电力系统及其自动化专业开题报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上西安交通大学网络教育学院毕 业 论 文 开 题 报 告论文题目：电力供电系统 班 级 电力系统及其自动化1201班学 号 005姓 名 魏小军 联系方式 指导教师 刘皓晨 提交日期 2013年12月23日一、 选题的理论意义与实际意义 随着经济的发展，特别是高新技术产业的兴起，用户对电能质量的要求越来越高，配电系统是电力系统中接近用户的一级，是电力系统的重要组成部分，其安全性对用户有着重大的影响，而10kV和35kV架空线路由于绝缘等级较低，而由雷电引起的跳闸事故占总跳闸事故的70%80%，尤其是在多雷，土壤电阻率高，地形复杂的区域，中压架空线路遭受雷击的概率更高，严

2、重地威胁着电网运行的安全。架空线路的雷害事故一般分为以下三种：雷直击杆塔顶，雷直击线路，感应雷过电压，同时，雷击线路闪络后的雷电波将沿线路侵入线路侵入发电厂和变电站，产生更严重的威胁，因此对目前的线路防雷现状和各种通用防雷手段进行比较和研究，可以为防护雷电过电压，提高线路的安全可靠性及防雷设计提供有价值的参考依据。目前配网10kV以及35kV系统架空线路防雷的现状和使用的通用防雷措施及方法，并以10kV和35kV典型杆塔和线路状况为依据，采用国际通用先进的图形化的电磁暂态计算程序(ATPDraw 3.4)，对线路的各种状况，雷击方式以及现有的防雷手段进行建模仿真，对各种参数及影响防雷效果和耐雷

3、水平的措施进行计算和分析。对过电压保护器安装方式和密度，雷击点位置，杆塔接地电阻，线路绝缘水平，耦合地线，以及线路避雷器在35kV线路上的几种应用方式，综合进行了比较和研究。二、论文综述（综述国内外有关选题的研究动态）一、雷电灾害的严重性。雷电发生时，伴随着电闪和雷鸣雷霆万钧、令人生畏。在全球范围内，雷电发生的频率较高，每秒钟就有上百次雷电，每天约有800多万次雷电，一年中平均发生3O多亿次雷电。但实际上，每个人遭受雷击的概率极少，但碰到雷电这种天气现象的情况是非常多的，因雷击而死亡的人数全球每年可达上万人。在雷鸣电闪的时候，它所产生的冲击波和火光以及雷电电流，常常会导致建筑物倒塌、引发火灾以

4、及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故，给困民经济和人民生命财产带来巨大的损失。联合国将雷电灾害列为最严重的十大自然灾害之一。雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展，带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信和计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点。雷电具有很大的破坏力和多种破坏作用。雷电对物体的危害性可归纳为直击雷、雷电波侵入、感应过电压和地电位反击四大类，而这四种对物体具有危害性的雷

5、电，其破坏作用主要表现在放电时所显示的各种物理效用和作用，以下让我们对着四大类进行具体分析。1、直击雷。带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象，我们把这种现象称为直击雷。直击雷的破坏力十分巨大，如果不能迅速将其泻放人大地，那么将导致放电通道内的物体、建筑物、设施和人畜遭到严重的损害，发生火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁，甚至危及人畜的生命安全。2、雷电波侵入。雷电不直接放电在建筑物和设备的本身上，而是对放在建筑物外部的线缆放电。线缆上的雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路扩散，侵入进室内电子设备和自动化控制等各个系统。因此我们的电子设备和控制系统等在听到雷电之前可能就已经损坏。3、感应

6、过电压。雷击在设备设施或线路的附近发生，或闪电只在云层与云层之间发生放电现象，闪电释放电荷，并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压。雷击放电于具有避雷设施的建筑物时，雷电波沿着建筑物顶部的接闪器和引下线泄放到大地的过程中，会在引下线周围形成强大的瞬变磁场，会干扰电子设备，148 l科垃博览导致数据丢失，引起元器件击穿或电路板烧毁，整个系统陷于瘫痪状态。4、地电位反击。如果雷电直接击中 有避雷装置的建筑物或设施，接地网的地电位会在数秒之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分，流向供电系统或各种网络信号系统，从而反击破坏电子设备。这四种对物体具有破坏性的

7、雷电，其破坏作用主要表现为放电时所显示的各种物理效用和作用：第一是电效应，落地雷具有数万甚至数十万、数千万伏特的冲击电压，足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等设备及电气线路，引起绝缘击穿而发生短路，从而影响信号设备的正常使用。第二是热效应，落地雷的电流一般为几十至几千安培，有的电流峰值高达数万安培至10万安培，当这种强大的雷击电流通过导体时，在极短的时问内转换为大量的热能。第三是机械效应，雷电效应在使物质和各种结构缝隙里的气体剧烈膨胀时，也使水分蒸发，并将其他物质分解为气体，这就会造成雷击物内部出现强大的机械压力，致使雷击物遭受严重破坏。第匹l是静电效应，雷云放电，云与大地的电场消失，但

8、金属物上的感生电荷却不能立即消散，还会产生很高的对地静电感应电压。第五是电磁感应，具有很高的电压和很大的电流，发生时间极短的雷电，在它周围的空间将产生强大的交变磁场。第六是雷电波侵入，当雷击架电力线路和金属管路时，产生的冲击电压使雷电波沿着线路或管道迅速传播，当侵入建筑物内时可造成分配电装置和电气线路绝缘击穿而产生短路。第七是反击，当建筑物的防雷装置遭到雷击时，其内外的电气线路和金属管道等具有很高的电压，其间距较近时，还可产生火花放电，反击可能引起电气绝缘破坏，金属管路烧穿等。二、电力系统防雷的基本措施。雷电防护的对象主要是建筑物、设备和人员，雷电的防护措施主要是安装防雷装置，防雷装置是由接闪

9、器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体组成。以下我们对直击雷、雷电感应、雷电波侵入、雷电反击、侧击雷和球形雷进行防护措施的分析。1、 防直击雷的防护措施。防直击雷的主要措施是安装避雷针、避雷线和避雷网。防直击雷装置主要由接闪器、引下线、接地装置组成。2、 雷电感应的防护措施。雷电感应的主要措施是进行等电位连接。应将建筑物内的金属设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢门窗等较大金属物体和突出屋面的放散管、风管等金属物接到防雷接地装置上。3、 防雷电波侵入的措施。防雷电波侵入的主要措施是安装电涌保护器，俗称避雷器。避雷器的基本原理是在雷电波发生的瞬间将被保护区域内的所有被保护对象接人等

10、电位系统中，从而将回路中的雷电波幅值限制在设备能够承受的范围内。4、 防雷电反击的措施。在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取电位连接。5、 防侧击雷的措施。防雷建筑物第一类高于30m、第二类高于45m、第三类高于60m时应采取防侧击雷措施，应将第一类、第二类和第三类防雷建筑物以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连。6、 防球形雷的措施。球形雷大都伴随着直击雷出现，并随气流移动，经常从窗户和门缝钻入室内。因此要想预防球形雷，在雷雨天就不要敞开门窗。三、论文提纲1.前言当今人类科学技术的发展已进入了高度信息化的发展阶段。信息化建设和高新技术的发展，尤其是电子技术的

11、飞速发展，各种先进的卫星通信、保护监控、计算机系统和测量等电子设备产品更加广泛地应用于我国电力行业中，尤其在电力变电站这样设备高度集中的地方，含有大量的微电子仪器设备，这些设备大大提高了我国电力行业整体的自动化水平，对国计民生有着至关重要的意义。但另一方面，这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，设备永久性损坏，更重要的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断和瘫痪，所造成的不可估量的直接与间接的影响和巨大经济损失，尤其是对于电力这类国家重要关键部门，更为重要。2.选题的理论意义与实际意义 随着经济的发

12、展，特别是高新技术产业的兴起，用户对电能质量的要求越来越高，配电系统是电力系统中接近用户的一级，是电力系统的重要组成部分，其安全性对用户有着重大的影响，而10kV和35kV架空线路由于绝缘等级较低，而由雷电引起的跳闸事故占总跳闸事故的70%80%，尤其是在多雷，土壤电阻率高，地形复杂的区域，中压架空线路遭受雷击的概率更高，严重地威胁着电网运行的安全。架空线路的雷害事故一般分为以下三种：雷直击杆塔顶，雷直击线路，感应雷过电压，同时，雷击线路闪络后的雷电波将沿线路侵入线路侵入发电厂和变电站，产生更严重的威胁，因此对目前的线路防雷现状和各种通用防雷手段进行比较和研究，可以为防护雷电过电压，提高线路的

13、安全可靠性及防雷设计提供有价值的参考依据。（一）、充分认识雷电防护工作的重要性（二）、如何做好防雷安全工作1、 要广泛开展防雷法律法规和雷电灾害防御知识宣传。2、 要严格执行防雷的技术规定。3、 要依法做好防雷装置的安全使用和维护与检测。4、 要及时做好雷电灾害应急处置与调查工作。5、 严格执行防雷安全责任追究制。(三)、雷电的灾害解决措施1、雷电的产生。2、雷电灾害的严重性。3、电力系统防雷的基本措施。（四）、结论四、与选题相关的主要参考文献写法【1】SDJ2-92变电所设计技术规程【2】GB/T15153-1994远动设备及系统工作条件环境条件及电源【3】GB/T13729-1992远动终端通用技术条件【4】GB-1992电气装置安装工程接地装置施工及验收规范【5】GB50057-94(2000版)建筑物防雷设计规范【6】GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范【7】GB18802.1-2002低压配电系统用的电涌保护器【8】GB18802.2-2003电信和信号网络的冲击保护装置【9】GA173-2002计算机信息系统防雷保安器【10】GA267-2003计算机信息系统防雷电电磁脉冲安全保护规程【11】IEC102411990建筑防雷【12】IE131211995雷电电磁脉冲的防护通则【13】康春华基于引雷空间的建筑物雷击特性研究【D】北京交通大学200