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110kV中江水电站电气一次及发电机保护

作者:廖莉萍     文章来源:本站原创    更新时间:2010年10月28日     
内容预览

毕业设计(论文)
开 题 报 告


题    目 110kV中江水电站电气一次及发电机保护
专    业  电气工程及其自动化(电力)
班    级                          
学    生         廖  莉  萍      
指导教师                        

 

 

 

 
         2008          年

 


一、 毕业设计课题来源
本毕业设计课题来源于110kV中江水电站电气一次及发电机保护。主要针对110kV中江水电站在电力系统的地位,拟定本电厂的电气主接线方案,经过技术经济比较,确定推荐方案,对其进行短路电流的计算,对电厂所用设备进行选择,然后对各级电压配电装置及总体布置设计。并且对其发电机继电保护进行设计。

二、选题的目的及意义
随着我国经济的不断发展,对能源的需求量也越来越大。就我国目前的电力能源结构来看,我国主要是以火电为主,但是火电由于运行过程中污染大,煤炭价格高,火电的运行成本高,受锅炉和其他火电厂用电设备的影响,其资源利用率较低,一般热效率只有30%-50%左右。与之相比水电就有很多明显的优势。
水力发电是清洁的电力生产,不排放有害气体、烟尘和灰渣,没有核辐射污染。水能是可再生能源,水力发电效率高,常规水电站水能利用率高达80%左右。水电站的水库可以综合利用,除用于发电以外,还具有防洪、灌溉、航运、城乡生活用水和工矿生产供水、养殖、旅游等功能,发展水电行业有着巨大的综合社会经济效益。
正是基于水电的诸多优势以及我国丰富的水能资源,在电力能源需求旺盛的今天,国家正大力开发水电资源。故本题目针对电力发展方面的研究就有显示出了极为重要的意义。 

三、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势
由于本课题研究的是水电站设计,故本课题在国内外的研究状况及发展趋势就是水电站的现状和发展趋势。要研究水电站无非就是研究水电站中最主要的几大部分的发展。所以本部分中将分开介绍水电站各主要部分在国内国外的发展情况。介绍顺序依次为:电气主接线部分,高压输电部分,继电保护部分来分别探讨。
在水电厂中,电气主接线的作用是非常突出的。因为它是一个电厂最基础的系统。电气主接线没有设计好就会对电厂运行带来极大的安全隐患,所以在水电站中首先应考虑电气主接线的设计问题。
电气主接线设计方案直接影响其供电的可靠性。这是由于,电厂的可靠性对系统整体的可靠性非常重要。但这种可靠性要求是对整个系统而言的,这当然就要求系统中所有电站均须为此提供必要条件来保证其综合能力的适宜性。但不同的电站,在系统中所承担的任务、工作位置、重要程度等不尽相同。因此,对其主接线可靠性的要求亦不能完全一致,即有其相对性。目前我国大型水电站一般都采用3/2接线,如三峡电站等。
由于水电站大多建在地理位置偏僻的地方,离负荷中心较远,故为了降低损耗水电站所发电能都用高电压向外输出。而对于那些特别大型的电站就不得不用特高压来输电了,所以特高压输电技术的发展为水电站降低送电损耗提供了依托。
随着大型水电站的建立以及大区电网之间的互连,我国也逐渐开始抓紧建设超高压输电线路。在武汉高压研究所、中国电力科学研究院等研究院所和一些高等院校的积极努力下,我国在超高压输电方面取得了显著的研究成果。
保护装置是电力系统中非常重要的一个系统。电力系统在运行过程中随时都可能发生故障和不正常运行状态,为了保证供电的可靠性就必须要求保护装置迅速动作切除故障。
早期的保护装置都是继电器型的。但从90年代开始进入了微机保护时代。目前我国几乎所有的新建电厂都有微机保护装置,许多老电厂也进行了保护的改造,安装了微机保护。不过随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,微机保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外微机保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化、保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。不断完善的微机保护一定会为我国水电站和电力系统的稳定运行,持续供电提供强有力的保障。

四、 本课题主要研究内容
1. 根据对110kV中江水电站设计要求的原始资料的分析和本电厂的性质及其在电力系统的地位和技术经济性比较,确定本电厂的电气主接线方案。
2. 给出厂用电及近区供电方式选择设计
3. 进行短路电流计算。
4. 进行电气主设备选择(断路器、隔离开关、母线、线路、互感器、避雷器、熔断器、绝缘子等)。
5. 各级电压配电装置及总体布置设计。
6. 完成发电机的继电保护整定计算。

五、 完成论文的条件和拟采用的研究手段(途径)
由于本论文来源于工程实际,所以应该从电站本身的实际出发需要结合近四年来所学专业知识对原始资料进行分析汇总,整定计算,再查阅各类相关的文献资料和设计手册,借助计算机和网络平台完成论文。
   
六、 本课题进度安排、各阶段预期达到的目标: 
1、查阅资料撰写综述报告                 1.5周         
2、完成开题报告。                       1.5周         
3、熟悉资料进行电气主接线设计           1周          
   厂用电系统设计                       1.5周        
   短路电流计算                         2.5周        
   电气主设备选择                       2周           
4、继电保护原理设计                     1周           
   继电保护元件选择                     1周           
   继电保护整定计算                     1.5周         
6、整理毕业设计                         1周           
7、毕业设计论文评阅答辩                 1周       

摘  要

    本论文主要对110kV中江水电站进行电气一次及发电机继电保护设计。110kV中江水电站的总装机功率为5×45=225MW,共四回110kv出线与系统相连。
电气一次部分,首先是根据所给出的原始资料拟定五种电气主接线方案.然后对这四种方案进行可靠性、灵活性和经济性比较后,保留一种较合理的方案,并对其进行短路电流计算;接着是根据短路电流计算结果进行主要电气设备的选型以及校验,包括断路器、隔离开关、母线、绝缘子等。
发电机继电保护的设计是对5台发电机进行保护保护类型的配置,保护的整定计算及校验。
毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的过程,通过这次比较系统全面的进行设计之后,巩固和增强了电力系统学科主干课程的理解,树立了工程设计的观念,提高了电力系统设计的能力。

关键词:电气主接线,短路电流计算,设备选型,继电保护

 

 

 

 


The electric design and generator protection of ZhangJiang hydro-electric power

Abstract

    The dissertation mainly designs the primary system and the generator ralay protection of ZhangJiang hydro-electric power. The total power of Zhi Gang La Ka hydro-electric power is 5×45MW=225MW,connecting to system with 4 outline.
    For electric primary system, firstly draw up 4 drafts of main connection lines according to the firsthand information and datum. Then compare the 4 drafts from these aspects such as reliability, flexibility and economy. Finally the economy of these plans are compared and main electrical connection plan is determined. Then the short circuit current calculation is carried on. And main electric equipments including circuit-breakers、disconnectors、bus、insulator etc are choosed according to the result of short circuit current calculation.
Generator relay protection contains choosing the protection style of the 5 generator, setting calculation as well as the verification.
The process of the graduation design is a process of combining the theory with practice. The comprehensive and system training is helpful to enhance and consolidate the understanding and application of the branch curriculum of the electric subject, to set up the project idea and to improve the ability of the electrical system design.

KEY WORDS: Main electrical connection, short circuit current calculation, Equipment selection, Generator relay protection    

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