220kv变电站开题报告

武汉纺织大学毕业设计（论文）开题报告

课题名称 院系名称 班 级 220kv枢纽变电站线路、主变压器保护设计 专 业 学生姓名 开题内容包括：课题的意义，所属领域的发展状况，本课题的研究内容、研究方法、研究手段和研究步骤以及参考书目等。 一、课题研究意义 电是能量的一种表现形式，电力已成为工农业生产不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。电能有许多优点：首先，它可简便地转变成另一种形式的能量。其次，电能经过高压输电线路，还可输送很长的距离，供给远方用电。另外，许多生产部门用电进行控制，容易实现自动化，提高产品质量和经济效益。电力工业在国民经济中占有十分重要的地位。建国以来，我国的电力工业发展迅速。到目前，我国的总装机容量和发电量均居世界第四位，但是我国目前的电力还不能满足国民经济发展的需要，必须加快发展。电力工业自动化水平正在逐年提高，200000kW及以上大型机组已采用计算机监控系统，许多变电站已装设微机综合自动化系统，有些已实现无人值班，电力系统已实现调度自动化。 电力系统由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电站根据它在系统中的地位，可分成下列几类： 1）枢纽变电站 它位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330-500的变电所，称为枢纽变电站。全站停电后，将会引起系统解列，甚至出现瘫痪。 2）中间变电站 高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压供给当地用电，这样的变电站主要起中间环节的作用。全站停电后，将引起区域电网解列。

3）地区变电站

高压侧电压一般为110~220kV，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。全站停电后，仅使该地区中断供电。 4）终端变电站

在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压多为110kV，经降压后直接向用户供电的变电站。全站停电后，只是用户受到损失。

在设计中本人要模拟设计一个电压等级为220/110/35kV变电站的，本次设计的变电站的类型为枢纽变电站，根据老师给出的设计资料和要求，结合所学的基础知识和文献资料所做的。通过本设计，对以前所学的知识加强了理解和掌握，从总体上掌握了电力工程设计的过程，并熟悉了一些设计方法，为以后从事电力工程设计工作打下一定的基础。 二、国内发展趋势

变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。通信网络是综合自动化变电站与常规站的最明显的区别之一，只有采用通信网络，才可能节省大量电缆。因此必须保证通信网络安全、可靠，传输速度满足变电站综合自动化系统的要求。全分散式变电站自动化系统的实现尤其依托于如今发展很快的计算机网络技术。引入先进的网络技术使得自动化系统的实现更加简单，性能也大大优于以往的系统，并可解决以往系统中链路信息传输的实时性问题，以及信号传输的容量问题。

我国变电站的发展趋势随着计算机网络技术的发展和信息技术的不断进步，变电站的发展看来已经越来越快，目前我国变电站的发展方向趋于以下几个方面：

1）数字化 数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是：一次设备智能化，二次设备网络化。即数字化变电站内的信息化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。 2）装配化 装配式变电站是变电站建设的一场变革,改变了传统的变电站电气布局、土建设计和施工模式。采用全预制装配结构的建筑形式,通过工厂生产预制和现场装配安装两大阶段来建设变电站,大幅缩短了设计及建设周期,减少了变电站占地面积,节约了土地资源。随着国网公司“两型一化”的推广,装配式变电站在全国各地均成功试点,成为今后变电站建设的一种新型模式。 3）智能化 智能化电站的发展,特别是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,使变电站所有信息的采集、传输实现全智能化处理提供了理论和物质基础。技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全智能化的变电站自动化系统即将出现。但是目前国内外还没有真正意义上智能化一次设备，一次设备的智能化仍然需要通过一定的二次设备来转化实现，一般采用智能终端的模式。国内目前进行的数字化变电站项目，虽然大多采用此种方式，但是普遍没有对开关内部的二次回路进行集成化改造，智能终端与开关整合度较低。 4）自动化 自20世纪80、90年代起，国外和国内先后开发研制成功了变电站所必须的集继电保护、故障录波、远动功能、站内监控等功能为一体的变电站综合自动化系统取代了变电站常规的测量系统，如变送器、录波器、指针式仪表等；取代了常规的操作控制盘、手控无功补偿等装置，以及常规的报警装置如中央信号系统和光字牌等；

取代了常规的远动装置等；使变电站的各种装置和保护的信息，融合为一体，并可与上级调度中心进行实时通信，把变电站的自动化程度提高到一个崭新阶段，大大提高了上级调度中心对变电站的实时运行和远方操作的监控能力，为实现变电站无人值班打下了基础。随着科学技术的不断发展，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为电力系统的发展趋势。 三、毕业设计论文内容概述 1）原始资料如下： 枢纽变电所有三个电压等级，分别是220/110/35kv，为保证供电的可靠性需要装设两台主变压器，基本资料如下： 1. 为保证供电的可靠性，变电所220kv侧采用单母线分段接线，系统用两条架空线路向本所供电，cosθ=0.85。 2. 110kv侧和35kv侧除本所外无别的电源，110kv侧采用双母线接线,单母线分段运行接线方式，35kv侧采用单母线分段接线。 3. 110kv侧最大负荷45MVA，重要负荷占60%，最大一回负荷10MVA，cosθ=0.85。 4. 35kv侧最大负荷20MVA，最大一回负荷6MVA，cosθ=0.8。 5. 220kv线路的主保护瞬时动作，后备保护动作时间为1.5s。110kv出线过流保护时间为1.5s，35kv出线过流保护动作时间为2s。 6. 220kv侧综合电抗X1=0.179；110kv侧综合电抗X2=1.667。 2）本设计根据以上原始资料设计一个枢纽变电所，主要内容包括电气一次接线图方案选择、主变压器型式的确定、计算短路电流、配置线路电气设备、主变压器保护整定。 参考文献 [1] 水利电力部西北电力设计院. 电力工程电气设计手册电气一次部分[M].中国电力出版社，1989 [2] 应敏华，程乃蕾，常美生. 供用电工程. 北京：中国电力出版社，2006.9 [3] 卓乐友. 电力工程电气设计200例. 北京：中国电力出版社，2004 [4] 宋继成. 220～500kV变电所电气主接线设计. 北京：中国电力出版社，2004 [5] 苏小林，阎晓霞. 电力系统分析. 北京：中国电力出版社，2007 [6] 李光琦. 电力系统暂态分析. 3版. 北京：中国电力出版社，2007

[7] 西安交通大学，电力工业部西北电力设计院等编著. 短路电流实用计算法. 北京：中国电力出版社，1982 [8] 电力工业部西北电力设计院. 电力工程电气设备手册电气一次部分上、下册[M]. 北京：中国电力出版社，1998 [9] 黄伟，付艮秀. 电能计量技术. 2版. 北京：中国电力出版社，2007 [10] 常美生，张小兰. 高电压技术. 北京：中国电力出版社，2006.11 [11] 谷水清，李凤荣. 电力系统继电保护. 北京：中国电力出版社，2005 指导教师签名 年 月 日