电力系统毕业设计(论文)
电力系统论文范文
电力系统论文范文电力系统是由发电设备、变压器、输配电线路和用电设备等很多单元组成的复杂的非线性动态系统。
下面是店铺为大家整理的电力系统论文,供大家参考。
电力系统论文范文一:电力工程设计中电力系统的应用摘要:电能作为是我国国民经济各领域发展的基础性能源,其所起到的作用是非常重要的,对电力系统进行合理化的规划有利于电力工程质量的提升及满足人们的正常用电。
因此,本文则主要就电力工程设计中电力系统规划设计的应用做详细分析,以期借此能够对实际操作起到一定指导作用,从而促进我国的电力实业发展,以供参考。
关键词:电力系统;电力工程;应用前言目前,我国的经济发展有了长足的进步,人们的生活质量有了大幅度提升,故此在用电需求上也得到了增加。
为能够有效保障电力系统的稳定可靠安全的运行,对电力资源最大化的得到节约,电力系统规划设计就是最为关键的环节,这对整个电力工程的运行效率都会产生影响。
故此加强这一领域的理论研究对实际有着重要的意义。
1.电力系统的规划设计及方法分析1.1电力系统规划的内涵分析现阶段我国对电力的需求及质量都有着要求上的提高,电力系统的安全稳定运行是保障人们正常用电的基础,所以对电力系统的科学规划就显得比较重要。
而电力系统主要就是通过配电以及输、发电等环节所组成的电能生产及消费的系统,其主要功能就是将一次性能源发电动力装置转换成电能形式,在输电的支持下将电能供应给用户,所以它是我国国民经济系统中的重要子系统。
对其进行有效的规划就是结合某地区内人口、经济和工业发展规模等实际情况,进行对电力的负荷加以预测,同时对各分区进行电力电量的平衡分析,对可能出现的盈缺情况加以预测。
然后论证规划方案的经济可行性,对相关的设备等一系列内容进行科学合理实施。
1.2电力系统规划的方法分析电力系统在实际的规划过程中必须要结合实际情况进行,电力系统规划设计的主要方法是通过对原始资料进行的,任何设计规划不能一次性就设计出最佳的方案,是在不断的完善改进过程中进行的。
电力系统及其自动化毕业论文
东北电力学院毕业设计论文220kV变电所电气部分一次系统设计设计计算书专业:电力系统及其自动化姓名:学校:东北电力学院设计计算书短路电流计算1、计算电路图和等值电路图TS900/296-32QFS300-2SSP-360/220 SSPSL-240/220100KM150KMI II III IIIIII230KV115KVKVKVd1d2d3X1 X4X2X3X7X8X9X10 X5X6X11X12X13X14X15X19X20X16X17X18X22X23d1d2d3230KV10.5KV115KV X21X24系统阻抗标幺值:设:SJ=100MVAX1=X2=X3=0.2X4=X5=X6=(Ud/100 )*(S j/S e)=(14.1/100)*(100/240)=0.59X7=X8=X9=X10=X d*”*(S j/S e)=0.167*(100/300/0.85)=0.0473X7=X8=X9=X10= ( Ud% / 100 )*(S j/S e)=(14.6/100)*(100/360) =0.0406X15=X16=X* S j / U p²= 0.4*150*( 100 / 230²) = 0.1134X17=X18=X* S j / U p²= 0.4*100*( 100 / 230²) = 0.0756根据主变的选择SFPSLO-240000型变压器,可查出: U dI-II % =14.6、U dI-III % =6.2、U dII-III % =9.84 X 19=X 22=1/200*( U dI-II %+ U dI-III %- U dII-III %)*(S j /S e )=1/200*(14.6+6.2-9.84)*(100/240)=0.0228X 20=X 23=1/200*( U dI-II %+ U dII-III %- U dI-III %)*(S j /S e )=1/200*(14.6+9.84-6.2)*(100/240)=0.0379X 20=X 23=1/200*( U dI-III %+ U dII-III %- U dI-II %)*(S j /S e )=1/200*(6.2+9.84-14.6)*(100/240)=0.003(1)、d 1点短路电流的计算:d1X28X26X27X25X29X30d1230KV230KVX 25=(X 1+X 4)/3=0.0863 X 26=(X 7+X 11)/4=0.02198 X 27=X 15/2=0.0567 X 28=X 17/2=0.0378 X 29=X 25+ X 27=0.143 X 30=X 26+ X 28=0.05978 用个别法求短路电流 ① 水电厂 S –1:X jss –1= X 29*( S N ∑1/ S j )=0.143 * ( 3*200/0.875/100 ) = 0.98②水电厂 H–1:X js H–1= X30*( S N∑1/ S j )=0.0598 *( 4*300/0.85/100 ) = 0.844 查运算曲线:t=0”时I*S-1”=1.061I*H-1”=1.242I S-1”= ( I*S-1” * S NS-1)/(√3 * U j )=1.061*( 3*200/0.875)/(√3 * 230)=1.826KAI ch S-1= I S-1”*√[1+2*(K ch-1)²]=1.826*√[1+2*(1.85-1)²]=2.855KAI H-1”= (I*H-1”* S NH-1)/(√3 * U j )=1.242*(4*300/0.85)/(√3 * 230 )=4.402KAI ch H-1= I H-1”*√[1+2 * (K ch-1)²]=4.402*√[1+2 * (1.85-1)²]=6.883KAI”= I S-1”+ I H-1”=1.826+4.402=6.288KAI ch1= I ch S-1+ I ch H-1=2.855+6.833=9.738KAt=2”时I*t=2s-1”=1.225I*t=2H-1”=1.36I t=2s-1”= (I*t=2s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=1.225*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=2.109KAI t=2H-1”=(I*t=2H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=1.36*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=4.8198KA I t=2”= I t=2s-1”+ I t=2H-1”=2.109+4.8198=6.928KAT=4”时I*t=4s-1”=1.225I*t=4H-1”=1.375I t=4s-1”= (I*t=4s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=1.225*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=2.109KA I t=4H-1”=(I*t=4H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=1.375*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=4.873KAI t=4”= I t=4s-1”+ I t=4H-1”=2.109+4.873=6.982KA⑵、d2点短路电流的计算:X31=(X19+X20)/2=0.03035X32=X29+X31+ X29*X31/ X30=0.143+0.03035+0.143*0.03035/0.0598=0.246X33=X30+X31+ X30*X31/ X29=0.0598+0.03035+0.0598*0.03035/0.143=0.103用个别法求短路电流d2d2①水电厂 S–1:X jss–1= X32*( S N∑1/ S j )=0.246 *( 3*200/0.875/100 ) = 1.687 ②水电厂 H–1:X js H–1= X33*( S N∑1/ S j )= 0.103*( 4*300/0.85/100 ) = 1.454 查运算曲线:t=0”时I*S-1”=0.616I*H-1”=0.71I S-1”= ( I*S-1” * S NS-1)/(√3 * U j )=0.616*( 3*200/0.875)/(√3 * 230)=1.06KAI ch S-1= I S-1”*√[1+2*(K ch-1)²]=1.06*√[1+2*(1.85-1)²]=1.657KAI H-1”= (I*H-1”* S NH-1)/(√3 * U j )=0.71*(4*300/0.85)/(√3 * 230 )=2.516KAI ch H-1= I H-1”*√[1+2 * (K ch-1)²]=2.516*√[1+2 * (1.85-1)²]=3.934KAI”= I S-1”+ I H-1”=1.06+2.516=3.576KAI ch1= I ch S-1+ I ch H-1=1.657+3.934=5.591KAt=2”时I*t=2s-1”=0.649I*t=2H-1”=0.74I t=2s-1”= (I*t=2s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.649*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=1.117KA I t=2H-1”=(I*t=2H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=0.74*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=2.623KAI t=2”= I t=2s-1”+ I t=2H-1”=1.117+2.623=3.74KAT=4”时I*t=4s-1”=0.649I*t=4H-1”=0.74I t=4s-1”= (I*t=4s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.649*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=1.117KA I t=4H-1”=(I*t=4H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=0.74*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=2.623KAI t=4”= I t=4s-1”+ I t=4H-1”=1.117+2.623=3.74KA⑶、d3点短路电流的计算:X34=(X19+X21)/2=0.0129X35=X29+X34+ X29*X34/ X30=0.143+0.0129+0.143*0.0129/0.0598=0.187X36=X30+X34+ X30*X34/ X29=0.0598+0.0129+0.0598*0.0129/0.143=0.078用个别法求短路电流①水电厂 S–1:X jss–1= X35*( S N∑1/ S j )=0.187 *( 3*200/0.875/100 ) = 1.282 ②水电厂 H–1:X js H–1= X36*( S N∑1/ S j )= 0.078*( 4*300/0.85/100 ) = 1.101 查运算曲线:t=0”时I*S-1”=0.810I*H-1”=0.94I S-1”= ( I*S-1” * S NS-1)/(√3 * U j )=0.810*( 3*200/0.875)/(√3 * 230)=1.394KAI ch S-1= I S-1”*√[1+2*(K ch-1)²]=1.394*√[1+2*(1.85-1)²]=12.18KAI H-1”= (I*H-1”* S NH-1)/(√3 * U j )=0.94*(4*300/0.85)/(√3 * 230 )=3.331KAI ch H-1= I H-1”*√[1+2 * (K ch-1)²]=3.331*√[1+2 * (1.85-1)²]=5.21KAI”= I S-1”+ I H-1”=1.394+3.331=4.725KAI ch1= I ch S-1+ I ch H-1=2.81+5.21=7.39KAt=2”时I*t=2s-1”=0.888I*t=2H-1”=1.011I t=2s-1”= (I*t=2s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.888*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=1.529KA I t=2H-1”=(I*t=2H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=1.011*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=3.583KA I t=2”= I t=2s-1”+ I t=2H-1”=1.529+3.583=5.112KAT=4”时I*t=4s-1”=0.888I*t=4H-1”=1.011I t=4s-1”= (I*t=4s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.888*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=1.529KA I t=4H-1”=(I*t=4H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=1.011*(4*300/0.85)/(√3 * 230)=3.583KAI t=4”= I t=4s-1”+ I t=4H-1”=1.529+3.583=5.112KA电气设备的选择与校验一、断路器的选择与校验,隔离开关的选择与校验1、220KV电压等级断路器S n=240MVA最大工作电流:I max =1.05* S n/(√3 * U n )=1.05*240/(1.732*220)=661A选SW2-220型断路器假定主保护动作时间为0.05”,后备保护3.9”。
电力系统本科毕业设计
电力系统本科毕业设计电力系统是人类社会发展中不可或缺的组成部分,其在国民经济中具有重要的地位。
随着社会的发展和人民生活水平的提高,对电力的需求不断增加,电力系统的稳定性和安全性也日益成为人们关注的焦点。
因此,本文将探讨电力系统设计中需要考虑的因素以及如何优化电力系统的设计。
一、电力系统设计需要考虑的因素1. 满足用电需求电力系统设计的首要目标是满足人们对电力的不同需求,同时也要保证电力系统的可靠性和稳定性。
因此,在进行电力系统设计时,需要充分考虑用电负荷的不断增加和日益复杂的电力需求。
2. 充分考虑环境因素电力系统的设计需要考虑环境因素,如气候、地理、地质、水利等自然因素,以及社会因素,如电力需求变化、城市建设和工业发展等。
这些因素均会对电力系统的设计和运行产生影响。
3. 考虑安全和可靠性在电力系统设计中,安全和可靠性是不可忽视的因素。
要确保电力系统有足够的安全措施和防范措施,以保障供电的安全、可靠和稳定。
4. 考虑能源节约与环保在电力系统设计过程中,应该注重节约能源和环保。
设计师需要优化电力系统的能源使用效率,以减少浪费和污染,同时遵守环保法规,确保电力系统的运行符合环境要求。
二、优化电力系统设计1. 采用智能化技术智能化技术是最近几年电力系统设计中的重要趋势之一。
智能化技术可以通过数字化设备和网络通信技术,完善电力系统的自动化和智能化程度。
这有助于提高电力系统的运行效率、减少人力成本和提高供电能力。
2. 优化电力系统运行方式电力系统的运行方式对其性能和效率有很大的影响。
在优化电力系统设计时,可以采用分布式发电,引入新的供电模式,如太阳能发电、风力发电技术等,以提高电力系统的效率。
3. 完善预测模型完善预测模型是电力系统设计中关键的一步。
利用预测模型可以准确预测用电量,为电力系统的规划和运行提供有力支持。
同时,优化预测模型可以提高电力系统的效率和减少浪费。
4. 推广节能技术节能技术是电力系统设计和运行的必要条件之一。
电力系统自动化毕业设计
电力系统自动化毕业设计电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势,也是电力系统的核心技术之一、随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加,传统的人工操作方式已经无法满足电力系统的运行管理需求。
因此,通过引入自动化技术来提高电力系统的安全性、可靠性和经济性已经成为电力系统领域的共识。
电力系统自动化是指将计算机、通信、测控技术应用于电力系统中,实现对电力系统运行状态、运行参数以及相关设备运行状态等信息的采集、传输、处理和控制的过程。
电力系统自动化主要包括监控系统、通信系统、自动调节系统、辅助服务系统、安全与稳定控制系统等几个方面。
监控系统是电力系统自动化的基础,它通过采集电力系统运行状态、检测设备运行状态以及运行参数等信息,并将这些信息显示在监控中心中,使操作人员能够全面了解电力系统的运行状况。
通信系统是实现电力系统内部和外部信息交换的桥梁,它通过通信设备将监控中心和各个子系统连接起来,实现信息的传输和交流。
自动调节系统是电力系统稳定运行的关键,它根据电力系统的负荷变化和电力供求平衡情况,自动调节发电机出力和送电功率,保持电力系统的稳定性和可靠性。
辅助服务系统是为了提高电力系统经济性而建立的,它通过利用电力系统内部的能量储备和市场上的辅助服务来进行优化和调度,以降低电力系统的运行成本。
安全与稳定控制系统是为了保障电力系统安全运行而建立的,它通过实时监测电力系统的运行状态,预测可能存在的安全隐患,并采取相应的措施来保证电力系统的安全和稳定。
电力系统自动化的毕业设计可以选择其中一个方面进行深入研究和开发。
例如,可以设计一个基于计算机与PLC控制器的电力系统监控与控制系统,实现对电力系统的实时监测和控制,提高电力系统的安全性和可靠性。
也可以设计一个基于通信协议的电力系统联网系统,实现电力系统内部和外部信息的传输和交流,提高电力系统的信息化水平。
另外,还可以设计一个基于智能算法的电力系统优化调度系统,实现电力系统的经济运行,降低电力系统的运行成本。
电力系统毕业设计论文
第一章概述第1。
1节稳定性概述电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
电力系统的运行状态由运行参量来描述.电力系统中同步发电机只有在同步运行状态下,其送出的电磁功率为定值,同时在电力系统中各节点的电压及各支路功率潮流也都是定值,这就是电力系统的稳定运行状态。
反之,如果电力系统中各发电机不能保持同步,则发电机送出的电磁功率和全系统各节点的电压及支路的功率将发生很大幅度的波动.如果不能使电力系统中各发电机间恢复同步运行,电力系统将持续处于失步运行状态,即电力系统失去稳定状态。
保证电力系统稳定是电力系统正常运行的必要条件。
只有在保持电力系统稳定的条件下,电力系统才能不间断的向各类用户提供合乎质量要求的电能。
电力系统失去稳定的原因是在运行中不断受到内部和外部的干扰,小的负荷波动,大的如电力元件发生短路故障等,使电气连接在一起的各同步发电机的机械输入转矩与电磁转矩失去平衡.电力系统稳定一般按电力系统承受干扰的大小分为静态和暂态稳定两大类。
在大的干扰下电力系统的运行参数将发生很大的偏移和振荡,所以必须考虑电力系统的非线性,从电力系统的机电暂态过程来判断系统的稳定性。
第1。
2节电力系统暂态稳定电力系统在某一运行方式下,受到外界大干扰后,经过一个机电暂态过程,能够恢复到原始稳定运行方式,则认为电力系统在这一运行方式下是暂态稳定的。
电力系统暂态稳定性与干扰的形式有关,一般有三种形式:1)突然变化电力系统的结构特性,最常见的是短路,无故障断开线路也属于这一类干扰。
2)突然增加或减少发电机出力,如切除一台容量较大的发电机.3)突然增加或减少大量负荷,如切除或投入一个大负荷.在电力系统受到大的干扰后,其机电暂态过程是一组非线性状态方程式,不能进行线性化,所以一般采用数值积分的时域分析法,将计算结果绘出运行参数对时间的曲线,用以判断电力系统的暂态稳定性。
电力工程专业毕业论文(精选样本8篇)
电力工程专业毕业论文(精选样本8篇)引言本文档旨在为电力工程专业的学生提供一份毕业论文的精选样本。
以下样本涵盖了多个电力工程领域的主题,包括电力系统分析、可再生能源、电力电子、电力传输等。
这些样本可作为撰写自己毕业论文的参考,帮助学生更好地理解论文的结构、内容和写作风格。
样本1:基于人工智能的电力系统故障诊断摘要本文提出了一种基于人工智能的电力系统故障诊断方法。
通过训练一个深度神经网络模型,可以实现对电力系统故障的自动识别和定位。
实验结果表明,该方法在故障检测速度和准确性方面具有优越性能。
关键词人工智能、电力系统、故障诊断、深度神经网络样本2:分布式光伏发电系统的优化配置摘要本文研究了分布式光伏发电系统的优化配置问题。
通过建立一种多目标优化模型,实现了对光伏发电系统参数的优化选择。
仿真实验结果表明,所提方法能够有效提高光伏发电系统的发电效率和经济性。
关键词分布式光伏发电、优化配置、多目标优化、仿真分析样本3:基于电力电子技术的变频驱动系统摘要本文介绍了一种基于电力电子技术的变频驱动系统。
通过对电力电子器件和控制策略的研究,实现了对电机转速和负载的精准控制。
实验结果证明了该系统在提高电机运行效率和降低能耗方面的优越性。
关键词电力电子技术、变频驱动、电机控制、能耗降低样本4:特高压直流输电线路的电气特性研究摘要本文针对特高压直流输电线路的电气特性进行了深入研究。
通过建立详细的电气模型,分析了线路参数对输电性能的影响。
研究结果为特高压直流输电线路的设计和运行提供了重要参考。
关键词特高压直流输电、电气特性、线路参数、输电性能样本5:基于智能电网的分布式能源管理策略摘要本文提出了一种基于智能电网的分布式能源管理策略。
通过优化能源分配和调度,实现了对分布式能源的高效利用。
仿真实验结果表明,该策略在提高能源利用率和降低系统成本方面具有显著效果。
关键词智能电网、分布式能源、管理策略、能源利用率样本6:电动汽车充电基础设施的规划与优化摘要本文针对电动汽车充电基础设施的规划与优化问题进行了研究。
(完整版)电力系统自动化专业毕业设计论文
(本科)电力系统自动化专业毕业设计设计题目220kV降压变电所电气部分初步设计函授站班级学生姓名指导老师日期2011.12前言随着社会生产力的迅猛发展,电力能源已成为了人类历史发展的主要动力资源之一,近年来,我国的电力工业也有了很大的发展,这对电业生产人员的素质也提出了更高的要求。
我作为一名电力企业职工和一名电气工程及自动化专业的毕业生,要科学合理地驾驭电力,就得从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓,提高电力系统的安全可靠性和运行效率,从而达到降低生产成本、提高经济效益和巩固、提高所学知识的目的。
本次毕业设计是继完成专业基础课和专业课后的总结和运用,是一次综合运用理论和实践相结合来解决工程问题能力的训练。
通过毕业设计,可以将所学各门课程的理论知识和工作技能综合复习和运用一遍,可以培养我们独立工作和独立思考的能力,还可以通过方案的比较查阅各种手册、规程、资料、数据等来扩大知识面,了解国家的方针和政策,以便更好地适应工作的需要。
本毕业设计论文共包括设计的任务、说明、计算、图纸等几大部分,内容是关于220KV变电所电气部分初步设计,作者通过参考电力系统毕业指导书及老师的帮助,进行了主接线方案的设计;选择了主变的容量和型号;然后再通过短路计算,选择和校验了电气设备及母线;最后,为全厂配置微机继电保护、进行防雷的规划等等。
通过本次毕业设计,可以熟悉国家能源开发的方针政策和有关技术规程、规定、导则等,树立工程设计必须安全、可靠、经济的观点;巩固并充实所学基本理论和专业知识,能够灵活应用,解决实际问题;初步掌握电气工程及其自动化专业工程的设计流程和方法,能独立完成工程设计、工程计算、工程绘图、编写工程技术文件等相关设计任务;培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。
在整个毕业设计过程中,得到南京工程学院陈跃、程桂林老师的指导和帮助,在此深表感谢!鉴于本人水平及时间所限,本设计书难免有疏漏,错误之处,敬请批评指正!作者2011年12月目录毕业设计任务书 (1)设计说明书 (2)一、概述 (2)二、主变压器的选择 (3)三、主接线的确定 (4)四、短路电流计算 (6)五、电器设备的选择 (7)六、所用电的接线方式与所用变的选择 (20)七、配电装置 (21)八、电压互感器的配置 (22)九、继电保护的配置 (25)十、防雷规划 (27)毕业设计任务书一.设计题目:220kV降压变电所电气部分初步设计二.待建变电所基本资料1.设计变电所在城市近郊,向开发区的炼钢厂供电,在变电所附近还有地区负荷。
电力系统毕业论文
电力系统毕业论文摘要电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一,它的出现,使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用。
我国电力系统发展很快,电网及变电站运行的自动化水平也有了大幅度提高,一些变电站实现了无人值班运行但是变电运行的管理水平还基本停留在传统的模式上。
如何使变电生产管理与变电运行紧密结合,使变电管理自动化水平与变电运行自动化发展相适应,已经成为电网发展的重要内容。
本文阐述了电力系统的组成、规模、发展历程以及它对各个生产领域所产生的重大意义及其各个状态的分析;同时对君正热电发电厂的电气部分、动力部分、电气设备的基本原理与构造进行了详细介绍.从中我们可以看出,在目前世界大发展的前提下,我电力行业面向国际,面向未来的发展要求越发明确。
我电力行业迫切需要就“改善发电系统结构,提高输电效率,保证用电质量,加速发展水,风,核电的建设等方面”展开发展。
中国能源结构以煤为主体,清洁能源的比重偏低。
大力发展新能源,不仅可以优化能源供应结构,促进能源资源节约,提高能源转化效率,而且能够带动产业结构的优化,有利于国民经济的可持续发展。
关键词:电力系统,安全运行,状态分析,动力部分,电气部分,电气设备.1目录第一章绪论.....。
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11.1 电力系统发展历程。
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2电力系统状态分析。
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某住宅小区供电系统的设计毕业论文
摘要本次所设计的课题是某住宅小区供电系统的设计,该供电系统是有两个配电室和一个开闭所组成的住宅小区专用的降压变电系统,具有10kV和380V两个电压等级,10kV一侧接与110kV变电站的10kV母线,380V主要用于小区用户的用电。
本次所设计的供电系统是非常重要的,如果系统出故障了,将影响整个住宅小区的供电,所以可靠性要求很高。
所以这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济性。
本说明书通过对变电站的主接线设计,短路电流计算,主要电气设备型号和参数的确定,电气设备的动热稳定校验,备用电源的自动投入设计,无功补偿设计,防雷和过电压保护装置的设计较为详细地完成了电力系统中变电站的设计。
本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据,所设计是一次初步设计,根据任务书提供原始资料,参照有关资料及书籍,对各种方案进行比较而得出。
关键词配电室;短路计算;无功补偿;备用电源投入AbstractThe design of this residential area is the subject of the preliminary design of 10kV power supply system, the power distribution system, there are two rooms and an opening and closing a residential area consisting of a dedicated step-down transformer system with 10kV and 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV, 380V electricity mainly for residential users.The power supply system designed is very important, if the system is broken, the entire residential area will affect the power supply, so the high reliability requirements. Therefore, the design must take into account the power system security, reliability and economy. This manual wiring through the main substation design, short circuit current calculation, the main electrical equipment to determine the model and parameters, electrical equipment, the dynamic thermal stability test, automatic backup power supply design, reactive power compensation design, lightning protection and over voltage protection Device completed in detail the design of substations in power system.This design thesis is based on our current norms of order and other relevant technical standards as the basis, the design is a preliminary design, according to mandate of the original book to provide information, reference information and books, to compare the various programs which have come.Keywords Distribution room ; Short-circuit calculation; Reactive power compensation ; Backup Power Input目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .................................................................................................................................................... I II 1 绪论 .. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 设计的目的和基本要求 (1)1.3 论文研究的主要内容 (2)2.1 负荷计算 (3)2.1.1 计算负荷的意义及计算目的 (3)2.1.2 电力负荷的分级及其对供电的要求 (3)2.1.3确定计算负荷系数 (4)2.1.4求计算负荷的方法 (4)2.15负荷资料 (5)2.2.1 主变压器的选择原则 (6)2.2.2 主变台数的确定 (6)2.2.3 主变压器容量的确定 (7)2.2.4 主变压器型号的确定 (7)3 电气主接线的设计 (9)3.1 电气主接线设计 (9)3.1.1 电气主接线设计的重要性 (9)3.1.2 电气主接线设计的步骤 (9)3.2 开闭所及配电室位置和数量的设计 (10)3.2.1 电气主接线的基本形式 (10)3.2.2 各接线的适用范围 (10)3.3 供电系统主接线方案的设计 (12)3.3.1 配电室主接线的设计 (12)4 短路电流计算 (13)4.1 短路计算概述 (13)4.1.1 短路电流计算的目的 (14)4.1.2 短路电流计算的一般规定 (14)4.1.3 短路电流的计算步骤 (15)4.2 短路电流的计算 (15)4.2.1短路计算 (15)4.2.1短路电流的计算 (16)5 电气设备的选择与校验 (20)5.1 电气设备选择的一般条件 (20)5.1.1 按正常工作条件选择 (20)5.1.2 按短路条件进行校验 (21)5.2 各电气设备选择的原则 (22)5.2.1 断路器的选择原则 (22)5.2.2 隔离开关的选择原则 (23)5.2.3 避雷器的配置原则 (24)5.2.4 电流互感器的选择原则 (24)5.2.5 电压互感器的选择 (26)5.3 10kV侧设备的选择 (27)5.4 380V侧设备的选择 (29)6 防雷与接地 (31)6.1 变电所的防雷保护 (31)6.2变电所的接地 (32)6.2.1接地装置的设计计算 (32)6.2.2 变电所公共接地装置的具体计算 (33)7 备用电源自动投入 (35)7.1 自动投入装置 (35)7.2自动投入装置的运行 (35)结论 (37)参考文献 (38)附录配电室接线图 (39)致谢 (41)1 绪论1.1 课题背景随着经济的发展和人民生活水平的提高,对供电质量的要求日益提高。
毕业设计68电力系统论文主体部分
毕业设计68电力系统论文主体部分电力系统是现代工业化社会中不可或缺的基础设施之一,它承担着电能的生产、传输和分配的重要任务。
电力系统的可靠性和稳定性对于保障供电质量和满足社会经济发展的需求至关重要。
本文主要研究了电力系统中的一些关键问题,并提出了相应的解决方案。
首先,本文对电力系统的可靠性问题进行了研究。
电力系统的可靠性是指系统能够在给定时段内按照要求提供稳定的电能供应的能力。
为了提高电力系统的可靠性,本文分析了故障检测、故障定位和故障恢复等关键技术。
通过对电力系统中的故障进行快速定位和恢复,可以减少系统停电时间,提高电力系统的可靠性。
其次,本文对电力系统的稳定性问题进行了研究。
电力系统的稳定性是指系统在扰动或故障发生时,能够自动恢复到稳定工作状态的能力。
为了提高电力系统的稳定性,本文研究了系统的动态响应特性和控制方法。
通过对系统的动态响应进行分析和建模,可以设计出合适的控制策略,提高电力系统的稳定性。
此外,本文还对电力系统中的能源优化问题进行了研究。
随着能源消耗的增加和环境污染的加剧,电力系统的能源优化问题日益突出。
为了提高电力系统的能源利用效率和减少环境污染,本文研究了系统的能源流动特性和优化方法。
通过对系统的能源流动进行优化分配,可以减少能源损耗,提高电力系统的能源利用效率。
最后,本文还对电力系统的智能化控制问题进行了研究。
随着信息技术的快速发展,电力系统的智能化控制成为了未来发展的趋势。
为了实现电力系统的智能化控制,本文研究了系统的数据采集和处理方法,并提出了相应的控制策略。
通过引入智能化技术,可以提高系统的自动化程度,优化系统的运行效率。
综上所述,本文主要研究了电力系统中的可靠性、稳定性、能源优化和智能化控制等关键问题,并提出了相应的解决方案。
通过对这些问题的研究和实践,可以提高电力系统的运行效率和可靠性,满足社会经济发展的需求。
电力系统规划设计本科毕业设计(论文)[1]1
本科毕业设计(论文)电力系统规划设计学院专业电气工程及其自动化年级班别学号学生姓名指导教师年月日摘要电力自从应用于生产以来,已成为现代生产化、生活的主要能源,在工农业、交通运输、国防、科学技术和人民生活等方面都得到了广泛的应用。
电力工业的发展水平和电气化程度是衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。
本设计的题目是电力系统规划设计,关于一个具体的电力系统,其性能好坏直接关系的工业生产和人民生活,所以电力系统规划设计,一定要满足三个要求:可靠性、灵活性和经济性。
本设计从对原始资料开始分析,确定其装机容量以及负荷的合理性;到校验有功、无功的平衡;以及对设计出来的方案做初步的比较,接着从技术比较、经济比较对其做出精确的比较,从而确定系统的主接线形式、发电厂的主接线形式;对所确定的接线形式,进行发电厂、变电所容量型号的选择,确定变压器和高压断路器的型号;最后进行短路、潮流和调压计算,校验所选方案、电气设备的可靠性、灵活性。
关键词:负荷,功率,短路电流AbstractSince the electricity used in production, it has become a modern production, the main energy of life, industry and agriculture, transportation, defense, science and technology and people's living conditions have been widely used…. The development of electric power industry and the level of electrification is a measure of the level of national economic development an important indicator.The design is the subject of power system planning and design of a specific power system. its performance is directly related to the industrial production and people's lives, and therefore the power system planning and design, must meet three requirements : reliability, flexibility and economy.From the design of the original data analysis began to determine the load capacity and reasonable; Check to meritorious Reactive balance; and the design of the program to do the initial comparison, and then from the technical comparison, make the economy more precise, in order to determine the main wiring system forms the main wiring plant forms; Have the right to determine the form of wiring, power plants, substations capacity models of choice, identified transformers and high voltage circuit breaker models; Finally circuit, and the surge tide, check the selected program, Electrical equipment reliability, flexibility.Key words:Load;Power;Short-circuit current目录1 绪论 (8)1.1 课题研究背景及意义 (8)1.2本设计原始资料的分析 (8)1.2.1 装机容量 (8)1.2.2 负荷合理性 (8)2 电力负荷分析 (10)2.1 系统供电负荷和发电负荷计算 (10)2.1.1 系统的供电负荷 (10)2.1.2 系统的发电负荷 (10)2.2 系统备用容量 (11)2.2.1 负荷备用容量 (11)2.2.2 事故备用容量 (11)2.2.3 检修备用容量 (11)3 有功功率、无功功率平衡 (12)3.1 计算有功平衡 (12)3.2 计算无功平衡 (12)3.2.1 总的无功负荷 (12)3.2.2 总的视在功率 (12)3.2.3 无功综合负荷 (12)3.2.4 发电机组提供的无功功率 (12)4 系统接线的初步方案 (14)4.1 方案的初步选定及比较 (14)4.2 网络导线截面的选择 (17)4.2.1 按经济电流密度选择导线截面积 (17)5 发电厂主接线设计 (21)5.1 发电厂的电气主接线的要求 (21)5.1.1 没有发电机电压母线 (21)5.1.2 变电所的主接线设计 (21)5.2 主接线简图 (21)6 主变压器的选择 (23)6.1 发电厂主变的选择要求 (23)6.2 变电所主变的选择要求 (24)6.3 发电厂、变电所主变的选择 (24)6.3.1 发电厂主变压器1T 、2T ........................................ 错误!未定义书签。
电力毕业设计论文
电力毕业设计论文范文一:电力运行安全管理意义分析摘要:安全管理是电力企业确保电力安全运行的重要途径,做好电力运行的安全管理具有重大的意义。
本文就电力运行的安全管理进行了一定的分析。
关键词:电力运行;安全管理;意义0引言在当前社会发展形势下,各种电力设备、电气的使用,使电力系统运行安全的问题越来越突出。
一旦电力运行出现问题,不仅会影响电力系统的稳定性,不利于电力系统的正常运行,严重的还会引起电火灾,造成人员伤亡。
随着电力事业的发展,对电力安全管理的要求也越来越高。
为了保证电力系统的正常运行,就必须加强电力运行的安全管理。
1电力运行安全管理的重要性电作为社会发展不可或缺的一部分,伴随着人们生活水平的提高,对电的需求也在不断增加。
各种电器、设备的使用一方面满足了人们日益增长的物质文化需求,另一方面也给电力运行带来了巨大的隐患。
近年来,各种电力事故频繁发生,造成了巨大的财产损失及人员伤亡,严重影响了我国社会的健康发展。
对于电力企业来说,安全管理是电力企业的核心工作。
面对竞争日益激烈的市场环境,电力企业只有做好安全管理工作,才能确保电力运行安全,保证电力系统的稳定,从而为电力企业带来更好的经济效益。
2电力运行安全管理中存在的问题2.1人为问题电作为一种重要的资源,既是我国现代社会发展的需要,又是人们日常生活的需要。
然而在当前社会发展形势下,人们为了满足自己的需要,许多乱搭、乱接线路的行为时常发生,这些行为的出现不仅增加了电力系统输配电线路的安全隐患,而且不利于电力系统中输配电线路的正常运行,严重的还会引发电火灾,造成严重的损失。
另外,近年来金属材料价格的上涨,许多不法分子大量偷窃电力铁塔塔材、斜拉线等装备,致使塔基倒塌,输电中止,严重影响了电力运行的安全。
其次,电力企业工作人员的专业素质低,在电力运行过程中输配电线路发生安全事故后,由于检修人员的素质差,专业技能低,在进行线路检修时不能正确处理遇到的问题,从而增加了电力运行的不安全性。
35kv供电系统毕业设计(论文)
1 绪论 (1)2 负荷计算与变压器选择 (3)2.1负荷分级与负荷曲线 (3)2.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求 (3)2.1.2 负荷曲线 (3)2.2 矿井用电负荷计算 (4)2.2.1 设备容量确定 (4)2.2.2 需用系数的含义 (5)2.2.3 需用系数法计算电力负荷 (5)2.3 功率因数的改变 (9)2.4 主变压器的选择 (10)2.4.1 变电站主变压器容量的确定 (10)2.4.2 主变压器台数的确定 (10)2.4.3 主变压器损失计算 (11)2.4.4 主变压器选型 (11)2.5 全矿年电耗与吨煤电耗 (12)3 供电系统的确定与短路计算 (13)3.1 短路电流的分类与计算目的 (13)3.1.1 短路的原因 (15)3.1.2 短路的种类 (15)3.1.3 短路的危害 (16)3.1.4 短路电流计算的目的 (16)3.1.5 短路电流计算的标幺值法 (16)3.2 短路电流计算 (16)3.2.1 计算各元件的电抗标幺值 (17)3.2.2 短路电流计算 (18)3.2.3 短路电流的限制及限流电抗器的选择 (21)3.2.4 电抗器的选择 (22)3.3 井花沟矿供电系统简图 (23)3.3.1 主接线形式 (23)3.3.2 单元接线 (23)3.3.3 桥形接线 (23)3.3.4 单母线分段式接线 (25)4 设备选型 (27)4.1 35kv设备选型 (27)4.1.1 35kv架空线、母线的选择 (27)4.1.2 电压互感器、熔断器的选择 (28)4.1.3 电流互感器的选择 (29)4.1.4 35kv避雷器选择 (29)4.1.5 带接地刀闸的隔离开关选型 (29)4.1.6 隔离开关的选择 (30)4.1.7 35kv断路器的选择 (30)4.2 6kv电气设备的选择 (32)4.2.1 母线的选择 (32)4.2.2 母线瓷瓶及穿墙套管 (33)4.3.3 断路器选择 (34)4.2.4 隔离开关选择 (34)4.2.5 电流互感器的选择 (35)4.2.6 下井电缆型号及截面的选择 (35)4.2.7 电压互感器的选择 (36)4.2.8 配电柜的选择 (36)5 继电保护方案及调整 (39)5.1 概述 (39)5.2 继电保护的优化配置及整定原则 (40)5.3 供电系统继电保护配置情况 (40)5.4 35kv进线保护 (40)5.4.1 限时速断保护的整定计算 (41)5.4.2 过流保护的整定计算 (41)5.4.3 35kv母线开关保护 (42)5.5主变器保护 (42)5.5.1 主变差动保护 (42)5.5.2 主变过流保护 (44)5.5.3 主变过负荷保护 (45)5.6 6kv母联保护 (45)5.7 各6kv出线保护 (46)6 变电所室内外布置 (47)6.1 电气总平面布置的特点 (47)6.2 变电站土建要求 (48)6.3 电气照明 (49)7 防雷保护及措施 (51)7.1 变电所的防雷 (51)7.1.1 变电所的防雷设计原则 (51)7.1.2 变电所主要防雷设备 (51)7.1.3 防雷设计基本经验 (51)7.1.4 变电所的防雷设计 (52)7.2 变电所的接地设计 (54)7.2.1 设计原则 (55)7.2.2 简单接地设计 (55)致谢 (56)参考文献 (57)1 绪论井花沟矿是淮北矿业集团下属一个子矿,位于安徽省淮北市。
电力系统毕业论文范文
电力系统毕业论文范文一:电智能电网对电力系统的影响摘要:在当前电网环境下,随着科学技术的进步,电网的智能化已经成为必然。
电力系统和信息网络相互结合是智能化电网的显著特点之一,二者的相互融合,使得电网信息安全对电网的生存性产生重要影响。
为此,本文对智能电网信息安全进行了探讨,并探讨了其对电网系统生存性的影响,以期为提高智能电网的安全性做出贡献。
关键词:智能电网;信息安全;电力系统;生存性;安全性一、智能电网网络结构特征1.信息网的安全性不够现阶段网络化和信息化飞速发展,在这种时代背景下,信息网的安全性在很多方面有仍待进一步增强。
通过克服信息网络的安全漏洞,提高信息网络的安全性,对于后续未知安全漏洞的预防具有重要意义。
2.电网的安全稳定运行离不开信息网在当下的电网运行过程中,信息网和电力系统相互依赖、息息相关。
这是因为在电力系统中,很多重要的负荷节点的操作以及电源节点的调整,都是以信息网为前提的,如果信息网出现错误或崩溃,电力系统的安全运行也成了空话。
另一方面,信息网的运行需要电力系统的电源支持;但是更重要的是,信息网具有不同的电源系统,电源暂停,对于信息网影响不大。
3.信息网出现故障是诱发大面积停电的重要原因基于网络故障的传播特性,如果故障发生在信息网,则容易导致电力系统大面积瘫痪。
众所周知,能量流动成本要远远高于信息流动成本,电力系统网络的互通性差,根本不能实现像信息流动网络那样的频繁交互,也就是说,信息系统网络出现故障后,容易诱发电力系统的大面积停电。
二、信息安全与电力系统的生存性1.网络间的功能耦合信息网络具有普遍分布性,需要匹配程度高的电力网络进行协同合作。
在电力系统中,其功能的发挥几乎完全依靠信息网络的服务。
二者之间的强耦合性,更加大了大发生面积停电的几率。
如果有人故意对信息网中的重要节点进行破坏,电力系统中的重要电厂就会发生停机现象,线路过载,对电网的稳定性构成了严重威胁。
总之,在智能电网中,信息网络和电力系统之间的故障具有相互转化性。
毕业设计(论文)-基于prony算法的电力系统低频振荡模式识别[管理资料]
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于Prony算法的电力系统低频振荡的模式识别学生姓名:学号:200867130301专业:电气工程及其自动化班级:电气2008-3班指导教师:基于Prony算法的电力系统低频振荡的模态识别摘要随着电网的日益扩大,大容量机组在电网中不断的投运以及高放大倍数的励磁系统的使用,使得系统中低频振荡现象时有发生。
研究在线的模态的辨识是实现电力系统低频振荡在线监视以及抑制低频振荡的重要理论基础。
为了研究电力系统低频振荡,人们提出了许多方法。
而Prony算法可以通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频率、衰减因子、幅值和相位。
在实际应用中,将现场测量的低频振荡数据进行Prony分析,从而得到低频振荡的模型组成,包括各个模型的频率、振幅、衰减因子和相角。
因此,Prony算法在电力系统低频振荡分析中得以广泛应用。
但Prony算法也有其局限性,如受噪声影响较大等。
关键词:电力系统;低频振荡;Prony分析Power system low frequency oscillation modeidentification based on Prony methodAbstractWith the growing of power grid, that large capacity units in power grid are continuous operated and the excitation system with high magnification is used makes the system often happen low frequency oscillations. Study of online model identification is the important theoretical basis of the realization of power system low frequency oscillation monitoring as well as damping. In order to study the low frequency oscillation in power system, the people proposed many methods. The Prony method can use the input signal response to directly estimate the oscillation frequency, damping, amplitude and phase. In practical application, Prony analysis analyse the low frequency oscillation data of situation measurement and obtain the low frequency oscillation models, including the frequency, amplitude, damping and phase angle of every model .Therefore, the Prony method is widely applied in low frequency oscillation of power system. But Prony algorithm has its limitations, such as the noise influence.Key words: Electric power system; Low frequency oscillation; Prony analysis目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)电力系统低频振荡的定义 (1)低频振荡的分类 (1)电力系统低频振荡产生的原因 (2)电力系统低频振荡研究的意义 (3)第二章电力系统低频振荡的研究方法 (5)低频振荡产生的机理 (5)负阻尼机理 (5)共振机理 (6)非线性理论机理 (7)分歧理论 (7)其它振荡机理 (7)低频振荡常用的分析方法 (8)数值仿真法 (8)特征值分析法 (8)频域方法 (8)非线性理论分析法 (9)Prony分析法 (9)第三章Prony算法及其特点 (11)Prony算法 (11)Prony算法的介绍 (11)傅里叶变换、小波分析和Prony算法的比较 (16)傅里叶变换 (16)小波分析 (17)Prony分析方法 (18)第四章Prony分析方法在研究电力系统低频振荡中的应用 (19)MATLAB软件的介绍 (19)Prony方法中的参数选择 (20)Prony分析在实际中的应用 (21)第五章结论 (27)参考文献 (29)致谢 (30)第一章绪论“西电东送、南北互供、全国联网、厂网分开”是21世纪前半叶我国电力工业的战略方针,“建设坚强智能电网”也是我国未来较长一段时间内电力发展的主要方向。
电力系统的设计范文
电力系统的设计范文电力系统设计是指根据用电需求和供电条件,设计和规划整个电力系统的布局、组成和工作方式,以保证电力的稳定和可靠供应。
电力系统的设计包括发电、输电、配电和用电环节的设计,并且要满足经济、环保和安全等要求。
电力系统设计的第一步是确定用电负荷。
在设计之前,需要对用电负荷进行调查和估算,包括峰值负荷和基准负荷。
通过了解用户的用电需求,以及用户行为和消费模式的变化,可以预测未来用电负荷的增长趋势。
第二步是确定发电方式和装置。
根据用电负荷和电力供应条件,可以选择适当的发电方式,如火电、水电、核电、风电或太阳能等。
对于大型电力系统,通常会采用多种发电方式组合供电,以提高供电的可靠性和灵活性。
第三步是确定输电和配电网络。
输电网络主要用于将发电厂产生的电能从发电厂输送到负荷中心,而配电网络则将电能从负荷中心输送到终端用户。
在设计输电和配电网络时,需要考虑电压等级、网络结构、线路容量和电缆敷设等因素,以确保电能传输的稳定和高效。
第四步是确定保护控制系统。
保护控制系统是为了保护电力设备和电力系统的安全运行而设计的。
它包括保护设备、自动化设备、通信设备和监控设备等。
保护控制系统能够对电力系统的异常情况进行检测和处理,如过流、过电压、短路和接地故障等,以减少故障对整个系统的影响。
第五步是确定附属设备和设施。
附属设备和设施包括变压器、开关设备、电缆和电缆槽、电力电子设备和发电厂的辅助设备等。
在设计电力系统时,需要考虑这些设备和设施的安装、布局和数量,以适应用电负荷的需要。
第六步是进行经济和环境评估。
在设计电力系统时,需要进行经济和环境评估,以确定系统的性价比和环境影响。
经济评估主要考虑投资成本、运营成本和电价等因素,而环境评估主要考虑发电方式和排放情况等因素。
第七步是进行安全评估。
在设计电力系统时,需要进行安全评估,以确定系统的安全性和可靠性。
安全评估主要考虑电流容量、电压稳定性、短路容量和保护控制系统等因素,以确保系统的安全运行。
大学本科电力专业供配电系统设计毕业论文
毕业设计(论文)开题报告题目某电力设备制造公司供配电系统设计专业电气工程及自动化班级 _____________________________学生 _____________________________指导教师 ________________________________________ 年摘要:电能是现代工业生产的主要能源和动力;电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化;电能在工业生产中的重要性,在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提咼产品质量,提咼劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。
因此,所以工厂企业供配电的电路设计要联系到各个方面,负荷计算及无功补偿,变压器的型号、容量和数量的分配;短路的计算、设备的选择、线路的分配和设计等方面进行设计分析,把最好的供配电设计应用到现实生产中来,为经济的发展做出最好的服务。
关键词:配电所电力负荷功率补偿短路电流1工厂供电概述 (3)1.1工厂供电的意义和要求 (3)1.2设计内容及步骤 (4)2负荷计算及功率补偿 (6)2.1负荷计算的内容和目的 (6)2.2负荷计算的方法 (6)2.3功率补偿 (8)3变配电所选型及总体布置 (10)3.1变配电所位置的选择 (10)3.2变电所总体布置要求 (10)4变压器、主接线方案的选择 (12)4.1主变压器台数的选择 (12)4.2变电所主变压器容量的选择 (13)4.3变电所主变压器型式、主接线的选择 (13)4.4主接线方案选择 (15)5电力线路接线及敷设方式 (17)5.1电力线路的接线方式 (17)5.2线路敷设 (18)6短路计算 (20)6.1短路电流计算的目的及方法 (20)6.2短路电流计算 (20)7主要电气设备选择 (25)7.1电气设备选择的条件 (25)7.2高压设备的选择要求 (26)7.3配电所高压开关柜的选择 (26)8电测量仪表与绝缘监视装置 (26)8.1电测量仪表 (27)8.2绝缘监视装置 (27)9防雷与接地 (28)10供电系统电气原理图及说明 (29)11谢辞 (31)12 参考文献.................................................................................................................................................................................................. 3 2 1工厂供电概述1.1工厂供电的意义和要求电能是现代工业生产的主要能源和动力。
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电力系统毕业设计(论文)第一章概述第1.1节稳定性概述电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
电力系统的运行状态由运行参量来描述。
电力系统中同步发电机只有在同步运行状态下,其送出的电磁功率为定值,同时在电力系统中各节点的电压及各支路功率潮流也都是定值,这就是电力系统的稳定运行状态。
反之,如果电力系统中各发电机不能保持同步,则发电机送出的电磁功率和全系统各节点的电压及支路的功率将发生很大幅度的波动。
如果不能使电力系统中各发电机间恢复同步运行,电力系统将持续处于失步运行状态,即电力系统失去稳定状态。
保证电力系统稳定是电力系统正常运行的必要条件。
只有在保持电力系统稳定的条件下,电力系统才能不间断的向各类用户提供合乎质量要求的电能。
电力系统失去稳定的原因是在运行中不断受到内部和外部的干扰,小的负荷波动,大的如电力元件发生短路故障等,使电气连接在一起的各同步发电机的机械输入转矩与电磁转矩失去平衡。
电力系统稳定一般按电力系统承受干扰的大小分为静态和暂态稳定两大类。
在大的干扰下电力系统的运行参数将发生很大的偏移和振荡,所以必须考虑电力系统的非线性,从电力系统的机电暂态过程来判断系统的稳定性。
第1.2节电力系统暂态稳定电力系统在某一运行方式下,受到外界大干扰后,经过一个机电暂态过程,能够恢复到原始稳定运行方式,则认为电力系统在这一运行方式下是暂态稳定的。
电力系统暂态稳定性与干扰的形式有关,一般有三种形式:1)突然变化电力系统的结构特性,最常见的是短路,无故障断开线路也属于这一类干扰。
2)突然增加或减少发电机出力,如切除一台容量较大的发电机。
3)突然增加或减少大量负荷,如切除或投入一个大负荷。
在电力系统受到大的干扰后,其机电暂态过程是一组非线性状态方程式,不能进行线性化,所以一般采用数值积分的时域分析法,将计算结果绘出运行参数对时间的曲线,用以判断电力系统的暂态稳定性。
第1.3节电力系统稳定性的解决根据不同的电力系统稳定问题及特点,可以采用不同的研究方法,。
目前主要的方法是:1)干扰下的电力系统稳定问题。
可将电力系统的数学模型进行线性化处理,所以一般用频率法,即计算电力系统参数矩阵的特征值和特征相量,可以用来确定静态和动态稳定性,设计和整定各种提高电力系统稳定性的措施和自动调节装置等。
2)对大干扰下的稳定问题,由于要求解非线性方程组,目前几乎无例外地采用时域法即用各种数值积分的方法。
但是,随着电力系统的发展,运行方式的复杂多变新的机组设备及自动调节和控制装置的投入,各种控制系统和机械—-电气系统间的相互作用,以及对电力系统供电安全性要求的日益提高,对电力系统稳定性的研究提出了一系列新的问题。
当今电力系统稳定性的问题已是一个多元的问题,它涉及不同的网络结构、运行方式、控制方式及参数、故障条件、过程的时间跨度等,如加上工程和经济上的考虑,往往是一个十分复杂和得不到一个唯一解决的问题。
因此,要求进一步发展有关研究电力系统稳定性的理论及分析方法,以适应不断变化的需要。
应用任何一种方法来研究电力系统稳定性问题,都是一种数学模拟,即用数学模型来研究物理现象的过程。
所以,在研究电力系统稳定性问题时,首先要建立电力系统的数学模型,将表示电力系统特征的主要变量用合适的数学公式联系起来,一般用一组代数方程和一组微分方程的函数关系来表示。
建立数学模型不仅是简单的选择若干数学公式,而主要是对电力系统物理过程的正确和抽象化。
在以科学研究为目的时常常希望用数学模拟的方法尽可能准确地再现某一物理过程。
这时,在构成数学模型时不仅要考虑主要因素,也要计及次要因素,最大可能使计算结果与实际过程相符合。
但是精确的数学模型往往导致复杂化。
在实际的工作中,人们要求所选择的数学模型在一定的范围内再现系统过程的实际变化规律。
所以,要求在保持研究现象的主要方面和其重要规律的合理精确前提下,忽略一些不重要因素,经过合理的假设和简化,用合适的数学模型来描述。
在电力系统稳定性研究中,根据所研究的目的和要求,以及各个不同元件在整个过程中的作用,可以选择不同详尽程度的数学模型,同时考虑到获得这些模型相应的设计或实测参数的可能性。
在本次设计中,根据设计需要我们选择了简化模型,其更加详细的在后面各节中有详细的介绍。
而本次设计,主要采用了牛顿迭代法,数值积分法对简化模型进行了编程计算,并且对结果进行分析,得到提高暂态稳定性的能力的措施和方法。
第三章 数学模型的建立 第3.1节 发电机的数学模型在本次的设计中,对发电机数学模型要求了两个方程式分别为电磁功率方程和转子运动方程式;在对两公式进行推导的过程中用到了如下一关系式:(如图)cos sin sin cos q x y d U U U U δδδδ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=*⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦ (3.1)cos sin sin cos x q y d I I I I δδδδ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=*⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦(3.2)以上两式是电机学中DQ 轴和XY 轴之间的关系。
3.1.1.电磁功率(1)发电机等效电路图(以凸极机为例):E U G U',,d q d x x x e x(2)向量图(以凸极机为例)E qUI(3)方程式的建立(以凸极机为例): 由上图可以得到:sin q q I x U δ= (3.3)cos d d q I x E U δ=-当发电机等效电阻被略去时cos cos()cos sin e q d P P UI UI UI UI θϕδδδ===-=+将(3.3)式代入得:2()sin sin 22q d q e dd qE U U x x P x x x δδ-=*+(3.4)同样由图可得:''cos ''d d d q q d d x x x E E U x x δ-=- (3.5)由式(3.4)和(3.5)联立有:'''q d d q d q q d d qE U U U U U P E x x x =-+(3.6)上式即为发电机电磁功率方程式。
然而在本次设计中多机系统,假设发电机以一个等值电抗和该电抗后的电动势来表示'E 和'd x 。
假定除了发电机节点外,已消去了网络中其他的中间节点,则任一发电机的电磁功率为: .21R e ()s i n ()GE i i i i i ji j i j i ji J J iP E G E E YiIE δβ=≠==++∑式中ij Y 为发电机电动势节点I 和j 之间的互导纳,ij Y 为ij Y 的模值。
G 为发电机的台数;ij δ为i E 和j E 相量之间的夹角,即i j δδ-。
i δ和j δ为电动势的相对于某一相对向量的夹角;ij β为1/ij ij tg G B -。
上式表明,任一发电机发出的电磁功率是该发电机电动势相对于其他发电机电动势向量的相角差的函数。
3.1.2.转子运动方程根据旋转物体力学可以直接写出发电机的转子关系式:m e J T T T α=-=∆(3.7)式中: J ----转子的转动惯量 m T ——原动机转矩,e T ——发电机电磁转矩α ——转子机械角加速度,ω↑ 转子q 轴 同步参考轴空间固定参考轴由左图可以得到:0wt θθ=+⎰ (3.8)00t γωγ=+δθγ=-所以: d w dtθ= (3.9)2222d d d dt dt dtθδω== (3.10)若δ的单位为电弧度则:(3.7)式应为:02*B J d T P S dtωω*=∆ ( 3.11)式中P 为电机机对数。
取转矩基准值 0(/)B B T S W P =,B S 为基准功率值(KVA ) 以B T 去除(3.10)式两边,得出以标么值表示的运动方程式为:02*B J d M T t dw P S dt T ωω***=∆⇒=∆⎰ 上式由此可以写成为:02*B J d M T t dw P S dtT ωω***=∆⇒=∆⎰ 其中:02BJ M P S ω*=假设在转子旋转上施以一个单位标么值的转矩,*1T ∆= ,则:t M d M M ωωω**===⎰ (3.12)M 是以秒为单位的惯性常数。
它表示在发电机转子上施以一个单位标么值的转矩,将转子有静止(w=0)拖动到同步转速(0w )所需的时间S M 为22223302322()2.760(10)10410B B Bnp J D GD n M G P S S P S πω-==***=*** 式中: 2GD ——电机转子转动惯量n ——电机的额定转速,于是,发电机转子运动方程可以表示为:22d M T dt δ**=∆(3.13)*0J T dw T w dt ∆=⨯*0/B BT P P S S ∆∆=≈=∆Ω 式中:δ的单位是电弧度;M 值是以电机额定功率KVA 为基准的。
如果计算中不以电机额定功率为基准,则应根据所取得基准进行换算。
对以上所推得的转子运动方程利用分段计算法可以求得计算机程序得以实现的方法为:2()(1)(1)k k N k Jt w p T δδ--∆∆=∆=*∆* (3.14)()(1)()k k k δδδ-=+∆(3.15)第3.2节 负荷数学模型在本次设计中,负荷采用恒定阻抗表示,分为正序阻抗和负序阻抗。
3.2.1,正序阻抗 因为 L LS P jQ S UI I U U**+=⇒==所以 211L L L L L L P jQ I U U Z U P jQ Z I *-⎫=⎪⎪⇒=⎬-⎪=⎪⎭(3 -- 16)3.2.2.负序阻抗负序阻抗用一个经验公式来表示: 2110.05*0.35*0.35L L L Z Z j Z =+ (3 -- 17)第3.3节 网络的数学模型3.3.1.导纳矩阵的形成电力网络是一个线性网络。
线性网络可以进行线形变换。
利用对称分量法,abc 三相电力网络可以变换为120三序网络。
设三相网络导纳型网络方程为式中 ()abc U ————网络节点三相电压 列向量 ()abc I ————网络节点三相电流列向量 ()abc Y ————网络节点三相导纳列向量设网络节点数为n 。
每个节点都有abc 三相,因此,()abc U 和()abc I 均为3n 维向量,()abc Y 为33n n ⨯维矩阵。
()()()abc abc abc Y U I =网络节点三相电压列向量()abc U 、注入电流列向量()abc I 分别与节点三序电压列向量(120)U ,注入电流列向量(120)I 有如下关系:()(120)abc A U T U =()(120)abc A I T I =其中A T 是三相量和三序量的变换矩阵,维数是 ,它是对角元素为T 的对角矩阵。