东方公司100.4KV变电所设计_开题报告

（一）研究背景及意义

电能由其他形式的能量转化而来，现在市面上已有的发电方式包括水力发电，火力发电，风力发电，太阳能发电以及核能发电等等。电能是现代工业生产离不开的主要能源与动力。现代社会的高新技术无疑不是建立在电能应用的基础上，所以我们队电能传输的要求是即要使电能传输效率最大化，又不能耗费太大的传输成本。所以如何尽可能高效的将电能从发电站传输到各类用户手中对节能和工业自动化水平的发展有着极为重要的意义。

（二）国内外的研究现状

从 1882年在法国建成世界上第一个电力系统开始，电力系统便开始飞速发展。当时的电力系统用的是直流发电机，使用的是1500-2000V直流电压[1]。因为直流电压不能任意升高或者降低，所以为了产生高电压，只有采用串联方式运行，这种方式比较复杂，可靠性很差，其发展受到了很大限制。随着人们对于电能的需求不断增长以及人们逐渐掌握了多相交流电路原理，尤其是在交流发电机、交流电动机、变压器发明了以后，交流电的发电、变压、输送、分配、和使用都很方便，而且安全可靠、经济。此后，交流输电在很长一段是时间内几乎完全替代了直流输电。

近年来，西方国家纷纷实行以市场经济为基础的电力公司间的竞争机制以改变目前由国家垄断或地区专卖为主的经营体制。如英国从上世纪九十年代初实行电力工业私有化以后，除核电公司由国家管理外，大部分发电厂和电力局改为私营的电力公司和发电公司，并使发电、输电、配电和对最终用户供电独立分开经营。所有生产的电都卖给全国电网公司，用户根据公布的电价安排用电时间。竞争的出现将影响电力系统的协调规划和运行，如管理不善，会对供电可靠性和经济性产生负作用。为保证运行的可靠性，要求遵守共同规章，进行协调的发展规划，并在不同竞争对手间共享有关规划和运行的信息。竞争的结果增加了系统运行中的不确定性和风险，但协调则可分担此风险。

欧盟出于环境保护的考虑，在哥本哈根气候峰会要求CO2排放量到2020年比1990年减少30%，所以很多国家倾向于天然气发电，但天然气成本较高，储量有限，不可能取代燃煤，大功率的燃气轮机 (10-15万kW)作为大的电力系统中的高峰负荷机组最有竞争力，设有注水装置或干式低NO2燃烧器的机组可减步排放的污染[2]。目前较多注意联合循环的燃气轮机，火力发电厂中烧煤和烧油仍占很大比例。烧煤电厂的技术改造受到各国重视，如松煤发电厂的烟气处理、循环流化床、加压流化床燃烧等。煤的气化可取代不足的天然气井满足环境要求，但投资费用很高。对核能发电有安全的顾虑，意大利就曾停止了部分核电厂的建设，前苏联切尔诺贝利核电厂发生事故后，也部分关闭和改造。随着安全保护措施的提高，核电仍有很多国家优先考虑，法国的发电量中有70%以上为核电，并正在发展一种法德方案的欧洲压水堆 (EPR)。

意大利将重新考虑发展核电，到2020年计划达到2500万kW，其次关心的是节能措施，热电联供可节省一次能源，减少环境污染[3]。建议将热电联供纳入电力工业的规划，以免影响全系统出力的优化，电价政策可促使合理用电，改变系统负荷曲线，有效地利用装机容量，减少对电力工业的压力，达到节电目的。如意失利对可切断负荷实行优惠电价，从上世纪80年代就开始对工业和民用负荷实行每天和每年间的不同时间不同电价制，以调节负荷，同时在输配电系绕中实行功率的地区平衡，采用合理的无功功率补偿装置和低损耗的变压器，均可降低线损。在再生能源方面，当前仍以水电为主。但一些发达国家的水力资源己濒临殆尽，水电在整个电力工业中的比重越来越小。太阳能、风能和潮汐能到2020年还只能占很小比例。电力系统间的跨地区和跨国互联将进一步得到重视和发展。

我国的电力工业开始于1882年，一直到1949年全国的总装机容量即为1850MW，年发电量为430GW·H。新中国成立后，电力工业得到了突飞猛进的发展。到2017年底，我国的发电设备总容量站上了13亿千瓦的台阶，达13.6亿千瓦[4]。

目前，电力系统不仅在输送电压、输送功率和输送距离等方面取得了巨大的成就，而且在电源构成、网络规模和负荷成分等方面都有了很大变化。电源中有燃煤、燃油和燃烧天然气的火电厂；有利用水能的水电厂；有利用核能的核电厂；有利用风能、太阳能等各类能源的电厂。电力网络由一个区域到几个区域再到全国甚至形成跨国电网。符合的成分不仅有电动机、电灯、还有占较大比重的蒸馏装置、空调等。

电网的规模由于大机组、高压输电的出现越来越大，连接发电机的规模和数量也不断增加，从而出现了同步发电机组并列运行的稳定性问题。为了解决这一安全问题的危害，直流输电又被重新发展了，目前，直流输电主要用在大电网的互联、超高压远距离输电、通过海底向海岛输电。现在所说的的直流输电是将交流电整流变成直流电，经过直流线路送到负荷中心，再经过逆变把直流电又变成了交流电。

二、^范文提纲

1  概述

1.1  课题来源及设计背景

1.2  新建变电所可行性

2  变电所负荷计算和无功补偿

2.1  负荷计算的方法确定

2.2  负荷计算及无功补偿

3  变电所位置及变压器的选择

3.1  变电所位置和形式的选择

3.2  变压器台数的选择

3.3  变压器容量的选择

4  变电所电气主接线方案的设计

4.1  主接线的基本要求

4.2  几种主接线方式的分析

4.3  变电所主接线方案的选择

5  短路电流计算

5.1  产生短路电流的原因、危害及计算方法

5.2  高压电网短路电流的计算

6  变电所一次设备及进出线的选择与校验

6.1  变电所高压进线的选择与校验

6.2  高压侧一次设备的选择

6.3  低压侧一次设备的选择

7  变电所的继电保护

7.1  变电所继电保护装置

7.2  继电器保护整定

8  变电所防雷保护的设计

9  总结

三、主要参考文献

[1] 汪雄海. 供配电技术教程 ,浙江大学电气工程学院,2012年.

[2] 王子午；徐泽植. 常用供配电设备选型手册 ,煤炭工业出版社,2005年.

[3] 傅知兰. 电力系统电气设备选择与使用计算 ,中国电力出版社,2004年.

[4] 刘介才. 供配电技术 ,机械工业出版社,2010年.

[5] 刘介才. 工厂供电 ,机械工业出版社,2010年.

[6] 张明. 10KV变电所继电保护问题分析 ,科技与生活,2012年9期.

[7] 赵志广. 浅谈10KV变电所的设计 ,中国高新技术企业,2012年17期.

[8] 刘瑞邦. 关于10kV变电所设计的分析与讨论 , 河南科技,2010年08期.

[9] 刘金晟；侯世英；孙韬. 工厂供电工程设计方法分析 ,重庆科技学院学报(自然科学版),2011年02期.

[10] 钟世霞；杨文娟；赵冬红. 关于变电所设计中常见问题的探究 ,电源技术应用, 2013年01期.

[11] 丁毓山；雷振山. 中小型变电所使用设计手册 ,中国水利水电出版,2000年.