110KV乡镇变电站电力专业系统设计.docx

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1、F孑文通大率论文IlOKV乡镇变电站电力系统设计申请人：张秋波学科（专业）：电力系统及其自动化网络教诲学院毕业设计（论文）任务书专业班级层次姓名学号一、毕业设计（论文）题目二、毕业设计（论文）工作年_月_日起至一年月日止三、毕业设计（论文）基本规定：网络教诲学院毕业设计（论文）考核评议书指引教师评语：建议成绩：_指引教师签名：年月日答辩小组意见：负责人签名年月日答辩小构成员毕业设计（论文）答辩委员会意见：负责人签名：年月日论文题目：noKV乡镇变电站电气系统设计学科（专业）：电力系统及其自动化申请人：张秋波指引教师：陈国联摘要变电站做为电力系统重要构成某些，它直接影响整个电力系统安全与经济运营

2、，是联系发电厂和顾客中间环节，起着变换和分派电能作用。变电站安全运营对电力系统至关重要。本文对IlOkV变电站进行了分析设计。文章一方面简介了课题背景和意义，对课题研究发展状况进行了总结；另一方面分析了负荷和无功补偿，并进行了变电所主接线方式设计，在短路电流计算基本上，对电气设备及母线进行了选取。文章最后进行了变电所防雷保护与接地装置设计。关键词：11OkV变电站电气设计设备选取防雷装置论文类型：理论研究Title：ThedesignofIlOKVtownshipSubstationElectricalSystemSpeciality：powersystemanditsautomationAp

3、plicant：ZhangQiuboSupervisor：ChenGuolianABSTRACTSubstationasanimportantpartofthepowersystem,whichdirectlyaffectstheentirepowersystemsecurityandeconomicoperationofpowerplantsandtheuseristocontactthemiddlepart,playstheroleoftransformationanddistributionofelectricenergy.Safeoperationofthesubstationofpo

4、wersystemisessential.Thispaperanalyzes1IOkVsubstationdesign.Thearticlefirstintroducesthebackgroundandsignificanceofthesubject,researchanddevelopmentofthesubjectwassummarized；followedbyanalysisoftheloadandreactivepowercompensationandsubstationmainconnectionmethodsweredesigned,intheshort-circuitcurren

5、tcalculationbasedontheelectricalEquipmentandbuswereselected.Finally,thearticlesubstationlightningprotectionandgroundingdesign.KEYWORDS：IlOkVSubstationElectricalDesignEquipmentselection1.ightningprotectiondevicesTYPEOFTHESIS：theory目录摘要错误!未定义书签。ABSTRACT错误!未定义书签。1绪论11.1 课题研究背景和意义11.2 课题研究发呈现状11.3 文重要工作

6、22负荷预测和无功补偿22.1 车间负荷预测22.2 无功功率补偿32.2.1 无功补偿基本原则32. 2.2无功补偿办法33变电所主接线方式设计43. 1主接线方案设计重要原则44. 2主接线方案设计及比较54短路电流计算64.1 短路故障产生因素64.2 短路电流计算目64.3 短路电流计算办法概述74.4 短路电流计算环节85电气设备及母线选取95.1 选取电气设备和母线重要技术条件错误!未定义书签。5.2 所用电源引接方式错误!未定义书签。5.3 断路器，隔离开关选取原则错误!未定义书签。5. 3.1断路器错误!未定义书签。6. 3.2隔离开关125.4母线及各出线选取原则126变电所

7、防雷保护与接地装置设计136.1 防雷保护设计原则146.2 防雷装置设计计算156.3 防雷设计基本经验16致谢17参照文献181绪论1.1课题研究背景和意义当代电力系统是一种巨大、严密整体。各类发电厂、变电站分工完毕整个电力系统发电、变电和配电任务。其主接线好坏不但影响到发电厂、变电站和电力系统自身,同步也影响到工农业生产和人民寻常生活。因而，发电厂、变电站主接线应合理。随着国民经济发展和人民生活水平提高，对供电质量规定日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需发展筹划，11OkV变电站建设迅猛发展。供电可靠性是城网建设改造一种重要目的，11OkV变电站设计是城网建设中较为核心

8、技术环节，如何设计110kv变电站，是城网建设和改造中需要研究和解决一种重要课题。变电站做为电力系统重要构成某些，它直接影响整个电力系统安全与经济运营，是联系发电厂和顾客中间环节，起着变换和分派电能作用。电气主接线是发电厂和变电所重要环节，电气主接线拟定直接关系着全电气设备选取、配电装置布置、继电保护和自动装置拟定，是变电所电气某些投资大小决定性因素。1.2课题研究发呈现状各电负荷提供数据是变电所进行电力设计基本原始资料，但是这些资料普通是不完整，在设计时必要考虑5到负荷增长状况并如何依照这些资料对的预计变电所所需要电力、电量是一种非常重要问题。负荷计算直接影响着变压器选取，计算负荷是依照变电

9、所所带负荷容量拟定，预期不便最大假想负荷。这个负荷是设计时作为选取变电所电力系统供电线路导线截面，母线选取，变压器容量，断路器，隔离开关，互感器额定参数根据。依照都市规划，负荷性质，电网构造等综合考虑拟定变电所总容量。对于重要变电所应考虑以1台主变压器停运时别的变压器容量在计及负荷能力容许时间内，应满足I类及II类负荷供电。对于普通变电所，当一台主变停运时，别的变压器容量应能满足所有负荷70%-80%,在当前实际运营状况变电所中普通均是采用两台变压器互为暗备用并联运营。变压器容量一方面应满足在5,下，变压器可以可靠运营。对于单台：SNTr对于两台并联运营：Snti+Snt2ScSNrl2S&+

10、Sc2SNT22SCl+Sc2变压器除满足以上规定外还需要考虑变电所发展和调节需要，并考虑5-规划，以满足后期用电需求，并留有一定裕量并满足变压器经济运营条件。1.3文重要工作（1）进行了变电站负荷预测，阐述了无功补偿普通办法和原则；（2）讨论了电气主接线设计普通规定和原则；（3）对站用电源数量及容量进行了分析；（4）进行了短路电流计算分析，阐述了短路电流危害和因素；（5）进行了防雷及过电保护装置设计。2负荷预测和无功补偿2.1车间负荷预测负荷预测是配电网规划面临第一种任务，负荷预测精确限度直接关系到规划方案质量。按预测时期长短，负荷预测普通可分为长期，中期，短期和超短期四种。配电网规划负荷预

11、测重要属于中长期负荷预测。当前对中、长期负荷预测研究办法重要有:(1)有关分析法有关分析法是将负荷同各种社会和经济因素等联合起来考虑，通过寻找电力负荷与影响其变化有关因素之间关系或数学模型，来达到预测目。其长处是可以清晰地看到可量测因素和负荷增长趋势关系，但收集这些有关因素资料有时比负荷预测自身更困难。(2)回归分析法回归分析法假定负荷同一种或各种独立变量存在因果关系，通过寻找因果关系数学模型，据此预测出将来负荷值。回归分析模型参数预计技术比较成熟，预测过程相对简朴。但普通为避免数据解决过于复杂，常将变量间关系假定为线性。将偏最小二乘回归模型应用于年用电量预测，克服了自变量之间多重有关性问题,

12、使得计算成果更为可靠。在回归分析中采用了非线性参数预计计算，从而得到更精准预测模型。(3)时间序列分析法时间序列法将负荷数据当做一种随时间变化序列进行解决，通过寻找负荷历史数据序列中变化模式，并将该模式外推到将来进行预测。当时间过长时会产生较大误差。(4)趋势外推法趋势外推法只需要负荷自身历史数据，通过寻找负荷历史数据中负荷变化规律和特性，并将其变化模式外推到将来进行预测。该办法需要数据量小，但由于没有对负荷预测中随机成分进行记录解决，因而精确度不高。（5）空间负荷预测空间负荷预测不但在时间上预测将来负荷增量，并且还预测负荷增长空间信息。80年代初，美国WniS等人提出了空间负荷预测概念。之后

13、运用于空间负荷预测办法重要有多变量法，趋势法和用地仿真法。前两种办法模型简朴，精度不高，己基本上不再采用，当前广泛应用是用地仿真法。用地仿真法是通过建立用地仿真模型来模仿社区发展状况，将负荷预测成果分派到每个社区，具备较高精度，可以满足中长期配电网规划规定。（6）人工智能技术随着人工智能技术不断发展和日益完善，人们又提出了模式辨认法，组合预测法,模糊预测法，专家系统法，神经网络法等办法。这些办法发展都不很成熟，但具备很大应用潜力。负荷预测各种办法依照其自身特点被应用于不同场合。趋势外推法、有关分析法以及时间序列分析法由于其精度不高，只用在某些对精度规定不高定性分析上。回归分析法、灰色模型考虑了

14、随机因素，预测精度较高，但要建立这些模型较为困难，当前还在进一步研究，这些办法大都应用于规定考虑随机量较少场合。人工智能技术当前越来越多地被应用于负荷预测中，这些办法预测精度相对较高，但由于发展还不够成熟，还在进一步摸索。当前负荷预测应用往往将各种办法同步进行预测，综合分析得出一种成果。2.2无功功率补偿2.2.1无功补偿基本原则无功补偿是配网规划重要构成某些。由于它是保持网络无功平衡、提高电压质量、减少网络损耗有效办法。当前:配网状态是：无功功率缺额很大、无功补偿配备极不合理、补偿设备作用没有充分地发挥。无功功率平衡是电压质量主线保证。整个系统中自然无功负荷总是不不大于原有无功电源，因而必要

15、进行无功补偿。合理无功补偿和有效电压控制不但可以保证电压质量，并且可以提高电力系统运营稳定性、安全性和经济性。在配网规划原则中，要在补偿中坚持“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”原则。2.2.2无功补偿办法进行网架规划时是以最大负荷为根据，而实际运营时，负荷是变化，功率因数也是变化，通过线路有功和无功功率都与规划计算时大不相似，因而，导致某些负荷点电压“越限”。为了使越限电压恢复正常，必要采用有效办法一无功补偿。所谓补偿，就是吸取供应适度可变无功功率，使通过线路无功潮流最小。补偿装置诸多，如：（1）静电电容器静电电容器又称移相电容器，在电路中有两种接法：电容和负荷电路并联，称并联电容补偿；电容和负荷电路串联，称串联电容补偿。其中，并联补偿作用：1）提高负荷功率因数；2）减少线路和变压器中功率和能量损耗；3）减少线路、变压器中电压损耗；4）提高线路和变压器有功传送能力。（2）并联电抗器在线路末端装设并联线型电抗器，使它产生感性无功功率，与线路上多余容性无功功率相平衡，达到控制电压作用。并联电抗器构造简朴，性能可靠,价格相对便宜。在发电机端也装设并联电抗器，以减少发电机运营功率因数而提高电动势。