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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要本次毕业设计是对220KV变电站的初步设计，主要是对变电站电气一次部分的初步设计。设计的主要内容如下：确定此变电站主变压器的台数、容量，电气主接线的方式，短路电流的计算，各级线路所需电气设备的选择以及一些简单的防雷设计。关键词：变电站设计；短路计算；电气设备；防雷 前言变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，学习和了解变电站的结构和运行对电力资源的可持续发展垫下了基础。随着经济的快速发展，我国电力需求迅速增长，由于产业结构调整和居民生活水平的提高，第三产业和居民生活用电比重上升，制冷制热负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互
2、联的趋势，使电网结构越来越复杂。常规变电站的二次部分主要由四大类装置组成：继电保护、故障录波、就地监控和远动。电能有许多的有点，是运用相当广泛的清洁能源，随着电力工业和国民经济的可持续发展,电力已成为国民经济建设中不可缺少的动力，并广泛应用于一切生产和日常生活方面。本次设计的题目是：220KV变电站初步设计。设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。确定本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV是二次电压。待设计变电所的电源，由双回220KV线路送到本变电所；在中压侧110KV母线，送出2回线路，主要供给炼钢厂
3、（一类负荷），最大负荷为42000KW,其中重要负荷占65%，COS=0.95；在低压侧10KV母线，送出12回线路，主要给部分工厂和民用（主要为二三类负荷），最大负荷为9800KW，其中重要负荷占62%；在本所220KV母线有三回输出线路。最大负荷利用小时数hT5500max=，同时率取0.9，线路损耗取5%。该变电所的所址，地势平坦，交通方便。主要设计内容为：1.选择本变电所主变的台数、容量和类型2.设计本变电所电气主接线 3.进行必要的短路电流计算4.选择所需的电气设备5.选择所用电接线方式和所用变压器6.进行防雷的简单设计。本次毕业设计过程中，始终本着综合运用理论知识和符合毕业设计要求
4、而展开设计工作。查阅了发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、高电压技术等课程的内容，查阅了电力工程设计手册和标准，在次基础上拟定了电气主接线，进行了短路电流的计算和电气设备的选择。这次设计检验了我在大学四年里所学的所有专业知识和实习期间所获得的生产知识。从而巩固、加深专业知识，学习了变电站设计的基本方法和技能，还培养和提高独立分析和解决实习工程问题的能力。第一章 概述一、变电站的发展 变电站的发展主要有以下几个阶段：变电站是电力网络的节点，它连接线路，输送电能，担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向、调整电压等功能。变电站的智能化运行实现智能电网的基础环节之一。变电站的
5、发展经历了如下几个发展阶段。20世纪80年代及以前变电站保护设备以晶体管、集成电路为主，二次设备均按照传统方式布置，各部分独立运行。随着微处理器和通信技术的发展，远动装置的性能得到较大提高，传统变电站逐步增加了“遥测”、“遥信”、“遥控”、“遥调”的四遥功能。20 世纪90 年代，随着微机保护技术的广泛应用，以及计算机、网络、通信技术的发展，变电站自动化取得实质性进展。利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术，对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，建成了变电站综合自动化系统，实现对变电站设备运行情况进行监视、测量、控制和协调的功能。综合自动化系统先后经历了集中式、分散式、分
6、散分层式等不同结构的发展，使得变电站设计更合理，运行更可靠，更利于变电站无人值班的管理。近年来，随着数字化技术的不断进步和IEC61850标准在国内的推广应用，国内已经出现了基于IEC61850的数字化变电站。数字化变电站具有全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化四个重要特征。数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个变电站内信息的网络化，以及断路器设备的智能化，而且设备检修工作逐步由定期检修过渡到以状态检修为主的管理模式。数字化变电站从技术上来说，其突出成就是实现了变电站信息的数字采集和网络化信息交互，但这对于智能电网的需求来说，还是远远不够的。国家电网公司在建设统一
7、坚强智能电网的变电环节中，提出建设智能变电站的目标。智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输基础，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，同时具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站分为设备层、系统层。设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成，实现IEC 61850中所提及的变电站测量、控制、保护、检测、计量等过程层和间隔层的功能。系统层相当于变电站的站控层,实现信息共享、设备状态可视化、智能告警、分析决策等高级智
8、能应用，包含智能变电站系统级的先进功能。随着高压设备智能化的不断发展,传统意义上的一、二次设备间的界限也将逐渐模糊，一次设备通过安装和集成智能组件，将成为智能设备。二、变电站的现状 随着经济的发展，现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，对电网运行的可靠性要求也越来越高。而电力系统对变电站又提出了减人的要求，这两者之问的矛盾可以通过变电站自动化技术来解决。专题报道中的文献论述了变电站综合自动化技术的发展过程、新的设计思想，报道了所采用的最新技术，汇集了其主要特点，并预测了变电站自动化其今后的发展趋势。 在国内，变电站的设计中仍然存在很多问题，比如可靠性还欠提高。我国经济的发展给电力行业带来两个
9、问题：一是电力能源的需求持续增长，城市和农村用电量和密度越来越来高，需要更多的深入市区农村的变电站，以减少线路的功率损耗，提高电力系统的稳定性等，然而这些变电站占地面积大；二是城区地价昂贵，环境要求严格，在稠密的市区选择变电站址相当困难。在农村，农田的保护非常严格。我国开始开发新的技术，即建设地下变电站。而建设地下变电站可以利用城化绿化带或者利用大厦的地下室。例如前者有上海人民广场，北京王府井220kV变电站，还有北京西单110kV变电站。此外计算机的渗透已经达到每一个角落，电力系统也不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。我国
10、变电站综合自动化技术应用的越来越成熟。变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。三、变电站的发展趋势我国变电站的发展趋势随着计算机网络技术的发展和信息技术的不断进步，变电站的发展看来已经越来越快，目前我国变电站的发展方向趋于以下几个方面： 1.数字化数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模
11、型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。 2.装配化装配式变电站。配式变电站是变电站建设的一场变革,改变了传统的变电站电气布局、土建设计和施工模式。采用全预制装配结构的建筑形式,通过工厂生产预制和现场装配安装两大阶段来建设变电站,大幅缩短了设计及建设周期,减少了变电站占地面积,节约了土地资源。随着国网公司“两型一化”的推广,装配式变电站在全国各地均成功试点,成为今后变电站建设的一种新型模式。 3.智能化智能化电站的发展,特别是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现,以及计算机高速网络在实时系统中
12、的开发应用,使变电站所有信息的采集、传输实现全智能化处理提供了理论和物质基础。技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全智能化的变电站自动化系统即将出现。但是目前国内外还没有真正意义上智能化一次设备，一次设备的智能化仍然需要通过一定的二次设备来转化实现，一般采用智能终端的模式。国内目前进行的数字化变电站项目，虽然大多采用此种方式，但是普遍没有对开关内部的二次回路进行集成化改造，智能终端与开关整合度较低。 4.自动化自20世纪8
13、0、90年代起，国外和国内先后开发研制成功了变电站所必须的集继电保护、故障录波、远动功能、站内监控等功能一体的变电站综合自动化系统取代了变电站常系统，如变送器、录波器、指针式仪表等；取代了常规的操作控制盘、手控无功补偿等装置，以及常规的报警装置如中央信号系统和光字牌等；取代了常规的远动装置等；使变电站的各种装置和保护的信息，融合为一体，并可与上级调度中心进行实时通信，把变电站的自动化程提高到一个崭新阶段，大大提高了上级调度中心对变电站的实时运行和远方操作的监控能力，为实现变电站无人值班打下了基础。随着科学技术的不断发展，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为电力系统的发展趋势。第二章 主变压器的选择第一节 主变压器的容量、参数的确定专心-专注-专业