110kV变电站的设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告

题目： 110kV变电站的设计

学院：电气信息学院

专业：电气工程及其自动化

学生姓名：刘浩学号200601010323 指导教师：金国彬

2010年 3 月14 日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

一、引言

变电站是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的连接点，其作用是变换电压、汇集和分配电能。变电站能否正确运行关系到电力系统的稳定和安全问题，变电站安全可靠运行与国民经济的发展密切相关。为了达到优质、安全、可靠、经济的运行要求，必须建立经济合理、技术先进的变电站，进而实现变电站的综合自动化。

近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业在高速发展，电网规模不断扩大。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用。我国电网供电的可靠性有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的时期，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。

二.110kV变电站发展现状

110kV变电站从六十年代开始逐渐走入普通的地级市，由于当时负荷水平低，电力建设投资少，城市电网结构简单。当时国内绝大部分城市还辅以35kV变电站构成高压输电网络。

进入八十年代以来，我国经济进入前所未有的高速发展阶段。经济建设对电力事业提出更高要求的同时也促进了电力事业的发展。这段时期建设的110kV变电站l10kV 电气设备多采用常规设备户外敞开式布置；变电站主接线较为复杂，例如为单母线分段带旁路；电气设备为多油或少油设备；主变容量大多选择31．5MVA或40MVA。这种模式的变电站占地面积大，设备繁多，设备安全可靠性较低，日常维护工作量大。

进入九十年代中期，供电紧张的情况得到好转，电网设计和建设越来越强调供电可靠性。人们开始把注意力转向性能好、质量高、检修周期长或多年不需检修等特点的电气设备。实施“四遥”功能，实现变电站无人值班已成为可能。这段时期，110kV 电气设备出现了GIS设备、COMPASS设备等；电气布置形式也出现了半户内布置等形式；

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２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施

开题报告

一、课题目的与意义

电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它既是现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可缺少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力是工业的先行，电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。近年来随着我国国民经济的高速发展,人民生活用电的急剧增长，对于电力的需求大幅度增加，使得电网规模不断扩大、结构越来越复杂，人们对能源利用的认识越来越重视，而变电站对于电力的生产和分配起到了举足轻重的作用。

变电站是电网建设和电网改造中非常重要的技术环节，在目前的电网建设中，尤其是在110kv变电站的建设中，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、噪声等环保问题以及电能质量差等的问题，这些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，违背了我国可持续发展的战略，所以110kv变电站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的方便性和资源再利用率高的要求。

要完成该课题需要综合应用电力系统、高电压等相关专业知识，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，符合专业培养要求。

二、课题发展现状和前景展望

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。

l、变电站接线方案趋于简单

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。近期国内新建的许多变电站220 k V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。

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。

3、变电站综合自动化的发展趋势

微机实时技术、计算机网络通讯技术在电力系统变电站中的应用为变电站控制自动化、管理信息化、实时信息共享、提高变电站的安全性、可靠性开辟了新途径。利用微机实时技术对变电站的模拟量、开关量、脉冲量等信号集中监视，将保护、监视、控制、远动等功能统一协调，建立高性能监控系统，已经成为变电站综合自动化的发展趋势。供配电综合自动化技术的发展方向主要从以下几个方面展开：

(1) 系统从集中控制、功能分散型向分散（层）网络型发展。

传统的远动及站级监控系统，故障录波等设备和系统是按功能分散考虑的。现在的发展趋势是从一个功能模块管理多个电气单元或间隔单元，向一个模块管理一个电气单元或间隔单元，实现地理位置高度分散的方向发展。这样，自动化系统故障时对电网可能造成的影响大大减小，自动化设备的独立性、适应性更强。

(2) 控制与保护的实现由专用设备发展到通用平台。

传统方式中，每个控制或保护功能都为专用设备，种类也多。现在计算机技术的发展使设备的功能仅由软件决定，硬件因I/O 所要求的数量而异。开发通用、标准、灵活的硬件和软件平台，能够适用于所有保护和控制，使得系统具有开放性和数据一致性的特点，并且遵循国际标准，便于不同厂家相互接口和维护操作。

(3) 控制的方式从传统控制向综合智能化方向发展。

传统控制正朝着综合智能控制发展，主要表现为电气设备的小型化已向机电一体化方向发展以及控制和保护的整体化。将控制、保护系统与一次设备就近安装在一起，并

且向着智能型装置发展。采用光纤通信，计算机CRT 显示或大屏幕显示逐渐取代传统的模拟屏，使得调度（控制）中心对电网调度管理的控制性能增强，并且操作更方便、更可靠。

(4) 系统信息交换、共享范围逐步扩大。

电力自动化系统并非一个孤立系统，需要与其他系统相互交换信息、共享数据，因此，随着整个电力系统不断扩容必定会使得系统信息交换、共享范围逐步扩大。目前，各种网络技术、信息交换技术逐步在电力企业生产中得到广泛应用，并已取得相当的成果，如何使信息资源得到更为充分地利用已成为整个电力行业发展所关心的重要问题。

(5) 系统数据信息存储体系不断优化。

自动化系统的数据存储体系关系到整个供电系统信息交互的安全，进而影响整个电力系统运行安全。因此，如何建立一个优良的电力信息存储体系也得到整个电力技术行业的广泛关注，国内外现在有很多专业公司及技术机构对此进行了相关研究，同时也推出了自己的产品。

(6) 电力自动化系统安全体系不断升级。

安全体系是整个电力自动化系统运行的保障。随着对电力信息访问越来越公开化以及Intranet/Internet 接入，强大的安全管理机制就显得越发的重要。因此，业界对电力自动化系统的安全问题也是十分关注。目前，相关的研究工作也正在行业内不断展开。

三、课题主要内容

首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线。

然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，对变电站进行短路电流计算，短路计算是变电站电气设计的主要计算项目，它涉及接线方式及设备选择。工程要求系统调度或系统设计部门提供接入变电站的各级电压的综合阻抗值，再进行计算。根据短路电流计算对电气设备进行选择，包括对各级电压母线的选择，断路器隔离开关的选择，避雷器的选择，从而完成了110kV电气一次部分的设计。

四、研究方法、步骤和措施

110kV降压变电所电气部分设计的研究主要内容是结合相关的设计手册，辅助资料和国家有关规程，主要完成该变电站的一次部分设计，参考国内外最新的设计方法、研究成果和新的电气设备，对降压变电所的电气主接线方案，主变压器的选择，电气设备的选择（包括断路器，隔离开关，熔断器等），配电装置的选择以及防雷保护的设计。主变压器、各侧电压等级的电气主接线和相关一次、二次设备、避雷装置、继电保护装置进行选择。同时，完成变电站一次总接线图。

研究方法：

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110 kV降压变电所设计经验的基础上，对110 kV降压变电所电气主接线、电气设备选型、防雷等方面提出一系列设计思路。

进度安排及完成时间：

1、 3月5日----3月15日下达任务书，查阅资料、撰写文献综述

2、 3月 16日---3月21日查阅资料、撰写文献综述和开题报告

3、 3月22日----4月8日毕业设计

4、 4月9日----4 月20日毕业实习、撰写实习报告

5、 4月 21日----6月10日毕业设计、撰写毕业设计论文

6、 6月11日——6月19日指导教师评阅、电子文档上传FTP

7、 6月20日——6月23日毕业设计答辩

毕业设计（论文）开题报告

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

年月日

所在专业审查意见：

负责人：

年月日