【2017年整理】10KV变电所及低压配电线路设计.doc

高 等 教 育 自 学 考 试 毕 业 论 文 论文题目：10KV配电所及自闭线路的设计 作者姓名：杨世凯 专 业：轨道交通供电技术 主考学校：兰州交通大学 准考证号：460510122022 指导教师姓名职称： 甘肃省高等教育自学考试办公室印制 年 月 日 电气化铁道供电技术专业 本科论文 论文标题：10KV配电所及自闭线路的设计 摘要：电能是现代工业生产的主要能源和动力.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。工厂供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。此工厂供电设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变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；防雷保护与接地装置的设计；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；以及电气照明的设计，还有电路图的绘制。关键词：电能 变电所 变压器 继电器 接地装置 1.1 变电所的发展概况及前景展望 国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高带来了电力负荷的高速增长。尤其是近两、三年来，由于电力负荷增长迅猛，而发电装机容量和输配电能力不足，造成全国近20个省市电力供应紧张，部分省市出现限电拉闸 [1]。与此同时，随着电力市场的开放，电力用户对电能质量的要求也在提高；电力生产与供应企业也比以往任何时候都重视电力系统运行的经济性。 我国常规城网变电所的主要问题是设备陈旧、占地面积大，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，简称GIS。目前GIS的发展趋向，是将变压器一、二次开关全部合为一体，成为气体绝缘组合的供电系统，今后其将向小型化、智能化、免维护、易施工的方向发展。 建国以来，我国农电事业得到了迅速的发展。根据1991年农电年报统计，全国已建成35（63）～110kV农村变电所13150座，农网总用电量上升到2286亿Kw/h，乡、村的通电率分别达到96.4%和90%。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。但是，随着改革开放的形势发展，现有农村电网已经适应不了农电负荷迅速增长的要求，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善，仍是一个低效高耗的电网。 随着电力系统自动化水平的提高，变电所综合自动化系统得到了发展。厂站综合自动化是集网络技术、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。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，形成一个有机的自动化装置。低压电力用户量大面广，其负荷的功率因数又大都比较低，因此在低压电网中进行无功功率的就地补偿是整个电力系统无功补偿的重要环节。 变电所电气设备在线监测技术的发展，从90年代开始，出现了以数字波形采集和处理技术为核心的微机多功能在线监测系统。利用先进的传感器、计算机、数字波形采集和处理等高新技术，实现更多的绝缘参数（如介质损失角正切值tgδ、电容量、泄露电流、局部放电、色谱等）在线监测。这种监测系统可以实时连续地巡回监测各被测量，因此，监测内容丰富、信息量大、处理速度快，对监测结果可显示、存储、打印、远传及越限报警，实现绝缘监测的全部自动化，代表了当今在线监测的发展方向。 输电新技术主要是FACTS技术、紧凑型技术、导线性能改善等技术的结合，主要有：（1）串并联补偿；（2）紧凑型线路；（3）动态无功补偿技术；（4）大截面耐热导线。 灵活交流输电系统（FACTS）是美国EPRI在20世纪80年代末提出的利用电力电子装置对现有电网进行灵活控制以提高电网输送能力的方式。其包含的范畴很广，凡是采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对影响电力系统潮流分布的主要参数，如电压、相角、电抗等进行调节和控制，从而达到改善系统运行特性，提高系统输送能力的措施，都属于灵活交流输电。近年