毕业设计开题报告发电厂600MW扩建工程同期系统设计.doc

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1、毕业设计开题报告课 题 名 称：合肥发电厂600MW扩建工程同期系统设计专 业 名 称：电气工程及其自动化(电力系统及其自动化) 说 明1根据南京工程学院毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对

2、课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。毕业设计(论文)开题报告学生姓名学 号专 业电气工程及其自动化(电力系统及其自动化)指导教师姓名职 称所在院部电力工程学院课题来源自拟课题课题性质工程设计课题名称合肥发电厂600MW扩建工程同期系统设计毕业设计的内容和意义内容：随着电力系统电网结构日益复杂和大容量机组增多，以往发电厂中同期系统的设计理念已无法适应这一变化。简述了同期系统常见模式，分析了传统同期接线设计中存在的问题及

3、改进。在此基础上，结合新型同期装置，提出大型发电厂同期系统设计的新方案及需要与其他方面协调的各类问题。根据提供的条件，设计合肥发电厂600MW扩建工程的并列系统，使之具有手动准同期、屏柜操作自动准同期、远方操作自动准同期、自动调频、自动调压、自动电压切换、自动操作回路切换等功能。重点是研究单元机组多点集中同期系统设计、掌握WX-98F的应用、同期原理接线图设计绘制和组屏方案设计及图纸绘制。意义：毕业论文（论文）是高等院校毕业生在校期间最后一个重要的综合性实践环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计、研究的综合性训练，可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创

4、新思想；分析与解决工程实际问题的能力和进行科学研究的初步能力；培养学生独立工作能力、创新能力，以及理论联系实际和严谨求实的工作作风。毕业设计是在学生经过了几年系统的理论知识学习之后，学习如何应用这些理论知识去解决工程实践问题的过程，这个过程是对所学理论知识的复习巩固、深化和应用。在这个五环节中，应使学生全方位能力有所提高，如调查研究，收集、查询和阅读中外文文献资料；综合运用专业理论与知识分析解决实际问题；能进行定性、定量相结合的独立研究与论证；制定试验方案，选用合适的仪器设备并能进行安装、调试、测试，对试验数据进行采集与分析处理；设计、计算与绘图能力，包括使用计算机的能力；逻辑思维与形象思维相

5、结合的文字及口头表达能力；撰写设计说明书或毕业论文的文字表达能力。这样既可使学生对本专业在国内外的发展现状、技术水平有所了解，又使学生具有了一定的工程实践意识，为今后的工作奠定了基础。本毕业设计的量很大，首先要大量的查阅外文资料，并且还要做深度的了解，要画出大量的图形设计，所以我觉得对我来说，可以综合我在大学里学过的还有即将要学的专业知识以及其他文献综述关于电力系统的知识，更好的应用于本次设计，还有培养了自己的独立思考、再学习能力和创新精神，并且能为以后工作中进行研究、设计、安装打下坚实的基础，为以后走上社会积累一笔宝贵的财富。600MW机组逐渐成为电力系统的主力机组，其运行的安全性和可靠性越

6、来越重要，对电气设计提出了，更高的要求。因此，必须改进电气设计，要点是同期装置的双重化设置、交流不停电装置的冗余配置、装设发电机出口断路器(GCB)、加强主保护、提高保护用CT的性能和改进厂用电系统的接线及控制方式等发电厂的同期系统一直是电气控制系统设计的重要内容之一。两系统间进行准同期的条件很严格，必须满足相位相同、频率相等和电压相等的要求。目前，在大型发电厂同期系统设计中涉及自动准同期装置、厂用电快切装置、测控装置、自动重合闸装置等，如何完善以往同期系统接线的设计、如何与电厂自动化水平很高的分散控制系统DCS及厂内网络监控系统NCS相配合、如何更合理的对各与同期相关的自动装置进行分工，都是

7、需要深入研究的内容。发电机组的并列方法可分为准同期并列，和自同期并列两种。在电力系统正常运行情况下，一般采用准同期并列方法将发电机组投入运行，因此，本套发电机组，选用的是准同期并列的操作方法，并且带有手动准同期装置6。准同期方式是发电机在并列前，转子先加励磁电流，并调整到使发电机电压与系统电压相等；同时调整发电机频率与系统频率相等。当这两个条件满足时，在相位重合前一定时刻发出合闸脉冲，合上发电机之间的并列断路器7。准同期方式的优点是：在正常情况下，并列产生的冲击电流比较小，不至于降低系统电压，对系统和待并发电机均不会产生什么危害。但准同期方式也有缺点：装置比较复杂，准同期过程比较长，尤其是在系

8、统事故情况下，系统频率和电压急剧变化时并列过程更长。并且由于各种原因有可能造成非同期并列，严重者将导致发电机损坏，且不利于系统发生事故出现功率缺额时及时投入备用容量。准同期方式并列操作条件：（1）电压差或；（2）频率差或（3）相角差实际使用的准同期条件:（1）待并发电机必须与系统相序一致。（2）待并发电机与系统对应相的电压绝对值差不超过允许值(5%10%)。文献综述（3）待并发电机与系统的频率差不超过允许值(0.10.25Hz)。（4）合闸瞬间待并发电机与系统对应相的电压相位差不超过允许值(10)。上述实际使用的准同期条件中,条件（1）一般是在发电机初次启动时,通过核对相序来完成的,因此,准同

9、期装置只需要考虑条件（2）（4）即可。在电力系统中，由于电网运行的需要，同步发电机、同步补偿机、同步电动机经常投入或退出电网.将同步机投人电力系统并列运行的操作称为并列操作.并列操作是一项基本的操作，极为频繁.随着电力系统容量的不断增大，同步发电机的单机容量也越来越大，不恰当的并列操作将导致严重后果.常规的并列操作装置由集成电路或由单片机构成.集成电路构成的并列装置，在实际应用中，通常采用半自动方式，即先由人工将待并同步机的电压、频率调至与电力系统的电压、频率接近或相同，然后再投人并列装置进行并列操作，这种方式的并列时间较长;单片机构成的并列装置，虽然并列时间短，操作方便，可以实现全自动并列操

10、作，但对于现场工作人员来说，装置使用起来较为抽象，出现问题较难解决。由PLC构成的并列装置，可以兼备上述2种装置的优点.另外，由于编写PLC程序所使用的梯形图与现场的控制图较为接近，编写的程序易被现场的工作人员理解和接受，并可以根据现场的实际情况进行修改。该装置所使用的方法物理概念明确清晰，而PLC语言的灵活可靠性，可以使同期操作更加安全，并具有更广泛的适应性.由于系统工作正常与否与发电厂的大小和装机容量无关，因此该装置适应于各种类型的发电厂.随着PLC在发电厂内各系统中应用的普及，采用PLC的自动准同期装置可以与各系统间平稳衔接，保证了全厂控制系统的整体性，更有利于管理.该同期系统不仅能快速

11、、准确、可靠地实现合闸操作，而且具有接线简洁、功能完备、操作简单、维护方便的优点。 对发电机微机同期装置的探讨：1)少用或不用手动同期并列。把努力方定位于提高自动准同期装置的可靠性，避免人为原因造成同期并网操作中带来的不良后果。2）应完善有关接口软件，通过 DCS使自动同期装置与DEH, AVR实现快速、准确调速、调压。3）发电机并网发电的最好时间是t=0时(电压、频率在允许范围内)，要求导前合闸时间的整定值与实际整个合闸回路的精确值相吻合。4)自动准同期装置必须提供视觉良好的操作窗口和合理的操作位置。5)选用高集成度、低功耗元件，采取各种抗干扰技术，通过软件和硬件多渠道的可靠技术保证微机自动

12、同期装置的可靠性和稳定性。文献综述参考文献：1 卓乐友电力工程电气设计手册2M.能源部西北电力设计院编.水利电力出版社， 1991.8：419422，4262 卓乐友，叶念国发电厂和变电所的同期系统接线设计.电气设计技术 2002.13 王天品，王建兴 发电机微机自动准同期系统应用 云南水利水电勘测设计研究院，20064 沙励 大型发电厂同期系统设计方案.广东省电力设计研究院，2005.25 许正亚 电力系统安全自动装置M 北京：中国水利水电出版社，2006：89，1171206 卓乐友.电力工程电气设计200例M.北京：中国电力出版社，2004：243245，2512577 刘芳芳. 基于新

13、型选线方式的电力并网同期系统的研究D.2003.48 卓乐友，叶念国，翁乐阳等.微机型自动准同期装置的设计和应用M.北京：中国电力出版社，20029 深圳智能设备开发有限公司SID-2CM型发电机线路复用微机同期装置说明书10 江苏国瑞自动化工程有限公司WX-98G型微机准同期装置用户手册 11 江苏国瑞自动化工程有限公司YAC-2000型微机准同期装置用户手册12 Ji Guojun, Wang Zhengxian. Oscillation of the Superlinear Delay Differential Equations and the Application to the S

14、ystem. Proceeding in the International F.D.E Conference, Guangzhou, China, 1994,12813213 Mamandar K R C, Chenoweth R D. Optimal Control of Reactive Power Flow for Improvements in Voltage Profiles and Real Power Loss Minimization. IEEE Trans on Power Apparatus and System s, 1981, 100: 31853194研究内容随着电

15、力系统电网结构日益复杂和大容量机组增多，以往发电厂中同期系统的设计理念已无法适应这一变化。简述了同期系统常见模式，分析了传统同期接线设计中存在的问题及改进。在此基础上，结合新型同期装置，提出大型发电厂同期系统设计的新方案及需要与其他方面协调的各类问题。根据提供的条件，设计合肥发电厂600MW扩建工程的并列系统，使之具有手动准同期、屏柜操作自动准同期、远方操作自动准同期、自动调频、自动调压、自动电压切换、自动操作回路切换等功能。重点是研究单元机组多点集中同期系统设计、掌握WX-98F的应用、同期原理接线图设计绘制和组屏方案设计及图纸绘制。同期装置用于发电机和系统间有并网操作的发电厂或同频系统间有

16、并网操作的变电站。 只有在两侧电压满足同期要求时才能合并列点断路器，否则会引起电网波动，开关跳闸及发电机和主变压器遭受冲击等后果，严重时甚至会造成发电机及主变压器的严重损坏。手动或自动准同期操作的安全可靠性：在同期操作过程中，保障发电机和系统安全是同期装置的首要任务。为确保自动准同期操作的安全可靠性，同期系统采用双通道方案，由两台硬件和软件上完全独立的同期装置串联组成。其中，第一通道执行自动准同期操作，而另一独立通道则用于监视第一通道的同期操作（即同期检查）。两个通道使用不同型号的微处理器，软件和硬件分别由不同的开发工程师设计，从而使整个系统免于发生任何可能的系统性故障。手动准同期操作的安全可

17、靠性则可通过将监视装置（同期检查）与手操合闸开关串联的方法来保证。研究计划第1周 研读任务书、查阅文献、收集资料第2周 撰写开题报告第3周 完成准同期并列系统方案总体设计第4周 同期电压引入回路设计第5周 手动同期回路设计第6周 自动同期起动回路设计第7周 合闸控制回路设计第8周 调频、调压等回路设计第9周 屏柜方案选择与设计第10周 远方准同期操作方案设计第11周 完成外文文献的翻译工作第12周 撰写论文、绘制图纸、迎接答辩第13周 修改毕业论文，整理图纸第14周 修改毕业论文，图纸资料归档第15周 修改论文格式，准备答辩第16周 论文定稿，答辩特色与创新发电机在与系统并列运行时，除了满足在

18、电压，频率，相位的要求外，为了达到同期并列的条件，将待并发电机和系统两侧的电压接入同期装置监视和调整，根据提供条件，设计基于全厂集中同期方案的并列系统，使之具有手动集中准同期、屏柜操作自动集中准同期、远方操作自动集中准同期、自动调频、自动调压、自动电压切换、自动操作回路切换等功能。同步发电机的同期控制与调解是电力系统运行中频繁而重要的操作，它关系到发电机组的安全及系统事故情况下的稳定性。本文设计的控制系统简单方便，有很好的抗干扰能力，能保证在同期条件满足的第一个频差周期准确可靠地将同步发电机并入电网。 指导教师意 见符合要求，同意开题。 指导教师签名：年 月 日 教研室意见系部意见主任签名：年 月 日 教学主任签名：年 月 日 附：与课题内容相关的外文资料翻译不少于2000字，参考文献不少于10种。