火力发电站电气设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

题 目 火力发电厂电气设计

学生姓名 XX

学 号 20111424XXXX

系 别 电子信息与电气工程学院

专 业 电气工程及其自动化

届 别 2015

指导教师 邓XX

职 称

2014 年 11 月 29 日

一.综述国内外对本课题的研究动态，说明选题的依据和意义1.本课题所涉及的问题在国外的研究动态。 最早的火力发电是 1875 年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造 技术的完善， 输变电技术的改进， 特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求， 20 世纪 30 年代以后，火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由 200 兆瓦级 提高到 300~600 兆瓦级(50 年中期),到 1973 年，最大的火电机组达 1300 兆瓦。大 机组、 大电厂使火力发电的热效率大为提高， 每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。 到 80 年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为 4400 兆瓦。但机组过 大又带来可靠性、 可用率的降低， 因而到 90 年代初， 火力发电单机容量稳定在 300~700 兆瓦。 现在关于火电厂厂用电研究已经较为成熟， 对厂用电设计已经有了一套完整规范。 但厂用电主接线的确定对发电厂本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且 对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响，因此全面 考虑电厂的远景规划，结构布局，运用新技术，新设备，对厂用电电气部分进行优化设 计，以提高供电可靠性和稳定性已成为国外研究的新课题。在发电厂电气设备如高压开 关方面，向高电压、大开断容量、智能化方向发展。在发电机出口断路器方面，已有 SF6 型(GCB),它额定电流可达 24000A,开断能力 160kA,而且结构紧凑，故障率 更低(<0.3%),还可以集成 CT、PT、接地开关等设备，成为多功能的组合电器。 2.本课题所涉及的问题在国内的研究动态。 目前我国火力发电厂发电量占全国总发电量的 70%以上。截止目前为止，我国火力发电 厂单机容量以 30 万千瓦和 60 万千瓦机组为主，浙江省温州市玉环县的华能玉环电厂正 在投建 4 台 100 万千瓦发电机组，首台机组预计今年投产发电。其 100 万千瓦超超临界 火力发电机组主蒸汽压力为 25 兆帕，主蒸汽和再热蒸汽温度均为 600 度，这不仅在我 国是最高参数，在世界上也处于最前沿水平。此前，上海电气与西门子合作制造的上海 外高桥 2 台 90 万千瓦火力机组是我国第一个超临界百万级项目，首台机组已于 2006 年 开始发电。 3.选题的依据和意义由 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 。由 于 电 源 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 系 统 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，确保用户获得安全，经济，优质的电能。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题1.需 要 考 虑 发 电 厂 在 电 力 系 统 中 的 位 置 ， 发 电 厂 在 电 力 系 统 的 地 位 和 作 用是决定电气主接线的主要因素。根据发电厂的规模和大小进行接线的可靠性、 灵活性和经济性的考虑也不同。 2.要考虑近期和远期的发展规模，发电厂的电气主接线设计，应该根据 5-10 年 的 电 力 发 展 规 划 进 行 。 根 据 负 荷 的 的 大 小 、 分 布 、 增 长 速 度 ， 分 析 各 种可能运行的方式，来确定电气主接线的 形式及连接发电机数和出线回路。 3.考 虑 备 用 容 量 的 有 无 和 大 小 对 电 气 主 接 线 的 影 响 ， 发 、 送 、 变 备 用容量 是 为 了 可 靠 的 供 电 ， 适 应 负 荷 的 突 增 、 设 备 检 修 、 故 障 停 运 情 况 下 的 应急要求等等。 4、考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将 产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此， 其对主接线的可靠性、灵活性要求也高。二容量小的变电所，其传输容量小，对主接线 的可靠性、灵活性要求低。 5、考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级负荷，必须有两个独 立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有 两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电；对三级负荷，一般 只需一个电源供电。

三、研究的步骤、方法、措施及进度安排(一)研究的步骤、方法及措施。 1.拟定主接线的方案：分析原始资料，确定主接线，主变形式，比较并确定最佳方案。 合理的选择个侧的接线方式，确定所用电接线方式。 2.计算短路电流：选择计算短路点、计算各点的短路电流、并

列出计算结果表。 3.合理地选择主要的电气设备：选择 220KV、500KV 电气的主接线、主变双侧的断路器和 刀闸、限流电抗器、避雷针、避雷器、避雷线和各个电压等级主母线上的电压互感器。 4.配置主要的电气设备：配置各级电压互感器、配置避雷器和各个支路的电流互感器和 屋内屋外配电装置。 5 合理设计各种保护： 防 直 击 雷 保 护、主变的继电保护 、发电机的继电保护和发 电厂出线的线路的保护。

(二)进度安排 2014 年 09 月 01 日-09 月 25 日 2014 年 09 月 26 日-10 月 19 日 2014 年 10 月 20 日-11 月 11 日 2014 年 11 月 20 日-12 月 20 日 2015 年 02 月 10 日-03 月 20 日 2015 年 03 月 21 日-04 月 20 日 2015 年 04 月 21 日-05 月 10 日 2015 年 05 月 11 日-05 月 16 日 2015 年 05 月 17 日-05 月 18 日 毕业论文选题 完成论文编写的前期工作 拟写开题报告 修改毕业论文提纲 撰写论文初稿 指导老师修改确定二稿 指导老师修改确定三搞 经多次修改毕业论文，最后定稿 进行论文答辩

四、主要参考文献 电路(第四版) 高等教育出版社 邱关源编 1999 年 电力系统继电保护原理(第四版) 中国电力出版社 贺家李等编 2010 年 电力系统暂态分析(第三版) 中国电力出版社 李光琦编 2006 年 电力系统稳态分析(第三版) 中国电力出版社 陈珩编 2007 年 发电厂电气部分 中国电力出版社 李先彬编 2005 年 电力工程电气设计 中国电力出版社 卓乐友编 2004 年 电力工程电气设计手册 水利电力出版社 水利水电部西北电力设计院编 2006 年

五、指导教师意见

签名 年 六、毕业设计(论文)指导小组意见

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签名 年 七、系毕业设计(论文)工作领导小组意见

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签名 年

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