電力系統(tǒng)自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)生姓名： 李 海 升 學(xué) 號(hào)： 0605170231 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目： 電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 馬 文 琪 2010年 月 日開題報(bào)告填寫要求1開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在系審查后生效；2開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫

2、（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊(cè)）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述一 電力系統(tǒng)規(guī)劃 1. 電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括www .d

3、dd tt. com鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心，通過各種設(shè)備再轉(zhuǎn)換成動(dòng)力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和人民生活服務(wù)。1 www.ddd tt. com電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量?jī)?chǔ)存，故其生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)都在同一時(shí)間內(nèi)完成，并在同一地域內(nèi)有機(jī)地組成一個(gè)整體，電能生產(chǎn)必須ssbbww. c om時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此www.8 t tt8. com，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層

4、次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶ssbbww安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。22. 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要性電能是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用最廣泛的二次能源。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活的保障與提高，都離不開電能。電能供應(yīng)的中斷或減少將影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。“科技要發(fā)展，電力要先行”，因此，做好電力工程建設(shè)的前期工作，落實(shí)發(fā)、送、變電本體工程的建設(shè)條件，協(xié)調(diào)其建設(shè)進(jìn)度，優(yōu)化其設(shè)計(jì)方案，最大限度地節(jié)約國(guó)家基建投資，意義尤為重大。而電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)正是電力工程前期工作的重要組成部分，它是關(guān)于單項(xiàng)本體工程設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃，是具體建設(shè)項(xiàng)目的方針

5、和原則，是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工作。33. 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的任務(wù)其任務(wù)是根據(jù)規(guī)劃地區(qū)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和長(zhǎng)期社會(huì)發(fā)展目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)布局和能源資源開發(fā)與分布情況，宏觀分析電力市場(chǎng)需求，進(jìn)行煤、水、電、運(yùn)和環(huán)境等綜合分析，提出電力可持續(xù)發(fā)展的基本原則和方向，電源的總體規(guī)模。設(shè)計(jì)電網(wǎng)布局、結(jié)構(gòu)和建設(shè)項(xiàng)目。對(duì)建設(shè)資金、電價(jià)水平、設(shè)備、燃料及運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行測(cè)算和分析。4在該規(guī)劃設(shè)計(jì)中要選擇電力系統(tǒng)電源容量、地理接線圖、電氣主接線圖、選擇各種電氣設(shè)備等。4. 基本設(shè)計(jì)內(nèi)容(1).電力電量平衡電力電量平衡是電力電量與需求之間的平衡。主要分析研究以下幾個(gè)問題：.確定電力系統(tǒng)需要的發(fā)電設(shè)備容量。.確定電力系統(tǒng)需要的備用容量。.

6、確定電力系統(tǒng)需要的調(diào)峰容量，使之能滿足設(shè)計(jì)年不同季節(jié)的系統(tǒng)調(diào)峰需要。其中備用容量的考慮：負(fù)荷及國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：一般取最大負(fù)荷的2%5%，低值適用于大系統(tǒng)，高值適用于小系統(tǒng)。事故備用：取最大負(fù)荷的10%與最大一臺(tái)單機(jī)容量的最大值。檢修備用：火電廠夏季檢修，一年一次，每臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)間為一個(gè)月，水電廠冬季檢修，兩年一次。5(2).電氣主接線的選擇電氣主接線是由電氣一次設(shè)備按電力生產(chǎn)的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的線路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體，也是電網(wǎng)的重要組成部分。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求是可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。電氣主接線的基本接線形式一般包括單母線接線、單母線分段接線、單母分段帶

7、旁路母線接線、雙母線接線、雙母分段接線、雙母線帶旁路母線接線、一臺(tái)半斷路器接線、變壓器母線組接線、橋型接線、多角型接線、單元接線。針對(duì)不同情況采用不同接線。(3).發(fā)電廠及變電所主變壓器的選擇發(fā)電廠變壓器臺(tái)數(shù)選擇：當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓直配線時(shí)，按在機(jī)壓母線上的主變一般不少于兩臺(tái)選擇；大容量的發(fā)電機(jī)一般采用單元接線。變電所變壓器臺(tái)數(shù)的選擇：變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。發(fā)電廠主變壓器容量的選擇：采用單元接線的主變?nèi)萘繎?yīng)與發(fā)電機(jī)容量配套，按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留10%的欲度選擇。對(duì)于擴(kuò)大單元接線的變壓器容量應(yīng)按單元接線選擇原則計(jì)算出的兩臺(tái)機(jī)容量之和選擇；接于發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變?nèi)萘窟x

8、擇應(yīng)取以下三種結(jié)果的最大值：發(fā)電機(jī)出力最大，而發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷最小時(shí)，扣除廠用負(fù)荷后，主變將剩余的功率送入系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺(tái)機(jī)停機(jī)或因故限制出力，主變應(yīng)能從系統(tǒng)倒送功率來滿足負(fù)荷和廠用電；若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上主變時(shí)，其中最大一臺(tái)主變退出運(yùn)行，應(yīng)保證70%以上功率送出。 6變電所主變壓器容量的選擇：所選擇的幾臺(tái)主變的容量和應(yīng)該大于等于變電所的最大綜合計(jì)算負(fù)荷；裝有兩臺(tái)及以上主變的變電所中當(dāng)其中一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變的容量一般應(yīng)滿足60%（220kv及以上電壓等級(jí)的變電所應(yīng)滿足70%）的全部最大綜合計(jì)算負(fù)荷，以及滿足全部I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷。6(4).進(jìn)

9、行短路計(jì)算主要的計(jì)算步驟：1）繪制相應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)電廠，變電所的接線圖2）確定短路電流有關(guān)的運(yùn)行方式3）計(jì)算各元件的正，負(fù)及零序阻抗（電抗）4）繪制相應(yīng)的短路電流計(jì)算阻抗圖5) 根據(jù)需要取不同的短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算6) 列出短路電流、母線電壓計(jì)算結(jié)果表。7(5).變電所高壓斷路器的選擇電氣設(shè)備選擇原則為：先按正常工作條件選擇出設(shè)備，然后按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。其中選擇斷路器應(yīng)考慮七個(gè)方面種類和型式、額定電壓、額定電流、額定開斷電流、額定關(guān)合電流、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。(6).進(jìn)行潮流計(jì)算 潮流計(jì)算主要計(jì)算最大負(fù)荷運(yùn)行方式，最小負(fù)荷運(yùn)行方式，及故障運(yùn)行方式。包括計(jì)算各母線電壓高低和計(jì)算

10、網(wǎng)絡(luò)中各元件通過的功率和產(chǎn)生的功率損耗。(7).無功功率的平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)中的無功功率電源有發(fā)電機(jī)、電容器和調(diào)相機(jī)、靜止調(diào)相機(jī)和靜止補(bǔ)償器、并聯(lián)電抗器等。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行除保證有功功率平衡外，也必須保證無功功率的平衡。系統(tǒng)中無功功率的平衡就是要使無功電源所提供的無功功率與負(fù)荷消費(fèi)的無功功率和無功功率損耗之和平衡。電力系統(tǒng)調(diào)壓方式有：順調(diào)壓、逆調(diào)壓、常調(diào)壓。調(diào)壓手段有：借改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓、借改變變壓器變比調(diào)壓、借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓等。 5 (8).方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較在進(jìn)行電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí)，一般根據(jù)任務(wù)書的要求，綜合分析有關(guān)基礎(chǔ)資料，擬定若干種技術(shù)經(jīng)濟(jì)上比較合理的主接線初步方案，

11、然后對(duì)個(gè)方案進(jìn)行初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，淘汰不合理方案，再對(duì)較好方案詳細(xì)比較，最后確定方案。6 技術(shù)比較主要是對(duì)各方案的可靠性、靈活性進(jìn)行定性的對(duì)比分析。經(jīng)濟(jì)比較有靜態(tài)比較法和動(dòng)態(tài)比較法兩種。(9).電力系統(tǒng)的發(fā)展能源方面：優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)。水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源及新能源必將成為優(yōu)先發(fā)展的對(duì)象，煤電則立足于優(yōu)化結(jié)構(gòu)，節(jié)約能源，重視環(huán)保，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。電網(wǎng)方面：電網(wǎng)的覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)的運(yùn)行管理要求愈來愈嚴(yán)，電網(wǎng)的自動(dòng)化水平愈來愈高，以計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)為核心的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。二 發(fā)電廠廠用電規(guī)劃設(shè)計(jì)1. 廠用電規(guī)劃設(shè)計(jì)的需求發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)

12、備選擇，直接關(guān)系到電廠的安全運(yùn)行和設(shè)備的可靠，對(duì)它的要求主要有：1）保證廠用電源的可靠性，各機(jī)組的廠用系統(tǒng)應(yīng)該相對(duì)獨(dú)立，防止一臺(tái)機(jī)組廠用電母線故障，影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行；2）根據(jù)用電設(shè)備的要求，對(duì)廠用工作、啟動(dòng)/備用電源，保安電源和交流不停電電源等容量必須可靠和充裕，限制事故波及范圍，迅速進(jìn)行事故處理；3）考慮全廠的擴(kuò)建和發(fā)展規(guī)劃，廠用主要設(shè)備布置合理，便于維護(hù)管理；4）調(diào)度靈活，檢修調(diào)試方便；5）設(shè)備選用合理、技術(shù)先進(jìn)。8其設(shè)計(jì)內(nèi)容包括確定廠用電的電壓等級(jí)、廠用工作、備用電源及其引接式、廠用電接線方式和廠用變壓器及電氣設(shè)備的選擇。2. 廠用電電壓等級(jí)的確定廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定

13、電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的額定電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。低壓廠用電壓常采用380/220V，高壓廠用電壓有3、6和10kV等。9 3. 廠用電接線的選擇發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接地通常采用單母線分段接線形式，將高壓廠用母線接在同一段母線上。火電廠高壓廠用母線一般采用“按爐分段”的接線原則，對(duì)于400t/h及以上的大型鍋爐，每臺(tái)鍋爐設(shè)兩段高壓廠用母線。4. 廠用變壓器的選擇廠用變壓器選擇時(shí)應(yīng)先計(jì)算其廠用負(fù)荷，來選用廠用高壓工作變壓器和啟動(dòng)備用變變壓器。其選擇內(nèi)容包括變壓器的臺(tái)數(shù)、型式、額定電壓、額定容量和短路阻抗。三 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)1. 概述電力系統(tǒng)運(yùn)行過程的不確定

14、性，使發(fā)生故障和出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)在所難免，因此需要繼電保護(hù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)。其。繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：1. 自動(dòng)、快速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受損壞，保證其他無故障元件部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。2. 反應(yīng)電力設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并依據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)或跳閘。 10 2.繼電保護(hù)的配置線路保護(hù)的配置：階段式電流保護(hù)、距離保護(hù)、零序電流保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)，自動(dòng)重合閘（ARD）。發(fā)電機(jī)保護(hù)的配置：縱差保護(hù)、橫差保護(hù)、定子單相接地保護(hù)、發(fā)電機(jī)外部

15、非相間短路保護(hù)、定子過負(fù)荷保護(hù)、定子繞組過電壓保護(hù)、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地保護(hù)、失磁保護(hù)。變壓器保護(hù)的配置：瓦斯保護(hù)、縱差保護(hù)、相間短路的后備保護(hù)、接地短路的后備保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、過勵(lì)磁保護(hù)。發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)的配置：大差動(dòng)繼電保護(hù)。四 防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)運(yùn)行中的電氣設(shè)備，可能受到來自外部的雷電過電壓的作用，必須采用有效地過電壓防護(hù)器具，實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)。避雷針或避雷線是防止直接雷過電壓的有效措施。發(fā)電廠、變電所的主要保護(hù)措施是裝設(shè)閥型避雷器以限制入侵雷電波的幅值，使設(shè)備上的過電壓不超過其沖擊耐壓值；在發(fā)電廠、變電所的進(jìn)線段上設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段，以限制流經(jīng)避雷器的雷電流和限制入侵雷電波的陡度。此外，

16、對(duì)直配電機(jī)還在電機(jī)母線上裝設(shè)電容器，限制入侵雷電波的陡度以保護(hù)電機(jī)匝間和中性點(diǎn)絕緣。12 避雷器限制設(shè)備所承受的雷電過電壓和操作過電壓。避雷器的類型主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、普通閥型避雷器、磁吹閥型避雷器和金屬氧化鋅避雷器。避雷器的安裝位置和組數(shù)，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平和避雷器特性以及侵入波陡度，并結(jié)合配電裝置的接線方式來確定。參考文獻(xiàn)1 袁小華電力工程北京：中國(guó)電力出版社，20072 楊淑英電力系統(tǒng)概論 北京：中國(guó)電力出版社， 2003.3 程浩忠電力系統(tǒng)規(guī)劃北京：中國(guó)電力出版社，20084 費(fèi)翊群電力系統(tǒng)規(guī)劃北京：電力工業(yè)部干部學(xué)校，19815 陳珩電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析(第三版)北

17、京:：中國(guó)電力出版社,20076 許珉發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20067 傅知蘭電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算北京：中國(guó)電力出版社，20048 陳章潮地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃與監(jiān)控北京：水利水電出版社，19909 陳躍電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南(電力系統(tǒng)分冊(cè))北京：中國(guó)水利水電出版社，200310 張保會(huì)，尹項(xiàng)根電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 北京：中國(guó)電力出版社 ，200511 王維儉發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)應(yīng)用北京：中國(guó)電力出版社， 200412 周澤存高電壓技術(shù)（第三版）北京：中國(guó)電力出版社，2007 13 曹繩敏電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料北京:：水利水電出版社，1995 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）

18、開 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：本次設(shè)計(jì)的題目是電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是通過學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的方法，然后再根據(jù)具體方向，擬定設(shè)計(jì)思路即：(1) .電力電量平衡(2) .電氣主接線的選擇(3) .發(fā)電廠及變電所主變壓器的選擇(4) .進(jìn)行短路計(jì)算(5) .變電所高壓斷路器的選擇(6) .進(jìn)行潮流計(jì)算(7) .無功功率的平衡和電壓調(diào)整(8).方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較查閱文獻(xiàn)，搜集資料，調(diào)查研究，綜合分析，設(shè)計(jì)制圖和編寫說明等多方面的訓(xùn)練，鞏固和提高以往學(xué)習(xí)的理論和知識(shí)，從而獲得綜合應(yīng)用各種知識(shí)解決實(shí)際問題的鍛煉，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。具體設(shè)計(jì)步驟如下：基本設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、根據(jù)給定的負(fù)荷資料確定備用容量及需要的裝機(jī)容量。2、選擇電力系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，回路數(shù)，電壓等級(jí)及系統(tǒng)接線圖。3、方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較。4、選擇各發(fā)電廠及變電所的主接線。5、選擇各發(fā)電廠及變電所的主變壓器。6、進(jìn)行各點(diǎn)的短路計(jì)算。7、選擇主要電氣設(shè)備（變電所的高壓斷路器）。8、各種運(yùn)行方式的潮流計(jì)算：最大負(fù)荷、最小負(fù)荷及故障運(yùn)行方式。9、無功功率的平衡及調(diào)壓計(jì)