1、精選優質文檔-傾情為你奉上220KV降壓變電所電氣一次系統設計開題報告一、課題的目的和意義 電是能量的一種表現形式，電力工業已經與我們的生活密不可分，并被廣泛應用到我們生活中的每一個角落。電力工業是國民經濟的一個重要組成部分。國民經濟發展越快，對電能的需求量也就越大。隨著時代的發展，電力工業的使用范圍不斷擴大，電能的消費量不斷上升，世界能源消耗變化總趨勢是電能將成為主要能源。電能將作為衡量國家經濟發展和現代化水平的標志，所以發展電力是當今世界每個國家的重點。而對電力系統的要求也變得越來越高。電力系統是電力工業的物理實體，變電站是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力

2、設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網聯系起來，在電力系統中起著至關重要的作用。科學的變電站設計方案能夠提升配電網的供電能力和適應性，降低配電網損耗和供電成本，減少電力設施占地資源，體現“增容、升壓、換代、優化通道”的技術改造思路1。同時可以增加系統的可靠性，節約占地面積，使變電站的配置達到最佳，不斷提高經濟效益和社會效益2。 本次的設計，是以掌握變電站生產過程為基礎進行的，涉及到電氣主接線的設計、變壓器的選擇、短路計算、導體與電氣設備選擇和校驗、供電系統的繼電保護、供電系統的防雷與接地等方面，把大學所學到的各種課程進行銜接，對電力系統有一個更加全面的認識。二、課題研究的具體內容和擬采用的研究手

3、段 本次220KV降壓變電所電氣一次系統設計具體分為以下部分：（1）變電站電氣主接線的設計（繪制主接線圖）；（2）變壓器選擇（包括容量計算、臺數和型號的選擇）；（3）短路電流計算；（4）主要電氣設備選擇及校驗； （5）室內外配電裝置設計（完成10KV配電裝置配置圖、室內外配電裝置斷面圖）；（6）繼電保護及防雷裝置（完成避雷針保護范圍及接地裝置圖）。文獻綜述1.研究背景和現狀分析自我國建國以來，經過80多年的迅速發展，我國總裝機容量和發電量穩居世界第四位。1992年，電力增長率為10.9%，國民生產總值為12%，二者只比，即所謂電力消費彈性系數為0.908，這表明電力與國民經濟沒能同步增長，電力

4、尚且不能滿足經濟發展的需求。6由于我國電力行業起步比較晚，目前我國變電站主要現狀是老設備向新設備轉變中，20萬千瓦及以上大型機組已采用計算機監控系統，大多數變電所已裝設自動化系統，實現了無人值班和調度自動化。迄今，我國電力工業已進入大機組、大電廠、大電力系統、高電壓和高自動化的新階段。結合我國電力現狀，為國民經濟各部門和人民生活供給充足、可靠、優質、廉價的電能，優化發展變電站，規劃以220KV、110KV、10KV電壓等級設計變電站。從我國目前部分地區用電發展趨勢來看，新建變電站應充分體現出安全性、可靠性、經濟性和先進性。7 變電所在電力系統中的的地位和作用是確定變電所屬于哪種類型的主要標志。

5、我國現今變電所的最高電壓等級為330500KV，變電所可分為以下六種類型：（1）樞紐變電所5它位于電力系統的樞紐點，連接電力系統高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，電壓為330500的變電所，稱為樞紐變電站。全站停電后，將會引起系統解列，甚至出現癱瘓。（2）中間變電所5高壓側以交換潮流為主，起系統交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集23個電源，電壓為220330kV，同時又降壓供給當地用電，這樣的變電站主要起中間環節的作用。全站停電后，將引起區域電網解列。（3）地區變電所5高壓側電壓一般為110220kV，向地區用戶供電為主的變電站，這是一個地區或城市的主要變電站。全站停電后，僅使

6、該地區中斷供電。（4）終端變電所5在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側電壓多為110kV，經降壓后直接向用戶供電的變電站。全站停電時，僅使其所供的用戶中斷供電。（5）企業變電所8 企業變電所是工礦企業的專用變電所，其中大型聯合企業的總變電所，電壓多為220KV。容量為200300MVA。一般企業變電所，電壓多為110KV。（6）終端（包括分支）變電所8終端或分支變電所12回線路接入，接線較簡單，所址位置接近負荷點，電壓等級多為110KV。隨著高一級電網的出現，變電所的地位和作用也發生著變化。如本次設計為的220KV變電所的設計，在過去屬于樞紐變電所，在今天已經下降為地區變電所。 2. 220K

7、V變電所電氣一次系統設計內容在對課題的了解的基礎上，查閱了大量資料，對本次課設有了一個大概的思路。以大量書籍上的理論為依據，分析可知，220KV變電所一次系統的設計應包含以下內容： 2.1電氣主接線設計 電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網絡，故又稱為一次接線或電氣主系統。主接線代表了發電廠或變電所電氣部分的主體結構，是電力系統網絡結構的重要組成部分。通俗意義上說主接線就是把發電廠或變電所中的各個設備用導線將它們科學地連接起來，組成產生和分配、傳輸電能的主體。4電氣主接線應滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求。3主接線的確定對電力

8、系統中電氣設備的選擇，配電裝置的布置、繼電保護和控制方式的擬訂有較大的影響。因此，必須正確處理好各個方面的關系，全面分析有關的影響因素，通過技術經濟比較，合理確定主接線的設計方案。其中變壓器和主接線的形式是變電所的關鍵部分。2.2變壓器的選擇 現代電力系統以交流輸配為主，電力變壓器起著連接不同電壓等級電力網的重要作用。因此合理選擇變壓器對系統運行的可靠性及經濟性有重大影響。變壓器的選擇包括變壓器臺數、容量及型式的選擇。32.3短路計算 短路電流的主要目的主要是為了選擇斷路器等電氣設備或對這些設備提出技術要求；評價并確定網絡方案，研究限制電流措施；為繼電保護設計與調試提供依據；分析計算送電線路對

9、通訊設施的影響。計算內容為系統在最大運行方式時，各樞紐點的三相短路電流和單相接地短路電流。假若短路電流過大，應采取措施將其限制到合理水平。在設計中，短路電流均采用使用計算法。92.4導體與電氣設備選擇和校驗 導體與電氣設備的選擇和校驗是設計的重要組成部分之一，它在總造價中占了很大的比重。電力網的各種載流導體，是輸送電能的主要通路。為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟的運行，選擇導線應滿足：發熱條件、電壓損耗條件、經濟電流密度、機械強度和電暈條件，并且對以上五個條件進行校驗。母線的選擇項目一般包括材料、型式、敷設方式和截面選擇，并應進行短路熱穩定和動穩定的校驗。10電氣設備的選擇主要是指變電所

10、或開關站中的斷路器、隔離開關、負荷開關、電壓互感器、電流互感器等一次設備的選擇。不同的電氣設備因承擔的工作任務和工作條件不同，各設備具體的選擇方法也不同。但是為了保證工作的可靠性及安全性，在選擇它們時的基本要求是相同的，即按正常工作條件選擇，按短路條件進行校驗。對于斷路器、熔斷器，特別要校驗其開斷短路斷流的能力。3102.5繼電保護裝置的選擇和整定 當電力系統中，一旦故障發生，必須迅速而有選擇性的切除切出故障元件，這是電力系統安全運行最有效的方法之一。為了維持系統穩定運行，切出故障時間常常小于百分之幾秒。實踐證明必須在每個電氣原件上裝設繼電保護裝置。裝設繼電保護裝置的基本要求是：滿足選擇性、速

11、動性、靈敏性和可靠性。1110 繼電保護裝置主要分為電力變壓器的保護和電力線路的保護。2.6防雷及接地 對于 220KV變電所來講，通常是負擔一個地區的變配電工作，如果沒有有效的防雷措施，在發生雷擊的時候，設備一旦癱瘓將會給這一地區的生產生活造成不利的影響，嚴重影響國民經濟和人民生活 ,因此 ,變電所的防雷保護必須是十分可靠的。 1213 變電所遭受雷害可能來自兩個方面:一是雷直擊于變電所電力設施或建筑物。二是雷擊線路 ,沿線路向變電所入侵的雷電波。對直擊雷的保護 ,一般采用避雷針或避雷線。應使需要保護的所有設備和建筑物都處于避雷針或避雷線的保護范圍內。133.總結 通過查閱的各種文獻，期刊和

12、書籍，對設計已經有了一個初步的認識，對設計流程也有了一個大概的掌握。為自己的畢業設計論文提供了理論和科學的依據。把各個學科所學的知識連貫起來，成了一個整體，也對變電所有了深刻的認識，明白了變電所的建設其實是一環扣一環緊密相連的，每一個部分都馬虎不得，應該慎重嚴肅的進行每一步的設計。4.參考文獻1張桂珠.大城市變電站的發展.中國電力教育,2011年25(3)：15-16.2郝阿楠.110kV變電所設計技術探討.科技與生活,2011年43(19)：115-119.3王錫凡.電氣工程基礎（第二版）.西安交通大學出版社.2009年.4趙林楠. 樞紐降壓變電所的設計.第30卷，第一期.2014年1月.5劉寶貴、楊志輝、馬仕海.發電廠變電所電氣部分（第二版）.中國電力出版社.6范錫普.發電廠電氣部分（第二版）.水利電力出版社.1995年.7宋繼成.220500KV變電所二次接線.中國電力出版社,1996年.8西北電力設計院.發電廠變電所電氣接線和布置.水利電力出版社.1984年.9曹繩敏.電力系統課程設計及畢業設計