广 西 师 范 大 学

本科生毕业论文（设计）选题报告

注：不够可另加附页。

第二篇：1 选题报告

河北化工医药职业技术学院

毕业论文（设计）选题报告

论文（设计）题目 110kv降压变电所一次系统设计

姓 名 李双青

学 号 1404100219

专业班级 电气自动化1002 班

指导教师 高恒志 马绍丽 陈巍

20xx年 10月

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河北化工医药职业技术学院毕业论文（设计）选题报告 110kv降压变电所一次系统设计 的选题报告

一、与本课题相关研究领域的历史

中国的电力工业从1882年至19xx年，经过67年装机容量只达到1.85GW；而在19xx年新中国成立之后的半个世纪中，中国的电力工业取得了迅速 的发展，平均每年以10%以上的速度在增长，到19xx年全国装机容量已达到277GW以上，跃居世界第2位。特别是进入本世纪90年代以来，我国的电力 平均每年新增装机容量17多GW，实现装机容量8年翻一番，终于缓解了近50年的持续缺电局面，使电力供应有所缓和；同时从19xx年开始撤消电力部、成立国家电力公司，以此为标志，在中国结束了由国家垄断电力的局面，由此向建立统一、竞争、有序的电力市场迈进，逐步与国际接轨，与国际电力改革潮流一致。 电力供应缓和的出现、国家电力公司的成立及电力市场的起步，是我国电力工业在20世纪末所出现的具有历史性意义的2件大事。

纵观20世纪的社会和经济发展，一个突出特点是，电力的使用已渗透到社会经济、生活的各个领域。由于电力具有便于转换能源型式，能高度集中和无限划分，清 洁干净和易于控制，可大规模生产和远距离输送等特性，使电力发展和应用的程度，即一个国家的电气化程度成了衡量其社会现代化水平高低，以及物质文明和精神 文明高低的重要标志之一。

特别是在进入以信息、电子、生物技术为代表，从集中到分散，从等级结构到网络结构，从简单选择到多种选择的21世纪，电力将继续发挥其他能源形式所不能替代的作用，而且对电力的依赖程度将更高，对电力供应的数量和品质也将提出更大、更高的要求。 虽然从19xx年开始到19xx年，全国电力供应紧张的状况有了缓和，局部地方出现了电力供大于求，但是我国的用电水平还是很低的。到19xx年，全国人 均占有装机容量0.22kW，发电量只有927kW·h，这一水平只相当于世界平均水平的1/3左右，为发达国家的1/6～1/10，与富裕的小康生活水 平对电力的要求也相差甚远。电网结构薄弱，特别是500kV网架在大部分电网中尚未真正形成，电网的安全性差，可靠性低，自动化水平不高，电网调峰容量不 足，损耗大，供电质量差，远远不能适应21世纪信息时代对电力供应的数量和质量的要求。

因此，进入21世纪后，我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展，电源和电网建设的任务仍很重，同时，电力的发展还要合乎可持续发展战略，并受到环境的 严重制约；还将接受全球范围内电力体制改革和技术创新能力的挑战，使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要；将迎接全球和地区经济一体化挑战， 使电网互联范围不断扩大。

二、电力系统现状

发电装机容量、发电量持续增长。截止20xx年底，全国新增装机容量10,009万千瓦，总量达到71,329万千瓦。其中，水电新增1,306.5万千瓦，火电新增8,158.35万千瓦。同时，华能玉环电厂、华电邹县电厂、国电泰州电厂共七台百万千瓦超超临界机组的相继

投运，标志着中国已成功掌握世界先进的火力发电技术，电力工业已经开始进入“超超临界”时代。此外，中国电网建设快速发展，新增220千伏及以上输电线路回路长度4.15万公里，新增220千伏及以上变电设备容量18,848万千伏安。其中，四川至上海±800千伏特高压直流输电示范工程开工建设；三峡输变电工程全面建成通过国家验收；贵广二回直流输电工程正式投产，使西电东送南线输送能力新增150万千伏。在20xx年，中国加大了电源结构调整力度，水电建设步伐加快，三峡电站已有21台机组投产，发电能力达1480万千瓦。龙滩、小湾、向家坝、溪洛渡等一批大型水电站相继开工建设，其中一些项目的部分工程投产发电；金沙江水电开发全面启动，溪洛渡电站于20xx年11月8日实现截流；核电方面，随着田湾核电站两台核电机组投产，全国核电装机容量已达885万千瓦，红沿河核电项目已开始启动。同时，风力发电取得突破性进展，内蒙古自治区成为全国首个风电装机容量突破百万千瓦的省份。20xx年11月8日，中国第一个海上风电站在渤海油田顺利投产，拉开了中国有效利用海上风能的序幕；一批生物质发电厂建成投产，光伏发电和煤层气开发积极推进。

电源结构不断调整 我国电力行业的产业政策主旨是优化电源结构，加强电网建设。优先发展水电、核电、风电、太阳能发电、生物质发电等可再生能源及新能源，而对煤电则立足优化结构、节约资源、重视环保、提高技术经济水平。

上大压小的举措提高了火电行业平均单机装机容量，增强了行业的总体经济效益，提高了环境效益。对于新能源的各项政策及规划，将引导降低火电在电力中的占比，增加水电、核电、风电的比例，优化电力结构。

在行业结构变化的同时，衡量电力企业竞争力的因素也正发生变化。节能发电调度办法的出台，在很大程度上改变了行业内企业的竞争格局；那些新能源发电比例高、资源利用率高的企业将更具长期的竞争优势。

面对我国的严峻能源环境形势，“节能减排”侧重于“节流”，而对于新能源的鼓励则侧重于“开源”。《可再生能源法》的颁布，从法律上确认了国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，该法规定政府必须制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推动可再生能源市场的建立和发展。

到20xx年，我国小水电总发电装机容量将达到7500万千瓦，年替代8000万吨标准煤；风力发电装机容量可以达到4000万千瓦，年替代3000万吨标准煤；生物质发电装机容量达到2000万千瓦，年替代2800万吨标准煤；生物油开发可达到年产2000万吨标准煤；太阳能热水器总集热面积达到2.7亿平方米，年替代10000多万吨标准煤。专家表示，如能实现上述发展目标，我国到20xx年可再生能源开发利用总量将达到3亿吨标准煤，约占届时一次能源消费总量的10%。节能发电调度等政策在很大程度上改变了行业内企业的竞争格局；大机组比例高、新能源发电比例高、资源利用率高、煤耗低的“三高一低”企业，如水电中的长电、桂冠、川投；火电中华能、大唐、国电等将更具长期的竞争优势。风电短期内业绩释放不明显，但是我们看好其长期增长潜力及速度，如银星能源等。

西电东送和全国联网发展迅速。我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性，决定了“西电东送”是我国的必然选择。西电东送重点在于输送水电电能。按照经济性原则，适度建设燃煤电站，实施西电东送。

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目前，西电东送已进入全面实施阶段：贵州到广东500千伏交、直流输变电工程已先后投产运行，向广东送电规模已达1088万千瓦。三峡到华东、广东±500千伏直流输变电工程先后投产。蒙西、山西、陕西地区向京津唐电网送电能力逐步增加。华北与东北、福建与华东、川渝与华中等一批联网工程已经投入运行， 20xx年跨区交换电量达到862亿千瓦时。

截至20xx年7月，除海南外已经初步实现了全国联网，初步实现了跨区域资源的优化配置，区域电网间的电力电量交换更加频繁，交易类型出现了中长期、短期、超短期、可中断交易等多种模式，呈现多样化的良好局面，由于跨区跨省电力交易比较活跃，部分联网输电通道长期保持大功率送电。西电东送、全国联网工程对调剂电力余缺、缓解电力供应紧促进资源优化配置起到重要作用。

风力发电建设规模逐步扩大。从“七五”开始建设风电场，到20xx年底，内地已建成43个风电场，累计装机1292台，总装机容量达到76.4万千瓦，占全国电力装机的0.17%。单机容量达到2000千瓦。

地热发电得到应用。到19xx年底，西藏地热发电的总装机达到28.13兆瓦，约占全国地热发电装机(包括台湾在内)的94%；年发电量9700万千瓦时，占拉萨电网约20%。

太阳能发电开始起步。至19xx年，光伏发电系统累计装机容量超过13兆瓦。20xx年建成容量为1兆瓦的太阳能发电系统，这是目前中国乃至亚洲总装机容量第一的并网光伏发电系统，同时，也是世界上为数不多的兆瓦级大型太阳能光伏发电系统之一。

小水电建设取得巨大成绩。截止到20xx年底，全国已建成小水电站4万多座，装机达2485万千瓦，占全国水电装机的32，4％，占世界小水电开发量的40％以上，年发电量800亿千瓦时，占全国水电发电量的36.27%。

国民经济持续快速增长，对电力的拉动作用巨大。上世纪70年代起，我国基本处于长期严重缺电的局面，电力供应短缺是制约经济发展的主要瓶颈。随着电力工业快速发展，19xx年开始实现了电力供需的基本平衡，部分地区供大于求。进入新世纪，随着我国实施西部大开发战略，实行积极财政政策和扩大内需的经济方针，国民经济持续发展，电力需求增长也屡创新高。继20xx年用电增长9%之后，20xx年增长11.8%、20xx年增长15.4%、20xx年增长14.8%。经济较发达的长江三角洲、珠江三角洲等沿海地区电力需求持续旺盛。从20xx年下半年开始，全国电力供需状况又趋紧张，发电装机利用率（利用小时数）大幅提高，局部地区开始启用限电措施。20xx年～20xx年，全国电力供需平衡继续总体偏紧。整体看来，由于人均发电装机占有量偏低，电力供应的高速增长仍难以满足更快增长的电力需求，电力工业仍存在较大发展空间。

经济发展不平衡，使电力需求不平衡。受经济增长、尤其是工业生产增长的强劲拉动，我国电力需求实现高速增长，但是我国用电增长地区分布不均。用电增长按地区分布很不平衡，总体来看我国东部沿海经济发达地区用电强劲增长，西部地区高耗能产业分布较多的省区用电增长幅度也较大，中部地区增长较慢。主要表现为：

(1)用电负荷普遍高于用电量增长，具有不确定性。夏季表现为负荷增长快，冬季表现为用电量增长快。

(2)随着夏季降温负荷所占的比重逐渐加大，气温气候对最大负荷的增长影响越来越大，使最大负荷增长的随机性增大，对温度的敏感性也越大，高温季节的热场面积不断扩 2

大，各网达到最高负荷有同时性。除东北、西北年负荷曲线是双峰形之外，其他各网全年最大负荷同现在夏季，年内季不均衡增大。这是经济和社会发展的特征标志之一。

(3)高峰负荷持续的时间短，华东电网全年负荷超过95%,最大负荷的时间在100h以内，超过90%最大负荷时间为200-300h；华中电网全年负荷超过95%最大负荷的时间在30h以内，超过90%最大负荷的时间在120h以内，北京供电局0.85倍最高及以上的运行天数为17天，而20xx年则为43天。

(4)年平均月不均衡系数变化不大，但夏季不均衡系数明显低于冬季月不均衡系数，冬夏典型日负荷率尤其是夏季黄型的负荷率，日最小负荷率有明显上升。

我国现在电力系统发电能力增长趋缓，有利于发挥现有的发电能力，但是对今后电力供应会造成影响。现在看来，全国综合利用小时达到4860h，大体上是一个临界点了，电力平衡处于一种略微偏紧的平衡。局部地区已出现拉闸限电，福建、安徽省有多余电力；华中电网供需基本平衡，其中河南较为紧张，而江西电力则有余。川渝电网受来水影响，冬季较紧张，也出现了拉闸限电，东北电网仍然有富余的电力，西北电网供需基本平衡。

电源结构有待优化一是煤电比重很高，近几年又增长较快，所占比重进一步提高，水电开发率较低，清洁发电装机总容量所占比例较小；二是20万千瓦及以下机组超过1亿千瓦（4403台），其中10万千瓦及以下有6570万千瓦（3993台），加之目前各地小机组关停步伐明显放缓、企业自备燃油机组增多，燃煤和燃油小机组仍占有过高比重，投入运行的60万千瓦及以上火电机组仅55台，大型机组为数较少；三是在运行空冷机组容量约500万千瓦，与三北缺水地区装机容量相比，所占比例低，其节水优势没有体现出来；四是热电联产机组少，城市集中供热普及率为27％；五是电源调峰能力不足，主要依靠燃煤火电机组降负荷运行，调峰经济性较差。

电力生产主要技术指标与国际水平还有一定差距。火电机组参数等级不够先进，亚临界及以上参数机组占40％，高压、超高压参数机组占29％，高压及以下参数机组占31％；超临界机组仅960万千瓦，占火电装机总量的2.95%。国产大机组的经济性落后于相应进口机组，30万千瓦容量等级，国产亚临界机组的供电煤耗比进口机组高4～12g/kWh；60万千瓦容量等级，国产亚临界机组的供电煤耗比进口机组高20～23g/kWh，比进口超临界机组高28～39.5g/kWh。在30万千瓦、60万千瓦亚临界机组主、辅机引进消化过程中，由于主、辅机出力、可靠性等因素影响，形成从标准上、设计和管理上要求增大辅机配备裕度，直接导致辅机运行偏离经济工况，厂用电升高，机组经济性下降。电网的平均损失率为7.71%,尚有进一步降低的空间。清洁煤发电技术、核电技术的进步较慢，大型超(超)临界机组、大型燃气轮机、大型抽水蓄能设备及高压直流输电设备等本地化水平还比较低，自主开发和设计制造能力不强，不能满足电力工业产业升级和技术进步的需要

三、电力系统发展趋势

3.1电力建设任务艰巨

资源条件制约发展。我国水能、煤炭较丰富，油、气资源不足，且分布很不均衡。水能资源居世界首位，但3/4以上的水能资源分布在西部。我国煤炭探明保有储量居世界第三位，人均储量为世界平均水平的55%。我国天然气和石油人均储量仅为世界平均水平的 3

11%和4.5%。风能和太阳能等新能源发电受技术因素限制，多为间歇性能源，短期内所占比重不可能太高，需要引导积极开发。

电力发展与资源、环境矛盾日益突出。电力生产高度依赖煤炭，大量开发和燃烧煤炭引发环境生态问题，包括地面沉陷、地下水系遭到破坏，酸雨危害的地理面积逐年扩大，温室气体和固体废料的大量排放等。火力发电需要耗用大量的淡水资源，而我国淡水资源短缺，人均占有量为世界平均水平的1/4，且分布不均，其中华北和西北属严重缺水地区。同时，我国也是世界上水土流失、土地荒漠化和环境污染严重的国家之一。以我国的发展阶段分析，未来若干年，是大量消耗资源、人与自然之间冲突极为激烈的时期。目前的能源消耗方式，是我国能源、水资源和环境容量无法支撑的。

经济增长方式需要转变。当前我国经济尚属于高投入、高消耗、高排放、不协调、难循环、低效率的粗放型增长模式。若按近几年的用电增速计算，20xx年全国电力需求将高达11万亿千瓦时，相应发电装机24亿千瓦，发电用煤将超过50亿吨，是目前的6倍，这显然是不可能的。在持续、快速的经济增长背景下，经济增长方式中长期被GDP数字大幅上升掩盖的不足正逐渐显现，直接给经济运行带来隐忧。经济增长方式需要根本性转变，以保证国民经济可持续发展。

改革开放以来，通过科技进步和效率提高，我国产值单耗不断下降，单位产值电耗从19xx年的0.21千瓦时降至20xx年的0.151千瓦时,下降了0.059千瓦时。假如未来20年仍能保持这样的下降幅度，按照20xx年GDP翻两番的目标，约可减少电耗3.22万亿千瓦时。节能提效空间巨大。

电网安全要求不断提高。我国电网进入快速发展时期，大电网具有大规模输送能量，实现跨流域调节、减少备用容量，推迟新机组投产，降低电力工业整体成本，提高效率等优点。但随着目前电网进一步扩展，影响安全的因素增多，技术更加复杂，需要协调的问题更多，事故可能波及的范围更广，造成的损失可能会更大。8·14美加电网事故造成大范围停电给全世界敲响了警钟，大电网的电力安全要求更高。

经济增长率仍将持续走高。目前我国处于工业化的阶段，重化工业产业发展迅速，全社会用电以工业为主，工业用电以重工业为主的格局还将持续一段时间。随着增长方式的逐步转变、结构调整力度加大、产业技术进步加快和劳动生产率逐步提高，第二产业单耗水平总体上将呈下降趋势。

从今后一个较长时期来看，一方面，随着工业化、城镇化进程以及人民生活水平的提高，我国电力消耗强度会有一个加大的过程，但另一方面通过结构调整，高附加值、低能耗的产业将加快发展，即使是高耗能行业，其电耗水平也应有较大下降。

用电负荷增长速度高于用电量增长。预计用电负荷增长速度高于电量增长，但考虑加强电力需求侧管理，负荷增长速度与电量增长速度的差距将逐步缩小。预计20xx年我国全社会用电量为30450亿千瓦时左右，20xx年～20xx年期间平均增长6%左右；20xx年全社会用电量将不低于45000亿千瓦时，后10年年均增长4%左右。

四、本论文设计的特点、主要内容等

4.1本论文的设计依据是通过对原始资料的分析与计算初步确定变电所主接线、电气设备的选择。然后通过查阅大量的相关资料再进一步确定本论文方案。

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4.2主要内容如下

4.2.1变电所介入系统的设计

4.2.2变电所地方供电系统的设计

4.2.3变电所主变电选择

4.2.4主接线的设计

4.2.5短路电流计算

4.2.6变电所一次设备的选择与校验

4.2.7变电所防雷保护的设计

五、本课题的目的和意义。

通过对本课题的设计不仅可以使我们进一步了解三年中所学本专业的知识。还可以让我们了解电力系统在我国的发展状况。

六、参考文献

．《电气工程专业毕业设计指南－电力系统分册》 陈跃

2．《电力工程》 陈志业

3．《电力系统继电保护》 李骏年

4．《发电厂电气设备》范锡普

5．《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》 曹绳敏

6．《电力工程电气设备手册上》

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