发电厂电气部分课设说明书

课程设计报告

专业新能源科学与工程

班级新能131

姓名易航

学号3130644021

指导教师杨国清

2016年春季

一、原始资料分析 1

1.1设计原始资料 1

1.2设计任务 1

1.3设计资料分析 2

二、主接线设计 3

2.1 主接线设计原则 3

2.2 备选主接线方案 4

2.3 技术经济指标对比 5

2.4 拟定主接线 6

三、厂（站）用电设计8

3.1 厂用负荷分类及容量统计8

3.2 厂用电压等级设定 9

3.3 厂用电主接线设计 9

四、短路电流计算12

4.1 机组（或变压器）选型12

4.2 电路元件参数计算 13

4.3 网络变换15

4.4 短路点选择15

4.5 短路电流计算16

4.6 计算成果汇总30

五、电气设备选型 31

5.1 电气设备选型的技术要求31

5.2 高压断路器选型33

5.3 隔离开关选型36

5.4 互感器选型39

5.5 母线导体的选型45

六、附录 49

附图1、电气主接线图 49

附图2、厂（站）用电主接线图49

附表1、短路电流计算成果表49

附表2、高压电气设备选型汇总表50

一、原始资料分析

1.1设计原始资料

1、发电厂情况

（1）、类型：火电厂

（2）、发电厂容量与台数 50020011003=?+?MW ，发电机电压15.75kV,cos 0.85?=。

（3）、发电厂年利用小时数max 4500T h =；

（4）、发电厂所在地最高温度40℃，年平均温度20℃，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m 。

2、电力负荷情况

（1）、发电机电压负荷：最大20MW ，最小10MW ，cos 0.85?=，

max 4800T h =。

（2）、110kV 电压负荷：最大50MW ，最小15MW ，cos 0.85?=，max 5500T h =。

（3）、其余功率送入330kV 系统，系统容量15000MVA 。归算到330kV 母线阻抗为0.02其中100=j S MVA 。

（4）、自用电8%。

（5）、供电线路数目

①发电机电压，架空线路6回，每回输送容量5MW ，cos 0.85?=。 ②110kV 架空线路2回，每回输送容量45MW ，cos 0.85?=。

③330kV 架空线路2回，与系统连接。

1.2设计任务

（1）原始资料的分析；

（2）主接线的设计；

（3）厂用电的设计；

（4）短路电流的计算；

（5）电气设备的选型。

1.3设计资料分析

该电厂为中型电厂，其容量为50020011003=?+?MW ，占电力系统容量的()

%77.385.05001500085.0500=÷+÷，不超过电力系统的检修备用容量8%~15%，没有达到事故备用容量10%的限额，这说明该电厂在电力系统中的作用不太重要。年利用小时数h h 55004500<，小于电力系统发电机组的平均最大利用小时数，该电厂为火电厂，在电力系统中不承担基荷，从而该电厂的电气主接线可靠性要求不高。发电厂所在地最高温度40℃，年平均温度20℃，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m ，环境条件要求并不高，因此计算时这些条件可以不予计算。

从负荷特点及电压等级可知，发电机出口15.75kV 电压等级负荷不大，共有6回出线，应采用直馈线；110kV 电压等级共有2回出线，承担了一部分的负荷，应采用内桥式接线；对于330kV ，虽然只有2回出线，然而送出容量390%85005020500=?---MW ，可见对于330kV 的接线要求很高。

二、主接线设计

2.1 主接线设计原则

（1）主接线的设计依据

在选择电气主接线时，应以下列各点作为设计依据：

①发电厂、变电所在电力系统中的地位与作用；

②发电厂、变电所的分期与最终建设规模；

③负荷大小与重要性；

④系统备用容量大小；

⑤系统专业对电气主接线提供的具体资料。

（2）主接线设计的基本要求

①可靠性。

可靠性要求主接线满足：断路器检修时，不宜影响对系统的供电；断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电；尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性；大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。

②灵活性。

灵活性要求主接线满足：调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求；检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。

③经济性。

经济性要求主接线满足：投资省；占地面积小；电能损失少。

（3）电气主接线的设计原则

电气主接线设计必须以设计任务书为依据，以国家相关的法规、规程为准则，结合工程的具体特点，全面地综合地加以分析，设计出可靠性高、运行方便灵活而又经济合理的最佳方案。具体设计中还应注意以下几个问题：