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1、毕业设计（论文）开题报告书 课 题 名 称 花垣 220kV 变电所电气二次部分初步设计 学 生 姓 名 学 号 系 、 专 业 电气工程系 、电气工程及自动化 指 导 教 师 2013 年 12 月 30 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 随着经济社会的迅猛发展电力系统的规模和容量不断的扩大系统电压和传输距离不断地提高。但电气设备在运行中由于外力破坏内部绝缘击穿以及误操作等原因都可能造成供点中断电气设备故障或异常工作状态给国民经济造成巨大损失。因此对变电所电气二次部分的研究是非常有意义的。 在整个电力系统中，电气二次系统在变电所安全生产、运行维护中占据着重要位置，
2、保证系统安全可靠的运行。经过多年的实践运行表明，采用技术程度高的电气二次系统对一次系统实现计量、保护、监视、控制，能够在故障出现时，及时准确、可靠的预报和切除故障，确保电气一次系统安全、可靠、经济运行。 我国变电所二次系统现在有四种构成模式：常规模式、微机监测模式、微机监控模式以及全微机模式。常规模式的二次系统其技术过于落后，自动化水平低，基本上已经被淘汰；微机监测和监控两种模式在传统老式变电所的技术改造中发挥着重要作用；全微机模式的二次系统目前也大量使用在各地的变电所中。即便最先进的全微机模式，其功能上的重叠、设备的重复等不合理问题也使得其存在这样或那样的问题，目前最适应当前科技水平及广大需
3、求的当属变电所综合自动化系统。 随着经济的高速发展，国内电力系统的建设已经成为一个值得深入探讨的问题。根据我国变电所目前的状况，以及近些年计算机和网络技术的迅猛发展，使得电力系统的变电技术有了新的飞跃，在我国的变电所设计中已经体现出了一些新的趋势。 首先，变电所的接线方案更加简单。这是伴随着生产者提供的高质量的电气设备和电网供电可靠性的增加而出现的。比如说断路器，它是变电所很重要的电气设备，近年来，其制造技术有了很大的发展，其组成部件大量采用组合模式，减少了开关之间的连接线，可靠性大大提高。 其次，变电所综合自动化系统的应用不管从国内还是国外，或是从管理、运行以及设计，对于变电所综合自动化系统
4、，各方面的专家均取得了共识。数字化、装配化、智能化、自动化是我国在变电所自动化技术方面的几个主要体现。 在保护的设备方面，也逐步的由晶体管式的继电保护装置像微机保护设备发展，并最终被微机保护设备所取代。同时结合远方终端的数据采集系统和实时控制实现调度自动化的智能变电所发展。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1、主要内容： 1 短路电流计算。 2 电流电压互感器配置与选型。 3 主变压器保护配置、整定计算、设备选型。 4 输电线路保护配置、整定计算、设备选型。 5 控制、信号、通信部分设计。2、研究方法、和工程技术方案： 研究方法：上网和在图书馆查阅相关资料，明确研究
5、对象、了解课题研究的目的和意义。把一个系统分为几个部分来设计，一个一个部分地逐步完成。 工程技术方案： 1 短路计算主要完成以下几步： - 基准值的计算。 - 各元件参数标幺值的计算。 - 变压器及电抗器的等值电抗计算。 - 网络变换（用以化简网络，便于计算）。 - 三相短路电流周期/非周期分量计算。 - 冲击电流和全电流的计算。 - 不对称短路电流的计算。 2 电流、电流互感器的选型和配置： 电流互感器选择： - 种类和形式的选择：应根据安装地点（室内或室外）和安装方式（如穿 墙式、支持式）选择其形式。 - 测量用的电流互感器一次额定电流不应低于回路正常最大负荷电流，且 应尽可能比电路中正常
6、工作电流大 1/3 左右。 - 为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的 准确级。 电流互感器的配置： - 为满足测量和保护装置的需求，在变压器、出线、母线分段及母联断路 器、旁路断路器等回路中均应设有电流互感器 - 保护用电流互感器的装设地点应按照尽量消除主保护装置的死区来设 定 - 为避免电流互感器套管内闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断 路器的出线侧或变压器测，尽可能不在母线侧布置电流互感器 电压互感器的选择： - 根据电压互感器装设的地点和使用条件选择其种类和形式。 - 电压互感器一次绕组额定电压的选择应根据互感器的高压侧接线方式 来确定其电压或是相间电压。
7、 - 选择接线方式、容量和准确级。 电压互感器的配置： - 除旁路母线外，一般工作及备用母线都需装设电压互感器。 - 35kV 及以上输电线路上，当对端有电源时，为了监视线路有无电压、 进行同期和设置重合闸应装设一台单相电压互感器。 - 变压器低压侧有时为了满足同期或继电保护的要求设有一组电压互感 器。3 主变压器的保护配置原则： - 反应油箱内部气体和流油而动作的瓦斯保护 - 动作于变压器绕组和引出线的各种相间短路故障的纵联差动保护和电 流速断保护。 - 后备保护 - 过负荷保护4 主变压器保护的动作值整定： 瓦斯保护的整定：一般瓦斯继电器气体整定范围为 250-300cm。 电流速断保护动
8、作值整定： - 保护动作电流按避越变压器外部故障的最大短路电流来整定。 - 同时还要避越空载投入变压器时的励磁涌流，一般动作电流应大于变压 器额定电流的 3-5 倍。 - 中性线回路的零序电流继电器的动作电流，应避越变压器受电侧故障时 流过继电器的最大不平衡电流来整定。 纵联差动保护动作值整定： - 避越变压器负载投入时外部故障切除后电压恢复时的励磁涌流。 - 避越外不断鲁斯的最大不平衡电流。 - 躲过电流互感器二次侧断线时的最大负荷电流。 5 通信部分设计 通信部分主要包括站内的： - 生产管理通信。 - 生产调度通信。 - 直接对讲通信。 - 生产检修通信。3、采取的措施： 1 利用前两周
9、的时间来明确课题任务及要求，搜集课题所需资料，查阅相关资料，了解本课题研究现状、存在问题及研究的实际意义，写出开题报告。 2 利用三到四周的时间进行资料的搜索、英文文档的翻译工作、调研报告、文献综述等工作。 3 对变电进行短路电流计算、保护器件的整定计算、确定变电二次回路的设计 方案等。 4 设计该变电所的防雷、接地系统和通信系统等。 5 撰写说明书、绘制图纸、论文并且准备答辩。三、现有基础和具备的条件:1、现有基础： 1 通过三年的大学学习，本人已经积累了一定的与电气工程相关经验和知识， 对本课题所涉及的相关内容有了一定的了解，具有相关的理论和实践基础。 2 通过对电力系统基础课程的学习，使
10、我对系统有了一定的理论知识基础。 3 学院图书馆收藏了很多和本课题相关的书籍、期刊等。 4 学院提供了网络化数字图书馆，可以在中国期刊网、万维网、中国知网等有效的工具查询有关资料及电子图书等。 5 对于课题的设计有经验丰富的老师进行设计指导。2、具备条件： 1 大学期间开设了 电路 、 电机学 、 高电压技术 、 自动控制原理 、发电厂电气部分 、继电保护 、微机保护 、电力系统分析 电力专业英语 等基础课程，具有一定的理论基础。 2 参加了宝庆电厂、长阳铺 500KV 变电站的认识实习，并且还参加了耒阳电厂的跟班生产实习，使我对电力系统的实体结构有了一定的了解，有助于在课题的理解与实现 3
11、能够使用 MALTAB 软件对系统作短路计算，以及使用 AutoCAD 绘制系统的接线图等。3、参考文献 1 贺家李电力系统继电保护原理M北京：中国电力出版社，2010：164-287. 2 杨奇逊微型机机电保护M北京：中国电力出版社，2012：1-4. 3 熊信银发电产电气部分M北京：中国电力出版社，2009：256-284. 4 宋修臣.浅谈数字化变电站自动化技术J.黑龙江科技信息200812:34. 5 程水添.浅论 110kV 变电系统设计J.广东科技200816:110-111. 6 卓乐友.电力工程电气设计手册-电气二次部分M. 北京：能源部西北电力 设计院编1991：78-948
12、17-855. 7 刘然主编电力专业英语M第三版. 北京：中国电力出版社，2009：71-84. 8 何永华. 发电厂及变电站的二次回路M. 第二版. 北京：中国电力出版社， 2012: 44-729 狄富清变电设备合理选择与运行检修M. 北京：机械工业出版社，2006： 31-55.10 张永健主编电网监控与调度自动化M第三版. 北京：中国电力出版社， 2009：78-84.11 许克明，熊炜主编配电网自动化系统M. 重庆：重庆大学出版社，2007： 95-120.12 张志竟，黄玉铮主编电力系统继电保护原理与运行分析M上册. 北京： 中国电力出版社，1995：102-154.13 高中德超
13、高压电网继电保护专题分析M. 北京：水利电力出版社，1990： 56-125.14 李永丽 贺家李电力变压器新型微机保护原理的研究M北京：水利电力 出版社，1995 197: 15-19.15 郝治国 张保会 褚云龙等基于等值回路方程的变压器保护原理M. 北 京： 中国电工程学报 2006 2610: 67-72.16 何奔腾 徐习东主编波形比较法变压器差动保护原理M北京：中国电机 工程学报1998186: 395-398 404.17 贺家李编电力系统继电保护技术的现状与发展J. 中国电力1999，32 （10）：38-40.18 陈辉祥南方电网变电站标准设计M第三卷北京：中国电力出版社，2
14、006： 45-57.19 宋修臣.浅谈数字化变电站自动化技术J.黑龙江科技信息200812:34.20 程水添.浅论 110kV 变电系统设计J.广东科技200816:110-111.21 符 仕 毛 .110kV 综 合 自 动 化 变 电 站 的 电 气 二 次 设 计 分 析 J. 硅 谷200816:30.22 黑龙江省电力调度中心编.变电所自动化实用技术与应用指南M. 2004： 92-103.23 窦 旭 东 . 变 电 站 自 动 化 改 造 的 若 干 问 题 J. 河 北 电 力 技 术 20042: 16-18.四、总的工作任务，进度安排以及预期结果1、总的工作任务： 通
15、过对本课题的研究，在遵循电力系统设计基本原则前提下，应用所学知识完成计算短路电流；电流、电压互感器的配置；主变压器保护配置、整定计算；输电线路保护配置、整定计算以及对部分主要设备进行选型，针对本次设计，熟练掌握 AutoCAD绘制图纸。2、进度安排： 1 2013.11.30-2013.12.20：搜集相关资料并仔细阅读准备文献综述。 2 2013.12.20-2014.1.10：结合资料分析课题写好开题报告。 3 2014.1.10-2014.1.20：阅读数篇与专业有关的外语文献。 4 2014.1.20-2014.3.7：完成译文、文献综述、调研报告。 5 2014.3.10-2014.
16、3.21：完成短路电流的分析与计算。 6 2014.3.21-2014.3.31：完成各主要二次设备的配置计划和选型。 7 2014.3.31-2014.4.14：完成各设备保护的整定计算以及通讯等系统的设计。 8 2014.4.14-2014.4.30：图纸的绘制与后期的论文整理工作。 9 2014.5.5-2014.5.16 ：交出完整论文，送于指导老师审阅和修改，准备考核。 10 2014.5.16-2014.5.23：现场考评。 11 2014.5.23-2014.5.30：做好答辩 PPT，准备参加最终答辩。 12 2014.6.5 前 ：整理好毕业论文材料并装袋。3、预期结果： 在设计中要充分体现设计的原则：安全、可靠、经济、实用，确保供电系统的稳定运行的基础之上实现变电站电气二次部分的设计理论论文。五、指导教师审查意见 指导教师（签名） 年 月 日六、教研室审查意见 教研室主任（签名） 年 月 日七、系审查意见 系主任（签名） 年 月 日备 注
220kv变电所电器二次部分毕业设计开题报告
