110kV變電站電氣一次部分設計開題報告一、選題目的及意義由于負荷水平低，電力建設投資少，城市電網結構簡單，從上世紀60年代開始，110kv變電站逐步進入普通地級市，當時我國大部分城市也依靠35kV變電站形成高壓輸電網。20世紀80年代以來，中國經濟進入了前所未有的快速發(fā)展階段。經濟建設對電力工業(yè)提出了更高的要求，促進了電力工業(yè)的發(fā)展。本期建設的110kV變電站110kV電氣設備多布置在室外敞開式常規(guī)設備中，變電站主接線較為復雜，如單母線分段帶旁路；電氣設備多油少油；主變容量多31.5MVA或40MVA。這種變電站占地面積大，設備多，設備安全可靠性低，日常維護工作量大。上世紀90年代中期，我國電力供應緊張的局面有所改善。電網的設計和建設越來越強調供電的可靠性。人們開始關注性能好、質量高、維修周期長或多年不維修的電氣設備。實現四遙功能，實現無人值班變電站。期間110kV電氣設備有GIS設備和指南針設備，電氣布置有半室內布置和全室內布置，二次設備系統(tǒng)有簡單的“四遙”系統(tǒng)和變電站綜合自動化系統(tǒng)。由于采用先進可靠的設備，本期建設的110kV變電站主聯(lián)絡線相對簡單。除主變外，110kV電氣設備多布置在室內，主變容量多為40MVA或50MVA，開關柜為無油設備，變電所具有無人值班功能。這些變電站占地面積小，自動化程度高，日常維護工作量小，安全可靠。變電廠供配電系統(tǒng)的設計應考慮工廠實際需要的不同方面，包括工業(yè)應用、技術、自然環(huán)境和標準規(guī)范。設計的各個方面都被用來優(yōu)化配電系統(tǒng)。目前，供配電系統(tǒng)的發(fā)展標準是降低投資成本、運行維護成本、盡量減少元器件的使用、緊湊的設備布局、減少影響環(huán)境的因素、更加注重人身安全等六大因素。在設計方案中，優(yōu)先考慮資源利用率的優(yōu)化，以減少變電站對周圍環(huán)境的噪聲污染和無線電信號干擾。在滿足供電要求和安全的前提下，今后工作中有必要考慮變電站的升級和維護。110kV變電所供配電系統(tǒng)電氣主接線應簡單明了，布置合理，各電氣間隔間無干擾，接地網設計合理可靠，保護裝置高效靈敏?？傊?，110kV變電站供配電系統(tǒng)的設計應以自動化、智能化為基礎?；诖?，本文對變電廠110kV電氣一次部分進行了設計。首先確定各部分的主接線形式，然后通過負荷計算確定變壓器的容量和型號。然后根據各回路、母線、電力電纜、電流互感器等的最大連續(xù)工作電流和短路計算結果，確定包括斷路器在內的各種電氣設備的型號，最后確定電源的繼電保護、防雷和接地保護供配電系統(tǒng)，完成變電廠110kV電氣一次部分系統(tǒng)總體設計。二、研究現狀降壓變電站的研究，我國已經有30多年的歷史，但是相比西方國家，我們還是起步晚，這樣就造成了，雖然我們變電站技術發(fā)展很迅速，但是在變電站的應用上還是有一定的不足，存在著一些問題。目前，一部分發(fā)達國家在他們的變電站研究方面應用了他們自己的較為完備的變電站設計理論。變電站發(fā)展的趨勢就是做到節(jié)約集約的同時還要保證高效性，這一點在他們的理論中已經得到實現。法國對變電站的結構進行優(yōu)化改造，同時使變電站的損耗盡可能的降低，盡可能的采用領先的設備，從而提升變電站的綜合水平，從而在可靠性，經濟性的前提下提高經濟性。一些國家還進行電網改造，提高整體電網的穩(wěn)定性，從而提升電能質量。在變電站運維方面，做到無人值班，即機器監(jiān)控，這樣就減少了工作人員不必要的失誤，從而提高可靠性。近些年來，我國也在朝這些方向發(fā)展，而且大部分已經應用到變電站中。變電站是國家電網公司電網建設中的重要組成部分。110kv變電站主要用于區(qū)域變電站，其主要功能是為該地區(qū)或城市的主要變電站提供電力。在停電后，只有地區(qū)或城市的電力中斷，影響很小。因此，相比于理論研究意義，對廣大用戶而言，對于110KV變電站研究，在應用價值上體現得更為淋漓盡致。對于110KV變電站的設計，主變壓器型號的確定，主接線方案的確定，短路計算點的確定、短路計算方法的確定等都比較重要，若方案不正確或不夠好，會影響整個設計的質量。變電站的設計原則如下：（1）項目應按照發(fā)展計劃進行5-10年的短期和長期計劃，特別注意短期計劃。必須妥善處理短期建設與長期發(fā)展之間的關系，應該考慮擴大的可能性；（2）變電站設計應從總體情況出發(fā)，根據負荷、供電能力、工程特性和區(qū)域供電條件，再加上國家基本情況來確定合理的設計方案；（3）變電站設計必須符合環(huán)境保護原則。電力分配系統(tǒng)設計的一個重要原則是在負荷中心附近建立變電站。由此一來，對于電纜線路使用將減少，線路上的功率損耗會降低，電壓質量將得到提高。同時，變電站的總體布局必須是緊湊和有效的。三、主要研究內容110kV變電站設計目的是為了電網系統(tǒng)的安全、經濟運行。針對本次設計主要內容包括：1、主變壓器選擇：確定變壓器的臺數、容量以及形式等；2、電氣主接線設計：根據負荷情況，確定110kV變電站主接線設計方案；3、短路電流計算：設計計算各電氣設備的短路電流；4、電氣設備的選擇：選擇合適的電氣設備；5、防雷保護設計：設計避雷器并且正確選擇合適的安裝方式和位置，降低了雷擊對于變電站內部設備的危害。四、研究提綱第1章緒論1.1設計背景1.2必要性分析1.3原始資料第2章變電站總體建設思路2.1分析原始資料2.2設計主接線2.3計算短路電流2.4選擇導體和主要電器設備2.5配電裝置和防雷接地設計2.6配電裝置設計第3章電氣主接線設計3.1主變壓器選擇3.2電氣主接方案3.3主接線方案比較及確定第4章短路電流計算4.1短路電流計算內容4.2參數計算和等值網絡圖4.3短路電流計算及結果第5章導體和主要電氣設備選擇5.1斷路器的選擇5.2隔離開關的選擇5.3母線的選擇5.4電流互感器的選擇5.5電壓互感器的選擇5.6導體的選擇與校驗第6章防雷與接地設計6.1防雷設計6.2接地網設計6.3防雷保護接地第7章總結五、實現途徑（1）在學校圖書館中有良好的資料庫，如CNKI、萬方、維普等期刊、雜志，網絡配套資源健全，擁有全文數據庫以及國務院發(fā)展研究中心信息網等，英文期刊諸如ABI/INFORM等，還有SCI、SSCI、EI等數據庫檢索系統(tǒng)，能夠根據研究需要便捷地搜索和下載與本課題相關的最新中英文資料，為課題研究提供了充分詳盡的理論資源。（2）在學校學習了與課題相關的各項專業(yè)課程，已經具備了完成課題研究所需要的相關專業(yè)知識。（3）在指導老師的悉心指導下，運用專業(yè)知識及相關的科學研究方法，通過自身努力，嚴格按照論文寫作階段計劃執(zhí)行，不斷修改和完善文章的內容，確保文章的寫作順利地開展和完成。六、工作進度安排（1）2023年1月1日--1月20日：開始選題，在實踐中與指導老師商討，確定畢業(yè)論文題目及寫作方向。（2）2023年1月21日--2月10日：通過查詢資料并結合寫作方向，完成論文開題報告。（3）2023年2月11日--3月10日：完成論文初稿，期間在圖書館及網上查閱并參考了大量相關資料。（4）2023年3月11日--3月30日：完成論文初稿第一次修改。根據指導老師針對文章論點、論據的闡述以及論文邏輯性等方面問題提出的修改意見進行修改。（5）2023年4月01日--4月20日：完成論文第二次修改。根據指導老師針對論文表述不清晰，論點闡述不夠深入等問題提出的修改意見進行修改。（6）2023年4月21日--5月10日：完成論文第三次修改。指導老師對論文格式，電子排版做了指導。（7）2023年5月11日--5月30日：最后一次修改并定稿。七、參考文獻[1]賈德剛.電力系統(tǒng)中備自投裝置在110kV變電站中的運用分析[J].電氣技術與經濟,2022(03):47-49+53.[2]李昇,楊迎輝.數據中心110kV預制式變電站設計[J].能源研究與管理,2022(02):111-115.[3]劉井東,李小虎,楊碩,李帥鵬,牛旺明,王九龍,李永軍.河南110kV網架結構及變電站主接線的典型模式分析[J].電力學報,2022,37(02):180-185.[4]林森,馬海云,陳聰,劉風明,劉皓,丁勇.天然氣管道站場110kV變電站智能化改造[J].油氣田地面工程,2022,41(04):54-58.[5]王惠臣.智能變電站技術在煤礦供電工程中的設計和應用[J].煤炭工程,2022,54(04):17-21.[6]唐滔,先馳宇,羅忠軍,白小奇,李海龍,王鑫.西藏吉隆500kV變電站本遠期過渡優(yōu)化方案[J].電力勘測設計,2022(01):31-38.[7]高臣杰.廈門新機場110kV中心變電站建設規(guī)劃[J].福建建材,2021(12):40-42.[8]蘇春成.110kV變電站的電氣一次系統(tǒng)設計[J].集成電路應用,2021,38(11):194-195.[9]張振,聶建春,張曉妍,白秀梅,鄔超慧.內蒙古電網110kV智能變電站模塊化建設通用設計[J].內蒙古電力技術,2021,39(04):73-77..[10]王健.110kV變電站一次設備監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計[J].機械工程與自動化,2020(03):218-219+222.[11]葉磊.某110kV變電站的電氣一次設計分析與應用探討[J].山西科技,202