通达机械厂10kV变电站设计_开题报告

电网继电保护技术随着电力系统的发展，从最初的模拟保护装置已经发展到了与微机控制及信息技术密切结合的数字化阶段。微机保护的优势是利用微型计算机极强的数学运算能力和逻辑处理能力，能够应用许多独特、优秀的原理和算法，从而提高保护的性能。因此，近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高，特别是以高压以上的电力系统继电保护系统。

继电保护与前沿技术相结合，当今继电保护技术已经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，使得各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来，即实现微机保护装置的网络化。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从九十年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代，它代表着电力系统保护装置的未来，将成为未来电力系统保护、控制、运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成部分。从七十年代开始，电网继电保护定值的整定计算开始向利用数字计算机的方向发展。其基本方法是将过去保护定值计算中有关各种故障的分析计算，改由通用数字计算机来完成。这种方法在算法上虽然可以计算很多以往用计算台难以计算的问题，使定值计算的速度和精度都发生了质的变化，但是人工利用短路电流程序的定值计算方法，仍然需要计算者用人工方式调整计算内容，查找计算结果，并用人工方法最后算出保护的定值。七十年代中期，我国有关部门陆续开展了应用计算机进行电网继电保护整定计算的研究工作，并推出了一批相应的软件。目前，这项工作取得了很大的进展，很多网局及设计部门已在生产和设计工作中广泛的使用这些软件。并在生产中发挥了巨大效益。实践证明，用计算机进行整定计算可以大幅度提高计算速度，确保定值准确可靠，充分发挥保护装置的功能，防止人为因素产生的误整定，为电力系统的安全运行提供了可靠的保证。

电力系统的发展带动了继电保护的不断发展。在20世纪初期，电力电网系统的发展，继电器广泛开始在电力系统的保护中应用，这个时期是继电保护装置技术发展的开端。自20世纪50年代到90年代末，在四十多年的时间里，电力系统继电保护装置完成了发展的四个阶段，从电磁式继电保护装置到晶体管式的继电保护装置再到集成电路的继电保护装置及微机继电保护装置。19世纪后期，电力系统结构日趋复杂，电力系统的飞速发展，短路容量的不断增大，到20世纪初期产生了作用于断路器的电磁型的继电保护装置。虽然在1982年电力电子器件已开始与保护装置相结合，但电子型的静态继电器的大量生产和推广，只是在当时五十年代晶体管与其他的固态元器件发展起来之后才能够得以实现。静态继电器具有较高的灵敏度及维护简单、作速度、寿命长、消耗功率小、体积小等优点，但容易受外界干扰和环境温度的影响。随后在1956年出现了应用计算机研发的数字式继电保护。大规模的模集成电路技术飞速发展,微型计算机和微处理机普遍的应用,极大地推动了数字式继电保护技术开发与研究，目前微机式数字保护技术正处于日新月异的研究与试验阶段，并已有少量装置已电力系统的容量逐渐增大，应用范围越来越广是当今电力电网企业所面临的一个重要问题，仅仅是将系统的各元件的继电保护装置设置完善，远远不能避免。电力电网中因长时间停电造成的事故与经济损失。当电力电网系统正常运行被破坏时，尽可能的将其影响的范围限制到最小，负荷停电的时间减小到最短这是电力系统保护的任务。因此必须从电力系统的全局出发，研究的故障元件被相应的继电保护装置动作并切除后，系统将呈现何种状况，如何尽快的恢复正常运行等等。此外，炉、机、电任一部分的故障都将影响到电能的生产安全，特别是在大机组和大电力系统中的相互协调和影响正成为电能生产安全的重大课题。因此，保证炉、机、电的安全运行已经成为继电保护的一项重要任务。

1.原始资料

1）变电站 类型：某工厂10KV降压变电站 

供电电源：由区域变电所二路10KV架空线（1#、2#线）至变电站后转为电缆线供给本站，线长3 Km。

变电站10KV母线最大运行三相短路容量。              

S =800MVA,S =600MVA。

操作电源：直流220V

电能计量：采用高供高计，两路10KV进线各设置计量专用的电流、电压互感器及计量屏。

两台所用变设计量用电度表。

2.负荷计算

负荷计算的目的是为了掌握用电情况,合理选择配电系统的设备和元件,如导线、电缆、变压器、开关等。负荷计算过小,则依此选用的设备和载流部分有过热危险,轻者使线路和配电设备寿命降低,重者影响供电系统的安全运行.负荷计算偏大,则造成设备的浪费和投资的增大。为此,正确进行负荷计算是供电设计的前提,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。

按照原始负荷资料如下：

负荷（10KV）：同时系数Km =0.9  

表2-1 负荷计算

负 荷 名 称

额 定 容 量

（KW）

额 定 电 压

（KV）

负 荷 特 性

Cosφ

供电线路长度

(m)

1# 出线

860

10

0.8

200

2# 出线

400

10

0.82

250

3# 出线

760

10

0.75

100

4# 出线

1600

10

0.8

80

水源变电所

1200

10

0.85

200

生活区变电所

2000

10

0.8

90

锅炉变电所

1100

10

0.8

100

污水处理电源

1200

10

0.8

80

二、^范文提纲

1负荷计算和无功功率补偿

1.1负荷计算的目的和方法

1.2全厂负荷计算的过程

1.3无功功率补偿

1.4车间变压器低压到动力分电箱的干线的选择.

2变电所位置和形式选择及平剖面图.

2.1变电所位置和型式的选择

2.2变电所主变压器容量选择

3变电所主要结线方案的设计及电路图

3.1第一节变压器一次侧主接线

3.2变压器二次侧主接线

4短路电流的计算

4.1短路及其原因、后果

4.2高压电网短路电流的计算

5变电所一次设备及进出线的选择与校验

5.1第一节高压开关柜选择

5.2高压母线选择

5.3低压出现柜选择

5.4低压母线选择

5.5低压出线电缆选择

6变电所进出线的选择与检验

6.1高压线路导线的选择

6.2变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定

三、参考文献

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[3] 于尔铿.电力系统状态估计.水利电力出版社，1985，100-131.

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[5] 陈永琳.电力系统继电保护的计算机整定计算.水利电力出版社，1994，22.30.

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