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。 ②.确定电力系统需要的备用容量。 ③.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： ①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。 ②事故备用：取最大负荷的10%与最大一台单机容量的最大值。 ③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。
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