曹莊工業園區110-10KV降壓變電所電氣部分設計-開題報告

A.文獻綜述

1.研究背景

隨著工業時代的不斷發展，人們對電力供應的要求越來越高，特別是供電的穩固性、可靠性和持續性。然而電網的穩固性、可靠性和持續性往往取決于變電站的合理設計和配置。一個典型的變電站要求變電設備運行可靠、操作靈活、經濟合理、擴建方便。

正確地選擇電器是使電器主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩妥地采用新技術，并注意節省投資，選擇合適的電器。盡管電力系統中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗熱穩定和動穩定。

首先，變壓器是電力系統中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統的正常運行帶來研總的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據變壓器的容量和重要程度考慮裝設性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。 

變壓器的故障可分為油箱內部故障和油箱外部故障，油箱內部故障包括相間短路，繞組的匝數短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會產生各相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態主要是由外部短路或過負荷引起的過電流油面降低和過勵磁等。

其次，電流互感器的選擇我們需要綜合幾個要素：（1）為了滿足測量和保護裝置的需要，在發電機、變壓器、出線、母線分段及母聯斷路器、旁路斷路器等回路中均設有電流互感器。對于中性點直接接地系統，一般按三相配置；對于中性點非直接接地系統，依照具體情況（如符合是否對稱、保護靈敏度是否滿足等）按二相或三相配置。（2）對于保護用電流互感器的裝設地點應按盡量消除主保護裝置的不保護區來設置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應設在斷路器兩側，使斷路器處于交叉保護范圍之中。（3）為了防止支持式電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側。（4）為了減輕內部故障時發電機的損傷，用于自動調節勵磁裝置的電流互感器應布置在發電機定子繞組的出線側。為了便于分析和在發電機并入系統前發現內部故障，用于測量儀表的電流互感器已裝在發電機中性點測。

2.原始資料

本次所設計的課題是曹莊工業園區110/10KV降壓變電所電氣部分設計，該變電所是工業園區重要的降壓變電所，它主要擔任110kV及10kV兩電壓等級功率交換，把接受功率全部送往10kV側線路。

本所位于曹莊工業園區北側，所址工程情況良好，具有110kV、及10kV兩個電壓等級，110kV側以接受功率為主，10kV主要用于所用電以及變電站工業園區負荷。

(1)系統至城中變110KV母線的短路容量為3984MVA

（2）變電所位置分析

待建的曹莊工業園區110/10KV降壓變電所向工業園區的加工廠、機械廠、棉紡廠、藥棉廠、水廠、化工廠供電。110KV進線2回，在10KV側有10回出線，變電所的選址一般要求地勢平坦且交通方便，以便施工和設備的運輸。本變電所占地面積3720平方米。

(3)待建城中變電所有關資料；110KV進線2回。

負荷情況 10 KV出線10回 ：  

加工廠1回，1.5MW/回，4KM；

機械廠2回，1.2MW/回，3KM；

藥棉廠1回，2MW/回，3KM；

棉紡廠2回，1.8MW/回，4KM；

水廠  2回，1.6MW/回,2.5KM

化工廠2回，2MW/回，3KM；

功率因數為0.85  。最大負荷利用小時數：T=5000h/年。

3.負荷計算

變電所進行電力設計的基本原始資料是根據各用電負荷所提供，但往往這些統計是不齊全的，所以在設計時必須考慮5到10年的負荷增長情況并如何根據這些資料正確估計變電所所需要的電力、電量是一個非常重要的問題。負荷計算直接影響著變壓器的選擇，計算負荷是根據變電所所帶負荷的容量確定的，預期不便的最大假想負荷。這個負荷是設計時作為選擇變電所電力系統供電線路的導線截面，母線的選擇，變壓器容量，斷路器，隔離開關，互感器額定參數的依據。

計算方法：根據原始材料給定的有功功率P、功率因素COS，求出無功功率Q=P*tan 

=+++……+

=+++……+

計算負荷:，為需要系數一般取0.85。

根據原始資料：，則

加工廠1回：

機械廠2回：

藥棉廠1回：

棉紡廠2回：

水廠2回  ：

化工廠2回： 

      

=16.7MVA

B.論文提綱

1.原始資料

2.負荷計算

3.主結線的設計

4.主變壓器的選擇

5.變電站運行方式的確定

6.電氣設備的選擇

6.1　斷路器的選擇

6.2　隔離開關的選擇

6.3　電流互感器的選擇

6.4　電壓互感器的選擇

6.5　熔斷器的選擇

6.6　無功補償裝置

7.配電裝置

7.1繼電保護裝置

7.2變壓器保護

7.3母線保護

7.4線路保護

7.5自動裝置

C.參考文獻

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