風(fēng)電場(chǎng)主接線開(kāi)題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目：風(fēng)電場(chǎng)電氣一次接線方案與設(shè)備布置設(shè)計(jì)課題類(lèi)別：設(shè)計(jì)eq\o\ac(□,√)論文□學(xué)生姓名：***學(xué)號(hào)：********班級(jí)：電氣08-**專業(yè)（全稱）：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：****03月一、本課題設(shè)計(jì)（研究）的目的：通過(guò)閱讀文獻(xiàn)和期刊理解風(fēng)電場(chǎng)的主體狀況和發(fā)展趨勢(shì)學(xué)習(xí)使用AutoCAD軟件繪制一次接線圖加深對(duì)風(fēng)電場(chǎng)一次接線方式的認(rèn)識(shí)理解加深對(duì)風(fēng)電場(chǎng)一次接線設(shè)備的作用原理的認(rèn)識(shí)學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)接線方案和風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備的選型與布置二、設(shè)計(jì)（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（文獻(xiàn)綜述）：21世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，由于風(fēng)能非常豐富、價(jià)格非常便宜、能源不會(huì)枯竭，又能夠在很大范疇內(nèi)獲得，非常干凈、沒(méi)有污染，不會(huì)對(duì)氣候造成影響，因而風(fēng)力發(fā)電含有極大的推廣價(jià)值。在中國(guó)，風(fēng)能資源豐富的地區(qū)重要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這些地區(qū)缺少煤炭及其它常規(guī)能源，并且冬春季節(jié)風(fēng)速高，雨水少；夏季風(fēng)速小，降雨多，風(fēng)能和水能含有非常好的季節(jié)賠償。另外，在中國(guó)西北高原地區(qū)地廣人稀，面積龐大，含有豐富的風(fēng)能資源，非常適合風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)。[2]風(fēng)力發(fā)電在解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的電力供應(yīng)方面，含有因地制宜，能源節(jié)省的便利優(yōu)勢(shì)。風(fēng)電到很可能超越核電，成為中國(guó)第三大發(fā)電形式。風(fēng)能的快速發(fā)展并不是偶然，其存在快速發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和必然性。[1]風(fēng)電場(chǎng)電氣主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在擬定風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目接入電力系統(tǒng)方案擬定的前提下，即風(fēng)電場(chǎng)與電力系統(tǒng)連接的方式、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)、輸送容量，以及配套輸變電工程等擬定的前提下，結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模、單機(jī)容量、出口電壓等級(jí)及其在電力系統(tǒng)中所占的比重，初選風(fēng)電場(chǎng)的主接線：一機(jī)一變或多機(jī)一變。從國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，普通采用一機(jī)一變的單元接線方式，將風(fēng)機(jī)電壓升至中壓后采用多臺(tái)風(fēng)機(jī)-變壓器單元組合后經(jīng)集電線路接入風(fēng)電場(chǎng)的升壓變電站。然后通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定若干串的一機(jī)一變構(gòu)成一組，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量，擬定一機(jī)一變的組數(shù)。從而擬定風(fēng)電場(chǎng)專用變電所高壓進(jìn)線柜數(shù)量，并留有發(fā)展的余地。參加比選的主接線方案普通不少于兩個(gè)。對(duì)分期建設(shè)的風(fēng)電場(chǎng)，為考慮分期投資的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)研究電氣主接線及其電力設(shè)備布置方式，以能適應(yīng)分期過(guò)渡的規(guī)定，并提出可行的技術(shù)方法。主接線接線原則：根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)劃容量和區(qū)域電網(wǎng)接線方式的規(guī)定進(jìn)行升壓站主接線的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較、分析論證，最后擬定升壓站電氣主接線根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)模和電網(wǎng)規(guī)定選定無(wú)功賠償方式及無(wú)功容量。符合其它有關(guān)的國(guó)家或行業(yè)原則的規(guī)定對(duì)于分期建設(shè)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，闡明風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)分期建設(shè)和過(guò)渡方案，以適應(yīng)分期過(guò)渡的規(guī)定，同時(shí)提出可行的技術(shù)方案和方法。對(duì)于已有和擴(kuò)建升壓站應(yīng)校驗(yàn)原有電氣設(shè)備并提出改造方法。站用電系統(tǒng)為380/220V中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，可采用照明與動(dòng)力系統(tǒng)混合供電。站用電系統(tǒng)在站用變的容量選擇方面，需考慮賠償風(fēng)電場(chǎng)電力電纜產(chǎn)生的電容電流的容量。重要電力設(shè)備應(yīng)按選定的接入電力系統(tǒng)方式和電氣主接線方案，計(jì)算短路電流，提出短路電流計(jì)算成果表，選定的重要電力設(shè)備是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、主變壓器、箱式變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器、電力電纜、母線電流、電壓互感器、避雷器、無(wú)功賠償設(shè)備和多個(gè)盤(pán)柜等重要電力設(shè)備。升壓站的接線方式有：

單母線接線單母線接線只有一組母線，每個(gè)電源和引出線的電路都通過(guò)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)接到母線上，任一回路故障，該回路的斷路器能夠切除該電路，而使其它的電源和線路能繼續(xù)工作。單母線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)樸明顯，配電裝置的建造費(fèi)用低，運(yùn)行時(shí)操作方便，便于擴(kuò)建。單母線缺點(diǎn)：母線、母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修，都必須全站停電，但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，母線故障極少發(fā)生。這種接線重要用于不重要的中小型水電站。為了提高單母線接線的供電可靠性，還可用隔離開(kāi)關(guān)或斷路器將單母線分段，大多數(shù)狀況下，分段數(shù)等于主變壓器的數(shù)量，引出線在各分段上分派時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量使母線各分段的授受功率平衡。雙母線接線采用雙母線接線能夠提高運(yùn)行可靠性和靈活性，即：(1)輪流檢修母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)顧客的供電。(2)檢修任一組母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線，其它電路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行。(3)工作母線發(fā)生故障時(shí)，能運(yùn)用備用母線使無(wú)端障電路快速地恢復(fù)正常工作。雙母線的重要缺點(diǎn)：(1)隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器容易誤操作，引發(fā)重大事故。(2)工作母線故障，轉(zhuǎn)移母線時(shí)該母線上全部裝置仍將短時(shí)停電。(3)母線隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目比單母線接線大大增加，配電裝置的構(gòu)造也較為復(fù)雜。為理解決上述缺點(diǎn)，可將雙母線電路中一組母線作為備用母線，另一組作為工作母線,并且用斷路器分段,每段工作母線都裝一組與備用母線相連的母線聯(lián)系斷路器。帶旁路母線的接線為了在檢修出線斷路器時(shí)，不中斷對(duì)該線路的供電，能夠采用裝有旁路母線的單母線或雙母線。裝有旁路母線的單母線,當(dāng)出線斷路器檢修時(shí)，能夠合上旁路隔離開(kāi)關(guān)及旁路斷路器，向旁路母線充電，再合上要檢修的出線旁路隔離開(kāi)關(guān)，這時(shí)改出線將由原工作母線和旁路母線同時(shí)供電，再拉上出線斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，改出線既由旁路母線供電，出線斷路器即可退出運(yùn)行，進(jìn)行檢修。對(duì)于雙母線接線，當(dāng)出線斷路器需要檢修時(shí)，即使能夠通過(guò)母線聯(lián)系斷路器，并借助臨時(shí)架設(shè)的跨條，向線路供電，但當(dāng)出線較多時(shí)，母線聯(lián)系斷路器就可能長(zhǎng)久被占用，而使雙母線變成不分段的單母線運(yùn)行。此時(shí)，能夠考慮裝設(shè)旁路母線，成為有旁路母線的雙母線接線，一臺(tái)半斷路器雙母線接線(3/2)一臺(tái)半斷路器雙母線接線（兩回線有三臺(tái)斷路器的雙母線接線），正常運(yùn)行時(shí)斷路器都接通，雙母線同時(shí)工作,任一條電路,如1XL發(fā)生故障，斷路器1DL和2DL自動(dòng)斷開(kāi),此時(shí)變壓器1B能夠通過(guò)斷路器3DL繼續(xù)工作。任一組母線故障時(shí)，斷開(kāi)全部連接在這一組母線上的斷路器，而全部電路仍可通過(guò)另一組母線繼續(xù)供電。另外，這種接線還能確保檢修任一斷路器時(shí)，電路仍可繼續(xù)工作。一臺(tái)半斷路器雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)有：(1)它兼有環(huán)形接線和雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)，有很高的供電可靠性和靈活性。(2)與雙母線加旁路母線比較,隔離開(kāi)關(guān)少,配電裝置構(gòu)造簡(jiǎn)樸,占地面積小,土建投資少。(3)隔離開(kāi)關(guān)在電路中仍作隔離電壓的操作，不易因誤操作而造成事故。[3]重要電氣設(shè)備選擇:在選擇電氣設(shè)備時(shí)，能夠參考地區(qū)電網(wǎng)其它升壓站、變電所的電氣設(shè)備的型號(hào)和廠商，風(fēng)電場(chǎng)變電站宜按顧客站考慮。根據(jù)環(huán)境條件、短路容量等規(guī)定對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行選擇，提出重要電氣設(shè)備的型號(hào)或形式、規(guī)格、數(shù)量及重要技術(shù)參數(shù)。變壓器的選擇。箱式變壓器的選擇應(yīng)根據(jù)接入變壓器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的容量之和，并考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的超負(fù)荷的余量，同時(shí)，也需考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的抗短路電流的能力，為了減少機(jī)端的短路電流，選擇的箱式變壓器的短路阻抗值不要過(guò)小。箱式變的型號(hào)可選擇干式也可選擇油浸，視風(fēng)電場(chǎng)的具體狀況，如風(fēng)電場(chǎng)周邊的樹(shù)木較多，則選擇干式變壓器較好，反之，也可選用油浸變壓器或選用干式變壓器。[4]總之風(fēng)電作為清潔的再生能源，取之不盡、用之不竭，運(yùn)用風(fēng)能發(fā)電發(fā)展前景無(wú)限。全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可運(yùn)用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)運(yùn)用的水能總量還要大10倍，風(fēng)是大自然對(duì)人類(lèi)的無(wú)私奉獻(xiàn)。三、設(shè)計(jì)（研究）的重點(diǎn)與難點(diǎn)，擬采用的途徑（研究手段）：本課題的難點(diǎn)：根據(jù)原始資料，通過(guò)對(duì)應(yīng)的分析和計(jì)算，擬定電氣一次接線方案，選擇主變壓器和自用變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和型式，選擇各電壓級(jí)各重要電氣設(shè)備，進(jìn)行電壓互感器和電流互感器的配備，擬定各電壓級(jí)的配電裝置型式，完畢設(shè)備總體布置；繪制CAD圖紙以及有關(guān)論文的編寫(xiě)。擬采用途徑：1、根據(jù)任務(wù)書(shū)，原始資料和數(shù)據(jù)，就可初步擬出幾個(gè)主接線方案。其中涉及發(fā)電機(jī)，變壓器，母線的連接方式及電壓等級(jí)，出線回?cái)?shù)，廠用電高壓部分等。2、對(duì)提出的幾個(gè)方案，重點(diǎn)部分進(jìn)行斷路電流計(jì)算，以選定重要斷路器級(jí)母線設(shè)備等，并結(jié)合系統(tǒng)計(jì)算的規(guī)定，擬定主變壓器臺(tái)數(shù)，容量和電壓分接頭。然后對(duì)這幾個(gè)方案作概率略分析，即對(duì)負(fù)荷，供電能力，事故狀況下的影響，檢修維護(hù)，起停過(guò)程進(jìn)行比較，并列出概算表。再?gòu)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行考慮去掉某些比較差的方案，保存2--3個(gè)比較好的方案，留作具體比較。

3、對(duì)較好的2--3個(gè)方案，進(jìn)行具體計(jì)算分析，涉及短路電流補(bǔ)充計(jì)算，選出重要設(shè)備，并計(jì)算全廠電氣綜合投資和運(yùn)行費(fèi)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。四、設(shè)計(jì)（研究）進(jìn)度計(jì)劃：第4～5周布置任務(wù)，收集資料第5周課題開(kāi)題，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告第6周閱讀外文文獻(xiàn)，第7周進(jìn)行外文翻譯第8周資料分析第9～10周風(fēng)電場(chǎng)主接線方案的設(shè)計(jì)第11～12周設(shè)備選型與比較第13～14周撰寫(xiě)畢業(yè)論文第15周整頓成果，提交材料第16周進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯五、參考文獻(xiàn)：張慧慧，段盛蘭：中國(guó)風(fēng)電發(fā)呈現(xiàn)狀與潛力分析，-04機(jī)電商情網(wǎng)：風(fēng)力發(fā)電緩和我國(guó)電荒，-07熊信銀：發(fā)電廠電氣部分（第四版）[M]，中國(guó)電力出版社，.張娜,淺談風(fēng)電場(chǎng)電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì),陜西省電力設(shè)計(jì)院,.王俊花,風(fēng)電場(chǎng)工程電氣設(shè)計(jì)原則化河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,.西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)[M]，中國(guó)電力出版社，1990.范永勝、王珉，電氣控制與PLC應(yīng)用，中國(guó)電力出版社，.王剛，有關(guān)新能源風(fēng)能發(fā)電論文，.劉宏超，彭建春，李生偉，歐陽(yáng)征武．電力系統(tǒng)無(wú)功功率控制與優(yōu)化綜述[J]．電測(cè)與儀表，，41(460)：1-3．羅一鐘．電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的重要性[J]．煤礦當(dāng)代化，，(1)：61-63．MinghuaLi,BingyinXu,ZhangYan：ANovelSheathFaultLocationMethodforHighVoltagePowerCable,