彭博文开题报告.doc

毕业设计/论文开 题 报 告课 题 名 称 基于有功负荷曲线和无功补偿 配电变压器容量的研究 院 系 机电与自动化学院 专 业 班 电气工程与自动化0802班 姓 名 彭博文 评 分 指 导 教 师 殷小贡 张雪凌 华中科技大学武昌分校毕业论文开题报告撰写要求1.开题报告的主要内容1）课题研究的目的和意义；2）课题研究的主要内容；3）研究方法；4）实施计划。 5）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。2撰写开题报告时，所选课题的课题名称不得多于25个汉字，课题研究份量要适当， 研究内容中必须有自己的见解和观点。3.开题报告的字数不少于2000字（艺术类专业不少于1000字），格式按华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论文撰写规范的要求撰写。4. 指导教师和责任单位必须审查签字。5开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。6. 此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在系在基础上提出调整方案，报学校审批后执行。华中科技大学武昌分校学生毕业论文开题报告学 生 姓 名彭博文学 号20081131064专业班级电气工程及其自动化0802院系机电与自动化学院指导教师张雪凌 职称 助教课题名称基于有功负荷曲线和无功补偿配电变压器容量的研究1 课题研究的目的和意义1.1 课题研究的目的变压器可以做到最大限度的减少网络的消耗，使电网质量提高。因此，配电变压器在容量压器是变电站中非常关键的一次设备。因此选好配电变压器的容量，对电力系统的安全经济运行，满足用户安全生产具有很大的影响。通常配电变压器容量选取的依据是视在负荷，但通过不同的计算方式选取的容量往往会偏大，这样不仅一次性投资大，空载损耗大，同时会造成其他电器设备的利用率下降，带来整个变电站的设计成本增加。所以选用变压器容量时，应力求经济、合理优化，并适当留有用电设备增容和发展的余地。而无功补偿的方式可以提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。选择的时候，应充分考虑负荷的变化规律和无功的补偿容量。本文针对这种要求，提出了一种按有功负荷曲线和无功补偿容量来选择配电变压器思路。1.2 课题研究的意义电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，提高变压器效率。变压器容量的选择不仅要考虑到无功补偿的大小，也要考虑实际负荷的情况。用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身也有功率损耗，因此配电变压器在容量选择的时候应考虑到负荷的特征和变化规律。所以在变压器容量的选择时，主要考虑的便是有功负荷曲线和无功补偿容量。所以变压器容量的选择是值得我们好好研究的课题，也必然是无论是现在还是将来，电气设计时重点考虑的问题。2 课题研究的主要内容本课题主要是基于有功负荷曲线和无功补偿选择配电变压器容量的研究。（1）首先从变压器的原理入手，了解变压器视在容量的计算及分析，理论分析变压器工作原理及容量选择的主要因素（有功负荷曲线和无功补偿容量）。说明变压器容量的计算方法和不同负荷变压器的选择方式。（2）根据变压器容量选择的主要考虑因素，归纳有功负荷曲线的分类，概述如有功负荷系数、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线等相关概念。并简单举例说明有功负荷曲线在不同用电场景下的主要分析因素。（3）根据变压器容量选择的主要考虑因素，分析无功补偿的原理，说明无功补偿的方式（集中补偿、分散补偿、就地补偿）及分类（静态补偿、动态补偿），分类分析不同方式的应用和所适应的不同场合，并说明每种方式的不同及各自的优缺点。阐述现实中用的比较多的补偿方式及不同补偿方式配合运用的好处，举例说明常见的组合补偿方式在现实中的运用。（4）分析依据有功负荷曲线和无功补偿容量，对于变压器容量的选择。分析补偿前后功率因素的变化及变压器负载率（一般都使变压器的负载率在0.85左右最优）的把握。理论说明变压器的过负荷能力，分析不同变压器过负荷能力的差异，并说明对变压器过负荷能力的检验的方法、变压器过负荷时报警参照的物理量因素及对变压器过负荷的保护。（5）分析不同用电负荷和不同视在功率情况下，选择的无功补偿容量，及综合有功负荷曲线，变压器容量的选择。列举住宅和医院两个实例，分析在不同用电设备，不同消防等级下，有功负荷曲线的区别、选择变压器的注意事项、无功补偿的方式等。并结合理论分析，数据计算列举理论上变压器选择的几种方式。再结合实际因素说明各种方式的利弊，说明最优的变压器容量选择方式。（6）总结上述理论和实例的分析。阐述个人在变压器容量选择上对有功负荷曲线和无功补偿因素的认识。3 研究方案（1）理论说明变压器的工作原理及功能：是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等。视在功率的计算、变压器数量的选择和容量大小选择的一般标准。（2）以理论结合图形的方式说明有功负荷曲线的分类及相关概念的定义。并简单举例说明有功负荷曲线对于变压器容量选择的影响。（3）理论说明无功补偿的方式（集中补偿、分组补偿和就地补偿）及分类（静态补偿和动态补偿），并阐述彼此的区别和各自的优缺点。说明在不同情况下比较通用的组合补偿方式。（如住宅一般用集中补偿，工厂一般用集中补偿和就地补偿相结合的方式）（4）通过计算书的形式，分析有功负荷曲线和无功补偿对变压器容量选择的影响，并说明计算书中的内容。分析补偿前后功率因素的变化及变压器负载率的影响。依照不同的情况说明是否需要检验变压器过负荷能力，并简单阐述检验方法。理论说明不同变压器过负荷能力的差异。理论分析当今比较普遍的变压器过负荷保护方式及其简单原理。（5）按照不同的有功负荷及无功补偿的容量列举实例，分析总的视在功率、有功功率、无功功率、无功补偿容量、变压器负载率和补偿前后功率因数等因素对于变压器容量选择的影响。并通过变电站系统图说明变压器的负荷分配、开关柜尺寸和保护管径大小。（6）列举实例，通过分析不同场景下负荷的变化，和不同用电设备功率因数的差异，说明变压器容量选择时需要考虑的诸多因素，如住宅在不同季节用电负荷变化明显，工厂设备普遍功率因素偏低，医院负荷等级很高，酒店实际照度偏高等说明变压器在选择容量时，有功负荷曲线和无功补偿的影响。4 实施计划（1） 第 13 周 查阅资料，翻译外文资料，撰写开题报告。（2） 第 3 周 开题报告答辩。（3） 第 46 周 进行毕业论文的理论研究、数据统计、方案设计、材料收集等。（4） 第 611 周 整理及研究理论数据，并结合材料和例子分析课题内容。（5） 第 1113 周 撰写毕业论文并完成初槁。（6） 第 1415 周 送指导老师检查，批改。后修改论文并定稿。（7） 第 15 周 毕业论文答辩资格审查。（8） 第 16 周 毕业论文答辩，最终完成毕业论文。5 主要参考文献1 刘介才.工厂供电M.北京:机械工业出版社, 2003.2 刘柏青.电力系统及电气设备概论M.武汉:武汉大学出版社, 2006.3 王娟，杨淑英，王均华.低压无功功率补偿系统的实用化设计-例J.华东电力2007(1) :22-28.4 赵重明，张卫红。10KV变电所的建设J.内蒙古科技与经济, 2006(4) :72-73.5 张山等.变电站10KV进线保护段研究J.电网技术，2007, (1) :71-74.6 P.Nedwick,A.F.Mistr,E.B.Croasdale. Reactive Management: A Key to Surviva