|
一、研究的背景、目的和意义
（一）研究的背景
相较其他能源发电，我国火力发电技术起步较早，火电占领电力的大部分市场，行业发展处于成熟阶段。近年来，火力发电量保持稳定增长，受环保、电源结构改革等政策影响，火力发电量市场占有比重呈逐年小幅下降态势，但同时受能源结构、历史电力装机布局等因素影响，国内电源结构仍将长期以火电为主。火电行业未来只有不断提高火力发电技术，才能适应和谐社会的要求。火电行业推进产业结构优化升级正当时，未来，实现高效、清洁、绿色生产方式是行业发展主要目标。而本次课题就是对火电厂进行电气一次部分初步设计。
（二）研究的目的和意义
通过本次毕业设计，是对已学知识的整理和进一步理解、认识，学习和掌握发电厂电气部分设计的基本方法培养独立分析问题和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。电力行业迅速发展，对发电厂的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平。本次火电厂电气一次部分设计要满足电力系统稳定性、可靠性、灵活性的要求，满足云顶市及其周边部分城市的用电，保证安全可靠用电，保证良好的电能质量，提高系统运行经济性的方案。
将从电力系统分析、继电保护、供配电、高电压等学到的相关理论知识用于实践，培养了运用专业学问解决实际问题的能力；查阅大量文献和资料养成查阅资料的习惯并提升了说明问题的能力。熟悉工程设计规范，掌握实际工作设计的基本技能，为进入实际工作时打下基础。
二、文献综述
（一）国内文献综述
陈思鹏在《M火电厂勘察设计项目的进度管理研究》中[1]首先阐述的是一些前辈所提出的相关理论，其次简要介绍了M火电厂勘察设计项目的背景，找到了该项目目前在管理进度方面存在的问题，然后确定了项目目标。随后，运用工作分解结构、关键路径法、计划评审技术以及甘特图等科学的进度管理方法制定了M火电厂勘察设计项目的进度计划。最后，通过挣值分析法来分析本项目选取的5个时间点的项目进度和成本数据及偏差，及时发现了项目进度上所存在的偏差现象及偏差原因，找到影响项目进度和成本偏差的因素，针对项目进度控制措施提出了一些建议。该研究对火电厂的设计具有参考意义。
李青在《发电厂热机部分节能研究及相关工程设》中[2]介绍了火电厂节能的必然性与必要性，节能降耗是国家的长远方针，节约是国家的基本国策，以神华神东电力重庆万州发电厂为例，分析若干种火力发电厂热机部分节能降耗的方法，并列举出来做一定说明，还对节约用水和工质损失的措施作了详细说明。该设计文以神华神东电力重庆万州发电厂为例，对其热机部分的节能降耗进行了系统的研究，使其节能降耗水平达到先进水平，为其将来的健康运营打下了坚实的基础。并在行业内做了一个先锋给后来者提供了学习的方向。
段鑫在《火电厂检修管理系统的设计与实现》中[3]主要介绍了该系统在电厂中部署，缺陷管理系统能够正确的记录缺陷详情、能够处理工作流程、监督缺 陷处理进度等，提高了缺陷处理的效率，保证了机组的安全运行。人脸识别考勤 系统能够准确无误的将考勤情况记录到数据库中，解决了考勤代打卡的问题，并提高了人员管理的效率，为国家‘智能工厂’的号召做出了巨大贡献。该设计对火电厂的检修与管理具有指导意义。
马臻在《火力发电厂技术要点》中[4]主要介绍了发电厂主要设备的设计包括变压器、断路器、隔离开关、互感器、电力电缆等，强调如果设计不完善，将对设备选型、工程风险、工程造价、系统稳定性产生影响甚至导致无法安全生产。在进行设计时应根据实际情况认真考虑电气设备的选型和配置，对初级电气设计的各个方面进行全面的比选，不断优化设备的安全性和稳定性，以达到最大的安全性和火电厂的稳定性。上文主要分析火电厂一次电气设计的技术方面，为后来的工程设计提供了参考。
齐凯在《火力发电厂电气一次设计技术分析》中[5]主要介绍了电气一次设计是影响火力发电厂安全运行的重要因素，对于火力发电厂的工作模式和发电效率具有直接的影响。为提升火力发电厂电气一次设计质量，通过理论分析和文献调研的方法，提出了火力发电厂设计的优化方案，从发电机和主变压器的选择、电气接线方式、电气设备布置等方面论述了具体的方法。该设计从发电机、主变压器选择、电缆敷设、配电室电荷计算等多个方面论述了现实中影响火力发电厂电气设计的主要内容，说明了上述几方面在电气一次设计中应注意的问题，解决了现阶段火力发电厂的一次设计中的 突出矛盾，具有重要的现实意义。
张华俊在《火力发电厂电气一次的部分设计分析》中[6]对发电机和主变压器的选择做了一定介绍，并对电气主接线方式做了总结，对电缆的选择进行了一定分析，电气设备的布置与电缆等装置的配合等等。该文对火力发电厂的电气一次系统进行了系统性的总结，对我等提供了便利。
钟华在《谈谈600MW火电厂厂用电电气一次线设计》中[7]主要介绍了600 MW 机组火电厂电气一次线专业在设计中综合考虑技术、经济、安全、环保等因素进行设计方案，达到了预期目的，对同类型工程具有一定的参考意义。该设计根据现行火电厂的相关设计规定,结合对火电厂厂用电电气一次线的设计进行了总结性分析。
韩松在《火电厂电气一次部分设计研究》中[8]主要介绍了2×300MW总装机容量为600MW的火电厂电气一次部分的设计，其中包括主接线设计，变压器的选择和计算，短路电流的计算，电气设备的选择。该设计包含了火力发电厂电气一次部分设计的主要内容及基本思想，涉及设计的功能、技术指标及工作步骤。为火电厂的设计提供了必要的借鉴资料。
陈帼杰在《浅谈火力发电厂电气一次设备预防性维护管理》中[9]主要介绍了预防检修维护的重要性和必要性，以及不及时检修可能造成的危害，对设备的老化，人员的懈怠可能造成的原因以及管理的预防都有一定说明。此文讨论了如何对发电厂的一次系统做好预防性维护，为排除可能发生的隐患提出了预防性的维护措施，对火电站长久安全可靠的运行具有重大作用和意义。
陈赛男在《火电厂300MW机组一次调频系统设计与应用》中[10]主要介绍了采用DEH进行一次系统设计,可以使机组在投入后拥有更多的功能,并且机组一次调频功能可以迅速适应不同环境的变化,即使出现频率死区,依然可以具有良好的调频效果。一次调频系统与投入方式具有直接的关系,按照负荷调整时间和动态偏差,进行排序后发现,大型机组的一次调频系统不仅需要保证机组的稳定性,同时需要为电网运行提供技术方面的支持,科学、合理的设计,可以使机组运行可靠性得到显著的提升,需要设计人员更加重视。该设计对火电厂的调频与应用具有参考作用，对自动化有一定帮助。
韩浩在《火电厂电气自动化系统建设研究》中[11]主要介绍了火电厂电气自动化系统的应用，提高了火电厂电气自动化系统的自动化水平以及运行管理水平。火电厂电气自动化系统的应用，使火电厂电气系统在运行、保护、控制、故障信息管理、故障信息确定及诊断、电气性能优化等各大功能的运行上得到了完善，进而提高了工作的效率。该研究对火电厂的自动化具有建设作用。
毕然在《火力发电厂电气一次设计的技术要点分析》中[12]对火力发电厂的相关设计工作进行分析，结合火力发电厂的特点说明了其电气一次设计工作当中的一些技术要点，如电气布线、线材的选择以及电缆的敷设等都是电气一次设计工作当中需要重点关注的问题。只有保证了电气一次设计的质量，才能提高电厂运行的安全性和稳定性，为人们提供生产生活所需要的电能。该设计对火力发电厂电气一次设计当中的相关问题进行了分析和总结，说明了其中一些技术要点，给电气设计相关工作的开展提供了帮助。
罗常举在《浅析火力发电厂电气一次涉及的技术要点》中[13]通过对电气一次设计的主接线、选择变压器与发动机的方式、计算配电室的负荷、选择与敷设电缆方式的分析，深入探究火力发电厂中电气一次设计的技术要点，旨在提高电气一次设计的科学性与合理性，为提高发电效率提供保障。该文对火力发电厂设计的技术要点做了详细介绍，对火电厂的一次设计有许多帮助。
（二）国外文献综述
A.Sanchez-lopez,G.Arroyo-Figueroa*,A.Villavicencio-Ramirez在《A dvanced control algorithms for steam temperature regulation of thermal power plants》中[15]主要介绍了基于模型的控制器和智能控制器的设计来实现蒸汽300兆瓦的火电厂温度调节。并用公契算法和模糊逻辑理论相比较，公契算法显示出了减少和更稳定的过热和再热蒸汽温度。而模糊逻辑理论使用控制蒸汽温度达到更好的性能。此文开拓了视野并把火电站整体向自动化推进。
综上所述，火电厂的电气一次部分设计包含很多方面：主接线形式，变压器型号、台数的选择，电气设备选择，短路电流计算，绘画电气原理图，防雷接地保护等等。合理的选择并设计既能提高效率也能降低损耗。因此在本次设计中，要结合云顶火电厂周边供需电情况，从实际出发。
三、研究的主要内容和方法
（一）研究的主要内容
1.查阅火电厂电气一次部分设计相关文献，整理火电厂运用到的相关理论；
2.选择火电站主变压器的容量、机组的形式和台数、型号、参数，确认厂用电系统；
3.确定火电厂电气设备的选择包括但不仅限于：导体，主母线，断路器，隔离开关，互感器，保护断路器，避雷器；并进行校验；
4.确定火电厂电气一次部分设计的主接线方式，并完成设计；
5.完成火电厂电气一次部分设计短路电流的计算；
6.安装必要的防雷装置和继电保护措施；
7.绘制完整的电气接线图1张；
（二）研究的主要方法
1.查阅资料法；通过知网、万方等论文网站和相关书籍，收集火电厂电气一次部分设计相关资料，为论文提供理论和参考。
2.理论分析法；结合定理分析实际问题，归纳总结出可行性方案。拟定主接线的方案，分析原始资料，确定主接线的形式，进行合理的比较以确定最后方案，确保方案相对的最优最适合。
3.计算分析法；短路电流的计算有两种方法，有名制和标幺值。我们主要采用方法更简单、计算步骤更简洁、分析计算结果更便捷的标幺值。
4.绘图比较法；使用CAD绘制电气原理图。
四、主要参考文献
[1]陈思鹏. M火电厂勘察设计项目的进度管理研究[D]. 四川:电子科技大学,2020.
[2]李青.发电厂热机部分节能研究及相关工程设计——以神华神东电力重庆万州发电厂为例[J].建筑工程技术与设计,2017(11):5549-5549.
[3]段鑫.火电厂检修管理系统的设计与实现[D].陕西:西安电子科技大学,2020.
[4]马臻火力发电厂电气一次设计的技术要点分析[J].模型世界,2021(16):43-45.
[5]齐凯.火力发电厂电气一次设计技术分析[J].机电工程技术,2020,49(7):204-205,210.
[6].张华俊. 火力发电厂电气一次的部分设计分析[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2015(6):1012-1012.
[7]钟华.谈谈600MW火电厂厂用电电气一次线设计[J].城市建设理论研究,2014(10).
[8]韩松.火电厂电气一次部分设计研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(20).
[9]陈帼杰.浅谈火力发电厂电气一次设备预防性维护管理[J].电力系统装备,2020(11):106-107.
[10]陈赛男.火电厂300MW机组一次调频系统设计与应用[J].科学与技术创新，2020,0(5):195-196.
[11]韩浩.火电厂电气自动化系统建设研究[J].百科论坛电子杂志,2019(5):422.
[12]毕然.火力发电厂电气一次设计的技术要点分析[J].中国新技术新产品,2019(17):78-79.
[13]罗常举.浅析火力发电厂电气一次设计的技术要点[J].山东工业技术，2018（11）：172.[14]唐志平,邹一琴.供配电技术.[M]-4版北京电子工业出版社,2019.
[15]A.Sanchez-lopez,G.Arroyo-Figueroa*,A.Villavicencio-Ramirez.A dvanced control algorithms for steam temperature regulation of thermal power plants[J].accepted 8 July 2004.
五、研究进度
第一阶段：前期准备阶段，2022.10.17——2022.11.21
第二阶段：开题报告阶段，2022.11.22——2022.12.19
第三阶段：初稿撰写阶段，2022.12.20——2023.02.21
第三阶段：定稿确定阶段，2023.02.22——2023.04.11
第四阶段：毕业答辩阶段，2023.04.12——2023.05.13
|
