1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上雙峰35kV變電所初步設(shè)計開題報告 一、選題的目的和意義    變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，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。建國以來，我國的城鄉(xiāng)供電事業(yè)得到了迅速發(fā)展，同時也經(jīng)歷了一個不斷認識、提高、完善的過程。 “十一五”規(guī)劃綱要提出，要堅持統(tǒng)籌城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展的基本方略，扎實穩(wěn)步推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)。作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的電力工業(yè)，該為新農(nóng)村建設(shè)做些什么？國家電網(wǎng)公司初步制定了服務(wù)新農(nóng)村、新城鎮(zhèn)建設(shè)的戰(zhàn)略規(guī)劃。    早期3

2、5kV變電所以及一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的農(nóng)村變電所，35kV側(cè)仍然采用老舊的熔斷器或者多油斷路器作保護，10kV出線側(cè)采用柱上油斷路器作保護。這些設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，開斷容量小，操作維護不便，運行中誤動、拒動、越級跳閘、擴大停電范圍的現(xiàn)象時有發(fā)生。常用的DW系列多油斷路器不僅體積較大、檢修不方便、事故多，而且短路開斷容量小，合閘操作功大，對直流操作電源要求高等缺陷。隨著近幾年技術(shù)的進步，設(shè)備不斷地更新?lián)Q代，開關(guān)設(shè)備的無油化已成為電力行業(yè)的一個目標。隨著變電所綜合自動化技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電所二次系統(tǒng)，繼而實現(xiàn)“無人值班”變電所已成為電力系統(tǒng)新的發(fā)展方向和趨勢。二、

3、本選題研究的主要內(nèi)容和重點    通過對本課題的研究，在遵循電力系統(tǒng)設(shè)計基本原則前提下，應(yīng)用所學知識完成負荷分析并求出計算負荷、電容器補償容量，確定總降變壓器容量、數(shù)量，完成電氣主接線設(shè)計，計算短路電流以及對部分主要設(shè)備進行選型，繼電保護設(shè)計與計算整定，進線導(dǎo)線截面選擇等。通過本次設(shè)計，熟練掌握AutoCAD繪制圖紙。本課題的研究重點是負荷計算、主變?nèi)萘看_定、電氣主接線設(shè)計，短路電流計算、繼電保護設(shè)計與計算整定，并對變電所電氣系統(tǒng)的安全性、可靠性、靈活性以及運行維護性等主要方面進行探討，結(jié)合工程實際需要擬定電氣設(shè)計方案。    通過這

4、次設(shè)計，不僅要熟悉關(guān)于變電所的電氣規(guī)范，還應(yīng)該熟悉其它相關(guān)規(guī)范，另外又要了解變電所設(shè)備發(fā)展情況和當?shù)毓╇姴块T對變電所設(shè)計的要求，同變電所設(shè)計相關(guān)的情況如環(huán)境等也要有一個初步了解。三、文獻綜述    (一) 國內(nèi)電網(wǎng)規(guī)劃與35kV供電方式存在的必要性    “十一五”期間，我國將投資8500億元人民幣進行電網(wǎng)改造，2006年下半年開始，包括北京、上海、天津、重慶、哈爾濱、南京、福州、武漢、長沙、西安和拉薩等在內(nèi)的31個重點城市的電網(wǎng)建設(shè)與改造已經(jīng)全面啟動。從國家電網(wǎng)公司獲悉，為了滿足全面建設(shè)小康社會、建設(shè)社會主義新農(nóng)村對電力的

5、需求，國家電網(wǎng)公司將以建設(shè)特高壓電網(wǎng)為核心，發(fā)展跨大區(qū)、跨流域、遠距離、大規(guī)模資源優(yōu)化配置，優(yōu)先建設(shè)跨區(qū)電網(wǎng)，區(qū)域、省級電網(wǎng)骨干網(wǎng)架和城鄉(xiāng)電網(wǎng)。    行業(yè)內(nèi)部曾經(jīng)有過我國是否應(yīng)當淘汰35kV電壓等級得爭議，理由是隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，原來的一些35kV變電所，有的閑置，有的出讓給較大的電力客戶。在對電網(wǎng)歷史資料進行統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合近幾年來全國35 kV電網(wǎng)投資建設(shè)情況，綜合我國鄉(xiāng)村、邊遠地區(qū)負荷特點、人口密度分布及地方小水電發(fā)展等狀況，從輸送容量、輸送距離、工程投資經(jīng)濟性等方面考慮，35kV電壓等級作為小城市高壓配電網(wǎng)、邊遠城鄉(xiāng)電網(wǎng)、鋼鐵、石化、煤炭、冶金等

6、大型企業(yè)、地鐵供電等還是非常合適和必要的，在較長的一個時期內(nèi)依然有保留35kV電壓等級的必要。    1. 采用35kV供電的優(yōu)點主要有：    1) 從經(jīng)濟技術(shù)角度講，35kV供電較10kV供電降低了線路損耗。    2) 從12萬kW之間負荷的較大電力客戶的角度出發(fā)，35kV供電的電價相對于10kV電價減少了電費支出。    3) 小城區(qū)、邊遠地區(qū)、遠郊工業(yè)、中型企業(yè)等用電單位，和110kV和10kV供電方案比較，35kV供電方案在工程投資經(jīng)濟性、較大的配電供電半徑等方面

7、有著明顯優(yōu)勢。    2. 采用35kV供電的缺點有：    1) 降低了供電可靠性。從電力客戶的角度出發(fā)，增加了35kV電壓等級供電環(huán)節(jié)，降低了供電可靠性；從供電企業(yè)的角度出發(fā)，增加了保護的復(fù)雜性，同時保護選擇性設(shè)計上比較復(fù)雜。    2) 增加了供電企業(yè)和電力客戶的35kV設(shè)備投資，其中三繞組變壓器比同容量雙繞組變壓器的價格要高40以上。    3) 增加了電力客戶電力設(shè)備的運行和維護費用，同時由于電力客戶電力專業(yè)人員隊伍力量薄弱，不利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。 &

8、#160;  4) 從供電企業(yè)的角度出發(fā)，35kV的電價使供電企業(yè)的利潤減少。     3. 保留35kV電壓供電方式的意義：    1)  大中型城市環(huán)境改善的需要，眾多較大電力客戶一般距變電所較遠，線路損耗顯著。    2) 中國經(jīng)濟快速發(fā)展對能源需求日益增加，大型油田、礦區(qū)分散在幾十公里甚至幾百公里的范圍內(nèi)，供電點多面廣，110/10kV供電方式在投資經(jīng)濟性上沒有優(yōu)勢。    3) 國內(nèi)微機綜合自動化保護開發(fā)、設(shè)計、應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，在35kV供電的

9、繼電保護時限、選擇性、可靠性等方面有了顯著提高，相應(yīng)提高了供電可靠性。    4) 從用電單位的角度出發(fā)，比10kV供電的電價要低，減少用電成本開支，對農(nóng)村用電而言，可以間接減少農(nóng)民的用電費用，合理降低了供電企業(yè)利潤，符合構(gòu)建社會主義和諧社會的目標和任務(wù)要求，對扭轉(zhuǎn)城鄉(xiāng)、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展差距意義重大。    綜上所述，結(jié)合我國電網(wǎng)的發(fā)展趨勢、國情及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不平衡的實際，本人認為在一定時期內(nèi)適當保留35kV供電方式是非常有必要的。    (二) 國內(nèi)外35kV供電設(shè)備發(fā)展比較  

10、;  隨著社會、經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工程建設(shè)的復(fù)雜程度的加大，國內(nèi)用戶對開關(guān)設(shè)備小型化、免維護、智能化的要求越來越高。中壓領(lǐng)域尤其是在35kV電壓等級，常規(guī)的以空氣（包括真空）為絕緣介質(zhì)的開關(guān)柜普遍體積較大（柜寬不小于1200mm，體積一般不小于7m3），重量較重（一般1.52t），操作困難，尤其不能滿足在高海拔、潮濕、污穢等惡劣環(huán)境條件下使用要求。在這種背景下，C-GIS越來越被引起廣泛關(guān)注。    柜式氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（Cubicle Gas-Insulated Switchgear）簡稱為C-GIS，是高壓GIS產(chǎn)品在中壓領(lǐng)域的拓展。它是采用低

11、氣壓的SF6氣體、N2氣體或混合氣體作為開關(guān)設(shè)備的絕緣介質(zhì)，用真空或SF6為滅弧介質(zhì)，將母線、斷路器、隔離開關(guān)等中壓元件集中密閉在箱體中，綜合運用現(xiàn)代絕緣技術(shù)、開斷技術(shù)、制造技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)字技術(shù)生產(chǎn)的集智能控制、保護、監(jiān)視、測量、通訊于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。具有體積小、重量輕、安全性好、可靠性高、能適應(yīng)惡劣環(huán)境條件下使用等優(yōu)點。    1982年西門子公司首次在漢諾威展覽會上展出了8DA10/8DB10型配真空斷路器的SF6氣體絕緣開關(guān)設(shè)備。之后的幾年時間，國外許多制造公司紛紛效仿，各自開發(fā)了自己的產(chǎn)品。就35kV電壓等級而言，目前出現(xiàn)較多的主要有：ABB公司的

12、ZV2、ZX2，SEIMENS公司的NXPLUS，ALOSTOM公司的WS，三菱公司的30-GX等，這些產(chǎn)品中，額定電流最大到2500A，額定短路開斷電流一般為25或31.5kA，個別公司產(chǎn)品達到40kA，寬度尺寸一般為600mm或800mm。隨著計算機技術(shù)、傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，國外C-GIS已在智能化方面取得較大突破，可靠性、安全性進一步得到提高。    我國C-GIS的研發(fā)起步較晚，上世紀90年代中期，一些科研院所和部分企業(yè)開始了C-GIS的研制工作，到本世紀，有更多的企業(yè)參加進來，研發(fā)方向主要集中在35kV電壓等級產(chǎn)品。大部分C-GIS研制和生產(chǎn)單位都是采用

13、引進國外技術(shù)生產(chǎn)，還無法掌握其核心技術(shù)。目前以西安高壓電器研究所為代表的少數(shù)單位自主研發(fā)，完成了型式試驗，有個別生產(chǎn)廠家通過了產(chǎn)品鑒定,但離產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)還有一定距離。國內(nèi)同類產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)一般額定電流為1250A，額定短路開斷電流為25kA ，寬度尺寸一般為800mm。國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計中大量采用國際先進技術(shù)，產(chǎn)品的技術(shù)水平基本達到了國際同類產(chǎn)品先進水平。但是，由于國內(nèi)企業(yè)制造工藝等原因，大部分生產(chǎn)廠家還是停留在生產(chǎn)摸索階段，暫時還無法向用戶提供滿意的產(chǎn)品。    (三) 35kV變電所開關(guān)設(shè)備存在的問題    由于歷史原因，國內(nèi)35kV變

14、電所一向未得到設(shè)計、制造和用戶重視，由此引發(fā)35kV變電所開關(guān)設(shè)備發(fā)展較10kV開關(guān)設(shè)備落后很多。通常，國內(nèi)35kV產(chǎn)品設(shè)計中很少注意到的電場分布對設(shè)備絕緣的影響。35kV開關(guān)設(shè)備中通常使用低壓力的SF6氣體或空氣作為絕緣介質(zhì)，電場的不均勻程度對氣體擊穿電壓的影響較大，國產(chǎn)35kV開關(guān)設(shè)備因而時常出現(xiàn)絕緣問題，很多時候都是因為設(shè)計時采取的避免電場不均勻措施到位。設(shè)備制造工藝是影響35kV設(shè)備質(zhì)量與水平的最重要的方面，國內(nèi)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的差距也主要體現(xiàn)在工藝上。對于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備，箱體的焊接水平是直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵工序，焊接既要保證箱體的強度和精度，又要保證氣密性。 &

15、#160;  35kV設(shè)備的加工、裝配工藝較10kV設(shè)備要嚴格得多。電極的表面形狀和光潔度、箱體的焊渣、表面劃傷與加工部件的毛刺、尖角對氣體的絕緣特性影響很大，密封面的加工精度和表面光潔度對密封的可靠性影響較大，操動機構(gòu)零部件的加工質(zhì)量也直接影響操動機構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性。另外，35kV變電所經(jīng)常使用的10kV交流金屬封閉鎧裝移開式開關(guān)設(shè)備，因具有結(jié)構(gòu)緊湊合理、防護性能好、“五防”聯(lián)鎖功能可靠、維護方便、操作簡單、運行可靠性高等優(yōu)點在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。即便如此，在實際應(yīng)用中，開關(guān)柜本身存在的一些不足依然存在，如主變10kV進線開關(guān)柜容易過熱、柜內(nèi)缺少溫度監(jiān)視系統(tǒng)等，這些問題如無相

16、應(yīng)措施將給安全供電埋下隱患。四、論文提綱    (一) 引言    1、35kV變電所在電網(wǎng)中的作用    2、我國35kV變電所發(fā)展趨勢    (二) 負荷計算與無功功率補償容量確定    1、利用需要系數(shù)法確定計算負荷    2、確定無功功率補償容量    3、主變壓器的容量、數(shù)量選擇    (三)  35kV變電所主接線方案 

17、60;  (四) 短路電流的計算    (五) 主變高低壓側(cè)主設(shè)備的選擇及校驗    1、35kV母線選擇和校驗    2、10kV側(cè)進線開關(guān)選擇及校驗    3、斷路器和隔離開關(guān)的選擇    4、電流互感器的選擇    5、電壓互感器的選擇     (六)  35kV變電所二次回路方案的設(shè)計及繼電器保護的整定    1、主變壓器的主保護

18、及后備保護    2、瓦斯保護    3、電流速斷保護    4、過電流保護    5、過負荷保護    6、10kV進線保護    (七) 防雷和接地裝置的設(shè)計    1、防雷的設(shè)計    2、接地裝置的設(shè)計    (八) 畢業(yè)設(shè)計小結(jié)五、論文寫作進度安排序號起止時間主要設(shè)計內(nèi)容備注13月7日-3月11日選擇畢業(yè)論文

19、題目方向 23月15日-3月28日確定畢業(yè)設(shè)計題目 33月30日-4月5日查閱文獻資料 44月5日-4月15日開題報告初稿上傳 54月17日-4月20日開題報告終稿上傳 64月22日-5月15日畢業(yè)設(shè)計論文初稿上傳 75月16日5月31日上傳畢業(yè)設(shè)計論文終稿            六、參考文獻1 汪雄海. 供配電技術(shù)教程. 浙江大學電氣工程學院. 2006.2 韓禎祥. 電力系統(tǒng)分析. 浙江大學出版社, 2005.3 陳生貴. 電力系統(tǒng)繼電保護. 重慶大學出版社. 2003.4 韓風主編. 建筑電氣設(shè)計手冊. 中國建筑工業(yè)出版社. 1994.5 齊抗美主編. 城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)改造設(shè)備使用手冊. 2000