变电站电气系统设计开题报告

全文总字数：5141字

1. 研究目的与意义（文献综述）

变电站是在电力系统中进行电流和电压的变化，是起着接受电能以及分配电能作用的场所。升压变电站是在发电场内的变电站，它的作用是将发电机产生的电能进行升压后馈送到高压电力网中。从第一个真正意义上的电力系统的建立，变电站就随之出现，变电站是电力系统中不可或缺的一部分，在与电力系统共同发展的100多年历程中，变电站的在建造场地、电压等级、设备情况等方面都发生了巨大的变化。

笔者以110kv变电站设计为毕业设计课题，通过本次设计，对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强理论联系实际的能力，提高工程意识，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。

1、变电站发展的几个阶段

2. 研究的基本内容与方案

本次课程设计的主要内容及任务是对某地区110kV变电站担负的任务及用户负荷等情况研究和分析，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。选择变压器，确定变电站的接线方式，进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备。主要步骤如下：

1.分析原始资料，设计变电站电气主接线的方案；

2.进行短路电流计算，校验电气设备动、热稳定；

3.确定电气设备如变压器、断路器、隔离开关、避雷针、母线、熔断器互感器等的型号及参数，并加以校验；

4.设计防雷及过电压保护装置；

方案：

1、电气主接线设计

根据电力系统和变电所的具体条件来确定电气主接线，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。主接线选

择的主要原则有：

1. 变电所主接线要与变电所在系统中的地位、作用相适应。根据变电所在系统中的地位，作用确定对主接线的可靠性、灵活性和经济性的要求；

2. 变电所主接线的选择应考虑电网安全稳定运行的要求，还应满足电网出故障时应处理的要求；

3. 各种配置接线的选择，要考虑该配置所在的变电所性质，电压等级、进出线回路数、采用的设备情况，供电负荷的重要性和本地区的运行习惯等因素；

4. 近期接线与远景接线相结合，方便接线的过程；

5. 在确定变电所主接线时要进行技术经济比较；

   主接线的方式主要有：单母线接线、单母分段、单母分段带旁路母线、桥形接线、一个半断路器（3/2）接线、双母接线、双母线分段接线。

   根据要求初步设计主接线图如下图，采用110KV侧采用单母分段，35KV采用单母分段带旁母，10KV采用单母分段的方案

   图1 单母线分段接线图

   该方案的110kV母线侧便于扩建，35kV线路故障、检修、切除或投入时，不影响其余回路工作，便于倒闸操作，10kV侧某一线路出现故障时不至于使整个母线停电，满足供电可靠、操作灵活、扩建方便等特点。

   2、主变压器选择

   主变压器容量选择：变电站主变容量，一般应按5—10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑当1台变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足一类及二类负荷的供电。对一般性变电站，当1台主变压器停运时，其余变压器容量，其余，变压器容量应满足全部负荷的60%~70%。

   台数的确定：对于不同的用电客户，需要选用的变压器数量也存在差异，其中一些重要的用户，断电会给他们带来十分严重的后果，比如人身伤亡、设备损坏等，因此这样的变电站应该采用两台变压器。其次变电站运行期间总会由于一些原因导致变电站无法正常供电，另外，为了保证设备运行安全、提高供电可靠性，需要定期对变压器等设备进行维护与检修，当对变电站其中一台变压器进行这些工作的时候，需要保证用户的正常供电。对于一些不重要的负荷，停电不会造成太大影响的地区，可以只装设一台变压器，但是必须在低压侧敷设有与其他变电站相连接的联络线作为备用电源。一般情况下，地区温度变化比较大，不同的季节用电量存在着很大差异，并且在农村地区存在着春节期间负荷暴涨的情况，变电站宜安装两台变压器。综上所述，本设计选用2台主变压器。

   3、短路计算

   计算短路电流的目的主要是为了选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备；合理的配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数；评价确定网络方案，研究限制短路电流措施；研究短途对用户工作的影响等。

1. 整定计算的要求选择规定的运行方式；

2. 确定短路段及短路类型；

3. 对确定的短路点经过网络的合并，化简求出归算到短路点的各序综合阻抗；

4. 短路类型及电力系统故障的知识求出短路点的总电流；

   5）按网络结构求出流过被整定保护装置的短路电流。

   4、设备的选择

   电气设备选择的一般原则

1. 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；

2. 应按当地环境条件校核；

3. 应力求技术先进和经济合理；

4. 与整个工程的建设标准应协调一致；

5. 同类设备应尽量减少品种；

   选用的新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格；

3. 研究计划与安排

为了保证毕业设计的完成，现将各个任务的时间安排如下：

第1周了解毕业设计内容，任务及要求，并查阅国内外研究现状等文献。

第2周开始撰写开题报告，咨询老师意见，获得知道老师认可。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]熊信银主编．发电厂电气部分[m]．北京：中国电力出版社，2006．

[2]西北电力设计院．发电厂变电所电气接线和布置[m]．北京：水利水电出版社，1984．

[3]丁德劭．怎样对新技术标准电气一次接线图[m]．北京：中国水利水电出版社，2001．