工程硕士学位论文选题报告课 20kV电压等级在工厂设计中的应用

工程硕士学位论文选题报告 及论文工作计划 课 题名 称20kV电压等级在工厂设计中的应用 学 号 姓 名 专 业 领 域 电气工程 所在院、系 校 内导 师 校 外导 师 选 题时 间 年 月 日 年 月 日 一、立论依据 课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、工程应用价值 课题来源：本课题来源于工作中某在建工厂的电气设计。 选题依据和背景情况：随着我国国民经济的持续高速发展以及人民生活水平的提高，作为供电企业的高压配电网的主干网，已经不能满足安全、稳定、经济的用电要求，特别是高压配电等级已经严重制约了国民经济发展和人民生活水平的提高。为满足不断增加的负荷，电力系统的电压也在不断地提高，这已成为电力工业发展的规律。世界上一些国家地经验是，城市用电增大后，由于原有配电电压等级不经济和走廊困难等原因，而采用对原有配电网进行升压改造。20kV电压等级在国际上出现其目的是为了提高一次配电电压，仍然是由于负荷密度增长和电网发展的需要。它的作用将是取代10kV，直接向380V供电；同时取消35kV，直接从110kV取得电源，而形成110/20/0.38kV体系。课题研究目的：不仅取得提高配电电压的效益，而且可获得简化电压等级的效果。通过工程实践可以验证采用这种电压等级体系的价值和有效性。工程应用价值： 1. 大型工厂通过采用这种电压等级配置可以节约一次投资费用。 2. 大规模采用这种电压等级配置对于节约电网线路损耗保护国家能源这部分有十分重要的作用。 3. 单就中压配电线路而言，采用20kV可节省有色金属耗量1/3以上，线路基建投资40%左右。 二、文献综述 1． 国内外研究现状、发展动态从用电量和用电负荷的迅速增长，表明了像上海这样一个人口密集，工业发展迅猛，低压用电负荷密度高的大城市，低压用电的增长呈不可逆转的趋势，且负荷率指标劣化。供配电系统的过负荷运行不仅造成拉闸限电，降低了供电的可靠性，而且造成线损的急剧上升。这就迫切需要解决中、低压电网结构的配置问题。在IEC标准电压中规定有20kV等级。将20kV电压等级列为国家标准国家有：美国、俄罗斯、日本、法国、意大利、加拿大、德国、保加利亚、匈牙利和中国等，在亚洲和拉丁美洲的19个国家中有12个采用20kV电压等级，如新加坡、马来西亚、泰国、印度尼西亚、韩国、巴西、阿根廷等。早在60年代初期韩国城网的线损率高达29.4%，经采取提高输电电压、加强监测、防盗电等活动之后，并进一步采取提高一次配电电压的措施，将原有3.3、6.6kV配电线升高维22.9kV之后，线损降到了5.9%。新加坡、日本等城市也将电压升至20kV，并将低压线路采用单相三线制配电，目前线损已降到5.7%，这主要是因为20kV与10kV相比，其供电半径与容量几乎比后者增加一倍，降低了损耗和单位容量建设资金和维修费用。国内外的技术经济比较均证明20kV方案比10kV方案优越。20kV配电电压是以带括号的形式列入GB156-1993，并注明当用户需要时可以使用。20kV配电电压目前已在我国苏州工业园区采用，采用20kV配电电压可以简化电网的变压层次，例如将110/35/10/0.38kV系列改造维110/20/0.38kV系列，苏州工业园区论证采用20kV配电电压，它比采用10kV配电的建设投资节约15.7%，比35、10kV配电节约27.2%；年运行费用分别节约16.39%和27.48%。采用20kV配电电压对一些大城市的高新开发区具有巨大经济意义，目前20kV配电电压设备在国际市场可以采购，在国内也能够制造。局部原有110/35/10kV配电系统改造也是可行的。 三、研究内容 1． 主要研究内容及拟关键技术主要研究内容： 1) 工厂配电网络的短路计算 2) 工厂配电网络的电能损耗 3) 工厂配电网络无功电压控制 4) 工厂供电可靠性5) 对各电网降压层次进行投资及年费用比较。关键技术： 1) 无限大容量电源供电系统的短路过程分析 2) 线损的实用计算（均方根电流法、最大负荷损耗时间法、等效功率法、损失因数法） 3) 电压损耗和电压损失率 4) 配电系统的中性点接地方式 2．拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析 研究方法：密切注意国内外在此相关领越的最新发展动态，广泛学习已有方案，进行比较于分析，根据实际项目具体要求，找出教合理方案并进行比较及数据论证，在实际施工过程中不断改善设计方案并尝试各种新技术的应用。对相关技术进行研究，力求对20kV配电系统的研究达到一定的深度和广度。技术路线和实施方案： 1) 对各种现有的工厂中常用的电压等级配置进行比较与研究 (包括110/35/10/0.4kV; 110/35/0.4kV; 110/10/0.4kV) 2) 设计出该工厂110/20/0.4kV配电系统的总体框架。 3) 计算出该工厂各级电压等级下的具体电气元器件所需满足的电气参数 4) 全厂电气设备安装并进行系统调试，改进。可行性分析：本方案有较成熟的理论基础和可实现的技术手段，有较高的可行性。 3．预期目标1． 扩大在大中城市中、低压配电设施过负荷严重地区供电网改造的试点。 2． 开展农村电网改造中使用20kV的试点。 3． 加强工程界、科技界对提高一次配电电压方案的研讨。并进一步实行试点。