35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì)開題報(bào)告

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 35KV 變電所主電氣部分設(shè)計(jì) 專 題 院 系 電氣與信息工程學(xué)院 班 級(jí) 電氣 09 12 姓 名 劉明遠(yuǎn) 學(xué) 號(hào) 07 指導(dǎo)教師 李滿 教師職稱 副教授 黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目35KV 變電所主電氣部分設(shè)計(jì)來源工程實(shí)際 一 研究目的和意義 選題的目的 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為 35KV 變電所主電氣部分設(shè)計(jì) 本次任務(wù)的主要目的在于疏通 整理 大學(xué)四年來所學(xué)知識(shí) 系統(tǒng)地進(jìn)行再學(xué)習(xí) 從一個(gè)比較高的高度來掌握所學(xué)習(xí)過的知識(shí) 培養(yǎng) 對(duì)于各科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力 分析問題的能力和解決實(shí)際問題的能力 最終掌握實(shí)際工程設(shè) 計(jì)的基本技能 檢測大學(xué)四年來的學(xué)習(xí)成果 目前我國常用的電壓等級(jí) 220V 380V 6kV 10kV 35kV 110kV 220kV 330kV 500kV 1000KV 電力系統(tǒng)一般是 由發(fā)電廠 輸電線路 變電所 配電線路及用電設(shè)備構(gòu)成 通常將35kV 及 35kV 以上的電 壓線路稱為送電線路 10kV 及其以下的電壓線路稱為 配電線路 將額定 1kV 以上電壓稱為 高電壓 額定 電壓在 1kV 以下電壓稱為 低電壓 選題的意義 電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛 地位最為重要的能源 變電所是電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中的 重要組成部分 它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié) 起著變換和分配電能的作用 變電所是供電系統(tǒng)的樞紐 在生產(chǎn)和生活中占有特殊重要的地位 電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求安全可靠 電能質(zhì)量高 經(jīng)濟(jì)性好 便于擴(kuò)建 但是電力系統(tǒng)的組成元 件數(shù)量多 結(jié)構(gòu)各異 運(yùn)行情況復(fù)雜 覆蓋地域遼闊 因此 受自然條件 設(shè)備及人為因素的 影響 可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài) 故障中最常見 危害最大的是各種形式的短路 為此 需要安裝各種形式的保護(hù)裝置 用分層控制方式實(shí)施安全監(jiān)控系統(tǒng) 對(duì)包括正常運(yùn)行在 內(nèi)的各種運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控 以確保電力系統(tǒng)安全正常且更好的運(yùn)行 這次設(shè)計(jì)以 35KV 變電所為主要設(shè)計(jì)對(duì)象 分析變電所的原始資料確定變電所的主接線 通 過負(fù)荷計(jì)算確定主變壓器的臺(tái)數(shù) 容量及型號(hào) 根據(jù)短路計(jì)算的結(jié)果 對(duì)變電所的一 二次設(shè) 備進(jìn)行了選擇和校驗(yàn) 同時(shí)完成配電裝置的布置 防雷保護(hù)及接地裝置方案的設(shè)計(jì) 最后進(jìn)行 有效的系統(tǒng)保護(hù) 1 掌握變電所的設(shè)計(jì)方法 2 完成變電所的電氣設(shè)計(jì) 達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)要求 3 掌握電力系統(tǒng)負(fù)荷 無功功率的計(jì)算及其補(bǔ)償?shù)姆椒ê投搪冯娏鞯挠?jì)算方法 4 根據(jù)負(fù)荷分析和短路計(jì)算結(jié)果 合理選擇變電所一 二次設(shè)備 力爭使各種設(shè)備的選 擇達(dá)到經(jīng)濟(jì) 可靠的目的 從而提高變電所的變 配電質(zhì)量 二 國內(nèi)外發(fā)展情況 文獻(xiàn)綜述 1 數(shù)字化變電所技術(shù)是變電所自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革 對(duì)變電所自 動(dòng)化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響 數(shù)字化變電所三個(gè)主要的特征就是 一次設(shè)備智能化 二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化 符合 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn) 即數(shù)字化變電所內(nèi)的信息全部做到數(shù)字化 信息傳遞 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 通信模型達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化 使各種設(shè)備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái) 這使得數(shù)字化變 電所在系統(tǒng)可靠性 經(jīng)濟(jì)性 維護(hù)簡便性方面均比常規(guī)變電所有大幅度提升 2 繼電保護(hù)的未來發(fā)展 繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢向計(jì)算機(jī)化 網(wǎng)絡(luò)化 智能化 保護(hù) 控 制 測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng) 域中的普遍應(yīng)用 新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中 以期取得更好的效果 從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展 出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢 3 防雷的發(fā)展前景 長期以來 國內(nèi)外學(xué)者在雷電活動(dòng)規(guī)律 雷擊線路物理過程方面做了 大量的研究工作 建立起較為完善的輸電線路防雷理論體系 雷電流幅值 波形 地閃密度以 及線路落雷次數(shù)對(duì)于分析線路防雷性能極為重要 上世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的基于磁場定位 和時(shí)差定位原理的雷電定位系統(tǒng) 使雷電測量更為準(zhǔn)確和及時(shí) 目前 雷電定位系統(tǒng)組成的雷 電監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)已在我國和北美 日本 韓國 歐洲等世界許多國家得到運(yùn)用 它能幫助電力部門 實(shí)現(xiàn)故障定位 分類 準(zhǔn)確計(jì)算地面落雷密度等雷電參數(shù) 但雷電數(shù)據(jù)分散性較大 需要長期 統(tǒng)計(jì)雷電數(shù)據(jù) 但總體上變電所的防雷安全形勢不容樂觀 主要表現(xiàn)在 一是社會(huì)公眾防雷安全意識(shí)不強(qiáng) 對(duì)雷電災(zāi)害的危害性認(rèn)識(shí)不夠 存在僥幸心理 二是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 雷電災(zāi)害的危害途徑 增多 防雷安全理念已發(fā)生巨大變化 不僅要有傳統(tǒng)的防御直擊雷 還要防感應(yīng)雷的新時(shí)代 而許 多措施仍然停留在傳統(tǒng)的防雷階段 三 研究 設(shè)計(jì)的目標(biāo) 設(shè)計(jì)要求 完成一份變電所主電氣部分設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)書 力求電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠 電 能質(zhì)量高 經(jīng)濟(jì)性好 便于擴(kuò)建 設(shè)計(jì)目標(biāo) 1 掌握變電所的設(shè)計(jì)方法 2 完成變電所的電氣設(shè)計(jì) 達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)要求 3 掌握電力系統(tǒng)負(fù)荷 無功功率的計(jì)算及其補(bǔ)償?shù)姆椒ê投搪冯娏鞯挠?jì)算方法 4 根據(jù)負(fù)荷分析和短路計(jì)算結(jié)果 合理選擇變電站一次設(shè)備 力爭使各種設(shè)備的選擇達(dá)到 經(jīng)濟(jì) 可靠的目的 從而提高變電站的供電質(zhì)量 4 設(shè)計(jì)方案 研究 設(shè)計(jì)方法 理論分析 計(jì)算 實(shí)驗(yàn)方法和步驟等 此變電所主接線的接線有兩種方案 方案一圖 進(jìn)線 進(jìn)線 1 2 1進(jìn)線 2進(jìn)線 電氣主接線方案一圖 方案一 35kV 側(cè)采用的單母線接線 接線簡單清晰 設(shè)備少 操作方便 便于擴(kuò)建和采用成 套配電裝置 10kV 采用單母線分段連線 對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路 當(dāng)一段母線發(fā) 生故障 分段斷路器自動(dòng)將故障切除 保證正常母線供電不間斷 所以此方案同時(shí)兼顧了可靠 性 靈活性 經(jīng)濟(jì)性的要求 方案二圖 進(jìn)線 進(jìn)線 1 2 1進(jìn)線 2進(jìn)線 電器主接線方案二圖 方案二 10kV 側(cè)通過雙母線雖然可以使供電更可靠 調(diào)度更加靈活 但每增加一組母線就 使每回路需要增加一組母線隔離開關(guān) 當(dāng)母線故障或檢修時(shí) 隔離開關(guān)作為倒換操作電器 容 易誤操作 并且 帶設(shè)計(jì)邊變電所的負(fù)荷均每什么一類 二類負(fù)荷 沒必要增加投資選擇雙母 線接線 綜合考慮 方案一 35kV 側(cè)采用單母線接線 10kV 側(cè)采用單母線分段 方案二 35kV 側(cè)采用單母線接線 10kV 側(cè)采用雙母線接線 通過比較可以得知還是選方案一比較合適 即 35kV 側(cè)采用單母線接線 10kV 側(cè)采用單母 線分段 第一部分 負(fù)荷計(jì)算 1 有功功率 P 2 無功功率 Q 3 視在功率 S 4 功率因數(shù) cos 第二部分 變壓器的選擇及主接線方案的選擇 1 變壓器的選擇 1 容量 2 電壓等級(jí) 3 中性點(diǎn)接地形式 2 主接線方案的選擇 1 35kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 2 10kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 第三部分 短路電流計(jì)算 1 35kV 側(cè)短路電流的計(jì)算 2 10kV 側(cè)短路電流的計(jì)算 第四部分 二次電氣設(shè)備的選擇 斷路器 隔離開關(guān) 1 35kV 側(cè)進(jìn)線斷路器 隔離開關(guān)的選擇 a 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 b 額定電壓選擇 c 額定電流選擇 d 開斷電流選擇 e 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) f 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2 10kV 側(cè)斷路器 隔離開關(guān)的選擇 a 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 b 額定電壓選擇 c 額定電流選擇 d 開斷電流選擇 e 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) f 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 第五部分 防雷設(shè)計(jì) 1 避雷針的選擇 2 建筑物外圍 5 方案的可行性分析 電能是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ) 是一種無形的 不能大量儲(chǔ)存的二次能源 電能的發(fā) 變 送 配和用電 幾乎是在同一瞬間完成的 須隨時(shí)保持功率平衡 要滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求 電力工業(yè)必須超前發(fā)展 這是世界電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律 因此 做好電力規(guī)劃 加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè) 保護(hù)就尤為重要 本論文設(shè)計(jì)了一個(gè) 35kV 變電站所主電氣部分設(shè)計(jì) 此變電站有兩個(gè)電壓等級(jí) 一個(gè)是 35kV 一個(gè)是 10kV 同時(shí)根據(jù)負(fù)荷分析和短路計(jì)算的結(jié)果對(duì)變電所內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型 本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺(tái)主變壓器 其他設(shè)備如斷路器 隔離開關(guān) 電流互感器 電壓互感器 供 配電線路 無功補(bǔ)償裝置等等按照具體負(fù)荷計(jì)算 短路計(jì)算進(jìn)行選型 設(shè)計(jì)和配置 6 該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處 變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分 它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 是聯(lián)系 發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié) 起著變換和分配電能的作用 電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán) 節(jié) 電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠 所 電氣設(shè)備的選擇 配電裝置的布置 繼電保護(hù)和 自動(dòng)裝置的確定 是變電所電氣部分投資大小的決定性因素 一個(gè)典型的變電所要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠 操作靈活 經(jīng)濟(jì)合理 擴(kuò)建方便 出于這幾方 面的考慮 本論文設(shè)計(jì)了一個(gè) 35kV 變電所 此變電站有兩個(gè)電壓等級(jí) 一個(gè)是 35kV 一個(gè)是 10kV 同時(shí)對(duì)于變電所內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型 本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺(tái)主變壓器 其他設(shè)備 如斷路器 隔離開關(guān) 電流互感器 電壓互感器 無功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等也按照具 體要求進(jìn)行選型 設(shè)計(jì)和配置 力求做到運(yùn)行可靠 操作簡單 方便 經(jīng)濟(jì)合理 具有擴(kuò)建的 可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性 7 進(jìn)度安排及預(yù)期結(jié)果 進(jìn)度安排 2012 年 10 月 2012 年 11 月 熟悉課題 找參考資料 了解變電所 繼電保護(hù)的知識(shí) 2012 年 11 月 2012 年 12 月 整理資料 確定設(shè)計(jì)的大體方向及內(nèi)容 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 2012 年 12 月 2013 年 1 月 查看資料 掌握所需的設(shè)計(jì)理論知識(shí) 2013 年 1 月 2013 年 2 月 整理理論知識(shí) 進(jìn)行論文整體框架設(shè)計(jì) 2013 年 2 月 2013 年 3 月 分成兩塊 一次部分 二次部分 做 2013 年 3 月 2013 年 5 月 跟導(dǎo)師探討分析設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行查缺補(bǔ)漏 進(jìn)行整體論文修改 送導(dǎo)師檢驗(yàn) 將畢業(yè)論文定稿并按論文要求裝訂完畢 并送審 充分做好準(zhǔn)備 進(jìn)行畢業(yè)答辯 預(yù)期結(jié)果 在規(guī)定的時(shí)期內(nèi)完成論文的各項(xiàng)任務(wù) 遵守紀(jì)律 認(rèn)真學(xué)習(xí) 積極與指導(dǎo)教師溝通 與小 組成員討論 并在 2013 年 5 月之前完成畢業(yè)論文定稿 并得到老師的好評(píng) 以便在答辯中有出 色的表現(xiàn) 得到一篇合格的畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 參考文獻(xiàn) 1 張保會(huì) 尹項(xiàng)根 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 北京 中國電力出版社 2005 2 劉滌塵 電力工程基礎(chǔ) 武漢 武漢理工大學(xué)出版社 2003 6 3 沈培坤 劉順喜 防雷與接地裝置 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 12 4 丁毓山 變電所設(shè)計(jì) 10 220kV 沈陽 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 1993 5 周裕厚 變配電所常見故障處理及新設(shè)備應(yīng)用 北京 中國物質(zhì)出版社 2002 5 6 弋東方 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) 電氣一次部分 北京 水利電力出版社 1989 7 安徽省電力公司 35kV 箱式變電站模式設(shè)計(jì) 北京 中國電力出版社 2003 8 熊信銀 發(fā)電廠電氣部分 第三版 北京 中國電力出版社 2004 9 9 李光琦 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 第三版 北京 中國電力出版社 2007 1 10 周裕厚 變配電所常見故障處理及新設(shè)備應(yīng)用 北京 中