高坞山35kV变电站电气主系统初步设计_开题报告

1、高电压技术的应用：高电压技术是以试验研究为基础的面向应用的技术，其主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用。随着大功率远距离输电要求的提高，输电电压已由高压提高到超过220KV的超高压，目前世界上最高的交直流输电电压等级已经达到最高。我国作为一个在装机容量和年发电量居世界第二位的电力大国，在高电压方面将有更多的应用。

2、无人值守变电站的应用：同西方发达国家相比，由于我国变电站自动化系统应用起步较晚，变电站运行管理的理念也有很大差异，使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大差距。在我国，许多220KV及以下电压等级变电站已开始由监控中心进行监控，基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500KV和330KV变电站，即使采用了变电站自动化系统的，也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家，各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现，在国内外无人值守变电站之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益：1、提高了运行可靠性；2、加快了事故处理的速度；3、提高了劳动生产率；4、降低了建设成本；

3、数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。 

4、继电保护的未来发展：继电保护技术发展趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引人注目的新趋势

5、防雷的发展前景：长期以来，国内外学者在雷电活动规律、雷击线路物理过程方面做了大量的研究工作，建立起较为完善的输电线路防雷理论体系。雷电流幅值、波形、地闪密度以及线路落雷次数对于分析线路防雷性能极为重要。上世纪70年代中期发展起来的基于磁场定位和时差定位原理的雷电定位系统，使雷电测量更为准确和及时。目前，雷电定位系统组成的雷电监测网络已在我国和北美、日本、韩国、欧洲等世界许多国家得到运用，它能帮助电力部门实现故障定位、分类、准确计算地面落雷密度等雷电参数，但雷电数据分散性较大，需要长期统计雷电数据。

但总体上变电所的防雷安全形势不容乐观，主要表现在：一是社会公众防雷安全意识不强,对雷电灾害的危害性认识不够,存在侥幸心理；二是随着社会经济的发展,雷电灾害的危害途径增多,防雷安全理念已发生巨大变化,不仅要有传统的防御直击雷,还要防感应雷的新时代,而许多措施仍然停留在传统的防雷阶段。

6、现阶段我国主要进行的变电站典型设计：通过对现有变电站样本进行评估、类比、组合, 形成典型化设计方案, 并以新技术为依托, 不断优化, 形成一系列定制化产品,满足城市、农村电网建设需求。通过变电站典型设计, 归并工程流程, 统一技术标准, 提高工作效率, 降低项目实施不确定性, 加快工程建设进度, 降低将来运行成本。变电站典型设计是将技术与管理相结合, 通过典型化、标准化, 提高工程整体效益。在过去十多年来．110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化，1l0kV电力网络已下降为配电网络，大多数l10kV变电站也沦为负荷型的终端变电站。现在国家正在重点发展电网，形成全国统一的联合电网。

二、^范文提纲：

1主接线的选择

1.1主接线的设计原则和要求

1.2主接线的拟定

1.3主接线的比较与选定

1.3.1技术比较

1.3.2经济比较

1.4所用电的设计

1.4.1所用电设计的要求

2变压器的选择

2.1主变的选择

2.1.1变电站变压器台数的选择原则

2.1.2变电站主变压器台数的确定

2.1.3变电所主变压器容量的确定原则

2.1.4待设计变电所主变压器容量的计算和确定

2.1.5主变压器绕组数的确定

2.1.6主变压器相数的确定

2.1.7主变压器调压方式的确定

2.1.8主变压器绕组连接组别的确定

2.1.9主变压器冷却方式的选择

2.2所用变的选择

2.2.1所用变台数的选择

2.2.2所用变容量的选择

3短路电流的计算

3.1短路的基本知识

3.2计算短路电流的目的

3.3短路电流实用计算的基本假设

3.4短路电流的计算步骤

4设备的选择与校验

4.1电气选择的一般条件

4.1.1按正常工作条件选择导体和电器

4.1.2按短路情况校验

4.2高压断路器的选择及校验

4.2.1对高压断路器的基本要求

4.2.2额定电流的计算

4.2.3高压断路器的选择结果及校验

4.2.4高压熔断器的选择及校验

4.3进线与出线的选择与校验

4.3.1 35 kV架空线路的选择与校验

4.3.2 10 kV电缆的选择与校验

4.4互感器的选择与配置

4.4.1电流互感器的选择

4.4.2电压互感器的选择

4.4.3互感器的配置

5补偿装置

5.1补偿装置的种类和作用

5.2并联电容器容量的计算

5.3并联电容器装置容量选择和主要要求

6变电站接地与防雷的设计

6.1防雷保护的必要

6.2变电所中可能出现大气过电压的种类

6.3变电站的直接雷保护

6.4避雷针高度的确定

6.5变电所入侵波的保护

6.6接地体和接地网的设计

7继电保护的配置

7.1继电保护的基本知识

7.2输电线路的保护配置

7.2.1相间短路保护的配置

7.2.2过负荷保护的配置

7.2.3单相接地保护

7.2.4输电线路的保护配置结果

7.3变压器的保护

7.4母线保护

7.5备自投和自动重合闸的设置

7.5.1备用电源自动投入装置的含义和作用

7.5.2自动重合闸装置

三、参考文献： 

[1] ．常美生.高电压技术.2版.北京：中国电力出版社，2007.

[2]．孙成普.变电所及电力网设计与应用. 2版.北京：中国电力出版社，2008.

[3]．吴靓，谢珍贵.发电厂及变电站电气设备. 北京：中国水利水电出版社，2004.

[4]．戈东方.电力工程电气设计手册 第一册；电气一次部分. 北京：中国电力

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[5]．陈光会，王敏.电力系统基础. 北京：中国水利水电出版社，2004.

[6]．陈利.发电厂及变电所二次回路. 北京：中国电力出版社，2007.

[7]．沈诗佳.电力系统继电保护及二次回路. 北京：中国电力出版社，2007.

[8]．李仕凤，段传宗.35～110Kv小型化无人值班变电站标准工程图集. 北京：

中国水利水电出版社，2000

[9]．李金英.继电保护. 北京：中国电力出版社，2008

[10]．朱军.35kv及以上工程（下）. 北京：中国电力出版社，2002.

[11]．尧有平，李晓华.电力系统工程CAD设计与实训.北京：北京理工大学出版社，2008.