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变电所母线保护相关文献论文

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第1章 变电站负荷及主变的选择 11.1变电站负荷情况及统计 11.2主变压器的选择 4第2章 主接线的设计 52.1电气主接线的设计原则 52.2对主接线设计的基本要求 52.3 电气主接线设计方案的比较与确定 6第3章 短路电流的计算 133.1短路的基本知识 133.1.1 短路故障产生的原因 133.1.2 短路故障的危害 143.2计算短路电流的目的 153.3短路电流的计算 15第4章 设备的选择与校验 164.1电气选择的一般条件 164.2按短路情况校验 164.3断路器的选择 174.4 隔离开关的选择 174.5互感器的选择 174.6母线的选择 184.7 电气设备选择一览表 20第5章 继电保护的配置 215.1继电保护的基本知识 215.2 线路的继电保护配置 215.3变压器的继电保护 225.4 备自投和自动重合闸的设置 23第6章 配电装置设计 256.1 配电装置的设计要求 255.2 配电装置的选型、布置 26主要参考文献资料 27致 谢 28附录1 计算书 29(一)电气一次部分 291.1 负荷统计 291.2 短路电流计算 311.3 导体的选择和检验 341.4 断路器及隔离开关的选择 371.5 互感器的选择 41(二)电气二次部分 441.1 110kV线路继电保护整定 441.2 10kV线路继电保护整定 451.3 变压器继电保护整定 461.4 变压器保护回路设计 49附录2 电气主接线图附录3 电气总平面布置图附录4 110kV配电装置平面布置图附录5 10kV配电装置平面布置图附录6 变压器保护回路图

目录摘 要 IABSTRACT II第1章 引 言 1第2章 电气主接线的设计 22.1 主接线概述 22.2 主接线设计原则 42.3 主接线选择 4第3章 主变压器的选择 73.1 主变压器的选择原则 73.1.1 主变压器台数的选择 73.1.2 主变压器容量的选择 73.1.3 主变压器型式的选择 83.1.4 绕组数量和连接形式的选择 93.2 主变压器选择结果 9第4章 所用电设计 104.1 所用变选择 104.2 所用电接线图 10第5章 220KV变电站电气部分短路计算 125.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算 125.2 10KV侧短路计算 135.3 220KV侧短路计算 165.4 110KV侧短路计算 18第6章 导体和电气设备的选择 206.1 断路器和隔离开关的选择 216.1.1 220KV出线、主变侧 226.1.2 主变110KV侧 266.1.3 10KV限流电抗器、断路器隔离开关的选择 286.2 电流互感器的选择 336.2.1 220KV侧电流互感器的选择 346.2.2 110KV侧的电流互感器的选择 366.2.3 10KV侧电流互感器的选择 376.3 电压互感器的选择 386.3.1 220KV侧母线电压互感器的选择 396.3.2 110KV母线设备PT的选择 406.3.3 10KV母线设备电压互感器的选择 406.4 导体的选择与校验 406.4.1 220KV母线 416.4.2 110KV母线 426.4.3 10KV母线的选择 436.4.4 变压器220KV侧引接线的选择与校验 446.4.5 变压器110KV侧引接线的选择与校验 456.4.6 变压器10KV侧引接线的选择与校验 46第7章 防雷接地设计 497.1 防雷设计 497.1.1 防雷设计原则 497.1.2 避雷器的选择 497.1.3 避雷针的配置 537.2 接地设计 547.2.1 接地设计的原则 547.2.2 接地网型式选择及优劣分析 55第8章 电气总平面布置及配电装置的选择 568.1 概述 568.1.1 配电装置特点 568.1.2 配电装置类型及应用 568.2 配电装置的确定 578.3 电气总平面布置 598.3.1电气总平面布置的要求 598.3.2电气总平面布置 60第9章 继电保护的配备 619.1 变压器继电保护配置 619.2 母线保护 61第10章 结束语 62致谢 63参考文献 64附 录 65

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变电所防雷保护毕业论文

电气工程及其自动化毕业论文:220KV降压变电所电气一次部分设计(220降为110和10kV),有开题报告PPT、论文、答辩报告PPT、设计图纸(CAD)QQ:1159407631前言. 1第一章概述. 21. 待建变电所基本资料. 22. 220KV、110KV和10KV用户负荷统计资料. 22.1 110KV和10KV用户负荷统计资料见表1和表2. 22.2 系统阻抗. 23.设计任务. 3第二章 电气主接线的设计. 41.电气主接线的基本要求. 41.1安全性. 41.2可靠性. 41.3灵活性. 41.4经济性. 42.母线接线方式. 52.1单母线接线. 52.2单母线分段接线. 52.3单母线分段带旁路母线的接线. 52.4双母线接线. 52.5双母线分段接线. 52.6双母线带旁路母线的接线. 62.7桥形接线. 63.电气主接线的选择. 6第三章 主变压器的选择. 91.主变压器的选择原则. 91.1相数的选择. 91.2绕组数的选择. 91.3绕组接线组别的选择. 91.4调压方式的选择. 91.5冷却方式的选择. 101.6负荷规划. 102.变电所主变压器台数的选择. 103.变电所主变压器容量的选择. 10第四章 短路电流计算. 121.短路电流计算的内容. 122.短路电流计算目的. 123.短路电流计算方法. 124短路电流的计算和结果. 124.1计算各元件参数标幺值,作出等值电路。. 124.2计算各短路选取点的短路电流. 14第五章 导体和电气设备的选择. 191.一般原则. 192.选择导体和电器的技术条件. 192.1按长期工作条件选择. 192.2按短路状态校验. 203.断路器的选择. 213.1 220kV线路侧及变压器侧. 213.2 110kV线路侧及变压器侧. 213.3 10kV线路侧及变压器侧. 224.隔离开关的选择. 235.电流互感器的选择. 255.1 220kV侧电流互感器的选择. 255.2 110kV侧电流互感器的选择. 265.3 10kV侧电流互感器的选择. 276电压互感器的选择. 286.1 220kV母线侧电压互感器选择. 286.2 110母线侧电压互感器选择. 286.3 10母线侧电压互感器选择. 29第六章 配电室设计. 301.概述. 302.配电装置设计的原则. 303. 型式选择. 304.配电装置类型及应用. 304.1屋内配电装置的特点. 314.2屋外配电装置的特点. 314.3成套配电装置的特点. 314.4各电压等级配电设置. 31第七章 防雷保护的配置. 341.概述. 342防雷保护设计原则. 342.1变电所的雷害可能来自两个方面. 342.2对直击雷、侵入波防护的主要措施. 342.3避雷针的配置. 342.4避雷器的作用. 363.避雷器的选择. 36参考文献. 40致谢. 41

5.1主变压器保护5.1.1 概述电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响,而本次变电所设计的变电所是市区220kV降压变电所,如果不保证变压器的正常运行,将会导致全所停电,甚至影响到下一级降压变电所的供电可靠性。变压器的故障可分为内部和外部两种故障。内部故障是指变压器油厢里面的各种故障,主要故障类型有:1)各绕组之间发生的相间短路;2)单相绕组部分线区之间发生的匝间短路;3)单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地短路;4)铁芯烧损。变压器的外部故障类型有:1)绝缘套管网络或破碎而发生的单相接地(通过外壳)短路;2)引出线之间发生的相间故障。变压器的不正常运行情况主要有:1)由于外部短路或过负荷而引起的过电流;2)油箱漏油而造成的油面降低;3)变压器中性点电压升高或由于外加电压过高而引起的过励磁。为了防止变压器发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失,保证 系统安全连续运行,故变压器应装设一系列的保护装置。5.1.2变电所主变保护的配置5.1.2.1主变压器的主保护1)瓦斯保护对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低,应装设瓦斯保护,它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。如图5-1所示为瓦斯保护的原理接线图。2) 差动保护对变压器绕组和引出线上发生故障,以及发生匝间短路时,其保护瞬时动作,跳开各侧电源断路器。5.1.2.2主变压器的后备保护为了反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流,以及在变压器内部故障时,作为差动保护和瓦斯保护的后备,所以需装设过电流保护。而本次所设计的变电所,电源侧为220kV,主要负荷在110kV侧,即可装设两套过电流保护,一套装在中压侧110kV侧并装设方向元件,电源侧220kV侧装设一套,并设有两个时限 和 ,时限设定原侧为 ≥ +△t,用一台变压器切除三侧全部断路器。5.1.2.3过负荷保护变压器的过负荷电流,大多数情况下都是三相对称的,因此只需装设单相式过负荷保护,过负荷保护一般经追时动作于信号,而且三绕组变压器各侧过负荷保护均经同一个时间继电器。 5.1.2.4 变压器的零序过流保护对于大接地电流的电力变压器,一般应装设零序电流保护,用作变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护,一般变电所内只有部分变压器中性点接地运行,因此,每台变压器上需要装设两套零序电流保护,一套用于中性点接地运行方式,另一套用于中性点不接地运行方式。5.2限流电抗器的选择为了选择10kV侧各配电装置,因短路电流过大,很难选择轻型设备,往往需要加大设备型号,这不仅增加投资,甚至会因断流容量不足而选不到合乎要求的电器,选择应采取限制短路电流,即在10kV侧需装设电抗器。一般按照额定电压、额定电流、电抗百分数、动稳定和热稳定来进行选择和检验。5.2.1额定电压和额定电流的选择 、 — 电抗器的额定电压和额定电流 、 — 电网额定电压和电抗器的最大持续工作电流5.2.2 电抗器百分数的选择1)电抗器的电抗百分数按短路电流限制到一定数值的要求来选择,设要求短路电流限制到 ,则电源至短路点的总电抗标幺值为: / — 基准电流 —电源至电抗器前系统电抗标幺值电抗器在其额定参数下的百分电抗 2)电压损失检验:普通电核器在运行时,电抗器的电压损失不大于额定电压的5%,即: — 负荷功率因数角一般取0.83)母线残压检验,为减轻短路对其他用户的影响,当线路电抗器后短路时,母线残压不能低于电网额定值的60~70%即: 5.2.3热稳定和动稳定的检验热稳定和动稳定检验应满足下式: ≥ 、 — 电抗器后短路冲击电流和稳态电流 、 — 电抗器的动稳定电流和短时热电流(t =1s) 5.3防雷及接地体设计5.3.1 概述电气设备在运行中承受的过电压,有来自外部的雷电过电压和由于系统参数发生变化时电磁能量产生振满和积聚而引起的内部过电压两种类型。按其产生原因,它们又可分为以下几类:直击雷过电压 雷电过电压 感应雷过电压 侵入雷电流过电压 长线电容效应 工频过电压 不对称接地故障 甩负荷 消弧线圈线性谐振过电压 暂时过电压 线性谐振 传递过电压 线路断线 谐振过电压 铁磁谐振 电磁式电压互感器饱和 参数谐振发电机同步或异步自励磁 开断电容器组过电压 操作电容负荷过电压 开断空载长线过电压 关合空载长线过电压 开断空载变压器过电压 操作过电压 操作电感负荷过电压 开断并联电抗器过电压 开断高压电动机过电压 角列过电压 间歇电弧过电压5.3.2 防雷保护的设计变电所是电力系统的中心环节,是电能供应的来源,一旦发生雷击事故,将造成大面积的停电,而且电气设备的内绝缘会受到损坏,绝大多数不能自行恢复并严重影响国民经济和人民生活,因此,要采取有效的防雷措施,保证电气设备的安全运行。变电所的雷击害来自两个方面,一是雷直击变电所,二是雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电所侵入,对直击雷的保护,一般采用避雷针和避雷线,使所有设备都处于避雷针(线)的保护范围之内,此外还应采取措施,防止雷击避雷针时不致发生反击。对侵入波的防护主要措施是变电所内装设阀型避雷器,以限制侵入变电所的雷电波的幅值,防止设备上的过电压不超过其中击耐压值,同时在距变电所适当距离内装设可靠的进线保护。避雷针的作用:将雷电流吸引到其本身并安全地将雷电流引入大地,从而保护设备,避雷针必须高于被保护物体,可根据不同情况或装设在配电构架上,或独立装设,避雷线主要用于保护线路,一般不用于保护变电所。避雷器是专门用以限制过电压的一种电气设备,它实质是一个放电器,与被保护的电气设备并联,当作用电压超过一定幅值时,避雷器先放电,限制了过电压,保护了其它电气设备。5.3.2.1 避雷针的配置原则:1)电压110kV及以上的配电装置,一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上,但在土壤电阻率大于1000Ω.cm的地区,宜装设独立的避雷针。2)独立避雷针(线)宜装设独立的接地装置,其工频接地电阻不超过10Ω。3)35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针,因为其绝缘水平很低,雷击时易引起反击。40)在变压器的门型架构上,不应装设避雷针、避雷线,因为门形架距变压器较近,装设避雷针后,构架的集中接地装置,距变压器金属外壳接地点在址中距离很难达到不小于15米的要求。5.3.2.2 避雷器的配置原则1)配电装置的每组母线上均应装设避雷器。2)旁路母线上是否应装设避雷器,应视当旁路母线投入运行时,避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。3)330kV及以上变压器和并联电抗器处必须装设避雷器,并应尽可能靠近设备本体。4)220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时,应在变压器附近增设一组避雷器。5)三绕组变压器低压侧的一相上宜装设一台避雷器。6)110kV~220kV线路侧一般不装设避雷器。5.3.3 接地装置的设计接地就是指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过导体与大地相连,使该物体或节点与大地保持等电位,埋入地中的金属接地体称为接地装置。本变电所采用棒形和带形接地体联合组成的环形接地装置。接地装置应尽可能埋在地下,埋设深度一般为0.5~1米,围绕屋内外配电装置,主控楼、主厂房及其它需要装设接地网的建筑物,敷设环形接地网。这些接地网之间的相互联接线不应少于两根干线。接地网的外像应闭合,外像各角做成圆弧形,圆弧半径不宜小于均压带间距离的一半,在接地线引进建筑物的入口处,应设标志。5.3.4 主变压器中性点放电间隙保护为了保护变压器中性点,尤其是不接地高压器中性点的绝缘,通常在变压器中性点上装设避雷器外,还需装设放电间隙,直接接地运行时零序电流保护起作用,动作保护接地变压器,避雷器作后备;变压器不接地时,放电间隙和零序过电压起保护作用,大气过电压时,线路避雷器动作,工作过电压时,间隙保护动作。因氧化锌避雷器残压低,无法与放电间隙无法配合,故选用阀型避雷器。5.3.5变电所的防雷保护设计由于本次所设计选择变压器为分级绝缘,即220kV中性点绝缘等级为110kV,110kV中性点绝缘等级为35kV,所以220kV中性点应与中性点绝缘等级相同的避雷器,故220kV中性点装设FZ-110,110中性点装设FZ-40避雷器。

变电站的防雷接地技术摘要:详细分析了雷击发生时,变电站电气设备可能受到的干扰和损害,提出了在变电站设计时应采取的防雷保护措施。关键词:变电站、雷击、电磁干扰、等电位、接地装置1、提出问题沿海地区的年雷暴日高,发生雷击事故的概率大。因此,在变电站的设计过程中,为保护变电站的设备安全,提高其供电可靠性,优化防雷设计方案,加强变电站的防雷安全措施,最大程度的减少雷击事故的发生,有着极其重要的意义。本文仅对变电站内的电气设备、控制保护系统的防雷保护、防静电和防干扰屏蔽措施进行探讨。2、接地装置保护和屏蔽措施都要求有科学可靠的接地装置。2.1 接地体接地体可分为自然接地体和人工接地体,设计中通常采用人工接地体,以便达到所规定的接地电阻,并避免外界其他因素的影响。人工接地体又可分为水平接地体和垂直接地体。接地体的接地电阻值取决于接地体与大地的接触面积、接触状态和土壤性质。垂直接地体之间的距离为5cm 左右,顶部埋深0.5-0.8m,接地体与道路或通道出入口的距离不小于3m,当小于3m 时,接地体的顶部处应埋深1m 以上,或采用沥青砂石铺路面,宽度超过2m。埋在土壤中的接地装置连接部位应按规范规定的搭接长度焊接以达到电气连接。焊接部位应作防腐处理。2.2 接地线接地线即接地体的外引线,连接被保护或屏蔽设施的连线,可设主接地线、等电位连接板和分接地线。防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线,可采用圆钢或扁钢,两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。防静电保护和防干扰屏蔽装置的主接地线一般采用多股铜芯电缆,分接地线采用多股铜芯软线。3、防雷保护措施防雷措施总体概括为2 种:①避免雷电波的进入;②利用保护装置将雷电波引入接地网。防雷保护措施应根据现场常见的雷击形式、频率、强度以及被保护设施的重要性、特点安装适宜的保护装置。3.1 避雷针或避雷线雷击只能通过拦截导引措施改变其入地路径。接闪器有避雷针、避雷线。小变电所大多采用独立避雷针,大变电所大多在变电所架构上采用避雷针或避雷线,或两者结合,对引流线和接地装置都有严格的要求。3.2 避雷器避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。我国主要是采用金属氧化物避雷器西方国家除用外,还在所有电气装置上安装空气间隙,作为失效后的后备保护3.3 浪涌抑制器采用过压保护器防雷端子等提高电气设备自身的防护能力,防止电气设备、电子元件被击坏。在重要设备的电源配入、配出口均应加装电源防雷器,选用的电源防雷器具有远传通讯接点,接入后台管理机。当发生雷击事故时,如电源防雷模块遭到损坏,在后台监控机上就能显示其状态。在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。3.4 接地装置独立避雷针要求单独设置接地装置;建筑物避雷网的引下线应与建筑物的通长主筋及建筑物的环状基础钢筋焊接,并与室外的人工接地体相连,与工作接地共地,形成等电位效应。为了保证防雷装置的安全可靠,引下线应不少于2 根,在高土壤电阻系数地区,可采用多根引下线以降低冲击接地电阻,引下线要求机械连接牢固,电气接触良好。变电站的防雷接地电阻值要求不大于1Ω。4、防雷电感应现代变电站都有较完善的直击雷防护系统,户外设备直接遭雷击损坏的概率较小。但雷击防雷系统时所产生的雷电放电及电磁脉冲,以及雷电过压通过金属管道、电缆会对变电站控制室内各种弱电设备产生严重的电磁干扰,从而影响整个系统的正常运行。个方面的影响:①雷电流要通过站内接地网主要靠集中接地装置泄入大地,在地网上产生一定的冲击电位,严重时会在一些部位产生反击,甚至产生局部放电现象,危及电气设备绝缘;②雷电流通过避雷针的接地引下线入地时,会在周围空间产生强大的暂态电磁场,从而在各种通讯、测量、保护、控制电缆、电线,甚至户内弱电设备的部件上产生暂态电压,影响这些设备的正常运行。4.1 雷击时暂态感应电压分析雷击厂站有2 种情况:①雷击站内的构架或独立避雷针;②雷击站内所在建筑物的防雷系统。雷电放电会对周围空间,包括控制室内造成传导或幅射的电磁干扰。在雷电波等值频率范围内,这些干扰主要是电感耦合型的。从户外设备引入控制室的各种电缆、电线,在户外绝大部分是走地下电缆沟的,雷电放电形成的空间电磁场对其影响不大,这主要是因为线的走向与避雷针是垂直的。但在建筑物内走线时就容易产生感应回路,而且这些回路的一端接入输入阻抗大的电子设备,相当于开路,穿透建筑物钢筋水泥墙壁的电磁脉;中会在这些回路中感应出幅值较高的暂态电压。雷击变电站内靠近控制室的避雷针时,情况相当复杂,因为整个建筑物的各个导电构件,包括防雷系统、水泥墙及地板中的钢筋、金属横粱等的影响都需要考虑。建筑物防雷系统除避雷针外还包括由接地引下线、水平连接母线及引下线下的接地装置构成的泄流系统。雷击时,雷电流经过离室内务回路相当近的各接地引下线泄入地网,在各回路周围空间产生很强的暂态电磁场。因接地引下线紧贴墙壁,故此时墙中的钢筋甚至墙上专门设置的屏蔽网已基本不起屏蔽作用。因为只有处于非磁饱和状态的屏蔽材料才能具备预期的屏蔽效果,而由于强辐射源离屏蔽层很近,若屏蔽层又不是用饱和电平较高的磁性材料做成,则其屏蔽效果是很差的。另外磁通也可以穿过较大的孔眼直接与较近处的回路耦合。4.2 防护措施为保证弱电设备的正常运行,可从以下几方面采取措施:采用多分支接地引下线,使通过接地引下线的雷电流大大减小。改善屏蔽,如采用特殊的屏蔽材料甚至采用磁特性适当配合的双层屏蔽。改进泄流系统的结构,减小引下线对弱电设备的感应并使原有的屏蔽网能较好地发挥作用。除电源入口处装设压敏电阻等限制过压的装置外,在信号线接入处应使用光电耦合元件或设置具有适当参数的限压装置。<所有进出控制室的电缆均采用屏蔽电缆,屏蔽层公用一个接地网。在控制室及通讯室内敷设等电位,所有电气设备的外壳均与等电位汇流排连接。5、微机保护防干扰屏蔽措施变电站的微机保护设备容易受到电磁干扰,由于受到电磁感应,在被测信号上产生叠加的串模干扰由于受到静电感应、地电位差异的影响,在信号线任一输入端与地之间产生叠加的共模干扰防干扰措施通常采取屏蔽和接地相结合,将所有屏蔽电缆分屏屏蔽,用截面积<多股铜芯软线作为接地线,分别与汇流接地母排电连接,汇流接地母排与屏体绝缘,并采用单芯屏蔽电缆与室外接地体做一点连接。6、结束语根据防雷设计的整体性、结构性、层次性、目的性,及整个变电站的周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途,采取相应雷电防护措施。对处在不同区域的设备系统进行等电位连接和安装电源防雷装置及浪涌电压保护装置,使得处在不同层次的设备系统达到统一的防雷效果变电站设计时应尽可能使象微波塔这样有引雷作用的建筑物远离控制室和通讯室,特别是当其周围没有更高的屏蔽物时。建筑物防雷系统,尤其是泄流系统的设计对感应电压的幅值有明显的影响。在设计时应根据实际情况采用最优方案,尽量减少感应,同时也要采取其他措施以保护敏感的弱电设备。信息来源:电工技术张晓波

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牵引变电所继电保护毕业论文

电气化铁路中SVC负序补偿应用技术研究 摘要:随着电气化铁路的迅速发展,电铁牵引负荷产生的负序分量及高次谐波,除对牵引供电系统造成危害外,还会造成电力系统负序及谐波污染[1],因而,电铁的负序及谐波危害已成为制约我国电气化铁路发展的重要因素。结合电气化铁路给电网带来的影响,着重探讨电铁负序补偿中SVC的使用问题。根据国外一些发达国家如日本、澳大利亚等国成功将SVC技术应用在电气化铁路的无功和负序补偿案例以及国内SVC负序补偿应用实例,对SVC负序补偿原理及运行方式进行了研究分析,对SVC在电铁负序治理中的应用前景做了初步探讨,以期提高电力系统运行的经济效益和社会效益。 关键词:电气化铁路;负序补偿;SVC 0 引言 世界上第一条用电力机车作为牵引动力的电气化铁路于1879年在德国柏林建成。中国于1961年建成第一条电气化铁路———宝成铁路的宝鸡至凤州段。电气化铁路问世后发展很快,法国、日本、德国等国家已形成以电气化铁路为主的铁路运输业,大部分货运量由电气铁路完成。电气化机车上不设原动机,其电力由牵引供电系统提供。该系统由牵引变电所和接触网构成,来自高压输电线路的高压电经牵引变电所降压整流后,送至铁路架空接触网,电气机车通过滑线弓受电,牵引机车行驶。由于电力机车运营可以使铁路运输成本降低30%~40%,因此越来越成为发展的方向。电力机车是波动性很大的大功率单相整流负荷,对于三相对称的电力系统供电来说,电铁牵引负荷具有非线形、不对称和波动性的特点,将产生三相不平衡的负序及高次谐波电流注入电网[1],使得旋转电机转子发热、电力变压器使用寿命缩短、输电线路送电能力降低,继电保护装置误动及安全自动装置不能正常投切等诸多影响电网运行的不利因素。因此,必须对电铁机车对电力系统的影响有足够的重视并采取应对措施[2-3]。目前关于电铁谐波治理的技术已经趋于成熟[4],但对于负序的治理仍存在很多问题,传统上广泛使用的关于减小电铁负序分量的方法大多是合理安排机车及系统机组运行方式,尽量削弱电铁负序分量对电网的影响,此方法虽能在一定程度上控制电铁对电力系统的影响,但仍存在诸如列车运行方式临时变化、电力系统机组检修等问题,影响治理效果。根据电铁负荷给电网带来的负序影响,着重对SVC负序补偿基本原理及运行方式进行了研究分析;将国内外应用SVC治理电铁负序分量的案例做了综述;最后对SVC在电铁负序治理中的应用前景做了初步探讨。 1 电铁负荷负序分量对电网的影响 1.1 负序分量对电网的影响[2] 1.1.1 对旋转电机的影响 1)汽轮发电机转子为敏感部位,因为汽轮发电机转子负序温升比定子大,存在局部高温突出部位,国内曾发生过向电铁供电的汽轮发电机转子部件嵌装面过热受损的事故;另一方面,当负序电流流过发电机时,产生负序旋转磁场、负序同步转矩,使发电机产生附加振动。 2)对邻近牵引变电所而远离电源的异步电动机,其定子绕组为敏感部位。同时还将在电动机中产生一反向旋转磁场,此反向磁场对电动机转子起制动作用,影响其出力。在谐波和负序电流的共同影响下,国内曾发生多起定子绕组过热烧毁事故。 1.1.2 对电力变压器的影响负序电流造成电力系统三相电流不对称,使得变压器的额定出力不足(即变压器容量利用率下降)。 1.1.3 对输电线路的影响流过电力网的负序电流,只是降低了电力线路的输送能力,并不作功。 1.1.4 对继电保护和自动装置的影响对各种以负序滤波器为启动元件的保护及自动装置干扰:由于保护按负序(基波)量整定,整定值小、灵敏度高。滤波器为启动元件时,实际运行中已引起下列保护和自动装置误动。 1)发电机的负序电流保护误动。2)变电站主变压器的复合电压启动过电流保护装置的负序电压启动元件误动。3)母线差动保护的负序电压闭锁元件误动。4)自动故障录波装置的负序启动元件的误启动,导致无故障记录而浪费记录胶卷。在频繁误动时,可能造成未能及时装好新胶卷而导致发生故障时无记录。 1.2 负序分量影响的标准[5] 我国有关同步发电机承受不平衡电流允许值的规定如下:1)在按额定负荷连续运行时,汽轮发电机三相电流之差不超过额定值的10%,水轮发电机和同步调相机三相之差不超过额定值的20%,同时任何一相的电流不得大于额定值。2)在低电压额定负荷连续运行时,各相电流之差可以大于上面的规定值,但应根据实验确定数值。对于100 MW及以下汽轮发电机,当三相负荷不对称时,若每相电流均不超过额定值,且负序分量与额定电流之比不超过8%,应能连续运行,100 MW以上的发电机,一般认为负序分量与额定电流之比不超过5%。 2 SVC负序补偿基本原理及运行方式[6-8] SVC全称为“静止型动态无功补偿器”,主要用于补偿用户母线上的无功功率,其通过连续调节其自身无功功率来实现的,一般SVC由并联电感和电容两个回路组成,其中感性回路为动态回路,其感性无功功率可连续分相调整,使得整个装置无功功率的大小和性质发生变化,分相控制的依据为三相平衡原理。用Qs表示系统总无功功率,QF为用户负荷的无功功率,QL为晶闸管控制电抗器(TCR)的无功功率,QC为电容器无功功率,上述平衡过程可以用公式(1)来表达:Qs=QF+QL-QC=常数=0 (1)如图1所示,A为系统工作点。负荷工作时产生感性无功QF,补偿装置中的电容器组提供固定的容性无功QC,一般情况下后者大于前者,多余的容性无功由TCR平衡。当用户负荷QF变化时,SVC控制系统调节TCR电流从而改变QL值以跟踪,实时抵消负荷无功,动态维持系统的无功平衡。最简单的TCR装置组成和工作原理如图2所示:TCR的基本结构是两个反并联的晶闸管和电抗器串联。晶闸管在电源电压的正负半周轮流工作,当晶闸管的控制角α在90°~180°之间时,晶闸管受控导通(控制角为90°时完全导通,180°时完全截止)。在系统电压基本不变的前提下,增大控制角将减小TCR电流,减小装置的感性无功功率;反之减小控制角将增大TCR电流,增大装置的感性无功。就电流的基波分量而言,TCR装置相当于一个可调电纳。其等效电纳为:式中,α为晶闸管导通角;L为电抗器电感值;ω为网压的角频率。对于不对称负荷,应采用分相调节,根据瞬时电压和电流求出所需的补偿电纳。TCR分相调节的理论基础为司坦麦兹(STEINMETZ)理论,在此理论指导下,SVC能够将负荷补偿为纯有功的三相平衡系统。司坦麦兹(STEINMETZ)理论有多种表达形式,本文给出一种常用的补偿电纳公式:r分别为△连接的补偿电抗器电纳值;V为系统电压有效值为系统电压(线电压)瞬时值;ia(I),ib(I),ic(I)为系统电流瞬时值;T为采样周期,一般为10 ms。根据以上补偿理论,将一个理想的补偿网络与负荷相连就可以把任何不平衡的三相负荷变换成一个平衡的三相有功负荷,而不会改变电源和负荷间的有功功率交换,能够取得良好的电能质量治理效果。 3 SVC在电铁负序治理中的应用 3.1 国外电铁SVC应用情况 日本东海道新干线西相模牵引变,根据牵引变接入电网点检出的无功电流和负序电流,由负荷特性计算补偿电路SVC所需无功电流的数值,对TCR中的晶闸管触发信号加以控制,从而对有功功率的不平衡与负序进行补偿。澳大利亚昆士兰铁路将总容量为600 MV·A的套SVC根据需要分别装设在沿途各牵引变的低压侧,将一套340 MV·A的SVC装设在更高一级电压等级的电网。补偿后,负序电压由补偿前的4.5%下降到0.8%。英法海底隧道采用了ABB提供的SVC以解决负荷平衡问题,通过SVC补偿后,不平衡度小于0.1%。 3.2 国内电铁SVC应用情况 2000年10月,神朔电气化铁路(神华集团)开通,单相供电牵引所产生巨大负序电流,引起三相供电系统的不平衡,给邻近神木电厂(属神华集团)发电机组(2×100 MW)稳发、满发以及整个陕北电网的稳定和安全运行带来严峻考验。2000年11月至12月神木发电公司2台发电机组由于负序原因被迫停运,损失发电量超过1×108 kW·h。2001年330 kV神木变投运后,供电质量得到了一定的改善。根据实测,330 kV神木变2台主变并列运行时,神木发电公司单机组运行,发电机中负序电流可达到额定电流的15%(规定值<8%,2 台机组同时运行时发电机中负序电流也可达到8%的临界值)。为保证发电公司能正常发电,330 kV主变只能采用分列运行方式,1台供神木发电公司发电进网,1台供电铁牵引站送电。在该方式下,单机组发电时,发电机中的负序电流仍时有超过8%的现象发生。由于电铁的影响,神木发电公司在运行中还经韩宏飞等:电气化铁路中SVC 负序补偿应用技术研究Vol.25 No.6常出现发电变差动保护误动、循环水泵电机过负荷等故障。2002年,经过多方考虑神华集团公司斥巨资在神朔电铁供电线路上加装静止型动态无功补偿装置(SVC)以治理电铁牵引站对电网所产生的污染,包括抑制谐波、提高功率因数、快速连续无功调节、抑制电压波动和闪变、解决三相不对称等问题。神朔SVC工程与2002年5月底投入运行,并于2002年8月10日完成竣工验收移交。其间西北电力试验研究院受用户委托对该工程进行了实际跟踪测试,证明该设备性能稳定、运行安全可靠、各项指标均为优良、补偿效果良好,完全达到并优于用户要求,方案实施后取得了预期效果。该装置在国内首次实现了110 kV电铁供电线上对多座电铁牵引负荷的整体动态实时补偿,首开电铁与电网补偿综合治理的成功先例。 4 结语 SVC装置在电气化铁道中应用的主要问题是资金问题。随着我国电网建设的进一步发展以及电气化铁路大规模的建设,对SVC在电铁中的应用提出了更高要求,迫切需要设计、生产出性能最佳、价格便宜的SVC装置。辽宁某厂家生产的SVC,于1997年通过了辽宁省科委及原国家计委重点工业性试验项目鉴定,实现了国产化;中国电力科学研究院生产的SVC于2004年在鞍山红一变投入运行,也实现了国产化;在我国冶金、煤炭、化工、电铁等行业中使用的SVC,国产的占绝大多数。国产SVC实用化程度进一步提高,国产的SVC装置除具备SVC的常规特点外,还具有无水冷却(热管自冷技术),出厂前进行全载、全压试验,运行中可以进行远程实时监控运行等特征。近10 a来,国产SVC装置的安全运行实践证明了国产SVC装置技术经济指标的优越性和先进性。经辽宁该厂家建议,由全国电压/电流等级和频率标准化技术委员会牵头制定的中华人民共和国国家标准《静止式动态无功功率补偿装置(SVC)功能特性导则》和《静止式动态无功功率补偿装置(SVC)现场试验导则》报批稿已经上报,必将促进SVC的进一步发展。目前,国产SVC的规模化生产能力不仅完全可以满足我国电力系统和各行业的需要,而且还具有出口能力。目前该厂家生产的我国第一套应用于电气化铁路的高压大功率静止无功发生器亦进入最后调试阶段,此套装置将发往上海铁路局用于电气化铁路电能质量治理。首套电铁系统专用静补装置的问世,标志着我国成为世界上少数几个掌握该技术的国家。目前国产SVC已占领了国内电气化铁路系统、冶金行业绝大部分市场份额,成为世界上SVC的主要制造商之一,2006年的装机数量更是首次超过瑞士ABB与德国西门子SIEMENS,跃居全球第一,国内厂家精心研制的高压动态无功补偿装置(SVC)已具有国际同期先进水平。可以预见,随着国产SVC技术水平的进一步成熟、性价比的进一步提高,SVC在我国电气化铁路建设中必将发挥重要作用,为促进我国铁路建设实现跨越式发展提供有力保障。 [参考文献]: [1] 林建钦,杜永宏. 电力系统谐波危害及防止对策[J].电网与清洁能源,2009,25(02):28-31. [2] 卢志海,厉吉文,周剑.电气化铁路对电力系统的影响[J].继电器,2004,32(11):33-36. [3] 任元.信阳和驻马庙地区电气化铁路谐波引起220 kV高频保护动作的分析[J].电网技术,1995,19(2):32-35. [4] 李郑刚. 电石炉无功补偿与谐波抑制.文秘杂烩网 ,2009,25(01):76-78. [5] 电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[S].北京:中国电力出版社,2005. [6] 朱永强,刘文华,邱东刚,等.基于单相STATCOM的不平衡负荷平衡化补偿的仿真研究[J]. 电网技术,2003,27(8):42-45. [7] 李旷,刘进军,魏标,等.静止型无功发生器补偿电网电压不平衡的控制及其优化方法[J].中国电机工程学报,2006,26(5):58-63. [8] 辽宁荣信电力电子股份有限公司.SVC控制系统用户手册[K].辽宁: 荣信电力电子股份有限公司,2006采纳哦

继电保护课程设计论文

本文对传统的电力系统继电保护课程设计中存在的问题进行了分析,针对这些问题提出了基于“卓越工程师”目标的改革措施。以下是我为大家整理的继电保护课程设计论文,希望能帮到大家!

摘要: 课程设计是培养学生综合能力和工程思想的重要环节和途径。本文对传统的电力系统继电保护课程设计中存在的问题进行了分析,针对这些问题提出了基于“卓越工程师”目标的改革措施。通过教学实践,提高了学生的工程应用意识和实践能力。本文对课程设计环节进行改革实践,希望在“深化教学改革、强化实践教学环节”背景下,探索出一条适合工程技术人才培养的可持续发展之路。

关键词: 继电保护;课程设计;教学改革

基金项目:本文系辽宁工业大学教改立项项目“电力系统继电保护课程教学模式改革与实践”(项目编号:2014032)的研究成果

国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中对高等教育提出要“深化教学改革、强化实践教学环节、推进创新创业教育”的要求。教育部为贯彻落实这一要求,实施了“卓越工程师教育培养计划”重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量。目前,中国大多数高校在教育目标、理念和方法上滞后,开设的一些工程类课程不能满足实际工程需求,教学内容陈旧,已经滞后于现代工程技术发展。电力系统继电保护课程是电气工程及其自动化专业的重要专业课程,在“卓越工程师”培养目标下既要求把大量的理论知识掌握好,又要求有较强的实践动手操作能力。继电保护课程设计是实现把继电保护的理论知识和工程实际应用结合起来的桥梁,是电气工程及其自动化专业非常重要的实践性教学环节。在此背景下,基于“卓越工程师”培养目标,我校对《电力系统继电保护课程设计》的教学进行探索,从课程设计内容、实施过程、考核评价等方面实施改革。几年的教学实践表明效果良好,锻炼了学生的理论设计和实践动手能力,培养了学生的工程意识和创新意识,提高了学生分析和解决实际工程问题的能力,得到学生及社会的认可和好评。

一、传统课程设计教学分析

近几年,各高校都开始注重对学生实践能力的培养,加强了电力系统继电保护课程设计的教学工作,较以往有很大改善,但仍然存在一些问题。在我校主要表现在以下几个方面。

1.学生的积极性不高,投入的精力不足。根据教学大纲和教学计划,电力系统继电保护课程设计安排在大四上学期进行,一般是在学期的后几周实施。在此阶段,好多同学要忙于研究生入学考试、国家电网考试、各公司企业的招聘以及期末考试。随着近些年高校的不断扩招,本科生的就业压力越来越大,在考研和就业多重作用下,好多学生不能把精力全部投入到课程设计中。学生对待课程设计的积极性普遍不高,很多学生没有认识到课程设计的重要作用,以应付的心态被动的对待,甚至认为从网络上或往届同学那里找些资料拼凑拼凑就能完成。

2.只有理论设计,缺乏实验或仿真验证。在课程设计开始之前,指导教师根据电力系统继电保护课程的主要内容,结合一些工程项目的实际情况,给出各种保护的设计题目和参考资料。在我校,该课程设计时间为两周,为了确保学生都能够完成设计,在课程设计指导书中会比较详细给出设计方案、设计步骤、设计内容、设计要求以及设计报告的格式等。在课程设计实施过程中,给学生分时提供固定设计教室或者与互联网连接的机房,学生通过查阅网络、设计手册、设备手册等,参考类似习题、以往学生课程设计报告等进行模仿设计。在此期间,不同的指导教师去设计室指导,解答学生的问题。()由于学生对待课程设计的积极性不高,大部分同学都不主动问问题,这样教师很难全面了解学生都设计得如何,都出现哪些问题和错误,最终造成上交的报告存在一些错误。在这样的设计过程中,学生通过上交设计报告,完成理论设计。由于缺少对理论设计结果和结论的实验或仿真验证,致使学生既不清楚设计计算结果是不是正确,也不知道设计结论是不是合理。这种只锻炼理论设计而没提高动手能力的设计过程,大大降低了课程设计教学环节的重要意义。

3.设计题目数量少且变化小,抄袭现象存在。以往的课程设计题目一般是给定一些电力系统的局部接线及运行方式,通过不同系统参数的设定值,完成某些线路或者变压器的继电保护方案、整定值计算、灵敏度分析、继电器选择等设计工作。这些设计题目由于许多参数需要具体给定,同时系统的接线比较简单,运行方式很少变化,使得学生发挥的空间比较小,不能很好实现设计与工程实践相结合的目的,更像是做作业。这样学生就不能对电力系统的正常、最大、最小运行方式下做出全面分析,就不能建立电力系统的整体概念。学生在设计时仅仅参考一些相仿的习题、教师给定的设计指导书来完成设计计算,不可避免的会出现互相抄袭的现象。以往的这种课程设计方式对学生的创新能力培养作用有限,没有达到培养目标。

4.考核评价不科学,缺乏动手能力的考核。以往的课程设计成绩评定方法是考虑学生在平时的出勤率、对待课程设计的态度以及主动性等,根据学生最后提交的设计报告的质量,包括方案的合理性、整定计算的正确性、设计的完整性、格式的规范性等情况,按照一定的分值比例,最终给出优、良、中、及格或不及格的评定。在这种考核评价方式下,会出现同组同学中差别不大的情况,甚至有可能会出现主要设计人员由于报告书写较差而成绩低、设计较少的同学由于报告书写规范而成绩较高的不合理现象,课设成绩没能很好体现学生的真实能力。同时,由于这种只有理论设计而没有实验或仿真验证的课设形式,没有考核到学生的实际动手能力和操作技能。

二、“卓越工程师”目标下的教学改革

为达到国家“卓越工程师”培养目标的要求,结合我校应用型本科人才培养模式的定位,针对以往电力系统继电保护课程设计在教学过程中存在的问题,我们实施了基于“卓越工程师”培养目标下的电力系统继电保护课程设计教学改革,修改教学大纲及教学计划,完善教学内容,创新教学方法,改革考核评价方式。具体改革内容包括:

1.修改大纲及教学计划,规避考研就业等对专业课程学习的影响。按照“卓越工程师”的培养目标,以前的培养方案和课程大纲已不再适用,不能满足培养要求。“卓越工程师”目标下的培养方案突出对学生工程能力的培养,我们对电气工程及其自动化专业的专业培养方案和课程大纲进行了修订,强调对学生创新能力、动手能力的培养。关于培养方案中实践环节的教学目标,就是突出工程思想和能力培养,达到学生都具备自主设计实验的能力,具有接受新技术和新知识的能力,以及一定的技术开发能力。根据新的培养方案,我们对电力系统继电保护课程的教学大纲和教学计划进行了相应的调整,将该课程从大四上学期调整到大三下学期,尽可能规避学生由于考研及就业等对专业课程学习的影响。

2.更新课程设计题目,满足“卓越工程师”培养目标的要求。在“卓越工程师”目标下,课程设计与实验项目设计的核心思想就是鼓励学生自主学习,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养实践动手能力及工程素养。课程设计题目的设置是否合理,对于学生的锻炼价值至关重要。好的课设题目对于学生掌握专业理论知识的理解、对工程设计规范的熟悉、对设计步骤和设计方法的掌握都非常重要。在设置课设题目时,既要考虑专业理论知识的涵盖程度,又要考虑与工程实际紧密结合的密切程度,尽可能给出实际运行的电力系统的原始数据资料,这对于提高学生对专业的认知程度、明确专业发展方向大有裨益,有利于培养工程意识,提高理论联系实际的应用能力。基于“卓越工程师”目标的思考,我们对课设题目进行完善和更新,做了如下工作:①利用教师下企业实践、带学生去企业生产实习、建立实习基地、到电力行业调研等机会,搜集整理实际运行电力系统的真实资料,然后加工完善成训练课题;②考虑到电力系统继电保护技术的应用实际,微机型保护装置已完全取代电磁型保护装置,再针对电磁型继电保护技术进行设计就严重与工程实际相脱节。为此,我们给定一些电力系统的局部接线及运行方式,通过不同系统参数的`设定值,除了完成某些线路或者变压器的继电保护方案、整定值计算、灵敏度分析之外,增加了微机型保护装置的硬件设计和软件设计;③根据不同的设计题目和现有实验室的条件,增加实验验证或仿真验证环节。我校与浙江求是教仪合作建立了电力系统继电保护、供配电、实践创新实验室,与北京电科院和清大高科合作建立了电力系统仿真实验室,实验室的软硬件条件为学生搭建了很好的动手操作平台。第一周学生完成课设的理论设计,第二周进入实验室进行相应的安装调试及验证。通过动手操作,激发了学生的兴趣,提高了积极性,如果验证结论正确时,极大的满足学生的成就感,从而增强创新的自信心。另外,在设计的验证过程中,可能会出现许多实际的问题,通过指导老师的点拨,同学们相互讨论探究,最终找到问题的原因并解决,这对于学生的锻炼和培养具有极大的帮助。

3.加强对课程设计的指导和管理,提高课程设计质量。教师的态度和付出对于课设质量的好坏是最直接的,因此,要想提高课程设计的质量,需要指导教师更多的投入。针对有的学生消极应付、得过且过,甚至出现相互抄袭的情况,就要求指导教师投入更多的时间和精力用在平时的指导中,避免学生上交东拼西凑、粗制滥造的设计报告。在设计过程中,确保做到对设计方案的合理性进行严格审核,对设计步骤和计算结果进行及时监控,对学生的困难和问题进行耐心的答疑解惑,对典型共性的错误进行详细的讨论分析。对于指导教师而言,个人的精力和时间也是有限的,在这个时段要同时面对理论教学、课设实习指导、监考判卷考核、科研任务完成等一系列工作,常常感到分身乏术。为此,我们采取了团队指导措施,打破一个老师对固定学生的指导模式。根据指导教师的值班安排,每时每刻都有老师在设计室指导,随时随地解决学生的问题,提高指导效率,从而提高课程设计的质量。

4.完善考核评价体系,适应“卓越工程师”培养目标。以往的课程设计成绩评定方法只注重对学生的理论设计进行考评,而没有考核到学生的实际动手能力和操作技能。这样,在考核成绩这个“指挥棒”的引导下,学生根本不关注动手操作,学生成绩的高低并不能全面、准确、客观地反映其综合能力。这种评价方式与“卓越工程师”培养目标明显存在差距。考核方法与设计内容相辅相成,课程设计内容的多样性必然要求考核方法的全面性,需要建立科学的考核评价体系。拓展评价方式不是玩花样,不是巧立名目,而是要根据社会对人才的需求和学生的特点,对考核评价方法进行调整,使之能够激发学生的学习兴趣,培养学生的综合能力。

基于这种考虑,我们完善了课程设计的考核评价方式,既注重对理论设计的考核,也注重对动手能力的评判,同时兼顾对平时表现及综合素质的评价,具体考核项目情况如表1所示。

三、结束语

本文在“深化教学改革、强化实践教学环节、推进创新创业教育”背景下,基于“卓越工程师”培养目标,结合我校教学实际,对电力系统继电保护课程设计进行改革探索与实践。针对传统课程设计环节存在的问题和不足,修改教学大纲及教学计划,完善教学内容,创新教学方法,改革考核评价方式。通过课程设计的教学改革与实践,强化了学生的工程意识,提高分析和解决工程问题的能力,在激发学生的主动性和积极性的同时,也培养了学生的创新精神和实践能力。我校该专业近两年的毕业生大部分都进入电力部门和工矿企业等对口单位就业,获得社会各界的好评。本文对电力系统继电保护课程设计进行改革,希望探索出一条适合工程技术人才培养的可持续发展之路,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。

参考文献:

教育部。教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见.

王文福。 基于卓越工程师培养诉求的教学改革的理性思考———面向CDIO理念的地图学教改构想. 测绘科学,2011,(3):247-249.

张江林,梅许文,巨辉,邓昌建。基于“卓越工程师”目标下的继电保护课程教学改革. 中国电力教育,2014,(36):99-100.

杜兆文,姚福强。《电力系统继电保护课程设计》教学改革与实践.大学教育,2014,(3 ):108-109.

变电所论文

不难。变电所电气一次设计毕业论文不难,只写电气平面布置设计。毕业论文是指高等学校(或某些专业)为对本科学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前撰写的论文。

变电站危险点分析与布控论文

摘 要: 安全来自预防,危险在于控制,事故发生在失控之中。我们相信,除人力不可抗拒的自然灾害外,通过我们的努力,所有事故都应当可以预防,任何隐患都应当可以控制。

关键词: 危险点;查找;预控

前言

安全生产是电力企业各项工作的基础,是电力企业一个永恒不变的主题。特别是在当前电力形势十分严峻的情况下,安全生产,确保电网稳定运行显得尤为重要。

1998年后,各地市局在上级部门的具体指导下,全面试行安全生产综合预控法工作,并在实践中不断总结、深化和发展,取得了显著的成效。变电值班员的主要任务是对电力设备的运行操作和维护管理,特点是维护的设备多,工作任务量大,影响安全生产的危险点客观存在或潜伏于各个环节中。因此通过危险点预控来确保安全已成为一项重要工作。

1 危险点预控法提出的背景

过去在预防作业过程中人为失误事故的发生方面,主要是采取能源部《电力安全工作规程》规定的安全组织措施和安全技术措施,但在实践中发现,作业人员在编制安全组织措施、技术措施的过程中,往往受限于编制人的经验和知识面,对整个作业过程的危险性缺乏全面的了解,在安全措施的编制上也较多地照抄《电力安全工作规程》,有时甚至更为简单,“注意安全”成为习惯性说教,从而导致安全措施缺乏针对性。

2 危险点预控的一般概念

危险点是指在生产作业中有可能造成危害的作业环境,有可能造成危害的机器设备和作业人员,违反安全规程的不规范操作及习惯违章等。

所谓危险点预控法就是对电力生产中每项工作,根据作业内容、工作方法、作业环境、人员状况、设备实际等进行分析,查找可能导致人为失误事故的危险因素,再依据规程制度,制订防范措施,并在生产现场实施程序化、规范化作业,以达到防止人为失误事故发生的目的。危险点是一种诱发事故的隐患,如果不进行治理和防范,在一定的条件下,它就有可能演变为事故,事先进行研究分析预测并采取措施加以防范,就会化险为夷,确保安全。危险点预控,正是这样一种积极预防的.有效方法。

一般而言,危险点的生成有下列几种情况:

(1)伴随着作业实践活动而生成;

(2)伴随着特殊天气变化而生成;

(3)伴随着设备制造缺陷而生成;

(4)设备检修、维护不周而生成;

(5)习惯性违章作业而生成。

因此,危险点具有客观实在性、潜伏性、复杂多变性、可预知性四个特征。

3 变电运行危险点的查找

危险点的查找,贵在真实。变电运行危险点的查找程序如下:

(1)普查:是变电危险点预控的一项基础工作,即实地查看每一设备,查找危险点,进行记录、总结和上报,这是危险点预控数据库形成的重要方法。如某集控站结合安全大检查,通过现场踏勘,从环境和设备实际方面查出平时熟视无睹的很多危险点,如:某110kV变电站35kV开关室内所有开关柜至穿墙套管均无固定遮栏,易触及带电部位;全站各变电所户外建筑物爬梯无护笼;某110kV变电站GIS110kV就地操作屏操作按钮无防护罩,当“就地/遥控”切换开关在“就地”时易误碰、误动;某两110kV变电站10kV中置柜单独线路改为检修时验电不方便,且档板为金属板,验电时容易引起放电接地等危险点。

(2)运行作业过程查找:是变电危险点预控的一项重要内容,分为倒闸操作中、工作票执行中、设备验收三个部分。a.倒闸操作中查找是按照华东“六要八步”原则,根据现场设备实际情况,结合变电站典型操作票和现场运行规程,从以下环节查找并确定危险点:是否按“六要八步”规范操作;是否按安规要求做好防护措施、正确使用绝缘用具;特别重要、有顺序关系的操作(如CT切换,代路操作);接地线的装拆;保护改定值;解锁操作等。b.工作票执行中查找是将工作票执行流程分解,分别进行分析,从以下环节查找并确定危险点:许可时是否存在习惯性违章现象;安全措施是否正确、齐全;变更安全措施、增加工作内容、扩大工作范围后有否形成不安全因素;检修中有否擅自使用解锁。c.设备验收,主要考虑设备状态是否恢复至许可状态,个人保安线是否拆除,临时短接线是否已拆除,接线端子恢复正常,保护传动时安全措施是否齐全。

(3)日常维护、巡视中查找:是危险点预控的反校、补充。应根据不同变电所的特点,从设备、环境对人的影响及环境变化对设备的影响去查找并确定。如进入SF6开关室,大雾天气设备闪络及雷雨天气接地故障时跨步电压伤人;接地电阻是否合格等。

4 危险点的控制

危险点重在控制、整改,一般用下列几种方法进行预控:

(1)结合大修(改造),针对性预控。年度大修(改造)是变电站倒闸操作、工作票执行较为集中、工作最繁忙的时候,也是安全运行的关键时期。大修(改造)预控主要包括在大修(改造)开始前,积极配合检修部门对变电站进行摸底,了解设备的健康状况及存在的问题,周密安排计划,做到“人员、工器具、备品备件”三落实。利用班组会,讨论三措,做到“组织措施、技术措施、注意事项”三明确,对需进行技改的工作进行重点学习;明确三措中本次大修(改造)主要存在哪些危险点,如何加以防止或消除。大修(改造)期间每值在相关记录薄册中注明每天所需接地线的数量及装设地点,从而保证在复役操作时不至于因遗漏接地线而造成带接地线合闸。同时也可利用大修(改造)对平常难以整改的进行整改。

(2)开展标准化操作工作,进行科学预控。如:对运行作业过程中查出装设接地线存在许多危险点,我们采用两端定位法来防止带电挂接地线和带接地线合闸恶性误操作事故的发生。“两端定位法”即依据同类型设备和接线方式,在相同检修模式下,接地线的导体端和接地端位置必须统一并固定。主要从下面几点作统一要求。a.对于长手柄接地线装设较困难的开关柜,应先将外侧相用标准手柄接地后,方可继续进行内侧相接地。b.闸刀一侧带电,在不带电一侧装设接地线时,选择导体端保证和身体与带电侧的安全距离,尽量选用远离带电部位的导体端。c.禁止在有一侧带电闸刀的中间位置处放置梯子后装拆接地线,不允许抱住一侧带电闸刀的另一侧瓷瓶装拆接地线。d.户外接地端应具有防止带电挂接地线和带接地线合闸功能(可装设防误档板),主变引线桥下方适当位置可单独设置一处接地点,同一部位所有接地点必须保证唯一性。e.户内接地端都应设置在开关柜、网门(压变、所变消弧检修时)外,防止整副接地线在开关柜内,特殊情况设置在开关柜内必须具有防误功能;f.尽可能考虑导体端与接地端间防误闭锁功能,否则应尽量设置在值班员明显可视位置。g.对于GG-1A型固定柜,馈线间隔柜内设备检修接地:当母线不同时停役时,接地端优先采用母线闸刀防误闭锁销子;母线同时停役时接地端可选用开关机构下部接地螺丝。主变10kV侧、架空出线线路接地:导体端必须选在后柜门内铜排或铝排上,并穿过后柜门在柜外专用接地螺丝处接地。母线检修接地:导体端应选在相应母线压变柜上方铜排或铝排处。如果一段母线上有两台压变,可选择处于相应母线中间位置上的三相压变柜。h.对于中置柜,出线间隔柜内设备检修接地:优先合接地闸刀,如工作需要挂接地线,由施工人员自行装设。

(3)吸取事故教训,落实预防措施。认真学习事故通报,分析事故原因,结合关于集控站实际情况,举一反三,吸取事故教训,提出针对性的防范措施,防止类似事故的再次发生。

(4)充分运用规章制度,规范人的行为。资料统计:82%的事故原因是习惯性违章,人是生产力诸要素中最活跃、最起作业的因素,因此,规范人的行为是实现人为失误事故控制的关键。通过建立、健全以安全生产责任制为核心的一整套安全保证制度,建立全过程的用人激励机制,可保证预控体系的顺利实施。

5 结论

危险点预控,是一种反向思维,从可能发生的后果来提醒作业人员注意危险。讲“危险”比讲“安全”更直观具体,更有针对性、实效性,更易被人理解和接受。更有利于提高我们的安全意识,纠正习惯性违章,增强自我防护能力。更有利于把“安全第一,预防为主”的方针落到实处,从而进一步使我们的安全生产工作可控、在控。

变电所主接线设计毕业论文

35KV变电站电气那的看待鴱

确定主题,找相关的论文做模板,照着模板的格式和框架结构填写自己的内容,这里有一个范本:电气工程及其自动化论文范本2010-04-22 14:22论文主要内容包括 1.摘要 2.英文翻译 3.原始资料 4.计算书 5.说明书 6.参考文献 7.图纸简单区域电力网络系统的一次或二次设计毕业论文目录: 第一章. 设计依据 第二章. 原始资料 第三章 接入系统设计 第四章 地方供电系统设计 第五章 主变选择(包括抽头选择或调整方式设计) 第六章 主接线设计(包括所用电设计) 第七章 短路电流计算 第八章 设备选择 第九章 继电保护配置 [正文]: 第一章.设计依据 根据××大学电气工程及自动化专业毕业任务书 第二章.原始资料 为了满足工农业生产发展的需要,经上级批准,决定新建110KV盐北变电所。 一. 设计资料 (一) 新建的盐北变电所各电压级负荷数据,回路,同时率等见表3。 盐北变电所每年负荷增长率5%,需考虑五年发展规划 变电所总负荷 s110=K 1(s35+s10)(1+5%) (二) 新建的盐北变电所,受电方案有两种:(1)从110K 盐城东郊变受电距离30KM(本课题做);(2)从110KV灌南变受电距离35KM(本课题不做),电力系统接线图见图1 (三) 电力系统,各厂、所、输电线等主设备技术参数见表1、2、3、4、5。 (四) 其它原始资料: 所址:地形地势平坦、土址电阻率为1.5×10 欧•厘米,所址高于百年一遇最高洪水位。所址所在地气候,平均气温15℃,最高气温35℃,最低气温-15℃。 交通:紧靠国家二级公路,进所公路0.4公里。 水源:变电所附近有河流供方方便,水量充足。 二.设计内容 (一) 接入系统设计: 确定接入系统输电线路回路数及导线截面。 (二) 地区供电系统设计: 根据地区负荷性质及供电距离,确定供电线路数及导线截面。 (三) 通过技术、经济比较,确定变电所主变压器台数及容量、型号、规格。 (四) 通过电压计算、选择主变分接头或调压方式。 (五) 根据所确定的主变方案和进出线回路数,通过技术分析、论证,确定待建变电所的主接线。 (六) 确定待建变电所的所用电方案(所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式,所用电负荷按0.1%变电所容量计)。 (七) 电气设备选择 1. 为选择电器设备和继电器保护整定需要,计算三相短路电流。 2. 选择变电所电气一次设备(断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中性点接地设备)。 (八) 继电保护 根据继电保护要求,确定变电所各元件继电保护配置。 ...... [摘要]: 本设计说明书是根据毕业设计任务书的要求,结合“电气设备”、“电力系统暂态分析”、“电力系统稳态分析”、“继电保护”、“电气工程专业毕业设计指南”等有关书籍而制定的,是我三年大学学习的总结。 三年中,在授课老师的指导下,学到了很多的知识,对我的学习生涯和社会实践生活有很大的促进使我不断的挑战自我、充实自己,不仅思想上有了大的收获,知识上也有质的突破。同时也注重于将所学习的知识运用与实际工作中 ,增强了处理分析问题的能力。 这次设计的新建110KV变电所本着为国民经济各个部门提供充足的电能,最大限度地满足用户的用电需要,保证供电的可靠性,保证良好的电能质量,提高电力系统运行经济性的原则进行设计。是针对接入系统设计:确定接入系统输电线路回路数及导线截面。地区供电系统设计:根据地区负荷性质及供电距离,确定供电线路数及导线截面。通过技术、经济比较,确定变电所主变压器台数及容量、型号、规格。通过电压计算、选择主变分接头或调压方式。根据所确定的主变方案和进出线回路数,通过技术分析、论证,确定待建变电所的主接线。确定待建变电所的所用电方案(所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式,所用电负荷按0.1%变电所容量计)。电气设备选择:为选择电器设备和继电器保护整定需要,计算三相短路电流。选择变电所电气一次设备(断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中性点接地设备)。继电保护根据继电保护要求,确定变电所各元件继电保护配置。 Prolegomenon This design explains is basis of graduate design assignment book, combine bear on book that《electric equipment》、《electric system steady condition analyzing》、《relay safeguard》、《electric engineering specialty enchiridion of graduate design》,this is my summarize of three years in university . In three years, depend on teachers go to supervise, acquire many knowledge, promote me that learning 、work and live, ceaseless challenge me and enrich me, not only my inwardly harvest and that go up knowledge. Likewise pay attention to in the work. This time design of 110KV substation tenet that in order to afford ample electricity of country every department, ensure power supply, ensure power supply finer quality, and promote electric system economy. This time design of running system design (fix on transmit electricity circuitry loops of running system and section of circuitry); fix on number that mains transformer of substation, and capability 、type、specification; compute voltage、choose tap place, compare economy and technology; fix on power supply blue print of substation; compute electrical current of three route short circuit ; choose electric equipment (breaker、seclusion switch、PT、CT、generatrix、arrester、grounding equipment )and relay safeguard , fix on relay safeguard configure of substation. [参考文献]: 1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》 水力电力出版社 2.《电力系统设计设备参考资料》 河海大学出版社 3.《电力系统稳态分析》 水力电力出版社 4.《电力系统暂态分析》 水力电力出版社 5.《电力工程设计手册》 水力电力西北电力设计院 6.《发电厂电气部分》 水力电力出版社 7.《电力系统继电保护原理》 水力电力出版社 8.《电力系统课程设计及毕业参考资料》 中国电力出版社 你这个题目太宽泛了,你在网上输入电气工程概论,查找相关资料,再然后按照自己的思路合理组织和取舍材料就行了.实在是对不起,他人可不能够代替你写这么多的文字呀!只能够告诉你一个大概了,关键还得靠自己写了

好的,你先采纳我,我是专业写手,先采纳我!!!

给你一部分参考,如果赏分的话,本人为你设计,给你现成的。

引 言

变电站自动化是自动化的一种具体形式。它是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置,并通过信号系统和数据传输对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、协调、调节和控制,保证变电站安全经济运行和具有合格的电能质量。由于电力系统的结构复杂而庞大,电能不能储存,暂态过程非常迅速,电能对人民日常生活又非常重要,220KV变电站在电力系统中的地位越来越重要,此次设计的题目正是适应电力系统当今发展趋势的一个实用题目。目前,220KV变电站在电力系统中的重要地位更彰显出来,设计一座大型城市变电站,使设计者了解现行变电站的先进技术,培养设计者的创新能力、实践能力和独立工作能力,更使设计者把所学的专业知识有机融合,由此,应运而生了此次毕业设计。

概 述

变电站是以变换电压,交换功率和汇集、分配电能为主的电能设施。在电力系统中,变电站介于发电厂和电力用户之间的中间环节。变电站由主变压器、母线、断路器、隔离开关、避雷器、互感器等设备或元件集合而成。它具有汇集电源、变换电压等级、分配电能等功能。电力系统内继电保护装置、自动装置、调度控制的远动设备等也安装在变电站内,因此变电站是电力系统的重要组成部分。

此次设计所述变电站为一大型城市变电站,位于地区电网的枢纽点上,以高压侧和中压侧接受电能,但以高压侧为主,中压侧还肩负着向地区供电的任务,低压侧则直接向邻近负荷供电,并以此来选择变压器、进行短路计算,和设备选择。

在此次设计的最后一部分,进行了变电站的监控系统设计,把微机技术加入到变电站中,利用微机的人工操作性和电气量在电力系统运行中的变化,完成电力设备的信息采集,使一次设备信息中模拟量和开关量数字化,上送测量和保护信息,接受站控层下传的控制命令和参数。

电气主接线的设计

电气主接线是发电厂、变电站设计的主体。采用何种接线形式,与电力系统原始资料,发电厂、变、电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性的要求等密切相关,而且对电气设备选择、配电装置布置和控制方式的拟订都有较大的影响。

因此,主接线的设计必须根据电力系统、发电厂或变电站的具体情况,全面分析,正确处理好各方面的关系,通过技术经济比较,合理地选择主接线方案。

2.1 电气主接线概述

变电站电气主接线是电力系统接线的主要部分,它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式,从而完成变电、输配电的任务。变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定,对电力系统的安全、稳定、灵活、经济、运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。

2.1.1 主接线设计考虑的因素

(1)考虑变电所在电力系统中的地位和作用;② 考虑近期和远期的发展规模;③ 考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响;④ 考虑主变台数对主接线的影响;⑤考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。

2.1.2 主接线的设计原则和要求

(1)接线方式

在本次设计中,220KV线路有6回架空线,根据接线原则应选择双母线带旁路接线方式;110KV线路有5回架空线,根据设计原则应选择双母线接线方式,35KV线路有25回出线,由于出线回路多, 所以选择双母分段接线。

(2)中性点接地原则

电网中性点接地方式与电网的电压等级,单相接地故障电流,过电压水平以及保护配置等有密切关系。电网中性点接地方式直接影响电网的绝缘水平;电网供电的可靠性、连续性和运行的安全性;电网对通信线路及无线电的干扰。选择接地点时应保证在任何故障形式下,都不应使电网解列成为中性点不接地系统。

(3)断路器的配置

根据电气接线方式,每回线路均应设有相应数量的断路器,用以完成切、合电路任务。

2.2 电气主接线设计方案的确定

按照设计任务书中所提供的变电站带负荷数及出线回路数等信息,按变电站设计技术的相关规定,“220KV配电装置出线回路数在4回及以上时,宜采用单母分段、双母线及其他接线形式”,因此在设计变电站时分别考虑了两种方案。

电气主接线设计方案1本变电站220KV侧采用双母线带旁路接线,此接法可靠性高,即使检修母线或断路器时都不会停电;运行操作方便,不影响双母线正常运行。35KV采用双母三分段接线形式,该种接线,负荷分配均匀,调度灵活方便,运行可靠性高,任一条母线或母线上设备检修时,不需要停掉线路,且较方案2投资少;发电厂方案2采用的是35KV侧采用及220KV侧采用双母线的接线形式,双母四分段它是用分段断路器将一般双母线中的两组母线各分为两段,并设置两台母联断路器。正常运行时,电源和线路大致均分在四段母线上,母联断路器和分段断路器均合上,四段母线同时运行。当任一段母线故障时,只有1/4的电源和负荷停电;当任一母联断路其或分段断路器故障时,只有1/2左右的电源和负荷停电(分段单母线及一般双母线接线都会全停电)。但这种接线的断路器及配电装置投资更大,用于进出线回路数甚多的配电装置。图2-1是发电厂电气主接线设计图(方案1)。

图 2-1  发电厂电气主接线方案

2.3  变电站中主变的选择

2.3.1 主变的选择原则

(1)变压器原、副边额定电压应分别与引接点和厂(所)用电系统的额定电压相适应。

(2)联接组别的选择,宜使同一电压级(高压或低压)的厂(所)用变压器输出电压的相位一致,220KV主变压器选用三项,应根据变电站在系统中的作用和地位、可靠性要求、制造条件运输条件等选择,经技术经济比较来确定。

(3)阻抗电压及调压型式的选择,宜使引接点电压及厂(所)用电负荷正常波动范围内,厂(所)用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的±5%。

(4)变压器的容量必须保证厂(所)用机械及设备能从电源获得足够的功率,变压器容量、台数、相数、绕组数等的选择,应根据电力负荷情况及潮流变化情况而定。

2.3.2 主变型号的选择

变电所主变压器的容量一般应根据主变电站建成5~10年的规划负荷考虑,并且按照其中一台(组)事故停运后,其余几台变压器应保证承担该所全部负荷的(KV变电所为60%,KV变电所为70%)或重要负荷(当Ⅰ、Ⅱ类负荷超过上述比例时)选择,即为了保证供电的可靠性,变电所一般应装设2台主变压器;枢纽变电所应装设台;地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所,可装设3台。

(1)根据毕业设计任务书可知220KV于110KV之间的潮流变化范围是200~400MW,可以确定220KV最大负荷为400MW,本变电站是通过220KV和110KV接受电能。

根据发电厂电气部分变电站选择原则有

根据发电厂电气部分中220KV三绕组变压器技术数据可知

表2-1 主变压器参数

型号

相数

频率

额定容量

阻抗电压

SFPS7-240000/220

三项

50HZ

240/240/120MVA

(3)负荷率计算

据电力工程电气设计200例中负荷率计算公式可知

(3-2)

1)根据式(3-2),110KV侧最大、最小负荷率计算

2)根据式(3-2),35KV侧最大、最小负荷率计算

① 近期最小

② 远期最大

根据以上负荷计算可得,110KV和35KV的最大负荷、最小负荷均不过载,所以选择的变压器满足过载要求。

2.4 变电站所用变的选择

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