2022年110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译.docx
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1、2022年110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译 110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译 开题报告正文: 一、本课题来源及探讨的目的和意义 本课题来源于生产实践,与其探讨的内容以及变电站的探讨水平不仅与我们的生活休戚相关,还对我们的生活和生产起着至关重要的影响。 随着工业时代的发展,电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理的驾驭电力必需从电力工程的设计原则和方法上理解和驾驭其精髓,提高电力系统的平安牢靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。众所周知,电能是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配电
2、和用电,几乎是在同一时间完成的,须相互协调与平衡。变电和配电是为了电能的传输和合理的安排,在电力系统中占很重要的地位,其都是由电力变压器来完成的,因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。 随着高新技术的发展和应用,对电能质量和供电牢靠提出了新的要求,高压、超高压变电站的设计和运行系统必需适应这种新形势,因此,改善电网结构,提高供电实力与牢靠性以及综合自动化程度,以满意日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。变电所是联系发电厂和用户的中间环节,一般安装有变压器及其限制和爱护装置,起着变换和安排电能的作用。为了保证在送变电过程中的供电牢靠性,首先要满意的就是变电所的设计规范。 进入21世纪后,我
3、国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展,电源和电网建设的任务仍很重。做为发电厂和用户的中间环节,变换和安排电能的重要组成部分,将面临电力体制改革和技术创新实力的双重挑战,如何合理的设计一个变电所,使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争须要,促使电网互联范围的不断扩大,是这次设计的主要目的。 二、本课题所涉及的问题在国内探讨现状。 我国自1882年有电以来,电力工业已经走过了120多年的历程。解放前,我国电力工业和其他工业一样,处于极端落后的状态,并带有明显的半殖民地的特点。新中国成立后的50多年中,电力工业以很高的速度发展,取得了世人瞩目的成就。 到1988年全国发电设备容量已达1100
4、0万kw,其中火电占75,与1949年相比增长了58倍。1998年全国装机容量已达到277 GW以上,跃居世界第2位。特殊是进入本世纪90年头以来,我国的电力平均每年新增装机容量17多GW,实现装机容量8年翻一番,最终缓解了近50年的持续缺电局面,使电力供应有所缓和。 虽然从1997年起先到1998年,全国电力供应惊慌的状况有了缓和,局部地方出现了电力供大于求,但是我国的用电水平还是很低的。到1998年,全国人均占有装机容量0.22 kW,发电量只有927 kwh,这一水平只相当于世界平均水平的1/3左右,为发达国家的1/61/10,与富有的小康生活水平对电力的要求也相差甚远。电网结构薄弱,特
5、殊是500 kV网架在大部分电网中尚未真正形成,电网的平安性差,牢靠性低,自动化水平不高,电网调峰容量不足,损耗大,供电质量差,远远不能适应21世纪信息时代对电力供应的数量和质量的要求。 我国电力工业2个方面的任务: 1、首先是电力工业要保持持续、快速、健康的发展,以足够的电力来保证国民经济和社会持续、稳定、健康的发展。任何国家在工业化时期,电力都是整个社会经济发展的保证,是基础。 2、电力的发展促进电力市场的形成,特殊是电网的建设与发展,将为电力市场的建设供应物质基础;也只有发展了电力市场、完善市场机制,才能进一步促进电力的健康、快速、高效的发展。 我国电网发展的基本思路和实施的步骤是: 1
6、、要以三峡电网为中心,推动全国联网,三峡电网先向北与华北的联网,以及与西北的联网,向南与华南的联网,向西则随金沙江溪洛渡、向家坝电力外送,使三峡电网接着扩展并得到进一步的加强; 2、要协作大型水电站和火电基地的建设,进一步加大“西电东送”和“北电南送”的力度,实现以送电为主的“送电型”联网; 3、在不断加强各大区自身电网结构的基础上,在适当的时机和地点根据利益均沾、互惠互利的原则,采纳沟通或直流,实现以联网效益为主的“效益型”联网,并把“送电型”联网与“效益型”联网有机地结合起来,把全国联网与加强各地区电网自身网架的建设结合起来,最终推动全国联网的形成和发展,与此同时还要重视发展我国电网与周边
7、国家电网的互联。 现阶段我国主要进行的变电站典型设计,是通过对现有变电站样本进行评估、类比、组合, 形成典型化设计方案, 并以新技术为依托, 不断优化, 形成一系列定制化产品,满意城市、农村电网建设需求。通过变电站典型设计, 归并工程流程, 统一技术标准, 提高工作效率, 降低项目实施不确定性, 加快工程建设进度, 降低将来运行成本。变电站典型设计是将技术与管理相结合, 通过典型化、标准化, 提高工程整体效益。在过去十多年来110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大改变,1l0kV电力网络已下降为配电网络,大多数l10kV变电站也沦为负荷型的终端变电站。现在国家正在重点发展电网,
8、形成全国统一的联合电网。 目前一些发达国家的电能极度紧缺,电力资源紧缺是制约他们发展的一个重要因数。为了满意需求这些国家通过各种方式来降低电能的损耗,比如说增高电压就是一种比较便利、好用的方法,这些国家已经形成了比较完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论是真正做到了节约、集约、高效等特点。总之,发达国家通过改善变电站结构,降低变电站功率损耗,尽可能地提高变电所的敏捷性,最终达到提高经济性的目的。 三、课题的探讨内容、目标及可行性分析 探讨内容: 1、 选择主变的容量和台数; 2、 确定电气一次主接线方案; 3、 短路电流的计算; 4、 选择各级导线型号和截面; 5、 选择一次电气设备;
9、6、 防雷爱护和接地装置计算; 7、 继电爱护装置的配置; 8、 设计说明书、计算书、设备清单各1份; 9、 图纸:电气主系统接线图、继电爱护图、平面布置图 探讨目标:在设计中要充分体现设计的原则:平安、牢靠、经济、好用。确保供电系统的稳定运行。 可行性分析:1、该课题探讨所须要的学问和实力打算,通过我的努力应当可以达到。 2、该课题探讨所须要的指导老师和询问的途径已经具备。 3、该课题完成须要阅读电力系统分析、高电压技术、发电厂电气部分、继电爱护系统、电力工程概论等书籍。 4、该课题须要进行互联网进行资料查询,须要到图书馆进行相关期刊杂志的查询工作,须要精确的计算,须要设备选型和校验,须要设
10、计继电爱护的配置,完成CAD制图。 5、该课题探讨所须要的物质、环境条件不是很高,通过努力能够较好的解决。 四、完成本课题的工作方案及进度安排; 1周:结合设计内容复习所学的专业学问,做好理论打算;其次进行与设计有关的调研活动及其资料的收集,完成开题报告。 2周,选择主变 的容量和台数;确定电气一次主接线方案。 3-5周短路电流计算,选择各级导线型号和截面,选择一次电气设备。 6周防雷爱护和接地设置计算,继电爱护计量装置配置。 710周,完成有关图纸的绘制。 1112周,整理并撰写设计说明书 五、主要参考文献 电力系统分析 何仰赞 华中科技高校出版社 发电厂电气部分 姚春球 中国电力出版社 供
11、电技术 余健明 机械工业出版社 继电爱护原理 刘学军 中国电力出版社 高电压技术 周泽存 中国电力出版社 电力工程概论 韦 刚 中国电力出版社 指导老师批阅看法: 指导老师(签字): 年 月 日 备注: 文献综述 摘要:随着工业时代的发展,电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理的驾驭电力必需从电力工程的设计原则和方法上理解和驾驭其精髓,提高电力系统的平安牢靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分,它干脆影响整个电力系统的平安与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和安排电能的作用。目前,国内110kv及以下中低压变电所,主接线为
12、了平安,牢靠起见多选单母线接线。另外,合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的平安系数及其经济性。 关键词:变电所 平安 牢靠 经济 电能是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量存储的二次能源,同时也是现代社会中最重要也是最便利的能源。3电能的发、变、送、配电和用电,几乎是在同一时间完成的,须相互协调与平衡。2变电和配电是为了电能的传输和合理的安排,在电力系统中占很重要的地位,其都是由电力变压器来完成的,因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。 变电所是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和安排电能的作用。因此,变电所的作用显得有为重要。首先要满意的就是变电所的设计规范。平安牢靠地发、供
13、电是对电力系统运行的首要要求。10 (1)变电所的设计要仔细执行国家的有关技术经济政策,符合平安牢靠、技术先进和经济合理的要求。(2)变电所的设计应依据工程的510年发展规划进行,做到远、近期结合,以近期为主,正确处理近期建设与远期发展的关系,适当考虑扩建的可能。(3)变电缩的设计,必需从全局动身,统筹兼顾,根据负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,结合国情合理的确定设计方案。(4)变电所的设计,必需坚持节约用地的原则。其次,变电所所址的选择,应依据要求,综合考虑确定。1 设计一所平安、经济、敏捷的变电站可以从以下几个方面着手。 一、 电气主接线方案的选定 电气主接线是整个变电所电气部分
14、的主干。变电所电气主接线指的是变电所中汇合、安排电能的电路,通常称为变电所一次接线,是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按肯定依次连接而成的。4它是电力系统总体设计的重要组成部份。变电站主接线形式应依据变电站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,并且应满意运行牢靠、简洁敏捷、操作便利和节约投资等要求。2主接线设计的基本要求为: 供电牢靠性。主接线的设计首先应满意这一要求;当系统发生故障时,要求停电范围小,复原供电快。 适应性和敏捷性。能适应肯定时期内没有预料到的负荷水平改变;变更运行方式时操作便利,便于变电站的扩建。 经济性。在确保供电牢靠、满
15、意电能质量的前提下,要尽量节约建设投资和运行费用,削减用地面积。 简化主接线。配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必定趋势,简化主接线为这一技术全面实施,创建更为有利的条件。 设计标准化。同类型变电站采纳相同的主接线形式,可使主接线规范化、标准化,有利于系统运行和设备检修。1 随着电力系统的发展、调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用,变电站电气主接线形式亦有了很大改变。目前常用的主接线形式有:单母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、1个半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等。6 1997年后建成的变电站中接线型式以单母、桥形和线路变压器组为主。达到了85。
16、而带旁路母线的,接线型式只有1座,仅占5。5我国变电站设计起先趋向于变电站接线方案简洁,近期国内新建的很多变电站220 k V及110kV电压等级的接线采纳双母线而不带旁路母线。采纳GIS的状况下,优先采纳单母线分段接线。终端变电站中,尽量采纳线路变压器组接线等。大量采纳新的技术,变电站电气设备档次不断提高,配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。从形式上看,主接线的发展过程是由简洁到困难,再由困难到简洁的过程。在70年头,由于当时受电气设备制造技术、通信技术和限制技术等条件的制约,为了提高系统供电牢靠性,产生了从简洁到困难的主接线演化过程。在当
17、今的技术环境中,随着新技术、高质量电气产品广泛应用,在某些条件下采纳简洁主接线方式比困难主接线方式更牢靠、更平安,变电站主接线日趋简化。因此,变电站电气主接线形式应依据牢靠性、敏捷性、经济性及技术环境统一性来确定。 电气主接线方案的选定对变电所电气设备的选择,现场布置,爱护与限制所实行的方式,运行的牢靠性、敏捷性、经济性,检修、运行维护的平安性等,都有干脆的影响,因此,选择优化的电气主接线方式,具有特殊重要的意义。 二、 选择更平安牢靠的一次电气设备。 变电所主要电气设备及其作用: (1)高压断路器(或称高压开关)线路正常时,用来通断负荷电流;线路故障时,用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好
18、的灭弧装置和较强的灭弧实力。按灭弧介质划分,断路器分为油断路器、空气断路器、SF6断路器等。 (2)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。负荷开关只有简易的灭弧装置,其灭弧实力有限。负荷开关在断开后具有明显的断开点。 (3)隔离开关(或称高压刀闸)隔离开关没有灭弧装置,其灭弧实力很小。仅当电气设备停电检修时,用来隔离电源,造成一个明显的断开点,以保证检修人员的工作平安。 (4)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。在某些状况下,熔断器可与负荷开关或隔离开关协作运用,以代替价格昂贵的高压断路器,以节约工程投资。17 (5)电流互感器 将主回路中的大电流
19、变换为小电流,供计量和继电爱护用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A,16运用中二次侧不允许开路。 (6)电压互感器 将高电压变换成低电压,供计量和继电爱护用。电压互感器二次侧额定电压通常为100V,16运用中二次侧不允许短路。 (7)避雷器 避雷器主要用来抑制架空线路和配电母线上的雷电过电压可操作过电压,以爱护电器设备免受损害。 (8)所用变压器 向变电所内部动力及照明负荷、操作电源供应电力。8 如上所述,各种电器对我们的变电站设计都有至关重要的作用。所以合理的配置是关键中的关键。 首先就要说到具备更高牢靠性的SF6和真空断路器全面取代少油或多油式断路器。设置旁路设施的目的是为了削减在
20、断路器检修时对用户供电的影响。SF6断路器和真空断路器的检修周期可长达20年,在变电所中选用了SF6断路器和真空断路器后,断路器检修几率大为削减,提高单回线路供电牢靠性的根本措施转变为建设其次供电回路因为在单回线路供电状况下中断供电的主要因素已经是线路故障而不是断路器检修。故随着近十多年来SF6和真空断路器在110kV变电站中的普遍应用,带旁路母线的接线方式在110kV及其以下电压等级已告辞了历史舞台。其他设备我们也应当根据计算和设计的须要合理选择,从而保证平安性和经济性。 1、隔离开关的配置 (1)中小型发电机出口一般应装设隔离开关:容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时,其
21、出口不装设隔离开关,但应有可拆连接点。11 (2)在出线上装设电抗器的610KV配电装置中,当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时,每回线上应各装设一组出线隔离开关。11 (3)接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不行装设隔离开关。 (4)中性点干脆接地的一般型变压器均应通过隔离开关接地;自藕变压器的中性点则不必装设隔离开关。12 2、电压互感器的配置 (1)电压互感器的数量和配置与主接线方式有关,并应满意测量、爱护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式变更时,爱护装置不得失压,同期点的两侧都能提取到电压。11 (2)6220KV电压等级的每组母线的三相
22、上应装设电压互感器。旁路母线上是否须要装设电压互感器,应视各回出线外侧装设电压互感器的状况和须要确定。11 (3)当须要监视和检测线路侧有无电压时,出线侧的一相上应装设电压互感器。15 (4)当须要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时,可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。15 3、电流互感器的配置 (1)凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满意测量仪表、爱护和自动装置要求。 (2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器:发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。 (3)对干脆接地系统,一般按三相配置。对非干脆接地系统,依详细要求按两相或三相配置。
23、 (4)一台半断路器接线中,线路线路串可装设四组电流互感器,在能满意爱护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路变压器串,当变压器的套管电流互感器可以利用时,可装设三组电流互感器。11 4、避雷器的装置 (1)配电装置的每组母线上,应装设避雷器,但进出线装设避雷器时除外。 (2)旁路母线上是否须要装设避雷器,应视在旁路母线投入运行时,避雷器到被爱护设备的电气距离是否满意要求而定。 (3)220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时,应在变压器旁边增设一组避雷器。 (4)三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。 (5)下列状况的变压器中性点应装设避雷器 1) 干脆接地系统中,变
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