發(fā)電廠電氣主接線可靠性研究與實(shí)踐

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1、從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對國民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果發(fā)電廠電氣主接線可靠性研究與實(shí)踐　　摘要：發(fā)電廠電氣主接線系統(tǒng)的安全性、可靠性是電力系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)的重要內(nèi)容，其可靠性將直接關(guān)系到系統(tǒng)供電任務(wù)的完成情況。隨著國內(nèi)發(fā)電廠機(jī)組容量的不斷升級，主接線的連接形式也在不斷變化，系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性問題已經(jīng)成為發(fā)電廠遠(yuǎn)行與維護(hù)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)?！　￡P(guān)鍵詞：電廠；電氣主接線；可靠性　　　　安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)型是電力系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)的基本要求，作為發(fā)電廠以及配電設(shè)備中系統(tǒng)中最為重要的電能樞

2、紐單元，發(fā)電廠電氣主接線的可靠性評估是電力系統(tǒng)研究的重要課題。作為系統(tǒng)電源，發(fā)電廠的主要任務(wù)是持續(xù)穩(wěn)定地向系統(tǒng)中輸送電能。在這一任務(wù)中，發(fā)電廠的電氣主接線單元主要負(fù)責(zé)集中將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能傳輸或分配到輸電系統(tǒng)中，其可靠性將直接關(guān)系到系統(tǒng)供電任務(wù)的完成情況。　　現(xiàn)階段，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的新一輪增長，居民以及工業(yè)用電急劇膨脹，對電力系統(tǒng)的規(guī)模以及可靠性要求也越來越高。發(fā)電廠機(jī)組容量的不斷升級，使得其主接線的連接形式也在不斷變化，其結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，所聯(lián)接電氣設(shè)備不斷增多，其可靠性問題也日益成為制約現(xiàn)階段系統(tǒng)發(fā)展的重要因素?！　≌n題份量和難易程度要恰當(dāng)，博士生能在二

3、年內(nèi)作出結(jié)果，碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果，特別是對實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對國民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果　　一、發(fā)電廠電氣主接線可靠性研究概要　　　　(一)發(fā)電廠電氣主接線故障的常見問題　　發(fā)電廠主接線的可靠性研究主要以系統(tǒng)故障為中心，因此，在本研究伊始，需要對發(fā)電廠主接線系統(tǒng)的常見故障內(nèi)容及其對系統(tǒng)的影響進(jìn)行介紹。作為發(fā)電廠中聯(lián)系系統(tǒng)與電源間的中間環(huán)節(jié)，主接線系統(tǒng)的運(yùn)行并不獨(dú)立。發(fā)電廠主接線的故障及其對系統(tǒng)影響主要有以下幾種形式，如圖1所示。不難看出

4、，一旦電廠主接線出現(xiàn)故障，即會(huì)影響到供電系統(tǒng)的連續(xù)性、充裕度以及系統(tǒng)安全。因而，對發(fā)電廠主接線可靠性的評估可以圍繞以上三個(gè)指標(biāo)展開?！　　　?二)發(fā)電廠主接線可靠性的關(guān)鍵因素　　1、斷路器　　在整個(gè)主接線系統(tǒng)中，斷路器屬于操作元件中最為重要的部分，斷路器的操作結(jié)果可以改變電廠主接線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于斷路器自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，由其操作不當(dāng)或突發(fā)性故障所造成的主接線系統(tǒng)的故障形式多樣。尤其以斷路器引起系統(tǒng)惡性連鎖反應(yīng)事故最為嚴(yán)重，作為主接線系統(tǒng)的關(guān)鍵性操作元件，斷路器的安裝與操作值得引起工作人員的注意?！　?、輸電線路和變壓器課題份量和難易程度要恰當(dāng)，博士生能在

5、二年內(nèi)作出結(jié)果，碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果，特別是對實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對國民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果　　輸電線路以及變壓器屬于系統(tǒng)靜態(tài)元件，作為系統(tǒng)的重要連接節(jié)點(diǎn)，由其引起的系統(tǒng)故障大多為擴(kuò)大性故障。由于他們二者的故障所導(dǎo)致的系統(tǒng)狀態(tài)的改變，將引起相鄰斷路器的動(dòng)作，對系統(tǒng)的修復(fù)必須在其關(guān)聯(lián)斷路器動(dòng)作并切除故障后進(jìn)行。因而，輸電線路及變壓器的狀態(tài)是決定主接線可靠性的關(guān)鍵性因素之一。　　　　(三)電廠主接線可靠性計(jì)算的一般方法和步驟　　1、基于故障擴(kuò)

6、散的評估方法及步驟　　基于故障擴(kuò)散的評估計(jì)算方法利用前向搜索算法確定主接線系統(tǒng)中斷路器動(dòng)作的影響范圍，在運(yùn)用故障擴(kuò)散的方式獲得故障范圍后，確定系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的故障類型。該算法以故障擴(kuò)散算法為基礎(chǔ)，在確定系統(tǒng)故障類型及影響范圍后，獲取系統(tǒng)可靠性指標(biāo)，其評價(jià)的步驟得到簡化，但計(jì)算量卻偏大?！　?、故障模式與后果分析法(FMEA)　　故障模式與后果分析的方法是一種傳統(tǒng)的可靠評估計(jì)算方法，該方法首先會(huì)針對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定各關(guān)鍵元件的各種可能狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上對各種狀態(tài)組合進(jìn)行系統(tǒng)分析，確定系統(tǒng)的故障模式集合，并計(jì)算出該狀態(tài)集合的可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)。與其他分析計(jì)算方法相比，故障模

7、式與后果分析方法的原理相對簡單，結(jié)構(gòu)比較明晰，但由于該方法大量采用了歸納法，因而計(jì)算冗余度將與計(jì)量元件數(shù)目的指數(shù)成正比。課題份量和難易程度要恰當(dāng)，博士生能在二年內(nèi)作出結(jié)果，碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果，特別是對實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對國民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果　　3、頻率和平均持續(xù)時(shí)間法(FD)　　頻率和平均持續(xù)時(shí)間法是一種基于Markov過程的方法，其評價(jià)的步驟包括通過運(yùn)用Markov過程理論將系統(tǒng)自電源到負(fù)荷端口的狀態(tài)空間圖進(jìn)行求解計(jì)算。在計(jì)算中

8、，要將元件故障擴(kuò)大的因素納入考慮范圍，并最終形成系統(tǒng)累積的狀態(tài)空間圖，并以此計(jì)算