第一篇：某110KV變電站電氣一次部分設計文獻綜述

畢業設計(論文)文獻綜述

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文獻綜述

摘要：電能的開發和利用，是人類征服自然過程中所取得的具有劃時代意義的光輝成就。它消除了黑夜對人們生活和生產勞動的限制，大大延長了人類用于創造財富的勞動時間，改善了勞動條件，豐富了人們的生活。在現代文明中，電是不能被貯存的，只能當時生產然后馬上投入使用。所以，在電力系統中，變電站是不可或缺的。

關鍵詞：變電站的性質 設計 目的及意義

電能與國民經濟發展的關系極為密切。國民經濟發展越快，現代化水平就越高，對電能的需求量也就越大。電力工業的使用范圍不斷擴大，電能的消費量不斷上升。世界能源消耗變化總趨勢是電能將成為主要能源。世界各國都把電能消費占能源消費的比重和電力工業的發展速度，作為衡量國家經濟發展和現代化水平的標志，所以發展電力是當今世界每個國家的重點。電力工業已經成為國民經濟中具有社會公益性和發展先行性的國民經濟基礎行業，關系著國家工業生產的命脈，是實現國家經濟發展現代化的戰略重點。而變電站在電力系統中占有重要的地位。

現如今，電力工業在整個工業中所占比例也逐漸加大，各類發電廠、變電站分工完成整個系統的發電、變電和配電的任務。變電站更是電力系統的中間傳輸者，而它的設計更是電力工業建設中不可去除的項目。而變電站的設計內容多，范圍涵蓋廣，對于不同電壓等級、不同類型和不同性質負荷的變電站在設計的時候，側重點也會有所差異。

一、變電站的設計

變電站是電力系統中變換電壓、接受和分配電能的場所，它控制著電力的流向和調整電壓的電力設施，通過其變壓器將各級電壓的電網聯系起來。我國電力工業的發展正飛速發展，對變電站的設計提出了更高的要求，使其能跟上發展的需要，滿足整個工業的需求。

綜合我國的電力工業現況，以為國民經濟各部門和人民生活供給充足、可靠、優質、廉價的電能為前提，優化各個電壓等級的變電站，體現安全、可靠、經濟和先進。一般的變電站的設計主要包括一下幾個方面：

1.對擬定建設的變電站進行一定的分析和補充： 分析電源、電力系統和負荷情況，對當地的環境條件進行補充。然后在來制定無功平衡方案，決定各變電站的電容補償容量，選擇主接線方案。

2.主變壓器的選擇：

變壓器是變電站的主要設備，按每相的繞組數分為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結構分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分列式等型式。

為了在不同負荷情況下保持合格的電壓有時需要切換變壓器的分接頭。按分接頭切換方式變壓器有帶負荷有載調壓變壓器和無負荷無載調壓變壓器。有載調壓變壓器主要用于受端變電站。

3.電壓及電流互感器：

電壓和電流互感器是測量一次電壓和電流量的儀表，在額定情況下電壓互感器的額定電壓是100V，電流互感器的額定電流是5A或1A。

4.開關設備

它包括斷路器、隔離開關、負荷開關、高壓熔斷器等都是斷開和合上電路的設備。斷路器在電力系統正常運行情況下用來合上和斷開電路故障時在繼電保護裝置控制下自動把故障設備和線路斷開，還可以有自動重合閘功能。在我國，220KV以上變電站使用較多的是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。

隔離開關（刀閘)的主要作用是在設備或線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負荷電流和短路電流，應與斷路器配合使用。在停電時應先拉斷路器后拉隔離開關送電時應先合隔離開關后合斷路器。如果誤操作將引起設備損壞和人身傷亡。

負荷開關能在正常運行時斷開負荷電流沒有斷開故障電流的能力，一般與高壓熔斷絲配合用于10KV及以上電壓且不經常操作的變壓器或出線上。

為了減少變電站的占地面積近年來積極發展六氟化硫全封閉組合電器(GIS)。它把斷路器、隔離開關、母線、接地開關、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中集中組成一個整體外殼充以六氟化硫氣體作為絕緣介質。這種組合電器具有結構緊湊體積小重量輕不受大氣條件影響，檢修間隔長，無觸電事故和電噪聲干擾等優點，具有發展前景。目前，它的缺點是價格貴，制造和檢修工藝要求高。5.防雷

現在用得最多的防雷設備是金屬氧化鋅避雷器，同時還有避雷針。它們都是防止直擊雷引起輸電線路產生雷電過電壓，將直擊雷引入到大地。另外，在斷路器合閘的時候也會產生過電壓，它其實是一種電能的沖擊。而這種沖擊不及時消除也會造成嚴重的后果。避雷器就可以在產生過電壓之后，如果超過了它的限值，它就自動對地放電同時自動滅弧。

二、變電站的分類

1.按變電站的建造規模及系統中的地位(1)系統樞紐變電站

樞紐變電站位于電力系統的樞紐點，它的電壓是系統最高輸電電壓，目前電壓等級有220KV、330KV(僅西北電網)和500KV，樞紐變電站連成環網，全站停電后，將引起系統解列，甚至整個系統癱瘓，因此對樞紐變電站的可靠性要求較高。

樞紐變電站主變壓器容量大，供電范圍廣。(2)地區一次變電站

地區一次變電站位于地區網絡的樞紐點，是與輸電主網相連的地區受電端變電站，任務是直接從主網受電，向本供電區域供電。全站停電后，可引起地區電網瓦解，影響整個區域供電。電壓等級一般采用220KV或330KV。

地區一次變電站主變壓器容量較大，出線回路數較多，對供電的可靠性要求也比較高。

(3)地區二次變電站

地區二次變電站由地區一次變電站受電，直接向本地區負荷供電，供電范圍小，主變壓器容量與臺數根據電力負荷而定。

全站停電后，只有本地區中斷供電。(4)終端變電站

終端變電站在輸電線路終端，接近負荷點，經降壓后直接向用戶供電，全站停電后，只是終端用戶停電。

2.按安裝位置(1)室外變電站

室外變電站除控制、直流電源等設備放在室內外，變壓器、斷路器、隔離開關等主要設備均布置在室外。這種變電站建筑面積小，建設費用低，電壓較高的變電站一般采用室外布置。

(2)室內變電站

室內變電站的主要設備均放在室內，減少了總占地面積，但建筑費用較高，適宜市區居民密集地區，或位于海岸、鹽湖、化工廠及其他空氣污穢等級較高的地區。

(3)地下變電站

在人口和工業高度集中的大城市，由于城市用電量大，建筑物密集，將變電站設置在城市大建筑物、道路、公園的地下，可以減少占地，尤其隨著城市電網改造的發展，位于城區的變電站乃至大型樞紐變電站將更多的采取地下變電站。這種變電站多數為無人值班變電站。

(4)箱式變電站

箱式變電站又稱預裝式變電站，是將變壓器、高壓開關、低壓電器設備及其相互的連接和輔助設備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式集中布置在一個或幾個密閉的箱殼內。箱式變電站是由工廠設計和制造的，結構緊湊、占地少、可靠性高、安裝方便，現在廣泛應用于居民小區和公園等場所。

箱式變電站一般容量不大，電壓等級一般為3kv~35kv，隨著電網的發展和要求的提高，電壓范圍不斷擴大，現已經制造出了132kv的箱式變電站。

箱式變電站按照裝設位置的不同又可分為戶外和戶內兩種類型。(5)移動變電站

將變電設備安裝在車輛上，以供臨時或短期用電場所的需要。

3.按變壓器的功能劃分(1)升壓變電站

升壓變電站是把低電壓變為高電壓的變電站，例如在發電廠需要將發電機出口電壓升高至系統電壓，就是升壓變電站。

(2)降壓變電站

與升壓變電站相反，是把高電壓變為低電壓的變電站，在電力系統中，大多數的變電站是降壓變電站。

三、今后變電站的變化趨勢

現如今，各個地區的變電站都正在嘗試著一種改革，那就是綜合自動化，用微機編程來執行原來值班人員的工作，它要求安全、靈活、可靠。這可以減少電力部門在安檢中發生事故的概率。一般說來，變電站自動化公司只負責變電站的保護和監控系統，那么要想實現變電站的綜合自動化，需要改造原主變的檔位變送系統和測溫系統、接地補償裝置、接地選線裝置、無功補償及電壓調整等設備，這些設備要改造為具備“四遙”功能，其接口方式、通訊規約必須與保護、監控系統相統一，才能構成完整的變電站綜合自動化。這是一項重要的工作，需要在各廠家間做大量的組織協調工作。而綜合自動化功能要求則采用分布式變電所綜合自動化系統，系統從整體上分為三層：變電站層、通訊層、間隔層。對于系統功能要求，通過測控裝置進行實現數據的采集和處理，直流測量、所用電測量10kV-110kV母線電壓測量采用綜合測控單元。監控系統通過以上數據采集，產生各種實時數據，供數據庫更新。除此之外，還應同時具備以下功能：事故報警和預告報警功能，事件順序記錄和事故追億功能，斷路器、有載調壓開關、主變中性點刀閘的控制功能，管理功能，畫面顯示和打印功能，系統自診斷和自恢復功能等。

其次，對保護及自動裝置的要求也有明確的規定。保護測控功能合二為一的裝置，要求保護功能獨立，即有獨立的變流電流、電壓輸入回路，各種開關量輸入應不經自動化系統及其通信網，而直接接入裝置，保護測控裝置不與監控設備聯網時應能獨立動行，各種保護功能（速斷、過流、重合閘、低周減載等）均可單獨投退。

現在，我們所學的課程都在向著自動化看齊，這就要求我們要溫故知新。把三年所學都融入到今后的工作實踐中去。同時，還要牢牢掌握計算機的編程工作。還望為以后的科研工作做一點小小的貢獻。

參考文獻

[1]《電力工程設計手冊》第一冊、第二冊 上海科技出版社 [2]熊信銀 《發電廠電氣部分》（第三版）中國電力出版社.[3] 韓笑 《電力工程專業畢業設計指南 繼電保護分冊》 中國水利電力出版社 [4]孟祥萍 《電力系統分析》 高等教育出版社

[5]弋東方 [6]熊信銀

《電力工程電氣設計手冊》（電氣一次部分）

《電氣工程概論》

中國電力出版社

中國電力出版社

第二篇：110kV變電站電氣一次系統設計文獻綜述

110kV變電站電氣一次系統設計文獻綜述

一、引言

隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，用戶對供電質量的要求日益提高。國家提出了加快城網和農網建設及改造、拉動內需的發展計劃。變電站是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網聯系起來，在電力系統中起著至關重要的作用。近年來110kV變電站的建設迅猛發展。科學的變電站設計方案能夠提升配電網的供電能力和適應性，降低配電網損耗和供電成本，減少電力設施占地資源，體現“增容、升壓、換代、優化通道”的技術改造思路。同時可以增加系統的可靠性，節約占地面積，使變電站的配置達到最佳，不斷提高經濟效益和社會效益。

二、什么叫變電站

變電站是改變電壓的場所。為了把發電廠發出來的電能輸送到較遠的地方，必須把電壓升高，變為高壓電，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設備是開關和變壓器。按規模大小不同，稱為變電所、配電室等。

變電站是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調整電壓，在電力系統中，變電站是輸電和配電的集結點。變電站主要組成為：饋電線（進線、出線）和母線，隔離開關，接地開關，斷路器，電力變壓器（主變），站用變，電壓互感器TV（PT）、電流互感器TA(CT），避雷針。

變電站主要可分為：樞紐變電站、終端變電站；升壓變電站、降壓變電站；電力系統的變電站、工礦變電站、鐵路變電站(27.5kV、50Hz）；1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等電壓等級的變電站。

變電站起變換電壓作用的設備是變壓器，除此之外，變電站的設備還有開閉電路的開關設備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調度通信裝置等，有的變電站還有無功補償設備。變電站的主要設備和連接方式，按其功能不同而有差異。目前分布式變電站自動化系統已逐步成為技術發展的主流[3]。

三、研究的主要內容

設計110kV變電站，電壓等級為110/35/6kV，進出線數2/4/11。

35kV側：最大35MW，最小15MW，Tmax=5200小時，cosφ=0.90

6kV側：最大12MW，最小6MW，Tmax=5000小時，cosφ=0.85

出線情況：

110kV側：2回（架空線）；LGJ-240/35km。

35kV側：2回（架空線);

6kV側：15回（電纜）。

電能是發展國民經濟的基礎，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源，同時也是現代社會中最重要也是最方便的能源[4]。電能的發、變、送、配電和用電，幾乎是在同一時間完成的，須相互協調與平衡[5]。變電和配電是為了電能的傳輸和合理的分配，在電力系統中占很重要的地位，其都是由電力變壓器來完成的，因此變電所在供電系統中的作用是不言而語的。

（1）變電所的設計要認真執行國家的有關技術經濟政策，符合安全可靠、技術先進和經濟合理的要求。（2）變電所的設計應根據工程的5~10年發展規劃進行，做到遠、近期結合，以近期為主，正確處理近期建設與遠期發展的關系，適當考慮擴建的可能。（3）變電縮的設計，必須從全局出發，統籌兼顧，按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件，結合國情合理的確定設計方案。（4）變電所的設計，必須堅持節約用地的原則。其次，變電所所址的選擇，應根據要求，綜合考慮確定[3]。

四、主要設計內容

隨著社會經濟的快速發展,社會對電力供應安全、可靠的要求越來越高.為滿足用電需求,對電力企業而言,每年都要進行變電站新建、擴建和主變壓器增容等工程建設,其中主變壓器容量的選擇是必須考慮的問題.容量選擇過大,增加主變壓器本身和相關設備購置和安裝、運行維護的投入,造成資金浪費;容量選擇過小,不能滿足負荷的需求,使主變壓器過載運行,造成設備損壞,影響變電站對外安全可靠供電;主變壓器容量選擇得當,有利于降損節能,達到主變壓器的經濟運行,可以節約主變壓器及其配套裝置的一次性投資和減少運行、維護的費用[6].負荷的計算和主變的選擇：

(1)負荷的計算和無功補償

本變電所的電壓等級為 110/35/6kV，主要的負載在 35kV 和 6kV 的線路上。負荷的計算就是把 35kV 和 6kV 電壓等級上的總的負載算出來。一方面，為了提高電網的有功功率，也就是降低無功功率，要對電網進行無功補償，這樣就使選擇的主變

壓器的容量減小，降低了成本[17]。另一方面，為使變電所的功率因數不低于 0.9，要對系統進行無功補償，也就是把 35kV 和 6kV 線路上負載的功率因數從 0.8 提高到 0.9，而在具體的補償中，使用并聯電容器的補償方式[12]。

(2)主變壓器的容量選擇

在本設計中，為了滿足運行的靈敏性和供電的可靠性，應選兩臺三繞組變壓器，主變壓氣容量應根據 5—10 年的發展規劃進行選擇，并考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷能力[15]。所以每臺變壓器的額定容量按 Sn0.7PM（PM 上一步無功補償后的視在功率，即供電容量）選擇，同時每臺主變壓器的容量不應小于一、二級負荷之和，依據上述要求選擇所用變壓器的型號[16]。

主接線設計的基本要求為：

(1)供電可靠性。主接線的設計首先應滿足這一要求；當系統發生故障時，要求停電范圍小，恢復供電快。

(2)適應性和靈活性。能適應一定時期內沒有預計到的負荷水平變化；改變運行方式時操作方便，便于變電站的擴建。

(3)經濟性。在確保供電可靠、滿足電能質量的前提下，要盡量節省建設投資和運行費用，減少用地面積。

(4)簡化主接線。配網自動化、變電站無人化是現代電網發展必然趨勢，簡化主接線為這一技術全面實施，創造更為有利的條件。

(5)設計標準化。同類型變電站采用相同的主接線形式，可使主接線規范化、標準化，有利于系統運行和設備檢修[3]。

變電所主要電氣設備及其作用：

(1)高壓斷路器（或稱高壓開關）線路正常時，用來通斷負荷電流；線路故障時，用來切斷巨大的短路電流。斷路器具有良好的滅弧裝置和較強的滅弧能力。按滅弧介質劃分，斷路器分為油斷路器、空氣斷路器、SF6斷路器等。

(2)負荷開關 線路正常時，用來通斷負荷電流，但不能用來切斷短路電流。負荷開關只有簡易的滅弧裝置，其滅弧能力有限。負荷開關在斷開后具有明顯的斷開點。

(3)隔離開關（或稱高壓刀閘）隔離開關沒有滅弧裝置，其滅弧能力很小。僅當電氣設備停電檢修時，用來隔離電源，造成一個明顯的斷開點，以保證檢修人員的工作安全。

(4)高壓熔斷器 在過負荷或短路時，能利用熔體熔斷來切除故障。在某些情況下，熔斷器可與負荷開關或隔離開關配合使用，以代替價格昂貴的高壓斷路器，以節約工程投資[11]。

(5)電流互感器 將主回路中的大電流變換為小電流，供計量和繼電保護用。電流互感器二次側額定電流通常為5A或1A[7]，使用中二次側不允許開路。

(6)電壓互感器 將高電壓變換成低電壓，供計量和繼電保護用。電壓互感器二次側額定電壓通常為100V[7]，使用中二次側不允許短路。

(7)避雷器 避雷器主要用來抑制架空線路和配電母線上的雷電過電壓可操作過電壓，以保護電器設備免受損害。

(8)所用變壓器 向變電所內部動力及照明負荷、操作電源提供電力[8]。

如上所述，各種電器對我們的變電站設計都有至關重要的作用。所以合理的配置是關鍵中的關鍵。

短路電流的計算：短路電流的計算主要是為了選擇電氣設備、校驗電氣設備的熱穩定性和動穩定性，進行繼電保護的設計和調整[13]。對于整個電網來說，要考慮在不同地點同時發生短路時的情況，將設計的主接線按其阻抗的形式轉化為電力系統界限的示意圖，再根據所選主變的參數、線路的阻抗進行短路電流的計算[18]。

一次設備的選擇與校驗： 按正常運行的條件進行選擇，對 110kV、35kV 和 6kV 的母線按經濟的電流密度算出其截面，按照截面面積和環境的要求選擇適合的母線；對斷路器的選擇依據其額定電壓、額定電流和開斷電流來選擇，隔離開關按其通過的額定電流必須大于此回路的電流來選擇，電壓互感器和電流互感器均依據一次側和二次側的電壓和電流進行選擇；對所選的母線和電氣設備要進行熱穩定性和動穩定性的校驗，看所選的母線和設備是否滿足設計的要求，校驗時遵循短路時的情況來校驗[14]。變電所的防雷設計應做到設備先進、保護動作靈敏、安全可靠、維護試驗方便，并在在保證可靠性的前提下力求經濟性[9]。防止雷電直擊的主要電氣設備是避雷針，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等構成[10]。避雷針的位置確定，是變電所防雷設計的關鍵步驟。首先應根據變電所電氣設備的總平面布置圖確定，避雷針的初步選定安裝位置與設備的電氣距離應符合各種規程范圍的要求，初步確定避雷針的安裝位置后再根據公式進行，校驗是否在保護范圍之內[10]。同時做好變電站的接地電網，也可以有效的防止電力事故的發生。

五、結束語

變電站設計是個綜合系統工程，是電力系統項目設計的重要組成部分。一份成功的變電站設計方案可以在實際工程中取得最有的效益，增加系統的可靠性，節約占地面積以及建設成本，使變電站的配置達到最佳保證較高的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]饒瑩，郭煒，徐鑫乾，110/20kV變電站電氣一次部分設計。電力設備，2008

[2]張宏陽，淺談220kV變電站設計思路及實踐。科技咨詢，2009（18）

[3]35～110KV變電所設計規范 GB50059-92

[4] 蔡偉君,電站電氣裝置型式變化情況及前景探討.《廣東科技》

[5]熊信銀,范錫普.《發電廠電氣部分》.中國電力出版社

[6]董征森 淺談主變壓器容量的選擇。農村電工，2011, 19(11)

[7]王寧會.《電氣工程常用數據速查手冊》.中國建材工業出版社

[8]卓樂友.《電力工程電氣設計》.中國電力出版社

[9]郭仲禮,于曰浩.《高壓電工實用技術》.機械工業出版社

[10]隋振有.《中低壓配電實用技術》.機械工業出版社

[11] 劉從愛,徐中立。《電力工程》.機械工業出版社

[12]王錫凡。電氣工程基礎。西安交通大學出版社

[13]張惠剛。變電站綜合自動化原理與系統。北京：中國電力出版社

[14]西安理工大學 余健明,同向前,蘇文成.《供電技術》.機械工業出版社

[15]胡志光。發電廠電氣設備及運行。北京：中國電力出版社

[16]] J.Duncan Glover,Power System Analysis and Design,China Machine Press.2004

[17]F C Schweppe,M C Caramanis,R D Tabors,R E Bohn.Spot Pricing of Electricity.London:Kluwer Academic Publishers,1988.[18]A.Goikoetxea,J.A.Barrena,M.A.Rodriguez,G.Abad.“Active Substation

design to maximize DG Integration”.Paper accepted for presentation at 2009 IEEE Bucharest Power Tech Conference

第三篇：110KV變電站一次設計文獻綜述

110kV變電站電氣一次系統設計

一、選題意義

隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，用戶對供電質量的要求日益提高。國家提出了加快城網和農網建設及改造、拉動內需的發展計劃[1]。變電站是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網聯系起來，在電力系統中起著至關重要的作用。近年來110kV變電站的建設迅猛發展。科學的變電站設計方案能夠提升配電網的供電能力和適應性，降低配電網損耗和供電成本，減少電力設施占地資源，體現“增容、升壓、換代、優化通道”的技術改造思路[2]。同時可以增加系統的可靠性，節約占地面積，使變電站的配置達到最佳，不斷提高經濟效益和社會效益[3]。

二、變電站建設的國內外現狀和發展趨勢

為了保障我國經濟的高速發展，以及持續的城鎮化進程，我國電力系統進入了一個快速發展階段，電網建設得到進一步完善。由于我國電力建設起步比較晚，目前我國變電站主要現狀是老設備向新型設備轉變，有人值班向無人值班變電站轉變，交流傳輸向直流輸出轉變，在城市變電站建設中，戶內型變電站大幅增加。國外變電站主要是交流輸出向直流輸出轉變。而數字化智能變電站也是國內外變電站未來發展趨勢。

1、無人值守變電站：

同西方發達國家相比，由于我國變電站自動化系統應用起步較晚，變電站運行管理的理念也有很大差異，使我們的變電站無人值守運行水平與之相比還有很大的差距。在我國，許多220 kV及以下電壓等級變電站已經開始由監控中心進行監控，基本上實現了變電站無人值守。但作為國內電網中最高電壓等級的500 kV和330 kV變電站，即使采用了變電站自動化系統的，也都是實行有人值守的管理方式。而在歐美發達國家，各個電壓等級變電站都能實現變電站無人值守。由此發現，在國內外無人值守變電站之間、國內外變電站自動化系統之間都還有很大的差異[4]。全面實現變電站無人值守對我國電網建設有非常明顯的技術經濟效益: 1提高了運行可靠性；2加快了事故處理的速度；3提高了勞動生產率；4降低了建設成本。[5]

2、城市變電站建設

隨著城市中心地區的用電負荷迅速增長，形勢迫使在城市電網加快改造和建設的同時，在中心城區要迅速地建設一批高質量的城市變電站，在多種變電站的型式中戶內型變電站受到各方面的重視，在這幾年中得到飛速發展[6]。由于戶內變電站允許安全凈距小且可以分層布置而使占地面積較小。室內變電站的維修、巡視和操作在室內進行，可減輕維護工作量，不受氣候影響。

3、數字化智能變電站

在變電站自動化領域中，智能化電氣的發展，特別是智能化開關、光電式互感器等機電一體化設備的出現，變電站自動化技術即將進入新階段[7]。變電站自動化系統是在計算機技術和網絡通信技術基礎上發展起來的。它以其簡單可靠、可擴展性強、兼容性好等特點逐步為國內用戶所接受，并在一些大型變電站監控項目中獲得成功的應用[8]。隨著智能化開關，光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測及自診斷、變電站運行操作培訓仿真這些新技術的日趨成熟以及廣泛應用必將對現有變電站自動化技術產生深刻的影響，帶來全數字化的變電站新概念[9]。2009年9月11日華北電網首家220千伏數字化智能變電站郭家屯變電站正式啟動，它的建成對國內數字化變電站技術的發展及智能電網的建設具有重要意義

三、變電站設計內容及原則 1、110kV變電站電氣一次系統設計主要包括以下步驟：電氣主接線設計、配電裝置、電氣平面布置、系統保護、電氣設備選擇。[11]

2、變電站設計原則[12]：

(1)足夠的變電容量以滿足供電區域內中長期規劃預測的負荷要求；(2)結構緊湊，設備體積小，占地面積小；(3)自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高；(4)可靠靈活的主接線方式；

(5)主設備技術性能優越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低。

在變電站設計中要考慮到雷電對變電站的危害，在變電站中至少要安裝一臺避雷器來保護變壓器，最佳選擇是在變電站入口處安裝避雷器。此時，即使在瞬時有極高電流出現，也能最大限度地保證變壓器上的電壓水平在安全極限內[13]。

變電站設計是個綜合系統工程，是電力系統項目設計的重要組成部分。一份成功的變電站設計方案可以在實際工程中取得最優的效益:增加系統的可靠性，節約占地面積以及建設成本，使變電站的配置達到最佳，保證較高的經濟效益和社會效益。參考文獻：

[1]劉婭.11OKV變電站部分電氣一次設計淺析.民營科技, 2009（6）：2-38 [2]饒 瑩,郭 煒,徐鑫乾.110／20 kV變電站電氣一次部分設計.電力設備，2008（9）：11-13 [3]張宏陽.淺談220kV變電站設計思路及實踐.科技咨訊，2009（18）：128-128 [4]陳志軍.國內外變電站無人值守的比較與思考.廣東電力,2006（19）：35-38 [5]李嘯驄,王佩璋.馮大千.葉漣遠.無人值班變電站的發展意義以及建設中的幾點建議.廣西電力技術，1998（3）:39-43 [6]秦建新.城市變電站的發展趨勢及其特點.天津電力技術, 2002（2）：10-12 [7]劉貞,殷小虹.智能變電站的實現.科技前沿，2009（36）：26-26

[10]

。[8]徐景隆.變電站自動化發展趨勢分析.科學實踐，2009（28）：307-308 [9]金旭東.數字化變電站介紹.江蘇電機工程，2007（21）：38-40

[10]馬瑾瑜.華北電網首家220千伏數字化智能變電站啟動.華北電業，2009（5）：55-55 [11]陳月娥.有關22O kV變電站設計思路的分析.廣東科技,2008（12）：129-130 [12]林濟濤.220kV城市變電站電氣系統設計的探討.沿海企業與科技, 2009（8）：106-107 [13] M.H Mohammed Ariff, M.Z.A Ab Kadir, J.Jasni, R.Mesron , M.T Salahuddin ,J.Lamsi.“Evaluation and Assessment of TransformerFailure on 132kV Substation”.2nd IEEE International Conference on Power and Energy,2008 [14] Roger A.Hedding(ABB Inc.)WI, Setherman Ganessan(ABB Ltd.)India.“Perspectives on Substation Design Based on Functionality of Modern Relays”

[15] A.Goikoetxea,J.A.Barrena,M.A.Rodriguez, G.Abad.“Active Substation design to maximize DG Integration”.Paper accepted for presentation at 2009 IEEE Bucharest Power Tech Conference

第四篇：畢業設計110 ∕35∕10kV降壓變電站電氣一次系統設計文獻綜述

文獻綜述變電站概述

我國電力工業的技術水平和管理水平正在逐步提高，現在已有許多變電站實現了集中控制和采用計算機監控．電力系統也實現了分級集中調度，所有電力企業都在努力增產節約，降低成本，確保安全遠行。電力工業的發展,單機容量的增大、總容量在百萬千瓦以上變電站的建立促使變電所建筑結構和設計不斷地改進和發展。變電站結構的改進、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改進、代管理的運用、隊伍素質的提高、使火電廠土建施工技術及施工組織水平也相應地隨之不斷提高。電力工業的迅速發展，對變電所的設計提出了更高的要求。

變電站是電力系統的重要組成部分，是電力網中的一個中間環節，它的作用就是通過變壓器和線路將各級電壓的電力網聯系起來，以用于變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓，并起到聯系發電廠和用戶的中間環節。110∕35∕10 KV降壓變電站電氣一次系統設計內容

在電力系統中，變電站主要承擔電壓變換這一重要任務，其作用可以概括：

1.提高輸電電壓，減少電能損失。電能在輸送過程中，由于電能的熱效應，就要產生電能損失，且電能轉化為熱能的損失與電流的平方成正比。因此，當輸送功率一定時，提高輸電電壓就可以減少電流，電網就會相應減少電能損失。

2.降低電壓，分配電能。電能經升壓輸送到用戶后，用戶很難使用這些高壓的電氣設備，需要降壓變電所把電壓降低再分配到用戶供用戶使用。

3.集中電能，控制電力流向。一個電網多數由多個電源點提供電能，這些電能的集中必須通過樞紐升壓變電所來實現。在用電地區，根據負荷情況，再由降壓變電所來控制電力的流向。

4.調整電壓，提高電能質量，滿足用戶的要求。通過變電所的變壓器調壓裝置和無功補償設備，既可使用戶得到穩定的電壓，也可提高線路的輸電功率。變電站是電網建設和電網絡改造中非常重要技術環節，所以變電站的設計是我國電網建設的重要環節。其運行的安全與否，直接關系到電網的安全和穩定，對國民經濟和社會的發展至關重要。在目前的電網建設中，尤其是在變電所的建設中，土地、資金等資源浪費現象嚴重，存在重復建設、改造困難、電能質量差

。等問題已成為影響高壓輸變電工程建設成本和運行質量的重要因素。隨著電網的發展及超高壓大容量的形成，變電站運行設備和運行操作一旦發生事故而不能

及時消除或處理不當，就將危機電網的安全運行，嚴重時甚至釀成大面積停電。所以變電站需要采用節約資源的設計方案,既要保證電能質量和用電安全等問題，同時還要滿足以后電網改造簡單、資源再利用率高的要求。對一個中小型變電站的主接線就毋須要求過高的可靠性，也就沒有必要太復雜的接線形式；而對于超高壓變電所，由于它們在電力系統中的地位很重要，供電容量大、范圍廣，發生事故可能使系統穩定運行遭破壞，甚至瓦解，造成巨大損失，所以就要求較高的可靠性。

在借鑒已建110∕35∕10 kV降壓變電站設計經驗的基礎上，對110 ∕35∕10 kV降壓變電站電氣主接線、電氣設備的平面布置、電氣設備選型、防雷、接地、等方面提出一系列設計思路。

（1）主變容量和型號的選擇是根據負荷發展的要求。包括主變壓器型號的選擇，冷卻方式，有載還是無載調壓方式。

（2）電氣主接線的設計確定主接線的形式對變電所電氣設備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運行靈活性、檢修是否方便以及經濟性等都起著決定性作用。變電所的主接線應根據變電所在電力系統中的地位、回路數、設備特點及負荷性質等條件確定，并且滿足運行可靠，簡單靈活、操作方便和節約投資等要求，便于擴建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求。供電可靠性是指能夠長期、連續、正常地向用戶供電的能力，可以進行定量評價。

發電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。運行的可靠

斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。具有一定的靈活性

主接線正常運行時可以根據調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快地退出設備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。操作應盡可能簡單、方便

主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。經濟上合理

主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發揮經濟效益。

5應具有擴建的可能性

由于我國工農業的高速發展，電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。總結

本次設計是《110 ∕35∕10 kV降壓變電站電氣一次系統設計》，變電所的設計或改造需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能保證保護環境、節約資源、易于實現自動化設計方案。在這種要求下，變電所電氣主接線簡單清晰、接地和保護安全高效、建筑結構布置緊湊。因而，變電所應從電力系統整體出發,力求電氣主接線簡化,配置與電網結構相應的保護系統，采用緊湊布置、節約資源、安全環保的設計方案。以節約資源、保護環境、設計高安全、高質量的變電所為目的，從電源設置、主接線形式確定、設備選擇和配電裝置布置等方面提出設計思路。

參考文獻

[1] 華中工學院．發電廠電氣部分．

[2] 天津大學．發電廠電氣部分課程設計參考資料．

[3] 東北西北電力設計院．電力工程設計手冊（1-4分冊）．

[4] 西北電力設計院．發電廠變電所電氣主接線和布置．

[5] 西安交通大學．發電廠變電所電氣主接線設計．

[6] 熊信銀．發電廠電氣部分．中國電力出版社．

[7] 李光琦．電力系統暫態分析．中國電力出版社．

[8] 陳衍．電力系統穩態分析．中國電力出版社．

[9] 水利電力部西北電力設計院．電力工程電力設計手冊．水利電力出版社．

[10] 楊宛輝等．發電廠電氣部分設計計算資料．西北工業出版社．

[11] 楊宛輝等．發電廠、變電所電氣一次部分設計參考圖冊．

第五篇：110kv發電站電氣部分設計文獻綜述

四川理工學院畢業設計

文 獻 綜 述

黃泥灘發電廠電氣部分設計

學 生：劉建勛 學 號：11021040211 專 業：電氣工程及其自動化 班 級：電氣2011.2 指導教師：吳浩

四川理工學院自動化與電子信息學院

二O一五年三月

第1章 前言

1.1歷史現狀

隨著工業時代的發展，電力已成為人類歷史發展的主要動力資源，要科學合理的駕馭電力必須從電力工程的設計原則和方法上理解和掌握其精髓，提高電力系統的安全可靠性和運行效率。從而達到降低生產成本提高經濟效益的目的。眾所周知，電能是發展國民經濟的基礎，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源。電能的發、變、送、配電和用電，幾乎是在同一時間完成的，要相互協調與平衡。變電和配電是為了電能的傳輸和合理的分配，在電力系統中占很重要的地位，其都是由電力變壓器來完成的，因此變電所在供電系統中的作用是不言而語[1]。

隨著高新技術的發展和應用，對電能質量和供電可靠提出了新的要求，高壓、超高壓變電站的設計和運行系統必須適應這種新形勢，因此，改善電網結構，提高供電能力與可靠性以及綜合自動化程度，以滿足日益增長的社會需求是電力企業的首要目標。變電所是聯系發電廠和用戶的中間環節，一般安裝有變壓器及其控制和保護裝置，起著變換和分配電能的作用。為了保證在送變電過程中的供電可靠性，首先要滿足的就是變電所的設計規范。

進入21世紀后，我國電力仍將以較高的速度和更大的規模發展，電源和電網建設的任務仍很重。作為發電廠和用戶的中間環節，變換和分配電能的重要組成部分，將面臨電力體制改革和技術創新能力的雙重挑戰，如何合理的設計一個變電所，使之在技術上、管理上適應電力市場化體制和競爭需要，促使電網互聯范圍的不斷擴大，是這次設計的主要目的[2]。

1.2研究方向

本次設計是我們的畢業設計，在設計中我們要設計黃泥灘發電廠電氣部分設計所有內容。該發電站的類型為地區變電站，是為了滿足市區生產和生活的要求，根據老師給出的設計資料和要求，結合所學的基礎知識和文獻資料所做的。通過本設計，對以前所學的知識加強了理解和掌握，從總體上掌握了電力工程設計的過程，并熟悉了一些設計方法，為以后從事電力工程設計工作打下一定的基礎。

區或城市的主要變電站。全站停電后，僅使該地區中斷供電。

4．終端變電站

在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側電壓多為110kV，經降壓后直接向用戶供電的變電站。全站停電后，只是用戶受到損失[4]。

2.2國內外現狀及發展

我國自1882年有電以來，電力工業已經走過了120多年的歷程。解放前，我國電力工業和其他工業一樣，處于極端落后的狀態，并帶有明顯的半殖民地的特點。新中國成立后的50多年中，電力工業以很高的速度發展，取得了世人矚目的成就。到1988年全國發電設備容量已達11000萬kw，其中火電占75％，與1949年相比增長了58倍。1998年全國裝機容量已達到277 GW以上，躍居世界第2位。特別是進入本世紀90年代以來，我國的電力平均每年新增裝機容量17多GW，實現裝機容量8年翻一番，終于緩解了近50年的持續缺電局面，使電力供應有所緩和。

雖然從1997年開始到1998年，全國電力供應緊張的狀況有了緩和，局部地方出現了電力供大于求，但是我國的用電水平還是很低的。到1998年，全國人均占有裝機容量0.22 kW，發電量只有927kW?h，這一水平只相當于世界平均水平的1/3左右，為發達國家的1/6～1/10，與富裕的小康生活水平對電力的要求也相差甚遠。電網結構薄弱，特別是500 kV網架在大部分電網中尚未真正形成，電網的安全性差，可靠性低，自動化水平不高，電網調峰容量不足，損耗大，供電質量差，遠遠不能適應21世紀信息時代對電力供應的數量和質量的要求[5]。

我國電力工業2個方面的任務：

1、首先是電力工業要保持持續、快速、健康的發展，以足夠的電力來保證國民經濟和社會持續、穩定、健康的發展。任何國家在工業化時期，電力都是整個社會經濟發展的保證，是基礎。

2、電力的發展促進電力市場的形成，特別是電網的建設與發展，將為電力

活性，最終達到提高經濟性的目的[9]。

2.3可行性分析

1、該課題研究所需要的知識和能力準備，通過我的努力應該可以達到。

2、該課題研究所需要的指導老師和咨詢的途徑已經具備。

3、該課題完成需要閱讀《電力系統分析》、《高電壓技術》、《發電廠電氣部分》、《繼電保護系統》、《電力工程概論》等書籍。

4、該課題需要進行互聯網進行資料查詢，需要到圖書館進行相關期刊雜志的查詢工作，需要準確的計算，需要設備選型和校驗，需要設計繼電保護的配置，完成CAD制圖。

5、該課題研究所需要的物質、環境條件不是很高，通過努力能夠較好的解決。

2.4設計內容及任務

2.4.1電氣主接線方案的確定

電氣主接線的確定是火電廠設計的重點，結合《發電廠電氣設備及運行》（中國電力出版社）和《電力系統分析》等，電氣主接線的設計原則是：根據發電廠在電力系統的地位和作用，首先應滿足電力系統的可靠運行和經濟調度的要求。根據規劃容量、本期建設規模、輸送電壓等級、進出線回路數、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統線路容量、電氣設備性能和周圍環境及自動化規劃與要求等條件確定。應滿足可靠性、靈活性和經濟性的要求。

對于主接線方案的確定，因為是小型發電廠的設計，考慮可靠性、靈活性和經濟性的要求，原始資料寫著110kV出線3回，10kV出線15回，且負載較大。方案為；110kV電壓出線為3回，因此其供電要充分考慮其可靠性，所以我們采用雙母線，且帶旁路母線較好。110kV電壓等級出現15回，因為出現回路比較多，從經濟性、穩定性考慮設旁路，采用雙母線連接。

2.4.2發電機及變壓器的選擇

（一）、110KV電壓等級接線方案

1、單母分段；

2、雙母分段；

3、單母接線；

（二）、10KV電壓等級可能采取的接線方案

1、單母分段兼設旁路母線

2、雙母線分段

3、單母分段

二、研發環境：

電氣CAD； Visio。

參考文獻：

[1].何仰贊.電力系統分析[M].華中科技大學出版社，2002.[2].熊信銀.發電廠電氣部分[M].中國電力出版社，2006.[3].余健明.供電技術[M].機械工業出版社，2003.[4].劉學軍.繼電保護原理[M].中國電力出版社,2000.[5].周澤存.高電壓技術[M].中國電力出版社,2002.[6].韋 剛.電力工程概論[M].中國電力出版社,2001.[7].電力工業部電力規劃設計總院[M].電力系統設計手冊.中國電力出版社,2003.[8].劉繼春.發電廠電氣設計與CAD應用[C].四川大學,2006.[9].郝阿楠.110kV變電所設計技術探討[C].科技與生活,2003.[10].郝阿楠.淺談110kV變電站運行及常見問題[C].科技與企業,2003.[11].李瑞榮.短路電流實用計算[C].中國電力出版社,2006.[12].電力系統繼電保護原理與運行[M].中國水力水電出版社, 2006.[13].電氣設備設計計算手冊[C].國防工業出版社,2001.[14].胡志光.發電廠電氣設備及運行[M].中國電力出版社,2003.[15].劉從愛,徐中立.電力工程[M].機械工業出版社,2001.[16].余建華.發電廠電氣設備及運行.中國電力出版社，2001.[17].杜文學.電氣設備運行及事故處理.化學工業出版社，2006.[18].John Teng din.Development ofan IEEE Standard for Integrated Substation Automation[J].Communication, 2000.[19].A.R van.Protective relay [J].C.warrington.[20].M.V.Deshpande.Elements of electrical power station design[J].Wheler Publishing, 2000.-