浙江新昌省级技术园区110KV10KV降压变电所设计_开题报告

••••   本次设计的对象是电力系统中的一个重要组成部分-降压变电站，它是联系发电厂和用户的中间环节，主要作用是变换和分配电能。电气主接线是变电站的主要环节，电气主接线的设计和拟定直接关系着电气设备的选择、配电装置的布置以及继电保护和自动装置的确定。变电站就是把一些设备组装起来，用来切断、接通、改变和调整电压。在电力系统中，变电站成了输电和配电的综合集节点。 电气主接线是变电所电气设计的首要任务，构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统整体及运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。必须正确处理好各方面的关系。全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。我国《变电所设计的技术规程》规定：“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，及负荷性质等条件的确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节省投资等要求”。

在变电所设计中，通过广泛的负荷调查，掌握变电所供电范围内用电设备的额定容量，这些设备容量的总和是否就等于计算负荷呢？显然不是！因为用电设备不可能全部运行，有些设备处于检修状态，有些停止工作，有些处于空载或轻载运行等等，况且每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。因而，计算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。如果计算负荷确定的过大，将使电气设备选的过大，造成投资和有色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则电气设备运行时电能损耗增加，并产生过热，使其绝缘老化，甚至烧毁，造成经济损失。因此，考虑以上种种因素，可知在工程设计中计算负荷通常比设备容量总和要小些，并应根据不同的情况，选择正确的计算方法来确定计算负荷，之后根据计算负荷选择变压器的容量及有关电气设备。

在短路电流的计算中，我们进行计算的原则如下四点：1.在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，确定某接线方案是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2.在选择电气设备时，为了保证各种电气设备和导体，在正常运行和故障情况下都能安全，可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进行校验。3.在设计屋外高压配电装置，按短路条件校验导线的相间和相对安全距离。4.在选择继电保护方法和整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。

主变压器容量确定原则：1.主变压器容量按变电所建成后5—10年的规划负荷选择，适当考虑远期10—20年负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。2.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于重要负荷的变电所，应考虑当一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%—80%。3.同级电压单台变压器容量级别不宜太多。从全网出发，推行系列化、标准化。

二、选题的意义

本次所设计的110kV 降压变电所为地区变电所，系浙江新昌省级技术园区110KV降压变电所。本所位于该地区网络的枢纽点上，高压侧以接受系统电能为主，降压后供电给本地区的10kV变电所用户，主要供应本地区的工业和商业用电。全所停电将引起该地区的电网解列，使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。

本次设计的降压变电所，其主要任务是向工业园区和工厂供电，为保证可靠的供电及电网发展的要求，在选取设备时，应尽量选择动作可靠性高，维护周期长的设备。根据设计任务书的要求，设计规模为110kV出线4回，10kV出线15回；负荷状况为10kV最大30MW。 本设计要严格按《电力工程设计手册》、《发电厂电气部分》等参考资料进行主接线的选择，要与所选设备的性能结合起来考虑，最后确定一个技术合理、经济可靠的最佳方案。

表1负荷情况统计表

电压等级

负荷名称

最大穿越功率（MW）

最大负荷

（MW）

负荷组成

（%）

cosΦ

Tmax

(h)

线长(km)

同时率

线损

近期

远景

近期

远景

一级

二级

三级

110kV

BZ线

10

15

BI线

10

15

备用（一）

10

备用（二）

10

10

kV

市区一

2

3

30

50

0.8

1

85%

5%

市区二

2

3

30

50

0.8

2.5

食品厂

1

1.5

20

40

0.8

4000

1.75

针织厂

1

1.5

20

40

0.78

4000

1.8

棉纺厂一

2

3

30

40

0.75

5500

1

棉纺厂二

印染厂一

3

4.5

35

40

0.78

5500

2

印染厂二

柴油机厂一

2

3.5

30

40

0.8

5500

2.5

柴油机厂二

水泥厂

1.5

2

25

30

0.8

3500

2.5

机修厂

1.5

2

20

30

0.75

3000

2

郊区变

1.5

2

15

30

0.8

1.5

备用一

2

3

备用二

2

3

三、本文主要内容和方法

     根据实际考察，对所给系统与线路及所有负荷的参数，计算出相应的计算负荷，并进行无功补偿。然后通过对拟建变电所的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，对安全、经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了所用变压器的容量及型号，并进行了短路电流计算，之后根据设计需要对一些配套的设备如断路器、隔离开关、互感器和熔断器等进行了选型，最后还对相应的防雷措施进行了简单规划。从而完成了110kV降压变电站的初步设计。

四、^范文提纲

1  绪论

1.1  概述

1.2  设计内容

1.3  设计目的

2  变电站总体分析

3  主变压器的选择

3.1  主变压器选择的原则：

3.2  负荷分析

3.3  主变压器的选择

4  电气主接线设计

4.1  电气主接线的设计要求

4.2  电气主接线的选择

5  短路电流的计算

5.1  短路电流计算的目的

5.2  短路电流计算的一般规定

5.3  短路计算基本假设

5.4  计算步骤

6  电气设备的选择

6.1  电气设备选择的一般原则

6.2  按正常工作条件选择导体和电器

6.3  各种电气设备的选择原则

6.4  主要电气设备的选择与校验

7  配电装置与电气设备布置

7.1  概述  

7.2  配电装置布置要求

7.3  最小安全净距

7.4  屋内配电装置

7.5  屋外配电装置

7.6  电气总平面布置

8 防雷保护初步设计

8.1  概述

8.2  变电所防雷保护的特点

8.3  变电所防雷保护的原则

8.4  避雷针的选择

8.5  避雷器的选择

五、参考文献

[1] 范锡普． 《发电厂电气部分》． 北京： 水利电力出版社， 1995

[2] 刘涤尘．《电气工程基础》.  武汉： 武汉理工大学出版社，2002  

[3] 翁双安. 《供电工程》.  北京： 机械工业出版社，2004 

[4] 傅知兰. 《电气设备选择与实用计算》. 北京： 中国电力出版社，2003

[5] 孙丽华. 《电力工程基础》.  北京： 机械工业出版社，2004

[6] 赵智大. 《高电压技术》.  北京：中国电力出版社，2003

[7] Kuffel E. et al. High-voltage Engineering. Pergamon Press, 1970

[8] Naidu MS. Et al. High-voltage Engineering. Tata McGraw-Hill, 1982

[9] 张纬钹. 《电力系统过电压与绝缘配合》.北京： 清华大学出版社，1998

[10] 尹项根. 《电力系统继电保护》.  武汉:   华中科技大学出版社，2003

[11] 何永华. 《发电厂及变电站的二次回路》.北京： 中国电力出版社，2003

[12] 王维检. 《电力系统继电保护基本原理》. 北京： 清华大学出版社，1992

[13] 施怀谨. 《电力系统继电保护基本原理》. 重庆： 重庆大学出版社，1996