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1、毕 业 设 计 指 导 书 适用专业： 电气工程及其自动化 适用层次： 本 科 设计方向： 电力系统 一、 毕业设计的目的毕业设计是“电力系统及其自动化”专业整个教学过程中的重要组成部分和最后的一个环节，是衡量教学质量的主要指标之一。通过毕业设计应使学生达到：1、将所学过的主要课程进行一次较系统而全面的总结；2、将所学过的专业理论知识，第一次较全面地应用于实践，用它解决实际问题，从而提高分析问题、解决问题的能力，并力争有所创新；3、初步掌握电力系统（电力网）的设计思想、步骤和方法，同时学会正确运用设计手册、设计规程、规范及有关技术资料，掌握编写设计文件的方法。此外，在计算机绘图及外文资料的阅读
2、与翻译方面也得到较好之锻炼。二、 毕业设计的内容、方法、步骤和基本要求（一）内容1、电力系统有功功率平衡及发电厂装机容量的确定；2、确定电力网的最佳结线方案；3、发电厂及变电所电气主接线的确定；4、选择发电厂及变电所的主变和高压断路器；5、各种运行方式下的潮流计算；6、电力系统无功功率平衡及调压计算；7、编写设计文件（设计说明书、计算书及设备清单）；8、绘制有关图纸（电力系统电气主接线图和潮流分布图）；9、翻译5000字左右的本专业领域外文文献（附原文及译文）；（二）方法步骤1、电力系统有功功率平衡及发电厂装机容量的确定：1）求取系统综合最大发电负荷 系统综合最大用电负荷：Pmax =K0Pi
3、max式中：K0同时率，K01；Pimax 各用户最大负荷的总和。 系统综合最大供电负荷： Psmax = Pmax / (1KL)式中：KL网损率。 系统综合最大发电负荷：Pgmax = Psmax / (1Kp)式中：Kp厂用电率。2）系统的有功备用容量PR 国民经济备用：取最大负荷的5%。 负 荷 备 用 ：取最大负荷的（25）%。大系统取小值，小系统取大值。 事 故 备 用 ：取最大负荷的10%，但不得小于最大一台机组的容量。 检 修 备 用 ：如在一年中最小负荷季节（大修）和节假日（小修）能 够完全分期分批地安排所有机组的检修，则不需设置。3）确定电厂的装机容量系统总装机容量： PG
4、N = Pgmax +PR水电厂的装机容量：PGN水 =P峰/0.6式中：P峰系统有功日负荷曲线的峰头部分0.6 水电厂在枯水期用60%的容量调峰查电气工程电气设备手册选定合适的机组。火电厂的装机容量： PGN火 =PGN PGN水查电气工程电气设备手册选定合适的机组。2、确定电力网的最佳结线方案：1） 网络方案初选考虑可能的网络连接方式，对显然不合理的方案予以淘汰：其首要依据为电力系统的供电可靠性；其次可通过满足备用情况的线路长度、高压断路器的数量及调度灵活性等指标来取舍，最后只保留少数几个方案进行下一步的经济比较。2）确定电力网的最佳结线方案针对网络方案初选结果的几个方案，分别计算它们的一
5、次性总投资和年运行费，采用偿还年限法进行经济比较，最后确定其中之一为最佳结线方案。偿还年限法公式：T =（Z1 Z2）/（F2 F1）式中：T 偿还年限（年）； Z1 方案1的投资（万元）； Z2 方案2的投资（万元）； F1 方案1的年运行费（万元/年）； F2 方案2的年运行费（万元/年）。如T10年，取投资大的方案；如T10年，取投资小的方案。3、确定发电厂及变电所的电气主接线：主要进行技术比较，经济性只作定性论证。根据毕业设计任务书了解设计内容，通过毕业实习对现场的了解，积极、多方面地查阅有关资料，综合运用所学的专业理论知识，根据毕业设计任务书提供的资料，结合电力工程设计手册、设计规程
6、、相关专业规范等，确定出电气主接线方案。技术比较要根据所设计发电厂（变电所）的具体情况：发电厂（变电所）的容量、规模、运行方式、电压等级、负荷性质、回路数及其在系统中的作用等进行全面的分析论证。一般从以下几个方面进行分析：1） 供电的可靠性；2） 运行的灵活性；3） 检修与维护的方便性；4） 接线与继电保护的简化；5） 具有扩建的可能性。4、选择发电厂和变电所的主变及高压断路器：1） 选择发电厂和变电所主变压器的台数、容量及型号查阅教材及电力工程电气设计手册1、电力工程电气设备手册1、相关设计规程的有关章节内容，确定合适的主变台数、容量及型号；查录有用的参数。2） 短路电流的计算 根据电气主接
7、线画出等值电路图； 选统一功率基准值SB，令电压基准值UB =Uav，求各元件的电抗标么值； 确定短路计算点； 采用星网变换法或分布系数法或单位电流法，求出针对各短路计算点的转移阻抗和计算电抗； 计算出各短路计算点的三相短路起始次暂态电流I、短路冲击电流iim、2秒及4秒时的短路电流周期分量有效值。3） 选择发电厂及变电所的高压断路器 计算各断路器回路的最大持续工作电流； 按额定电压和额定电流选择断路器：UN UNS ，IN Imax式中：UN ，IN 断路器的额定电压和额定电流；UNS 断路器安装处的电网额定电压；Imax断路器回路的最大持续工作电流。 根据短路计算的结果对断路器进行校验。项
8、目有：动稳定校验、热稳定校验。5、电网潮流计算：1） 要求计算结果：各节点运行电压；各支路功率分布。2） 应考虑的运行方式： 丰水期最大负荷； 丰水期最小负荷； 枯水期最大负荷； 枯水期最小负荷。3） 计算方式：选择一种运行方式手算，其余运行方式上机用计算机潮流计算软件计算。6、电力系统无功平衡及调压计算：7、电力系统无功平衡及调压计算：1） 无功平衡计算 运行时应满足：QG =QD +QL式中：QG 系统中所有无功电源发出的无功功率； QD 系统中所有负荷所需要的无功功率；QL 网络元件中的无功功率损耗。 全系统应有一定的无功功率储备：QR =QN QG式中：QR 系统的无功储备；QN 系统
9、无功电源设备容量。 说明：必须保证QR /QD max（78）%，否则说明无功电源不足，将不能保证系统运行中的电压水平，甚至会危及到系统的电压稳定性，造成极为严重的后果，此时就必须进行无功补偿。2） 调压计算 可采用的调压措施i 改变发电机端电压调压调整发电机的励磁电流； ii 改变变压器变比调压选择变压器绕组的分接头； iii 改变系统无功功率分布调压并联无功补偿； iiii 改变电网参数调压线路中串入电容器或电抗器。 调压措施的应用 改变发电机端电压调压不需增加额外设备，简便可行又经济，既可保证机压负荷和近区负荷的电压质量，又可作为系统的辅助性调压措施，减轻其它调压措施的负担，应充分利用。
10、在系统无功储备充足的前提下，因改变变压器变比调压不需增加额外设备且灵活有效，故应优先采用。如普通变压器难以满足要求，则可采用有励磁调压变压器调压。在系统无功储备不足或当有励磁调压变压器也不能满足调压要求时，即应采用并联无功补偿调压。补偿设备可采用静电电容器、同步调相机、静止无功补偿器，亦或采用最新的SVG装置。改变电网参数调压的方法由于设计、运行等方面的原因，工程实际中很少有应用，故本次设计不拟采用。 参照教材及设计手册的相关内容进行计算。7、编写设计文件、绘制图纸：1） 设计文件包括说明书及章节对应的计算书。说明书内容： 设计任务书； 中、英文摘要； 前言； 目录； 各章节内容； 参考文献；
11、 致谢； 外文翻译。2） 图纸包括电力系统电气主接线图和电网潮流分布图。（三）对设计成果的基本要求1、编写设计文件时要求简单明了、条理清楚，采用计算机打印（格式见附件）。2、图纸采用计算机CAD绘制，要求图形、符号、线条等应符合国家标准。3、毕业设计成品装订成册。三、 参考文献1、电力工程电气设计手册12、电力工程电气设备手册13、电力系统设计手册4、电力系统设计规程5、发电厂设计规程6、变电所设计规程四、 毕业设计时间分配表（公共部分）序号内 容天数1接受设计任务书，借取参考文献12撰写开题报告43电力系统有功功率平衡及发电厂装机容量的确定34确定电力网的最佳结线方案45发电厂及变电所电气主
12、接线的确定36选择发电厂及变电所的主变和高压断路器67各种运行方式下的潮流分布计算68电力系统无功功率平衡及调压计算29编写及修改设计文件（设计说明书、计算书及设备清单）510绘制及修改有关图纸（电力系统电气主接线图和潮流分布图）511合计41 注：翻译本专业领域外文文献（附原文及译文）的工作可自行随意分散安排。附件：设计文件的编写格式 设计文件采用Microsoft Word 软件排版打印，具体要求如下：1、纸型用A4纸，页边距为上3.0、下3.0、左3.5、右2.0，每页行数为35，每行字符数为36。2、一级标题（章）用粗宋体三号字，二级标题（节）用粗宋体四号字，正文用宋体小四号字。3、目录采用“索引和目录”选项自动生成。