向阳机械厂10KV-0.4-0.23KV降压变电所设计-开题报告

课程设计是检验我们学习情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分发掘自身的潜力，开拓思路设计出合理适用的供配电系统。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源。电能即易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节、测量。有利于实现生产过程自动化。而工厂供电就是指工厂所需要电能的供应和分配。工厂供电设计要达到为工业生产服务，保障工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：安全、可靠、优质、经济。同时课程设计也是教学过程中的一个重要环节，通过设计可以巩固各课程理论知识，了解工厂供电设计的基本方法，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为以后工作奠定基础。

要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。

二、文献综述

（一）国外研究现状

为了满足人们的供电需求，对降压变电所的电气部分的重新设计首先是西方发达国家在上世纪60年代末提出的，从那时国外就开始对变电站电力系统进行研究，前在日本、欧美已得到了充分发展。从早期的一些信息数据与文献资料可以发现，在70年代末期阶段，像法、德、英等一些西方经济条件较好的发达国家已经开始对老旧、落后、效率低下的变电站装置进行升级改造，并将一些自动化程度较高、可以实现远程控制的设备安装至电力系统之中，利用现代电子计算机和通信网络技术，将数据进行集成，构成完整的自动化系统，从而实现监测、保护、控制的现代化。同时，监控系统功能日益扩大,并且以综合自动化为目标正在以惊人的速度迅猛发展。20世纪中后期，电子计算机的迅速发展给变电站电力设计、自动化技术的研究带来了新的生机。80年代，西方发达国家开始优化66kV变电站，淘汰一些旧的设备，把研究的重心转移到自动化技术，日本关西公司研发出了数字控制系统能够对变电网络进行保护与测控，开创了变电站自动化电气设计的先河，同时以高电压大容量的配电方式解决大部分城市和农村的配电问题。到了90年代中期，电力市场开放以后，配电自动化实施工作一度放缓，但是也有在进一步开发配电设备及继电保护装置。在20世纪末，这项变电站综合自动化改造技术开始步入新的阶段，以实用化作为发展的目标。日本的关西公司十分具有前瞻性战略发展眼光，是世界范围内最早一批对变电站系统进行改造升级的公司，在大量人力、物力的投资之下，在1979年，关西公司成功设计出SDCD-1，并进行了现场的调试与应用，在试运营一段时间之后，次年便开始正式向市场进行投放，开始加大生产力度。目前，国外许多发达国家在变电站的研究、创新方面取得了显著的成效，配电自动化研究深入，供电可靠性显著提高。相对而言，西门子公司对变电站综合自动化系统改造的研究较为深入广泛。通过完全分散方式控制系统，以单元为基本部件，通过合理的控制方式，把继电保护、运行控制、信息数据采集等多种功能融在一起，真正实现一体化、自动化。该系统所具备的最大优点就是具备良好的扩充性，并且扩充过程十分的便捷，在信息数据进行传输的过程中，其抗干扰性能十分良好，除此之外，不再需要安排专人进行监控值班，真正实现了无人值班、智能监控的效果，传统的变电站设备控制方式、设计方式、运行方式得到了彻底的改变。上文中所提到的国家，在90年代之前就已经完成了变电站的优化与改进工作，主要是由于这些国家的经济发展水平在90年代已经达到了很高，而变电站的设计需要以经济技术为支撑条件。

（二）国内研究现状

上世纪六十年代之前，国内在变电站优化设计方面的研究仍处于空白状态，研究成果更是十分稀少，一直到七十年代中期，政府部门才开始将电力行业作为重点发展产业，并投入大量的人力与物力进行相关的研究与创新。在政府的大力支持与帮助之下，清华大学率先研发出一种先进、智能的一体化控制装置，其主要是把微机保护、继电保护、控制装置等通过科学的方式整合为一起，实现装置的微小化，并且在威海望岛进行了试运行，取得了十分良好的成果。我国经济建设在步入20世纪80年代以后有了前所未有的突破，由于供电紧张导致对电力行业有着更高的要求，到80年代后期阶段，在变电站自动化研究方面，国内许多高校均取得了突破性进展，研究成果十分丰硕，市场上许多电气公司所设计、创新的自动化系统的类型也十分繁多，国内电气系统研究、设计、创新方面呈现出欣欣向荣的局势。一直到改革开放初期，由于前期电气设备采用全户外型布置，占地面积相对比较大，设备太大而且过重，老化较严重，接线方式为单母线接线，综合性能较低。因此国内许多电力系统研究所均从不同层面、不同深度对变电站进行全面的剖析，许多公司便根据市场需求，生产加工许多产品进行销售，并且在市场上取得了良好的反响。其中最具代表性的公司有南京南瑞、北京四方等，均开发出了性能十分优良、经济适用的自动化产品。

最近多年来，国家电网分批投入城市电网建设和改造项目，三年来投入资金数千亿元人民币，极大促进配电自动化的发展。这种变电站综合自动化改造的研究在21世纪得到广泛重视，市场经济的发展速度之所以如此迅猛，正是由于电力系统的强力支撑。近些年，计算机技术、互联网技术得到了蓬勃发展，并且应用范围正在快速向外扩张，在此发展背景之下，配电自动化功能也得到了进一步完善，电力系统也逐渐向自动化、智能化、高效化的发展方向前进。

三、设计依据

1.工厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4000小时，日最大负荷持续时间为8小时。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。

2.按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10Kv的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-120,导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端（即电力系统馈电变电站）距本厂约10km,干线首端所装设高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.5S。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为20km。

3.电费制度

本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按所装用的主变压器容量计为15元/kVA，动力电费为0.3元/kWh，照明（含家电）电费为元0.5元/kWh。工厂最大负荷时的功率因数不低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV为800元/KVA。

四、^范文提纲

1绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状

2降压变电所总体方案设计

2.1降压变电所设计依据

2.2电力主接线设计

3降压变电所主变压器设计

3.1负荷计算

3.2变压器选择

3.3无功补偿

4短路电流分析

4.1短路概述

4.2短路电流计算

5电气设备设计

5.1电气选择原则

5.2互感器的选择

5.3母线的选择

6继电保护器设计

6.1继电保护概述

6.2继电保护装置的设计

7高压配电装置及避雷保护设计

7.1高压配电装置

7.2避雷设计

8结论

五、参考文献

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