设计图。

四、文献综述（国内外研究情况及其发展）。

我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在己有许多电厂

变电所实现了集中控制和采用计算机监控.电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的

发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。以上的改变促使我国变电所的技术和管理的提高。目前国内外110kV以上变电站及相当一部分35kV变电站都不同规模地拥有远动及自动化系统，未来趋势是向计算机化，网络化.智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。变电所自动化系统，不仅功能上满足了配电自动化的要求，而且集微机监控，数据采集和微机保护于一体，将调度自动化、继电保护、变电管理和通信等综合为一体，做到硬件软件资源共享。实现了配电网自动化系统和城网变电所的遥控、通侧、通信、遥调的要求，并实现了变电所的无人值班运行.同时简化了变电所二次部分的硬件配置.减轻了施工安装和运行维护的工作量.降低了变的总造价和运行费用。

随着科学技术的不断进步，断路器交流操作枝术的成熟，保护和监控系统安全可靠性的提高和对室外环境的适应范围扩大，小型化无人值班110kv变电所必然向“三无”(即无人值班、无房屋建筑、无电缆沟道) 方向发展。

当今世界各方面因素正冲击着全球电力行业，在国外变电所技术有十分

剧烈的竞争，而世界范围内的变电所都采用了新技术；其次，不同的环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任，使电力自动化设备尤其是高压大功率变电站的市场开发空间大大拓展。另外110kV以上变电所的最终用户对变电站的自动控制、节能、环保意识越来越强烈，迫使其上游捉供者尤其是系统集成商更加重视地区性电能分配技术方面的需要，所以110kV以上变电所在世界上飞速的发展，从而要求我国变电技术上也要加入世界先进的变电技术行业（内容摘自中国电力新闻网）。

五、 本课题主要研究内容 原始资料

（1） 待建变电站是该地区农网改造的重要部分，预计使用3台变压器，初期一次性投产两台变压器，预留一台变压器的发展空间。

（2） 电压等级，变电站的电压等级分别为110kV，35kV，10kV。110kV：2回；35kV：5回（其中一回备用）；10kV：12回（其中四回备用）

1、分析原始资料，根据要求拟出各级电压母线的接线方式、选择变压器型式及接线方式，通过技术经济比较选择主接线最优方案；

2、根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流，并列表表示出短路电流的计算结果；

3、对主要电气设备进行选择，包括导体、断路器、隔离开关、熔断器、互感器、母线、开关柜等等；

4、计算所用电负荷，选择所用变压器型式、台数及容量，设计所用电接线；

其他设计方面，包括主变压器的保护配置、变电站的接地、防雷保护等； 5、编制设计说明书、设计计算书、变电站主接线图纸1张（A2图纸）和继电保护配置图1张。 六、应对方案以及措施

查阅资料，结合电力系统方向所学专业课程以及他人的设计、研究成果，

掌握变电所设计的过程和方法，并归纳、创新出自己的研究方案。根据各地不问情况，在借鉴已建110kV变电所设计经验的基础上，对110kV变电所变压器的选择、电气主接线、电气设备的平面布置。

（1） 主变容量和型号的选择是根据负荷发展的要求。包括主变压器型号的选择，冷却方式，有无励磁，有载还是无载调压方式。

（2） 电气主接线的设计确定主接线的形式对变电站电气设备的选择、配电装

置的布置、供电可靠性、运行灵活性、检修是否方便以及经济性等都起着决定性作用。变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。供电可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力，我们可以进行定量评价。灵活性的基本要求是满足调度时灵活性的要求，满足检修时灵活性的要求以及满足扩违时灵活性的要求，大的电力工程往往要分期建设。

（3） 短路电流的计算及电气设备的选择根据电力系统接线图及本所电气主接线图，制定短路计算等值网络图，拟订必要的短路计算点，用实用计算法或上机计算出选择电气设备所需要的各组短路电流。并将计算值列表备用。所必须的知识点包括：a、短路电流的计算方法；b、设计中通常以三相短路作为电气设备的选择方法；c根据短路计算网络的具体情况，可按同一变比法或按个别变化法计算短路电流。各回路最大持续工作电流

根据公式 式中

Smax=3

UIegmax

Smax ---- 所统计各电压侧负荷容量 ---- 各电压等级额定电压 ---- 最大持续工作电流

UIegmax

（4） 正确的选择设备是使电气主接线和配电装置安全经济运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全，可靠的前提下，并注意节约投资，选择合适的电气设备。

（5） 对可能发生的故障，参考分析对主变压器以及重要电气设备进行保护设

计。

六、参考文献：

（1） 《电气工程专业毕业设计指南 电力系统分册》中国水利电力出版社 陈跃 （2） 《电气工程专业毕业设计指南 继电保护分册》中国水利电力出版社 韩笑 （3） 《电力工程设计手册》第一册、第二册 上海科技出版社 （4） 《发电厂电气部分》，范锡普

（5） 《短路电流实用计算》中国电力出版社 李瑞荣 （6） 《变电所设计技术规程》（不同电压等级的）

（7） 《变电所设计》（10~220）KV，中国水利电力出版社1993 年版 （8） 《电力工程设计手册》（一次部分），西北电力设计院编，中国水利电力出版社1992 年版

（9） 《电力工程设计手册》（二次部分），西北电力设计院编，中国水利电力出版社1992 年版

（10） 《电力工程设备手册》（一次部分）上、下册，西北电力设计院编，中国电力出版社1998 年版

（11） 《电力工程设备手册》（二次部分），西北电力设计院编，中国电力出版社1998 年版

（12） 《发电厂电气部分课程设计参考资料》，天津大学黄纯华编，中国电力出版社1998 年

（13） 《发电厂变电所一次系统》，中国水利水电出版社，1998.4 （13） 《三相交流系统短路电流计算》GB∕T11022 （14） 《电力变压器选用导则》GBT17468

八、指导教师意见

对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

九、所 在 专 业 审 查 意 见

负责人：