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1、. 专业.专注 .毕业设计(论文)开题报告书课题名称 降压变电所及高压配电系统初步设计 学生姓名 学 号 系 、年级专业 电气工程系、电气工程及其自动化 指导教师 年 月 日一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平课题的来源：随着我国经济的快速增长对工业产品的需求日益增多，工业活动增加导致工业用电需求提高。重负荷给旧电力系统网络带来了较大的冲击, 稳定电供得不到保障。再加上厂的电设备用利用率低和用电力率不高的现象，在同类产品单位耗电量上也往往相差悬殊。厂区领导虽然知道节约用电重要，但又怕节约用电会影响产量和质量。因此电能的耗量增多，成本价钱增高，浪费国家的重大资源。另一方面，
2、工厂电能突然中断，对本冷冻厂生产造成严重的后果。即使是极短时间的停电，也会引起重大设备的损坏，或引起大量产品的报废，甚至可能发生重大的人身事故，给工人和厂内带来经济上甚至政治上的重大损失。目的意义:工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大
3、增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。国内外现状及水平 工厂供电系统是电力系统的一个组成部分，它反映了电力系统各方面的理论和要求，但它不同于地阿里系统，它主要反映了工厂用户的特点和要求。怎么实现电能的合
4、理利用和节约；厂内采用集中控制和调度技术的合理性问题。这些问题对电力系统的安全和经济运行关系密切，有的则为了保证用户的高质量用电。今年来由于能源紧缺，科技进步，计划用电，安全用电受到普遍重视，工厂供电的讨论内容也比过去更为广泛，耗能低，高性能，便于安装维护快速施工的新型电气设备及配电设备的选择；现正在运行的用户变压器的合理使用。我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果,长期以来配电网的建设未得到应有的重视, 建设资金短缺, 设备技术性能落后, 事故频繁发生, 严重影响了人民生活和经济建设的发展, 随着电力的发展和电力市场的建立, 配电网的薄弱环节显得越来越突出, 形成电力需求与电网
5、设施不协调的局面。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 然而在国内，变电所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问题：电力能源的需求持续增长，电网过负荷运行，减少线路的功率损耗，提高电力系统的稳定性等。变电所的设计需要既能保证安全可靠性和
6、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，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。 当前我国配电网处于高速发展的时期, 国家从政策上给予很大支持, 具有相应的资金条件, 但我国配电网仍处于方案的探索时期, 特别是我国配电网的规模及覆盖面, 市场之大是任何一个经济发达或发展中国家无法比拟的, 而我国配电网的发展也是随经济发展同步进行, 为了探索我国配电网自动化方案, 先后对国外配电网的模式进行考察并在国内进行实验试点。 与国外相比，我国主要是旧设备更换新型设备，有人控制变为无人控制。而在国外，高科技的技术和先进
7、的设备已经在工厂配电中运用起来。安全，可靠，经济，优质的宗旨已经得到极度提高。低量的电能损耗和保护装置的高度灵敏性对工厂供电的稳定有了保障。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施其基本内容有：根据原始资料，对某厂总降压变电所及高压配电系统进行初步设计。包括工程的负荷计算、总变电所主接线方案、主变压器容量、台数；短路计算、一次设备选择；总配电所电气主接线图、平面图等。工程技术方案 从原始资料可知工厂的高压侧有2回35kV进线，其中一回架空线路为电源，另一组为备用电源，两个电源不并列运行，线路较短，只有7千米。因此可工选择方案有两种： 单母线分段。该接线方式的特点是结构简单
8、清晰、运行操作方便、便于日后扩建、可靠性相对较高，但配电装置占地面积大，断路器增多投资大。该厂只有2回线路，其中一回工作一回备扩建可能性不大。故没必要选择单母线分段方式。外桥。该接线方式特点是需用断路器和其它设备少，占地面积和所需投资相对较少，但可靠性不太高，适用于较短的输电线路，故障机率相对较低，而变压器要经常切换或系统有穿越功率流经较为合适。而本厂输电线路不长，出现故障机会较少，因此该方式比较合适。准备采取的措施1.负荷计算 全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计
9、算成果2.厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择 参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。3.工厂总降压变电所主结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。4.工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。5.改善功率因数装置设计按负荷计
10、算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。6.变电所高、低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。7.继电保护及二次结线设计为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线
11、路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。8.变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地 电阻计算。 三、现有基础和具备的条件1.理论基础：已经掌握一定的CAD绘图方法和MATLAB软件计算和简单的仿真方法，而且在大学期间学了发电厂电气主接线、电力系统分析、电力系统继电保护、配电网
12、络及其自动化、电机学、高电压技术和工程力学等课程。而且在图书馆和网上也可以查找一些相关的资料，对完成该论文具有一定的基础条件。 2.实践基础：我们在校期间曾经参加了再邵阳市化纤厂的参观实习。对其化纤厂的生产车间及其生产过程有了一定了解，并对其配电所中的配电网络和保护系统及其线路的规划有了初步的认识。再通过在原冷冻厂配电系统的分析和了解，在原来的基础上找出问题，解决问题。这为我这次课程设计提供了一定的条件。 3.参考资料1刘介才. 工厂供电设计指导M.北京:机械工业出版社,2008.22169 2余建明，同向前，苏文成. 供电技术M.北京:机械工业出版社,1997.681053熊信银. 发电厂电
13、气部分M.第三版.北京:中国电力工业出版社,2004.98156 4胡虔生，胡敏强. 电机学M.北京:中国电力工业出版社,2005:41435周文俊. 电气设备实用手册M.北京:中国水利水电出版社,1999.1116 68何仰赞. 电力系统分析(上)M.武汉:华中科技大学出版社,2002.55727何仰赞. 电力系统分析(下)M.武汉:华中科技大学出版社,2002.43878许克明. 配电网络技术M.北京:重庆大学出版社,2007.36689刘继春. 发电厂电气设计与CAD应用D. 四川:四川大学，2003.558610贺家李. 电力系统继电保护原理M.北京:水力电力出版社,1983.2572
14、8711文远芳. 高电压技术M.北京:华中科技大学出版社，2001.16215四、总的工作任务，进度安排以及预期结果 总的工作任务:完成设计说明书1份，设计计算书1份，选出最优配电方案，根据规程计算选定输电导线型号、变压器型号及基础结构和输电线路路径。进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。绘制厂区主接线图、配电网络路径图、供电平面图等图纸。进度安排：2010年11月15日2010年12月20日：熟悉课题，找参考资料，完成开题报告；2011年12月21日2011年1月9日：熟悉AutoCAD绘图软件；2011年1月10日3月13日：完成课题调研 2011年3月14日3月20日：完成方案比较及选出最优方案，确定线路设计路径；2011年3月21日3月27日：负荷计算，短路电流计算，杆塔及基础强度等计算； 2011年3月28日4月3日：确定导线型号、线路路径、变压器的型号和数量；2011年4月4日4月17日：确定其他配电装置及选择主要电气设备；2011年4月18日5月1日：防雷保护设计和绝缘设计；2011年5月2日5月15日：整理并完成设计说明书、计算书及图纸初稿，撰写论文；2011年5月
