110kV變電站的設(shè)計開題報告

1、 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目： 110kV變電站的設(shè)計 學(xué) 院： 電氣信息學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學(xué)生姓名： 劉浩 學(xué) 號200601010323指導(dǎo)教師： 金國彬 2010年 3 月 14 日開題報告填寫要求1開題報告含“文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計論文辯論委員會對學(xué)生辯論資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計論文工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3“文獻(xiàn)綜述應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫或打

2、印在本開題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇不包括辭典、手冊，其中至少應(yīng)包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻(xiàn)應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。4統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨成冊，隨?畢業(yè)設(shè)計論文說明書?等資料裝入文件袋中。 畢 業(yè) 設(shè) 計論 文開 題 報 告1文獻(xiàn)綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計論文課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2500字以上的文獻(xiàn)綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。文 獻(xiàn) 綜 述一、引言變電站是電力系統(tǒng)組成的一個重要環(huán)節(jié)，是電力網(wǎng)中線路的連接點，其作用是變換電壓、聚集和分配電能。變電站能否正確運行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和平安問題，變電站平安可靠運行與國民經(jīng)

3、濟(jì)的開展密切相關(guān)。為了到達(dá)優(yōu)質(zhì)、平安、可靠、經(jīng)濟(jì)的運行要求，必須建立經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的變電站，進(jìn)而實現(xiàn)變電站的綜合自動化。近年來，為了滿足經(jīng)濟(jì)快速增長對電力的需求，我國電力工業(yè)在高速開展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大。電氣設(shè)備的制造水平也在不斷提高，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量都有了較大的改良。除空氣絕緣的高壓電氣設(shè)備外，GIS、組合化、智能化、數(shù)字化的高壓配電裝置也有了新的開展；計算機監(jiān)控微機保護(hù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)中全面推廣采用。我國電網(wǎng)供電的可靠性有了較大的提高，在興旺國家連續(xù)發(fā)生嚴(yán)重的電網(wǎng)事故的時期，我國電網(wǎng)的運行比擬穩(wěn)定，保證了經(jīng)濟(jì)的高速開展。二. 110kV變電站開展現(xiàn)狀 110kV變電站從六十年代開始逐漸走

4、入普通的地級市，由于當(dāng)時負(fù)荷水平低，電力建設(shè)投資少，城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單。當(dāng)時國內(nèi)絕大局部城市還輔以35kV變電站構(gòu)成高壓輸電網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)入八十年代以來，我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入前所未有的高速開展階段。經(jīng)濟(jì)建設(shè)對電力事業(yè)提出更高要求的同時也促進(jìn)了電力事業(yè)的開展。這段時期建設(shè)的110kV變電站l10kV電氣設(shè)備多采用常規(guī)設(shè)備戶外敞開式布置；變電站主接線較為復(fù)雜，例如為單母線分段帶旁路；電氣設(shè)備為多油或少油設(shè)備；主變?nèi)萘看蠖囗椷x擇擇315MVA或40MVA。這種模式的變電站占地面積大，設(shè)備繁多，設(shè)備平安可靠性較低，日常維護(hù)工作量大。進(jìn)入九十年代中期，供電緊張的情況得到好轉(zhuǎn)，電網(wǎng)設(shè)計和建設(shè)越來越強調(diào)供電可靠性。人們開始

5、把注意力轉(zhuǎn)向性能好、質(zhì)量高、檢修周期長或多年不需檢修等特點的電氣設(shè)備。實施“四遙功能，實現(xiàn)變電站無人值班已成為可能。這段時期，110kV電氣設(shè)備出現(xiàn)了GIS設(shè)備、COMPASS設(shè)備等；電氣布置形式也出現(xiàn)了半戶內(nèi)布置等形式；二次設(shè)備系統(tǒng)也有簡單的“四遙系統(tǒng)和變電站綜合自動化系統(tǒng)。由于采用了先進(jìn)可靠的設(shè)備，這段時期建設(shè)的l10kV變電站主結(jié)線較為簡潔。除主變外l10kV電氣設(shè)備多采用戶內(nèi)布置的形式，主變?nèi)萘慷酁?0MVA或50MVA，開關(guān)設(shè)備為無油設(shè)備，變電站具備無人值班的功能。這些變電站占地面積小，自動化程度高，日常維護(hù)工作量小，平安可靠性高。1變電站高壓配電裝置的開展隨著我國電力系統(tǒng)向大電網(wǎng)、

6、大機組、超高壓、大容量迅猛開展，高壓開關(guān)設(shè)備近年來也有了較大開展，不斷向小型化、無油化、高可靠性、免維護(hù)(少維護(hù))方向開展，逐步淘汰高耗能變電設(shè)備。近年來世界各國著名的高壓電氣設(shè)備公司都相繼開發(fā)、研制了各種類型的戶內(nèi)外高壓和超高壓GIS組合電器。隨著GIS封閉式組合電器的不斷完善和電力系統(tǒng)的需要，全國各地區(qū)110kV及l(fā)10kV電壓等級以上變電站超高壓開關(guān)設(shè)備選用GIS已成為主要開展趨勢。同時，國內(nèi)外一些高壓開關(guān)廠也已經(jīng)開始生產(chǎn)110kV戶外緊湊型組合電器。目前l(fā) 10 kV戶內(nèi)外緊湊型組合電器主要產(chǎn)品有COMPASS、COMPACT、MCI等。COMPASS在我國已得到廣泛應(yīng)用。戶外插接式智

7、能型組合電器是一種功能更完備的高壓和超高壓開關(guān)系統(tǒng)，它內(nèi)含電氣一次、二次設(shè)備，以及相關(guān)連的插接式復(fù)合光纜等。戶外插接式智能型組合電器在國外稱為PASS(Plug andSwitch System)，西方一些國家已經(jīng)開始采用，國家電力公司正在積極地推廣該系列產(chǎn)品，并在500kV變電站進(jìn)行工業(yè)性應(yīng)用試驗。這些設(shè)備運行可靠性高、節(jié)省占地面積和空間、施工安裝簡單、運行維護(hù)方便，是電氣設(shè)備今后開展的一個方向，符合我國目前的國情和技術(shù)開展方向。2變電站一次接線應(yīng)用現(xiàn)狀通常，110kV變電站常用的主接線形式有：單母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分段帶旁路、1個半斷路器接線、橋形接線及線路變

8、壓器組接線等。隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線簡化趨于可能。3甜。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大開展，可靠性大為提高，檢修時間少。特別國外一些知名廠家生產(chǎn)的超高壓斷路器均可到達(dá)20年不大修，更換部件費時很短。因此，從形式上看，主結(jié)線的開展過程是由簡單到復(fù)雜，再由復(fù)雜到簡單的過程。在70年代，由于當(dāng)時受電氣設(shè)備制造技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)等條件的制約，為了提高系統(tǒng)供電可靠性，產(chǎn)生了從簡單到復(fù)雜的主接線演變過程。在當(dāng)今的技術(shù)環(huán)境中，隨著新技術(shù)、高質(zhì)量電氣產(chǎn)品廣泛應(yīng)用，在某些條件下采用簡單主接線方式比復(fù)雜主接線方式更可靠、更平安，變電所

9、主接線日趨簡化。因此，變電所電氣主接線形式應(yīng)根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)環(huán)境統(tǒng)一性來決定。為了進(jìn)一步控制工程造價，提高經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)過專家反復(fù)論證，我國少數(shù)變電站設(shè)計已逐漸采用一些新的更為簡單的接線方案。近期國內(nèi)新建的許多1 IOkV電壓等級樞紐變電站的接線采用雙母線而不帶旁路母線。采用GIS的情況下，優(yōu)先采用單母線分段接線。終端變電站中，盡量采用線路變壓器組接線等。3站綜合自動化二次回路現(xiàn)狀綜合自動化變電站與傳統(tǒng)變電站的二次回路相比，具有接線相對簡單，設(shè)備相對減少，系統(tǒng)性強，接線方式更合理等特點。傳統(tǒng)的變電站的二次回路是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，它包括了控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、測量與監(jiān)察系統(tǒng)、繼電保護(hù)與

10、自動裝置系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)及操作電源系統(tǒng)。其中僅信號系統(tǒng)就包括了位置信號、事故音響信號、瞬時預(yù)警信號、延時預(yù)警信號等。這些二次回路各系統(tǒng)之間全靠硬件連接，所以二次接線就比擬繁多。而綜合自動化的變電站從根本原理上打破了原來的框架，原來靠硬件連線的系統(tǒng)可以通過數(shù)字通信的方式聯(lián)系，原來屏內(nèi)設(shè)備間的連線由裝置內(nèi)部的印刷電路板取代，這樣二次接線就更簡單得多了。傳統(tǒng)的變電站的二次設(shè)備，是分散地裝設(shè)在控制屏和保護(hù)屏上，每一個電氣元件都要配置測量儀表、切換開關(guān)、位置指示燈、光字牌等。而每一套繼電保護(hù)都要有假設(shè)干個交流測量繼電器、中間繼電器、信號繼電器組成。一個變電站包括多個電氣單元就會有很多的二次設(shè)備。而綜合自動

11、化變電站一個電氣單元的控制、信號及測量可以在一個測控裝置內(nèi)實現(xiàn)，繼電保護(hù)由一套微機保護(hù)裝置構(gòu)成。綜合自動化變電站中取消了中央信號屏和控制屏。這樣，二次設(shè)備相應(yīng)減少了許多。綜合自動化變電站中，二次設(shè)備是按每一次電氣單元配置，二次接線也是按電氣單元，以一對一的方式連接。不同電氣單元之間，只有保護(hù)之間配合的連接，操作閉鎖回路需要的連接，相應(yīng)之間的連接大為減少。對變電站的一些公用二次設(shè)備和一些不屬于各個電氣單元的二次設(shè)備將它們組合為公用屏。這樣，從變電站整體來看，二次回路的接線比擬合理，系統(tǒng)性強，也有規(guī)律，使運行維護(hù)人員易于掌握。三結(jié)語變電站是聯(lián)系電網(wǎng)的紐帶，合理地選擇110kV變電站電氣主結(jié)線和開關(guān)

12、站型式，在電網(wǎng)的平安供電及經(jīng)濟(jì)方面，均有著重要的意義。如果變電站的設(shè)備出現(xiàn)故障將危及整個系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行，可能出現(xiàn)系統(tǒng)解列，致使用戶斷電，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此要給變電站的設(shè)備裝設(shè)動作可靠、迅速、性能完善的保護(hù)，把故障影響限制在最小范圍內(nèi)。 參考文獻(xiàn)1 關(guān)倩瑩110kV變電站開展模式河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2005，74-772 張勁松淺析GIS在變電站的應(yīng)用廣東電力，2001，14(6)：41-423 王永生淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)中國民航大學(xué)學(xué)報，2007，5-124-1264 盧青松，付儀110kV變電站電氣主接線及配電裝置型式變化與開展四川電力技術(shù)，2006，29(3)：48505

13、 Bues M，Mikes ECompact optimised GISJ，CIGRE SC A3&B3 Colloquium，2005,3：120 6 李梅香，王崇林，曹海洋，等變電站綜合自動化系統(tǒng)的開展與展望工礦自動化，2006，6：23257 董振亞對我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中假設(shè)干技術(shù)問題的建議電力設(shè)備，2000，1(34)：77818 張肖青縣(市)級110kV變電所電氣主接線一般模式探討浙江電力，2000，l：26-289 中國電力出版社?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實用技術(shù)問答?(第二版)1997年5月第一版2000年2月第二版10 龔靜配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)機械工業(yè)出版社，202111

14、 韓禎祥電力系統(tǒng)分析3版杭州：浙江大學(xué)出版社，200512 任孝岐110kV城區(qū)變電所設(shè)計思路西北電力技術(shù)，2004，3：56-5813 王國光變電站綜合自動化系統(tǒng)二次回路及運行維護(hù)北京：中國電力出版社，2005，363714 電力繼電保護(hù)實用技術(shù)問答M，中國電力出版社，19991115 陳靜淺析變電站綜合自動化系統(tǒng)甘肅電力技術(shù)，2007，5-45 畢 業(yè) 設(shè) 計論 文開 題 報 告開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題開展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報 告一、課題目的與意義電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要部門之一，它是負(fù)責(zé)把自然界提供的能源轉(zhuǎn)換為供人們

15、直接使用的電能的產(chǎn)業(yè)。它既是現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防提供不可缺少的動力，又和廣闊人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。電力是工業(yè)的先行，電力工業(yè)的開展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。近年來隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速開展,人民生活用電的急劇增長，對于電力的需求大幅度增加，使得電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，人們對能源利用的認(rèn)識越來越重視，而變電站對于電力的生產(chǎn)和分配起到了舉足輕重的作用。變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)改造中非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，在目前的電網(wǎng)建設(shè)中，尤其是在110kv變電站的建設(shè)中，土地、資金等資源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重，存在重復(fù)建設(shè)、改造困難、工頻電磁輻射、無線電干擾

16、、噪聲等環(huán)保問題以及電能質(zhì)量差等的問題，這些已成為影響高壓輸變電工程建設(shè)本錢和運行質(zhì)量的重要因素，違背了我國可持續(xù)開展的戰(zhàn)略，所以110kv變電站需要采用節(jié)約資源的設(shè)計方案,要克服通信干擾和噪聲、既要保證電能質(zhì)量和用電平安等問題，同時還要滿足以后電網(wǎng)改造的方便性和資源再利用率高的要求。要完成該課題需要綜合應(yīng)用電力系統(tǒng)、高電壓等相關(guān)專業(yè)知識，學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣局部設(shè)計的根本方法培養(yǎng)獨立分析和解決問題的工作能力及實際工程設(shè)計的根本技能，符合專業(yè)培養(yǎng)要求。二、課題開展現(xiàn)狀和前景展望我國電力建設(shè)經(jīng)過多年的開展，系統(tǒng)容量越來越大，短路電流不斷增大，對電氣設(shè)備、系統(tǒng)內(nèi)大量信息的實時性等要求越來越高；而隨

17、著科學(xué)技術(shù)的高速開展，制造、材料行業(yè)，尤其是計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速開展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國變電站設(shè)計出現(xiàn)了一些新的趨勢。l、變電站接線方案趨于簡單隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線簡化趨于可能。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大開展，可靠性大為提高，檢修時間少。近期國內(nèi)新建的許多變電站220 k V及110kV電壓等級的接線采用雙母線而不帶旁路母線。采用GIS的情況下，優(yōu)先采用單母線分段接線。終端變電站中，盡量采用線路變壓器組接線等。2、大量采用新的電氣一次設(shè)備近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大開展，大量高性能、新型設(shè)備

18、不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價格不斷下降，伴隨著國產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面開展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用GIS配電裝置。變電站設(shè)計的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、SF6開關(guān)和機、電組合一體化的小型設(shè)備開展。3、變電站綜合自動化的開展趨勢微機實時技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)變電站中的應(yīng)用為變電站控制自動化、管理信息化、實時信息共享、提高變電站的平安性、可靠性開辟了新途徑。利用微機實時技術(shù)對變電站的模擬量、開關(guān)量、脈沖量等信號集中監(jiān)視，將保護(hù)、監(jiān)視、控制、遠(yuǎn)動等功能統(tǒng)一協(xié)調(diào)，建

19、立高性能監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)成為變電站綜合自動化的開展趨勢。供配電綜合自動化技術(shù)的開展方向主要從以下幾個方面展開：(1) 系統(tǒng)從集中控制、功能分散型向分散層網(wǎng)絡(luò)型開展。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動及站級監(jiān)控系統(tǒng)，故障錄波等設(shè)備和系統(tǒng)是按功能分散考慮的。現(xiàn)在的開展趨勢是從一個功能模塊管理多個電氣單元或間隔單元，向一個模塊管理一個電氣單元或間隔單元，實現(xiàn)地理位置高度分散的方向開展。這樣，自動化系統(tǒng)故障時對電網(wǎng)可能造成的影響大大減小，自動化設(shè)備的獨立性、適應(yīng)性更強。(2) 控制與保護(hù)的實現(xiàn)由專用設(shè)備開展到通用平臺。傳統(tǒng)方式中，每個控制或保護(hù)功能都為專用設(shè)備，種類也多?，F(xiàn)在計算機技術(shù)的開展使設(shè)備的功能僅由軟件決定，硬件因I/

20、O 所要求的數(shù)量而異。開發(fā)通用、標(biāo)準(zhǔn)、靈活的硬件和軟件平臺，能夠適用于所有保護(hù)和控制，使得系統(tǒng)具有開放性和數(shù)據(jù)一致性的特點，并且遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，便于不同廠家相互接口和維護(hù)操作。(3) 控制的方式從傳統(tǒng)控制向綜合智能化方向開展。傳統(tǒng)控制正朝著綜合智能控制開展，主要表現(xiàn)為電氣設(shè)備的小型化已向機電一體化方向開展以及控制和保護(hù)的整體化。將控制、保護(hù)系統(tǒng)與一次設(shè)備就近安裝在一起，并且向著智能型裝置開展。采用光纖通信，計算機CRT 顯示或大屏幕顯示逐漸取代傳統(tǒng)的模擬屏，使得調(diào)度控制中心對電網(wǎng)調(diào)度管理的控制性能增強，并且操作更方便、更可靠。(4) 系統(tǒng)信息交換、共享范圍逐步擴大。電力自動化系統(tǒng)并非一個孤立系統(tǒng)

21、，需要與其他系統(tǒng)相互交換信息、共享數(shù)據(jù)，因此，隨著整個電力系統(tǒng)不斷擴容必定會使得系統(tǒng)信息交換、共享范圍逐步擴大。目前，各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息交換技術(shù)逐步在電力企業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并已取得相當(dāng)?shù)某晒?，如何使信息資源得到更為充分地利用已成為整個電力行業(yè)開展所關(guān)心的重要問題。(5) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息存儲體系不斷優(yōu)化。自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲體系關(guān)系到整個供電系統(tǒng)信息交互的平安，進(jìn)而影響整個電力系統(tǒng)運行平安。因此，如何建立一個優(yōu)良的電力信息存儲體系也得到整個電力技術(shù)行業(yè)的廣泛關(guān)注，國內(nèi)外現(xiàn)在有很多專業(yè)公司及技術(shù)機構(gòu)對此進(jìn)行了相關(guān)研究，同時也推出了自己的產(chǎn)品。(6) 電力自動化系統(tǒng)平安體系不斷升級。平安體系是整

22、個電力自動化系統(tǒng)運行的保障。隨著對電力信息訪問越來越公開化以及Intranet/Internet 接入，強大的平安管理機制就顯得越發(fā)的重要。因此，業(yè)界對電力自動化系統(tǒng)的平安問題也是十分關(guān)注。目前，相關(guān)的研究工作也正在行業(yè)內(nèi)不斷展開。三、課題主要內(nèi)容首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷開展趨勢。從負(fù)荷增長方面說明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負(fù)荷資料的分析，平安，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kV，35kV，10kV以及站用電的主接線。然后又通過負(fù)荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，對變電站進(jìn)行短路電流計算，短路計算是變電站電氣設(shè)計的主要計算工程，它涉及接線方式及設(shè)備選擇。工程要求系統(tǒng)調(diào)度或系統(tǒng)設(shè)計部門提供接入變電站的各級電壓的綜合阻抗值，再進(jìn)行計算。根據(jù)短路電流計算對電氣設(shè)備進(jìn)行選擇