110kV变电站的设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告题 目： 110kV变电站的设计 学 院： 电气信息学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 刘浩 学 号01010323指引教师： 金国彬 3 月 14 日开题报告填写规定1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的根据材料之一。此报告应在指引教师指引下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完毕，经指引教师签订意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档原则格式（可从教务处网页上下载）打印，严禁打印在其他纸上后剪贴，完毕后应及时交给指引教师签订意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参照文献应不少于10篇（不涉及辞典、手册），其中至少应涉及1篇外文资料；对于重要的参照文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）阐明书等资料装入文献袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题状况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文 献 综 述一、引言变电站是电力系统构成的一种重要环节，是电力网中线路的连接点，其作用是变换电压、汇集和分派电能。变电站能否对的运营关系到电力系统的稳定和安全问题，变电站安全可靠运营与国民经济的发展密切有关。为了达到优质、安全、可靠、经济的运营规定，必须建立经济合理、技术先进的变电站，进而实现变电站的综合自动化。近年来，为了满足经济迅速增长对电力的需求，国内电力工业在高速发展，电网规模不断扩大。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量均有了较大的改善。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。国内电网供电的可靠性有了较大的提高，在发达国家持续发生严重的电网事故的时期，国内电网的运营比较稳定，保证了经济的高速发展。二. 110kV变电站发呈现状 110kV变电站从六十年代开始逐渐走入一般的地级市，由于当时负荷水平低，电力建设投资少，都市电网构造简朴。当时国内绝大部分都市还辅以35kV变电站构成高压输电网络。进入八十年代以来，国内经济进入前所未有的高速发展阶段。经济建设对电力事业提出更高规定的同步也增进了电力事业的发展。这段时期建设的110kV变电站l10kV电气设备多采用常规设备户外敞开式布置；变电站主接线较为复杂，例如为单母线分段带旁路；电气设备为多油或少油设备；主变容量大多选择315MVA或40MVA。这种模式的变电站占地面积大，设备繁多，设备安全可靠性较低，平常维护工作量大。进入九十年代中期，供电紧张的状况得到好转，电网设计和建设越来越强调供电可靠性。人们开始把注意力转向性能好、质量高、检修周期长或近年不需检修等特点的电气设备。实行“四遥”功能，实现变电站无人值班已成为也许。这段时期，110kV电气设备浮现了GIS设备、COMPASS设备等；电气布置形式也浮现了半户内布置等形式；二次设备系统也有简朴的“四遥系统和变电站综合自动化系统。由于采用了先进可靠的设备，这段时期建设的l10kV变电站主结线较为简洁。除主变外l10kV电气设备多采顾客内布置的形式，主变容量多为40MVA或50MVA，开关设备为无油设备，变电站具有无人值班的功能。这些变电站占地面积小，自动化限度高，平常维护工作量小，安全可靠性高。（1）变电站高压配电装置的发展随着国内电力系统向大电网、大机组、超高压、大容量迅猛发展，高压开关设备近年来也有了较大发展，不断向小型化、无油化、高可靠性、免维护(少维护)方向发展，逐渐裁减高耗能变电设备。近年来世界各国出名的高压电气设备公司都相继开发、研制了多种类型的户内外高压和超高压GIS组合电器。随着GIS封闭式组合电器的不断完善和电力系统的需要，全国各地区110kV及l10kV电压级别以上变电站超高压开关设备选用GIS已成为重要发展趋势。同步，国内外某些高压开关厂也已经开始生产110kV户外紧凑型组合电器。目前l 10 kV户内外紧凑型组合电器重要产品有COMPASS、COMPACT、MCI等。COMPASS在国内已得到广泛应用。户外插接式智能型组合电器是一种功能更完备的高压和超高压开关系统，它内含电气一次、二次设备，以及有关连的插接式复合光缆等。户外插接式智能型组合电器在国外称为PASS(Plug andSwitch System)，西方某些国家已经开始采用，国家电力公司正在积极地推广该系列产品，并在500kV变电站进行工业性应用实验。这些设备运营可靠性高、节省占地面积和空间、施工安装简朴、运营维护以便，是电气设备此后发展的一种方向，符合国内目前的国情和技术发展方向。（2）变电站一次接线应用现状一般，110kV变电站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。随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增长，变电站接线简化趋于也许。3甜。例如，断路器是变电站的重要电气设备，其制造技术近年来有了较大发展，可靠性大为提高，检修时间少。特别国外某些出名厂家生产的超高压断路器均可达到不大修，更换部件费时很短。因此，从形式上看，主结线的发展过程是由简朴到复杂，再由复杂到简朴的过程。在70年代，由于当时受电气设备制造技术、通信技术和控制技术等条件的制约，为了提高系统供电可靠性，产生了从简朴到复杂的主接线演变过程。在当今的技术环境中，随着新技术、高质量电气产品广泛应用，在某些条件下采用简朴主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全，变电所主接线日趋简化。因此，变电所电气主接线形式应根据可靠性、灵活性、经济性及技术环境统一性来决定。为了进一步控制工程造价，提高经济效益，通过专家反复论证，国内少数变电站设计已逐渐采用某些新的更为简朴的接线方案。近期国内新建的许多1 IOkV电压级别枢纽变电站的接线采用双母线而不带旁路母线。采用GIS的状况下，优先采用单母线分段接线。终端变电站中，尽量采用线路变压器组接线等。（3）站综合自动化二次回路现状综合自动化变电站与老式变电站的二次回路相比，具有接线相对简朴，设备相对减少，系统性强，接线方式更合理等特点。老式的变电站的二次回路是一种复杂的网络，它涉及了控制系统、信号系统、测量与监察系统、继电保护与自动装置系统、调节系统及操作电源系统。其中仅信号系统就涉及了位置信号、事故音响信号、瞬时预警信号、延时预警信号等。这些二次回路各系统之间全靠硬件连接，因此二次接线就比较繁多。而综合自动化的变电站从基本原理上打破了本来的框架，本来靠硬件连线的系统可以通过数字通信的方式联系，本来屏内设备间的连线由装置内部的印刷电路板取代，这样二次接线就更简朴得多了。老式的变电站的二次设备，是分散地装设在控制屏和保护屏上，每一种电气元件都要配备测量仪表、切换开关、位置批示灯、光字牌等。而每一套继电保护都要有若干个交流测量继电器、中间继电器、信号继电器构成。一种变电站涉及多种电气单元就会有诸多的二次设备。而综合自动化变电站一种电气单元的控制、信号及测量可以在一种测控装置内实现，继电保护由一套微机保护装置构成。综合自动化变电站中取消了中央信号屏和控制屏。这样，二次设备相应减少了许多。综合自动化变电站中，二次设备是按每一次电气单元配备，二次接线也是按电气单元，以一对一的方式连接。不同电气单元之间，只有保护之间配合的连接，操作闭锁回路需要的连接，相应之间的连接大为减少。对变电站的某些公用二次设备和某些不属于各个电气单元的二次设备将它们组合为公用屏。这样，从变电站整体来看，二次回路的接线比较合理，系统性强，也有规律，使运营维护人员易于掌握。三结语变电站是联系电网的纽带，合理地选择110kV变电站电气主结线和开关站型式，在电网的安全供电及经济方面，均有着重要的意义。如果变电站的设备浮现故障将危及整个系统持续稳定运营，也许浮现系统解列，致使顾客断电，导致巨大的经济损失。因此要给变电站的设备装设动作可靠、迅速、性能完善的保护，把故障影响限制在最小范畴内。 参照文献1 关倩莹110kV变电站发展模式河北能源职业技术学院学报，74-772 张劲松浅析GIS在变电站的应用广东电力，14(6)：41-423 王永生浅谈变电站综合自动化系统中国民航大学学报，5-124-1264 卢青松，付仪110kV变电站电气主接线及配电装置型式变化与发展四川电力技术，29(3)：48505 Bues M，Mikes ECompact optimised GISJ，CIGRE SC A3&B3 Colloquium，,3：120 6 李梅香，王崇林，曹海洋，等变电站综合自动化系统的发展与展望工矿自动化，6：23257 董振亚对国内城乡电网建设和改造中若干技术问题的建议电力设备，1(34)：77818 张肖青县(市)级110kV变电所电气主接线一般模式探讨浙江电力，l：26-289 中国电力出版社电力系统继电保护实用技术问答(第二版)1997年5月第一版2月第二版10 龚静配电网综合自动化技术机械工业出版社，11 韩祯祥电力系统分析3版杭州：浙江大学出版社，12 任孝岐110kV城区变电所设计思路西北电力技术，3：56-5813 王国光变电站综合自动化系统二次回路及运营维护北京：中国电力出版社，363714 电力继电保护实用技术问答M，中国电力出版社，19991115 陈静浅析变电站综合自动化系统甘肃电力技术，5-45 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发呈现状和前景展望；三、课题重要内容和规定；四、研究措施、环节和措施 开 题 报 告一、课题目的与意义电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它既是现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可缺少的动力，又和广大人民群众的平常生活有着密切的关系。电力是工业的先行，电力工业的发展必须优先于其她的工业部门，整个国民经济才干不断迈进。近年来随着国内国民经济的高速发展,人民生活用电的急剧增长，对于电力的需求大幅度增长，使得电网规模不断扩大、构造越来越复杂，人们对能源运用的结识越来越注重，而变电站对于电力的生产和分派起到了举足轻重的作用。变电站是电网建设和电网改造中非常重要的技术环节，在目前的电网建设中，特别是在110kv变电站的建设中，土地、资金等资源挥霍现象严重，存在反复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰、噪声等环保问题以及电能质量差等的问题，这些已成为影响高压输变电工程建设成本和运营质量的重要因素，违背了国内可持续发展的战略，因此110kv变电站需要采用节省资源的设计方案,要克服通信干扰和噪声、既要保证电能质量和用电安全等问题，同步还要满足后来电网改造的以便性和资源再运用率高的规定。要完毕该课题需要综合应用电力系统、高电压等有关专业知识，学习和掌握变电所电气部分设计的基本措施培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能，符合专业培养规定。二、课题发呈现状和前景展望国内电力建设通过近年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统内大量信息的实时性等规定越来越高；而随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，特别是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的奔腾，国内变电站设计浮现了某些新的趋势。l、变电站接线方案趋于简朴随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增长，变电站接线简化趋于也许。例如，断路器是变电站的重要电气设备，其制造技术近年来有了较大发展，可靠性大为提高，检修时间少。近期国内新建的许多变电站220 k V及110kV电压级别的接线采用双母线而不带旁路母线。采用GIS的状况下，优先采用单母线分段接线。终端变电站中，尽量采用线路变压器组接线等。2、大量采用新的电气一次设备近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能、新型设备不断浮现，设备趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，随着着国产GIS向高电压、大容量、三相共箱体方面发展，性能不断完善，应用面不断扩大，许多城网建设工程、顾客工程都考虑采用GIS配电装置。变电站设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从老式的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。3、变电站综合自动化的发展趋势微机实时技术、计算机网络通讯技术在电力系统变电站中的应用为变电站控制自动化、管理信息化、实时信息共享、提高变电站的安全性、可靠性开辟了新途径。运用微机实时技术对变电站的模拟量、开关量、脉冲量等信号集中监视，将保护、监视、控制、远动等功能统一协调，建立高性能监控系统，已经成为变电站综合自动化的发展趋势。供配电综合自动化技术的发展方向重要从如下几种方面展开：(1) 系统从集中控制、功能分散型向分散（层）网络型发展。老式的远动及站级监控系统，故障录波等设备和系统是按功能分散考虑的。目前的发展趋势是从一种功能模块管理多种电气单元或间隔单元，向一种模块管理一种电气单元或间隔单元，实现地理位置高度分散的方向发展。这样，自动化系统故障时对电网也许导致的影响大大减小，自动化设备的独立性、适应性更强。(2) 控制与保护的实现由专用设备发展到通用平台。老式方式中，每个控制或保护功能都为专用设备，种类也多。目前计算机技术的发展使设备的功能仅由软件决定，硬件因I/O 所规定的数量而异。开发通用、原则、灵活的硬件和软件平台，可以合用于所有保护和控制，使得系统具有开放性和数据一致性的特点，并且遵循国际原则，便于不同厂家互相接口和维护操作。(3) 控制的方式从老式控制向综合智能化方向发展。老式控制正朝着综合智能控制发展，重要体现为电气设备的小型化已向机电一体化方向发展以及控制和保护的整体化。将控制、保护系统与一次设备就近安装在一起，并且向着智能型装置发展。采用光纤通信，计算机CRT 显示或大屏幕显示逐渐取代老式的模拟屏，使得调度（控制）中心对电网调度管理的控制性能增强，并且操作更以便、更可靠。(4) 系统信息互换、共享范畴逐渐扩大。电力自动化系统并非一种孤立系统，需要与其她系统互相互换信息、共享数据，因此，随着整个电力系统不断扩容必然会使得系统信息互换、共享范畴逐渐扩大。目前，多种网络技术、信息互换技术逐渐在电力公司生产中得到广泛应用，并已获得相称的成果，如何使信息资源得到更为充足地运用已成为整个电力行业发展所关怀的重要问题。(5) 系统数据信息存储体系不断优化。自动化系统的数据存储体系关系到整个供电系统信息交互的安全，进而影响整个电力系统运营安全。因此，如何建立一种优良的电力信息存储体系也得到整个电力技术行业的广泛关注，国内外目前有诸多专业公司及技术机构对此进行了有关研究，同步也推出了自己的产品。(6) 电力自动化系统安全体系不断升级。安全体系是整个电力自动化系统运营的保障。随着对电力信息访问越来越公开化以及Intranet/Internet 接入，强大的安全管理机制就显得越发的重要。因此，业界对电力自动化系统的安全问题也是十分关注。目前，有关的研究工作也正在行业内不断展开。三、课题重要内容一方面根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，拟定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线。然后又通过负荷计算及供电范畴拟定了主变压器台数，容量及型号，同步也拟定了站用变压器的容量及型号，最后，对变电站进行短路电流计算，短路计算是变电站电气设计的重要计算项目，它波及接线方式及设备选择。工程规定系统调度或系统设计部门提供接入变电站的各级电压的综合阻抗值，再进行计算。根据短路电流计算对电气设备进行选择，涉及对各级电压母线的选择，断路器隔离开关的选择，避雷器的选择，从而完毕了110kV电气一次部分的设计。四、研究措施、环节和措施110kV降压变电所电气部分设计的研究重要内容是结合有关的设计手册，辅助资料和国家有关规程，重要完毕该变电站的一次部分设计，参照国内外最新的设计措施、研究成果和新的电气设备，对降压变电所的电气主接线方案，主变压器的选择，电气设备的选择（涉及断路器，隔离开关，熔断器等），配电装置的选择以及防雷保护的设计。主变压器、各侧电压级别的电气主接线和有关一次、二次设备、避雷装置、继电保护装置进行选择。同步，完毕变电站一次总接线图。研究措施：理解并掌握110kV降压变电所的国内外现状特点和发展前景，查阅资料，结合电力系统方向所学专业课程以及她人的设计、研究成果， 掌握变电所设计的过程和措施，并归纳、创新出自己的研究方案。根据各地不同状况，在借鉴已建110 kV降压变电所设计经验的基本上，对110 kV降压变电所电气主接线、电气设备选型、防雷等方面提出一系列设计思路。进度安排及完毕时间： 1、 3月5日-3月15日 下达任务书，查阅资料 、撰写文献综述 2、 3月 16日-3月21日 查阅资料、撰写文献综述和开题报告 3、 3月22日-4月8日 毕业设计 4、 4月9日-4 月20日 毕业实习、撰写实习报告 5、 4月 21日-6月10日 毕业设计、撰写毕业设计论文 6、 6月11日6月19日 指引教师评阅、电子文档上传FTP7、 6月20日6月23日 毕业设计答辩毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指引教师意见：1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）成果的预测： 指引教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日