開題報(bào)告(工科模版)

沈 陽 工 程 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 大良一次變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)系 部： 電氣工程系 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 郭松 指導(dǎo)教師： 蔡超豪 開題時(shí)間： 2012 年2月27日一、總體說明在開題報(bào)告中要求給出你對課題的理解，類似的研究在國內(nèi)外的進(jìn)展情況，你對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步設(shè)想，主要需要解決的技術(shù)難題和解決思路，同時(shí)應(yīng)給出課題的時(shí)間安排。二、開題報(bào)告內(nèi)容1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題的目的、意義、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2課題主要工作（設(shè)計(jì)思想、擬采用的方法及手段）3完成課題的實(shí)驗(yàn)條件、預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過程中可能遇到的問題以及解決的方法和措施4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施計(jì)劃(進(jìn)度安排)5 參考文獻(xiàn)三、撰寫要求1報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于3000字2報(bào)告內(nèi)容一律用A4紙打印3. 上交時(shí)間為畢業(yè)設(shè)計(jì)第三周周末。一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題的意義、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(可加附頁)1意義畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是對我們培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。我們可以通過畢業(yè)論文，綜合性地運(yùn)用幾年內(nèi)所學(xué)知識去分析、解決一個(gè)問題，在作畢業(yè)論文的過程中，所學(xué)知識能夠得到疏理和運(yùn)用，使我們活學(xué)活用,它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。在作完畢業(yè)設(shè)計(jì)后，對于我們的實(shí)踐動(dòng)手、動(dòng)筆能力得到鍛煉，增強(qiáng)了即將跨入社會(huì)去競爭，去創(chuàng)造的自信心.本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次比較綜合的訓(xùn)練，它是我們將在校期間所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行理論與實(shí)際的很好結(jié)合，運(yùn)用理論知識和所學(xué)到的專業(yè)技能進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究，提高分析問題和解決問題的能力。在完成此設(shè)計(jì)過程中，我們可以學(xué)習(xí)電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問題研究的程序和方法，獲得搜集資料、查閱文獻(xiàn)、調(diào)查研究、方案比較、設(shè)計(jì)制圖等多方面的訓(xùn)練，并進(jìn)一步補(bǔ)充新知識和技能，從而獲得綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的鍛煉。同時(shí)，進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)我國電力工業(yè)建設(shè)的政策觀念和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，培養(yǎng)對工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行較全面的綜合分析能力。21繼電保護(hù)的發(fā)展及作用：在電力改革不斷發(fā)展的今天，電力工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理新技術(shù)不斷產(chǎn)生的基本源泉。電力系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、輸配電線路及用電設(shè)備組成。電力系統(tǒng)中，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是相與相或相與地之間的非正常連接，即短路。其中以單相接地短路最為常見，而三相短路是比較少見的。與其他電氣元件比較，輸電線路所處的條件決定了它是電力系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的一環(huán)。在輸電線路上，還可能發(fā)生斷線及幾種故障同時(shí)發(fā)生的復(fù)合故障。解決這些問題的關(guān)鍵就是在電力系統(tǒng)不正常運(yùn)行和發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)動(dòng)作而發(fā)生信號并動(dòng)作于跳閘或自動(dòng)切除故障，減小故障范圍。這就是繼電保護(hù)的作用和意義，所以說繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分,在電力系統(tǒng)中起著尤為重要的作用。電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，各種電氣設(shè)備都有可能出現(xiàn)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時(shí)正確處理，都有可能引發(fā)事故。電力系統(tǒng)各電氣元件之間通常用斷路器相互連接，每臺斷路器都裝有相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置，可以向斷路器發(fā)出跳閘脈沖。繼電保護(hù)裝置是以各電氣元件或線路作為被保護(hù)對象的，其切除故障的范圍是斷路器之間的區(qū)段。為了完成繼電保護(hù)所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，顯然應(yīng)該要求它能夠正確地區(qū)分系統(tǒng)正常運(yùn)行與發(fā)生故障或異常運(yùn)行狀態(tài)之間的差別，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。繼電保護(hù)裝置一般情況下，都是由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分三個(gè)部分組成。對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性?；疽笾g，有的相輔相成，有的互相制約，需要針對不同的使用條件，分別地進(jìn)行協(xié)調(diào)。繼電保護(hù)是一門理論和實(shí)踐并重的專業(yè)。為掌握繼電保護(hù)的性能及其在電力系統(tǒng)故障時(shí)的動(dòng)作行為，既需要運(yùn)用所學(xué)課程的理論知識對系統(tǒng)故障情況和保護(hù)裝置動(dòng)作行為分析，還需對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型上試驗(yàn)，現(xiàn)場人工故障試驗(yàn)以及在現(xiàn)場條件下的試運(yùn)行。僅有理論分析不能認(rèn)為對保護(hù)性能的了解是充分的，只有經(jīng)過各種嚴(yán)格的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果和理論分析基本一致。并滿足預(yù)定的要求，才能在實(shí)踐中采用。因此，要搞好繼電保護(hù)工作不僅要善于對復(fù)雜的系統(tǒng)運(yùn)行和保護(hù)性能問題進(jìn)行理論分析，還必須掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，尤其是現(xiàn)場條件下進(jìn)行調(diào)試和實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是一門綜合性專業(yè)課程，它奠基于理論電工、電機(jī)學(xué)和電力系統(tǒng)等基礎(chǔ)理論，還與電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息科學(xué)等新理論新技術(shù)有著密切的關(guān)系。我的設(shè)計(jì)題目是黑山變電所一次主變的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。在上學(xué)期的專業(yè)課學(xué)習(xí)中，我已經(jīng)接觸并學(xué)習(xí)了關(guān)于繼電保護(hù)方面的有關(guān)內(nèi)容。特別是線路上的縱差保護(hù)、變壓器的縱差保護(hù)、變壓器油箱內(nèi)的氣體保護(hù)以及變壓器相間短路的后備保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。我們知道，只有將主變的繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì)合理，具有可行性，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行才能夠穩(wěn)定，具備經(jīng)濟(jì)效益。通過在校外實(shí)習(xí)的參觀中，我了解到目前的變電所都已采用了微機(jī)保護(hù)來實(shí)現(xiàn)變電所的綜合自動(dòng)化。2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：隨著電力在世界各國能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中作用的日益增長，能源建設(shè)以電力為中心已經(jīng)成為目前不可更改的戰(zhàn)略。電力是現(xiàn)代社會(huì)實(shí)用最廣，需求最快的能源，因?yàn)殡娏梢詫?shí)現(xiàn)一切形式能源的相互轉(zhuǎn)化，所有的一次能源都能轉(zhuǎn)換成電力，而電力又可以方便地轉(zhuǎn)換成光、熱等作用，同時(shí)，電力在終端使用時(shí)是最清潔的能源。由于這些特性，使電力在技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著極其重要的作用。中國的電力工業(yè)從1882年至1949年，經(jīng)過67 年裝機(jī)容量只達(dá)到1.85 GW；而在1949年新中國成立之后的半個(gè)世紀(jì)中，中國的電力工業(yè)取得了迅速的發(fā)展，平均每年以10%以上的速度在增長，到1998年全國裝機(jī)容量已達(dá)到277 GW以上，躍居世界第2位。特別是進(jìn)入本世紀(jì)90年代以來，我國的電力平均每年新增裝機(jī)容量17多GW，實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量8年翻一番，終于緩解了近50年的持續(xù)缺電局面，使電力供應(yīng)有所緩和；同時(shí)從1998年開始撤消電力部、成立國家電力公司，以此為標(biāo)志，在中國結(jié)束了由國家壟斷電力的局面，由此向建立統(tǒng)一、競爭、有序的電力市場邁進(jìn)，逐步與國際接軌，與國際電力改革潮流一致。電力供應(yīng)緩和的出現(xiàn)、國家電力公司的成立及電力市場的起步，是我國電力工業(yè)在20世紀(jì)末所出現(xiàn)的具有歷史性意義的2件大事。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國電力仍將以較高的速度和更大的規(guī)模發(fā)展，電源和電網(wǎng)建設(shè)的任務(wù)仍很重，同時(shí)，電力的發(fā)展還要合乎可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，并受到環(huán)境的嚴(yán)重制約；還將接受全球范圍內(nèi)電力體制改革和技術(shù)創(chuàng)新能力的挑戰(zhàn)，使之在技術(shù)上、管理上適應(yīng)電力市場化體制和競爭需要；將迎接全球和地區(qū)經(jīng)濟(jì)一體化挑戰(zhàn)，使電網(wǎng)互聯(lián)范圍不斷擴(kuò)大.2005年進(jìn)入四季度后，隨著大批新增機(jī)組的投產(chǎn)，電力供需形勢將有明顯好轉(zhuǎn)，電力缺口有較大幅度下降，但部分地區(qū)仍然緊張。2005年冬到2006年春我國電力缺口約為1500萬千瓦，主要集中在華北、南方和華中地區(qū)，華東、東北、西北地區(qū)電力供需基本可以平衡。.今后，我國將從各個(gè)方面完善電力行業(yè)健康發(fā)展的長效機(jī)制，建立符合市場經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)和電力行業(yè)發(fā)展規(guī)律的投資體制，保證電力投資增長與需求增長相適應(yīng)，保證各類電力投資者得到公平對待。目前以電力為中心的能源戰(zhàn)略是世界潮流。世界能源理事會(huì)和國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所對二十一世紀(jì)的能源結(jié)果認(rèn)為：世界能源利用必然向更靈活、更便利、更潔凈的方向發(fā)展。因此，作為能源資源中油氣資源不足的中國，更應(yīng)比其他國家更加注重國民經(jīng)濟(jì)和人民生活的電氣化。此外，電力在越來越大的程度上決定經(jīng)濟(jì)增長，電力是技術(shù)進(jìn)步的提前，使用電力可以節(jié)約一次能源等因素更加預(yù)示了以電力為中心的能源戰(zhàn)略仍是長久的世界發(fā)展趨勢。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，近幾年來，變電站綜合自動(dòng)化已成為熱門話題，引起了電力工業(yè)部門的注意和重視，并成為當(dāng)前我國電力工業(yè)推行技術(shù)進(jìn)步的重點(diǎn)之一，之所以如此是因?yàn)殡S著當(dāng)前我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的發(fā)展對變電站的安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求越來越高，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化可以提高電網(wǎng)的安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，減少基建投資并為無人值班提供了手段。無人值班變電站又稱無人職守變電站，是指沒有經(jīng)常性運(yùn)行值班人員的變電站該站的運(yùn)行狀態(tài)（包括必須的各種量值，潮流方向，開關(guān)電器的位置，變壓器調(diào)壓分接頭位置，補(bǔ)償電容器投切組數(shù)等）經(jīng)本站的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置RTU處理后，再經(jīng)遠(yuǎn)動(dòng)通道傳送至上一級電業(yè)主管部門的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并在監(jiān)視器CRT和系統(tǒng)模擬屏上顯示出來，亦可打印制表，供調(diào)度值班人員隨時(shí)監(jiān)視查詢。通過對近年來電力系統(tǒng)中變電所自動(dòng)化現(xiàn)狀的分析,客觀地反映了我國目前變電所自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)水平.提出了集中式、分布式及部分功能集中部分功能分布式變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)總體配置的想法.這幾種方式的綜合自動(dòng)化結(jié)構(gòu),是適合我國國情的最好方式,隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,變電所自動(dòng)化水平將得到很大的提高,也將為祖國建設(shè)發(fā)揮其應(yīng)有的作用. 變電所由主接線、主變壓器、高低壓配電裝置，繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)、所用電和直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)、必要的無功功率補(bǔ)償裝置和主控制室等組成 。其中 ，主接線、主變壓器、高低壓配電裝置等屬于一次系統(tǒng)，繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)等屬二次系統(tǒng)。主接線是變電所的最重要組成部分。它決定著變電所的功能、建設(shè)投資、運(yùn)行質(zhì)量、維護(hù)條件和供電可靠性。一般分為單母線、雙母線、一個(gè)半斷路器接線和環(huán)形接線等幾種基本形式。主變壓器是變電所最重要的設(shè)備，它的性能與配置直接影響到變電所的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。一般變電所需裝23臺主變壓器；330 千伏及以下時(shí)，主變壓器通常采用三相變壓器，其容量按投入5 10年的預(yù)期負(fù)荷選擇。此外，對變電所其他設(shè)備選擇和所址選擇以及總體布置也都有具體要求 。變電所繼電保護(hù)分系統(tǒng)保護(hù)（包括輸電線路和母線保護(hù)）和元件保護(hù)（包括變壓器、電抗器及無功補(bǔ)償裝置保護(hù)）兩類。變電所的控制方式一般分為直接控制和選控兩大類，前者指一對一的按紐控制。對于控制對較多的變電所，如采用直接控制方式，則控制盤數(shù)量太多，控制監(jiān)視面太大，不能滿足運(yùn)行要求，此時(shí)需采用選控方式。選控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面積較小等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是直觀性較差，中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多。二、課題預(yù)期目標(biāo)及主要工作（設(shè)計(jì)思想、擬采用的方法及手段）大良變電所一次主變繼電保護(hù)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括變電所運(yùn)行方式分析、參數(shù)及短路電流計(jì)算、選定主變的繼電保護(hù)方案，進(jìn)行保護(hù)定值整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。選定大順輸電線電線的繼電保護(hù)方案，進(jìn)行保護(hù)定值整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。選定各保護(hù)所用的繼電器型號。繪制如下圖紙：大良變電所一次主接線；大良變電所保護(hù)配置示意圖或主接線原理圖；主繼電保護(hù)裝置展開圖。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，首先我仔細(xì)閱讀任務(wù)書中的要求，了解各項(xiàng)參數(shù)及設(shè)備相關(guān)型號和運(yùn)行情況，然后查閱有關(guān)資料，對設(shè)備的運(yùn)行方式進(jìn)行系統(tǒng)的分析比較，確定利于系統(tǒng)運(yùn)行的方式，使設(shè)計(jì)具有可行性。由所選定的運(yùn)行方式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。在變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中，主要包括兩大部分的計(jì)算，即短路電流計(jì)算和整定計(jì)算。計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評價(jià)并確定繼電保護(hù)方案，為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)。繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對各種繼電保護(hù)給出整定值；而對電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來說，則需編制出一個(gè)整定方案以進(jìn)行以后的設(shè)計(jì)。在計(jì)算過程中，由于各種繼電保護(hù)適應(yīng)變電所運(yùn)行變化的能力都是不同的，因而繼電保護(hù)方案也不是一成不變的。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化，當(dāng)超出預(yù)定的適應(yīng)范圍時(shí)，就需要對全部或部分繼電保護(hù)重新進(jìn)行整定，以滿足新的運(yùn)行需要來使系統(tǒng)正常運(yùn)行。在此次設(shè)計(jì)中，繼電保護(hù)的整定計(jì)算是重要的一部分，為了將這部分設(shè)計(jì)內(nèi)容做得更為合理，我將變電所繼電保護(hù)的整定計(jì)算進(jìn)行合理的規(guī)劃：（1） 按所給參數(shù)進(jìn)行短路計(jì)算，確定短路類型，進(jìn)行分支系數(shù)的計(jì)算。并對短路故障進(jìn)行分析。（2） 按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，列出保護(hù)定值清單。（3） 對整定結(jié)果進(jìn)行分析比較，以選出最佳方案，畫出不同時(shí)段的配置圖。根據(jù)短路計(jì)算的結(jié)果，確定合適的運(yùn)行方式，再進(jìn)行合理的整定計(jì)算。整定計(jì)算應(yīng)考慮以下原則：1繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)簡單可靠，使用的元件和接點(diǎn)應(yīng)盡量少，接線回路簡單，運(yùn)行維護(hù)方便在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡單的保護(hù)。和用的元件路式少變電所占地面積、節(jié)省投資；障擴(kuò)大，改善供電質(zhì)量；2對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)，前后兩級之間的靈敏性和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。3當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。4保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。當(dāng)需要加速切除短路故障時(shí)，可允許保護(hù)裝置無選擇性地動(dòng)作，但應(yīng)利用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入裝置，縮小停電范圍。 在選擇繼電保護(hù)方案時(shí)，應(yīng)緊密結(jié)合當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，結(jié)合變電所的實(shí)際情況盡可能尋找出最合適、最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)不應(yīng)該單純追求技術(shù)的指標(biāo)、不應(yīng)坐力實(shí)際工程技術(shù)水平、不應(yīng)進(jìn)行理想化的設(shè)計(jì)。同時(shí)，要注意設(shè)計(jì)方案不應(yīng)與國家的政策法規(guī)及電力系統(tǒng)的有關(guān)技術(shù)規(guī)定范圍違背。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到下列要求：1熟悉國家能源開發(fā)的方針政策和有關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)定。樹立工程設(shè)計(jì)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)。2鞏固并充實(shí)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識，能夠靈活應(yīng)用，解決實(shí)際問題。3初步掌握電氣工程專業(yè)工程的設(shè)計(jì)流程和方法，獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)、工程計(jì)算、工程繪圖、編寫工程技術(shù)文件等相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)。4培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦