电力系统规划及发电厂设计-开题报告

毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 刘佳幸 学 号：2011301010818专 业： 电气工程及其自动化 设计(论文)题目：电力系统规划及发电厂电气部分设计 指导教师： 黄大为 2015年 3月 14 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一电力系统概述电力系统规划及电厂设计包含电力系统规划、发电厂电气设计及继电保护与防雷保护分析三个部分。在规划的基础上，贯彻国家的各项方针政策指定出具体的方案，并论证其经济，安全，可靠和快速性，对此机型必要的计算。对远期和近期的关系发电，输电和变电工程的协调，使继电保护，防雷保护更好的保护电气设备，提高电气系统的稳定运行1。 根据国家的各项方针政策制定出具体方案，并论证其经济、安全、可靠和快速性，对此进行必要的计算。对远期和近期的关系发电、输电和变电工程的协调，使继电保护、防雷保护更好的保护电气设备，提高电气系统的稳定。于是，电力系统需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保产生安全、经济、优质的电能2。电力系统规划是搞好电力建设的一项战略性工作，随着电网建设的发展、计算机技术和网络技术以及人民生活水平的提高的发展，电力系统的最优规划设计被更深关注所研究，估算未来电力系统发展所需求的资金和各类燃料数量；提出电力工业发展所需超前研究的科研课题和建设方针、设计等任务是非常必要的。电能是当今社会应用最广泛的二次能源。国民经济的建设与发展，人民物质文化生活的保障与提高，都离不开电能。电能的供应的中断或减少将影响国民经济的各个部门。“科技要发展，电力要先行,因此，做好电力工程建设的前期工作，落实发、送、变电本体工程的建设条件，协调其建设进度，优化其设计方案，最大限度地节约国家基建投资，意义尤为重大。而电力系统规划设计正是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于单项本体工程设计的总体规划，是具体建设项目的方针和原则，是一项具有战略意义的工作3。二电力系统规划及发电厂电气部分设计任务1.电力电量平衡电力电量平衡是电力电量与需求之间的平衡。主要分析研究以下几个问题：.确定电力系统需要的发电设备容量。.确定电力系统需要的备用容量。.确定电力系统需要的调峰容量，使之能满足设计年不同季节的系统调峰需要。其中备用容量的考虑：负荷及国民经济备用：一般取最大负荷的2%5%，低值适用于大系统，高值适用于小系统。事故备用：取最大负荷的10%与最大一台单机容量的最大值。检修备用：火电厂夏季检修，一年一次，每台机组检修时间为一个月，水电厂冬季检修，两年一次4。2.电气主接线的选择电气主接线是由电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的线路，是发电厂、变电所电气部分的主体，也是电网的重要组成部分。电气主接线设计的基本要求是可靠性、灵活性、经济性。电气主接线的基本接线形式一般包括单母线接线、单母线分段接线、单母分段带旁路母线接线、双母线接线、双母分段接线、双母线带旁路母线接线、一台半断路器接线、变压器母线组接线、桥型接线、多角型接线、单元接线。针对不同情况采用不同接线。3.发电厂及变电所主变压器的选择发电厂变压器台数选择：当有发电机电压直配线时，按在机压母线上的主变一般不少于两台选择；大容量的发电机一般采用单元接线。变电所变压器台数的选择：变电所一般装设两台主变压器。发电厂主变压器容量的选择：采用单元接线的主变容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留10%的欲度选择。对于扩大单元接线的变压器容量应按单元接线选择原则计算出的两台机容量之和选择；接于发电机电压母线上的主变容量选择应取以下三种结果的最大值：发电机出力最大，而发电机电压母线上的负荷最小时，扣除厂用负荷后，主变将剩余的功率送入系统；发电机电压母线上的最大一台机停机或因故限制出力，主变应能从系统倒送功率来满足负荷和厂用电；若发电机电压母线上接有两台或两台以上主变时，其中最大一台主变退出运行，应保证70%以上功率送出5。变电所主变压器容量的选择：所选择的几台主变的容量和应该大于等于变电所的最大综合计算负荷；装有两台及以上主变的变电所中当其中一台主变停运时，其余主变的容量一般应满足60%（220kv及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷和大部分II类负荷5。4.进行短路计算 （1）短路电流计算短路电流计算的目的:电网接线和电厂、变电所电气主接线的比较与选择；选择断路器等电气设备，或对这些设备提出技术要求；为继电保护的设计以及调试提供依据，创造条件；评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施；分析计算送电线路对通讯设备的影响。（2）短路电流计算的步骤选定短路电流计算的年份、短路点；绘制相应的电力系统接线图、等值网络；确定与短路电流有关的运行方式；计算电抗（正、负、零序）；绘制相应的正、负、零序阻抗图；按计算程序的要求填写输入数据； 计算机计算及计算结果的输出。 5.潮流计算（1）潮流计算的目的在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平年的最大、最小方运行式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想运行方式调整方案。潮流计算的基本要求：不同类型的网络在各种运行方式下，网络各节点的电压水平均应符合有关规定。网络中各线路的潮流分布不应有线路过载现象。（2）常用的潮流计算潮流计算方法很多：高斯塞德尔法、牛顿拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯塞德尔法、牛顿拉夫逊法演变的各种潮流计算方法。 6.无功功率平衡和调压计算电力系统中的无功功率电源有发电机、电容器和调相机、静止调相机和静止补偿器、并联电抗器等。电力系统正常运行除保证有功功率平衡外，也必须保证无功功率的平衡。系统中无功功率的平衡就是要使无功电源所提供的无功功率与负荷消费的无功功率和无功功率损耗之和平衡。电力系统调压方式有：顺调压、逆调压、常调压。调压手段有：借改变发电机端电压调压、借改变变压器变比调压、借补偿设备调压和组合调压等。7.电力系统的发展能源方面：优化电源结构，加强电网建设。水电、核电、风电、太阳能发电等可再生能源及新能源必将成为优先发展的对象，煤电则立足于优化结构，节约能源，重视环保，提高技术经济水平6。电网方面：电网的覆盖范围不断扩大，电网的运行管理要求愈来愈严，电网的自动化水平愈来愈高，以计算机及通信技术为核心的数据网络将成为电网发展的必然趋势。三发电厂厂用电规划设计及防雷保护 1.厂用电规划设计的需求发电厂厂用配电装置的布置位置主要取决于机组的容量大小和机组的型式以及汽轮机、制粉设备、除氧设备的布置方式等。（1）厂用电设备的布置应符合电力生产工艺流程的要求，作到设备布局和空间利用合理。（2）为发电厂（变电所）的安全运行的操作维护创造良好烦人工作环境，巡回检查道路畅通，设备的布置满足安全净距并符合防火、防爆、防冻、防潮和防尘等要求。（3）设备的检修和搬运应不影响运行设备的安全。（4）应考虑扩建的可能和扩建过度的方便。（5）应考虑设备的特点和安装施工条件。（6）应结合厂房的布局，尽量减少电缆的交叉和电缆用量，引线方便。盘位的排列应尽量有规律性或对应性。（7）在选择厂用设备的型式时，应结合厂用配电装置的布置特点，择优选择适用的产品7。2.厂用电电压等级的确定厂用电的电压等级是根据发电机的额定电压、厂用电动机的额定电压和厂用电网络的可靠、经济运行等因素，经过技术经济综合比较后确定的。低压厂用电压常采用380/220V，高压厂用电压有3、6和10kV等8。3.厂用电接线的选择发电厂厂用电系统接地通常采用单母线分段接线形式，将高压厂用母线接在同一段母线上。火电厂高压厂用母线一般采用“按炉分段”的接线原则，对于400t/h及以上的大型锅炉，每台锅炉设两段高压厂用母线。4.厂用变压器的选择厂用变压器选择时应先计算其厂用负荷，来选用厂用高压工作变压器和启动备用变压器。其选择内容包括变压器的台数、型式、额定电压、额定容量和短路阻抗9。5.防雷保护运行中的电气设备，可能受到来自外部的雷电过电压的作用。必须采取有效的过电压防护器具，实现防雷保护。发电厂、变电所的直击雷过电压保护，可采用避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊接成网等，屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道应装设直击雷保护装置。避雷器限制设备所承受的雷电过电压和操作过电压。避雷器的类型主要有保护间隙、管型避雷器、普通阀型避雷器、磁吹阀型避雷器和金属氧化锌避雷器10。避雷器的安装位置和组数，应根据电气设备的雷电冲击绝缘水平和避雷器特性以及侵入波陡度，并结合配电装置的接线方式来确定。参考文献1袁小华 电力工程。 北京:中国电力出版社,2007。2杨淑英 电力系统概论。 北京:中国电力出版社,2003。3程浩忠 电力系统规划。 北京:中国电力出版社,2008。4陈珩 电力系统稳态分析(第三版)。北京:中国电力出版社,2007。5许珉 发电厂电气主系统。 北京:机械工业出版社,2006。6E C Yeh。Hahn Tram。Information integration in computerized distribution system planning IEEE Transactions on Power System,1997。 7傅知兰 电力系统电气设备选择与实用计算。北京:中国电力出版社,2004。8陈跃 电气工程专业毕业设计指南(电力系统分册)。北京:中国水利水电出版 社,2003。9王维俭 发电机变压器继电保护应用。北京:中国电力出版社,2004。10 周泽存 高电压技术（第三版）。 北京:中国电力出版社,2007。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本次设计的题目是电力系统规划及发电厂电气部分设计。本次毕业设计的是通过学习电力系统规划设计的方法，然后再根据具体方向，拟定设计思路即：电源规划确定接线方案确定主接线确定主变短路、潮流计算厂用电设计继保、防雷规划书写论文并绘制图纸。查阅文献，搜集资料，调查研究，综合分析，设计制图和编写说明等多方面的训练，巩固和提高以往学习的理论和知识，从而获得综合应用各种知识解决实际问题的锻炼，提高理论联系实际的能力。一、毕业设计基本设计思路1. 给据给定的负荷容量等进行电源规划计算2. 通过电厂装机容量等数值确定接线方案3. 确定主接线4. 选择系统的主变压器5. 确定电力接线后进行短路计算、潮流计算6. 通过计算结果进行厂用电规划设计7. 计算系统各方面是否满足要求，进行继电保护规划、防雷规划8. 最后根据以上计算结果绘制图纸撰写毕业设计论文二、电力系统的基本计算2、1电力系统元件参数计算线路参数计算、变压器参数计算、其他元件参数计算、选取基准值进行各个元件参数的标幺值计算2、2电力网潮流计算潮流计算主要包括简单开式电力网潮流计算，两端供电网潮流计算，环网潮流计算。也可以用高斯-赛德尔迭代法，牛顿拉夫逊法以及P-Q分解法计算。根据设计的接线方式从而确定那种潮流计算并且进行电力线路和变压器运行状况的分析。2、3调压计算按照负荷曲线要求，调整电压。调压包括顺调压、逆调压、常调压。根据设计电压要求确定调压方式。改变发电机端电压调压，改变变压器变比调压，设置附加串联加压器，或通过切除电容器，改变调相机的励磁电流，设置静止补偿器来设置无功补偿实现调压。根据调压要求进行变压器分接头的选择。调整网络中的无功功率分布主要可以通过装设并联电容器，选择合适调相机以及设置串联加压器。2、4短路计算绘制出电网等值电抗图，进行三相短路计算，包括三相周期分量计算，三相非周期分量计算，三相冲击电流和全电流计算并进行热效应计算。不对称短路电流计算部分，选择不同的短路方式（单相接地短路，两相短路，两相接地短路，三相短路）运用对称分量法确定序网，确定合成阻抗，通过正序定则计算正序短路电流。其中专题设计内容（发电厂）：1. 选择厂用电的主接线。2. 选择厂用变压器。3. 选择断路器、隔离开关。 4. 选择电压、电流互感器和电抗器。三、系统的规划设计1进行负荷分析，确定备用容量以及需要的装机容量确定用电负荷其次确定供电负荷再确定发电负荷。确定备用负荷：负荷备用、国民经济增长备用、事故备用和检修备用，以上备用不一定全部设置，基于后期分析得出配置的相应备用以及容量。2选择电力系统的导线截面按照经济电流密度选择导体截面。 校验导体截面积。3一次接入系统设计电力网接线方案选择；发电厂接入系统设计；选择各变电所及电厂的主变压器。四、电气主接线设计1发电厂和变电所主接线确定变电所35-220KV 侧的接线，在满足运行安全的条件下，采用断路器最少或无断路器的接线，系统短路容量较小的35-110KV不太重要的中、小型变电所，应优先考虑采用高压熔断器的接线。为了限制短路电流，一般采用变压器分列运行或在变压器回路装设电抗器等措施，而尽量少采用在出线上装设电抗器的接线。2.中性点接地装置的选择 发电机中性点接地方式及装置选择，厂用电系统中性点运行方式，分级绝缘变压器中性点的保护。五、导体和电气设备的选择与设计发热计算；导体和电气设计载流量的确定；短路时发热校验；导体短路电动力计算及校验；电气设备的选择（选择变电所的高压断路器、隔离开关的选择、电流互感器的选择、电压互感器的选择、限流电抗器选择）六、发电机继电保护配置与整定计算发电机是电力系统的核心，要保证发电机的安全、可靠运行，就必须针对其各种故障和异常工作情况，按照发电机容量及重要程度，装设完善的继电保护装置。主要包括：反应相间短路的纵联差动保护；反应定子绕组匝间短路的匝间短路保护；反应定子单相接地短路的定子接地保护；反应低励磁或失磁的失磁保护；反应定子绕组过电压的过电压保护 ；反应发电机失步的失步保护；反应逆功率的逆功率保护；反应低频率的低频保护；反应定子铁芯过励磁的过励磁保护等。七、保护配置与整定计算1变压器保护配置与整定计算2纵联差动保护，变压器相间短路的后备保护3.发电机-变压器组的保护配置与整定计算。4.全系统继电保护与自动装置配置 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在院（系）审查意见： 负责人： 年 月 日当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。于是，我降临在了人间。我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：李清照。小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。“兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。身影轻飘而过，留下一阵清风。可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的一生。我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。“富不读书富不久，穷不读书终究穷。”为什么从古到今都那么看重有学识之人？那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。那时因为读书能给人带来快乐。自从看了丑小鸭这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了因为我知道：即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有一天我会变成“白天鹅”的，而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”我读完了这篇美丽的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊讶不已。还吵着闹着多看几本名着。于是我给外婆又买了几本名着故事，她起先自己读，读到不认识的字我就告诉她，如果这一面生字较多，我就读给她听整个一面。渐渐的，自己的语文阅读能力也提高了不少，与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。于是，我便发展“业务”带动全家一起读书现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”，当我说起我最小应该让我的时候，却没有人搭理我。最后还把书给撕坏了，我生气地哭了，妈妈一边安慰我一边对外婆说：“孩子小，应该让着点。”外婆却不服气的说：“我这一把年纪的了，怎么没人让我呀？”大家人你一言我一语，谁也不肯相让读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合，读一本好书，犹如同智者谈心、谈理想，教你辨别善恶，教你弘扬正义。读一本好书，如品一杯香茶，余香缭绕。读一本好书，能使人心灵得到净化。书是我的老师，把知识传递给了我；书是我的伙伴，跟我诉说心里话；书是一把钥匙，给我敞开了知识的大门；书更是一艘不会沉的船，引领我航行在人生的长河中。其实读书的真真乐趣也就在于此处，不是一个人闷头苦读书；也不是读到好处不与他人分享，独自品位；更不是一个人如痴如醉地沉浸在书的海洋中不能自拔。而是懂得与朋友，家人一起分享其中的乐趣。这才是读书真正之乐趣呢！这所有的一切，不正是我从书中受到的教益吗？我阅读，故我美丽；我思考，故我存在。我从内心深处真切地感到：我从读书中受到了教益。当看见有些同学宁可买玩具亦不肯买书时，我便想到培根所说的话：“世界上最庸俗的人是不读书的人，最吝啬的人是不买书的人，最可怜的人是与书无缘的人。”许许多多的作家、伟人都十分喜欢看书，例如毛泽东主席，他半边床上都是书，一读起书来便进入忘我的境界。书是我生活中的好朋友，是我人生道路上的航标，读书，读好书，是我无怨无悔的追求。下午13：0017：00度。全体员工都必须自觉遵守工作时间，实行不定时工作制的员工不必打卡。3.1.2.2打卡次数：一日两次，即早上上班打卡一次，下午下班打卡一次。3.1.2.3打卡时间：打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间； 3.1.2.4因公外出不能打卡：因公外出不能打卡应填写外勤登记表,注明外出日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请，如因特殊情况不能事先申请，应在事毕到岗当日完成申请、审批手续，否则按旷工处理。因停电、卡钟（工卡）故障未打卡的员工，上班前、下班后要及时到部门考勤员处填写未打卡补签申请表，由直接主管签字证明当日的出勤状况，报部门经理、人力资源部批准后，月底由部门考勤员据此上报考勤。上述情况考勤由各部门或分公司和项目文员协助人力资源部进行管理。3.1.2.5手工考勤制度3.1.2.6手工考勤制申请：由于工作性质，员工无法正常打卡（如外围人员、出差），可由各部门提出人员名单，经主管副总批准后，报人力资源部审批备案。3.1.2.7参与手工考勤的员工，需由其主管部门的部门考勤员(文员)或部门指定人员进行考勤管理，并于每月26日前向人力资源部递交考勤报表。3.1.2.8参与手工考勤的员工如有请假情况发生，应遵守相关请、休假制度，如实填报相关表单。3.1.2.9 外派员工在外派工作期间的考勤,需在外派公司打卡记录;如遇中途出差,持出差证明,出差期间的考勤在出差地所在公司打卡记录;3.2加班管理3.2.1定义加班是指员工在节假日或公司规定的休息日仍照常工作的情况。A现场管理人员和劳务人员的加班应严格控制，各部门应按月工时标准，合理安排工作班次。部门经理要严格审批员工排班表，保证员工有效工时达到要求。凡是达到月工时标准的，应扣减员工本人的存休或工资；对超出月工时标准的，应说明理由，报主管副总和人力资源部审批。 B因员工月薪工资中的补贴已包括延时工作补贴，所以延时工作在4小时（不含）以下的，不再另计加班工资。因工作需要，一般员工延时工作4小时至8小时可申报加班半天，超过8小时可申报加班1天。对主管(含)以上管理人员，一般情况下延时工作不计加班，因特殊情况经总经理以上领导批准的延时工作，可按以上标准计加班。3.2.2.2员工加班应提前申请，事先填写加班申请表，因无法确定加班工时的，应在本次加班完成后3个工作日内补填加班申请表。加班申请表经部门经理同意，主管副总经理审核报总经理批准后有效。加班申请表必须事前当月内上报有效，如遇特殊情况，也必须在一周内上报至总经理批准。如未履行上述程序，视为乙方自愿加班。3.2.2.3员工加班，也应按规定打卡，没有打卡记录的加班，公司不予承认；有打卡记录但无公司总经理批准的加班，公司不予承认加班。3.2.2.4原则上，参加公司组织的各种培训、集体活动不计加班。3.2.2.5加班工资的补偿：员工在排班休息日的加班，可以以倒