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摘 要

在变电所的设计中，计算机已经被越来越广泛的应用。通过利用计算机，电力系统的数学模型被建立与电气设备数据库的备选相较于人力计算短路电流和电气设备的校验，，工程设计工作的工作效率可以被大大得提高。

变电所是电力系统中不可或缺的重要组成部分，直接影响到电力系统的安全和经济运行等各个因素。变电站不仅各地提供充足的电能，也为能够增强网络结构，以此达到电网的安全、可靠、经济地运行的目的。本毕业设计变电所设计程序的开发利用Excel和Visio两种计算机软件进行，完成变电所设计中电力计算模块和系统模块设计的设计。为了正常使用程序，所设计的程序应该保证计算正确和使用方便两原则进行编程。

为了完善本次对变电所的设计，每一步设计步骤被分多个模块讨论。软件的开发利用Excel和Visio两种计算机软件，最终运行结果表明该软件计算精确，具有其实用价值。

关键词：变电所；Excel；Viso；电力计算

Development of Substation Design Program based on Excel and Viso

-Power computing module

Abstract

In the design of substation, computer has been more and more widely used. By using the computer, the mathematical model of the power system is established, compared with the candidate of the electrical equipment database, the efficiency of the engineering design work can be greatly improved compared with the manual calculation of the short circuit current and the verification of the electrical equipment.

Substation is an indispensable and important part of the power system, which directly affects the security and economic operation of the power system. Substations not only provide sufficient electrical energy, but also enhance the network structure so as to achieve the purpose of safe, reliable and economical operation of the power grid. The program of substation design is developed by using two kinds of computer software, Excel and Visio, to complete the design of power calculation module and system module in substation design. In order to use the program normally, the program should be programmed according to the principles of correct calculation and convenience.

In order to improve the substation design, each step of the design step is discussed by multiple modules. Two kinds of computer software, Excel and Visio, are used in the development of the software. The final running results show that the software is accurate and has practical value.

Keyword：Substation; Excel;Viso; power calculation

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 引 言 1

1.1课题研究背景 1

1.2变电所设计的发展趋势 1

1.3课题研究意义 2

1.4本章小结 2

第2章 变电所设计程序的开发 3

2.2系统构成 3

2.2.1系统调度模块 3

2.2.2构建网络参数模块 4

2.2.3主变压器选择模块 4

2.2.4主接线设计模块 4

2.2.5短路电流计算模块 4

2.2.6电气设备选择校验模块 4

第3章 构建网络参数 5

3.1电力网络的节点方程 5

3.2电力网络的节点导纳矩阵 6

第4章 主接线设计 8

4.1主变压器的选择 8

4.1.1主变压器的形式 8

4.1.2主变压器的容量 8

4.1.3主变压器的台数 8

4.2电气主接线的设计 8

4.2.2主接线设计 9

第5章 短路电流计算 11

5.1短路电流的危害 11

5.2短路电流计算的目的 11

5.3短路电流计算的条件 11

5.4短路电流的算法介绍 12

5.4.1短路电流计算概述 12

5.4.2短路电流运算曲线 13

5.4.3短路电流运算曲线数字化 14

5.4.4样条插值法 15

第6章 Viso和Excel的实际应用 17

6.1Viso的应用 17

6.2元件型号的选择 17

6.3Visio编程模块 18

6.3.1建立电力元件模具库 18

6.3.2利用ShapeSheet添加自定义属性 20

6.3.4VBA编程 21

6.4利用Viso设计的变电站主接线图 23

结 论 24

致 谢 25

参考文献 26

第1章 引 言

1.1课题研究背景

在保障供电质量与安全的前提下，还需考虑变电站在日后工作中的升级与改造的要求。如今社会生产生活对于电力能源的依赖性日渐提高，也在不断提高配电设备的质量和标准，其中尤为突出的是对变电站进行设计。变电所既要满足居民生活的用电需求，又要保障工业生产的需求，并能做到节约环保高效，应要达到以下要求：

1. 可靠性 生活秩序紊乱和生产部门停顿是由于供电中断，也会危及人身和设备使用安全，从而产生极为严重的后果。
2. 优质性 来自变电所配电的电能应达到用户对电压和频率的要求。
3. 经济性 煤耗量和网损率是考核电力系统运行经济性的两大重要指标。
4. 环保性 全球的环境问题日益突出，环境保护和可持续发展的基本国策是电力工业必须坚持的。

电力系统的枢纽是变电站，变电站关联了发电站与用户，它直接关系到整个电力网络系统的安危。如今能源分配愈加复杂，由简单、非智能化转变为复杂、智能化的设计是变电站的设计的改变。

本次设计是为开发一个通过计算机自动设计的程序。为了避免诸如短路电流不符要求，耗费资金过高，环境污染严重等问题，应合理开发程序以保证最优设计。目前我国变电所设计标准如下：

• 1. 投资成本最小化
  2. 节省运行和维护费用
  3. 元器件使用数量合理化
  4. 设备布局紧凑实用
  5. 提高环境保护意识
  6. 保障人身安全

在开发软件过程中，既应满足以上国家标准，也应做到对资源利用的最优化。

1.2变电所设计的发展趋势

随着科学技术的飞跃与经济的发展，电力行业迅速发展，更高的要求也是变电站的发展趋势，设计变电站也有了新的发展方向。一方面，越来越广泛运用技术先进的电气设备。随着逐渐降低价格的相关设备和广泛使用的绝缘性能好、电负性高的六氟化硫气体，气体绝缘组合电器(GIS)的性能不断完善，电压等级和负荷容量也不断升高。另一方面，国内外电力建设的核心任务都是变电站综合自动化系统的研发作，尤其是在变电站设计的工作中，计算机将大大提高工作效率。

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