電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)開題報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢 業(yè) 論 文 開 題 報(bào) 告論文題目：電力供電系統(tǒng) 班 級 電力系統(tǒng)及其自動化1201班學(xué) 號 005姓 名 魏小軍 聯(lián)系方式 指導(dǎo)教師 劉皓晨 提交日期 2013年12月23日一、 選題的理論意義與實(shí)際意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的興起，用戶對電能質(zhì)量的要求越來越高，配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中接近用戶的一級，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全性對用戶有著重大的影響，而10kV和35kV架空線路由于絕緣等級較低，而由雷電引起的跳閘事故占總跳閘事故的70%80%，尤其是在多雷，土壤電阻率高，地形復(fù)雜的區(qū)域，中壓架空線路遭受雷擊的概率更高，嚴(yán)

2、重地威脅著電網(wǎng)運(yùn)行的安全。架空線路的雷害事故一般分為以下三種：雷直擊桿塔頂，雷直擊線路，感應(yīng)雷過電壓，同時(shí)，雷擊線路閃絡(luò)后的雷電波將沿線路侵入線路侵入發(fā)電廠和變電站，產(chǎn)生更嚴(yán)重的威脅，因此對目前的線路防雷現(xiàn)狀和各種通用防雷手段進(jìn)行比較和研究，可以為防護(hù)雷電過電壓，提高線路的安全可靠性及防雷設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。目前配網(wǎng)10kV以及35kV系統(tǒng)架空線路防雷的現(xiàn)狀和使用的通用防雷措施及方法，并以10kV和35kV典型桿塔和線路狀況為依據(jù)，采用國際通用先進(jìn)的圖形化的電磁暫態(tài)計(jì)算程序(ATPDraw 3.4)，對線路的各種狀況，雷擊方式以及現(xiàn)有的防雷手段進(jìn)行建模仿真，對各種參數(shù)及影響防雷效果和耐雷

3、水平的措施進(jìn)行計(jì)算和分析。對過電壓保護(hù)器安裝方式和密度，雷擊點(diǎn)位置，桿塔接地電阻，線路絕緣水平，耦合地線，以及線路避雷器在35kV線路上的幾種應(yīng)用方式，綜合進(jìn)行了比較和研究。二、論文綜述（綜述國內(nèi)外有關(guān)選題的研究動態(tài)）一、雷電災(zāi)害的嚴(yán)重性。雷電發(fā)生時(shí)，伴隨著電閃和雷鳴雷霆萬鈞、令人生畏。在全球范圍內(nèi)，雷電發(fā)生的頻率較高，每秒鐘就有上百次雷電，每天約有800多萬次雷電，一年中平均發(fā)生3O多億次雷電。但實(shí)際上，每個(gè)人遭受雷擊的概率極少，但碰到雷電這種天氣現(xiàn)象的情況是非常多的，因雷擊而死亡的人數(shù)全球每年可達(dá)上萬人。在雷鳴電閃的時(shí)候，它所產(chǎn)生的沖擊波和火光以及雷電電流，常常會導(dǎo)致建筑物倒塌、引發(fā)火災(zāi)以

4、及造成電力、通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的癱瘓事故，給困民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失。聯(lián)合國將雷電災(zāi)害列為最嚴(yán)重的十大自然災(zāi)害之一。雷電災(zāi)害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業(yè)。現(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展，帶來的負(fù)效應(yīng)之一就是其抗雷擊浪涌能力的降低。以大規(guī)模集成電路為核心組件的測量、監(jiān)控、保護(hù)、通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)電子設(shè)備廣泛運(yùn)用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫(yī)療以及其它現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域，這些電子設(shè)備普遍存在著對暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點(diǎn)。雷電具有很大的破壞力和多種破壞作用。雷電對物體的危害性可歸納為直擊雷、雷電波侵入、感應(yīng)過電壓和地電位反擊四大類，而這四種對物體具有危害性的雷

5、電，其破壞作用主要表現(xiàn)在放電時(shí)所顯示的各種物理效用和作用，以下讓我們對著四大類進(jìn)行具體分析。1、直擊雷。帶電的云層對大地上的某一點(diǎn)發(fā)生猛烈的放電現(xiàn)象，我們把這種現(xiàn)象稱為直擊雷。直擊雷的破壞力十分巨大，如果不能迅速將其瀉放人大地，那么將導(dǎo)致放電通道內(nèi)的物體、建筑物、設(shè)施和人畜遭到嚴(yán)重的損害，發(fā)生火災(zāi)、建筑物損壞、電子電氣系統(tǒng)摧毀，甚至危及人畜的生命安全。2、雷電波侵入。雷電不直接放電在建筑物和設(shè)備的本身上，而是對放在建筑物外部的線纜放電。線纜上的雷電波或過電壓幾乎以光速沿著電纜線路擴(kuò)散，侵入進(jìn)室內(nèi)電子設(shè)備和自動化控制等各個(gè)系統(tǒng)。因此我們的電子設(shè)備和控制系統(tǒng)等在聽到雷電之前可能就已經(jīng)損壞。3、感應(yīng)

6、過電壓。雷擊在設(shè)備設(shè)施或線路的附近發(fā)生，或閃電只在云層與云層之間發(fā)生放電現(xiàn)象，閃電釋放電荷，并在電源和數(shù)據(jù)傳輸線路及金屬管道金屬支架上感應(yīng)生成過電壓。雷擊放電于具有避雷設(shè)施的建筑物時(shí)，雷電波沿著建筑物頂部的接閃器和引下線泄放到大地的過程中，會在引下線周圍形成強(qiáng)大的瞬變磁場，會干擾電子設(shè)備，148 l科垃博覽導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，引起元器件擊穿或電路板燒毀，整個(gè)系統(tǒng)陷于癱瘓狀態(tài)。4、地電位反擊。如果雷電直接擊中 有避雷裝置的建筑物或設(shè)施，接地網(wǎng)的地電位會在數(shù)秒之內(nèi)被抬高數(shù)萬或數(shù)十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分，流向供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)，從而反擊破壞電子設(shè)備。這四種對物體具有破壞性的

7、雷電，其破壞作用主要表現(xiàn)為放電時(shí)所顯示的各種物理效用和作用：第一是電效應(yīng)，落地雷具有數(shù)萬甚至數(shù)十萬、數(shù)千萬伏特的沖擊電壓，足以燒毀電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等設(shè)備及電氣線路，引起絕緣擊穿而發(fā)生短路，從而影響信號設(shè)備的正常使用。第二是熱效應(yīng)，落地雷的電流一般為幾十至幾千安培，有的電流峰值高達(dá)數(shù)萬安培至10萬安培，當(dāng)這種強(qiáng)大的雷擊電流通過導(dǎo)體時(shí)，在極短的時(shí)問內(nèi)轉(zhuǎn)換為大量的熱能。第三是機(jī)械效應(yīng)，雷電效應(yīng)在使物質(zhì)和各種結(jié)構(gòu)縫隙里的氣體劇烈膨脹時(shí)，也使水分蒸發(fā)，并將其他物質(zhì)分解為氣體，這就會造成雷擊物內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓力，致使雷擊物遭受嚴(yán)重破壞。第匹l是靜電效應(yīng)，雷云放電，云與大地的電場消失，但

8、金屬物上的感生電荷卻不能立即消散，還會產(chǎn)生很高的對地靜電感應(yīng)電壓。第五是電磁感應(yīng)，具有很高的電壓和很大的電流，發(fā)生時(shí)間極短的雷電，在它周圍的空間將產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場。第六是雷電波侵入，當(dāng)雷擊架電力線路和金屬管路時(shí)，產(chǎn)生的沖擊電壓使雷電波沿著線路或管道迅速傳播，當(dāng)侵入建筑物內(nèi)時(shí)可造成分配電裝置和電氣線路絕緣擊穿而產(chǎn)生短路。第七是反擊，當(dāng)建筑物的防雷裝置遭到雷擊時(shí)，其內(nèi)外的電氣線路和金屬管道等具有很高的電壓，其間距較近時(shí)，還可產(chǎn)生火花放電，反擊可能引起電氣絕緣破壞，金屬管路燒穿等。二、電力系統(tǒng)防雷的基本措施。雷電防護(hù)的對象主要是建筑物、設(shè)備和人員，雷電的防護(hù)措施主要是安裝防雷裝置，防雷裝置是由接閃

9、器、引下線、接地裝置、電涌保護(hù)器及其它連接導(dǎo)體組成。以下我們對直擊雷、雷電感應(yīng)、雷電波侵入、雷電反擊、側(cè)擊雷和球形雷進(jìn)行防護(hù)措施的分析。1、 防直擊雷的防護(hù)措施。防直擊雷的主要措施是安裝避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)。防直擊雷裝置主要由接閃器、引下線、接地裝置組成。2、 雷電感應(yīng)的防護(hù)措施。雷電感應(yīng)的主要措施是進(jìn)行等電位連接。應(yīng)將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼門窗等較大金屬物體和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物接到防雷接地裝置上。3、 防雷電波侵入的措施。防雷電波侵入的主要措施是安裝電涌保護(hù)器，俗稱避雷器。避雷器的基本原理是在雷電波發(fā)生的瞬間將被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有被保護(hù)對象接人等

10、電位系統(tǒng)中，從而將回路中的雷電波幅值限制在設(shè)備能夠承受的范圍內(nèi)。4、 防雷電反擊的措施。在防雷裝置與其它設(shè)施和建筑物內(nèi)人員無法隔離的情況下，應(yīng)采取電位連接。5、 防側(cè)擊雷的措施。防雷建筑物第一類高于30m、第二類高于45m、第三類高于60m時(shí)應(yīng)采取防側(cè)擊雷措施，應(yīng)將第一類、第二類和第三類防雷建筑物以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置相連。6、 防球形雷的措施。球形雷大都伴隨著直擊雷出現(xiàn)，并隨氣流移動，經(jīng)常從窗戶和門縫鉆入室內(nèi)。因此要想預(yù)防球形雷，在雷雨天就不要敞開門窗。三、論文提綱1.前言當(dāng)今人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入了高度信息化的發(fā)展階段。信息化建設(shè)和高新技術(shù)的發(fā)展，尤其是電子技術(shù)的

11、飛速發(fā)展，各種先進(jìn)的衛(wèi)星通信、保護(hù)監(jiān)控、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和測量等電子設(shè)備產(chǎn)品更加廣泛地應(yīng)用于我國電力行業(yè)中，尤其在電力變電站這樣設(shè)備高度集中的地方，含有大量的微電子儀器設(shè)備，這些設(shè)備大大提高了我國電力行業(yè)整體的自動化水平，對國計(jì)民生有著至關(guān)重要的意義。但另一方面，這些微電子儀器設(shè)備普遍存在著絕緣強(qiáng)度低，過電壓耐受能力差等致命弱點(diǎn)，一旦遭受雷擊過壓的沖擊，輕則造成這些電子系統(tǒng)的運(yùn)行中斷，設(shè)備永久性損壞，更重要的是這些系統(tǒng)所承負(fù)的那些須實(shí)時(shí)運(yùn)行的后續(xù)工作的中斷和癱瘓，所造成的不可估量的直接與間接的影響和巨大經(jīng)濟(jì)損失，尤其是對于電力這類國家重要關(guān)鍵部門，更為重要。2.選題的理論意義與實(shí)際意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)

12、展，特別是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的興起，用戶對電能質(zhì)量的要求越來越高，配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中接近用戶的一級，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全性對用戶有著重大的影響，而10kV和35kV架空線路由于絕緣等級較低，而由雷電引起的跳閘事故占總跳閘事故的70%80%，尤其是在多雷，土壤電阻率高，地形復(fù)雜的區(qū)域，中壓架空線路遭受雷擊的概率更高，嚴(yán)重地威脅著電網(wǎng)運(yùn)行的安全。架空線路的雷害事故一般分為以下三種：雷直擊桿塔頂，雷直擊線路，感應(yīng)雷過電壓，同時(shí)，雷擊線路閃絡(luò)后的雷電波將沿線路侵入線路侵入發(fā)電廠和變電站，產(chǎn)生更嚴(yán)重的威脅，因此對目前的線路防雷現(xiàn)狀和各種通用防雷手段進(jìn)行比較和研究，可以為防護(hù)雷電過電壓，提高線路的

13、安全可靠性及防雷設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。（一）、充分認(rèn)識雷電防護(hù)工作的重要性（二）、如何做好防雷安全工作1、 要廣泛開展防雷法律法規(guī)和雷電災(zāi)害防御知識宣傳。2、 要嚴(yán)格執(zhí)行防雷的技術(shù)規(guī)定。3、 要依法做好防雷裝置的安全使用和維護(hù)與檢測。4、 要及時(shí)做好雷電災(zāi)害應(yīng)急處置與調(diào)查工作。5、 嚴(yán)格執(zhí)行防雷安全責(zé)任追究制。(三)、雷電的災(zāi)害解決措施1、雷電的產(chǎn)生。2、雷電災(zāi)害的嚴(yán)重性。3、電力系統(tǒng)防雷的基本措施。（四）、結(jié)論四、與選題相關(guān)的主要參考文獻(xiàn)寫法【1】SDJ2-92變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程【2】GB/T15153-1994遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)工作條件環(huán)境條件及電源【3】GB/T13729-1992遠(yuǎn)動終端通用技術(shù)條件【4】GB-1992電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范【5】GB50057-94(2000版)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范【6】GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范【7】GB18802.1-2002低壓配電系統(tǒng)用的電涌保護(hù)器【8】GB18802.2-2003電信和信號網(wǎng)絡(luò)的沖擊保護(hù)裝置【9】GA173-2002計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器【10】GA267-2003計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷電電磁脈沖安全保護(hù)規(guī)程【11】IEC102411990建筑防雷【12】IE131211995雷電電磁脈沖的防護(hù)通則【13】康春華基于引雷空間的建筑物雷擊特性研究【D】北京交通大學(xué)200