内容摘要：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
篇一：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
英文文献
CirtcuitBreakersAcircuitbreakerismechanicalswitchingdevicecapableofmaking,andbreakingcurrentsundernormalcircuitconditionsandalsomaking.carringforaspecifiedtime,andmediujminwhichcircuitinterruptionisperformedmaybedesignatedbyasuitableprefix,forexample,air-blastcircuitbreaker,oilcircuitbreaker.Thecircuitbreakerscurrentlyinusecanbedlassifiedintothefollowingcategoriesaccordingtothearc-quenchingprinciples:airswetchesoelciryitbreakers,minmum-oilcircuitbreakers,air-blastcircuitbreakers,themageneticaircircuitbreakers,minimum-oilcircuitbreakers,aer-blastcircuitbreakers,thebyvoltage,insulationlevelcurrent,interruptingcapabilities,transientrecoverycoltage,interruptingtiome,andtripdelay.Thenameplateonacircuitbreakerusuallyindicates:１.Themaximumsteady-statecurrentitcancarry,2.Themaximuminterruptingcurrent,3.Themaximumlinevoltage,4.Theinterruptingtimeincycles,Theinterruptingtimeinmaylastform3to8cyclesona60Hzsystem.Tointerrubtlargecurrentsquickly,wehavetoensurerapidcooling.High-speedinterruptionlunitsthedamagetransmissionlinesandequipmentand,equallyimportant,ithelpstomainmainthestabilityofthesystemwheneveracontingencyoccurs.Themainpartsofacircuitbreakerareusually:arc-quenchingchamber(orinterrupterwithmovingandfixedcontacts)operatingmechanismandsupportingstructures.
AirSwitches-Withincreasingcurrentsandvoltages,spring-actiondrivingmechanismsweredevelopedtoreduce
contactburingbyfaster-openingoperation.Later,maincontactswerefittedwitharcingcontactsofspecialmaterialandshape,whichopendafterandclosedbeforethemaincontacts.Furtherimprovementsoftheairswitchwerethebursh-typecontactwithawipingandcleaningfunction,theinsulatingbarrierleadingtoarcchutes,andblowoutcoilswithexcellentarc-extinguishingproperties.Thesefeatures,aswellasthehorngapcontact,arestillinuseinlowvoltageasanddebreakers.
OilCircuitBreakerAround1900,inordertocopewiththenewrequirementfor“interruptingcapacity”,ACswitcheswereimmersedinatankofoil.Isveryeffectiveinquenchingthearcandestablishingtheopenbreakaftercurrentzero.Deiongrids,oil-blastfeatures,pressure-tightjointsandvents,newoperatingmechanisims,andmultipleinterrupterwereintroucedoverseveraldecadestomaketheoilcircuitbreakerareliableapparatusforsystemvoltageupto362Kv.TypesandConstructionofTransformerAtransformerisadevicethatalternatingcurrentelectricenergyatonevoltagelevelinto
alternatingcurrentelectricenergyatanothervoltagelevelthroughtheactionofamagneticfield.Itconsistsoftwoormorecoilswirewrappedaroundacommonferromagneticcore.Thesecoilsare(usually)notdirectlyconnected.Theonlyconnectionbetweenthecoilsisthecommonmagnectic
fluxpresenwithinthecore.
Oneofthetransformerwindingsisconnectedtoasourceofacelectricpower,andthesecond(andperhapsthird)transformerwindingsupplieselectricpowertoloads.thetransformerwindingconnectedtothepowersouceiscalledtheprimarywindingorinputwinding.andthewindingconnected
totheloadsiscalledthesecondarywindingorinputwinding.Ifthereisathirdwindingonthetransformer,itiscalledthetertiarywinding.Powertransformerareconstructedononeoftwotypesofcores.onetypeofconstructionconsistsofasimplerectangularlaminatedpieceofsteelwiththetransformerwindingswrappedaroundtwosidesoftherectangle.Thistypeofconstructionisknowascoreform.Theothertypeconsistsofthree-leggedlaminatedcorewiththewindingswrappedaroundthecenterleg.Thistypeofconstructionisknowasshellform.Ineithercase,thecoreisconstructedofthinlaminationselectricallyisolatedformeachotherinorderinordertoreduceeddycurrentstoaminimum.Theprimaryandsecondarywindingsinaphysicaltransformerarewrappedoneontopoftheotherwiththelow-voltagewindinginnermost.Suchanarrangementseverstwopurposes:1.Itsimplifiestheproblemofinsulatingthehigh-voltagewindingfromthecore.2.Itresultsinmuchlessleakagefluxthanwouldbethetwowindingswereseparatedbyadistanceonthecore.
Powertransformeraregivenavarietyofdifferentnames,dependingontheiruseinpowersystems.Atransformerconnectedtotheoutputofageneratorandusedtostepitsvoltageuptotransformerlevelsissometimescalledunittransformer.Thetransformeraitheotherendofthetransformerline,whichstepsthevoltagedownfromtransmissionlevelstodistributionlevels,iscalledasubstationtransformer.Finally,thetransformerthattakesthedistributionvoltageandstepsisdowntothefinalvoltageaiwhichthepowerisactuallyusediscalledadistributiontransformer.Allthesedevicesareessentiallythesame-theonlydifferenceamongthemistheirintendeduse.
Inadditiontothevariouspowertransformer,twospecial-purposetransformersareusedwithelectricmachineryandpowersystems.Thefirstofthesespecialtransformersisadevicespeciallydesignedtosampleahighvoltageandproducealowsecondaryvoltagedirectlyproportionaltoit.Suchatransformeriscalledapotentialtransformer.Apowertransformeralsoproducesasecondaryvoltagedirectlyproportionaltoitsprimaryvoltage;thedifferencebetweenapotentialtransformerandapowertransformeristhatthepotentialtransformerisdesignedtohandleonlyaverysmallcurrent.Thesecondtypeofspecialtransformerisadevicedesignedtoprovideasecondarycurrent.muchsmallerthanbutdirectlyproportionaltoitsprimarycurrent.Thisdeviceiscalledacurrenttransformer.LingtingprotectionThethunderandlightningprotectstoconnecttheground;Connectthegroundtoavoidthethunderthemostimportantlinkofthetechnique,ignoreisashotthunder,respondthethunderof
thethunderorotherform,andavoidthethunderworkmostallof
sendintotheearththethunderelectriccurrent.Storethethunderenergytobehavethetypetobuildthe,currenttechnologytostillreachtonotarrive,andthereforehavenothereasonablebutgoodconnectthegroundequiptoisimpossibletospeakabouttodefendthethunder.Thereforesaythedesign,theconstructionisveryhighstandardtoconnectthegroundsystemisaheavyinsidethatdefendthunder"sworkitheavy.HighelectricpotentialthatForlongtime,peoplehaveanillusion,andthinkthatconnectthegroundelectricresistancemoresmallavoidthethunderresultandthenmorelike,quiltobjectthatprotectsafety.Certainlytheelectricresistanceismorethesmallismorequick,strikebylightningtoreservetimemoreshort,theriskismoresmall,electricvoltageofitsstride,getintouchwiththetheelectricvoltageproducethemachinetoothemorethe?But,constructionthatthefulfillmentproofofnearandmorethanteninthelastyearses,withitssaythatconnecttheworthimportanceofgroundelectricresistance,notequaltosaythatconnectthegroundtoequipmorereasonable,importanceElectricityequipments,demandvarietythatnow"scity,thereislotsofinabuildinginsidenotthecongenialityconnectthegrounddevice,ifavoidthethundertoconnecttheground,electricitythesafetytoconnecttheground,ACpowertheworktoconnecttheground,correspondenceandcalculatorsystemtoconnecttheground,accordingtothefulfillmentproof,totallyusetoconnectthegroundisanapplicationmostforextensiveconnectthelocaltype.ThatA,theindependenceconnecttheground:Asabovepartfordemandforspeakofingconnectingthegroundof,alldistinguishtoindependentlyestablishtheowntoconnectthegroundsystem,andthiskindofconnectthelocaltypetocalltheindependencetoconnecttheground.Itsadvantageiseachsystemandcan"tresultinthemutualinterference,andthisisparticularlyimportanttocorrespondencessystems.Buttheadoptionindependencethatnetworkeasilywerestrikebylightningedisbad,sobesideshavetodefendtoexplodethedangerousenvironmentrequestingtomustwanttheadoptiontheindependenceofavoidthethundermethodgenerallynotlayclaimtothewaytoconnecttheground.Two,totallyusetoconnecttheground:Alsocallunifytoconnecttheground.Theeachsystemthatitconnectthegroundthedemandunifiestoreceiveaconnectthegroundtoequiptop,orisoriginallyeachsystemofconnectthegrounddevicetopasstheundergroundtoperhapsanduplink,makethemtheelectricityforbecomingofitstoconnectthegroundtounifythegroundnetwithmetalsconductor,likethisofconnectthelocaltypeistototallyusetoconnecttheground.itiscurrenttousetoconnectthegroundtotallyappliedthemostextensiveconnectthelocaltype.EachsystemthatThree,connecttheground1:00:Methodthatconnectingthegroundlinetoreceivetoconnectthesamepointorsamemetalsflatsurfaceoflineofgroundmotherofeachsystemisup,likethiscall"connecttheground1:00"method.connect1:00thegroundmethodcanresolvetheetc.Electricpotentialtoconnectthegroundlinetheproblem,canthereforelowerofeachsystemcancancellationoftopofinterferencefundamentalforofinterferencedegree,particularlyis50HZ
worksignaltosystem,andconnectthegroundmethodontheengineeringtogettheextensiveapplicationthereforeand1:00.Four,themanypointconnecttheground:Thegroundlineofconnectingofeachsystemadoptmanypointsesshorton-lineconnectthelocaltype,andcalltomuchordertoconnecttheground.Five,mixwithtoconnecttheground:Metalslinethatso-calledadmixtureconnectthegroundtoisataneachcircuitboardinequipmentstoconnect,orrelatedandafewequipmentsesofsignalelectriccircuits,withthemostshort
linewiththesameofmetalstolinktoconnectthegroundwiththemostshortlineandmachinehull,thentheequipmentsofmanysetsuserespectivelythesamepointtoptoreceivethegroundnet.Six,thewreathformconnectthegroundtomuchusedforthegroundnet,beconnectthegroundtoroundalongbuildingsurroundingsashuttomatchthewreath.likethisofconnecttheelectricfieldthatgroundnetcanmaketheinterfaceincludingdistributeeven,reducethestrideelectricvoltagetobaneperson,andalsoreducetheindoorswhilesufferingstrikebylightning,becauseofthegroundelectricpotentialthestepsdegreeisbigbutproducethedangertocounter-attacktoequipmentshighpressure.Seven,thefoundationconnecttheground:Makeuseofthereinforcingbarinthebuildingfoundation,andpress"norm"therequesttheconjunctiontocreateofconnectthegroundtocallthefoundationtoconnecttheground.
断路器
空气压缩断路器是一种机械开关设备，能够在正常和特殊情况下开断电流（比如说短路电流）。例如空气断路器、油断路器，干扰电路的导体因该安全可靠的应用于其中，电流断路器按灭弧远离通常被分为如下等级：空气开关断路器、油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、具有消磁性质的隔离开关、六氟化硫断路器和真空断路器。他们的参数有电压等级、绝缘等级、电流开断容量、开断时间的瞬时电压恢复和条炸事件。断路器的铭牌通常包括：1.最大可承受电流；2.最大中断电流；3.最大线路电压；4.中断周期数量。在60hHZ的系统中，中断可能持续3-至8个周期，为了快速中断达负荷电流，我们不得不确保它的持续冷却，、高速开断能限制对传输线路的损害，这一点是同等重要的它帮助系统在任何事故发生时维持稳定运行，断路器主要由操作机构、执行机构和灭弧室组成。
当有触发电流或者电压时，空气隔离开关的弹簧操作机构迅速动作以用来减少触点的烧损，主触点的特殊形状和使用材料完全适合电弧的接触，空气隔离开关更进一步的改进是由于灭胡贤泉的性能、绝缘隔板组成的灭弧罩、带灭弧功能的触头等这些特殊性质，所以仍被应用于低电压等级和直流断路器中。
多油断路器出现于1900前后，主要用来满足新斯的开断容量的要求，交流开关被浸入一个油缸之中，油在熄灭电弧和在电流过零时建立开断功能是十分有效，灭弧栅、喷油嘴、鸭梨锄头、新的操作机构和多种新的断路功能在近几十年引进使用多油断路器能够适应362kV。
变压器的类型和结构
变压器是一个通过磁场作用将一个交流电压值变成另一个电压值的设备。它由2条或更多的金属丝缠绕在一个核心磁铁上组成的。这些绕线（一般）不直接接触。绕线之间唯一的联系是它们共有的存在于磁芯的磁通量。
一组变压器绕组连接到一个交流电源上，同时第二组（或许第三组）变压器绕组作为电源提供给负载。连接到电源上的变压器绕组叫做一次绕组，或者输入绕组。连接负载的绕组叫做二次绕组或者输出绕组。如果电压器上有第三绕组，它叫做三次绕组。
电力变压器由一两种磁芯中的一种构成。一种构造是由一种简单的变压器绕组缠绕在矩形两边的矩形薄钢片组成。这种构造类型被认为是核心形式。另一种类型是由绕组缠绕在中心引脚的3引脚叠片铁心构成。这种构造类型贝壳形式。其中任意一种类型，磁心都是由排列整齐的彼此之间电气隔离的薄迭片构成，以便将涡流减小到最小值。
一个物理变压器的一次绕组和二次绕组被缠绕成一个在内部的另一个低压绕组的上面。这样安排达到了两个目的：1.它简化了从磁芯到高压绕组的绝缘问题。2.与过去将两个绕组在磁心上隔离一定距离比起来，它导致更少的漏通量。
电力变压器被赋予了很多不同的名字，取决于它们在当前系统中的作用。一变压器连接到一个发电机的输出端，并且用于步调它的电压达到变压器值有时被叫做单位变压器。变压器一个排在另一个后面——将电压从传送值步降到分布值，被叫做变电站。最后，变压器将分布电压和步幅降到最后的实际使用的电能被叫做发送变压器。所有这些设备本质上都是相同的——它们之间唯一不同的是它们的特定用途。
防雷保护
雷电保护接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷或其他形式的雷，避雷
工作的最终都是把雷电流送入大地。储存雷能量为人类造福，目前科技还达不到，因此没
有合理而良好的接地装置是不可能谈及防雷的。所以说设计、施工好高标准的接地系统是
防雷工作的重中之重。
长期以来，人们有一个错觉，认为接地电阻越小避雷效果就越好，被保护的对
象就安全。当然电阻越小散流越快，雷击的高电位保留时间越短，危险性越小，其跨步电
压、接触电压产生的机遇也就越小。但是，近十几年来的实践证明，与其说接地电阻值重
要，不如说接地装置的结构更合理、重要。现在的城市，在一座建筑物内有许多不同性质的电气设备，需要多种接地装置，如避雷接地、电气安全接地、交流电源工作接地、通信及计算机系统接地，根据实践证
明，共用接地是应用最为广泛的接地方式。一、独立接地：如上面所谈到的需要接地的部分，都分别独立地建立自己的接
地系统，这种接地方式称为独立接地。它的好处是各系统之间不会造成互相干扰，这对通
信系统尤其重要。但网络容易被雷击坏，故除有防爆炸要求的危险环境必须要采用独立的避雷方式外，一般不主张采用独立接地的方式。二、共用接地：也叫统一接地。它是把
需要接地的各个系统统一接到一个接地装置上，或者把各系统原来的接地装置通过地下或
者地上用金属导体连接起来，使它们之间成为畅通的电气接地统一地网，这样的接地方式
为共用接地。共用接地是目前应用最广泛的接地方式。三、一点接地：把各系统的接地线接到接地母线同一点或同一金属平面上，这
样的方法叫"一点接地"法。一点接地法能解决各系统
接地线的等电位问题，所以能够降低
各系统之间的干扰程度，尤其是50HZ工频信号对系统的干扰基本上得以消除，所以一点接
地法在工程上得到广泛应用。
四、多点接地：各系统的接地线采用多点短连线的接地方式，称作多点接地。
五、混合接地：所谓混合接地是在一部设备内的各电路板以最短的导线与机壳
连接，或者信号电路相关的几部设备，以最短的导线与同一个金属体连接接地，然后多台
设备分别用金属线接到地网的同一点上。六、环形接地多用于地网，就是把接地体沿建筑物周围围成一个闭合环。这样
的接地网可以使到界面以内的电场分布比较均匀，减少跨步电压对人的危害，也减少室内
在受雷击时，由于地面电位梯度大而产生对设备高压反击的危险。七、基础接地体：利用建筑物基础内的钢筋，按"规范"要求连接制作的接地体
称为基础接地体。
篇二：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
110KV变电站设计文献综述
摘要:随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源。要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。目前，国内110kv及以下中低压变电所的主接线为了安全、可靠起见多选单母线接线。另外，合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的安全系数及其经济性。
关键词:变电所；安全；可靠；经济
The110KVSubstationDesignLiteratureReviewAbstract:
Withthedevelopmentoftheindustrialera,powerhasbecomethemaindrivingforceofthedevelopmentofresourcesinthehistoryofmankind.Itmustbescientificandrationalmanageelectricityfromthepowerengineeringdesignprinciplesandmethodstounderstandandgraspitsessencesotoimprovethesafetyandreliabilityofthepowersystemandoperatingefficiency,reduceproductioncostssoastoachievethepurposeofimprovingeconomicefficiency.Thesubstationisanimportantpartofthepowersystemanditdirectlyaffectsthesecurityandeconomicoperationoftheelectricitysystemasawhole,soitisthecontactintermediatelinksofpowerplantsandtheuser.Itplaystheroleofthetransformationanddistributionofelectricenergy.Atpresent,domesticof110kvandfollowinginthelow-voltagesubstation,themainwiringforsafety,reliabilitysakeofmulti-menuBusbar.Inaddition,areasonablechoiceofavarietyofprimaryequipmentcanimprovethesafetyfactoroftheeconomyofthesubstation.Keywords:
substations;safety;reliable;economic
0前言
变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。
变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。
现阶段：全面做好“十二五”发展规划，加快电网重点工程建设，进一步加强企业经营管理，推进“三集五大”体系建设，加大科技创新和管理创新力度，继续加强“三个建设”。
电力力布局由注重就地平衡向全国乃至更大范围优化统筹转变，电力结构由过度依赖煤电向提高非化石能源发电比重转变，推进集约化发展和标准化建设，充分发挥国家电网在电力市场化、能源清洁化、经济低碳化、生活方式现代化中的基础性作用；实现供配电输送无缝隙，无错误。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划[1]。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV变电站的建设迅猛发展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路[2]。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益[3]。
本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它可以复习巩固了专业课程的有关内容，拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择等。
1变电站建设的国内外现状和发展趋势
为了保障我国经济的高速发展，以及持续的城镇化进程，我国电力系统进入了一个快速发展阶段，电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚，目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电站转变，交流传输向直流输出转变，在城市变电站建设中，户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。
1.1无人值守变电站
同西方发达国家相比，由于我国变电站自动化系统应用起步较晚，变电站运行管理的理念也有很大差异，使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国，许多220kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控，基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500kV和330kV变电站，即使采用了变电站自动化系统的，也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家，各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现，在国内外无人值守变电站之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大
的差异[4]。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益:1、提高了运行可靠性；2、加快了事故处理的速度；3、提高了劳动生产率；4、降低了建设成本。[5]
1.2城市变电站建设
随着城市中心地区的用电负荷迅速增长，形势迫使在城市电网加快改造和建设的同时，在中心城区要迅速地建设一批高质量的城市变电站，在多种变电站的型式中户内型变电站受到各方面的重视，在这几年中得到飞速发展[6]。由于户内变电站允许安全净距小且可以分层布置而使占地面积较小。室内变电站的维修、巡视和操作在室内进行，可减轻维护工作量，不受气候影响。
1.3数字化智能变电站
在变电站自动化领域中，智能化电气的发展，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，变电站自动化技术即将进入新阶段[7]。变电站自动化系统是在计算机技术和网络通信技术基础上发展起来的。它以其简单可靠、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[8]项目中获得成功的应用。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及自诊断、变电站运行操作培训仿真这些新技术的日趋成熟以及广泛应用必将对现有变电站自动化技术产生深刻的影响，带来全数字化的变电站新概念[9]。2009年9月11日华北电网首家220千伏数字化智能变电站郭家屯变电站正式启动，它的建成对国内数字化变电站技术的发展及智能电网的建设具有重要意义[10]。
2变电站设计要求
变电站的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求。变电站的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。变电站的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理的确定设计方案。变电站的设计，必须坚持节约用地的原则。其次，变电站站址的选择，应根据要求，综合考虑确定。[11]
3变电站设计内容及原则
110kV变电站电气一次系统设计主要包括以下步骤：电气主接线设计、配电装置、电气平面布置、系统保护
、电气设备选择。[12]
变电站设计原则[13]：
(1)足够的变电容量以满足供电区域内中长期规划预测的负荷要求；
(2)结构紧凑，设备体积小，占地面积小；
(3)自动化程度高，通信误码率低，可靠性高；
(4)可靠灵活的主接线方式；
(5)主设备技术性能优越，可靠性高，检修频率低，噪声低。
在变电站设计中要考虑到雷电对变电站的危害，在变电站中至少要安装一台避雷器来保护变压器，最佳选择是在变电站入口处安装避雷器。此时，即使在瞬时有极高电流出现，也能最大限度地保证变压器上的电压水平在安全极限内[14]。
变电站设计是个综合系统工程，是电力系统项目设计的重要组成部分。一份成功的变电站设计方案可以在实际工程中取得最优的效益:增加系统的可靠性，节约占地面积以及建设成本，使变电站的配置达到最佳，保证较高的经济效益和社会效益。
4设计方案
4.1电气主接线方案的选定
电气主接线是整个变电所电气部分的主干。变电所电气主接线指的是变电所中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的。[15]它是电力系统总体设计的重要组成部份。变电站主接线形式应根据变电站在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。[16]主接线设计的基本要求为：
(1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时，要求停电范围小，恢复供电快。
(2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式时操作方便，便于变电站的扩建。
(3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。
(4)简化主接线。配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必然趋势，简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。
(5)设计标准化。同类型变电站采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修。[11]
随着电力系统的发展、调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用，变电站电气主接线形式亦有了很大变化。目前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。[17]
电气主接线方案的选定对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所采取的方式，运行的可靠性、灵活性、经济性，检修、运行维护的安全性等，都有直接的影响，因此，选择优化的电气主接线方式，具有特别重要的意义。
4.2选择更安全可靠的一次电气设备。
变电所主要电气设备及其作用：
(1)高压断路器（或称高压开关）线路正常时，用来通断负荷电流；线路故障时，用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。按灭弧介质划分，断路器分为油断路器、空气断路器、SF6断路器等。
(2)负荷开关线路正常时，用来通断负荷电流，但不能用来切断短路电流。负荷开关只有简易的灭弧装置，其灭弧能力有限。负荷开关在断开后具有明显的断开点。
(3)隔离开关（或称高压刀闸）隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小。仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，造成一个明显的断开点，以保证检修人员的工作安全。
(4)高压熔断器
在过负荷或短路时，能利用熔体熔断来切除故障。在某些情况下，熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用，以代替价格昂贵的高压断路器，以节约工程投资。[18]
(5)电流互感器
将主回路中的大电流变换为小电流，供计量和继电保护用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A，[19]使用中二次侧不允许开路。
(6)电压互感器
将高电压变换成低电压，供计量和继电保护用。电压互感器二次侧额定电压通常为100V，[19]使用中二次侧不允许短路。
(7)避雷器
避雷器主要用来抑制架空线路和配电母线上的雷电过电压可操作过电压，以保护电器设备免受损害。
(8)所用变压器向变电所内部动力及照明负荷、操作电源提供电力。[20]
如上所述，各种电器对我们的变电站设计都有至关重要的作用。所以合理的配置是关键中的关键。
4.3隔离开关的配置
(1)中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。[21]
(2)在出线上装设电抗器的6—10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回[21]线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。
(3)接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。
(4)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自藕变压器的中性点则不必装设隔离开关。[22]
4.4电压互感器的配置
(1)电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置[21]不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。
(2)6—220KV电压等级的每组母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。[21]
(3)当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。[23]
(4)当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。[23]
4.5电流互感器的配置
(1)凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。
(2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。
(3)对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。
(4)一台半断路器接线中，线路—线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路—变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。[21]
4.6避雷器的装置
(1)配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线装设避雷器时除外。
(2)旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
(3)220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
(4)三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
(5)下列情况的变压器中性点应装设避雷器：1直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时；2直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时；3接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。
(6)发电厂变电所35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。
(7)SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。
(8)110—220KV线路侧一般不装设避雷器。[21]
4.7做好变电站的防雷和保护接地
变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，并在在保证可靠性的前提下力求经济性。[24]防止雷电直击的主要电气设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等构成。[25]避雷针的位置确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所电气设备的总平面布置图确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程范围的要求，初步[25]确定避雷针的安装位置后再根据公式进行，校验是否在保护范围之内。同时做好变电站的接地电网，也可以有效的防止电力事故的发生。
4.8所用变的设置
为保证重要变电所的安全用电，所以需装设两台所用变以备用。为了保证供电的可靠性应在低电压等级即10KV母线上各装设一台变压器（每段各一台）。这样就可以避免由于低压线路故障率较高所引起的所内停电事故，从而保证变电所[21]的不间断供电。
4.9继电保护的配置
在电力系统的运行中，变电所可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一绕组的匝间短路等，这样，供电系统就不能顺利完成输送电。此时，继电保护就显的很重要。继电保护系统的主要作用：保护作用、控制作用、监视作用、事故分析与事故处理作用、自动化作用。继电保护装置在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统可靠性，是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的重要技术措施之一。在现在电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持系统正常运行。[26]
鉴于其在系统中的重要性，有如下要求：（1）选择性，即仅将故障元件从系统中切除，保证非故障元件正常运行，提高系统供电可靠性；（2）速动性，快速地切除故障元件可以提高系统并列运行的可靠性，减少用户在电压降低的情况下的工作时间，以缩小故障元件的损坏程度。只要求速动性是不行的，要根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来确定，例如当发电厂或母线电压低于允许值时，继电保护动作等；（3）灵敏性，它要求保护装置在事先规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置，短路类型，以及短路点是否有过渡电阻，都应敏锐感觉，正确反应；（4）可靠性，它主要针对保护装置本身的质量和运行维护水平而言，一般来说，保护装置的组成元件的质量越高，回路中继电器的触电就越少，保护装置的可靠性就越高，同时，正确的设计和整定计算，保证安装、调试试验的质量，提高运行维护水平，对提高保护装置的可靠性有重要作用。[27]因此在电气设计中将继电保护配置好是一个很重要的环节，同时我们应该按照要求进行合理配置。
5面临的问题
现如今在我国，变电所设计还存在很多不足，面临很多问题比如损耗和可靠性问题。我国经济的发展也电力带来了很多问题比如：1、对电能的需求日益增长，城市和农村用电密度每天都在变化，所以给变电所的容量设计带来了很多麻烦。2、我国国土面积大，尤其是西北地区电力用户较分散，电力的传输需要导线，这样就会使线路的功率损耗增加。3、建立稳定的变电所必须占用较大的土地，然而在城市土地单价昂贵环境要求严格在用电用户稠密的地域建设变电所相对较困难，从而增加了在线路上的电能损耗。以上所说的问题都是我国先目前变
电手面临的问题，这些问题正期待我们的解决。[16]
如果上面所述的部分我们都能够很好的综合考虑那么变电站的初步设计就会相对来说比较安全经济。这也就达到我们的提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。
6结束语
电网运行的最基本要求是安全与稳定。电网安全稳定的核心问题是要建立一个与该供电网络相适应的、合理的电网结构。[28]110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化。110kV电力网络已下降为配电网络，大多数110KV变电站也沦为负荷型的终端变电站。[29]配电电压升高，电力系统安全更要时刻抓紧。建设变电站时，在保证安全的前提下还要保证其经济性和灵活性。随着电力人不断的努力，变电站的设计一定会不断完善的。
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电站电气装置型式变化情况及前景探讨.广东科技,2009.18
篇三：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译
110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译
文献综述
摘要：随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓,提高电力系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。目前，国内110kv及以下中低压变电所,主接线为了安全，可靠起见多选单母线接线。另外，合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的安全系数及其经济性。
关键词:变电所
安全
可靠
经济
电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源，同时也是现代社会［3］中最重要也是最方便的能源。电能的发、变、送、配电和用电，几乎是在同一时间完成的，须[2]相互协调与平衡。变电和配电是为了电能的传输和合理的分配，在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完成的，因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的.
变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。因此，变电所的作用显得有为重要。首先要满足的就是变电所的设计规范。安全可靠地发、供电是对电力系统运行的首要要求。[10]
(1）变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求。(2）变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。（3)变电缩的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理的确定设计方案。（4)变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。其次,变电所所址的选择，应根据要求，综合考虑确定。[1]
设计一所安全、经济、灵活的变电站可以从以下几个方面着手。
一、电气主接线方案的选定
电气主接线是整个变电所电气部分的主干.变电所电气主接线指的是变电所中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的。[4］它是电力系统总体设计的重要组成部份。变电站主接线形式应根据变电站在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，［2］并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。主接线设计的基本要求为：
（1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时,要求停电范围小，恢复供电快.
（2)适应性和灵活性.能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化;改变运行方式时操作方便，便于变电站的扩建。
(3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用,减少用地面积。
(4）简化主接线.配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必然趋势,简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。
（5）设计标准化。同类型变电站采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有［1]利于系统运行和设备检修。
随着电力系统的发展、调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用，变电站电气主接线形式亦有了很大变化。目前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、［6]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。
1997年后建成的变电站中接线型式以单母、桥形和线路变压器组为主。达到了85%.而带旁路母线的，接线型式只有1座,仅占5％。[5］我国变电站设计开始趋向于变电站接线方案简单，近期国内新建的许多变电站220kV及110kV电压等级的接线采用双母线而不带旁路母线。采用GIS
110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译
的情况下，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.大量采用新的技术，变电站电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。从形式上看，主接线的发展过程是由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。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,产生了从简单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单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全，变电站主接线日趋简化.因此，变电站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。
电气主接线方案的选定对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所采取的方式，运行的可靠性、灵活性、经济性，检修、运行维护的安全性等，都有直接的影响,因此,选择优化的电气主接线方式，具有特别重要的意义.
二、选择更安全可靠的一次电气设备。
变电所主要电气设备及其作用：
（1）高压断路器（或称高压开关）线路正常时，用来通断负荷电流;线路故障时，用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。按灭弧介质划分，断路器分为油断路器、空气断路器、SF6断路器等。
（2）负荷开关
线路正常时，用来通断负荷电流，但不能用来切断短路电流。负荷开关只有简易的灭弧装置,其灭弧能力有限。负荷开关在断开后具有明显的断开点。
（3）隔离开关(或称高压刀闸)隔离开关没有灭弧装置,其灭弧能力很小。仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，造成一个明显的断开点,以保证检修人员的工作安全。
（4）高压熔断器
在过负荷或短路时，能利用熔体熔断来切除故障.在某些情况下，熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用,以代替价格昂贵的高压断路器，以节约工程投资。［17]
（5）电流互感器
将主回路中的大电流变换为小电流,供计量和继电保护用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A，［16]使用中二次侧不允许开路。
（6）电压互感器
将高电压变换成低电压，供计量和继电保护用.电压互感器二次侧额定电压通常为100V，[16］使用中二次侧不允许短路.
（7）避雷器
避雷器主要用来抑制架空线路和配电母线上的雷电过电压可操作过电压,以保护电器设备免受损害。
(8）所用变压器
向变电所内部动力及照明负荷、操作电源提供电力.[8]
如上所述,各种电器对我们的变电站设计都有至关重要的作用。所以合理的配置是关键中的关键。
首先就要说到具备更高可靠性的SF6和真空断路器全面取代少油或多油式断路器。设置旁路设施的目的是为了减少在断路器检修时对用户供电的影响.SF6断路器和真空断路器的检修周期可长达20年，在变电所中选用了SF6断路器和真空断路器后，断路器检修几率大为减少，提高单回线路供电可靠性的根本措施转变为建设第二供电回路．因为在单回线路供电情况下中断供电的主要因素已经是线路故障．而不是断路器检修.故随着近十多年来SF6和真空断路器在110kV变电站中的普遍应用,带旁路母线的接线方式在110kV及其以下电压等级已告别了历史舞台。其他设备我们也应该按照计算和设计的需要合理选择，从而保证安全性和经济性。
1、隔离开关的配置
(1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关,但应有可拆连接点.[11]
（2）在出线上装设电抗器的6—10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器［11］和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。
（3）接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。
（4）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自藕变压器的中性点则不必装设［12]隔离开关。
2、电压互感器的配置
110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译
（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关,并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。[11]
（2）6-220KV电压等级的每组母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压[11]互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。
［15]（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。
(4)当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压［15］抽取装置。
3、电流互感器的配置
（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。
（2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。
(3）对直接接地系统，一般按三相配置.对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。
（4）一台半断路器接线中,线路-线路串可装设四组电流互感器,在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路—变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可［11]装设三组电流互感器。
4、避雷器的装置
（1)配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线装设避雷器时除外。
（2）旁路母线上是否需要装设避雷器,应视在旁路母线投入运行时,避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
（3）220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
（4）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
(5）下列情况的变压器中性点应装设避雷器
1）
直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。
2）
直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为
单台变压器运行时。
3）
接地和经消弧线圈接地系统中,多雷区的单进线变压器中性点上。
（6）发电厂变电所35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。
（7)SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。
（8）110—220KV线路侧一般不装设避雷器。[11]
三、做好变电站的防雷和保护接地
变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，并在在保[14］证可靠性的前提下力求经济性。防止雷电直击的主要电气设备是避雷针,避雷针由接闪器和引下线、接地装置等构成。[13]避雷针的位置确定,是变电所防雷设计的关键步骤.首先应根据变电所电气设备的总平面布置图确定,避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规[13]程范围的要求，初步确定避雷针的安装位置后再根据公式进行，校验是否在保护范围之内。同时做好变电站的接地电网，也可以有效的防止电力事故的发生。
四、所用变的设置
为保证重要变电所的安全用电，所以需装设两台所用变以备用.为了保证供电的可靠性应在低电压等级即10KV母线上各装设一台变压器(每段各一台）.这样就可以避免由于低压线路故障率较高所引起的所内停电事故，从而保证变电所的不间断供电。[11］
五、继电保护的配置
在电力系统的运行中,变电所可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路,其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线,旋转电机、变压器同一绕组的匝间短路等，这样，供电系统就不能顺利完成输送电。此时，继电保护就显的很重要。继电保护系统的主要作用:保护作用、控制作用
、监视作用
、事故分析与事故处理作用、自动化作用。继电保护装置在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小
110KV降压变电站设计开题报告、文献综述、外文文献翻译
事故范围来提高系统可靠性,是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的重[7］要技术措施之一。在现在电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持系统正常运行。
鉴于其在系统中的重要性，有如下要求：（1)选择性，即仅将故障元件从系统中切除，保证非故障元件正常运行，提高系统供电可靠性；（2）速动性，快速地切除故障元件可以提高系统并列运行的可靠性,减少用户在电压降低的情况下的工作时间，以缩小故障元件的损坏程度。只要求速动性是不行的,要根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来确定,例如当发电厂或母线电压低于允许值时,继电保护动作等;（3）灵敏性，它要求保护装置在事先规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置，短路类型，以及短路点是否有过渡电阻,都应敏锐感觉,正确反应；（4）可靠性,它主要针对保护装置本身的质量和运行维护水平而言，一般来说,保护装置的组成元件的质量越高，回路中继电器的触电就越少，保护装置的可靠性就越高，同时，正确的设计和整定计算,保证安装、调试试验的质量，提高运行维护水平,对提高保护装置的可靠性有重要作用。[9]因此在电气设计中将继电保护配置好是一个很重要的环节，同时我们应该按照要求进行合理配置。
现如今在我国，变电所设计还存在很多不足，面临很多问题比如损耗和可靠性问题.我国经济的发展也电力带来了很多问题比如：1、对电能的需求日益增长，城市和农村用电密度每天都在变化,所以给变电所的容量设计带来了很多麻烦。2、我国国土面积大，尤其是西北地区电力用户较分散,电力的传输需要导线，这样就会使线路的功率损耗增加。3、建立稳定的变电所必须占用较大的土地，然而在城市土地单价昂贵环境要求严格在用电用户稠密的地域建设变电所相对较困难,从而增加了在线路上的电能损耗。以上所说的问题都是我国先目前变电手面临的问题,这些问题正期待我们的解决.[2]
如果上面所述的部分我们都能够很好的综合考虑那么变电站的初步设计就会相对来说比较安全经济。这也就达到我们的提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。
结束语:电网运行的最基本要求是安全与稳定.电网安全稳定的核心问题是要建立一个与该供电网络相适应的、合理的电网结构。［19]110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化。110kV电力网络已下降为配电网络，大多数110KV变电站也沦为负荷型的终端变电站。[5］配电电压升高，电力系统安全更要时刻抓紧。建设变电站时，在保证安全的前提下还要保证其经济性和灵活性.随着电力人不断的努力,变电站的设计一定会不断完善的。
篇四：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
110KV变电站设计开题报告
毕业设计（论文）
开题报告
题目名称：110KV变电站设计
院系名称：
班
级：
学
号：
学生姓名：
指导教师：
2012年
2月
I
I
目录
1引言
...........................................................11.1变电站的作用...........................................11.2我国变电站及其设计的发展趋势
............................21.3变电站设计的主要原则和分类
..............................51.4选题目的及意义..........................................51.5设计思路及工作方法
......................................61.6设计任务完成的阶段内容及时间安排
........................62任务书
.........................................................72.1原始资料...............................................72.2设计内容及要求.........................................113电气主接线设计
................................................123.1电气主接线设计概述
.....................................123.2电气主接线的基本形式
...................................153.3电气主接线选择.........................................154变电站主变压器选择
............................................164.1主变压器的选择.........................................194.2主变压器选择结果
.......................................215短路电流计算
..................................................225.1短路的危害............................................225.2短路电流计算的目的.....................................225.3短路电流计算方法
.......................................226电气设备的选择
................................................246.1导体的选择和校验
.......................................246.2断路器和隔离开关的选择及校验
...........................256.3电压互感器和电流互感器的选择
...........................266.3.1电流互感器的选择
..............................266.3.2电压互感器的选择
..............................277继电保护的配置
................................................287.1继电保护的基本知识
.....................................287.2110kv线路的继电保护配置
..............................287.3变压器的继电保护
.......................................287.4母线保护..............................................297.5备自投和自动重合闸的设置
...............................307.5.1备用电源自动投入装置的含义和作用
..............307.5.2自动重合闸装置
................................308防雷与接地方案的设计
..........................................328.1防雷保护..............................................328.2接地装置的设计.........................................329配电装置
......................................................349.1配电装置概述..........................................349.2配电装置类型..........................................349.3对配电装置的基本要求和设计步骤
.........................34I
9.4屋内配电装置..........................................359.5屋外配电装置..........................................35参考文献
.........................................................3II
毕业设计（论文）开题报告
引言
1.1变电站的作用
一、变电站在电力系统中的地位
电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。
变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：
（1）枢纽变电站；位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330—500kv的变电站，成为枢纽，全所停电后，将引起系统解列，甚至出项瘫痪。
（2）中间变电站：高压侧以交换潮流为主，其系统变换功的作用。或使长距离输电线路分段，一般汇聚2—3个电源，电压为220—330kv，同时又降压供当地供电，这样的变电站起中间环节的作用，所以叫中间变电站。全所停电后，将引起区域电网解列。
（3）地区变电站：高压侧一般为110—220kv，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。全所停电后，仅使该地区中断供电。
（4）终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧的电压为110kv，经降压后直接向用户供电的变电站，即为终端变电站。全所停电后，只是用户受到损失。
二、电力系统供电要求
（1）保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。
（2）保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。所有这些质量指标，都必须采取一切手段来予以保证。
毕业设计（论文）开题报告
（3）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。
三、电力系统的额定电压
（1）额定电压是指能使电气设备长期运行的最经济的电压。在系统中，各部分电压等级是不同的。三相交流系统中，三相视在功率S=3UI。当输出功率一定时，电压越高，电流越小，线路、电气的载流部分所需的截面积就越小，有色金属的投资也越小，同时由于电流小，传输线路上的功率损耗和电压损耗也较小。另一方面，电压越高，对绝缘水平的要求就越高，变压器、开关等设备的投资也越大。综合考虑这些因素，对应一定的输送功率和输送距离都有一个最为经济合理的输电电压，当从设备制造角度考虑，为保证产品的标准化和系列化，又不应随意确定输电电压。
（2）用电设备的额定电压：经线路向用电设备输送电能时，由于用电设备大都是感性负荷，沿线路的电压分布往往是首段高于末端，系统标称电压与用电设备的额定电压取值一致，使线路的实际电压与用电设备要求的额定电压之间的偏差不致太大。
（3）变压器额定电压：变压器一次侧接电源，相当于用电设备，二次侧向负荷供电，有相当于电源，因此变压器一次侧额定电压等于用电设备的额定电压，由于变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，额定负载下变压器内部的电压降落约为5%，当供电线路较长时，为使正常运行时变压器二次侧电压较系统标称电压高5%，以便补偿线路电压损失。变压器二次侧额定电压较用电设备额定电压高10%，只有当变压器二次侧与用电设备间电气距离很近时，其二次侧额定电压才取为用电设备额定电压的1.05倍。
1.2我国变电站及其设计的发展趋势
一、我国变电站的发展趋势
近年来，在我国在经济技术领域中取得了快速发展，特别是计算机网络技术和通信技术的发展，为我国变电站的发展起到了强有力的推动作用，越来越多的新技术新产品应用到变电站方面，具体来说，使我国变电站设计呈现以下发展趋势：
1.智能化
智能化变电站的发展是随着高压高精度的智能仪器的出现而逐渐发展的，特别是计算机高速通信网络在实时系统中的开发和应用，使变电站的所有信息采集、传输实现的智能化处理提供的强大的物质和理论基础。智能化主要体现在以下几个方
毕业设计（论文）开题报告
面：
紧密联结全网。
支撑智能电网。
高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。
中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。
远程可视化。
装备与设施标准化设计，模块化安装。
另外，为了加强对变电站及无人值守变电站在安全生产、防盗保安、火警监控等方面的综合管理水平，越来越多的电力企业正在考虑建设集中式远程图像监控系统，这促使了电力综合监控的网络化发展。以IP数字视频方式，能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视，实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应，适应许多地区变电站的需要。
不过我国目前还没用完全实现真正意义山的智能化一次设备，一次设备的智能化仍然需要通过一定的二次设备俩转化实现，一般采用智能终端的模式。目前在国内进行的数字化变电站项目，虽然大多数采用此种方式，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，还有很大的发展空间。
2.数字化
通过采用现代化的精密仪器仪表，以及实时性较高的通信网络，因此在此基础上出现了数字化变电站，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。
3.装配化
装配式变电站采用全预制装配结构的建筑形式，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。
二、我国变电站设计的发展趋势
依据我国的国情，以及我国多年来积累的关于变电站设计的实践和经验，可以看出我国变电站设计的发展趋势有以下几个方面。我国电力建设经过多年的发展，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要求越来越高;而随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，尤其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飞跃，我国变电站设计出现了一些新的趋势。
1、变电站接线方案趋于简单化
毕业设计（论文）开题报告
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加，变电站接线简化趋于可能。例如，断路器是变电站的主要电气设备，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。特别国外一些知名厂家生产的超高压断路器均可达到20年不大修，更换部件费时很短。为了进一步控制工程造价，提高经济效益，经过专家反复论证，我国少数变电站设计已逐渐采用一些新的更为简单的接线方案。
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、新型设备不断出现，设备趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产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、用户工程都考虑采用GIS配电装置。变电站设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。
这些户外高压和超高压组合电器共同特点是以SF6断路器为核心，与其它高压电气设备进行组合，形式繁多。这些设备运行可靠性高、节省占地面积和空间、施工安装简单、运行维护方便，价格介于常规电气设备与GIS之间，是电气设备今后发展的一个方向，符合我国目前的国情和技术发展方向。
3、变电站占地及建筑面积减少
随着经济和城市建设的发展，市区的用电负荷增长迅速，而城市土地十分宝贵，地价越来越昂贵。新建的城市变电站必须符合城市的形象及环保等要求，追求综合经济、社会效益，所以建设形式多采用地面全户内型或地下等布置形式，占地面积有效减少。另外，针对一些110kV及以下变电站实现无人值班，设计中取消了与运行人员有关的建筑和设施，建筑面积更是大为减少。
4、变电站综合自动化技术
变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。另一方面，保护本身也需要自检查、故障滤波、事件记录、运行监视和控制管理等功能。发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展的新的趋势。
变电站综合自动化技术将会引起电力行业的重视，成为变电站设计核心技术之一。
变电站综合自动化发展趋势主要表现在一下几个方面：⑴全分散式变电站自动
毕业设计（论文）开题报告
化系统.⑵引入先进的网络技术。
总之，变电站综合自动化向着使电力系统的运行和控制更方便、快捷、安全、灵活的方向发展。
1.3变电站设计的主要原则和分类
变电站设计的原则是：安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效、，努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性、灵活性、时效性和和谐性的协调统一。1.统一性：建设标准统一，基建和生产标准统一，外部形象提醒公司企业的文化特征。2.可靠性：主接线方案安全可靠。3.经济性，按照利益最大化原则，综合考虑工程初期投资与长期运行费用，追求设备寿命期内最佳经济效益。4.先进性：设备选型先进合理，占地面积小，注重环保，各项技术经济可比指标先进。5.适应性：综合考虑不同地区的实际情况，要在系统中具有广泛的适应性，并能在一定时间内对不同规模，不同形式，不同外部条件均能适应。6.灵活性：规模划分合理，接口灵活，组合方案多样，规模增减方便，能够运行于不同的情况环境下。7.时效性：建立滚动修改机制，随着电网的发展和技术的进步，不断更新、补充和完善设计。8.和谐性：变电站的整体状况与变电站周边人文地理环境相协调
变电站设计的分类按照变电站标准方式、配电装置型式和变电站规模3个层次进行划分。
（1）按照变电站布置方式分类。110kv变电站分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类。在变电站设计中，户外变电站是指最高电压等级的配电装置、主变布置在户外的变电站；户内变电站是指配电装置布置在户内，主变布置在户内、户外或者户内的变电站。半地下变电站是指主变布置在地上，其它主要电气设备布置在地下建筑内的变电站；地下变电站是指主变及其他主要电气设备布置在地下建筑内的变电站。
（2）按配电装置型式分类。110kv配电装置可再分为常规敞开式开关设备和全封闭式组合电气2类进行设计。
（3）按变电站规模进行分类。例如户外AIS变电站，可按最高电压等级的出线回路数和主变台数、容量等不同规模分为终端变电站、中间变电站和枢纽变电站。
1.4选题目的及意义
本次设计旨在掌握变电站设计的基本流程。这既是对平时理论知识的考察，更是对所学专业知识的一次实践。通过本次设计，巩固和加深专业课知识，掌握发电
毕业设计（论文）开题报告
厂部分初步设计的过程，而且也可以拓宽知识面，增强工程观念，培养变电站设计的能力，逐步提高解决问题的能力。同时对能源、发电、变电、和输电的电气部分有了详细的概念，能熟练地运用所学专业知识，如短路计算的基本理论和方法，继电保护整定的基本理论和方法，主接线的设计，导体和电气设备的选择以及变压器的选择，防雷接地保护等。
1.5设计思路及工作方法
分四步完成：
1.
变电站电气主接线的设计（完成主接线，主变及站变的选择：包括容量计算、台数和型号的选择，绘出主接线）；
2.
短路电流计算及继电保护整定计算；
3.
主要电气设备选择；
4.
配电装置设计。
1.6设计任务完成的阶段内容及时间安排
设计（论文）各阶段名称
起止日期
1查阅资料，翻译文献
大四上学期第14、15周
2了解设计内容及要求，熟悉大四上学期第设计题目，收集与设计相关16、17、18周
的资料并阅读，完成开题报告
3实习，并进行开题答辩
大四下学期第1、2周
4初步完成电气主接线设计，第3、4周
完成主接线、主变及站变的选择（容量计算、台数和型号的选择）
5完成短路计算和继电保护第5、6、7、8整定计算
周
6完成导体和电气设备的选第9、10周
择
毕业设计（论文）开题报告
7完成防雷接地设计
8配电装置设计
9完成毕业设计论文及图纸的绘制，准备答辩
任务书
2.1原始资料
一、题目：110KV变电站设计
二、原始资料
（一）建设性质及规模
第11周
第12周
第13、14、15周
本所为于某市边缘。除以10KV电压供给市区工业与生活用电外，并以35KV电压向郊区工矿企业及农业供电。其性质为区域变电站。
电压等级：110/35/10KV线路回数：
110KV近期2回，远景发展2回；
35KV近期4回，远景发展2回；
10KV近期9回，远景发展2回；
（二）电力系统接线简图
S1=200MVSx1=0.6~110KV甲交
24301200MVASx2=0.6~
2401852（）
80251512110KVFS
毕业设计（论文）开题报告
图2-1电力系统接线图
附注：1、图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式：
2、最小运行方式下：S1=170MVA，XS1=0.85S2=1050MVA，XS2=0.653、系统可保证本所110KV母线电压波动在±5%以内。
（三）负荷资料
电
最大穿越负荷组自
压
负荷
负荷
功率
成
然Tma等
名称
MWMW（%）
力x级
近远
近
远
一二三率
（h）
期
景
期
景
级
级
级
市系
一线
11市甲0线
KV备用一
备用二
煤矿
35煤矿KV21520152备线注
长
（km）
12251.51.5甲乡2镇
4030.
094030.
092030.
022毕业设计（论文）开题报告
乙乡镇
备用1备用222.
1.
化肥
厂1化肥
厂210KV开关厂
电线电缆厂1电线电缆厂2玻璃厂
机械厂
2.52.512.
52.
2030.
00.
0.
0.
均
为补偿后值
4020.5500780215124020.550207802030.400307502030.450207303030.450207303030.500207503030.4003.
0780592.
511.
511.
51111.
毕业设计（论文）开题报告
食品11.
厂
5市区
12.2备用
一
备用
二
2030.4503.
08052040.3001.
08050.
70.
7（四）地形、地质、水文、气象等条件
所址地区海拔185m，地势平坦，属轻微地震区。
年最高气温+40°C，年最低气温-10°C，年平均气温+12°C，最热月平均最高
温度+34°C。最大风速30m/s，复水厚度为10mm，属于我国第V标准气象区。
线路由系统变电所S1,南墙出发至RM变电所南墙上，全长共12KM，在线路3、7、9、11KM处共转角四次。其角度为28°、6°、90°、78°。全线地质为亚黏土地层，地耐力为2.5kg/cm2，天然容重2.7kg/cm3，土壤电阻率为100Ω。地下水位较低，水质良好，无腐蚀作用。土壤热阻率ρT=120°C/w，土温20°C。
三、设计任务
1、变电所总体分析；
2、负荷分析计算与主变压器选择；
3、电气主接线设计；
4、短路电流计算及电气设备选择；
5、配电装置设计；
6、110KV线路保护整定计算；
7、变压器保护整定计算；
8、110KV或35KV母线保护整定计算；
四、设计成品
（一）
毕业设计说明书一册（包括：电气一次、二次部分）；
（二）
设计图纸
（1）
电气主接线图；
（2）
110KV配电装置间隔断面图；
毕业设计（论文）开题报告
2.2设计内容及要求
1、主接线设计：分析原始资料，根据任务数的要求拟出各级电压母线接线方式，选择变压器型式及连接方式，通过技术经济比较选择主接线最优方案。
2、短路电流计算：根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流并列表示出短路电流计算结果。
3、主要电气设备选择。
4、110kV高压配电装置设计。
5、进行继电保护的规划设计。（简略）
6、线保护和变压器主保护进行整定计算。
11毕业设计（论文）开题报告
电气主接线设计
发电厂和变电所的电气主接线是指由发动机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路，电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。
3.1电气主接线设计概述
一、对电气主接线的基本要求
现代电力系统是一个巨大的、严密的整体，各个发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足一下基本要求。
（1）运行的可靠
断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
（2）具有一定的灵活性
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的推出设备。切除故障停电时间短，影响范围就最小，并且再检修时可以保证检修人员的安全。
（3）操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不但不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或者不必要的停电。
（4）经济上合理
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽可能的发挥经济效益。
（5）具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时还应考虑到具有扩建的可能性。
12毕业设计（论文）开题报告
变电站电气主接线的选择，主要取决于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。
二、变电站电气主接线的设计原则
电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行和维护的方便，尽可能地节省投资，就进取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。他与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理他们之间的关系，合理的选择主接线方案。
在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的，设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。
(1)接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少的或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥型接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110—220kv配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥型接线，当出线不超过4回时，一般采用单母线接线，在枢纽变电站中，当110—220kv出线在4回及以上时，一般采用双母线接线。在大容量变电站中，为了限制6—10kv出线上的短路电流，一般可采用下列措施：1.变压器分列运行2.在变压器回路中装置分裂电抗器。3.采用低压侧为分裂绕组的变压器。4.出线上装设电抗器。
(2)断路器的设置：根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。
(3)为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够
的资料时，可采取下列数据：1.最小负荷为最大负荷的60—70%，如主要农业负荷时则取20—30%；2.负荷同时率取0.85—0.9，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.95—1；3.功率因数
一般取0.8；４.线损平均取5%。
三、电气主接线设计步骤
（1）分析原始资料
1.本工程情况
包括变电站类型，设计规划容量（近期，远景），主变台数及容量，最大负荷利
13毕业设计（论文）开题报告
用小时数及可能的运行方式等。
2.
电力系统状况
包括电力系统近期及远景规划（5—10年），变电站在电力系统中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。
主变压器中性点接地方式是一个综合问题，他与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器的运行安全以及对通信线路的干扰等。我国一般对35kv及以下电压电力系统采用中性点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地），又称小电流接地系统，对110kv就以上高压系统，皆采用中性点直接接地系统，有称大电流接地系统。
3.
负荷情况
包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷的原始资料是设计主接线的基础数据，电力负荷预测工作是电力规划工作的重要组成部分，也是电力规划的基础。对电力负荷的预测不仅应有短期负荷预测，还应有中长期负荷预测，对电力负荷预测的准确性，直接关系着发电厂和变电站电气主接线设计成果的质量，一个优良的设计，应能经受当前及较长远时间（5—10年）的检验。
4.
环境条件
包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、水文、地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均有影响，特别是我国土地辽阔，各地气象、地理条件相差较大，应予以重视。
5.设备制造情况
这往往是设计能否成立的重要前提，为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制造能力和供货情况、价格等质量汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可靠性。
（2）主接线方案的拟定与选择
根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，根据对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等不同的考虑，可拟定出若干个主接线方案（近期和远景）。依据对主接线的基本要求，从技术上论证并淘汰一些明显不合理的方案，最终保留2—3个技术上相当，有能满足任务书要求的方案，再进行经济比较，结合最新技术，最终确定出在技术上合理、经济山可行的最终方案。
（3）短路电流计算和主要电气设备选择
14毕业设计（论文）开题报告
对选定的电气主接线进行短路电流计算，并选择合理的电气设备。
（4）绘制电气主接线
对最终确定的电气主接线，按照要求，绘图。
3.2电气主接线的基本形式
主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种接线方式，它以电源和出线为主体。由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源回路数不同。且各回馈线中所传输的容量也不一样，因而为便于电能的汇集和分配，再进出线较多（一般超过4回），采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。而与有母线的接线相比，无汇流母线的接线使用电气设备较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的发电厂和变电站。
有汇流母线的接线方式可概括为单母线接线和双母线接线两大类，无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。
3.3电气主接线选择
依据原始资料，经过分析，根据可靠性和灵活性经济性的要求，高压侧有4回出线，其中两回备用，宜采用双母线接线或单母线分段接线，中压侧有6回出线，其中两回备用，可以采用双母线接线、单母线分段接线方式，低压侧有11回出线，其中两回备用，可以采用单母线分段、单母线分段带旁路母线的接线方式，经过分析、综合、组合和比较，提出三种方案：
方案一：110kv侧采用双母线接线方式，35kv侧采用双母线接线方式，10kv侧采用单母线分段接线方式。
110kv侧采用双母线接线方式，优点是运行方式灵活，检修母线时不中断供电，任一组母线故障时仅短时停电，可靠性高。缺点是，操作复杂，容易出现误操作，检修任一回路断路器时，该回路仍需停电或短时停电，任一母线故障仍会短时停电，结构复杂，占地面积大，投资大。10kv侧采用单母线分段接线方式，供给市区工业与生活用电，由于一级负荷占25%左右，二级负荷占30%左右，一级和二级负荷占55%左右，采用单母线分段接线方式，优点是接线简单清晰，操作方便，造价低，扩展性好，缺点是可靠性灵活性差。方案一主接线图如下：
15毕业设计（论文）开题报告
方案一主接线图如下：
图3-1方案一主接线图
方案二：110kv侧采用双母线接线方式，35kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式，10kv侧采用单母线分段接线方式
35kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式，优点是，检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电，和单母线分段接线方式相比，可靠性提高，灵活性增加，缺点是，增设旁路母线后，配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关的数目，接线复杂，投资增大。
16毕业设计（论文）开题报告
方案二的主接线图如下：
图3-2方案二主接线图
方案三：110kv侧采用双母线接线方式，35kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式，10kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式
1毕业设计（论文）开题报告
方案三的主接线图如下：
图3-3方案三主接线图
对于上述三种方案综合考虑：
该地区海拔185m，海拔并不高，对变电站设计没有特殊要求，地势平坦，属平原地带，为轻微地震区，年最高气温+40°C，年最低气温-10°C，年平均气温+12°C，最热月平均最高温度+34°C。最大风速30m/s，复水厚度为10mm，属于我国第V标准气象区。
因此110kv侧采用单母线分段接线方式就能满足可靠性和灵活性及经济性要求，对于35kv及10kv侧，采用单母线分段接线方式。
综合各种因素，宜采用第三种方案。
1毕业设计（论文）开题报告
变电站主变压器选择
主变压器的选择：再各级电压等级的变电站中，变压器是主要的电气设备之一。其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器台数、容量和型号是变电站可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发、利用、节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的台数、容量和型号，提高网络的经济运行将具有明显的经济效益。
4.1主变压器的选择
一、主变压器台数的选择
在变电站设计过程中，一般需要装设两台主变压器，防止其中一台出现故障或检修时中断对用户的供电。对110kv及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源，或变电所的重要负荷有中、低压侧电网取得备用电源时，可只装设一台主变压器，对大型超高压枢纽变电站，可根据具体情况装设2—4台主变压器，以便减小单台容量。因此，在本次设计中装设两台主变压器。
二、主变压器容量的选择
1、主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。
2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%（220kV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷S?和大部分II类负荷S?(220kV及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部I类负荷S?和II类负荷S?)，即
（n?1）SN?(0.6?0.7)Smax和（n?1）SN?S??S?
（4-1）
最大综合计算负荷的计算：
Smax?mPimax??Kt???cos???(1??%)
（4-2）
i??i?1式中，Pimax—各出线的远景最大负荷；
m—出线回路数；
cos?i—各出线的自然功率因数；
Kt—同时系数，其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值
1毕业设计（论文）开题报告
越小，一般在0.8～0.95之间；
?%—线损率，取5%。
因此，由原始材料可得：
35kv侧：
S1?(2?2?3?2.5?1.5?2)/0.9?14.44MVA
10kv侧：
S2?2.5/0.78?2.5/0.78?2.5/0.75?1.5/0.73?
1.5/0.73?1/0.75?1.5/0.78?1.5/0.8?2/0.8?1/0.78?1/0.78?24.053MVA
则总的负荷为：S总?S1?S2?38.493MVA
取Kt=0.85，则：
Smax?0.85?38.493?1.05?34.355MVA
则，SN?0.7Smax?0.7?34.355?24.0485MVA
因此主变容量为：SN?24.0485MVA
三、主变压器型号的选择
1.相数选择
变压器有单相变压器组和三相变压器组。在330kv及以下的发电厂和变电站中，一般选择三相变压器。单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高。只有受变压器的制造和运输条件的限制时，才考虑采用单相变压器组，因此在本次设计中采用三相变压器组。
2.绕组数选择：在具有三种电压等级的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该
变压器容量的15%以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所内需要装无功补偿设备时，主变压器宜选用三绕组变压器。
3.绕组连接方式的选择：变压器绕组的联结方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的联结方式有星形和三角形两种。高压绕组为星形联结时，用符号Y表示，如果将中性点引出则用ＹＮ表示，对于中＼低压绕组则用ｙ及ｙｎ表示；高压绕组为三角形联结时，用符号Ｄ表示，低压绕组用ｄ表示。三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响，而采用全星形的变压器用于中性点不直接接地系统时，三次谐波没有通路，将引起正弦波电压畸变，使电压的峰值增大，危害变压器的绝缘，还会对通信设备产生干扰，并对继电保护整定的准确性和灵敏度有影响。
2毕业设计（论文）开题报告
4.2主变压器选择结果
根据以上计算和分析结果，查《发电厂电气主系统》可得，选择的主变压器型号为：SFSZ9-25000/110。
主要技术参数如下：
额定容量：25000kVA额定电压：高压—110±8×1.25%（kv）；中压—38.5±2×2.5%（kv）；低压—10.5（kv）
连接组别：YN/yn0/d11空载损耗：21.8（kw）
短路损耗：112.5kw空载电流：0.53%阻抗电压（%）：高中:US(1?2)%?10.5；中低US(2?3)%?6.5；高低US(3?1)%?17.5，因此选择SFSZ9-25000/110型变压器两台。
21毕业设计（论文）开题报告
短路电流计算
5.1短路的危害
（1）通过故障点的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。
（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起他们的损坏或缩短他们的使用寿命。
（3）电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量。
（4）破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至整个系统瓦解。
5.2短路电流计算的目的在变电站的设计中，短路计算是其中的一个重要环节，其计算的目的主要有以下一个方面：
（1）电气主接线的比较
（2）选择、检验导体和设备
（3）在设计屋外髙型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对的安全距离
（4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
5.3短路电流计算方法
在三相系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路电流最大，造成的危害也最严重。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠工作，因此作为选择检验电气设备的短路计算中，以三相短路计算为主。三相短路用文字符号k表示。在计算电路图上，将短路所考虑的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，由于将电力系统当做有限大容量电源，短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串并联的方法即
22毕业设计（论文）开题报告
可将电路化简，求出求等效总阻抗，在换算成计算电抗，根据计算曲线查出短路电流标幺值，在换算成有名值。
23毕业设计（论文）开题报告
电气设备的选择
在电力系统中，虽然各种电气设备的功能不同，工作条件各异，具体选择方法和校验项目也不尽相同，但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路条件来校验动、热稳定性。
本设计中，电气设备的选择包括：导线的选择，高压断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择，避雷器的选择。
6.1导体的选择和校验
裸导体应根据具体情况，按导体截面，电晕（对110kV及以上电压的母线），动稳定性和机械强度，热稳定性来选择和校验，同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。
一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根、双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。
导体的选择校验条件如下：
一、导体截面的选择：
1、按导体的长期发热允许电流选择
Ial?Imax(6-1)
当实际环境温度?不同于导体的额定环境温度??时，其长期允许电流应该用下式修正
Ial??KIal
(6-2)式中
K—综合修正系数。
不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数为
K?(6-3)?al??
?al???
式中,?al—导体的长期发热最高允许温度，裸导体一般为70?C；
??—导体的额定环境温度，裸导体一般为25?C。
?F(?al???)
由载流量Ial?可得，正常运行时导体温度?为
R
24毕业设计（论文）开题报告
2Imax
?????（?al???）2Ial（6-4）
?必须小于导体的长期发热最高允许温度70?C
2、按经济电流密度选择
按经济电流密度选择导体截面可以使年计算费用最小。除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20米以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。
经济截面积用下式计算：
I
S?max
J式中，Imax—正常运行方式下导体的最大持续工作电流，计算式不考虑过负荷和事故时转移过来的负荷；
J—经济电流密度，常用导体的J值，可根据最大负荷利用时数Tmax，由经济电流密度曲线中查出来。
按经济电流密度选择的导体截面应尽量接近上式计算出的经济截面积。
二、导体的校验：
1、电晕电压校验
Ucr?Umax
220kV采用了不小于LGJ-300或110kV采用了不小于LGJ-70钢芯铝绞线，或220kV采用了外径不小于?30型或110kV采用了外径不小于?20型的管形导体时，可不进行电晕电压校验。
2、热稳定校验
按最小截面积进行校验
Smin?1（6-5）
QkKs
C当所选导体截面积S?Smin时，即满足热稳定性要求。
6.2断路器和隔离开关的选择及校验
高压断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并且经过经济技术方面都比较厚才能确定。根据目前我国高压断路器的生产情况，电压等级在10Kv～220kV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器。
高压断路器选择的技术条件如下：
1、额定电压选择：
25毕业设计（论文）开题报告
UN?UNs
（6-6）
2、额定电流选择：
IN?Imax
（6-7）
3、额定开断电流选择：
INbr?Ik
（6-8）
4、额定关合电流选择：
iNcl?ish
（6-9）
5、热稳定校验：
It2t?Qk
（6-10）
6、动稳定校验：
ies?ish或Ies?Ish
（6-11）
隔离开关的选择，由于隔离开关没有灭弧装置，不能用来开断和接通负荷电流及短路电流，故没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。
6.3电压互感器和电流互感器的选择
6.3.1电流互感器的选择
（1）额定电压的选择：
电流互感器的额定电压UN不得低于其安装回路的电网额定电压UNs，即
UN?UNs
（6-12）
（2）额定电流的选择：
电流互感器的额定电流IN1不得低于其所在回路的最大持续工作电流Imax，即
IN1?Imax
（6-13）
为了保证电流互感器的准确级，Imax应尽可能接近IN126毕业设计（论文）开题报告
6.3.2电压互感器的选择
1．一次电压U1：1.1UN?U1?0.9UN
2．二次电压U2N：U2N?103．准确等级：1级
2毕业设计（论文）开题报告
7继电保护的配置
7.1继电保护的基本知识
在变电所的设计和运行中，当电力系统发生故障和不正常运行的可能性，如设备的相间短路、对地短路及过负荷等故障。
为了保证用户的可靠供电，防止电气设备的损坏及事故扩大，应尽快地将故障切除。这个任务靠运行人员进行手动操作控制是无法实现的，必须由继电保护装置自动地、迅速地、有选择性地将故障设备切除，而当不正常运行情况时，要自动地发出信号以便及时处理，这就是继电保护的任务。
7.2110kv线路的继电保护配置
距离保护是根据故障点距离保护装置处的距离来确定其动作电流的，较少受运行方式的影响，在110—220kV电网中得到广泛的应用。故在本设计中，采用三段式阶梯时限特性的距离保护。距离保护的第一段保护范围为本线路长度的80％--85％，TⅠ约为0.1S，第二段的保护范围为本线路全长并延伸至下一线路的一部分，TⅡ约为0.5—0.6S，距离第一段和第二段构成线路的主保护。距离保护的第三段作为相邻线路保护和断路器拒动的远后备保护，和本线路第一段和第二断保护的近后备。
7.3变压器的继电保护
变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来研总的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。
变压器的故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障，油箱内部故障包括相间短路，绕组的匝数短路和单相接地短路，外部故障包括引线及套管处会产生各相间短路和接地故障。变压器的不正常工作状态主要是由外部短路或过负荷引起的过电流油面降低和过励磁等。
对于上述故障和不正当工作状态，根据DL400--91《继电器保护和安全起动装置技术规程》的规定，变压器应装设以下保护：
1、瓦斯保护
为了反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的保护。它反应于油箱内部
2毕业设计（论文）开题报告
所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。
2、纵差动保护
为了反应变压器绕组和引出线的相间短路以及中性点直接接地电网侧绕组和引线的接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速动保护。纵差动保护适用于并列运行的变压器，容量为6300KVA以上时；单独运行的变压器，容量为10000KVA以上时；发电厂常用工作变压器和工业企业中的重要变压器，容量为6300KVA以上时。
3、复合电压启动的过电流保护
为了反映外部短路引起的变压器过电流和作为变压器主保护的后备保护，根据变压器容量的不同和系统短路电流的不同，须装设不同的过电流保护。三绕组变压器在外部故障时，应尽量减小停电范围，因此在外部发生短路时，要求仅断开故障侧的断路器，而使另外两侧继续运行。而当内部发生故障时，保护应起到后备作用。
复合电压启动的过电流保护，既能反应不对称短路的故障，也能反应对称短路的故障；并且其灵敏度也较高。
7.4母线保护
（1）母线保护的要求
必须快速有选择性地切除故障母线；应能可靠、方便地适应母线运行方式的变化；接线尽量简化。母线保护的接线方式，对于中性点直接接地系统，为反映相间短路和单相接地短路，须采用三相式接线；对于中性点非直接接地系统只需反映相间短路，可采用两相式接线。母线保护大多采用差动保护原理，动作后跳开连接在该母线上的所有断路器。
母线是电力系统汇集和分配电能的重要元件，母线发生故障，将使连接在母线上的所有元件停电。若在枢纽变电所母线上发生故障，甚至会破坏整个系统的稳定，使事故进一步扩大，后果极为严重。
对发电厂和主要变电所的3～10kV分段母线及并列运行的双母线，一般可由发电机和变压器的后备保护实现对母线的保护。下列情况下，应装设专用母线保护：①必须快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，以保证发电厂及电力网安全运行和重要负荷的可靠供电时；②当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。
（2）母线完全电流差动保护及整定计算
母线完全电流差动保护常用作单母线或只有一组母线经常运行的双母线的保护。母线上连接的元件都装设有相同变比、相同特性的电流互感器，所有电流互感器的二次绕组的同极性端连接在一起，差动继电器KD的绕组和电流互感器的二次绕
2毕业设计（论文）开题报告
组并联。母线差动保护范围是各电流互感器之间的一次电力设备。
正常运行或外部故障时，流入母线的电流等于流出母线的电流，即??I2??I3??0。流入差动继电器的电流只是由于电流互感器特性不同而引起的Ik?I1????不平衡电流，差动继电器不会动作。
发生内部故障时，所有带电源的连接元件都会向短路点供给短路电流，这时流??I2??I3?，即故障点的全部短路电流，差动继电器KD动作，入继电器的电流为Ik?I1????时连接在母线上断路器全部跳闸。
7.5备自投和自动重合闸的设置
7.5.1备用电源自动投入装置的含义和作用
备用电源自动投入装置是指当工作电源因故障被断开以后，能迅速自动地将备用电源投入或将用电设备自动切换到备用电源上去，使用户不至于停电的一种自动装置，简称备自投。一般在下列情况装设：
1、发电厂的厂用电和变电所的所用电。
2、有双电源供电的变电所和配电所，其中一个电源经常断开作为备用。
3、降压变电所内装有备用变压器或互为备用的母线段。
4、生产过程中某些重要的备用机组。
该变电所的10KV母线为单母分段接线形式，变电所内有两台主变压器，正常运行时为两台变压器分裂运行，其备用方式为互为备用的“暗备用”，因此考虑在母联断路器上装设有备自投装置以提高供电的可靠性。
7.5.2自动重合闸装置
电力系统的运行经验表明，架空线路故障大多是瞬时故障。在线路上发生瞬时故障时，线路被保护断开后，由自动重合闸装置再进行一次合闸，恢复供电，从而大大提高供电的可靠性。重合闸在电力系统中有重要的作用：
1、大大提高供电的可靠性，减少停电次数，特别时对单侧电源的单回线路尤为显著。
2、提高电力系统并列运行的稳定性。
3、弥补输电线路耐雷水平将定的影响。在电力系统中，10KV线路一般不装设避雷线，35KV线路一般只在进线端1-2km范围内装设避雷线，线路耐雷水平较低，装自动重合闸后，可提高供电可靠性。
4、对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸，能其纠正的3毕业设计（论文）开题报告
作用。
31毕业设计（论文）开题报告
防雷与接地方案的设计
8.1防雷保护
8.1.1直击雷保护
直击雷过电压：雷电直接击中电气线路、设备或建筑物而引起的过电压，又称直击雷。在雷电的主放电过程中，其传播速度极快（约为光速的50%-10%），雷电压幅值达10-100MV，雷电流幅值达数百千安，伴以强烈的光、热、机械效应和危险的电磁效应以及强烈的闪络放电，具有强烈的破坏性和对人员的杀伤性。
110KV配电装置、主变压器为户外布置、采用在构架上设置2支避雷针，及其余设备均为户内布置，采用配电楼屋顶设避雷带，和避雷针联合作为防直击雷保护，确保户外主变压器、110KV配电装置在其联合保护范围内。避雷带采用Ф16的热镀锌圆钢，避雷针与建筑物钢筋隔离，并采用3根引下线与主接地网相连接，连接点与其他设备接地点的电气距离应满足规范要求。
8.1.2侵入波保护
雷电波入侵(高电位侵入):架空线路遭受雷击或感应累的影响,在线路上形成沿线路传播的高电压行波.此种电压波入侵到建筑物内或进入电气设备造成过电压。据统计城市中雷击事故的50%-70%是由于这种雷电波侵入造成的。因此，在工厂中应予以重视，对其危害给予足够的防护。为防止线路侵入雷电波的过电压，在110KV进线，35KV母线及10KV每段母线上分别安装氧化锌避雷器。为保护主变压器中性点绝缘，在主变110KV侧中性点装设氧化锌避雷器。
8.2接地装置的设计
本变电站主接地网以水平接地体加垂直地极构成，水平接地体采用Ф16热镀锌圆钢，垂直接地极用∠50×50×2500和∠50×50×3000两种长度的热镀锌角钢，布置尽量利用配电室以外的空地。变电站主接地网的接地电阻应满足R≤0.5Ω的要求。根据原始资料有，土壤电阻率为100欧，根据公式：
0.5?
Sm2，则有，取S?10000R?R?0.5?0.5?1000??0.5?0.5满足
S1000032毕业设计（论文）开题报告
如实测接地电阻值不能满足要求，则需扩大接地网面积或采取其他降阻措施。
所有设备的底座或基础槽钢均采用Φ16的热镀锌圆钢焊接并接入主接电网，与主接地网可靠焊接。带有二次绕组的设备底座应采用两根接地引下线，与电网两个不同点可靠焊接。施工中应保证避雷针（网）引下线与主接地网的地下连接点至变压器和10KV及以下设备的接地线与接地网的地下连接点沿接地体的长度不小于15m。
变电站四周与人行道相邻处，设备与主网相连接的均压带。
主控室内采取防静电接地及保护接地措施。
33毕业设计（论文）开题报告
9配电装置
9.1配电装置概述
配电装置是发电厂与变电所的重要组成部分，是发电厂与变电所电气主接线的具体实现。配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关设备、保护设备、测量设备、母线以及必要的辅助设备组成，辅助设备包括安装布置电气设备的构架、基础、房屋、和通道等。配电装置的功能是正常运行时用来接受和分配电能，发生故障时通过自动或手动操作，迅速切除故障部分，恢复正常运行。可以说，配电装置是具体实现电气主接线功能的重要装置。
9.2配电装置类型
按配电装置的设备装设地点，可分为屋内配电装置与屋外配电装置两大类。
屋内配电装置的特点是：所有电气设备放置在屋内，安全净距小，可采用分层布置，占地面积小；外界污秽气体及灰尘对电气设备的影响较小；操作、维护与检修都在室内进行，工作条件好，不受气候影响；土建工程量大，投资较大。
屋外配电装置的特点是：所有电气设备放置在屋外，土建工程量小，相应的投资较小，建设工期短；扩建方便；相间及设备之间距离大，便于带电作业；受外界环境影响，设备的运行条件及人员进行操作维护的工作条件较差，而且占地面积大。
按照配电装置的安装方法，又可以分为装配式配电装置和成套式配电装置。
9.3对配电装置的基本要求和设计步骤
一、基本要求
（1）在配电装置设计中，必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循国家颁发的有关规程、规范、及技术规定，做到安全可靠、技术先进、经济合理和维修方便。
（2）根据其在电力系统中的地位、环境条件和运行、安装检修的要求，合理的制定布置方案和选用设备，保证足够的安全距离。应采用行之有效的新技术、新设备、新布置和新材料
（3）保证运行安全和操作巡视方便。
（4）必须坚持节约用地的原则，应布置紧凑、少占地（尤其是良田）
34毕业设计（论文）开题报告
（5）节省材料、降低造价。
（6）根据工程特点、规模和发展规划，远近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的要求。
二、设计基本步骤
（1）选择配电装置的型式
根据电压等级、电气设备的型式、出线多少和方式，有无电抗器、地质、地形及环境条件等因素选择配电装置的型式
（2）拟定配置图
（3）设计配电装置的平面图和断面图
9.4屋内配电装置
屋内配电装置的类型按其布置型式分为单层式、两层式和三层式。单层式屋内配电装置将所有电气设备都布置在一层房屋内，建筑结构简单、投资低、运行维护与检修工作方便，但占地面积大。多层式屋内配电装置是将各回路电气设备的轻重，自上而下的分层布置在多层楼房内，占地面积小，但建筑结构复杂、投资高、运行维护与检修工作不方便，与三层式相比，两层式占地面积略有增加，但运行维护与检修均较方便，造价也明显下降。
9.5屋外配电装置
根据母线和电气设备布置的高度，屋外配电装置可分为中型、高型、半高型和GIS型，中型配电装置又分为普通中型和分相中型两类。
一、中型配电装置
（1）屋外普通中型配电装置
屋外普通中型配电装置的特点是将所有电气设备均安装在同一水平面上，并安装在一定高度的基础上，而母线一般采用软导线安装在构架上，稍高于电气设备所在平面。
中型配电装置应设备安装位置较低，便于施工、安装、检修与维护操作，构架高度低，抗震性能好；布置清晰，不易发生误操作，运行可靠；所用的钢材比较少，造价低。主要缺点是占地面积大。普通中型配电装置是我国有丰富设计和运行经验的配电装置，广泛应用于220kV及以下的屋外配电装置中。
（2）分相中型配电装置
35毕业设计（论文）开题报告
隔离开关分相布置在母线正下方的中型配电装置，称为分相中型配电装置。分相中型配电装置除具有中型配电装置的优点外，还具有接线简单清晰，由于采用铝合金硬圆管母线，可以缩小母线相间距离，较低架构高度，采用伸缩式隔离开关可以进一步减小占地面积，较普通中型布置节省占地面积1/3左右。其缺点是施工复杂，使用的支柱绝缘子防污还抗震能力差。
二、高型配电装置
屋外高型配电装置的特点是母线及电气设备分别布置在几个不同的高度上，两组母线及母线隔离开关上下重叠布置。与普通中型配电装置相比，可节省占地面积50%左右。高型配电装置的主要缺点是对上层设备的操作与维护工作条件较差；耗用钢材比普通中型高15%—60%；抗震性能差。高型配电装置主要用于土地及其匮乏的地区，或场地狭窄或需要大量开挖、回填土石方的地方等。
三、半高型配电装置
半高型配电装置吸收了中、高型配电装置的优点，并克服两者的缺点。它的特点是两组母线的高度不同，将旁路母线或主母线置于高一层的水平面上，并与断路器、电流互感器等设备重叠布置，从而缩小了纵向尺寸。高型配电装置的优点是：占地面积比普通中型布置减少30%；除旁路母线和旁路隔离开关布置在上层外，其余部分有中型布置基本相同，运行维护较方便，易被运行人员所接受。这种布置的缺点是检修上层母线和隔离开关不方便。半高型布置适用于110—220kV配电装置，但在110kV配电装置中应用的比较广泛。
四、屋外GIS配电装置
SF6全封闭组合电器的所有电器都被密闭在充满SF6气体的金属壳体内，不存在触电的危险，安全性高，且受外界环境条件的影响小，运行的可靠性高，维护方便，检修周期长，占地面积小。SF6全封闭组合电器分三相共箱式和分箱式两种。110kV电压级为三相共箱式，220kV及以上电压级为分箱式。
本次设计中110kv电压等级采用屋外普通中型配电装置，35kv及10kv电压等级采用屋内成套式配电装置,开关柜型号为KYN28A-12和JYN-35，JYN1-35。
36毕业设计（论文）开题报告
3毕业设计（论文）开题报告
参考文献
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篇五：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
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毕业设计(论文)开题报告
标题
学生姓名，**讲师姓名
110kV变电站电气部分设计
特定主题
职称
电气工程及其自动化
副教授
包括课题研究的背景、意义和文献综述；课题的基本内容、重点难点和需要解决的主要问题；研究计划和写作大纲等。(3000多字)1.设计(论文)的背景、意义和现状分析:毕业论文是我们大学学习的最后一次综合训练。本次毕业设计可以巩固各门课程的理论知识；了解变电站设计的基本方法；培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力行业的相关政策、方针和技术法规有一定的了解；培养电力设计能力，为以后工作打下基础。
电力作为电能的一种表现形式，已经成为工农业生产不可或缺的驱动力，广泛应用于各个生产部门和日常生活中。电能有很多优点:首先，它可以简单有效地转换成另一种形式的能量；其次，可以高压形式传输，便于电能的传输，容易实现自动控制，提高产品质量和经济效益。电力工业在国民生产总值中占有非常重要的地位。建国以来，我国电力工业发展迅速，变电站、开闭所等基础公共设施越来越完备。许多地区实现了电力输送和电压等级转换自动化，电力系统调度自动化也已实现。
随着经济的发展和现代工业建设的迅速兴起，供电系统的设计越来越全面和系统化，工厂用电量迅速增加，供电质量、技术经济条件、供电可靠性指标也日益提高。所以对电源设计有了更高更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行成本和有色金属消耗，而且反映供电可靠性和安全生产，与企业经济效益和设备人身安全密切相关。
变电站是电力系统的重要组成部分，由电气设备和配电网按照一定的接线方式组成。它从电力系统中获取电能，通过其变压、配电、输电和保护功能，能够安全、可靠、经济地将电能输送到每一个用电设备被输送的地方。变电站作为电力传输和控制的枢纽，必须改变传统的设计和控制模式，以适应现代电力系统、现代工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通信和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护、计量装置和系统分离提供了优化组合和系统集成的技术基础。
110KV变电站属于高压电网。这方面的变电站涉及的方面很多，考虑的问题也很多。分析变电站承担的任务和用户的负荷，选择位置，利用用户数据计算负荷，确定用户的无功补偿装置。同时选择各种变压器确定变电站的接线方式，然后计算短路电流，选择输配电网和导线计算短路电流。选择变电站的高低压电气设备，为变电站的平面和剖面图提供依据。变电站的初步设计包括:(1)总体方案的确定；(2)载荷分析；(3)短路电流的计算；(4)高低压配电系统的设计和系统接线方案的选择；(5)继电保护的选择和整定；(6)防雷和接地保护等。
随着高新技术和复杂电力技术的飞速发展，电力系统从发电到供电的各个领域都在通过新技术的运用而不断发生变化。变电站作为电力系统中的关键环节，在新技术领域也得到了充分的发展。
电力系统由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是连接发电厂和用户的关键环节，具有转换和分配电力的功能。根据其功能，变电站可分为以下几类:1．
变电所
它位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集了多个300-500kv电压的供电变电站，成为枢纽变电站。
2．
中间变电站
高压侧主要交换潮流，起到系统功率交换的作用，或者长距离输电线路分段。一般收集2-3个电源，电压200-330kv，同时降压供应当地用户。
3．
区域变电站
一般高压侧电压为110-220kv，主要为当地用户供电。这是一个地区的主变电站。
4．
终端变电站
在输电线路终端，靠近负荷点，高压侧电压多为110kv，降压后直接向用户供电。
这个设计是我们的毕业设计。在设计中，我们需要模拟一个电压等级为110kv的变电站的电气部分。本次设计的变电站类型为区域变电站。为了满足*一地区生产生活的要求，根据老师给的参考资料和要求，结合平日所学的知识，可以查阅文献，熟悉一些设计方法，为以后的电气部分设计打下一定的基础。
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从我国用电现状来看，新建变电站应充分体现安全性、可靠性、经济性和先进性。为满足两条出线负荷增长的需求，提高电能质量，规划一座110KV/10KV和110KV/35KV降压变电站。本次设计的变电站是一个重要的区域变电站，整个变电站停电后会影响整个区域和下一个变电站的供电。因此，设计应满足以下要求:①调度灵活，操作维护方便；②主接线简单，供电安全可靠；③布局紧凑，占地面积小，考虑扩展的可能性；④设备选型以提高供电可靠性、经济运行水平和自动化水平等为前提。
二。文献评论
文献[1]研究了电网调度自动化系统的发展方向，提出新一代电网调度自动化系统应具有可扩展性和发展性的特点。在满足国际标准的前提下，满足未来电网调度自动化系统的经济调度和安全生产要求，从而更好地实现对新一代电网调度自动化系统发展前景和方向的探索。
文献[2]在节能发电调度对发电企业的影响及对策研究中，从每台发电机组突出节能发电调度的重要性和影响。
文献[3]分析了电力调度自动化系统的应用和发展趋势，指出电力调度自动化是保障电网安全运行的重要系统，在电力调度中发挥着重要作用。电力调度自动化系统的安全防护将受到前所未有的挑战，新开发的智能调度系统应能满足用户对信息安全的需求。
参考文献[4]将使电力企业获得更高的效率和更大的经济效益，这将是自动化调度系统的发展方向。我国的调度自动化系统已经逐渐经历并完成了从“经验调度”到“分析调度”的转变，相信会发展到“智能调度”阶段。“智能调度”系统将能够满足客户对信息安全保护的更高要求。
在文献[5]的电力系统节能发电调度研究中，介绍并比较了两种发电调度方式，突出了节能发电调度的优越性。针对当前我国节能减排的要求，结合国内外发展趋势，论证了实施节能发电调度的必要性和可能性。
文献[6]对电力调度数据网进行了研究，分析了华北电力调度数据网网络设计的网络拓扑、IP规划、MPLSVPN、网络安全、网络管理等方面。说明电力调度业务的实时性、准确性和安全性是数据网络设计的首要问题和出发点。
文献[7]给出了未来将其升级到软交换调度交换网的技术方案建议，分析了调度交换网升级到软交换方案后将具备的视频通信、音视频会议、数据通信等功能。新方案还将大大提高调度服务的灵活性。
参考文献[8]参考经济学领域的洛伦兹曲线和基尼系数，定义了年度用电计划执行的公平性指标，并描述了其基本计算方法。研究表明，公平性指数能够较好地反应电力计划完成率的离散程度，能够表达调度机构电力调度的公平性程度。
文献[9]对应用于节能电力调度安全防护的物理隔离技术进行了研究和应用，指出了应用物理隔离装置时的几个误区和需要注意的问题。
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四。项目研究计划和写作大纲
第一周(2012年2月20日-2012年2月24日):.
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并下达和接受任务，查阅课题相关资料，确定完成设计的目标和方法。
第2周-第3周(2012年2月25日-2012年3月11日):用英文阅读中文文献，完成文献综述和外文翻译。
第4周-第5周(2012年3月12日-2012年3月25日):熟悉变电站电气部分的发展，学习变电站电气部分的设计程序和方法。
第6周-第8周(2012年3月26日-2012年4月15日):完成与变电站设计相关的负荷分析和计算，设计电气主接线。
第9周-第11周(2012年4月16日-2012年5月6日):完成与变电站设计相关的短路计算和分析，选择主要电气设备。
第12周-第13周(2012年5月27日-2012年5月20日):完成与变电站设计相关的继电保护系统设计等。，并汇总数据。
第14周(2012年5月21日至2012年5月25日)写论文并答辩。
写作提纲
1节能发电调度
1.1节能发电调度概述
1.2节能发电调度的必要性和可行性
1.3发电调度应用现状及发展趋势
1.4发电调度物理隔离技术
2节能发电调度的建模与计算
2.1用电计划完成率
2.2年度用电计划执行的公平指标
2.3示例和分析
3电网调度节能措施的分析与探讨
3.1节能调度中需要注意的问题
3.2电网调度节能措施探讨
五、基本内容、重点难点和需要解决的主要问题。
1.变电站电气设计要求根据区域经济发展规划和电力负荷增长速度，结合电力系统参数和对变电站的具体要求，设计出可靠、灵活、经济的电气系统方案。
2.本设计要求新建变电站的电气部分根据已知的区域负荷发展情况和区域电网情况进行设计，包括原始数据的分析和统计计算；绘制主接线图；短路电流计算；主要电气设备的选择；继电保护和二次部分设计等。
3.配电设备的初步规划等。
4.规划和设计防雷和接地装置。
本文是关于110kV变电站一次部分的设计。设计的变电站一次系统基本满足本地区供电要求，满足电力系统供电的安全性、可靠性和经济性！在充分满足安全性和可靠性的前提下，设计主要满足其经济目的。
设计中确定主变压器、待建变电站的主接线图和各种电气设备的选择，包括隔离开关、断路器、变压器、各级母线和避雷器。最后，给出了实现拟建110kV变电站设计的最优方案。而主变压器的选择及其所要建变电站的类型是本次设计的重点！
根据目前我国变电站技术的发展现状和趋势，按照现代电力系统设计的要求，一次设备选型提高自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油免维护设备，选用目前较为先进的设备。
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学生签名:蒋洁迪2012年4月7日
外语翻译
和配电系统。
电力体制改革引发了新一轮大规模电力建设热潮，极大地推动了电力技术革命中新技术、新设备的开发和应用。特别是信息技术与电力技术的结合，极大地提高了电能质量和供电可靠性。由于技术的发展降低了电力建设的成本，促进了电网设备的更新换代。以此为契机，本文以国内外配电自动化建设的一些前沿问题为背景，对当前电力系统的热点技术进行了深入的探讨和研究，主要完成了以下工作。
(1)提出了配电自动化建设的两种典型模式，即批量模式和离散模式。着重分析了离散模式下配电自动化系统的体系结构，软硬件配置的最佳通信方式、主站选择和管理方式等是本文的前提和实现平台。
(2)针对配电自动化中故障测量、定位、隔离和恢复供电的关键问题，分析线路故障时电压、电流的变化，推导出相间短路情况下故障定位的数学描述方程，并对方程的解和几个重要参数sU&sI&eI&通过对故障的自动诊断和分析，得出隔离和恢复供电的优化方案，其自动实现故障快速隔离和网络重构，减少用户停电范围和时间，有效提高配电网供电可靠性。
给出了故障分段判断和网络重构的软件流程和使用方法。
(3)状态估计是实现配电自动化的关键技术之一。在描述状态估计方法的基础上，给出了不良测量数据和结构错误的识别方法，并针对窃电和漏电费问题，提出了一种实用的状态估计中拓扑错误的检测和识别方法。提出了一种通过突变和异常分析防止窃电的新方法，.
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并在潍坊城区配电中得到验证。
(4)针对配电网负荷预测建模困难、参数离散性大、相关因素多等问题，在分析传统负荷预测模型和方法的基础上，引入了气象因素、数据类型、社会环境影响等参数，并给出了基于神经网络的电力负荷预测方法实例，验证了该方法的正确性。
(5)针对无源滤波在抑制谐波和无功补偿方面的不足以及补偿程度的不连续性，提出了一种基于无功功率理论的PWM主电路拓扑和有源滤波方案，建立了基于SaberDesigner的仿真平台，证明了方案的可行性。同时，结合配电自动化技术，设计分析了配电网动态无功优化补偿和降低线损的方法，并通过实例计算验证了其客观经济效益。
(6)针对我国电力市场的未来发展趋势和政府监管下的电力市场公平交易，设计了适合我国电力市场现状的短期电力交易模式。给出了基于边际电价和安全经济约束的机组组合算法的数学模型，能够较好地解决原有长期合同电价和短期竞争电价之间的矛盾，减少电厂不公平的收益差。同时可以在整个电力市场的负荷曲线上对所有电厂进行限制和优化，以降低系统总购电成本。
配电网是电力系统的重要环节，配电网的接地方式和安全运行直接关系到电力系统的安全稳定。接地方式的选择与国情、自然环境、设备制造和运行水平等有关。比如雷电活动、绝缘结构设计、对周围环境的干扰等因素都会影响中性点接地方式的选择。另一方面，中性点接地方式对电力系统的设计、运行、调试和发展有很大的影响。一般在电压等级较高的系统中，绝缘费用占设备总价的比例相当大，降低绝缘等级带来的经济效益显著。通常中性点直接接地，采用自动重合闸保证供电可靠性。相反，在电压等级较低的系统中，中性点通常不接地，以提高供电的可靠性。因此，在综合考虑供电可靠性、安全系数、过电压因素、继电保护选择、投资成本等因素的情况下，论证正确选择配电网接地方式的重要性，以及如何将新型接地装置不断开发应用到配电网接地系统中，是一个重要的课题。
本文的主要工作是研究和比较lOkV配电网的接地方式。分别讨论了各种接地方式的优缺点，主要包括国内外常见的中性点接地方式、中性点经消弧线圈接地方式(也称谐振接地方式)、中性点电阻接地方式和中性点直接接地方式。通过技术比较确定最佳接地方式，近年发展起来的应用于谐振接地方式的自动跟踪补偿装置，配合灵敏的小电流接地选线保护，能有效限制电网故障接地电弧，更有利于电网安全运行。本文首先对配电网的各种接地方式进行了深入的研究。全面介绍了国内外几种常见中性点接地方式的运行特点，通过技术经济比较对不同接地方式进行综合评价，并结合不同接地方式的发展前景得出结论。优化后的谐振接地方式显示出巨大的发展潜力。
然后，本文研究并介绍了lOkV配电网中性点谐振接地方式的运行特点。本文从限制故障接地电弧的危害出发，重点研究如何利用电流谐振原理有效地熄灭故障接地电弧。然后，结合国内外科学技术的发展和创新，对谐振接地优化方式下的微机接地保护和自动跟踪补偿装置进行了全面的分析和探讨，表明谐振接地优化方式在供电可靠性、人身安全、设备安全和通信干扰方面具有良好的运行特性，不仅解决了小电流接地系统接地保护的选择性，而且实现了自动调谐，使这种接地方式成为配电网理想的中性点接地方式。同时，本文还研究了谐振接地的实现技术，包括消弧线圈的参数选择、安装、调整、运行和维护。
最后，本文总结了本课题的研究内容。在微机技术的支持下，近年来国内外对谐振接地进行了优化。优化谐振接地技术是提高供电可靠性、保护人身安全、设备安全和电磁环境等的合理而重要的技术手段。谐振接地的实施技术可以充分发挥谐振接地方式的作用，使谐振接地方式具有更好的技术经济指标。随着电网的不断发展和丰富的实践成果表明，以谐振接地方式为代表的小电流接地方式优于其他接地方式，是配电网中性点接地方式发展的大势所趋，应在未来配电网接地方式中推广应用。
本文提出的思路、方案和结论不仅对lOkV配电网中性点接地方式选择的研究和实际工.
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程应用具有实际参考作用，而且对其他电压等级中性点接地方式的选择也具有参考作用。
电力系统的基本功能是向用户输送电能。LOkV配电网是连接供电与工业、商业、生活用电的枢纽，其网络庞大而复杂。对于所有用户来说，都希望以最低的价格买到可靠性高的电能。但是，经济性和可靠性是矛盾的。提高供电网络的可靠性，需要增加网络建设的投资成本。但是，如果提高可靠性带来的停电损失减少小于提高可靠性增加的投资，则这种建设投资就不值钱了。通过计算电网投资和停电损失，最终找到一个平衡点，使投资和损失的综合经济性最优。根据配电网各种接线方式的特点，分析了各种接线方式的经济性和可靠性。
本文首先介绍了lOkV配电网的各种典型接线方式和几个国外典型接线方式，确定了配电网接线方式分析的思路，阐明了分析的必要性和重要性。然后，提出了计算最佳分段数的必要性，并阐述了最佳分段数对经济性和可靠性的影响。然后，建立了最佳分段数计算模型，并简要介绍了各种接线方式的供电方案。然后对配电网各种接线方式的可靠性和经济性进行了计算分析，并通过计算绘制了各种图表。对最佳分段数进行了分析和讨论。最后，论文总结了各种连接方式的经济性和可靠性，并分析了各自的优缺点和适用范围。结合实际情况，对lOkV配电网的规划和建设提出了一些有益的建议。为lOkV配电网的规划设计提供了理论依据和有益的指导，为建设电网坚实、布局合理、管理科学、安全优质、高效运行的配电网提供了有益的借鉴。
供电和配电系统
电力系统的变革带来了新一轮的大建设，随着新技术和先进设备的应用，推动着电力技术的更大变革。特别是信息技术与电力技术的结合，在很大程度上提高了电能质量和供电的可靠性。技术发展降低了电力建设成本，推动了电网创新。本文在国内外先进电学知识的基础上，介绍了当前电力系统的研究热点。
本文首先介绍了配电自动化的建设情况，提出了配电自动化建设的两种典型建设模式:一体化模式和分体式模式。重点介绍了分体式模式下的DA结构，给出了系统配置、主站方案、馈线方案、优化通信方案等。，供DA研究参考。
其次，对于(DA)故障的测量、定位、隔离和恢复，本文分析了线路故障时电压和电流的变化，得出单相情况下的相短路和故障位置的数学方程，并求出方程和几个参数r、s、I、e、I表。通过问题自诊断和自分析，提出优化的隔离和恢复方案，实现自动隔离和网络重构，减少停电范围和时间，提高供电可靠性。介绍了软件流程和问题判断的用途，建立了网络重构和计算机流程模型。
第三，电力系统状态估计是DA实现的关键技术之一。论文在描述状态估计方法的基础上，提出了不良测量数据和结构错误的解决方法。针对不良数据检验和状态估计异常，以及从状态测量到状态估计的不良数据问题及其影响，提出了一种实用的状态估计拓扑错误检验和判断方法。对于实时监控问题，本文介绍了一种通过断电和异常分析来解决的新方法，该方法已在潍坊DA得到了验证。
第四，针对负荷预测建模困难、参数分散性大等问题，本文在分析常规负荷预测方法的基础上，引入了天气因素、数据类型、社会环境影响等参数。提出了基于神经网络的电力负荷预测方法，并通过实例验证了其有效性，取得了良好的实用效果。
第五，针对谐波治理中谐波不足、无功补偿和补偿不连续的问题，提出了PWM主电路的拓扑结构和有源滤波技术中的无功理论，并在SaberDesigner平台上搭建了验证平台，证明了其实用性。同时，结合DA分析设计了电网非电量需求趋势和降低线损的方法，并通过算例验证了其客观的经济效益。
第六，针对我国电力市场的未来发展趋势和政府监管下的公平交易，本文不仅设计了一种.
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基于适合我国目前电力市场的边际电价的方式，即在短期交易中组价量协调方式下的组竞争，而且提出了组合算法、交易计划数学模型和安全经济约束。它可以通过提高竞争率来解决原来中长期合同价格与短期竞争价格之间的矛盾，缩小电厂不公平的收入差距，同时可以优化所有电厂的限电范围，从整个电力市场网络的负荷曲线上降低总购电费用。
配电网是电力系统中的重要环节。其中性点接地方式和运行方式直接关系到电力系统的安全和稳定。同时，中性点接地问题与国情、自然环境、设备制造和运行方式有关。例如雷电活动情况、绝缘结构和周边干扰都会影响中性点接地方式的选择，反过来，中性点接地方式又影响设计、运行、调试和发展。一般在电压等级较高的系统中，绝缘费用在设备总价中占比较大的比例。降低绝缘水平带来的经济效益是非常显著的。通常这种系统采用中性点直接接地，并采用自动重合闸来保证供电可靠性。相反，电压较低的系统采用中性点不接地方式，以提高供电可靠性。因此，在考虑供电可靠性、安全系数、过电压系数、继电保护的选择、投资成本等各方面因素的情况下，将新型接地装置应用于配电网是一个重要的课题。
本文的主要工作是研究和选择l0kV配电网的中性点接地方式。10kv电网中性点接地方式主要有不接地、消弧线圈接地、电抗接地和直接接地。通过技术比较，确定了最佳的接地方式。采用自动跟踪补偿装置和线路保护检测灵敏的小接地电流，有助于电网安全运行和限制接地电弧。本文首先介绍和分析了l0kV电网各种接地方式的特点。通过技术和经济比较，得出改进的消弧线圈接地方式具有很大发展潜力的结论。
然后，本文研究并介绍了l0kV配电网消弧线圈接地方式的一些运行特点。然后重点介绍了如何利用谐振原理有效地熄灭接地电弧。本文结合国内外技术发展和创新成果，介绍了微机接地保护及自动跟踪补偿装置。实践证明，改进后的消弧线圈接地方式在供电可靠性、人身安全、设备安全和通信干扰方面具有更好的运行特性。本文还对消弧线圈接地方式的应用进行了研究。
最后，论文对本课题的研究进行了总结。由于消弧线圈接地方式占主导地位，今后应在配电网中得到更多的推广和应用。本文的思路、方案和结论不仅对I0kV配电网中性点接地方式的选择研究具有借鉴意义，而且对其他电力系统中性点接地方式的选择也具有借鉴意义..电力系统的基本功能是向用户输送电力。l0kV配电网是连接工业、商业和日常生活用电与供电的枢纽。对于电力来说，所有的消费者都期望以最低的价格获得最高的可靠性，但没有考虑到经济性和可靠性的共存是自相矛盾的。为了提高供电网络的可靠性，我们必须增加网络建设的投资成本，但是，如果提高网络建设可靠性的成本小于提高可靠性所增加的投资，则在这种建设上的投资就没有价值。这样，通过计算电网投资和停电损失，在投资和损失之间找到一个最经济的平衡点。本文根据佛山配电网各种接线方式的特点，分析了各种接线方式的经济性和可靠性..首先，本文介绍了l0kV配电网的不同接线方式以及国外的不同接线方式。明确了对配电网的线路模式进行分析的重要性和必要性。
其次，讨论了计算优化分段数的必要性，阐述了优化分段数对经济性和可靠性的影响。然后通过建立优化分段数的计算模型，简要介绍了不同线路模式下的不同供电方案。第三，对配电网不同线路模式的可靠性和经济性进行计算和分析，并根据计算结果绘制草图。然后对优化分段数进行了分析和讨论。
最后，对不同线路方式的经济性、可靠性以及应用情况进行了总结。结合实际情况，对佛山各区l0kV配电网的规划和建设提出了有益的建议。为lOkV配电网的规划设计提供基础理论和有益的指导，建立一个网络稳固、布局合理、安全优质、高效运行的配电网。
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篇六：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
文
献
综
述
1.1课题的背景和意义
本毕业设计课题来源于110kV降压变电所。
我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在已有许多变电站实现了集中控制和采用计算机监控．电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。变电所是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。电力工业的发展,单机容量的增大、总容量在百万千瓦以上变电所的建立促使变电所建筑结构和设计不断地改进和发展。变电所结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。我选择设计本课题，是对自己已学知识的整理和进一步的理解、认识，学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法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。电力工业的迅速发展，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。
110kv区域降压变电站是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节，所以做好110kv变电站的设计是我国电网建设的重要环节。在目前的电网建设中，尤其是在110kv变电所的建设中，土地、资金等资源浪费现象严重，存在重复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰和噪声等环保问题、电能质量差等问题已成为影响高压输变电工程建设成本和运行质量的重要因素。这已经违背了我国的可持续发展战略。所以110kv变电所需要采用节约资源的设计方案,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，同时还要满足以后电网改造简单、资源再利用率高的要求。[4]
110kv变电所的设计或改造需要既能保证安全可靠性和灵活性，又能保证保护环境、节约资源、易于实现自动化设计方案。在这种要求下，110kv变电所电气主接线简单清晰、接地和保护安全高效、建筑结构布置紧凑、电磁辐射污染最小已是大势所趋。因而，110kv变电站应从电力系统整体出发,力求电气主接线简化,配置与电网结构相应的保护系统，采用紧凑布置、节约资源、安全环保的设计方案。基于此，我以节约资源、保护环境、设计高安全、高质量的110kv变电所为目的，从电源设置、主接线形式确定、设备选择和配电装置布置等方面提出设计思路。[8]
1.2课题研究的现状
通过网络及杂志我们可以发现，近年来一些发达国家的能源不是很丰富，进而导致电力资源不是充足。为了满足国内的需求，减少在网路中的损耗，这些发达国家已经形成了完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论，是真正的做到了节约型，集约型，高效型。发达国家通过改善优化变电站结构，降低变电站的功率损耗，尽可能地提高变电站的可靠性，尽可能地使变电站的灵活性提高，尽可能地提高经济性。然而在国内，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。[12]
为了保障我国经济的高速发展，以及持续的城镇化进程，我国电力系统进入了一个快速发展阶段，电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚，目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电站转变，交流传输向直流输出转变，在城市变电站建设中，户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。[13]
1）无人值守变电站：
同西方发达国家相比，由于我国变电站自动化系统应用起步较晚，变电站运行管理的理念也有很大差异，使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国，许多220kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控，基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500kV和330kV变电站，即使采用了变电站自动化系统的，也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家，各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。[14]由此发现，在国内外无人值守变电站之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益:1提高了运行可靠性；2加快了事故处理的速度；3提高了劳动生产率；4降低了建设成本。
2）城市变电站建设
随着城市中心地区的用电负荷迅速增长，形势迫使在城市电网加快改造和建设的同时，在中心城区要迅速地建设一批高质量的城市变电站，在多种变电站的型式中户内型变电站受到各方面的重视，在这几年中得到飞速发展。由于户内变电站允许安全净距小且可以分层布置而使占地面积较小。室内变电站的维修、巡视和操作在室内进行，可减轻维护工作量，不受气候影响。[15]
3）数字化智能变电站
在变电站自动化领域中，智能化电气的发展，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，变电站自动化技术即将进入新阶段。变电站自动化系统是在计算机技术和网络通信技术基础上发展起来的。它以其简单可靠、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。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及自诊断、变电站运行操作培训仿真这些新技术的日趋成熟以及广泛应用必将对现有变电站自动化技术产生深刻的影响，带来全数字化的变电站新概念。2009年9月11日华北电网首家220千伏数字化智能变电站郭家屯变电站正式启动，它的建成对国内数字化变电站技术的发展及智能电网的建设具有重要意义。[16]
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。[17]
1.3论文研究目标
根据毕业设计任务书提供的有关资料，以国家关于110kv变电所一次部分相关技术规范、规程为标准。参考《电气工程基础》、《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《供配电系统》、《高电压技术》等书籍，结合具体学习的特点，准确的知识资料，通过严密的全面的分析，对变电所的主要电气设备、电气主接线、短路电流计算、配电装置设计进行初步设计。在设计过程中，我们应该注意密切结合变电所的生产实际和国内外变电所设计所存在的问题和困难、与其他电力系统课程相关资料之间的联系。通过合理的电气主接线设计、电气设备合理选择、整体布局的紧凑，达到简单高效地监控和控制的目的，减缓变电所内附属设备，从而达到减少变电所占地面积，优化变电所设计，降
低投资的目的。在最后对所有的电气设备，电气主接线，配电装置等进行优化使整个设计方案能够达到安全、可靠、经济、环保地对用户供电的目的。
参考文献
[1]刘笙.电气工程基础。北京：科学出版社，2002[2]陈珩.电力系统稳态分析.北京：中国电力出版社，1995.11[3]李光琦.电力系统暂态分析.北京：中国电力出版社，2007.1[4]刘介才．工厂供电设计指导．北京：机械工业出版社，1999.12[5]张保会，尹项根.电力系统继电保护.北京：中国电力出版社，2005.5[6]夏道止.电力系统分析.北京：中国电力出版社，2004.9[7]贺家李.宋从矩.电力系统继电保护原理.北京：中国电力出版社，1994.10[8]韩笑.电气工程专业毕业设计指南.北京:中国水利电力出版社,2003[9]刘学军.继电保护原理.北京：中国电力出版社，2007[10]赵彩虹，居荣，吴薛红，唐小波.供配电系统.北京：中国电力出版社，2007[11]何仰赞，温增银.电力系统分析.武汉：华中科技大学出版社，2002[12]孟祥萍，高嬿.电力系统分析.北京：高等教育出版社，2004.2[13]祝淑萍.电力系统分析课程设计与综合实验.北京：中国电力出版社，2007.3[14]朱声石.高压电网继电保护原理与技术.北京：中国电力出版社,1995[15]阎治安.电机学.西安：西安交通大学出版社，2008.8[16]文锋.电气二次接线识图.北京：中国电力出版社，2000.2[17]周泽存.高电压技术.北京：中国电力出版社，2007.22.研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）
2.1论文研究内容
1）确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料与数据、列出技术上可能实现的2-3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案；
2）选择主变压器：选择变压器的容量、台数、型号等；
3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算短路电流，并列表汇总；
4）电气设备的选择：选择并效验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等、选用设备的型号、数量汇总设备一览表；
5）配电装置设计。
本设计的边点多电气部分应具有可靠性、灵活性、经济性、并能满足工程建设规模要求且变电所功率因数不低与0.9。
2.2拟采用的研究手段
了解并掌握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他人的设计、研究成果，掌握变电所设计的过程和方法，并归纳、创新出自己的研究方案。根据各地不同情况，在借鉴已建110kV降压变电所设计经验的基础上，对110kV降压变电所所址的选择、电气主接线、电气设备的平面布置、电气设备选型、防火、防雷、接地、防电磁辐射、防噪声等方面提出一系列设计思路。
1）主变容量和型号的选择是根据负荷发展的要求。包括主变压器型号的选择，冷却方式，有无励磁，有载还是无载调压方式。
2）电气主接线的设计确定主接线的形式对变电站电气设备的选择、配电装置的布置、供电可靠性、运行灵活性、检修是否方便以及经济性等都起着决定性作用。变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。供电可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力，我们可以进行定量评价。灵活性的基本要求是满足调度时灵活性的要求，满足检修时灵活性的要求以及满足扩建时灵活性的要求，大的电力工程往往要分期建设，从最初的主接线过渡到最终的主接线，每次过渡都应该比较方便，对已运行部分影响小，改建的工程量不大。
3）短路电流的计算及电气设备的选择根据电力系统接线图及本所电气主接线图，制定短路计算等值网络图，拟订必要的短路计算点，用实用计算法或上机计算出选择电气设备所需的各组短路电流。并将计算值列表备用。所必须的知识点包括：a短路电流的计算方法；b设计中通常以三相短路作为电气设备的选择方法；c根据短路计算网络的具体情况，可按同一变比法或按个别变化法计算短路电流。应选择的电气设备如下：各电压等级的母线、绝缘子、断路器、隔离开关、电压及电流互感器。按正常情况下选择电气设备，按短路情况下校验电气设备的动稳定，热稳定等。对于软母线来说不用校验其动稳定，对于开关来说不用校验其开断能力。
指导教师意见：
指导教师：
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所在系审查意见：
系主任：
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篇七：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
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开题报告正文：
一、本课题来源及研究的目的和意义
本课题来源于生产实践，与其研究的内容以及变电站的研究水平不仅与我们的生活息息相关，还对我们的生活和生产起着至关重要的影响。
随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。众所周知，电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配电和用电，几乎是在同一时间完成的，须相互协调与平衡。变电和配电是为了电能的传输和合理的分配，在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完成的，因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。
随着高新技术的发展和应用，对电能质量和供电可靠提出了新的要求，高压、超高压变电站的设计和运行系统必须适应这种新形势，因此，改善电网结构，提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度，以满足日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。为了保证在送变电过程中的供电可靠性，首先要满足的就是变电所的设计规范。
进入21世纪后，我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展，电源和电网建设的任务仍很重。做为发电厂和用户的中间环节，变换和分配电能的重要组成部分，将面临电力体制改革和技术创新能力的双重挑战，如何合理的设计一个变电所，使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要，促使电网互联范围的不断扩大，是这次设计的主要目的。
二、本课题所涉及的问题在国内(外)研究现状。
我国自1882年有电以来，电力工业已经走过了120多年的历程。解放前，我国电力工业和其他工业一样，处于极端落后的状态，并带有明显的半殖民地的特点。新中国成立后的50多年中，电力工业以很高的速度发展，取得了世人瞩目的成就。
到1988年全国发电设备容量已达11000万kw，其中火电占75％，与1949年相比增长了58倍。1998年全国装机容量已达到277GW以上，跃居世界第2位。特别是进入本世纪90年代以来，我国的电力平均每年新增装机容量17多GW，实现装机容量8年翻一番，终于缓解了近50年的持续缺电局面，使电力供应有所缓和。
虽然从1997年开始到1998年，全国电力供应紧张的状况有了缓和，局部地方出现了电力供大于求，但是我国的用电水平还是很低的。到1998年，全国人均占有装机容量0.22kW，发电量只有927kw·h，这一水平只相当于世界平均水平的1/3左右，为发达国家的1/6～1/10，与富裕的小康生活水平对电力的要求也相差甚远。电网结构薄弱，特别是500kV网架在大部分电网中尚未真正形成，电网的安全性差，可靠性低，自动化水平不高，电网调峰容量不足，损耗大，供电质量差，远远不能适应21世纪信息时代对电力供应的数量和质量的要求。
我国电力工业2个方面的任务：
1、首先是电力工业要保持持续、快速、健康的发展，以足够的电力来保证国可编辑
.民经济和社会持续、稳定、健康的发展。任何国家在工业化时期，电力都是整个社会经济发展的保证，是基础。
2、电力的发展促进电力市场的形成，特别是电网的建设与发展，将为电力市场的建设提供物质基础；也只有发展了电力市场、完善市场机制，才能进一步促进电力的健康、快速、高效的发展。
我国电网发展的基本思路和实施的步骤是：
1、要以三峡电网为中心，推进全国联网，三峡电网先向北与华北的联网，以及与西北的联网，向南与华南的联网，向西则随金沙江溪洛渡、向家坝电力外送，使三峡电网继续扩展并得到进一步的加强；
2、要配合大型水电站和火电基地的建设，进一步加大“西电东送”和“北电南送”的力度，实现以送电为主的“送电型”联网；
3、在不断加强各大区自身电网结构的基础上，在适当的时机和地点按照利益均沾、互惠互利的原则，采用交流或直流，实现以联网效益为主的“效益型”联网，并把“送电型”联网与“效益型”联网有机地结合起来，把全国联网与加强各地区电网自身网架的建设结合起来，最后推进全国联网的形成和发展，与此同时还要重视发展我国电网与周边国家电网的互联。
现阶段我国主要进行的变电站典型设计，是通过对现有变电站样本进行评估、类比、组合,形成典型化设计方案,并以新技术为依托,不断优化,形成一系列定制化产品,满足城市、农村电网建设需求。通过变电站典型设计,归并工程流程,统一技术标准,提高工作效率,降低项目实施不确定性,加快工程建设进度,降低将来运行成本。变电站典型设计是将技术与管理相结合,通过典型化、标准化,提高工程整体效益。在过去十多年来．110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化，1l0kV电力网络已下降为配电网络，大多数l10kV变电站也沦为负荷型的终端变电站。现在国家正在重点发展电网，形成全国统一的联合电网。
目前一些发达国家的电能极度紧缺，电力资源紧缺是制约他们发展的一个重要因数。为了满足需求这些国家通过各种方式来降低电能的损耗，比如说增高电压就是一种比较方便、实用的方法，这些国家已经形成了比较完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论是真正做到了节约、集约、高效等特点。总之，发达国家通过改善变电站结构，降低变电站功率损耗，尽可能地提高变电所的灵活性，最终达到提高经济性的目的。
三、课题的研究内容、目标及可行性分析
研究内容：
1、选择主变的容量和台数；
2、确定电气一次主接线方案；
3、短路电流的计算；
4、选择各级导线型号和截面；
可编辑
.5、选择一次电气设备；
6、防雷保护和接地装置计算；
7、继电保护装置的配置；
8、设计说明书、计算书、设备清单各1份；
9、图纸：电气主系统接线图、继电保护图、平面布置图
研究目标：在设计中要充分体现设计的原则：安全、可靠、经济、实用。确保供电系统的稳定运行。
可行性分析：1、该课题研究所需要的知识和能力准备，通过我的努力应该可以达到。
2、该课题研究所需要的指导老师和咨询的途径已经具备。
3、该课题完成需要阅读《电力系统分析》、《高电压技术》、《发电厂电气部分》、《继电保护系统》、《电力工程概论》等书籍。
4、该课题需要进行互联网进行资料查询，需要到图书馆进行相关期刊杂志的查询工作，需要准确的计算，需要设备选型和校验，需要设计继电保护的配置，完成CAD制图。
5、该课题研究所需要的物质、环境条件不是很高，通过努力能够较好的解决。
四、完成本课题的工作方案及进度计划；
1周：结合设计内容复习所学的专业知识，做好理论准备；其次进行与设计有关的调研活动及其资料的收集，完成开题报告。
2周，选择主变
的容量和台数；确定电气一次主接线方案。
3-5周短路电流计算，选择各级导线型号和截面，选择一次电气设备。
可编辑
.6周防雷保护和接地设置计算，继电保护计量装置配置。
7—10周，完成有关图纸的绘制。
11—12周，整理并撰写设计说明书
五、主要参考文献
《电力系统分析》
何仰赞
华中科技大学出版社
《发电厂电气部分》
姚春球
中国电力出版社
《供电技术》
余健明
机械工业出版社
《继电保护原理》
刘学军
中国电力出版社
《高电压技术》
周泽存
中国电力出版社
《电力工程概论》
韦
刚
中国电力出版社
指导教师审阅意见：
可编辑
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指导教师（签字）：
年
月
日
备注：
可编辑
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文献综述
摘要：随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。目前，国内110kv及以下中低压变电所，主接线为了安全，可靠起见多选单母线接线。另外，合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的安全系数及其经济性。
关键词：变电所
安全
可靠
经济
电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源，同时也是现代社会中最重要也是最方便的能源。[3]电能的发、变、送、配电和用电，几乎是在同一时间完成的，须相互协调与平衡。[2]变电和配电是为了电能的传输和合理的分配，在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完成的，因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。
【2】因此，变变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电所的作用显得有为重要。首先要满足的就是变电所的设计规范。安全可靠地发、供电是对电力系统运行的首要要求。[10]
（1）变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求。（2）变电所的设计应根据工程的5~10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。（3）变电缩的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理的确定设计方案。（4）变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。其次，变电所所址的选择，应根据要求，综合考虑确定。[1]
设计一所安全、经济、灵活的变电站可以从以下几个方面着手。
一、电气主接线方案的选定
电气主接线是整个变电所电气部分的主干。变电所电气主接线指的是变电所中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的。[4]它是电力系统总体设计的重要组成部份。变电站主接线形式应根据变电站在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。[2]主接线设计的基本要求为：
(1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时，要求停电范围小，恢复供电快。
(2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式时操作方便，便于变电站的扩建。
(3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。
(4)简化主接线。配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必然趋势，简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。
可编辑
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(5)设计标准化。同类型变电站采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修。[1]
随着电力系统的发展、调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用，变电站电气主接线形式亦有了很大变化。目前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。[6]
1997年后建成的变电站中接线型式以单母、桥形和线路变压器组为主。达到了85％。而带旁路母线的，接线型式只有1座，仅占5％。[5]我国变电站设计开始趋向于变电站接线方案简单，近期国内新建的许多变电站220kV及110kV电压等级的接线采用双母线而不带旁路母线。采用GIS的情况下，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。大量采用新的技术，变电站电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。从形式上看，主接线的发展过程是由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。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，产生了从简单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单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全，变电站主接线日趋简化。因此，变电站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。
电气主接线方案的选定对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所采取的方式，运行的可靠性、灵活性、经济性，检修、运行维护的安全性等，都有直接的影响，因此，选择优化的电气主接线方式，具有特别重要的意义。
二、选择更安全可靠的一次电气设备。
变电所主要电气设备及其作用：
（1）高压断路器（或称高压开关）线路正常时，用来通断负荷电流；线路故障时，用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。按灭弧介质划分，断路器分为油断路器、空气断路器、SF6断路器等。
（2）负荷开关
线路正常时，用来通断负荷电流，但不能用来切断短路电流。负荷开关只有简易的灭弧装置，其灭弧能力有限。负荷开关在断开后具有明显的断开点。
（3）隔离开关（或称高压刀闸）隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小。仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，造成一个明显的断开点，以保证检修人员的工作安全。
（4）高压熔断器
在过负荷或短路时，能利用熔体熔断来切除故障。在某些情况下，熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用，以代替价格昂贵的高压断路器，以节约工程投资。[17]
（5）电流互感器
将主回路中的大电流变换为小电流，供计量和继电保护用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A，[16]使用中二次侧不允许开路。
（6）电压互感器
将高电压变换成低电压，供计量和继电保护用。电压互感器二次侧额定电压通常为100V，[16]使用中二次侧不允许短路。
（7）避雷器
避雷器主要用来抑制架空线路和配电母线上的雷电过电压可操作过电压，以保护电器设备免受损害。
（8）所用变压器
向变电所内部动力及照明负荷、操作电源提供电力。[8]
如上所述，各种电器对我们的变电站设计都有至关重要的作用。所以合理的配置是关键中的关键。
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.首先就要说到具备更高可靠性的SF6和真空断路器全面取代少油或多油式断路器。设置旁路设施的目的是为了减少在断路器检修时对用户供电的影响。SF6断路器和真空断路器的检修周期可长达20年，在变电所中选用了SF6断路器和真空断路器后，断路器检修几率大为减少，提高单回线路供电可靠性的根本措施转变为建设第二供电回路．因为在单回线路供电情况下中断供电的主要因素已经是线路故障．而不是断路器检修。故随着近十多年来SF6和真空断路器在110kV变电站中的普遍应用，带旁路母线的接线方式在110kV及其以下电压等级已告别了历史舞台。其他设备我们也应该按照计算和设计的需要合理选择，从而保证安全性和经济性。
1、隔离开关的配置
（1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。[11]
（2）在出线上装设电抗器的6—10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。[11]
（3）接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。
（4）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自藕变压器的中性点则不必装设隔离开关。[12]
2、电压互感器的配置
（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。[11]
（2）6—220KV电压等级的每组母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。[11]
（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。[15]
（4）当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。[15]
3、电流互感器的配置
（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。
（2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。
（3）对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。
（4）一台半断路器接线中，线路—线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路—变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。[11]
4、避雷器的装置
（1）配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线装设避雷器时除外。
（2）旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
（3）220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
（4）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
（5）下列情况的变压器中性点应装设避雷器
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.1）
直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。
2）
直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为
单台变压器运行时。
3）
接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。
（6）发电厂变电所35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。
（7）SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。
（8）110—220KV线路侧一般不装设避雷器。[11]
三、做好变电站的防雷和保护接地
变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，并[14]防止雷电直击的主要电气设备是避雷针，在在保证可靠性的前提下力求经济性。避雷针由接闪器和引下线、接地装置等构成。[13]避雷针的位置确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所电气设备的总平面布置图确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程范围的要求，初步确定避雷针的安装位置后再根据公式进行，校验是否在保护范围之内。[13]同时做好变电站的接地电网，也可以有效的防止电力事故的发生。
四、所用变的设置
为保证重要变电所的安全用电，所以需装设两台所用变以备用。为了保证供电的可靠性应在低电压等级即10KV母线上各装设一台变压器（每段各一台）。这样就可以避[11]
免由于低压线路故障率较高所引起的所内停电事故，从而保证变电所的不间断供电。五、继电保护的配置
在电力系统的运行中，变电所可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一绕组的匝间短路等，这样，供电系统就不能顺利完成输送电。此时，继电保护就显的很重要。继电保护系统的主要作用：保护作用、控制作用
、监视作用
、事故分析与事故处理作用、自动化作用。继电保护装置在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统可靠性，是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的重要技术措施之一。在现在电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持系统正常运行。[7]
鉴于其在系统中的重要性，有如下要求：（1）选择性，即仅将故障元件从系统中切除，保证非故障元件正常运行，提高系统供电可靠性；（2）速动性，快速地切除故障元件可以提高系统并列运行的可靠性，减少用户在电压降低的情况下的工作时间，以缩小故障元件的损坏程度。只要求速动性是不行的，要根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来确定，例如当发电厂或母线电压低于允许值时，继电保护动作等；（3）灵敏性，它要求保护装置在事先规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置，短路类型，以及短路点是否有过渡电阻，都应敏锐感觉，正确反应；（4）可靠性，它主要针对保护装置本身的质量和运行维护水平而言，一般来说，保护装置的组成元件的质量越高，回路中继电器的触电就越少，保护装置的可靠性就越高，同时，正确的设计和整定计算，保证安装、调试试验的质量，提高运行维护水平，对提高保护装置的可靠性有重要作用。[9]因此在电气设计中将继电保护配置好是一个很重要的环节，同时我们应该按照要求进行合理配置。
现如今在我国，变电所设计还存在很多不足，面临很多问题比如损耗和可靠性问题。我国经济的发展也电力带来了很多问题比如：1、对电能的需求日益增长，城市和农村用电密度每天都在变化，所以给变电所的容量设计带来了很多麻烦。2、我国国土面积可编辑
.大，尤其是西北地区电力用户较分散，电力的传输需要导线，这样就会使线路的功率损耗增加。3、建立稳定的变电所必须占用较大的土地，然而在城市土地单价昂贵环境要求严格在用电用户稠密的地域建设变电所相对较困难，从而增加了在线路上的电能损耗。以上所说的问题都是我国先目前变电手面临的问题，这些问题正期待我们的解决。[2]
如果上面所述的部分我们都能够很好的综合考虑那么变电站的初步设计就会相对来说比较安全经济。这也就达到我们的提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。
结束语：电网运行的最基本要求是安全与稳定。电网安全稳定的核心问题是要建立一个[19]110kV电力网络和变电站在系统中的地位与该供电网络相适应的、合理的电网结构。和功能发生了很大变化。110kV电力网络已下降为配电网络，大多数110KV变电站也沦为负荷型的终端变电站。[5]配电电压升高，电力系统安全更要时刻抓紧。建设变电站时，在保证安全的前提下还要保证其经济性和灵活性。随着电力人不断的努力，变电站的设计一定会不断完善的。
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.
可编辑
.英文文献
Summary:
PowerSystemSubstationisanimportantandindispensablecomponentofthepoweritassumedthetaskofconversionanddistributionofgridsecurityandtheeconomyplayadecisiveroleinrunningistocontacttheuser"spowerplantsandintermediatelinks.Witheconomicdevelopment,expandinggridcapacity,reliabilityofoperationofthepowergridisgettinghigherandhigherrequirements.Developmentofscienceandtechnology,intelligentswitches,photoelectriccurrentandvoltagetransformer,arun-linestatedetection,trainingsimulationSubstationOperationmatures,suchashigh-tech,aswellasfiber-optictechnology,computerhigh-speednetworksysteminthedevelopmentofreal-timeapplications,boundtotheexistingsubstationautomationtechnologyhaveaprofoundimpact,all-digitalsubstationautomationsystemdevelopmenttrend.
Keywords:substationautomation
Powersystemisoperatedbytheproduction,transmission,distributionandconsumptionofavarietyofpowerlinkedtothecompositionofelectricalequipment.Asaresultofalargenumberofpowercannotbestored,wemustensurethattheproductionofelectricityandenergybalance.Withthescientificandtechnologicaladvancesinthetechnologicaldevelopmentofourcountryhasreachedacertainlevel.Intelligentswitches,photoelectriccurrentandvoltagetransformer,arun-linestatedetection,trainingsimulationSubstation可编辑
.Operationmatures,suchashigh-tech,aswellasfiber-optictechnology,computerhigh-speednetworksysteminthedevelopmentofreal-timeapplications,significantlyincreasethetransformationdegreeofautomation.
Designofoursubstationsubstationcableprogramstendtobesimple,manyoftherecentdomesticnew220kVsubstationand110kVvoltagelevelsofwiringwithouttheuseofdual-busbypassbus.TheuseofGIS,theprioritysub-bussinglewire.TerminalSubstation,thelineasfaraspossible,suchastransformerunitwiring.Alargenumberoftheintroductionofnewtechnology,transformersubstationrisinglevelofelectricalequipment,powerdistributiondevicesfromthetraditionalformofmovingtowardoil-free,vacuumswitches,SF6switchesandmechanical,electricalequipmentcombinationofthedevelopmentofsmall-scaleintegration.Inrecentyearstheworldfamoushigh-voltageelectricalequipmentcompanieshavebeendeveloping,thedevelopmentofthevarioustypesof145-550kVoutdoorhigh-pressureandultrahigh-pressurecombinationofelectricalappliances,somehigh-voltageswitchgearplanthasalsostartedproductionof145kVcompactoutdoorportfolioelectricalappliances.Smartplug-intypeoutdoorswitchgearisamorecompletehigh-pressureandultrahigh-pressureswitchsystem,whichincludeselectricalfirstandsecondequipment,aswellastheassociatedfiberopticcable,suchasplug-typecompound.Theentiredistributedsubstationautomationsystem;theintroductionofadvancednetworktechnology;substationandtheconstructionareacoversanareaofreducedsubstationprogramtosimplify可编辑
.wiring,switchgear,busandsteelpipes,suchastheuseofstentstosubstationlayoutismoresimple,theabolitionoftheformerstationareaandoptimizethelayouttomakeasubstantialdeclineinanareasubstation.
Withtechnologicaladvances,thetraditionalrelayprotectiondevicesaregraduallybeingreplacedbymicroprocessor-basedprotection.Microprocessor-basedprotectionisreferredtoastheprotectionofPCcomputer,adigitalrelayprotection,isbasedontheprogrammabledigitalcircuittechnologyandreal-timedigitalsignalprocessingtechnologyofthePowerSystemProtection.Atpresent,bothathomeandabroadhavebeendevelopedto32-bitdigitalsignalprocessorforhardware-basedprotection,control,measurement,anddatacommunicationsintegrationofmicroprocessor-basedprotectioncontroldevices,andartificialintelligencetechnologyintoanumberofrelayprotection,suchasartificialneuralnetworks,fuzzytheorytodeterminetherealizationoffaulttype,faultlocation,thedirectionofprotection,themainequipmentandothernewmethodsofprotection.Bymeansofwaveletanalysisofthetheoryofdigitalsignalfailureoftheentirefrequencybandinformationandtoachievefaultdetection.Theseartificialintelligencetechnologytoimprovetheaccuracyoffailuretoprovideameansofidentification,butalsosomesingle-frequencysignalbasedonthetraditionalmethoddifficulttoidentifytheproblemstoberesolved.Atpresent,themicroprocessor-basedrelayprotectionisalongthemicroprocessor-basedprotectionnetwork,andintelligent,adaptiveandprotection,control,可编辑
.measurement,signal,datacommunicationsintegrationdirection.
译文：
变电站是电力系统中不可缺少的重要组成部分，它担负着电能转换和分配的任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，是联系发电厂和用户的中间环节。随着经济的发展，电网容量不断扩大，对电网运行的可靠性要求也越来越高。科学技术的发展、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,变电站运行操作培训仿真等高新技术日趋成熟,以及光纤技术、计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对现有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统成为发展的趋势。
关键词：变电站
自动化
电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成。由于电能无法大量储存，必须保证用电和电能生产的平衡。随着科学技术的不断进步，我们国家的技术发展已经达到一定的水平。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,变电站运行操作培训仿真等高新技术日趋成熟,以及光纤技术、计算机高速网络在实时系统中的开发应用,大大的提高变电自动化程度。
我国变电站设计开始趋向于变电站接线方案简单，近期国内新建的许多变电站220kV及110kV电压等级的接线采用双母线而不带旁路母线。采用GIS的情况下，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。大量采用新的技术，变电站电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。近年来世界各国著名的高压电气设备公司都相继开发、研制了各种类型的145-550kV户外高压和超高压组合电器，国内一些高压开关厂也已经开始生产145kV户外紧凑型组合电器。户外插接式智能型组合电器可编辑
.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，以及相关连的插接式复合光缆等。全分散式变电站自动化系统；引入先进的网络技术；变电站占地及建筑面积减少，变电站接线方案的简化，组合电器、管母线及钢支架等的采用，使变电站布置更为简单，取消站前区和优化布置使变电站占地大幅度下降。
随着技术的进步，传统的继电保护装置正逐步被微机保护所取代。微机保护是微机计算机保护的简称，是一种数字式继电保护，是基于可编程数字电路技术和实时数字信号处理技术实现的电力系统继电保护。目前，国内外已经研制出以32位数字信号处理器为硬件基础的保护、控制、测量、及数据通信一体化的微机保护综合控制装置，并将一些人工智能技术引入继电保护中，如用人工神经网络、模糊理论实现故障类型判断、故障测距、方向保护、主设备保护等新方法。用小波理论的数字手段分析故障产生信号的整个频带信息并用于实现故障检测。这些人工智能技术不仅为提高故障判别精度提供了手段，而且使某些基于单一工频信号的传统算法难以识别的问题得到解决。目前，微机继电保护正沿着微机保护网络化、智能化、自适应和保护、控制、测量、信号、数据通信一体化的方向发展。
外文文献二
Themostbasicrequestthatchargedbarbedwirenetinthecitycirculatesissafeandstable.Thecoreproblemofchargedbarbedwirenetsafetyinthecitystabilitywantstobuilduptobeawiththecitymutuallyaccommodativeof,reasonableofchargedbarbedwirenetstructure.Thistextpassesandprogramstothechargedbarbedwirenetwithelectricpoweranddesignsthetechniqueprincipleoftheaspectanalysis.Elaboratedthestandardconcerningelectricvoltagegrade,powersupplycredibility,powersupplyabilityandchargedbarbedwirenetsafepowersupplyrequestsetc.someproblemsthatshouldnoticeinthechargedbarbedwirenetsafety;Andhavealreadyaimedatsex"selaboratingrequesttotheconcretedesignprincipleopposite可编辑
.chargedbarbedwirenetsafepowersupplyof
the220kVtransformersubstationand110kVtransformersubstation.
Howtopromisepowersupplycredibility
1)Satisfychargedbarbedwirenetpowersupplysafestandard.Thepowersupplynetworksatisfiestherequestofpowersupplycredibility.ThestandardthatallsatisfiesN-l,cityareacenterhighburdendensityimportantcustomerinthedistrictsatisfythestandardofN-2.Disallowtransformerovercarry.Helpasoutherncitynetpowersupplycredibilityrateindexsignprogrammingtargetis99.99%.
2)Presstogotogetherwithchargedbarbedwirenetburdentotransferabilityinthecitysatisfyfollowingrequest:
①Thetransformersubstationlosesanyonceenterlineoronesetlordtransformerbutlowerpowersupplyability,winpresstogotogetherwithchargedbarbedwirenettohavetotransferburdentoensuretheabilityofpowersupply.
②Whenafemalelineoftransformersubstationstopsaluckbecauseofputting,winningtopresstogotogetherwithchargedbarbedwirenetshouldhavetheabilitythattransferallburden.
③Whenthe10kvgoestogetherwithelectricwireroadanychecktofixorbreaksdown,goingtogetherwiththechargedbarbedwirenetshouldhavenon-checkoftransfertofix,non-breakdownsegmentabilityforcarrying.Thenon-checkfixs,
Thenon-breakdownsegmentcarriestothepowerisofftimeonlyforgotogetherwithtogiveorgetanelectricshockanequipmentstopouraZhaoperationfortime.
3)Asktosatisfyafollowingprinciplewhileallowingthecapacityofthepoweroutageandthetargetoftheinstaurationpowersupplywhilegoingtogetherwithchargedbarbedwirenetbreakdowntomakethecustomerthepowerisoff:
①Thecustomeroftwobacktrackpowersupplies,afterlosingabacktrack,shouldbeunlimitedtogiveorgetanelectricshock.
②Thecustomerofthreebacktrackpowersupplies,afterlosingabacktrack,shouldbeunlimitedtogiveorgetanelectricshock,againafterlosingabacktrack,shouldsatisfypowersupplycapacity50-70%isusedanelectricity.
可编辑
.③Whenallofabacktrackormuchcustomer"sthepowerofbacktrackpowersuppliesstopped,resumetargettimeofpowersupplybrokedowntohandleforabacktrackrestoredofask.
④Atwreathnetpowersupplymethodinforopenthecustomerinthewreathnetwork,thelowestinstaurationpowersupplyrequestforbreakingdownwreathnetistoneedtopasschargedbarbedwirenetoperationinstauration
Powersupplyoftime,itstargettimeneedforoperatingofask;Itisthepowersupplythatpassestogotogetherwithnetautomationrestrictiontoresumeanintactblockinthelmintogotogetherwithnetautomationcircuit.
(3)Powersupplyabilityandsafety
1)Ofeachelectricvoltagelayernetcapacityinthecitynet,pressdefinitelychangetheelectriccapacitycarrytocompareanallocation,thealllevelselectricvoltagenetchangestheelectriccapacitycarrycomparesatisfytheupperlimitrequestthatcurrent《electricpowernetinthecityprogrammingdesignlead》
stipulates.
Accordingto2001nationaleconomytradecommitteepromulgationofelectricpowerprofessionstandard《electricpowersystemsafetystabilitylead》
middlefinger:N.astandardisunderthenormalmovementmethodoftheanycomponent(islikecircuit,generator,andtransformer...etc.)intheelectricpowersystemhavenobreakdownorbecauseofbreakdownbreaktoopen,electricpowersystemshould
Cankeepstabletocirculatewithnormalpowersupply,othercomponentshowevercarry,electricvoltageandfrequencyallareallowinginsidethescope.ThisisusuallycalledN.onestandard.
Thechargedbarbedwirenetpowersupplysafestandardhas:N-lstandardandquasi-None2standardsandNsisone2standards.
City"sgoingtogetherwiththepowersupplysafetyofchargedbarbedwirenettousuallyrequestistoadoptNoneonestandard.Itisone2standardstohavealreadyadoptedquasi-Naswellatthepowersupplysafetyspeciallyimportantplaceone2standardsorNs.
2)Mediumpressandgotogetherwithchargedbarbedwirenetandhavecertainbackupcapacity,generallyshouldhave50%Yudegrees,whilebeinganycomponentcheckandfixingandbreakingdownandstoppingandcarryingshouldpassandpouraZhaoperationcankeepasegmentthecustomer可编辑
.continuetowardthecustomerornon-troublepowersupply,gotogetherwitheachcomponentofchargedbarbedwirenetwhiletransferingburdenhowevercarry,unlimitedelectricity.When
twosetlordshanpenthatthepowerisoffatthesametime,thatisusedcircuitshouldadjustabove60%burden.
译文：城市电网运行的最基本要求是安全与稳定。城市电网安全稳定的核心问题是要建立一个与该城市相适应的、合理的电网结构。本文通过对电网规划和电力设计方面的技术原则分析。阐述了在电网安全中关于电压等级、供电可靠性、供电能力以及电网安全供电的准则要求等方面应注意的一些问题；以及有针对性的阐述了对220kV变电站和110kV变电站的具体设计原则相对电网安全供电的要求。
如何保证供电可靠性
1)满足电网供电安全准则。供电网络满足供电可靠性的要求。全部满足N—l的准则，城区中心高负荷密度区域重要用户满足N-2的准则。不允许变压器过载。济南城网供电可靠率指标规划目标为99．99％。
2)城市中压配电网负荷转移能力满足以下要求：
①变电站失去任何一回进线或一台主变压器而降低供电能力时，中压配电网具有转移负荷确保供电的能力。
②变电站的一段母线因放停运时，中压配电网应具有转移全部负荷的能力。
③10kV配电线路任何一段检修或故障时，配电网应具备转移非检修、非故障段负荷的能力。非检修、非故障段负荷停电时间仅为配电设备倒闸操作时间。
3)配电网故障造成用户停电时，允许停电的容量和恢复供电的目标时问满足以下原则：
①两回路供电的用户，失去一条回路后，应不限电。
②三回路供电的用户，失去一条回路后，应不限电，再失去一条回路后，应满足供电容量50-70％用电。
③一回路或多回路供电的用户电源全停时，恢复供电的目标时间为一回路故障处理恢复的时问。
④在环网供电方式中对于开环网络中的用户，环网故障时的最低恢复供电要求是需通过电网操作恢复供电的时间，其目标时间为操作所需的时问；配网自动化线路是通过配网自动化限制在lmin内恢复完好区段的供电。
(3)供电能力和安全性
1)城网中各电压层网容量之间，按一定的变电容载比配置，各级电压网变电容载比满足现行《城市电力网规划设计导则》规定的上限要求。根据2001年国家经济贸易委员会颁布的电力行业标准《电力系统安全稳定导则》中指出：N．1准则为正常运行方式下的电力系统中任一元件(如线路、发电机、变压器等)无故障或因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。这通常可编辑
.称为N．1准则。电网供电安全准则有：N—l准则、准N一2准则和N一2准则。城市配电网的供电安全通常要求是采用N一1准则。在供电安全特别重要的地方也有采用准N一2准则或N一2准则。
2)中压配电网具有一定的备用容量，一般应有50％裕度，当任一元件检修和故障停运时，应通过倒闸操作能保持向用户或非事故段用户继续供电，转移负荷时配电网的各元件不过负荷、不限电。变电站两台主变同时停电时，公用线路应调出60％以上负荷。
可编辑
篇八：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
110kV降压变电所电气一次系统设计
摘要
电能是现代城市发展的主要能源和动力。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。城市供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。本变电所设计除了注重变电所设计的基本计算外，对于主接线的选择与论证等都作了充分的说明，其主要内容包括：变电所主接线方案的选择，进出线的选择；变电所主变压器台数、容量和型式的确定：短路点的确定与短路电流的计算，电气设备的选择（断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器，避雷器）；配电装置设计和总平面布置；防雷保护与接地系统的设计。另外，绘制了十张图纸，包括：电气主接线图，电气总平面布置图，ll0kV接线断面图，35kV接线断面图，防雷接地图等等。图纸规格与布图规范都按照了电力系统相关的图纸要求来进行绘制。
关键词：变电所：电气主接线；电气设备：设计
ADESIGNOFELETRICSYSTEMFORll0kVTERMINALTRANSFORMERSUBSTATIONAbstractElectricenergyisthemainenergyanddynamismofmoderncitydevelopment.Withdevelopmentandprogressofmoderncivilization,socialproductionandisitputforwardhighrequestmoreandmoretoqualityandmanagementthatelectricenergysupplytolive.Thecoreofcityforsupplyingpoweristransformer.Itisveryimportanttodesignandbuildonesafeandeconomicaltransformersubstation.Besidespayingattentiontobasiccalculationofdesignfortransformersubstation,thedesignmakesatisfyingnarrationtowardchoiceandargumentationofmainconnection.Themaincontentofthisdesignincludethechoiceofmainconnectionfortransformersubstation;thechoiceofpassinandoutline;thecertaintyofnumber,capacitanceandmodelformaintransformer;thecertaintyofshortcircuitpointsandcalculationofshortcircuit,thechoiceelectricequipment(breaker,insulateswitch,voltagemutual-inductanceimplement,currentmutual-inductanceimplement,arrester),thedesignfordistributionanddisposalforchiefplane;thedesignforlightningproofprotectionandearthsystem.Inaddition,drawingtenblueprintsincludethemainwiringdiagram;thedisposaldrawingofelectricplane;the
drawingoflightningproofprotectionandearthsystem;thedrawingofll0kVconnection;thedrawingof35kVconnectionandsoon.Boththespecificationofdrawingandthecriterionofdisposalisbasedonrequirementofdrawingtoelectricpowersystem.
Keywords:Transformersubstation;Mainconnection;Electricequipment;Design
目
录
摘要
ABSTRACTl前言
2变压器的选择
2.1变压器的设计原则
2.1.1主变压器台数的确定原则
2.1.2主变压器形式的选择原则
2.2主变压器的计算与选择
2.2.1主变压器容量的确定
2.2.2主变压器形式的选择原则
3电气主接线设计
3.1主接线的设计原则
3.2主接线设计的基本要求
3.2.1主接线可靠性的要求
3.2.2主接线灵活性的要求
3.2.3主接线经济性的要求
3.3电气主接线的选择和比较
3.3.1主接线方案的拟订
3.3.2主接线各方案的讨论比较
3.3.3主接线方案的初选择
3.4主接线方案的确定
3.4.1主接线方案的可靠性比较
3.4.2圭接线方案灵活性比较
4短路电流的计算
4.1各回路最大持续工作电流
4.2短路电流计算点的确定和短路电流计算结果
4.2.1当kl短路时
4.2.2当k2短路时
4.2.3当k3短路时
5主要电气设备选择
5.1断路器的选择
5.1,1断路器选择原则与技术条件
5.1.2断路器型号的选择及校验
5.2隔离开关的选择
5.2.1隔离开关的选择原则与技术条件
5.1.2隔离开关的型号的选择及校验
5.3电流互感器的选择
5.3.1电流互感器的选择原则与技术条件
5.3.2电流互感器型号的选择及校验
5.4电压互感器的选择
5.5导线的选择和校验
5.5.1导线的选择
5.5.2架空线的校验
5.6避雷器的选择
5.6.1ll0kV侧避雷器的选择
5.6.2变压器ll0kV侧中性点避雷器的选择
5.6.335kV侧避雷器的选择
5.6.4l0kV避雷器的选择
6配电装置的选择
6.1配电装置的选择要求与分类
6.2配电装置设计选择
7防雷保护设计
7.1避雷针的作用
7.2避雷针的设计
7.2.1三只避雷针的保护范围及计算公式
7.2.2本所避雷针的设计过程
8接地网的设计
8.1设计说明
8.2接地体的设计
8.3典型接地体的接地电阻计算
8.4接地网设计计算
9结论
参考文献
致谢
1前言
目前，我国城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也正不断的更新换代。我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所，微机监
测变电所，综合自动化变电所相继出现，并得到迅速的发展。然而，所有的变化发展都是根据变电设计的基本原理而来，因此对于变电设计基本原理的掌握是创新的根本。本毕业设计的内容为ll0kV终端变电所电气一次系统设计，正是最为常见的常规变电所，并根据变电所设计的基本原理设计，务求掌握常规变电所的电气一次系统的原理及设计程。
2变压器的选择
在各级电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济效益。
2.1变压器的设计原则
2.1.1主变压器台数的确定原则
保证供电的可靠性，变电站一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变。当只有一个电源或变电站的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。对大型枢纽变电
站，根据工程的情况，应装设2～4台主变。
当变电站装设两台变压器的时候当一台停运时，另一台应该能够70%以上的负担。
按照上述原则我设计的变电所应装设两台降压变压器。
2.1.2主变压器形式的选择原则
主变压器一般采用三相变压器。当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变电站，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。具有三个电压等级的变电站，一般采用三绕组变压器。
2.2主变压器的计算与选择
2.2.1主变压器容量的确定
1)主变压器容量一般按变电站建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。
2)根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。
要选择主变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大工作持续电流，首先必须要计算各侧的负荷包括10千伏侧负荷，35千伏侧负荷和110千伏侧负荷。
由公式
np(1??%)
Sc?Kt?cos?i?1式中Sc——某电压等级的计算负荷；
Kt——同时系数（35kV取0.9、10kv取0.85，35kV各负荷与l0kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85）；
%——该电压等级电网的线损率，一般取5%；
P、cos——各用户的负荷和功率因数
S10kv=0.85*
S35KV=0.9*200.85*(1+5%)=21MVA400.85*(1+5%)=44.47MV
S总=
S10kv+S35KV=21+44.47=65.47MVA
所以，两台主变压器应各自承担32.735MvA。当一台停运时，另一台则承担70%为45.829MvA。故选两台50MvA的主变压器就可满足负荷需求。
2.2.2主变压器形式的选择原则
1)
ll0kV主变一般采用三相变压器。
2)当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变电站，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。
3)具有三个电压等级的变电站，一般采用三绕组变压器。
所选择型号如下表(2.1)：
3电气主接线设计
3.1主接线的设计原则
主接线代表了变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它对电气设备选择、配电装置的布置及运行的可靠性和经济性等都有重大影响。因此，电气主接线应满足以下要求。
1)根据系统和用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量。因事故被迫停电的机会也少，事故后的影响范围越小，主接线的可靠性就越高。
2)应具有一定的灵活性，以适应各种运行状态。主接线的灵活性表现在：能，满足调度灵活，操作方便的基本要求，可以方便地投入或切除某些机组、变压器或线路，还能满足系统在事故检修及特殊运行方式下的调度要求，不致过多影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。
3)
接线应尽可能简单明了，以便减少倒闸操作且维护检修方便。
4)在满足上述要求后，应使接线的投资和运行费达到最经济。
5)在设计主接线时应考虑留有发展的余地。
3.2主接线设计的基本要求
变电站的电气主接线应根据该变电站所在电力系统中的地位，变电站的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投
资节约和便于过渡或扩建等要求。
3.2.1圭接线可靠性的要求
可靠性的工作是以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅
要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。评价主接线可靠性的标志是：
1)断路器检修时是否影响停电；
2)线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否对重要用户的供电；
3)变电站全部停电的可能性。
3.2.2主接线灵活性的要求
主接线的灵活性有以下几个方面的要求：
1)调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。
2)检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不致影响对用户的供电。
3)扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最少。
3.2.3主接线经济性的要求
在满足技术要求的前提下，做到经济合理。
1)投资省：主接线简单，以节约断路器、隔离开关等设备的投资；占地面积小：电气主接线设计要为配电装置布置创造条件，以节约用地、架构、导线、绝缘子及安装费用。2)
电能损耗少：经济选择主变压器型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。
3.3电气主接线的选择和比较
3.3.1主接线方案的拟订
高压侧是2回出线，可选择线路变压器组，单母线分段、单母线分段带旁路母线。中压侧有4回出线，低压侧有9回出线，均可以采用单母线、单母分段、单母分段带旁路和双母线接线。
在比较各种接线的优缺点和适用范围后，提出如下五种方案：
方案A(图3-1)高、中，低压侧均为单母分段
方案B（图3-2）高压侧：内桥型接线；中压侧，低压侧：单母分段
方案C（图3-3）高压侧：外桥接线；中压侧：单母分段带旁路母线；低压侧：双母线
方案D（图4-4）高压侧：线路变压器组；中压侧，低压侧：单母线分段
方案E（图4-5）高压侧：单母线分段；中压侧，低压侧：单母线分段带旁路方式
3.3.2主接线各方案的讨论比较
1)方案A:110kv侧：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
35kV和l0V侧：采用单母分段接线的形式使得重要用户可从不同线分段引出两个回路，使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行，各段并列运行，各段分列运行等运行方式，便于分段检修母线，减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正确运行。
当然这种接线也有它本身的缺点，那就是在检修母线或断路器时会造成停电，特别在夏季雷雨较多时，断路器经常跳闸，因此要相应地增加断路器的检修次数，这使得这个问题更加突出。
2)方案B:110kv侧：采用外侨法接线。与内桥法一样，该接线法式所用断路器少，四个回路只需三个断路器，具有可观的经济效益。具有可观的经济效益。连接桥断路器接在线路断路器的内侧。因此，线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。但是当变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回未发生故障的运行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换。
35kV和l0kv与方案A一致
3)方案C:
110kv侧：采用外桥法接线。内桥法一样，该接线形式所用断路器少，四个回路只需三个断路器，具有可观的经济效益。当任一线路发生故障时，需同时动作与之相连的两台断路器，从而影响一台未发生故障的变压器的运行。
但当任一台变压器故障或是检修时，能快速的切除故障变压器，不会造成对无故障变压器的影响。因此，外桥接线只能用于线路短、检修和故障少的线路中。此外，当电网有穿趣性功率经过变电站时，也采用外桥接线。
35kV侧：采用单母分段带旁路母线接线。该接线方法具有单母分段接线优点的同时，可以在不中断该回路供电的情况下检修断路器或母线，从而得到较高的可靠性。这样就很好的解决了在雷雨季节断路器频繁跳闸而检修次数增多引起系统可靠性降低的问题。
但同时我们也看到，增加了一组母线和两个隔离开关，从而增加了一次设备的投资。而且由于采用分段断路器兼做旁路断路器，虽然节约了投资，但在检修断路器或母线时，倒闸操作比较复杂，容易引起误操作，造成事故。
10kv侧：采用双母接线。优点：供电可靠.可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一路母线而不致供电中断；
一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一回路母线的隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母
线，其他线路均可通过另一组母线继续运行，调度灵活，各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化地需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式，扩建方便。
缺点：增加一组母线和多个隔离开关，一定程度上增加一次投资。当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，客易误操作。
4)方案D:110kv侧：采用线路变压器组。优点：线路简单，开关设备少，节省投资，操作简单。不过缺点也相当突出：任一元件发生故障或经行检修时，整个单元需停止工作。
35kv与10kv侧均采用单母线分段的方式。
5)方案E：
110kv侧：采用内桥接线。35kv与10kv侧均采用单母线分段带旁路母线的的接线方式。
3.3.3主接线方案的初选择
通过分析原始资料，可以知道该变电站在系统中的地位较重要，年运行小时数较高，因此主接线要求有较高的可靠性和调度的灵活性．根据以上各个方案的初步经济与技术性综合比较，兼顾可靠性，灵活性，我选择方案A与方案C。
方案A:110、35、l0kV均为单母线分段。
方案C:ll0kV侧外桥法接线，35kV侧单母线分段带旁路，l0kV
侧双母线。
外桥接线：
a优点：高压断路器数量少，四个回路只需要三台断路器。
b缺点：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运；桥连断路器检修时，两个回路需解列运行；变压器侧断路器检修时，变压器需要较长时间停运。
适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较少的情况。
35kV和l0kV设计手册中规定对于35kV和l0kV出线在6回及以上时，一般采用单母线分段接线，在采用手车式开关后，可以有效的避免因检修断路器而造成线路停电的问题，其可靠性与单母线分段带旁路已很接近，且其操作起来的灵活性又较单母线分段带旁路简单，最终确定采用单母线分段接线。
3.4主接线方案的确定
3.4.1主接线方案的可靠性比较
1)ll0kV侧：
方案A:采用单母线分段接线。任一台变压器或线路故障或停运时，不影响其它回路的运行；分段断路器停运时，两段母线需解列运行，全部失电的可能性稍小一些，不易误操作。
方案C：采用外桥接线。优点：高压断路器数量少，四个回路只需要三台断路器。缺点：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运；桥连断路器检修时，两个回路需解列
运行：变压器侧断路器检修时，变压器需要较长时间停运。
适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较少的情况。
2)35、l0kV侧：
方案A:均采用单母线分段接线。
方案C：采用单母线分段带旁路和双母线。
在双母线接线方式中，增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关；当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。因此最终确定采用单母线分段接线。
3.4.2主接线方案灵活性比较
1)ll0kV侧：
方案A:操作时，主变的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，扩建方便。线路的投入和切除比较方便。
方案C：调度操作时可以灵活投入和切除线路及变压器，而且便于扩建。
2)35kV和l0kV侧：由于两方案接线方式一样，故不做比较。
经综合分析，决定选方案A为最终方案，即110、35、l0kV侧均采用单母线分段接线。
4短路电流的计算
4.1各回路最大持续工作电流
根据公式：
Smax=3UeIgmax
(4-1)式中Smax——所统计各电压侧负荷容量
Ue——电压等级额定电压
Igmax——最大持续工作电流
则：10KV
Igmax=21MVA/(3*10KV)=1.212KA3335KV
Igmax=44.47MVA/(110KV
Igmax=65.47MVA/(*35KV)=0.734KA*110KV)=0.344KA4.2短路电流计算点的确定和短路电流计算结果
短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。
短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。如下图(4-1)，流的短路电流计算点有3，即ll0KV母线短路（Kl点），35KV母线短路(K2)点，lOkV电抗器母线短路（K3点）。
查表知：LGJ-185x=0.398?/km选基准：S=100MVA
U=UavBB
Uk=(1-3)%=10.5%
Uk=(2-3)%=6.5%
Uk=(1-2)%=17%X=X=200(17+10.5-6.5)*14110050=0.21=0.13=0X=X=200(6.5+17-10.5)*25111005010050X=X=200(10.5+6.5-17)*63X=X=30*0.398*781001152=0.04.2.1当K1短路时（图4-3）和（图4-4）
If=25，则
X9=X10=X?1X21If=0.049=0.045=X10+X9=0.085I?1I?1=1=11.76Sj短路电流有名值：I=I?*13Uav=11.76*100115*3=5.904KA冲击电流：ich=2*1.8*5.904=15.06KA最大冲击电流有效值：Ich=I*1.51=5.904*1.51=8.92KA
短路容量：S="3*5.904*115=1175.864.22当K2点短路时（图4-5）和（图4-6）
X11=X1X4=0.105X?2=X11+X12+X10+X9=0.105+0+0.045+0.04=0.19X?2I?2=1=10.19=5.26Sj短路电流有名值：I=I?*23Uav=5.26*10037*3=8.21KA冲击电流：ich=2*1.8*8.21=20.9KA
最大电流有效值：Ich=I*1.51=8.21*1.51=12.4KA短路容量：S="3*8.21*37=526.13
篇九：110kv降压变电站设计开题报告,文献综述,外文文献翻译
毕业设计开题报告
电气工程及其自动化
110KV变电站电气主接线设计
一、选题的背景、意义
电气主接线也称电气主系统或电气一次接线，它是有电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配的电路，是发电厂、变电站电气部分的主体，也是电力系统网络的重要组成部分。
变电站的电气主接线应该根据变电站在电力系统中的地位、变电站的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定，并应综合考虑供电可靠性、运行灵活性、检修操作方便、节约投资、便于过渡等要求。
（1）供电可靠性。供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线能可靠地工作，以保证对用户不间断供电。评价电气主接线可靠性的标志是：断路器检修时，不宜影响对系统的供电；线路或母线发生故障时应尽量减少线路的停运回路数和主变的停运台数，尽量保证对重要用户的供电；尽量避免变电站全部停运的可能性。
（2）运行检修的灵活性。主接线应满足在调度、检修的灵活性，调度运行中应可以灵活地投入和切除变压器和线路，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度运行要求，实现变电站的无人值班。检修时，可以方便地停运断路器、母线和继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行和对用户的供电。
（3）适应性和可扩展性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平的变化，满足供电需求，扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线，在影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入变压器或线路而不互相干扰，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。
（4）经济合理。主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下，要求做到经济合理。①投资省，即变电站的建筑工程费、设备购置费、安装工程费和其他费用应节省，采用不同的接线方式，其投资具有明显的不同；②占地面积小，主接
线设计要为配电装置创造条件，采用不同的接线方式，配电装置占地面积有很大的区别；③能量损失小。
国家电网公司对城市电网规划提出的总目标是，优化电网结构、提高电网科技含量，建设国际“一流”的城市电网，适应各地区经济社会发展的需要和供电企业自身发展的需要。
高压配电网是联接输电网与中压配电网的桥梁，其结构性能与功率的合理分配密切相关，关系到供电的可靠性和电网建设的经济性。高压配电网主要包括高压线路及变电站，变电站主接线及变电站间的点线连接方式决定了电网结构。高压配电网中变电站电压等级主要为110kV。因此，110kV变电站一次侧接线方式的选择至关重要。
二、相关研究的最新成果及动态
1、对于不同变电站其一次接线、变压器及配电装置的选择
根据变电站的不同，将其分为以下几类：：A类为户外变电站，编号为A-1~A-3；B类为户内变电站，编号为B-1~B-5；C类为半地下变电站，编号为C-1~C-2。
方案选择如下（方案编号、主变台数及容量、电气主接线型式、配电装置型式）：
A-11/2台，31.5MVA110kV单母线分段，35kV单母线分段，10kV单母线分段110kV户外软母中型，35kV户外软母半高型，10kV户内开关柜
A-21/2台，40MVA110kV内桥，35kV单母线分段，10kV单母线分段110kV户外改进半高型，35、10kV户内开关柜
A-32/3台，50MVA110kV线路变压器组，10kV单母线分段110kV户外中型，10kV户内开关柜
B-12/2台，50MVA110kV内桥，10kV单母线分段110kV户内GIS，10kV户内开关柜
B-22/3台，50MVA110kV线路变压器组，10kV单母线分段110kV户内GIS，10kV户内开关柜
B-32/2台，50MVA110kV内桥，10kV单母线分段110kV户内GIS，10kV户内开关柜
B-42/3台，50MVA110kV线路变压器组，10kV单母线分段110kV户内GIS，10kV户内开关柜
B-52/3台，50MVA110kV环入环出，10kV单母线分段110kV户内GIS，10kV户内开关柜
C-12/3台，50MVA110kV线路变压器组，10kV单母线分段110kV户内GIS，10kV户内开关柜
C-22/4台，50MVA110kV单母线分段，10kV单母线分段110kV户内GIS，10kV户内开关柜
2、变电站的防雷与接地
变电站遭受的雷害事故主要来自：一是雷直击于变电站的电气设备上；二是输电线路在雷电时产生感应雷过电压或遭雷击时产生直击雷过电压形成的雷电波沿着线路侵入变电站。对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线，对雷电侵入波防护的主要措施是采用避雷器限制过电压幅值，同时辅之以相应措施，以限制流过避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度。
（1）变电站的直击雷防护对于全户内站，直击雷防护采取在变电站主控楼顶设置环型避雷带。对于其它类型的变电站，目前较多的采用避雷针来进行保护。独立避雷针与配电装置带电部分、变电站电气设备接地部分、构架接地部分之间的空中距离不宜小于5m，独立避雷针的接地装置与主接地网的地中距离不宜小于3m。对于35kV及以下变电站，因其配电装置的绝缘较弱，应装设独立避雷针；110kV及以上变电站，在土壤电阻率ρ≤1000Ω·m时，可将避雷针装于配电装置的构架上，但是由于主变压器的绝缘较弱，为了保证主变压器的安全，不允许在主变压器的门型构架上装设避雷针。对于避雷针的保护范围，在此列出单支避雷针的保护范围如下：
r=（1.5h-2hx）p式中，r为保护半径，h为避雷针的高度；hx为被保护物高度；p为影响系数。
（2）变电站的雷电侵入波防护变电站限制雷电侵入波的主要措施是装设避雷器，目前多采用氧化锌避雷器取代阀型避雷器将避雷器并联装设在被保护设备的附近，当电压超过一定值时，避雷器动作先导通放电，从而限制了被保护设备的过电压值，达到保护高压电气设备的目的。另一保护措施是与避雷器相配合的进线保护段。
（3）架空进线保护为保证线路的安全运行，110kV及以上的架空线路上一般都全线架设避雷线，而35kV架空线路一般不全线架设避雷线，应在变电站1～2km的进线段架设避雷线，避雷线的保护角不宜超过20°，最大不能超过30°。
（4）电缆进线保护变电站的35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设一组避雷器，其接地端与电缆的金属外皮连接。为保护电气设备，在变电站的线路进出口处装设一组避雷器。
（5）
变压器及配电装置的防护变压器的基本保护措施是在接近变压器处安装避雷器，变电站的每一组主母线和分段母线上都应装设避雷器，用来保护变压器和配电装置，避雷器的安装位置应尽可能处于被保护设备的中间位置，此外，对于35～60kV中性点不接地或经大电感接地电网中的变压器，其中性点是全绝缘的，一般不需保护。对于110kV及以上中性点有效接地系统，为适应各种运行方式，其中一部分变压器有可能不接地运行，如果变压器中性点的绝缘水平属分级绝缘，即变压器中性点绝缘不是按线电压的绝缘进行设计，则需选用与中性点绝缘等级相同的避雷器对变压器中性点进行保护。
3、变电站的接地电阻及降低接地电阻方法
实际工程设计中，一般接地电阻的条件判据要满足电力行业标准DL/T621—1997《交流电气装置的接地》中第5.1.1条要求R≤2000/I（I：计算用的流经接地装置的入地短路电流）。但由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中要满足R≤2000/I是非常困难的。当接地装置的接地电阻不满足5.1.1条规定时，可在满足接地标准第6.2.2条的规定下（即：防止转移电位引起的危害，应采取各种隔离措施；考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网电位升高时，3～10kV避雷器不应动作或动作后应承受被赋予的能量；应采取均压措施，并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求），允许接地电阻≤5Ω。在接地故障电流较大的情况下，为满足以上要求，还是需将接地电阻值尽量减小。
（1）敷设引外接地。当在变电站2km以内有低电阻率土壤时（如水塘、水田、水洼地……），可以敷设辅助接地网与所内主接地网连接，这种方式叫引外接地。这也是降低接地电阻的有效措施。引外接地需注意：需在距变电所2km以内，接地体要深埋，要做好安全保护措施，防止因跨步电位差引起人员和牲畜的触电事故发生，必须保证引外接地的安全性。
（2）局部换土或使用降阻剂。利用土壤率较低的土壤（如粘土，黑土等）替换电阻率较高的土壤，可以起到降低接地电阻的作用；在接地极周围采用人工接地坑（沟），将降阻剂填充在人工接地坑（沟），可以起到增大接地极外形尺寸，降低与其周围大地介质之间的接触电阻的作用，因而能在一定程度上降低接地极的接地电阻。部分降阻剂对接地网的腐蚀作用较强，因此对降阻剂的使用应根据工程实际情况具体分析。
（3）敷设深井或超深井接地体。接地网边缘敷设深井或超深井接地体能加强边缘接地体的散流效果，可以起到降低接地电阻和稳定地网电位的作用；但需注意：利用地网边缘打深井或超深井，间距宜大于20m，或者2个深井间屏蔽作用较大；深井要伸入地下含水层方可利用，工程中我们曾经进行过实测，未插入到含水层的深井降阻效果差。
（4）扩大接地网面积。我们知道，在均匀分布的土壤电阻率条件下，接地电阻与接地网面积的平方根成反比，接地网面积增大，则接地电阻减小，因此，利用扩大接地网面积来降低接地电阻是可能预见的有效降阻措施。但根据国网公司“二型一化”的要求，变电站总平面布置采用紧凑布置的形式变得较为普遍，使得变电站的占地面积逐渐减少，因此扩大接地网面积这一措施在目前的变电站施工过程中由于各种条件的限制很难得以落实。
4、短路电流计算
经典的短路电流计算方法为：取变比为1.0，不考虑线路充电电容和并联补偿，不考虑负荷电流和负荷的影响，节点电压取1.0，发电机空载。
短路电流计算的标准主要有IEC标准和ANSI标准，中国采用的是IEC标准。
国标规定了短路电流的计算方法、计算条件。国标推荐的三相短路电流计算方法是等值电压源法，其计算条件为：
①不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式；②忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳；③具有分接开关的变压器，其开关位置均视为在主分接位置；④不计弧电阻；⑤35kV及以上系统的最大短路电流计算时，等值电压源取标称电压的1.1(计算中额定电压的1.05pu)，但不超过设备的最高运行电压。
对于电网规划、运行部门，三相最大短路电流计算是主要的计算内容。计算
中，各电网、电网内的不同部门可能采用不同的计算条件。差别主要集中在变压器变比、节点电压的选取上。变压器变比有取1.0，有取实际运行变比的；节点电压可能取1.0，也可能取1.05。这两者的不同组合均有所采用，显然，这将影响短路电流的计算结果。问题的根源在于计算人员往往根据计算程序的固有设置来计算，而计算程序又缺乏足够的灵活性所致。其实，若了解短路电流计算的要求，计算人员是可以对所得的计算结果进行适当的加工的。有的商业软件也提供了灵活的短路电流计算条件设置功能。
二、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标
1、研究内容
（1）选择合适的主接线形式
110KV侧选用双母线带旁路母线接线，如图1.1所示
WPW2W1图1.1双母线带旁路母线接线
该主接线形式与单母线分段带旁母接线相比，具有以下优点：①运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理、易扩建；②母联断路器可代替需检修的出线断路器工作；③母联断路器兼作旁路断路器节省投资。因此，经过综合比较，在设计时选用该主接线形式。
（2）负荷计算
要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷。
pS?K采用公式ct∑i?1cos式中
n?1?α%?
（1-1）
stC——某电压等级的计算负荷
k——同时系数（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85）
а%——该电压等级电网的线损率，一般取5%P、cos——各用户的负荷和功率因数
（3）主变压器的选择
对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。
根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。
（4）短路电流计算
短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。
（5）防雷与接地
除独立避雷针外，变电站其它的接地如工作接地、保护接地、避雷器接地共用一个主接地网。主接地网的接地电阻一般情况下应符合式：R≤2000/I。其中：R为考虑季节变化的最大接地电阻，Ω；I为计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。当变电站的最大入地电流较大，要求接地装置的接地电阻难以达到计算值时，接地装置在满足跨步电势和接触电势不超过允许值的要求及满足二次系统对接地电阻值要求的情况下，110kV变电站接地电阻值可按不大于1欧姆设计，在接地网接地电阻达到要求后，只要同时在变电站内的道路及操作地面处作高阻处理。在10kV开关柜操作面铺设绝缘胶垫，并在变电站四周与人行道相邻处及
综合配电楼各层楼板设置与主网相连接的均压带后，可以满足接触电势和跨步电压的要求，达到运行要求。目前变电站的接地网普遍采用常规水平接地与垂直接地结合的复合地网，接地网位于变电站内。变电站站址处的土壤电阻率偏高时，常规水平接地与垂直接地结合的复合地网的接地电阻可能达不到要求，这时可以考虑采用电解接地极或填埋降阻剂进行降阻。采用降阻剂的做法是，在全站水平接地网均填埋降阻剂，同时在站内适当位置加打10～30米的深井接地极，内填降阻剂，深井数量视实际情况而定，其优点是接地网一旦施工完成，其性能稳定可靠，且运行经验丰富，目前普遍采用。
2、难点
（1）根据不同情况选择合适的主接线形式
（2）在复杂电网中的短路电流计算
3、预期目标
合理设计主接线形式，计算负荷，选择合适的主变压器。计算短路电流，考虑变电站的防雷与接地，并研究减少接地电阻的方法。
交付的设计文件：主接线图，负荷与短路电流计算数据。
四、研究工作详细进度和安排
2010年12月查阅相关文献并认真阅读，完成文献综述、外文翻译。
2011年1月完成开题报告。
假期：考虑设计的初步方案。
新学期第1周：完善文献综述、外文翻译、开题报告。
第2-3周：指导教师与学生讨论确定题目的基本方案。学生进行综合课程计。
第4-6周：学生进行毕业实习，完成后提交实习报告，备查。
第7-8周：总体方案设计。
第9-12周：分单元设计。
第13周：完成毕业设计（论文）。
第14周：完成毕业设计（论文）评阅、答辩。
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