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电力网络规划设计 开题报告

  一、电力网络规划的背景、理论和意义

  1.电力网络研究背景

  我国的电力网络从1882年,上海电气公司(SEC)在上海乍浦老同浮洋行建立装机容量为12KW的发电厂,点亮五盏明灯,初步形成了具有生产、输送、分配、消费电能的有发电机、变压器、电力网络、用电设备联系在一起组成的统一整体的电网雏形。1949年,我有就建有33KV电压等级的电网,但是还只有以城市为中心的发电厂,全国没有统一的高压电网。到2005年,国家电网公司共有500KV及以上输电线路11097km,分布全国18个省市,变电容量大3412万KVA。中国已形成一个比较完善并具有相当规模的电力网络。

  2.电力网络的理论依据

  电力网络由发电、变电、输电、配电和用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各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因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,电力网络要实现其功能,就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,确保用户安全、经济、优质的电能。

  3.电力网络规划设计的意义

  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。而电力网络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。

  二.研究内容及方案

  本次设计的题目是电力网络规划设计。本次毕业设计的是通过学习电力网络规划设计的方法,然后再根据论文的具体方向,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。在经过查阅文献,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;为以后的工作、学习奠定坚实的基础。

  电力网络规划具体设计内容如下:

  (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:

  ①.确定电力网络需要的发电设备容量。

  ②.确定电力网络需要的备用容量。

  ③.确定电力网络需要的调峰容量,使之能满足设计年不同季节的系统调峰需要。

  (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。

  (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。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。

  (4).进行短路计算

  主要的计算步骤:1)绘制相应电力网络发电厂,变电所的接线图2)确定短路电流有关的运行方式3)计算各元件的正,负及零序阻抗(电抗)4)绘制相应的短路电流计算阻抗图5)根据需要取不同的短路点进行短路电流计算6)列出短路电流、母线电压计算结果表。[7]

  (5).进行潮流计算

  潮流计算主要计算最大负荷运行方式,最小负荷运行方式,及故障运行方式。包括计算各母线电压高低和计算网络中各元件通过的功率和产生的功率损耗。

  (6).无功功率的平衡和电压调整

  电力网络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[]。电力网络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。

  电力网络调压方式有: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。[6]

  (7).方案的技术经济指标比较

  在进行电气主接线设计时,一般根据任务书的要求,综合分析有关基础资料,拟定若干种技术经济上比较合理的主接线初步方案,然后对个方案进行初步技术经济比较,淘汰不合理方案,再对较好方案详细比较,最后确定方案。

  三、参考文献

  [1]袁小华.电力工程.北京:中国电力出版社,2007.

  [2]程浩忠.电力系统规划.北京:中国电力出版社,2008.

  [3]费翊群.电力系统规划.北京:电力工业部干部学校,1981.

  [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.

  [6]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.

  [7]陈章潮.地区电网规划与监控.北京:水利水电出版社,1990.

  [8]张保会,尹项根.电力系统继电保护.北京:中国电力出版社,2005.

  [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]曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料.北京::水利水电出版社,1995

  

2021年2月24日 10:37
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