毕业设计74直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计文献综述.doc
毕业设计74直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计文献综述
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毕业设计74直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计文献综述,毕业设计论文
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毕业设 计（ 论 文） 文献综述 题 目 直岗拉卡水电站电气一次及 发电机继电保护设计 专 业 电气工程及其自动化 （电力） 班 级 学 生 指导教师 2006 年 nts 前言 ： 随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的矛盾在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为国民经济的发展提供保障。这样一来就提出了一个问 题，我们究竟 主要需要 发展什么类型的电力能源？是火电、核电 、 水电 还是其他形式的电能？ 就我国目前的电力能源结构来看，我国主要是以火电为主，但是火电由于 运行过程中污染大，在煤炭价格高涨的今天，火电的运行成本也较高，受锅炉和其他火电厂用电设备的影响，其资源利用率较低，一般热效率只有 30%-50%左右。与之相比水电就有很多明显的优势。 比如：水力发电是清洁的电力生产，不排放有害气体、烟尘和灰渣，没有核辐射污染。水能是可再生能源，水力发电效率高，常规水电站水能利用率高达80%左右。水电站的水库可以综合利用，除用于发电 以外，还具有防洪、灌溉、航运、城乡生活用水和工矿生产供水、养殖、旅游等功能，发展水电行业有着巨大的综合社会经济效益。我国拥有丰富的水能资源，据全国水力资源复查初步统计，我国水力资源理论蕴藏量 6.89 亿千瓦，经济可开发装机容量 3.95 亿千瓦，不论是水能蕴藏量，还是可能开发水能资源，均居世界第一位，我国发展水电的资源优势相当突出。 虽然我国的水能资源丰富，但是我国目前所开发的水能却相当的少， 水电资源开发量 仅 接近可开发量的 20， 低于 世界平均水平 38， 更达不到西方 发达国家 70 的水平 。 一些发达国家如法国已开发本 国水电资源的 95%。 而 在电力能源需求旺盛的今天，国家正大力开发水电资源 。本论文也是针对我过水电资源的发展前景来展开论述。 主题： 随着我国市场经济的发展，电力工业正以前所未有的规模快速增长，电力系统和电力市场正在发生深刻变化，水电工程除了人们公认的效益外，还有许多对行业、对社会的贡献也正逐渐显现。在水电厂中，电气主接线的作用是非常突出的。因为它是一个电厂最基础的系统。电气主接线没有设计好就会对电厂运行带来极大的安全隐患，所以在水电站中首先应考虑电气主接线的设计问题。 目前，电气主接线的设计受多方而因素的影 响，既要考虑电站的安全运行、nts经济指标、设备质量和能力、可靠性、灵活性、方便设备布置与运行维护，又要考虑对电站所接入系统的稳定、供电需求、调度方式、保护方案的适应和保证，是以发电为主的电站根木任务能否履行的关键所在。所以，电气主接线设计是水电站核心设计内容和重大原则之一，是电气设计的主体。 根据我国电力系统发展及其他因素综合看，对于以发电为主、在系统中作用一般、无对供电可靠性需求很高的直供负荷的水电站，在充分兼顾电站本体特点的同时，多从全局和电力系统与电力技术的发展方而考虑，尽量简化其电气主接线的设计方案应做 为主要的设计原则。 对于较大型的水电站，在系统中承担腰荷其电气主接线设计方案应首先考虑其供电的可靠性。这是由于，电厂的可靠性对系统整体的可靠性非常重要。供电要可靠，是保证经济建设正常运行、人民生活安定的基木条件之一。但这种可靠性要求是对整个系统而言的，这当然就要求系统中所有电站均须为此提供必要条件来保证其综合能力的适宜性。但不同的电站，在系统中所承担的任务、工作位置、重要程度等不尽相同。因此，对其主接线可靠性的要求亦不能完全一致，即有其相对性。 目前我国大型水电站一般都采用 3/2接线，如三峡电站等。 由于 水电站大多建在地理位置偏僻的地方，离负荷中心较远，故为了降低损耗水电站所发电能都用高电压向外输出。而对于那些特别大型的电站就不得不用特高压来输电了，所以特高压输电技术的发展为水电站降低送电损耗提供了依托。 国外实践和国内研究经验表明 .特高压交流输电技术可远距离、大容量输电 .节省线路走廊 .易于建立坚强的电网 .将特高压交流线路作为全国电网的主网架是很有必要的。 世界上不少国家都研究了特高压交流输电技术，特别是美国、前苏联、日木、意大利、加拿大等国家的大规模特高压输电研究，在理论研究、电气设备研制和实际应用等方面 取得了许多成果。美国建立的特高压试验室和试验场系统地研究了可听噪声、无线电干扰和电视干扰等问题，取得很多成果。前苏联建成了 1 936 km的 1 150 kV特高 压输电线路，日本也建成 380 km的 1 000 kV特高压输电线路，均能成功运行。 随着大型水电站的建立以及大区电网之间的互连，我国也逐渐开始抓紧建设nts超高压输电线路。 早在“六五”期间我国就开展了特高压输电攻关项目的研究。武汉高压研究所户外试验场建成了一条约 200 m的特高压试验线段，中间有一基特高压真型铁塔，研究了输电线路外绝缘特性和输电线路对环 境的影响。在武汉高压研究所、中国电力科学研究院等研究院所和一些高等院校的积极努力下，我国在超高压输电方面取得了显著的研究成果。 目前，我国特高压交流输电线路的建设己经提上日程并制定了发展规划。去年国家电网公司组织六大电力设计院参加的特高压交流输电论证会成功举行，取得了很好的效果。随着特高压技术的不断发展，在输电领域我国的电能损耗将大大减小，这势必将大大减少我国未来开发 雅鲁藏布 江等偏僻区域水电资源在输电过程中的损耗。 在我国已开发的 1 亿 kw 的水电装机中，有 2800 多万 kw 属于单站 5 万 kw以下的小水电站，约有 4万雨座，占水电总量的 33%。小水电资源丰富，为解决广大农村和偏远山区等大电网难以播及的地区用电起到了积极而有效的作用，代替了一部分燃煤电源，保护了环境。但是有些小水电由于大坝水工结构本身不够牢固，在遇到大洪水或地震时可能会倒坝，这就给库区人民造成了极大的生命和财产危害。因此如今国家主要加强建设大型水利工程，如三峡，溪落度，向家坝等。这些大型水利工程在电力系统中都有重要地位，它们供电的可靠性就要求非常高了。除了电气主接 线需要满足高可靠性外，其保护装置也需要非常完善。 保护装置是电力系统中非常重要的一个系统。电力系统在运行过程中随时都可能发生故障和不正常运行状态，为了保证供电的可靠性就必须要求保护装置迅速动作切除故障。所以保护装置是伴随着电力系统而产生的，并随着电力系统自身的发展而不断完善。 早期的保护装置都是继电器型的。即保护由大量继电器与其附属设备连接起来，形成保护装置。这种保护由于连接了大量的继电器和附属设备使得动作时限较长，接线复杂不便于日常的维护检修。大大限制了保护的速动性和可靠性。 为了提高电厂供电的持续性保 护装置在近几年有了迅猛发展。 随着现代通信技术、电工技术、计算机技术的蓬勃发展和对可靠性要求的不断提高，近几年微机综合保护在大型厂矿企业中得到了广泛应用。微机保护与传统继电器保护和晶体管保护相比，改善了保护性能，提高了保护的可靠性，减少了维护工作量，nts同时由于微机综合保护可以测量并记录实时运行参数及一段时间内的历史运行参数，提供故障前后的参数及波形，发出各种保护动作的文字信息，与计算机连接后，使变配电自动化的实现更为简易。 我国的继电保护从 90 年代开始进入了微机保护时代。起步虽然较晚但发展很快。随着电力 系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台 PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经 成熟，这将是微机保护的发展力向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完个相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有 :(1)具有 486PC机的个部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。 (2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本也较低廉。 (3)采用 STD 总线或 PC 总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。 目前我国几乎所有的新建电厂都有微机保护装置，许多老电厂也进行了保护的改造 ，安装了微机保护。但是，微机保护对于传统的继电型保护来讲还仍然是一个新事物，在实际应用中肯定会碰到这样或那样的问题。 不过随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，微机保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外微机保护技术发展的趋势为 :计算机化，网络化、保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。不断完善的微机保护一定会为我国水电站和电力系统的稳定运行，持续供电提供强有力的保障。 由于自动化和控制水平的不断进步，未来发电厂必然向着无人值守或者少人职守方向发展。 所谓无人值守就是通过对设备采用先进的控 制技术，以实现对控制设备的“遥控、遥调、遥测、遥信”功能，从而实现无值班人员的一种控制方式。现在国际、国内都有这么一种趋势，都在朝无人值守这个方向改进。因为尽管采用这种方式一次性投人较大 .但可以节省人力，从管理上来说也能解决由nts于管理不善带来的不安全因素、不确定因素等。 在我国无人值守技术相对于发达国家来讲起步的比较晚而且技术还不够成熟，经验也很欠缺。但也取得了阶段性的发展，比如此项技术在山东黄岛电厂一期海水泵房的应用就取得了成功。虽然目前此项技术刚处于摇篮时期，但是它是未来电厂特别是偏远电厂管理发展的必然趋 势，
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