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HONGHE UNIVERSITY
本科生毕业论文（设计）手册
专 业：
电气工程及其自动化
年 级：
2011 级
学生姓名：
导师及职称：
日 期：
2014年11月
论文（设计）题目：水电站电气一次设计 院_系： 工学院-自动化
红河学院本科生毕业论文（设计）开题报告
姓名
***
性别
*
学号
院—系
工学院一自动化
专业
电气工程及其自
年级
2011 级
论文题
水电站电气一次设计
题目来
社会实践
题目类
工程设计类
指导教
选题的目的：毕业设计是我们在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节，是我们 全面运用所学的基础理论知识、专业知识和基本的专业技能，对实际的问题进行综合的分 析、研究、设计的过程。本课题主要研究的是关于水电站电气一次的设计，着重在于锻炼 我们对发电厂电气设计、继电保护、微机保护、计算机监控系统等课程的熟悉和运用的能 力。
选题的理论意义：计算机监控系统是发电站自动化的重要部分，可以说，没有计算机 监控系统的发展，就没有现代电力系统的自动化。随着我国电力工业的迅速发展，各大电 力系统的容量和电网的区域不断扩大，网络接线越来越复杂，使得电力系统自动化的地位 越发的显著。对电站的自动化系统的要求也越来越高。电站的自动化设计与配置直接影响 到电力系统自动化的安全运行。如果设计的不合理，就会影响电站的效率和速率，不利于 自动化运行，增大了系统运行的负担，对于实现少人值守、无人值守有很大的影响，也对 将要实现的智能电网造成很大的阻碍。因此，合理的选择设备的型号，进行正确的校验计 算对电站一次设计，电站的正常安全运行有很重要的意义。编制正确的计算机软件程序， 设计完整的自动化设备，为保证电力系统的安全、自动、迅速、经济运行有着非常重大的 意义。
选题的现实意义：通过本次设计要掌握和巩固我们所学的专业课的理论知识，并且学 会根据实际的要求运用理论知识去解决。熟悉电力系统电气一次和计算机监控自动化的设 计步骤和设计技能，根据相关的技术规范，对电气一次设备的选型和校验，确保选型的正 确，并且培养自己在实践工程中的应用能力、创新能力以及独立工作的能力。
选题的研究现状：电气一次设计是电力工业设计的基础，主要涉及的是有关电力直接生 产、变换、输送、分配和用电的设备的选型，装配的过程，是电力系统正常运行的前提。
电气一次设计的主接线代表了发电厂高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网
络结构的重要组成部分，它直接影响了电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备
选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性关系。发电
机、变压器、断路器和隔离开关等都是电气一次所需要考虑的设备，而这些设备的发展也
对电气一次主接线有着很重要的促进作用。
(1)水电站应用的是水轮发电机组，而水轮发电机又分为冲击式水轮机和反击式水轮
机。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要
是动能的转换，按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类；反击式水
轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均
有改变，但主要是压力能的转换，可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。
50年代以来，抽水蓄能机组在世界各国受到普遍重视并获得迅速发展。早期发
展的或水头很高的抽水蓄能机组大多采用三机式，即由发电电动机、水轮机和水泵
串联组成。它具有较高效率，可以利用水轮机来启动机组而且可以迅速的改变工作
方式，但由于造价高，电站投资大，因此应用不是很广泛。斜流式水轮机有良好的
运行性能，但受水力特性和材料强度的限制，到80年代初，它的最高水头只用到
136. 2米。对于更高的水头，需要采用混流式水泵水轮机。20世纪以来，水电机组
一直向高参数、大容量方向发展。随着电力系统中火电容量的增加，核电、风力发
电、太阳能和潮汐发电的发展，为解决合理调峰问题，世界各国都在积极兴建抽水
蓄能电站，水轮机因而得到迅速发展。为了充分利用各种水力资源，落差很低的平
原河流甚至波浪等也引起普遍的重视，从而使得贯流式水轮机和其他小型机组迅速
发展。
(2)变压器按电源相数分为单相变压器、三相变压器和多相变压器；按用途分为电源
变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器和脉冲变压器。变压器是
变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有