水力发电厂电气一次及同期系统设计开题报告.docx
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水力发电厂电气一次及同期系统设计开题报告
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：
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【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，1990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1998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，2006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
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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，第23卷第2期，2004年6月；
【14】车仁飞,李仁俊,李玉忠，基于叠加原理的配电网短路电流计算，山东大学电气工程学院,2001年12月；
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【16】M.Mahmoud∗,K.Dutton,M.DenmanSchoolofEngineering,SheffieldHallamUniversity,PondStreet,SheffieldS11WB,UKReceived5January2004;receivedinrevisedform7May2004;accepted10May2004Availableonline21September2004，Designandsimulationofanonlinearfuzzycontroller
forahydropowerplant
【17】M.-A.Bouchera,⇑,D.Tremblayb,L.Delormec,L.Perreaultc,F.Anctild，Hydro-economicassessmentofhydrologicalforecastingsystems，JournalofHydrology416–417（2012）133–144
【18】B.Ogayar*,P.G.Vidal,J.C.Hernandez，GrupodeInvestigacio′nIDEA,EscuelaPolite′cnicaSuperior,UniversityofJaen,CampusdeLasLagunillas,s/n.,23071Jaen,Spain，Analysisofthecostfortherefurbishmentofsmallhydropowerplants
四、本课题主要研究内容
通过本次设计，主要掌握水电站电气一次部分及其同期系统的设计过程和考虑因素。
设计紫坪铺水电站的电气一次部分及同期系统，包括主接线方案确定，短路电流计算、电气主设备的选择、厂用电设计、同期系统设计，完成相关的工程绘图。
（1）根据水电站在电力系统的定位，拟订本电站的电气主接线方案；
（2）进行短路电流计算；
（3）进行电气主设备的选择（断路器，隔离开关，互感器，避雷器，熔断器，绝缘子等）
（4）对厂用电及近区供电方式进行选择设计；
（5）了解微机型自动准同期系统的工作原理和基本构成；
（6）选择同期点，确定系统的接线图，选配相应的元器件；
（7）绘制系统的主接线图，厂用电接线图，同期系统控制原理图，硬件配置图等；
五·完成论文的条件和拟采用的研究手段（途径）
这个毕业论文是对我大学阶段所学知识的一个检验，我要全面的运用自己所学的知识，充分发挥自己的主观能动性，独立思考，独立设计，主动收集数据资料，刻苦专研，合理安排每一天的时间，争取做出一个富有创造性的设计。
具体的做法有以下几点：
1.明确自己的设计任务，综合分析自己所选课题，做到心中有数，避免盲目乱做。
2.在充分调动自己所学知识的基础上，继对自己所选课题的相关知识深入学习，加深理解。
3.充分利用图书馆书籍及电子数据资源，开阔视野，使自己的设计更富创造性。
4．熟悉PCC、MATLAB，使自己的毕设完成的更加顺利。
六·本课题进度安排、各阶段预期达到的目标
动力工程系
月
日
周次
任务阶段名称及详细项目
检查
日期
检查结果
2
3
25
/
2
1
明确任务，调研及收集资料
3
3
/
9
2
了解电气一次及励磁系统
3
10
/
16
3
翻译英文文献
3
17
/
23
4
撰写开题报告，开题
3
24
/
30
5
电气主接线方案设计
3
4
31
/
6
6
电气主接线方案设计
4
7
/
13
7
短路电流计算
4
14
/
20
8
短路电流计算
4
5
21
/
27
9
电气主设备选择
月
日
周次
任务阶段名称及详细项目
检查
日期
检查结果
4
5
28
/
4
10
电气主设备选择
5
5
/
11
11
厂用电系统设计
5
12
/
18
12
同期系统总体设计
5
19
/
25
13
同期系统硬件设计
5
6
26
/
1
14
同期系统软件模块设计
6
2
/
18
15
论文文档总结定稿、图纸打印
6
9
/
15
16
提交论文、论文评阅
6
16
/
22
17
毕业答辩
七、指导教师意见
对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：
指导教师：
年月日
八、所在专业审查意见
负责人：
年月日
--------欢迎下载资料，下面是附带送个人简历资料用不了的话可以自己编辑删除，谢谢！
下面黄颜色背景资料下载后可以编辑删除
XXX个人简历
个人资料
姓名：
xxxx
婚姻状况：
未婚
照片
出生：
1987-06-24
政治面貌:
团员
性别：
男
民族：
汉
学位：
本科
移动电话：
专业：
英语
电子邮件：
地址：
教育背景
2006.9-2010.6
吉林工程技术师范学院-----外国语言文学系
主修课程
本科阶段主修
大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。
特长及兴趣爱好
除了有专业的英语方面知识外，我在校生活部工作一年,在系宣传部和秘书处各工作一年。
为全面发展，大三上学期，我加入系文学社，参于了我系《心韵》杂志的创刊和编辑工作。
在这些活动中锻炼了我的领导和团队协作能力，学会了更好的与人相处，这些在我以后的工作中一定会有很大的帮助。
计算机能力
能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。
获国家计算机二级等级资格证书。
外语水平
通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。
奖励情况：
2007-2008优秀学生会干部2008／07师生合唱比赛一等奖
普通话水平测试等级证书
英语专业四级证书
自我评价
XXX个人简历
个人资料
姓名：
婚姻状况：
未婚
出生：
政治面貌：
团员
性别：
民族：
汉
学位：
移动电话：
专业：
电子邮件：
地址：
教育背景
2006.9-2010.6吉林工程技术师范学院-----外国语言文学系
主修课程
大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。
能力及特长
这要写你明你有什么样的能力及经验，最重要就是告诉用人单位，你会做什么？
计算机能力
能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。
获国家计算机二级等级资格证书。
外语水平
通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。
奖励情况
2007-2008优秀学生会干部2008／07师生合唱比赛一等奖
普通话水平测试等级证书
英语专业四级证书
实习经验（或实践经验或兼职经验）
这里写上你的实习经验或实践经验或兼职经验等信息吧，标题自己起一个贴切的。
自我评价
本人性格开朗、稳重、有活力，待人热情、真诚。
工作认真负责，积极主动，能吃苦耐劳。
有较强的组织能力、实际动手能力和团体协作精神，能迅速的适应各种环境，并融入其中。
我不是最优秀的，但我是最用功的；我不是太显眼，但我很踏实；希望我的努力可以让您满意。
这里不要照抄哦，不会写自我评价的朋友，你可以访问http这里有很多自我评价范文可以参考。
（按住键盘的CTRL键，再用鼠标点链接就可以直接打开网站，不用复制到浏览器的。
）本人性格热情开朗、待人真诚，善于沟通，应变能力较强。
懂得珍惜拥有的一切。
B内张型鼓式制动器
C湿式多片制动器
D浮钳盘式制动器
289.零配件市场上的主要价格形式（ABC）
A厂家指导价
B市场零售价
C配件厂价格
290.油漆出险桔皮皱，即表面不光滑，可能的原因（D）
A涂装间通风国强
B稀释剂干燥速度过快
C稀释剂干燥速度过快慢
D一次喷涂过厚
291.汽车的动力性能包括（ACD）
A最高车速
B平均车速
C加速时间
D能爬上的最大坡度
292.《车险定损核价运作规范》规定事故车辆修复费用包括（ABCD）
A事故损失部分维修工时
B事故损失部分需更换的配件费
C残值
D税费
293.车辆全损或推定全损案件，在确定损失前，应该了解（ABD）汽车信息
A了解车辆购置时间、价格
B取得车辆的购置发票或其他证明
C了解车辆的购置渠道
D了解车辆的所有人
294.机动车电器故障引起火灾的主要原因有（BC）
A电瓶故障
B线路故障
C电器元件故障
D日光聚集
295.《车险定损核价运作规范》规定对残值处理的原则（AB）B
A所有残值归被保险人所有，保险人在维修费中扣除
B事故车辆更换的配件由保险人收回后不计入残值之内
C所有配件必须折旧卖给被保险人
D所有配件必须折旧卖给维修厂或废品收购站
296.从火灾原因调查的角度，汽车火灾的原因分（ABCD）
A机械故障类（如发动机过热）
B电器类（线路老化短路）
C人为类（纵火）
D交通事故类（碰撞、倾覆、货物引起）
297.对汽车整车进行测量非常重要的平面（D）?
A基本面
B中心面
C零平面
D下平面
298.机械配件的基本维修原则（ABCD）
A超过配合尺寸，通过加工也无法得到装配技术要求
B变形通过矫正无法保证使用性能和安全技术要求
C断裂无法焊接或焊接后无法保证使用性能和安全技术要求
D转向等涉及到安全的所有发生变形的配件
299.被保险人可依据哪些有效证明作为领取赔款的凭证（A）AC
A居民身份证
B有效驾驶本
C户口薄
300..驾驶员未取得驾驶资格包括哪些情况（ABCD）ABC
A无驾驶证
B驾驶车辆与准驾车型不符
C公安交关部门规定的其他属于非有效驾驶的情况
D驾驶证丢失
301.车险网上理赔系统录入的要求有哪些（ABCDE）
A查勘时间照片最佳大小为60-80k
B扫描仪设置方档最佳大小100-150k
C索赔申请书应当由当事驾驶员在第一时间亲笔填写
D车损照片的拍摄必须符合《车险定损核价运作规范》的相关规定
E驾驶证，行驶证应尽量在查勘环节第一时间采取原件拍摄
判断题
1.185/65R14，其中R代表Radial：
表达轮胎纹络为放射状的又称“子午线”（√）
2.检查安全气囊系统故障时，必须先拆下蓄电池负极，再使用仪器读出故障代码。
（×）
3.路面附着性能越好，汽车抗热衰退性能越好。
（）
4.废气再循环的作用是减少HC、CO和NOX的排放量（×）
5.机动车辆保险条款（2005版）中,保险车辆发生事故,应当由第三者负责赔偿但确实无法找到第三者的,赔偿处理时实行30%绝对免赔率（×）
6.受害人无固定收入的，按照其最近二年的平均收入计算；（×）
7.营运机动车在规定检验期限内经安全技术检验合格的，不再重复进行安全技术检验（√）
8.本公司与被保险人就赔款金额协商确定并赔偿结案后，受害人又就同一事故向被保险人提出赔偿请求的，本公司可二次追加赔付（×）
9.维修车辆竣工结帐后,驾驶员驾驶车辆从修理厂开出时与一辆车辆相撞,因碰撞地点还在修理厂内,我司不负赔偿责任.（×）
10.机动车辆保险条款（2005版）基本险有四个独立险种（×）
11．用于支付公安交管部门逃逸案件处理费用的特殊案件可视金额参照本机构核赔权限进行审核（）
12.四冲程发动机的做工冲程中，曲轴带动活塞从上支点向下至点运动，此时进气门关闭（√）
13.当汽车在一般条件下行使时，应选用双速主减速器中的高速档，而在行使条件较差时，则采用低速档（√）
14.评价汽车制动性的指标制动效能、制动效能的恒定值、制动时的方向稳定性（×）
15.热塑性材料件损伤以修复为主，热固性塑性件损伤需更换（√）
16.投保人对投保标的具有保险利益，不具有保险利益的，保险合同无效（√）
17.《道路交通安全法实施条例》有关高速公路应当标明车道行使速度，最高120公里\小时，最低70公里\小时（×）
18.暴风指风速28.5米/以上的大风（√）
19.刚性万向节是靠零件的铰链式联结来传递动力的，而
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