電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)開題報告

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上西安交通大學網絡教育學院畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告論文題目：電力供電系統(tǒng) 班 級 電力系統(tǒng)及其自動化1201班學 號 005姓 名 魏小軍 聯(lián)系方式 指導教師 劉皓晨 提交日期 2013年12月23日一、 選題的理論意義與實際意義 隨著經濟的發(fā)展，特別是高新技術產業(yè)的興起，用戶對電能質量的要求越來越高，配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中接近用戶的一級，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全性對用戶有著重大的影響，而10kV和35kV架空線路由于絕緣等級較低，而由雷電引起的跳閘事故占總跳閘事故的70%80%，尤其是在多雷，土壤電阻率高，地形復雜的區(qū)域，中壓架空線路遭受雷擊的概率更高，嚴

2、重地威脅著電網運行的安全。架空線路的雷害事故一般分為以下三種：雷直擊桿塔頂，雷直擊線路，感應雷過電壓，同時，雷擊線路閃絡后的雷電波將沿線路侵入線路侵入發(fā)電廠和變電站，產生更嚴重的威脅，因此對目前的線路防雷現狀和各種通用防雷手段進行比較和研究，可以為防護雷電過電壓，提高線路的安全可靠性及防雷設計提供有價值的參考依據。目前配網10kV以及35kV系統(tǒng)架空線路防雷的現狀和使用的通用防雷措施及方法，并以10kV和35kV典型桿塔和線路狀況為依據，采用國際通用先進的圖形化的電磁暫態(tài)計算程序(ATPDraw 3.4)，對線路的各種狀況，雷擊方式以及現有的防雷手段進行建模仿真，對各種參數及影響防雷效果和耐雷

3、水平的措施進行計算和分析。對過電壓保護器安裝方式和密度，雷擊點位置，桿塔接地電阻，線路絕緣水平，耦合地線，以及線路避雷器在35kV線路上的幾種應用方式，綜合進行了比較和研究。二、論文綜述（綜述國內外有關選題的研究動態(tài)）一、雷電災害的嚴重性。雷電發(fā)生時，伴隨著電閃和雷鳴雷霆萬鈞、令人生畏。在全球范圍內，雷電發(fā)生的頻率較高，每秒鐘就有上百次雷電，每天約有800多萬次雷電，一年中平均發(fā)生3O多億次雷電。但實際上，每個人遭受雷擊的概率極少，但碰到雷電這種天氣現象的情況是非常多的，因雷擊而死亡的人數全球每年可達上萬人。在雷鳴電閃的時候，它所產生的沖擊波和火光以及雷電電流，常常會導致建筑物倒塌、引發(fā)火災以

4、及造成電力、通信和計算機系統(tǒng)的癱瘓事故，給困民經濟和人民生命財產帶來巨大的損失。聯(lián)合國將雷電災害列為最嚴重的十大自然災害之一。雷電災害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業(yè)?，F代電子技術的高速發(fā)展，帶來的負效應之一就是其抗雷擊浪涌能力的降低。以大規(guī)模集成電路為核心組件的測量、監(jiān)控、保護、通信和計算機網絡等先進電子設備廣泛運用于電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫(yī)療以及其它現代生活的各個領域，這些電子設備普遍存在著對暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點。雷電具有很大的破壞力和多種破壞作用。雷電對物體的危害性可歸納為直擊雷、雷電波侵入、感應過電壓和地電位反擊四大類，而這四種對物體具有危害性的雷

5、電，其破壞作用主要表現在放電時所顯示的各種物理效用和作用，以下讓我們對著四大類進行具體分析。1、直擊雷。帶電的云層對大地上的某一點發(fā)生猛烈的放電現象，我們把這種現象稱為直擊雷。直擊雷的破壞力十分巨大，如果不能迅速將其瀉放人大地，那么將導致放電通道內的物體、建筑物、設施和人畜遭到嚴重的損害，發(fā)生火災、建筑物損壞、電子電氣系統(tǒng)摧毀，甚至危及人畜的生命安全。2、雷電波侵入。雷電不直接放電在建筑物和設備的本身上，而是對放在建筑物外部的線纜放電。線纜上的雷電波或過電壓幾乎以光速沿著電纜線路擴散，侵入進室內電子設備和自動化控制等各個系統(tǒng)。因此我們的電子設備和控制系統(tǒng)等在聽到雷電之前可能就已經損壞。3、感應

6、過電壓。雷擊在設備設施或線路的附近發(fā)生，或閃電只在云層與云層之間發(fā)生放電現象，閃電釋放電荷，并在電源和數據傳輸線路及金屬管道金屬支架上感應生成過電壓。雷擊放電于具有避雷設施的建筑物時，雷電波沿著建筑物頂部的接閃器和引下線泄放到大地的過程中，會在引下線周圍形成強大的瞬變磁場，會干擾電子設備，148 l科垃博覽導致數據丟失，引起元器件擊穿或電路板燒毀，整個系統(tǒng)陷于癱瘓狀態(tài)。4、地電位反擊。如果雷電直接擊中 有避雷裝置的建筑物或設施，接地網的地電位會在數秒之內被抬高數萬或數十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分，流向供電系統(tǒng)或各種網絡信號系統(tǒng)，從而反擊破壞電子設備。這四種對物體具有破壞性的

7、雷電，其破壞作用主要表現為放電時所顯示的各種物理效用和作用：第一是電效應，落地雷具有數萬甚至數十萬、數千萬伏特的沖擊電壓，足以燒毀電力系統(tǒng)的發(fā)電機、變壓器、斷路器等設備及電氣線路，引起絕緣擊穿而發(fā)生短路，從而影響信號設備的正常使用。第二是熱效應，落地雷的電流一般為幾十至幾千安培，有的電流峰值高達數萬安培至10萬安培，當這種強大的雷擊電流通過導體時，在極短的時問內轉換為大量的熱能。第三是機械效應，雷電效應在使物質和各種結構縫隙里的氣體劇烈膨脹時，也使水分蒸發(fā)，并將其他物質分解為氣體，這就會造成雷擊物內部出現強大的機械壓力，致使雷擊物遭受嚴重破壞。第匹l是靜電效應，雷云放電，云與大地的電場消失，但

8、金屬物上的感生電荷卻不能立即消散，還會產生很高的對地靜電感應電壓。第五是電磁感應，具有很高的電壓和很大的電流，發(fā)生時間極短的雷電，在它周圍的空間將產生強大的交變磁場。第六是雷電波侵入，當雷擊架電力線路和金屬管路時，產生的沖擊電壓使雷電波沿著線路或管道迅速傳播，當侵入建筑物內時可造成分配電裝置和電氣線路絕緣擊穿而產生短路。第七是反擊，當建筑物的防雷裝置遭到雷擊時，其內外的電氣線路和金屬管道等具有很高的電壓，其間距較近時，還可產生火花放電，反擊可能引起電氣絕緣破壞，金屬管路燒穿等。二、電力系統(tǒng)防雷的基本措施。雷電防護的對象主要是建筑物、設備和人員，雷電的防護措施主要是安裝防雷裝置，防雷裝置是由接閃

9、器、引下線、接地裝置、電涌保護器及其它連接導體組成。以下我們對直擊雷、雷電感應、雷電波侵入、雷電反擊、側擊雷和球形雷進行防護措施的分析。1、 防直擊雷的防護措施。防直擊雷的主要措施是安裝避雷針、避雷線和避雷網。防直擊雷裝置主要由接閃器、引下線、接地裝置組成。2、 雷電感應的防護措施。雷電感應的主要措施是進行等電位連接。應將建筑物內的金屬設備、管道、構架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼門窗等較大金屬物體和突出屋面的放散管、風管等金屬物接到防雷接地裝置上。3、 防雷電波侵入的措施。防雷電波侵入的主要措施是安裝電涌保護器，俗稱避雷器。避雷器的基本原理是在雷電波發(fā)生的瞬間將被保護區(qū)域內的所有被保護對象接人等

10、電位系統(tǒng)中，從而將回路中的雷電波幅值限制在設備能夠承受的范圍內。4、 防雷電反擊的措施。在防雷裝置與其它設施和建筑物內人員無法隔離的情況下，應采取電位連接。5、 防側擊雷的措施。防雷建筑物第一類高于30m、第二類高于45m、第三類高于60m時應采取防側擊雷措施，應將第一類、第二類和第三類防雷建筑物以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置相連。6、 防球形雷的措施。球形雷大都伴隨著直擊雷出現，并隨氣流移動，經常從窗戶和門縫鉆入室內。因此要想預防球形雷，在雷雨天就不要敞開門窗。三、論文提綱1.前言當今人類科學技術的發(fā)展已進入了高度信息化的發(fā)展階段。信息化建設和高新技術的發(fā)展，尤其是電子技術的

11、飛速發(fā)展，各種先進的衛(wèi)星通信、保護監(jiān)控、計算機系統(tǒng)和測量等電子設備產品更加廣泛地應用于我國電力行業(yè)中，尤其在電力變電站這樣設備高度集中的地方，含有大量的微電子儀器設備，這些設備大大提高了我國電力行業(yè)整體的自動化水平，對國計民生有著至關重要的意義。但另一方面，這些微電子儀器設備普遍存在著絕緣強度低，過電壓耐受能力差等致命弱點，一旦遭受雷擊過壓的沖擊，輕則造成這些電子系統(tǒng)的運行中斷，設備永久性損壞，更重要的是這些系統(tǒng)所承負的那些須實時運行的后續(xù)工作的中斷和癱瘓，所造成的不可估量的直接與間接的影響和巨大經濟損失，尤其是對于電力這類國家重要關鍵部門，更為重要。2.選題的理論意義與實際意義 隨著經濟的發(fā)

12、展，特別是高新技術產業(yè)的興起，用戶對電能質量的要求越來越高，配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中接近用戶的一級，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全性對用戶有著重大的影響，而10kV和35kV架空線路由于絕緣等級較低，而由雷電引起的跳閘事故占總跳閘事故的70%80%，尤其是在多雷，土壤電阻率高，地形復雜的區(qū)域，中壓架空線路遭受雷擊的概率更高，嚴重地威脅著電網運行的安全。架空線路的雷害事故一般分為以下三種：雷直擊桿塔頂，雷直擊線路，感應雷過電壓，同時，雷擊線路閃絡后的雷電波將沿線路侵入線路侵入發(fā)電廠和變電站，產生更嚴重的威脅，因此對目前的線路防雷現狀和各種通用防雷手段進行比較和研究，可以為防護雷電過電壓，提高線路的

13、安全可靠性及防雷設計提供有價值的參考依據。（一）、充分認識雷電防護工作的重要性（二）、如何做好防雷安全工作1、 要廣泛開展防雷法律法規(guī)和雷電災害防御知識宣傳。2、 要嚴格執(zhí)行防雷的技術規(guī)定。3、 要依法做好防雷裝置的安全使用和維護與檢測。4、 要及時做好雷電災害應急處置與調查工作。5、 嚴格執(zhí)行防雷安全責任追究制。(三)、雷電的災害解決措施1、雷電的產生。2、雷電災害的嚴重性。3、電力系統(tǒng)防雷的基本措施。（四）、結論四、與選題相關的主要參考文獻寫法【1】SDJ2-92變電所設計技術規(guī)程【2】GB/T15153-1994遠動設備及系統(tǒng)工作條件環(huán)境條件及電源【3】GB/T13729-1992遠動終端通用技術條件【4】GB-1992電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范【5】GB50057-94(2000版)建筑物防雷設計規(guī)范【6】GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范【7】GB18802.1-2002低壓配電系統(tǒng)用的電涌保護器【8】GB18802.2-2003電信和信號網絡的沖擊保護裝置【9】GA173-2002計算機信息系統(tǒng)防雷保安器【10】GA267-2003計算機信息系統(tǒng)防雷電電磁脈沖安全保護規(guī)程【11】IEC102411990建筑防雷【12】IE131211995雷電電磁脈沖的防護通則【13】康春華基于引雷空間的建筑物雷擊特性研究【D】北京交通大學200