变电站的设计-毕业设计.doc

绪论 变电站是电力系统中的一个重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，担负着电能转换和电能重新分配的重要任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。传统变电站一般都采用常规设备。二次设备中的继电保护和自动装置，远动装置等采用电磁式或晶体管式，体积大，设备笨重，因此主控室、继电保护室占地面积较大。常规装置结构复杂，可靠性底，维护工作量大。随着国民经济的持续发展，人民的生活质量和生活水平越来越高，家用电器越来越多地进入千家万户，各工矿企业和居民用户对保证电能质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是电压和频率，另外还要考虑谐波的危害。频率主要由发电厂来调节，而合格的电压则需要发电厂和变电站共同来保证，变电站也应该通过调节变压器分接头位置和控制无功补偿设备进行调节，但传统的变电站大多数不具备自动调压手段，因此无法保证电能质量。对于谐波的危害，更没有引起足够的重视和采取有力措施，且缺乏科学的电能质量考核办法。电力系统要做到优质、安全、经济运行，必须及时掌握系统的运行状况，以便采取一系列的自动控制和调节手段，但传统变电站由于远动功能不全，一些遥测、遥信量无法实时送到调度中心，不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求。变电站本身又缺乏自动控制和调控手段，因此无法实时控制，不利于系统的安全、稳定运行。 随着社会经济的发展，人民生活水平的不断提高，人们对于电能的需求也在迅速递。特别是近几年来，电力需求量出现了巨大的缺口，尤其是夏季用电高峰期。具统计，2021 年，全国31个省、自治区、直辖市中有20个出现了“拉闸限电”的现象，使得国民经济和居民生活受到了一定的影响。其主要原因是电力增长率低于了国民经济生产总值增长率。因此加大电力和电网建设是十分必要的。我们本次所做的毕业设计就是针对电能的传输和分配问题，力图解决主变压器和电气主接线形式的选择问题，可能发生的短路电流，线路、变压器和电容器的保护问题，并综合考虑变电站远景的发展问题。从而使用户使用上可靠、优质、价廉的电能。 随着电力系统的发展，电网结构越来越复杂，各级调度中心需要获得更多的信息，以准确掌握电网和变电站的运行状况。同时，为提高电力系统的可控性，要求更多地采用远方集中监控和控制，并逐步采用无人值班管理模式。显然，传统的变电站已经远远不能满足现代电力系统的需求，而且不能适应现代电力系统管理模式的要求。采取更先进的技术改造变电站是一种必然趋势。20世纪70年代以前，为了提高电力系统的安全与经济运行水平，各种功能的自动装置被陆续研制出来，如自动重合闸装置，低频自动减载装置，备用电源自投装置和各种继电保护装置等。这些装置采用模拟电路，由晶体管等分立元件组成，这些元件组成的自动装置逐步由大规模集成电路或微机所代替，出现了微机型继电保护装置，微机监控和微机远动装置等。由微机处理器构成的自动装置具有智能化和计算能力强的显著优点，且装置本身具有故障自诊断能力，大大提高了测量的准确性，监控的可靠性和自动化水平。 继电保护技术的发展,对整定计算提出了更高的要求,整定中相当部分的系数具有不确定性,传统整定方法中根据专家经验来确定的整定系数值,很可能不是最优系数。所以在设计中，在完成传统的整定基础上应考虑到在条件允许的情况下引进模糊集理论( Fuzzy Sets Theory) ,应用面向对象(OOP) 技术,开发了一个经过系数寻优的继电保护整定计算专家系统,扩大专家系统整定计算的能力,保证整定结果的准确和可靠。  第1章 变电站的设计与分析 1.1 引言 变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电站在电力系统中起着十分重要的作用，其运行性能的好坏直接影响所处地区经济的发展，是电力系统不可缺少的一部分。 1.2 电力系统分析 电力系统及变电站的设计首先要对电力系统进行分析才能选择正确的方案，即对变电站进行总体分析才能设计比较经济、可靠的变电站方案。 根据《35~110KV变电站设计规范》第1.0.3~1.0.6条规定： 第1.0.3条：变电站的设计应根据工程的5~10年发展规划进行做到远，近期结合。以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。 第1.0.4条：变电站的设计，必须以全出发，统筹兼顾。按照负荷性质，用电容量，工程特点和地区供电条件，综合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条：变电站的设计，必须坚持节约用地的原则。 第1.0.6条：变电站设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。 ZYB市郊变电站是一个110KV地