6Kv变电所及低压配电系统设计文献综述和开题报告.doc

1、毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 学 号： 1 专 业： 电气工程及其自动化 设计(论文)题目：6Kv变电所及低压配电系统设计 指导教师： 2004 年 3 月 5 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印

2、）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计说明书等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写3000字左右的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文献综述 6kv变电所及低压配电系统设计 0 前言电能是现代工业生产的主要能源和动力，是实现生产自动化的重要物质基础。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越

3、来越高的要求。作为电能传输与控制的中间枢纽，变电所必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。电能从区域变电站进入工厂后，首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题。而变电所就担负着这一重任,一旦变电所出了事故而造成停电，则整个工厂的生产过程都将停止进行，甚至还会引起一些严重的安全事故.。因此,变电所的安全、可靠、经济、优质，对于保障工厂生产安全、连续地进行，发展工业生产，实现工业现代化，具有举足轻重的作用。近年来，随着微电子技术、微机控制与应用技术、计算机通信与网络技术的高速发展和应用，为变电所的自动化和自能化提供了强大的技术支持。

4、现今，只有加大变电所的科技含量，汲取国内外先进技术，向自动化、现代化、智能化发展，才能更好的为社会主义现代化建设服务。1变电所的分类变电所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。根据变电所在电力系统中的地位，可分为下述几种类型:a、枢纽变电所b、中间变电所c、地区变电所d、终端变电所2变电所的现状和发展趋势变电所是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断偷运和超高压远距离输电和大电网的出现，使电力系统的安全控制更加复杂，如果仍然依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主，依靠原来

5、变电所的旧设备，而不进行技术改造，将无法满足现代电力系统管理模式的需求。与现代化的城市建设不相适应。为了改变这种面貌，城网变电所已向小型化发展，开始采用全封闭组合电器，即GIS成套设备。全封闭组合电器（GIS）就是由于SF6气体的出现而发展的一种新型高压成套设备。它包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、出线套管或电缆终端。这些设备按变电所主接线的要求，依次连接组合成一个整体，各元件的高压带电部位均封闭于接地的金属壳内，并充以SF6气体，作为绝缘和灭弧介质，称之为SF6气体绝缘变电站。近年来，我国农电事业得到了迅速的发展。农村电力的建设，对促进农业、乡镇工业的经济

6、建设和提高农民的生活水平，起到了十分重要的作用。但是,传统的变电所大多数采用常规的设备，尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等（有不少变电所没有自动装置和远动装置）采用电磁型或晶体管式，结构复杂、可靠性不高，本身又没有故障自诊断能力，只能靠一年一度的整定值的校验发现问题，才进行调整与检修或必须等到保护装置发生拒动或误动才能发现问题。传统的变电所，大多数不具备调压手段。谐波污染造成的危害，还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施，且缺乏科学的电能质量考核办法，不能满足目前发展的电力市场的需求。 这二十年来全国各地对农网，特别是对农村变电所重点进行了技术改造，取得了可喜的成绩。总的看来，

7、农网结构落后、设备陈旧的问题，并没有得到根本性的改善，仍是一个低效高耗的电网。传统的变电所无法满足电力系统安全、稳定和经济、优化运行的要求。解决这些问题的出路是用先进技术武装变电所，提高其自动化水平.现在小型化变电所的兴起，新设备的应用，大大地促进了农网电气化的建设，加速了农村经济的发展，供电可靠性有了很大的提高。小型化变电所方案，符合农村电网的特点，适合中国的国情，符合国家的政策。自从计算机技术深入到电力系统以来，微机监测技术获得了快速的发展。变电所综合自动化系统已开始起航。这种系统集保护、远动、监控为一体，是一种分布式的综合自动化装置。其把继电保护、远动技术、参数监测等各种功能分布在各个单

8、片机上，而这些单片机通过计算机网络连接起来，形成一个有机的自动化装置。集网络技术、通信技术、电力技术多学科多领域为一体，而形成的完整、安全可靠的综合自动化系统。变电站实现自动化后，监视、测量、记录、抄表等工作都有计算机自动进行，既提高了测量的精度，又避免了人为的主观干预，运行人员只要通过观看CRT屏幕，对变电所主要设备和输、配电线路的运行工况和运行参数便一目了然。综合自动化系统具有与上级调度通信功能，可将检测到的数据及时送往调度中心，使调度员能及时掌握各变电所的运行情况，也能对它进行必要的调节与控制，且各种操作都有事件顺序记录可供查阅，因此自动化变电所已是发展必然。3 变电所微机综合保护自动化

9、系统的设计电网的运行方式和变电所的结构决定了微机变电所自动化是一个典型的集散系统，由一个中心枢纽单元（包括操作员接口、工程师接口和通用计算机接口）和若干个现场单元组成，二者之间以通信网络相连结，构成一个整体。（1） 操作员接口：集中生产管理过程的全过程信息，操作人员通过键盘操作，实现对整个生产管理过程的监视及操作的人机交互功能。（2） 工程师接口：根据现场需要建立工作状态，预制参数值，选择控制方式，调整现场单元的工作状态。（3） 通用计算机接口：配有高级语言和多种外部设备，查阅状态和变量的状态、历史记录，进行长期趋势分析和最优化监控，完成更高层次的管理和控制。（4） 现场单元：完成现场各信号的

10、输入、输出变换、数据采集和各种算法。（5） 低级人机接口：实现简单的人机交互功能，显示变量状态。（6） 通信网络设备：将物理上分散配置的多台计算机及现场单元有机地连接起来，实现相互协调，资源共享的集中控制。4 变电所新技术的开发与发展计数据采集与处理模块，其基本组成如下：变送单元1变送单元n通信单元现场测控单元遥信遥控电度计低级人界图2 数据采集与处理模块结构图现场测控单元：采集各种现场数据上送并执行定值计算机发来的各种指令，并可作为下一级调度的中心单元遥测：通过变送单元完成。变送单元的基本工作原理是对输入信号（电流或电压）进行采集，然后进行FFT，得到某一个周波的有效值和相位值，接着取下一周

11、波的数据；这样连续得到10个周波的数据，再进行中值滤波，去掉了两个最大值和最小值，把其余6个周波数据平均，得到最终结果。遥信：即变电站中各个开关位置、继电器状态等开关量，由于这些开关量的采集点在开关拒及二次保护屏幕高压设备旁，在开关、刀闸、继电器等动作时，很有可能产生高压冲击，如电弧等，所以信号采集必须加光电隔离。要正确反映变电站内各种操作及故障时，不仅要给出开关状态变化，同时也要记录动作发生的时间。遥控：通过遥控可实现无人职守的运行方式。在限负荷的情况下，受时间限制，可能无法及时下调负荷，这时采用遥控方法可使若干个变电所内的一些线路跳闸，以避免造成更大面积的停电。其方法是用遥控单元对直流固态

12、继电器进行控制，直流固态继电器的输出对各个开关的直流线路联动机构进行控制，使开关和闸或关闸。电度计量：通过电镀表给出的脉冲量计算得出，可采用脉冲宽度、脉冲占空比和有功电度与无功电度的比较正确得出。人机界面：具有显示各开关状态、重合闸状态、事故显示和遥控显示等功能，以方便值班人员的操作和监视。通信：采用CDT方式，通信格式采用异步通信，每个字节一个启动位、8个数据位和一个地址位。帧信息码包括帧长，帧性之上遥控、报警），校验采用CRC校验。一帧数据发送完后立即上送另一数据。另外，随着变电所调度自动化技术应用的不断发展和深入，以及计算机技术、通讯技术等领域的发展，新建牵引变电所的自动功能和远动功能都

13、在不断地发展和完善，计算机远动与自动系统已在新建牵引变电所中得到普遍的应用，电气化铁道供电系统的可靠性和现代化程度有了显著的提高。这主要体现在以下几个方面：（1）随着硬件性能的提高和软件的不断成熟, 计算机远动系统的可靠性和稳定性得到了有效的保证；（2）牵引变电所的SCADA功能不断增强和扩展；（3）调度中心从牵引变电所获取了更多的信息，能及时地在调度范围内对牵引变电所实现全局性的远方监视和调度；（4）变电所综合自动化、无人值班、少人值守等较新的设计思想和方案在得到不断应用。上述这些特点虽然使电气化铁道牵引供电系统的远动及自动系统的一次投资较大，但长期经济效益显著，现代化水平较高。这样也就使许

14、多既有牵引变电所在技术上、经济上和管理水平上产生了明显的差距。对于多数的既有牵引变电所，尤其是1985年以前建成的牵引变电所，除具备一些简单的传统（常规）远动功能外，几乎不具备计算机远动功能和自动功能。因此对牵引变电所的远动功能的技术改造，不仅要取代常规远动装置，建立一套计算机远动与自动化系统，而且要改造变电所内的一些常规测量系统及操作机构，如指针式仪表、操作盘、机械式防误闭锁设备、手控无功补偿装置等，实现监视、控制、告警、记录、与保护配合等多种综合自动化功能。采用SCL、LCL分级式控制系统，以组态式工业控制软件作为应用软件支持等方法，理论分析和实践都已证明，对既有牵引变电所的远动功能实施上

15、述的技术改造，不仅是必要的，而且是可行的，这不仅可以提高既有牵引变电所的现代化程度，也大大提高了变电所的稳定性、可靠性和快速处理事故的能力，同时，将会收到显著的技术经济效果。5 结束语随着社会的进步,电能已经是工业生产中不可缺少的主要动力能源。工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换，分配到工厂车间中每一个用电设备上。随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益增高。现代工业、通信、军事都在向现代化、智能化发展，人们的生活水平也不断提高。这就意味着电能传输的中点站变电所，必须要大力的技术革新，引进国内外先进的科学技

16、术和装备，来实现配电网自动化和调度自动化，才能满足社会和人类的长远发展。 7 参考文献1 陈章潮，唐德光. 城市电网规划和改造. 北京:中国电力出版社. 19982 DouglasJ.Maintenance RevoltionJ.EPRI.Journal.May/June,1995:2-33 王维俭. 电气主设备继电保护原理与应用. 北京:中国电力出版社, 19964 宗士杰. 发电厂电气设备及运行. 北京:中国电力出版社,19975 何克思 郝忠恕 计算机控制系统分析与设计.-北京：清华大学出版社 19936 陈亚明. 电力系统计算程序及其实现.北京:水利电力出版社,19957 千博 徐文龙

17、 王浩宇等.变电站35Kv变压器微机保护技术J.工业仪表与自动化装置.2000.No.4:54-578 扬奇逊 微型机断电保护基础.M.-北京：水利电力出版社 19889 苏文成主编. 工厂供电. 北京:机械工业出版社, 198110 黄益庄 变电站综合自动化技术.北京:中国电力出版社.200011 谈笑君 尹春燕 边配电所及其安全运行.北京:机械工业出版社.2002.12毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告6kv变电所及低压配电系统设计一、 课题的目的与意义电能是现代

18、工业生产的主要能源和动力，是实现生产自动化的重要物质基础。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。作为电能传输与控制的中间枢纽，变电所必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。电能从区域变电站进入工厂后，首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题。而变电所就担负着这一重任,一旦变电所出了事故而造成停电，则整个工厂的生产过程都将停止进行，甚至还会引起一些严重的安全事故.。因此,变电所的安全、可靠、经济、优质，对于保障工厂生产安全、连续地进行，发展工业生产，实现工业现代化，具有举足轻重的作用。

19、近年来，随着微电子技术、微机控制与应用技术、计算机通信与网络技术的高速发展和应用，为变电所的自动化和自能化提供了强大的技术支持。现今，只有加大变电所的科技含量，汲取国内外先进技术，向自动化、现代化、智能化发展，才能更好的为社会主义现代化建设服务。二、 课题发展现状和前景展望变电所是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断偷运和超高压远距离输电和大电网的出现，使电力系统的安全控制更加复杂，如果仍然依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主，依靠原来变电所的旧设备，而不进行技术改造，将无法满足现代电

20、力系统管理模式的需求。与现代化的城市建设不相适应。为了改变这种面貌，城网变电所已向小型化发展，开始采用全封闭组合电器，即GIS成套设备。全封闭组合电器（GIS）就是由于SF6气体的出现而发展的一种新型高压成套设备。它包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、出线套管或电缆终端。这些设备按变电所主接线的要求，依次连接组合成一个整体，各元件的高压带电部位均封闭于接地的金属壳内，并充以SF6气体，作为绝缘和灭弧介质，称之为SF6气体绝缘变电站。近年来，我国农电事业得到了迅速的发展。农村电力的建设，对促进农业、乡镇工业的经济建设和提高农民的生活水平，起到了十分重要的作用。但

21、是,传统的变电所大多数采用常规的设备，尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等（有不少变电所没有自动装置和远动装置）采用电磁型或晶体管式，结构复杂、可靠性不高，本身又没有故障自诊断能力，只能靠一年一度的整定值的校验发现问题，才进行调整与检修或必须等到保护装置发生拒动或误动才能发现问题。传统的变电所，大多数不具备调压手段。谐波污染造成的危害，还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施，且缺乏科学的电能质量考核办法，不能满足目前发展的电力市场的需求。 这二十年来全国各地对农网，特别是对农村变电所重点进行了技术改造，取得了可喜的成绩。总的看来，农网结构落后、设备陈旧的问题，并没有得到根本性的改

22、善，仍是一个低效高耗的电网。传统的变电所无法满足电力系统安全、稳定和经济、优化运行的要求。解决这些问题的出路是用先进技术武装变电所，提高其自动化水平.现在小型化变电所的兴起，新设备的应用，大大地促进了农网电气化的建设，加速了农村经济的发展，供电可靠性有了很大的提高。小型化变电所方案，符合农村电网的特点，适合中国的国情，符合国家的政策。自从计算机技术深入到电力系统以来，微机监测技术获得了快速的发展。变电所综合自动化系统已开始起航。这种系统集保护、远动、监控为一体，是一种分布式的综合自动化装置。其把继电保护、远动技术、参数监测等各种功能分布在各个单片机上，而这些单片机通过计算机网络连接起来，形成一

23、个有机的自动化装置。集网络技术、通信技术、电力技术多学科多领域为一体，而形成的完整、安全可靠的综合自动化系统。变电站实现自动化后，监视、测量、记录、抄表等工作都有计算机自动进行，既提高了测量的精度，又避免了人为的主观干预，运行人员只要通过观看CRT屏幕，对变电所主要设备和输、配电线路的运行工况和运行参数便一目了然。综合自动化系统具有与上级调度通信功能，可将检测到的数据及时送往调度中心，使调度员能及时掌握各变电所的运行情况，也能对它进行必要的调节与控制，且各种操作都有事件顺序记录可供查阅，因此自动化变电所已是发展必然。三、课题主要内容和要求；1. 变电所设计:变电所负荷的计算机无功功率的补偿;变

24、电所主变压器台数和容量、型式的确定;变电所主接线方案的选择;进出线的选择;短路计算和开关设备的选择;二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定;防类保护与接地装置的设计;变电所电气照明的设计.2. 低压配电系统设计:车间配电线路布线方案的确定;线路导线及其配电设备和保护设备的选择;车间电气照明设计.四 、研究方法、步骤和措施 查阅有关资料 变电所的设计步骤：1、 负荷统计和无功补偿计算2、变电所所址的选择:应尽量接近工厂的负荷中心，并处于负荷中心的电源一侧.工厂的负荷中心按功率矩法来确定3、根据工厂的负荷性质及供电的可靠性,确定变电所主变压器的台数、容量和型式4、按安全、可靠 、灵活 、经济的

25、总体要求选择变电所主接线的最佳方案5、根据发热条件、电压损耗条件、经济条件、机械强度条件来确定电力线路的导线和电缆截面6、短路电流的计算7、变、配电所一次设备的选择变8、电所建筑物结构型式的确定9、变电所电气照明的设计：a、确定照明供电系统的主接线方案，并绘成图纸。b、选择照明线路的导线（包括导线的类型、型号和截面积）。c、选择照明配电箱（箱内应有APD装置）。d、选择、整定和校验照明供电系统的保护装置。e、出照明供电系统的电气平面布线图。10、变电所二次回路方案的确定：a、继电保护电路的设计和确定b、短路器的控制回路、信号系统和自动装置的确定c、变电所的电能计量回路：变电所35KV侧安装计量

26、柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂损耗的有功功率和无功功率b、变电所的测量和绝缘监测回路：变电所高压侧装有电压互感器-避雷器柜12、防雷和接地方案的设计a、 架空线的防雷措施:架设避雷线、提高线路的本身绝缘水平、装设自动化和闸装置、在线路个别薄弱环节装设避雷器或保护间隙b、 变电所的防雷措施:装设避雷器和避雷针 设计低压配电系统1、车间配电线路布线方案采用动力照明合一的380/220V三相四线制TN-C，树干式接线方式。2、选择线路导线及其配电设备和保护设备。3、车间电气照明设计：a、电光源、灯具及其布置的选择b、照明设计计算（利用系数法）c、其余照明灯具的选择d、电照明线截面的选择 用计算机绘制电气图 撰写毕业设计说明书毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日