变电站设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告

题目： 中小企业10/0.4kV变配电所设计

院（系） 电子信息工程学院
专 业 电气工程及其自动化
班 级 1304017
姓 名 李建琦
学 号 130409110
导 师 陈忠孝

2017年 3 月 22日

一．毕业设计综述
1.题目背景及目的
中小企业10/0.4kV变配电所,其作用在于对完成对中小企业的变电与配电工作。变配电所作为电力系统的重要组成部分，承担变换电能与分配电能的任务。
近些年来，随着各行各业对电力需求的增大，变配电所的电气设计也得到了人们的重视。它的设计好坏直接关系到输电系统的整体质量。做好供配电工作，对于促进工业生产，降低产品成本 ，实现生产自动化和工业现代化及保障人民生活有着十分重要的意义【1】。
2. 国内外相关研究情况及研究意义
我国的智能变电站的发展及研究现状:国家电网公司在《国家电网公司“十一五”科技发展规划》中明确提出在‘十一五’期间要研究、实施示范智能变电站。国内各网省公司纷纷开始智能变电站试点工程的建设。目前,智能变电站技术很多,存些已成熟,有些还在研究阶段,有的还处于概念阶段。如:(1) 一次设备智能化的实践:目前已有应用。(2) 二次功能网络化的实践:目前已有工程应用。(3)设备状态检修的实践:智能一次设备状态检修的实践,继电保护二次设备状态检修的实践,目前正在幵展研究。(4)站内智能高级应用方案研究:智能告警及分析决策经济运行与优化控制等,正在研究阶段。(5)分布协同智能控制与智能保护研究:目前正在研究阶段【2】。(6)主变压器应用新型光栅式温度在线监控系统:目前正在研究阶段。(7) GIS组合电气应用SF6压力、微水在线监测系统。智能变电站研究、建设工作尚处于赴阶段,重点工作主要集中在智能化开关设备的研究开发,尚不具备大范围推广应用的基本条件。主要问题表现在:(1)智能变电站没有相应的设计规范、验收规范、装置检验规程、计量检定规程、运行规范等,需要在实践中不断研究、摸索并制定。(2)智能变电站技术尚不成熟,在智能设备检测装置、一体化信息、平台开发等方面还存在不足之处。(3)智能变电站的投产,使得原有的检验手段已不能满足现场检验的需要,亟待研究新的检测方法,配置相应的检测仪器。(4)智能变电站与传统变电站的导致在维护界限、人员分工等方面需要重新划分【3】。
国外的变电站自动化技术的发展:国外的变电站自动化技术的发展是从20世纪80年代开始的,以德国西门子公司为例,该公司于1985年投运了第一套变电站自动化系统LSA-678,此后陆续在德国及欧洲投运的该型变电站自动化系统达300多套,LSA-678变电站综合自动化系统1995年在中国正式投运。LSA-678系统结构有两类:一类是全分布式系统;另一类是集中与分布式相结合的系统。这两类系统均由64MB测控系统、7S/7U保护系统和8TK开关闭锁系统三部分构成。20世纪90年代,日本在多座高压变电站采用了以计算机监控系统为基础的运行系统,其主要特点是继电保护装置下放至幵关站,并设置微机控制终端,采集测量值和断路器触点信息,通过光缆传输到主控制室的后台计算机系统中,断路器及隔离幵关的操作命令也由主控制室通过光缆下达至终端执行。总体上来看,国外变电站自动化技术的发展趋势同国内的发展趋势基本上一致,分布式变电站自动化系统已逐步成为技术发展的主流【4】。
二．本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
1.主要内容
具体设计研究内容包括：
1) 主变压器的选型；
2) 电气主接线的设计；
3) 变电所布置设计；
4) 短路电流的计算；
5) 主要电气设备的选择及校验【5】；
（1）高压，低压开关电器的选择；
（2）互感器的选择；
（3）电力电缆的选择
6) 二次系统设计【6】；
7) 防雷与接地设计【7】；
8) 变配电所照明设计 。
2. 拟采用的研究方案、研究方法或措施
在做设计报告时要参照以下基本要求：
（1）设计中小企业10/0.4kV变配电所基本原则：保证供电安全，可靠，优质，经济【8】；
（2）设计原则：在保证安全、经济、灵活、方便的条件下力求接线简单，布置紧凑【9】；
（3）所址选择要求：高低压设备进出线方便（考虑到交通运输方便性）；
（4）变电所拟装设两台主变，其中一台断开时另一台主变承担主要负荷；
（5）设计的供电系统及设备，需符合相关标准和规程的要求【10】。
性能指标要求：
（1）电源选择满足电源可靠、质量及经济性要求；
（2）导线选择满足电压损失、长时允许电流、机械强度要求和热稳定性校验【11】；
（3）开关选择满足启动、长时允许电流、热稳定性和动稳定等要求【12】；
（4）接线方式选择满足可靠性、容量及投资运行最小化的要求。
（5）高低压开关柜的选择能够满足供配电安全、可靠、操作灵活方便的要求【13】。
采用的方法
1.变压器及电气主接线
（1）变压器台数满足用电负荷对于可靠性的要求
（2）变压器容量上满足容量上的要求
（3）主接线设计符合国家标准有关技术规范
（4）变电所布置按有关设计规定以及具体情况要求进行布置
2.电气设备
（5）按照变配电所正常工作和运行的条件以及要求选择额定电压电流
（6）技照电路短路要求,并根据短路情况来对电气设备的动稳定和热稳定进行校验
（7）技照电气设备实际装置地点的三相短路容量来进行高压断路器遮断容量的校验
三．本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
1. 本课题研究的重点难点
变配电所一次部分：（1）主变压器的选择以及主接线的设计工作，关乎到变电所的整体布置；（2）电气设备的选择与校验工作，要考虑周全，包括额定电流，额定电压，最大工作电流，动稳定性，热稳定性的校验工作，确保运行安全可靠【14】。
变配电所二次部分：（1）继电保护装置的配置关系到整个变配电所在突发故障的情况下能否正确处理，防止事故扩大；如何合理配置继电保护装置的动作次序以及时限是本次设计的重点【15】。
2. 前期已开展工作
1.在与老师的沟通指导下确定了变压器的容量，根据中小企业负荷分级，设计了电气主接线形式，并将在之后进行变电所整体的布置设计。
四．完成本课题的工作方案及进度计划
1—4周收集查阅资料，明确任务，完成开题报告及答辩；
5—6周确定总体设计方案；
7—9周熟悉CAD制图，完成设备选型和中期答辩；
13—15周使用AUTO CAD完成全部设计；
16—18 周撰写论文，完成毕业答辩。

参考文献:
【1】顾友文.10kV变配电所的设计.电气应用，2008,19:33～34
【2】申维新.企业变电所及配电系统设计.硕士学位论文.河北.河北科技大学.2002
【3】陈强，陈刚.数字化变电站的发展趋势及关键技术.数字技术与应用，2012，05：255～256
【4】赵雪菲.110kV变电所设计.硕士学位论文.北京.华北电力大学.2012
【5】朱恋.浅谈10kV变电站的设计.湖州师范学院学报，2006,03:54～56
【6】刘军.10kV变电站继电保护配置设计研究.科技资讯，2009.32:84～85
【7】徐勇.10/0.4kV变电所接地设计的探讨.电气技术，2011.12:82～83
【8】唐志平.供配电技术.第三版.北京；电子工业出版社，2013.3
【9】刘洪达.10kV变电站电气主接线设计与实现.实用科技，2012.8:227～228
【10】夏云飞.浅谈企业级变配电所电气设备的选择.产业与科技论坛，2012.12（2）：86～87
【11】毛燕.浅析10kV变配电所主要一次，二次电气设备的选择.民营科技，2013.10:30
【12】孟祥龙.10kV变电所电气设备研究.硕士学位论文.北京.北京化工大学.2015
【13】王福忠.现代供电技术.第三版.北京；中国电力出版社，2015.10
【14】张烈金.10kV变电站电气主接线方案选择.中国新技术新产品，2011.11:88
【15】贺家李.电力系统继电保护原理.第四版.北京；中国电力出版社，2010.8