水力发电厂电气一次及同期系统设计开题报告
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水电站设计开题报告一、研究背景和目的1.1 研究背景水电站作为一种可再生能源的利用方式,对于解决能源短缺和减少环境污染具有重要意义。
随着社会的发展和能源需求的增加,水电站的规模和数量不断增加,对于水电站的设计和建设提出了更高的要求。
因此,对水电站设计进行研究具有重要的理论和现实意义。
1.2 研究目的本文旨在通过对水电站设计的研究,探讨建设高效、可持续的水电站的方法和技术,提高水电站的发电效率和运行安全性。
二、研究内容和方法2.1 研究内容本文将重点研究以下内容:•水电站的选址和布局优化;•水电站的水利工程设计;•水电站的电力工程设计;•水电站的环境影响评价。
2.2 研究方法本文将采用以下方法开展研究:•文献综述方法,对已有的水电站设计相关文献进行综合整理和归纳,总结当前研究现状和问题;•数值模拟方法,通过建立水电站的数值模型,分析其设计参数对发电效率的影响,并进行优化;•数据分析方法,收集相关数据,通过统计分析方法,评估水电站的运行状况和效益;•实地调查方法,对已建成的水电站进行实地采集数据和情况调查,验证研究成果的可行性。
三、研究进度计划和预期结果3.1 研究进度计划本文的研究进度计划如下:•第一阶段:文献综述和理论研究,完成对水电站设计相关文献的综合整理和归纳,明确研究方向和目标。
•第二阶段:数值模拟和实验研究,建立水电站数值模型,分析设计参数对发电效率的影响,并进行优化。
•第三阶段:数据分析和实地调查,收集相关数据,使用统计分析方法评估水电站运行状况和效益,对已建成的水电站进行实地调查。
•第四阶段:总结研究成果,撰写研究论文,进行成果检验和展示。
3.2 预期结果本文预期取得以下研究成果:•提出水电站选址和布局优化的方法,以及水力工程和电力工程设计的优化方案,提高水电站的发电效率;•提出水电站环境影响评价的方法和指标体系,从环境角度评估水电站的影响,并提出相应的治理措施;•对已建成的水电站进行实地调查,收集相关数据,总结水电站设计和运行的经验和教训;•发表研究论文,为水电站设计和建设提供科学依据和参考。
毕业设计(论文)
开题报告
题目: 某小型水电站A电气一次部分设计
院系名称:电气工程学院专业班级:电气F1105
学生姓名:文绪超学号:201123911002
指导教师:张孝远教师职称:讲师
2015 年3 月16 日
开题报告填写要求
1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册)。
4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2006年11月20日”或“2006-11-30”。
毕业设计(论文)开题报告
毕业设计(论文)开题报告。
毕业设计(论文)开题报告学生姓名:学号: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设计指导教师:2009年03 月12 日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在系审查后生效;2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册);4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
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:文献综述摘要:电力系统规划与发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制定出具体的方案,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运行。
继电保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时,尽可能将其影响范围限制到最小,负荷停电时间减到最短。
随着电力系统容量日益增大,范围越来越广,当发生系统故障时,研究故障元件被相应继电保护装置的动作切除后,系统将呈现何种工况,系统失去稳定时将出现何种特征,如何尽快恢复其正常运行,对电力系统正常运行有重要意义。
关键字:电力系统规划;发电厂电气;系统接线;短路计算;潮流计算;无功功率平衡;继电保护内容:在预测未来负荷发展水平的基础上制定电力系统扩展规划,以解决电力系统中发电机组和输配电网络在规划期内的发展和扩充问题。
水电站电气一次系统设计作者:胡美华来源:《职业·下旬》2012年第02期一、电气主接线的设计1.概述电气接线分为一次接线(电气主接线)和二次接线。
发电厂主接线是指将发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电流互感器和线路等相互连接,以保证电能的生产、变换和输送。
它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性、检修方便以及经济性等都起着决定性的作用。
主接线是发电厂的主体,它直接关系到发电厂的技术和经济指标。
由于本设计的水电站有三个电压等级,所以在设计中首先单独考虑各自的母线情况及各自的出线方向,根据负荷来决定变压器容量和台数,论证是否需要限制短路电流及采取什么措施,拟出几个把三个电压等级和变压器连接的方案,对选出来的方案进行技术和经济的综合比较,确定最佳主接线方案。
2.接线形式电气主接线根据电力系统和水电站的具体情况确定,它以电源和出线为主体,在进出线较多时(一般超过4回),为便于电流的汇集和分配,常设置母线作为中间环节,使接线简单清晰、运行方便,有利于安装和扩建。
10~110kV高压配电装置的接线形式分为如下两种。
有汇流母线的接线形式:包括单母线、单母线分段、双母线、增设旁路母线或旁路隔离开关等。
无汇流母线的接线形式:包括变压器—线路单元接线、桥形接线、多角形接线等。
接线方式取决于电压等级、出线回路数、输送功率和穿越功率。
根据原始资料,该水电站的设计将选择有汇流母线的接线。
(1)接线选择。
有汇流母线的接线形式在10kV、35kV、110kV中的选用情况如下。
①单母线接线。
配电装置的出线回路数不超过两回。
②单母线分段接线。
母线出现故障或检修时,不会导致全部停电。
短路器检修会造成回路停电。
但该接线方式接线简单,操作维修方便,设备较少,经济性好,广泛用于中小容量发电厂和变电站的6~10kV接线,且出线回路数较少的情况。
③双母线接线。
该接线方式供电可靠,调度灵活。
当母线检修时可以不停电;母线出现故障时,回路短时停电;母线侧隔离开关检修时只停本回路的电。
220-66kV变电站电气一次部分设计开题报告毕业设计(论文)开题报告
学生姓名: 学号: 专业: 发电厂及电力系统设计(论文)题目:220/66kV变电站电气一次部分设计
指导教师: 赵妍
2011 年03 月18日
开题报告填写要求
1(开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在系审查后生效;
2(开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3(“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册);
4(有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
毕业设计(论文)开题报告
毕业设计(论文)开题报告
毕业设计(论文)开题报告。
开题报告---110KV变电站电气一次系统初步设计XXX本科毕业设计(论文)开题报告题目:某110KV变电站电气一次系统设计随着工业时代的发展,电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓,提高电力系统的安全可靠性和运行效率。
从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。
众所周知,电能是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量存储的二次能源。
点能的发、变、送、配和用电几乎是同一时间完成的,须相互协调与平衡。
变电和配电是为了电能的传输和合理的分配在电力系统中占很重要的地位,其都是由电力变压器来完成的。
因此变电所在供电系统中的作用是不言而喻的。
随着高薪技术的发展和应用,对电能质量和供电可靠提出了心的要求,高压、超高压变电站的设计和运行系统必须适应这种新形势,因此,改善电网结构结构,提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度,以满足日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。
变电所是联系发电厂和用户的中间环节,一般安装有变压器及其控制和保护装置,起着变换和分配的电能的作用。
为了保证在送变电过程中的供电可靠性,首先要满足的就是变电所的设计规范。
进入21世纪后,我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展,电源和电网建设的任务仍然很重。
作为发电厂和用户的中间环节,变电和分配电能的重要组成部分,变电所将面临电力体制改革和技术创新能力的双重挑战,如何合理的设计一个变电所,使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要,促使电网互联范围的不断扩大,是这次设计的主要目的。
课题研究目标、内容、方法和手段:1.确定主接线:根据设计任务书,分析原始材料与数据、列出技术上可能实现的2—3个方案,经过技术经济比较,确定最优方案;2.选择主变压器:选择变压器的容量、台数、型号等;3.短路电流计算:根据电气设备选择和继电保护整定的需要,选择短路计算点,绘制等值网络图(使用AutoCAD软件),计算短路电流,并列表汇总;4.电气设备的选择:选择并效验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等、选用设备的型号、数量汇总设备一览表;5.配电装置设计;6.防雷保护设计。
方案三与方案四比较:由于该水电站主要向周边负荷供 电,负荷主要集中在35kV母线和10kV发电机母线,方案三中 35kV母线由两台发电机经两主变压器单元接线供电,另有两 台发电机经发电机母线和系统母线经三绕组变压器供电;但 方案四中功率传输效率低,且故障发生率也较高,当其联络 线l或2发生故障时,只有一条联络线向35kV母线供电,容易 引起联络线负荷过重而导致事故发生。故选择方案三。 ⑤方案五如图5所示。 ■t珥 I 一一一I I_I I一
⑥方案六如图6所示 图5
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方案五与方案六比较:方案五中35kV母线与系统联系 更紧密,供电更可靠,调度方便、灵活,可靠性和经济性都 比较优越。故选择方案五。 故较佳方案为方案一、方案三、方案五。 ⑦最优方案选择如表l所示。 表I较佳方案比较表 经济性方面(投 比较项目各选主接线 技术性方面 资的主要方面) 发电厂母线采用双母线分段,充分疆一鞭 变压器的台保证可靠性:其他各电压等级下, 数:双绕组4 母线均采用单母线,满足设计要 台。 求,且35kV和10kV都有2条进线,提 高稳定性。 ,…f 变压器的台 发电厂母线采用双母线分段,充分 数;双绕组2 保证可靠性;其他各电压等级下. 台,三绕组2 母线均采用双母线,满足设计要 f d) 赢J, 0j 求,且都有2条进线。 变压器的台 发电厂母线采用单母线分段,经 I ~— 上L 济性较好;1OkV、1lOkV电压等级 数:双绕组2 下,母线采用双母线,满足设计要 台,三绕组2 j 丑 求,且都有2条进绞;35kV和10kV 台。 采用联络变,提高稳定性。 由表1可看出:方案五在满足稳定性的前提下,其经济 性方面优于方案一、方案三,故选择方案五。 二、变压器选择 1.主变压嚣选择 (1)主变台数选择。根据原始资料,本水电站的负荷 重,除了和一个ll0kV线路侧系统容量为20000MV-A的无穷大系 统相连外,还要向35kV ̄和1Okv侧的负荷供电,所以考虑用4 台主变压器,其中2台双绕组、2台三绕组,以此保证供电的可 实践与探索l EXPIDR^TIO_ 靠性,避免某台变压器出现故障或检修时影响对用户的供电。 (2)主变容量确定。主变压器容量选择计算如下: 负荷统计 由已知电机条件:PG=4×20MW=8OMW额定功率因数 c0s O.8得:&= ∈蛳 gO+0 8=100 MV'A ①10kV负荷 =£ 54d _^ =yP…min_l0 38MV-A ②35kV负荷 =∑ =0.82x(! ) 845MY'A =P m in= 4+ 3+3I10 75MV'A ③厂用负荷 对经常、连续运行的设备和连续而不经常运行的设 备:P lⅣ;生活用电:P=O.5 ,一次换算系数磊,一1,则: ∑ lO×66×25×2+2×I+200×2×0.5+100+1000+ 1200=3.212MW (其中0.4kv厂用负荷为1.O12MW,10kV负荷为2.2MW) ∑ =0.265 ̄_A ∑ =志+ 1.2=2.75MV'A 扣除厂用电和lOkV发电机母线上的最小负荷功率,发 电机的输出视在功率为: = _50 一 一 =100一I.265—2.75一10.38=85.605MV・A 4台主变压器选择为(考虑10%容量裕度): 单台发电机的容量: =l_】 孚=l-l× =23.54MV.A 考虑到1台主变压器故障或检修时,其他3台变压器应 能承担剩余容量的70%: 单台发电机的容量为 =85.605x0.7+3=19.97MV・A 故选择主变4台,其中2台双绕组 、 ,2台三绕组 、 ;Tz、 的型号为SF7--25000/35, 、 的型号为 SFSZ7—315OO/1 1O。 2.厂用变压器的选择 本水电站采用2台厂用变压器,容量选择依据如下。 考虑10%容量裕度,将0.4kV的厂用负荷换算到视在功 率,有: 单台变压器的容量为l_1 x 8o.4=1.1 =0.69575MV.A
水电厂电气一次系统设计2010届毕业设计论文系别:电力工程系专业:电厂水电姓名:苏同学学号:0702152**指导教师:郑老师题目:白沙水电厂一次设计目录1绪论 (1)1.1 电力系统概述 (1)1.2 白沙水电站一次部分设计任务书 (2)2白沙水电站电气主接线的确定 (4)2.1 概述 (4)2.2 电气主接线的选择 (4)2.3 主接线的设计 (6)3主变的选择 (10)3.1 变压器的选型 (10)3.2 主变参数分析 (10)4短路电流计算 (14)4.1 概述 (14)4.2 各系统短路电流的计算 (15)5水电站一次设备的选择 (21)5.1 选择电气一次设备遵循的条件 (21)5.2 电气设备的选择 (24)6、主要高压电气设备的选择结果汇总表 (29)1 绪论1.1 电力系统概述由发电、变电、输电、配电和崩电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到并负荷中心。
由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,电能生产必须时刻保持与消费下衡。
同此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。
据此,电力系统要实现其功能,就需在再个环节和不同层次设置相麻的信息与控制系统,以便刘电能的生产和输运过程进行测最、调节、控制、保护、通信利调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。
电能是一种清洁的二次能源。
由于电能不仅便于输送和分配,易于转换为其它的能源,而且便于控制、管理和训度,易于实现自动化。
因此,电能己广泛施用于国民经济、社会生产利人民生活的择个方面。
绝人多数电能都由电力系统中发电厂提供,电力工业已成为我国实现现代化的基础,得到迅猛发展。
到2003年底,我国发电机装机容量达38450万千瓦,发电量达19080亿度,居世界第2位。
水电站电气一次系统设计分析摘要:水电站作为水能发电在我国被广泛应用,本文从水电站一次系统设计的主接线及变压器和电气设备的分析选择,在获得主接线方案的基础上,对水电站的各项设备进行优选。
关键词:水电站一次系统设计引言电力已经成为国家的重要能源,随着国民经济的不断增长,各行各业对电力的需求不断加大。
利用水力发电是发电的一种常见重要方式。
水电站原理是利用水能转换为电能的综合工程设施,包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统等水电站的建设受地理位置的影响,投资大,工期长,发电效率高,运行成本低。
天然流量受水文、气象等自然条件的影响,利用水库调节径流可缩小洪水和枯水期的差别,满足不同调节的需求。
水电站是电力系统的重要组成。
水电站电气一次系统设计包括第一电气主接线设计,第二主变压器选择,第三短路电流的计算和第四主电气设备的选择。
1.水电站电气一次系统主接线设计电气主接线也称作电气一次接线,主接线设计根据电力系统资料及本电站在电力系统中的地位、作用、机组容量及运行方式,按照接线简单清新、技术先进、设备故障影响范围小且经济适用便捷的原则进行一次系统设计。
对于水电站的设计,为确保电能生产输送等全过程的电能质量,一般都是通过一次接线的方式,将电厂变压器、发电机及母线、隔离开关等器件按照某种事宜方式连接,最终实现提高电厂电能质量的目的。
所以,水电站一次系统设计要严格按照技术规定和依据的同时还要结合工程实际具体特点,准确掌握原始资料,保证方案设计的可靠性、灵活性和经济性。
1.1主接线设计步骤根据水电站的原始资料及设计任务书,在原始资料的基础上级各电压等级的拟定来确定主接线方案。
各主接线设计方案必须满足系统和用户对供电的可靠性,通过经济比较,最后确定最佳方案,并绘制电气主接线图,工程图采用新国际图形符号和文字代号,将所有设备的型号、主要参数及电缆截面等标注在图上。
1.2主接线设计要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性和拓展性这四个方面的要求。
信息工程学院课程设计报告书题目: 水力发电厂电气一次系统设计专业:电气工程及其自动化班级:17学号:学生姓名:指导教师:2015年7月12 日综合课程设计任务1、题目水力发电厂电气一次系统设计2、原始资料1、发电厂的建设规模1:待设计发电厂类型(水利发电厂)。
2:发电厂一次设计并建成,计划安装(4⨯15MW)的水力发电机组,最大利用小时数(5000小时/年)。
2、发电厂与电力系统连接情况1:待设计发电厂接入系统电压等级为(110kv),出线回路为(3回),其中一回线供20MW的一类负荷,水电站附近负荷3MW。
2:电力系统的总装机容量为(396MVA),全系统最大负荷340MW,最小负荷225MW。
3、环境条件最热月地面下0.8m土壤平均温度28.6οC,多年最低气温-4οC;室内最热月平均温度34.1οC,户外最低气温40.1οC。
4、水电站位置和发展水电站位于某河流上游,附近有城镇5座,各城镇发展远景如下:5、系统连接图如下:3、设计任务1:电气主接线设计2:厂用电设计3:短路电流计算和电气设备选择4:配电装置设计4、设计成果1:设计说明书一份2:图纸3张(电气主接线图、屋内配电装置图、屋外配电装置图)摘要本文为4×15MW水力发电厂电气一次部分设计。
通过对原始资料的详细分析,根据设计任务书的要求,进行了电气主接线方案的经济技术比较,厂用电设计,短路电流计算和电气设备的选择和校验,配电装置设计。
编制了设计说明书,绘制了主接线图,厂用电接线图。
关键字:主接线、短路计算、设备选择、配电装置、设计说明书、主接线图、厂用电AbstractThis article is 4 x 15 mw hydropower plant electrical part design at a time. Through detailed analysis of original data, according to the requirements of the design plan descriptions of the economic and technical comparison, the main electrical wiring scheme design of auxiliary power, short circuit current calculation and selection of electrical equipment and calibration, power distribution equipment design. Compiled the design specification, draw the main wiring diagram, auxiliary power wiring diagram.The keyword :The main connection, short circuit calculation, equipment selection, power distribution equipment, design specifications, main wiring diagram, auxiliary power目录1 发电厂电气主接线设计 (1)1.1主接线的方案设计 (1)1.2主接线方案的经济技术比较 (4)1.3确定最优主接线设计方案 (6)1.4发电机,主变及厂用变容量选择 (7)1.5厂用电设计 (9)2 短路电流计算 (11)3 导体,电器设备选择及校验 (16)3.1导体设备选择概述 (16)3.2导体的选择与校验 (16)3.3导体和电气设备的选择成果表 (20)4 配电装置设计 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 发电厂电气主接线设计1.1主接线的方案设计简述:电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分,其直接影响发电厂或变电站运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护有决定性的关系。
毕业设计(论文) 开 题 报 告
题 目 紫坪铺水电站电气一次 及其同期系统设计 专 业 热能与动力工程 班 级 动092班 学 生 谢兵 指导教师 南海鹏
2013 年 一、 毕业设计(论文)课题来源、类型 毕业设计的题目来源:本人的设计课题是由学校提供的诸多课题中选择的,自己根据自己的兴趣和将来工作所需选择了《紫坪铺水电站电气一次及其同期系统设计》的题目,指导老师是南海鹏。 毕业设计的题目类型:工程设计
二、 研究该课题的目的和意义: 电气一次系统作为发电站的重要组成部分,直接参与电能的生产和传输,对发电厂的投资成本,保证电站正常运行和设备安全有着重要的影响。而同期系统是电站并网安全的保障,随着社会的日益繁荣和科学技术的不断进步,电能的需求逐渐增大,电网的容量也在不断扩大,电站的同期并网不仅对电站的运行有重要影响,同时也是为了保证电网的安全稳定运行,这就对同期系统提出了更高的要求。因此,对电站的同期系统和电气一次的研究有着重要的意义。 通过本次毕业设计,能够使我们对所学的知识有一个整体的认识,加深理解,把自己在学校里学到的理论知识运用于实践,为自己的实际工作做好准备。同时,也是我们巩固旧知识、掌握新知识,增强实际动手能力的一个重要途径。 三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 随着我国电网的扩大、电压等级的升高和大容量发电机组的不断投入运行,如何保持电力系统安全运行变得尤为重要。同期系统是保证发电机安全并网的重要组成部分,直接影响发电站和电网的安全运行。精确的同期系统可以保证发电站电气设备的可靠和稳定运行,而且可以有效地提高发电机及电力系统的技术经济指标。 电气一次设计是电力工业设计的基础,主要涉及的是有关电力直接生产、变换、输送、分配和用电的设备的选型,装配的过程,是电力系统正常运行的前提。电气一次设计的主接线代表了发电厂高电压、大电流的电气部分主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分,它直接影响了电力生产运行的可靠性、灵活性,同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性关系。发电机、变压器、断路器和隔离开关等都是电气一次所需要考虑的设备,而这些设备的发展也对电气一次主接线有着很重要的促进作用。 微机自动准同期装置是目前实现水电站同步发电机快速并网的主要控制手段,是节约机组并网前空载能耗,机组故障时快速投入备用机组、保证系统安全稳定运行的重要保障。提高自同期的控制速度和准同期的控制精度,确保装置具有良好的均频均压功能。 数字式安全自动装置是以微处理机作为基本的实现手段和方法,通过快速数字处理实现模型分析,逻辑判断,控制出口,通讯以及更为复杂的控制功能,优点是功能完善,使用及维护方便,智能化程度高,体积小,适应一次系统灵活性大,所以应用前景十分广阔,已经成为当今电力自动化的主流产品。 电气一次系统设计在国内外的研究状况: (1)电气主接线设计: 水电站电气主接线设计是水电站电气设计的首要部分, 也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定与电力系统整体及水电站本身的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关, 并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式以及今后的运行管理等有较大影响, 从这个意义上讲它同时也是一个复杂问题, 直接由原始资料来确定最佳方案相当困难。方案评价在整个设计过程中起着重要作用, 是方案调整与最佳方案确定的基础。长期以来, 主接线设计方案的评价主要依据设计者的经验和经济的简单比较给出定性的评价, 人的主观因素影响较大。由于设计方案的评价因素很多, 很难保证评价的准确性和客观性, 因此需要建立一个完整的评价模型来刻划设计方案的评价过程。 主接线设计方案评价因素涉及面很宽, 且因素之间存在一定的层次关系, 一般按主接线的基本要求分为可靠性、灵活性、发展性、经济性等。人们对每个因素的评价标准是不同的, 且这些因素对设计方案优劣的影响程度也不同, 很难用单一模式来评价。整个方案评价应是各个评价因素的综合。这些因素的评价与综合通常应用以经典集合论为基础的数学方法进行描述, 但是存在着方法本身固有的局限性。应用以模糊集合论为基础的模糊数学方法建立设计方案的多级模糊综合评判模型。 多级模糊评判模型由评价因素集、因素权重集、评价集、隶属函数及单因素评价矩阵、模糊操作算子等几部分组成。 (2)电气设备的选择: 电气设备的具体选择是根据主接线方案及短路电流计算结果、当地环境条件以及制造厂产品目录等方面资料,按一定方法进行。这个方法就是简单具体地规定若干“选择条件”。各类电气设备共有的选择条件叫做一般选择条件;不同类别的设备由于作用和要求不同,各有一些不向的选择条件叫特殊选择条件[1]。下面对一般选择条件进行分析,即:电气设备型式的一般选择条件、按正常工作条件选择设备的额定电压和额定电流、按短路条件校验设备的热稳定和动稳定。 电气设备型式的一般选择条件:1.按使用环境选型;2.按特殊地区环境选型;3.按布置或装配方式选型;4. 按参数范围选型;5. 新技术、新产品的推广使用和经济;6. 适当避免型式选用的多样化。 同期系统设计研究状况: 同期系统有,准同期、自同期、自动准同期,其中自动准同期优点明显,易于操作,对电网和电站发电机影响较小,得到普遍应用,自动准同期并列的条件是:(1)发电机电压与电网侧电压应接近或相等,误差不应超过(5 ―10)%;(2)发电机频率与系统频率应接近或相等,误差不应超过(0.2—0.5)%;(3)发电机电压与系统电压相角差接近0°,即δ=ψf-ψx≈0时,并列断路器触头接通。 电力系统运行中.任一母线电压都可用包含电压幅值Um 、角频率Ω和初相位Φ的三个状态量表示为“u =UmSm(ωt+ψ)。 一台同步发电机组在未投入系统运行之前, 它的电压“Uf ; 与并列点电压(系统电压)Ux, 二者的状态量往往不等,其状态量进行适当的操作, 使之与并列点的电压状态量相等或接近,再投入系统运行, 这一系列操作称为并列操作。同步发电机的并列操作是一项基本操作。随着负荷的变化电力系统中运行的发电机台数是不断变化的, 因此并列操作几乎每夭都需进行。 另外, 当系统发生某些事故时, 往往要求将备用发电机组迅速投入电网运行。可见, 在电力系统运行中并列操作是很频繁的。 在最早的时候,发电机并网合闸依靠操作人员手动来进行,为了寻找合闸提前时间,常采用同期指示装置,最简单的同期指示装置,电网电压和发电机电压通过电压互感器(PT)降压,二次侧接上灯泡装置,通过合适的接线,可以采用灯光熄灭法或者灯光旋转法来捕捉合闸的时机。但是由于灯泡一般在约1/6的额定电压时就不亮了。所以更为准确的方法是采用示零电压表来寻找并网时机。手动操作要求操作人员要比较熟练,并且并网准确度不高,风险较大。目前,大多数电厂都是依靠同期装置来进行自动并网的,手动方式只是作为紧急时候的备用同期手段。 第一代自动准同期装置是模拟式自动准同期装置,以许继的ZZQ3和ZZQ5为代表,它们分立晶体管元件搭建硬件电路,对同期条件进行检测和处理。ZZQ3和ZZQ5自动准同期装置的出现,极大地提高了并网的速度和可靠性,但由于模拟式同期装置用模拟电子元件构成,阻容电路作为微分电路是有条件的,必然将带来诸如导前时间不稳定,构成装置元器件参数漂移不稳定的问题。模拟式的同期装置合闸准确度较低,它无法指示装置的运行状态,不能进行故障自检等,现在已经基本被淘汰了。 第二代自动准同期装置是微机式自动准同期装置,位处理器的产生对自动准同期装置技术指标的提升产生了质的飞跃,我国是世界上微机准同期装置最早研制的国家之一,深圳市智能设备开发有限公司研制的SID-2系列多功能微机准同期装置比较具有代表性。它是我国最早从事微机准同期控制器研究,开发,生产得企业之一。相继推出了QSA型,SID-1,SID-2,SID-2V系列发电机用微机准同期控制器及SID-2T系列线路用微机准同期控制器,操作方便,接线简单等特点。在一定程度上提高了并网速度和可靠性,同时也大大提高了合闸准确度。1982年在安徽陈村水电站成功投入第一台微机同期装置,80年代中期又陆续推出了一些类似装置。 随着计算机技术的发展,以及大规模可编程逻辑控制器的出现(PCC),都为同期装置的性能提升提供了硬件条件。 微机自动准同期并列装置, 充分利用微机的高速检测、运算、判断和控制的能力, 直接检测待并发电机电压Uf与并列点电压Ux的状态量, 并通过计算、判断, 得出是否符合准同期并列条件的结论.完成并列操作的全过程。它较以往采用的自动准同期并列装置具有工作差宽、并列操作过程短、工作可靠性高、硬件结构简单、操作维护方便等优点。
参考文献: 【1】包晓晖,水电站电气主接线方案的多级模糊综合评判,水电站设计
第26卷第1期,2010年3月; 【2】徐绍春,水电站电气设备的选择条件研究,云南省迪庆州香格里拉县水利水电勘测设计所,迪庆 674400; 【3】李先彬,论自动准同期原理,电力系统及其自动化学报第2 卷第1 期,
19 9 0 年5 月; 【4】刘湘涛,周继明,微机自动准同期并列装置,船电技术19 9 8 年第l 期; 【5】王群,王博,紫坪铺水电厂自动电压控制系统,西北水电·2011 年·第5 期; 【6】郭权利, 郑俊哲, 许鉴,新型自动准同期装置设计,沈阳工程学院学报( 自然科学版) 第2 卷第2 期,2 0 0 6 年4 月; 【7】胡美华,水电站电气一次系统设计,实践与探索,2012年2月; 【8】李凯,水电站电气主接线可靠性计算中值得注意的几个问题,水电站设计 第20 卷第4期,2004年12月; 【9】展磊,阎观清,严永勤,水电站厂用电设计问题探讨,红水河第17卷第3期,1998年6月; 【10】吕文杰,三相短路电流计算方法的探讨,四川电力技术,2005年第5 期,2005年8月; 【11】蔡允明,李小榕,中小型水电站电气主接线设计的若干问题,水电站设计 第11卷第4 期,1995年12月; 【12】蒋建文, 江红军, 牟奎,紫坪铺水电站AGC 的设计与实现,水力发电第33卷第2期,2007年2月; 【13】黄 俊 , 叶纪刚,紫坪铺水电站综合自动化系统,四川水力发电,