一、文献综述 

1、论文选题依据

随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越来全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电气设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站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。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的坚实、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。110KV变电所属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。电力技术高新化、复杂化的迅速发展，使电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。

本次设计是在掌握变电所生产过程的基础上完成的。通过它可以复习巩固了专业课程的有关内容，拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电所设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择等。

国内研究动态

    自20世纪90年代以来，变电站自动化技术一直是我国电力行业的热 点技术之一。目前全国已投入运行的变电站约20000座(不包括用户变)，而且每年新增变电站的数量约为3%~5%，而我们的设计也是按其要求采用了自动化系统模式，从而实现无人值班。     80年代及以前，是以RTU为基础的远动装置及当地监控为代表。于90年代初期，单元式微机保护及按功能设计的分散式微机测控装置，得以广泛应用，保护与测控装置相对独立，通过通信管理单元能够将各自信息送到后台或调度端计算机。发展到今天，计算机技术、网络及通信技术的飞速发展，采用按间隔为对象设计保护测控单元，采用分层分布式的系统结构，形成真正意义上的分层分布式自动化系统。目前国内外主流厂家均采用了此类结构模式。而智能变电站是如今发展的主流智能变电站技术很多，有些已成熟，有些还在研究阶段，有的还处于概念阶段。如：（1）一次设备智能化的实践：目前已有应用，如淮北桓潭110kV智能变电站；（2）二次功能网络化的实践，目前已有工程应用，如洛阳金谷园110kV数字化变电站；（3）设备状态检修的实践：智能一次设备状态检修的实践，继电保护二次设备状态检修的实践，目前正在开展研究；（4）站内智能高级应用方案研究：智能告警及分析决策经济运行与优化控制等，，正在研究阶段；（5）分布协同智能控制与智能保护研究：目前正在研究阶段；（6）主变压器应用新型光栅式温度在线监控系统：目前正在研究阶段；（7）GIS组合电气应用SF6压力、微水在线监测系统。智能变电站研究、建设工作尚处于赴阶段，重点工作主要集中在智能化开关设备的研究开发，尚不具备大范围推广应用的基本条件

电力可持续发展的展望

    实现电力可持续发展，目的在于扩大可靠的和能支付得起的电力供应，同时减少负面的健康与环境影响，重点在于优化电源结构、扩大供应范围、激励提高效率、加速再生能源的利用。推广先进技术的应用等方面。我国的电力结构将包括电源结构、电网结构、电力的产业结构和电力技术结构。而电源结构则更大程度决定于能源结构，电网结构决定于电源布局与负荷分布，产业结构则决定于企业发展战略，技术结构则随科技进步、装备水平等而变动。目前，从总体上说，我国平均的电力供应水平低，到1999年我国人均发电量979kWh，只为世界平均水平2479kWh的39%，为OECD发达国家8348kWh的12%；我国民用电比例更低，2000年我国人均生活用电为132kWh，只占总消费电量的13.7%，而发达国家达30%以上，按此推算，则相差近20倍；从电力占终端能源消费比例来看，1999年我国占10.9%，而OECD国家为19.2%，相差近1倍。从上述人均占有电量，人均生活电量和电力占终端能源消费比例3个指标，可以明看出我国电气化处于较低水平。而电力是人类社会可持续发展的桥梁，电气化水平低也就意味着社会总体的能源转换效率低，也是造成森林砍伐、水土流失，生态破坏的重要原因之一。因此，为实现人类社会的可持续发展，加快电力的发展，提高电气化程度是一个重要的途径。而在发展电力的同时，必须重视电力自身的可持续发展。根据我国能源结构及分布特点，要予以调整，并要按实现电力可持续发展目标做好相应的规划工作

目前面临问题

现如今在我国，变电所设计还存在很多不足，面临很多问题比如损耗和可靠性问题。我国经济的发展也电力带来了很多问题比如：1、对电能的需求日益增长，城市和农村用电密度每天都在变化，所以给变电所的容量设计带来了很多麻烦。2、我国国土面积大，尤其是西北地区电力用户较分散，电力的传输需要导线，这样就会使线路的功率损耗增加。3、建立稳定的变电所必须占用较大的土地，然而在城市土地单价昂贵环境要求严格在用电用户稠密的地域建设变电所相对较困难，从而增加了在线路上的电能损耗。以上所说的问题都是我国目前变电所面临的问题，这些问题正期待我们的解决。如果上面所述的部分我们都能够很好的综合考虑那么变电所的初步设计就会相对来说比较安全经济。这也就达到我们的提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。

本次课题研究的原始资料分析

5.1 变电所类型：110kV降压变电所

5.2 电压等级：110/10kV

5.3 出线及负荷情况，如下表所示

序号 负荷名称 最大负荷（MW） 功率因素 出线 出线回数 负荷组成 (%) 线路长度

(km)

近期 远期 一级 二级 三级

1 氮气供应厂 1.9 2 0.80 架空 1 80 10 10 20

2 供压厂 1.5 2 0.80 架空 1 60 50 20 16

3 模组组装厂 1.8 2 0.80 架空 1 80 10 10 18

4 CF玻璃厂 1.7 2 0.80 架空 1 70 40 10 18

5 Array玻璃厂 1.8 2 0.80 架空 1 60 40 30 15

6 自来水厂 0.5 1 0.80 架空 1 30 50 20 16

7 生活区 0.5 1 0.80 架空 1 30 60 20

8 办公区 0.5 1 0.80 架空 1 20 60 20

9 备用线1 1.5 0.80 架空 1 20 60 20 19

10 备用线2 1.5 0.80 架空 1 20 60 20 18