某工厂总配变电所电力系统设计_开题报告

一、文献综述

电力是当今世界使用最广、地位最重要的能源，而变电所又是电力系统实际运用中的重要组成部分，直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节。变电所是供电系统的枢纽，起着变换和分配电能的作用，在生产和生活中占有重要的特殊地位。电力系统在运行要求方面安全可靠、经济性好、电能质量高，且便于扩建安装。然而电力系统的构成元件数目多，构造各异，运转情况复杂，覆盖区域广博。于是由于自然条件、设备情况及人为成分的影响，就可能会引起各类故障和不正常运行状态。故障中最常见、风险最大的是各类形式的短路[2-3]。为此，需要安装各种形式的保护装置，用分层控制方式实施安全监控系统，对包括正常运行在内的各种运行状态实施监控，以确保电力系统安全正常且更好的运行。 

本次设计内容为某企业降压变电所， 通过主变压器容量和数量模型进行负荷计算、短路计算，并根据计算结果，进行系统的有效保护。

设计一所安全、经济、灵活的变电所可以从以下几个方面着手。

（一）电气主接线方案的选定

    根据参考文献[3]、[8]、[12]中介绍，变电所主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求[3,8,12]。以及主接线设计的基本要求：供电可靠性、适应性和灵活性、经济性、简化主接线、设计标准化几个标准来进行主接线方案的确定。

（二）选择更安全可靠的一次电气设备。

根据[3]、[8]、[10]的相关要求和数据，选定以下电气设备：高压断路器（或称高压开关），线路正常时，用来通断负荷电流[3]；线路故障时，用来切断巨大的短路电流；负荷开关，线路正常时，用来通断负荷电流，但不能用来切断短路电流[8]；隔离开关（或称高压刀闸），隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小；高压熔断器，在过负荷或短路时，能利用熔体熔断来切除故障[10]。

（三）主变压器的选择：

根据参考文献[4]、[8]、[1]中关于发电厂及变电所主变压器的选择具体原则，选择合适的主变压器，其中要具体确定变压器的台数、容量、相数、绕组数、联结组标号、调压方式、冷却方式[4,8]。

（四）做好变电所的防雷和保护接地

根据参考文献[5]、[7]、[15]，变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，并在在保证可靠性的前提下力求经济性。防止雷电直击的主要电气设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等构成[5]。避雷针的位置确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所电气设备的总平面布置图确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程范围的要求，初步确定避雷针的安装位置后再根据公式进行，校验是否在保护范围之内[7]。同时做好变电所的接地电网，也可以有效的防止电力事故的发生[15]。

（五）继电保护的配置

根据参考文献[5]、[15]在电力系统的运行中，变电所可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一绕组的匝间短路等，这样，供电系统就不能顺利完成输送电。此时，继电保护就显的很重要。继电保护系统的主要作用：保护作用、控制作用 、监视作用 、事故分析与事故处理作用、自动化作用。继电保护装置在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统可靠性，是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的重要技术措施之一。在现在电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持系统正常运行[5]。

如果上面所述的部分我们都能够很好的综合考虑那么变电所的初步设计就会相对来说比较安全经济。这也就达到我们的提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的[15]。

二、^范文提纲

1、机械加工总厂总配变电所变电站接线方式的确定；

1.1 接线方式分类；

1.2 接线选择；

2、负荷计算；

2.1负荷计算的方法；

2.2负荷计算。

3、导线、电缆的选择与校验；

3.1导线、电缆选择的原则；

3.2各配电点干线的初选；

3.3各配电点节点短路电流的计算；

3.4各条干线的校验

4、变电站内设备选择

4.1变压器的选择

4.2高低压开关柜的选择

4.2.1高低压开关柜的选择依据；

4.2.2母线选择及校验

4.3变电站内高压开关的选择、校验。

4.3.1高压隔离开关的选择；

4.3.2高压断路器的选择；

4.4变电站内测量仪表的选择

4.4.1高压电压互感器选择；

4.4.2高压电流互感器选择与接线方式；

5、继电保护设计

6、防雷及其保护

三、参考文献

[1] 35-110kV变电所设计规范GB50059-2011

[2] 熊信银，发电厂电气部分（第四版），北京，中国电力出版社,2009.

[3] 赵彩虹，供配电系统，一次部分，北京，中国电力出版社,2009.

[4] 赵彩虹，供配电系统，二次部分，北京，中国电力出版社,2009.

[5] 陈珩，电力系统稳态分析，第三版，北京，中国电力出版社,2007.

[6] 何永华，《发电厂及变电站的二次回路》，北京，中国电力出版社,2007.

[7] 林福昌，《高电压工程》，北京，中国电力出版社,2006.

[8] 水利电力部西北设计院，电力工程设计手册-1[S]，北京，水利电力出版社，1989.

[9] 水利电力部西北设计院，电力工程设计手册-2[S]，北京，水利电力出版社，1989.  

[10] 傅知兰，《电力系统电气设备选择与实用计算》，北京，中国电力出版社，2004.

[11] 黄夫平，对现代35kV变电站系统主设计的探讨[J]，广东科技，2012(3): 65-65.

[12] 谭德亭，厂用35kV/10kV变电站电气主接线设计选择[J]，电气技术，2010.

[13] 吴薛红，濮天伟，廖德利，防雷与接地技术[M]，北京：化学工业出版社，2008

[14] 李小龙，我国变电站设计的研究现状与发展趋势[J]，黑龙江科技2010（32）：55

[15] 贾逸伦，古圳，35kV变电站的设计配置与优化选择[J]，企业技术开发:中旬刊, 2012(5):95-96.