2×350MW火力发电厂电气部分设计

2×350MW火力发电厂电气部分设计
2×350MW火力发电厂电气部分设计

辽宁工业大学

发电厂电气部分课程设计(论文)题目:2×350MW火力发电厂电气部分设计(2)

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课程设计(论文)任务及评语

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摘要

电能是经济发展最重要的一种能源,可以方便、高效地转换成其它能源形式。当今,火力发电在我国乃至全世界范围,其装机容量占总装机容量的70%左右,发电量占总发电量的80%左右。由此可见,电能在我国这个发展中国家的国民经济中担任着主力军的作用。设计中将主要从理论上在电气主接线设计,短路电流计算,电气设备的选择,配电装置的布局,防雷设计,发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述,并与五彩湾发电厂现行运行情况比较,同时,在保证设计安全的前提下,还要兼顾可靠性、经济性和灵活性,通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。在计算和论证的过程中,结合电气工程手册规范,采用CAD软件绘制了大量电气图,进一步完善了设计。

在我国这个发展中国家的国民经济中担任着主力军的作用的是电能。由此可见,电能是经济发展最重要的一种能源,可以方便、高效地转换成其它能源形式。当今,有许多新兴的发电形式如:火力发电、潮汐能、风能、太阳能等的发电形式。但火力发电是我国乃至全世界范围内最主要的发电形式。

设计中将主要从理论上在电气主接线设计,短路电流计算,电气设备的选择,变压器和电压互感器,电流互感器等方面做详尽的论述,在保证设计安全的前提下,还要兼顾可靠性、经济性和灵活性,通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。

关键词:主接线设计、短路电流、电气设备选择

目录

第1章绪论 (1)

第2章电气主接线的选择 (2)

2.1可选方案的确定 (2)

2.2可选方案的分析 (3)

2.3最优方案的确定 (6)

第3章主变压器选择 (7)

3.1概述 (7)

3.2主变压器的选择 (7)

3.2.1 变压器相数的选择 (7)

3.2.2 变压器绕组数于结构的选择 (7)

3.2.3 变压器绕组联结组号的选择 (8)

3.2.4 变压器调压方式的选择 (8)

3.2.5 变压器冷却方式的选择 (8)

第4章厂用电接线及设计 (9)

4.1概述 (9)

4.1.1 厂用效率 (9)

4.2厂用电接线的设计原则和接线形式 (9)

4.2.1 对厂用电接线的要求 (9)

4.2.2 厂用电接线的设计原则 (10)

4.2.3 厂用电的电压等级 (10)

4.2.4 厂用电源及其引接 (10)

4.2.5 厂用电接线形式 (12)

4.3厂用变压器的选择 (12)

4.3.1 额定电压 (12)

4.3.2 工作变压器的台数和型号 (13)

4.3.3 变压器的阻抗 (13)

4.3.4 变压器的容量 (13)

第5章短路电流的计算 (14)

5.1概述 (14)

5.1.1 短路电流计算的一般规定 (14)

5.1.2 短路电流计算的目的 (14)

5.1.3 短路电流计算的方法 (14)

5.2短路电流计算 (14)

5.3短路电流计算结果表 (19)

第6章电气设备的选择 (19)

6.1概述 (19)

6.2断路器的选择 (19)

6.2.1 断路器的功能 (19)

6.2.2 断路器的选择 (20)

6.2.3 断路器的校验 (20)

6.3隔离开关的选择 (20)

6.3.1 隔离开关的主要用途 (20)

6.3.2 隔离开关的种类 (20)

6.4电流互感器的选择 (21)

6.4.1 电流互感器的配置原则 (21)

6.4.2 电流互感器的选择 (21)

6.5电压互感器的选择 (23)

6.5.1 电压互感器的分类 (23)

6.5.2 电压互感器的配置原则 (23)

6.5.3 电压互感器的选择 (23)

第7章课程设计内容总结 (24)

参考文献 (25)

第1章绪论

随着科学技术的进步,越来越多的发电形式相继出现,如:风能、潮汐能、太阳能、核能等。但是这诸多的发电形式都存在着相应的弊端,发电量小、利用率不高、对周围环境及人等产生巨大的危害。都不是主流的发电形式。最传统、利用率高的发电形式还是火力发电。

所以本设计工程是针对2×350MW火力发电厂电气部分进行设计,并考虑其他形式的扩建条件。本设计充分地应用和巩固所学专业知识,如:发电厂电气部分﹑电力系统分析等课本知识,培养查阅资料,合理选择和分析数据的能力,加深对本专业课程中所学知识的理解和掌握,为今后的工作打下坚实的基础。

已知条件量为:2台350MW发电机组,发电机出口电压23kV,经升压至220kV 送入系统;220kV出线6回。厂用电率8%;发电机参数420MV A、20kV、10190A、cosφ=0.85、Xd=22.7%;根据火力发电厂原始资料及有关技术要求进行电气部分的设计。

第2章电气主接线的选择

主接线的基本接线形式就是主要电气设备常用的几种连接方式,以电源和出线为主体。主接线的确定对电力系统整体如发电厂﹑变电所本身运行的可靠性﹑灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择﹑配电装置配置﹑继电保护和控制方式的拟订有较大影响。

2.1可选方案的确定

由原始资料分析,220kV出线为四回,主变进线两回。根据该电厂的具体情况以及手册要求,对各种基本接线的具体分析如下:

1单母线接线:接线简单,操作方便,设备少,经济性好,并且母线便于向两端延伸,扩建方便。但是可靠性差,调度不方便,因此,这种接线方式一般适用于220kV配电装置的出线回路数不超过2回。而该电厂的出线数为4回,所以不可选

2单母线分段接线:适用于小容量发电厂的发电机电压配电装置,出线回路数为3到4回,可靠性不高,所以该接线方式也不可选。

3双母线接线:供电可靠,调度灵活,扩建方便,适用于:220kV出线数为6回及以上时,因此此方案可选。

4双母线带旁路母线接线:保证断路器检修时不中断该回路供电,220kV输送功率较多,送电距离较远,停电影响较大,为保证系统的供电可靠性,此方案可选。

5双母线分段接线:双母线分段接线较多用于220kV配电装置,当进出线数为10~14回时,采用三分段;15回及以上采用四分段。而此设计中进出线为6回,不需要采用此方案。

6一台半断路器接线:通常在330kV~500kV配电装置中,当进出线为6回及以上,配电装置在系统中具有重要地位,则宜采用一台半断路器接线。在特殊情况下,个别大型电厂和枢纽变电所未接入500kV系统而接入220kV系统,致使其220kV配电装置在系统中的地位特别重要而采用了超高压配电装置应用的一台半断路器接线可选。

2.2可选方案的分析

由以上分析可知,有四种方案可供选择:双母线接线﹑双母线分段接线﹑双母线带旁路接线﹑一台半断路器接线。

方案Ⅰ:双母线接线(如图2—1)

图2—1 双母线接线

(1)优点:

1)供电可靠;

2)调度灵活;

3)扩建方便;

4)便于试验。

(2)缺点:

1)增加一组母线和一回线路就需要增加一组母线隔离开关;

2)当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作;

3)出现断路器检修时,该回路停止供电。

方案Ⅱ:双母线分段接线(如图2—2)

图2—2 双母线分段接线

(1)优点:

1)任何时候都有备用母线,具有很高的可靠性和灵活性;

2)当母线故障时,不需要短时切断较多电源和负荷。

(2)缺点:

1)增加分段断路器和母联断路器的数量,配电装置投资较大;检修出线断路器时,仍然会使该回路停止供电。

方案Ⅲ:双母线带旁路接线(如图2—3)

图2—3 双母线带旁路接线

(1)优点:

1)运行操作方便,不影响双母线正常运行;

2)检修出线断路器时,该回路可以不停电。

(2)缺点:

1)多一台旁路断路器,增加了投资和配电装置的占地面积;

2)旁路断路器的继电保护为适应出线的要求,其整定较复杂。

方案Ⅳ:一台半断路器接线(如图2—4)

图2—4 一台半短路器接线

(1)优点:

1)具有较高的供电可靠性;

2)正常运行时两组母线和全部断路器都闭合,形成多环供电,运行调度灵活

可靠;

3)隔离开关不作为操作电器,只承担隔离电压的任务,减少误操作,对任何

断路器检修不停电,操作检修方便。

(2)缺点:

1)断路器台数增多,造价高;

2)解决继电保护校验问题,保护必须双重化;

3)投资大,建设标准高。

2.3最优方案的确定

根据《火力发电厂设计技术规程》得技术经济合理时,容量为200MW及以上的机组可采用发电机-变压器-线路组的单元接线。故本设计中发电机出口采用单元接线。

根据《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)得:

35KV~220KV配电装置的接线方式应按发电厂在电力系统中的地位、负荷的重要性、出线回路数、设备特点、配电装置型式以及发电厂的单机和规划容量等条件确定。

当配电装置在电力系统中居重要地位、负荷大、潮流变化大、且出线回路数较多时,宜采用双母线接线或双母线分段的接线。

采用单母线或双母线的110KV~220KV配电装置,当配电装置采用六氟化硫全封闭组合电器时,不应设置旁路设施;当断路器为六氟化硫型时,不宜设旁路设施;当断路器为少油型时,除断路器有条件停电检修外,宜设置旁路设施,当220KV 出现在四回及以上和110KV出线在六回及以上时,可采用带专用旁路断路器的旁路母线。

若采用双母线分段接线不能满足电力系统稳定性和地区供电可靠性的要求,且技术经济合理时,容量在300MW及以上机组发电厂的220KV配电装置也可采用一台半断路器的接线方式。

在以上规程的基础上,根据原始资料的分析以及分析综合断路器台数以及供电和检修的方便可靠性分析,双母线接线和双母线带旁路接线要优于其他几种方案。又因为现在电力系统中,多用六氟化硫断路器,大大缩短检修周期,十几年才检修一次,因此不需要设置旁路断路器。故最终选择双母线接线。

第3章主变压器选择

3.1概述

在发电厂中,用来向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器。主变压器的容量,台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外,还应根据电力系统5-10年发展规划,输送功率大小,馈线回路数,电压等级等因素,进行综合分析和合理选择。查询《发电厂电气部分》可知:单元接线的主变压器容量应按下列条件中的较大者选择。

(1)电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后,留有10%的裕度。

(2)按发电机的最大连续输出容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组平均温升在标准环境温度或冷却水温度不超过65℃的条件选择。

根据原始资料可知:该电厂的单机为350MW,发电机与变压器系用单元接线。设该电厂厂用电率为8%。则:

S=350×(1-5.6%)×(1+10%)/0.85=416.7MVA

3.2主变压器的选择

3.2.1变压器相数的选择

容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330kV及以下电力系统中,一般都应选用三相变压器。因为单项变压器组相对投资大、占地多、运行损耗也较大,同时配电装置结构复杂,也增加了维修工作量。但是,由于变压器的制造条件和运输条件的限制,特别是大型变压器,需要考虑其运输可能性。若受到限制时,则可选用单相变压器组,所以本设计采用三相变压器。

3.2.2变压器绕组数于结构的选择

电力变压器按其每相的绕组数分为双绕组.三绕组或更多绕组等形式;按电磁结构分为普通双绕组.三绕组.自藕式及低压绕组分裂式等型式。此外,机组容量为200MW以上的发电厂采用发电机一双绕组变压器单元接入系统,而两种升高电压级之间加装联络变压器更为合理。故本设计采用双绕组变压器。

3.2.3变压器绕组联结组号的选择

变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致,否则,不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星形“Y”和三角形“d”两种。

在发电厂中,一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素,根据以上变压器绕组连接方式的原则,本设计中主变压器组别一般都选用YN,d11常规接线。

3.2.4变压器调压方式的选择

为了保证发电厂的供电质量,电压必须维持在允许范围内。通过变压器的分接开关切换,改变变压器高压侧绕组匝数,从而改变其变比,实现电压调整。切换方式有两种:一种是不带电切换,称为无激磁调压。另一种是带负荷切换,称为有载调压,调整范围可达30%。其结构较复杂,价格较贵,只在以下情况下予以选用:

1接于出力变化大的发电厂的主变压器,特别是潮流方向不固定,且要求变压器二次电压维持在一定水平时;

2接于时而为送端,具有可逆工作特点的联络变压器,为保证供电质量,要求母线电压恒定时。

而本设计发电厂为地区性电厂,负荷变化不大,潮流方向固定,一直处于送端,固采用较便宜的无激磁调压。

3.2.5变压器冷却方式的选择

电力变压器的冷却随变压器型式和容量不同而异,一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。

通常依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器及电动机风扇散发热量的自然风冷却及强迫风冷却,适用于中、小型变压器;大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却。

本设计变压器额度容量为415000KVA,容量较大,固采用强迫油循环风冷却。

依据以上分析结果,查《电力工程电气设备手册》,选用型号为SFPT-415000/220的变压器,其技术参数如表1-1。

第4章厂用电接线及设计

4.1概述

厂用电在启动,运转,投役,检修过程中,有大量以电动机拖动的机械设备,用以保证几组的主要设备和输煤,碎煤,除灰,除尘及水处理的正常运行。这些电动机以及全厂的运行,操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷,总的耗电量,统称为厂用电。

4.1.1厂用效率

厂用电的电量,大都由发电厂本身供给.其耗电量与电厂类型、机械化和自动化程度、燃料种类及燃烧方式、蒸汽参数等因素有关。厂用电量占发电厂全部发电量的百分之数,称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。一般凝汽式火电厂的厂用电率5﹪~8﹪,热电厂为5﹪~13﹪,水电厂为0.5﹪~1.0﹪。本设计中厂用电率为5.6%。

4.2厂用电接线的设计原则和接线形式

4.2.1对厂用电接线的要求

厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求,考虑全厂发展规划,积极慎重地采用成熟的新技术和新设备,使设计达到经济合理、技术先进,保证机组安全、经济地运行。

厂用电接线应满足下述要求:

1各机组的厂用电系统应是独立的。在任何运行方式下,一台机组故障停运或其铺机的电气故障不应影响另一台机组的运行,并要求受厂用电故障影响而停运的机组应能在短期内恢复运行。

2全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。在厂用电接线中,不应存在可能导致切断多于一个单元机组的故障点,更不应存在导致全厂停电的可能性,应尽量缩小故障影响范围。

3充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求,尽可能的使切换操作简便,启动(备用)电源能在短时内投入。

4充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式,特别要

注意对公用负荷供电的影响,要便于过渡,尽量减少改变接线和更换设置。

5 200MW及其以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时,可以快速启动和自动投入向保安负荷供电。另外,还要设计符合电能质量指标的交流不间断电源,以保证不允许间断供电的热工保护和计算机等负荷的用电。

4.2.2厂用电接线的设计原则

厂用电接线的设计原则与主接线的设计原则基本相同,主要有:

1厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电,使发电厂主机安全运行运转;

2接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求;

3厂用电源的对应供电性,本机、炉的厂用负荷有本机组供电,这样,当厂用电系统发生故障时,只影响一台发电机组的运行,缩小故障范围,接线也简单;

4设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备,使厂用电接线具有可行性和先进性;

5在设计厂用电接线时,还应对厂用电的电压等级、中性点接触方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。

4.2.3厂用电的电压等级

厂用电的电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络等因素,相互配合,经过技术经济综合比较后确定的。

根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》(DL/T5153-2002)4.1.1查得:发电厂可采用3kV,6kV,10KV作为高压厂用电的电压。容量为600MW及以下的机组,发电机电压为10.5kV时,可采用3kV(或10kV);发电机电压为6.3kV时,可采用6kV;容量为125MW~300MW级的机组,宜采用6kV;容量为600MW及以上的机组,可根据工程具体条件采用6kV 1级或3kV,10kV 2级高压厂用电压。

本设计中发电机容量为350MW,考虑到其他因素,设计中采用高压厂用电电压为6kv,低压厂用电电压为380V。

4.2.4厂用电源及其引接

1.工作电源

发电厂的厂用工作电源,是保证正常运行的基本电源。通常,工作电源应不少于两个。

厂用高压工作电源从发电机电压回路的引接方式与主接线形式有密切关系。当发电机和主变压器为单元接线时,则厂用工作电源从主变压器的低压侧引接。

厂用分支上一般都应装设高压断路器。该断路器应按发电机机端断路进行选

择,其开断电流可能比发电机出口处断路器的还要大,对大容量机组可能选不到合适的断路器,可加装电抗器或选低压分裂绕组变压器,以限制断路电流。对于200Mw及其以上的机组,厂用分支都采用分相封闭母线,故障率较小,可不装断路器和隔离开关,但应有可拆连接点,以供检修和调试用,这时,在变压器低压侧务必装设断路器。

低压厂用工作电源,由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。若高压厂用电设有10KV和3KV两个电压等级,则400V工作电源一般从10KV厂用母线引接。

本设计中采用厂用工作电源从主变压器低压侧引接,并且采用分相封闭母线。

2.备用电源和启动电源

我国目前对200Mw以上大型发电机组,为了确保机组安全和厂用电的可靠性才设置厂用启动电源,且以启动电源兼作事故备用电源,统称启动(备用)电源。

备用电源的引接应保证其独立性,并且具有足够的供电容量,以下是最常用的引接方式:

1)从发电机电压母线的不同分段上,通过厂用备用变压器(或电抗器)引接。

2)从发电机联络变压器的低压绕组引接,但应保证在机组全停情况下,能够获得足够的电源容量。

3)从与电力系统联系紧密、供电可靠的最低一级电压母线引接。这样,有可能采用变比较大的厂用高压变压器,增大高压配电装置的投资而致经济性较差,但可靠性较高。

4)当技术经济合理时,可由外部电网引接专用线路,经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。

考虑以上原则,本设计中启动(备用)电源从变压器侧高压母线上通过厂用电备用电源变压器引接。

3.事故保安电源

对300Mw及其以上的大容量机组,当厂用工作电源河备用电源都消失时,为确保在严重事故状态下能安全停机,事故消除后又能及时恢复供电,应设置事故保安电源,以保证事故保安负荷,如润滑油泵、密封油泵、热工仪表及自动装置、盘车装置、定轴油泵、事故照明和计算机等设施的连续供电。

事故保安电源必须是一种独立而又十分可靠的电源,通常采用快速自动程序启动的柴油发电机组、蓄电池组以及逆变器降直流变为交流作为交流事故保安电源。对300Mw及以上机组还应由附近110kv及以上的变电站或发电厂引入独立可靠专用线路,作为事故备用保安电源。

本设计采用快速自动程序启动的柴油发电机组来作为事故保安电源。

4.2.5厂用电接线形式

厂用电接线方式合理与否,对机、炉、电德辅机以及整个发电厂的运行可靠性有很大影响。厂用电接线应保证厂用供电的连续性,使发电机能安全满发,并满足运行安全可靠、灵活方便等要求。

发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线形式,并多以成套配电装置接收和分配电能。

火电厂的厂用电负荷容量较大,分布面较广,尤以锅炉的辅助机械设备耗电量大,如吸风机、送风机、排粉机、磨煤机、给粉机、电动给水泵等大型设备,其用电量约占厂用电量的60%以上。为了保证厂用电系统的供电可靠性和经济性,高压厂用母线均采取按锅炉分段的原则,即将高压厂用母线按锅炉台数分成若干独立段,凡属同一台锅炉的厂用负荷均接在同一段母线上,与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷一般也接在该段母线上,而该段母线由其对应得发电机组供电。全厂公用负荷,应根据负荷功率及可靠性的要求,分别接到各段母线上,各段母线上的负荷应尽可能均匀分配。当公用负荷大时,可设公用母线段。对于400t/h及以上的大型锅炉,每台锅炉设两段高压厂用母线。

低压厂用母线一般也按锅炉分段,常用电源则由相应的高压厂用母线供电。

厂用电各级电压均采用单母线分段(按锅炉分段)接线形式,具体用下列特点:①若某一段母线发生故障,只能影响其对应的一台锅炉的运行,使事故影响范围局限在一机一炉;②厂用电系统发生短路时,短路电流较小,有利于电气设备的选择;③将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上,便于运行管理合安排检修。

故本设计中,厂用电高压、低压、备用母线均采用单母线分段(按锅炉分段)接线形式。

4.3厂用变压器的选择

厂用变压器的选择主要考虑厂用高压工作变压器和启动备用变压器的选择,其选择内容包括变压器的台数、型式、额定电压、容量和阻抗。

4.3.1额定电压

厂用变压器的额定电压应根据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确定,变压器一、二次额定电压必须与引接电源电压和厂用网络电压相一致。

本设计中厂用工作电源从主变压器低压侧引接,故一次侧电压为20kV,二次侧电压为6 kV;厂用备用电源从厂用备用电源由煤矿工业广场110kV变电所10kV 引接,故一次侧为10 kV,二次侧电压为6 kV。

4.3.2工作变压器的台数和型号

1工作变压器的台数和型式主要与厂用高压母线的段数有关,而母线的段数又与厂用高压母线的电压等级有关,而母线的段数又与厂用高压母线的电压等级有关。当只有6KV一种电压等级时,一般分两段;当10KV与3KV电压等级同时存在时,则分四段。当只有6KV一种电压等级时,厂用高压工作变压器可选用1台全容量的分裂绕组变压器,两个分裂支路分别供两段母线;或选用2台50%容量的双绕组变压器,分别供两段母线。如出现10KV和3KV两种电压等级时,厂用高压工作变压器可选用2台50%容量的三绕组变压器,分别供四段母线。

本设计中高压厂用电6KV母线分为两段,故厂用高压工作变压器选用1台全容量的分裂绕组变压器;而因厂用备用变压器连接的公用亦分为两段,故也采用分裂绕组变压器。

2厂用变压器的容量必须满足厂用电负荷从电源获得足够的功率。因此,对厂用高压工作变压器的容量应按厂用电高压工作变压器的容量应按厂用高压计算负荷110%与厂用电低压计算负荷之和进行选择;而厂用低压工作变压器的容量应留又10%左右的裕度。

厂用高压备用变压器容量。厂用高压备用变压器或启动变压器应与最大一台厂用高压工作变压器的容量相同;厂用低压备用变压器的容量应与最大一台厂用低压工作变压器容量相同。

4.3.3变压器的阻抗

变压器的阻抗是厂用工作变压器的一项重要指标。厂用工作变压器的阻抗要求比一般动力变压器的阻抗大,这是因为要限制变压器低压测的短路容量,否则将影响到开关设备的选择,一般要求阻抗应大于10%;但是,阻抗过大又将影响厂用电动机的自启动。厂用工作变压器如果选用分裂绕组变压器,则能在一定程度上缓解上述矛盾,因为分裂绕组变压器在正常工作是具有较小阻抗,而分裂绕组出口短路时具有较大的阻抗。

4.3.4变压器的容量

《火力发电厂厂用电设计技术规定》(DL/T5153-2002)5.2.1查得:高压厂用工作变压器的容量宜按高压电动机厂用计算负荷与低压厂用电的计算负荷之和选择。如公用负荷正常由第一台高压厂用起动/备用变压器供电,则应考虑起动/备用变压器检修时,由第一台高压厂用工作变压器接带全部公用负荷,也可由第一台与第二台高压厂用工作变压器各接带50%公用负荷。低压厂用工作变压器的容量宜留有10%的裕度。

第5章短路电流的计算

5.1概述

5.1.1短路电流计算的一般规定

1在选择电气主接线时,为了比较何种接线方案或者却迪昂某一个接线是否需要采取限制短路联络的措施等,均需要进行必要的短路电流计算。

2在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全,可靠的工作,同时又力求节约资金,这就是需要进行全面的算路电流计算。

3在选择继电保护方式和整定计算时,需要以各种短路时的短路电流为依据。

4在设计屋外高压配电装置时候,需要按锻炼条件检验软导线的想见和相对地的安全距离。

5按接地装置的实际,也需要短路电流。

5.1.2短路电流计算的目的

1)电气主接线比较,2)选择导体和电器,3)确定中性点接地方式,4)计算软导体的短路摇摆,5)确定分裂导线间隔棒的间距,6)验算接地装置的接地电压和跨步电压,7)选择继电保护装置和进行整定计算。

5.1.3短路电流计算的方法

1有名制计算

采用有名制进行电力系统计算时,系统中所有元件参数和运行参数都要用量纲(单位)。它是一种采用有量纲参数进行计算的制式。但它需要在电力系统中选取一个电压级作为归算得基本级,再将不同电压级的元件参数和运行参数规算到基本级。基本级的选择原则上是任意的,但通常选用最高电压级或问题所需研究的电压级。

2 标幺值计算

采用标么值进行电力系统计算时,要选取基准值,所有元件参数和运行参数都要转化为标么值才能计算,依据转化的方法不同,分为两种:基本级基准法和各电压级基准法。

5.2短路电流计算

系统的等值电路图所示:

1)f点发生三相短路时:

系统简化等值电路

其中

2)f点发生单项短路时

3×100 MW火力发电厂电气一次部分设计

第三章火力发电厂主要设备 一、发电机 发电机是电厂主要设备之一,它同锅炉和汽轮机称为火力发电厂三大主机,目前电力系统中电能几乎都是由同步发电机发出。根据电力系统设计规程,在125MW 以下发电机采用发电机中性点不接地方式,本厂选用发电机型号为QFN—100—2及参数如下: 型号含义:2-----------------2极 100-------额定容量 N------------氢内冷 F-------------发电机 Q------------汽轮机 P =100MW;U=10.5;I=6475A;eee〞?=0.183 X cos =0.85;d??=100000KV A/0.85=117647.059 KV A S=P/ cos= P / cos e3030二、电力变压器选择 电力变压器是电力系统中配置电能主要设备。电力变压器利用电磁感应原理,可以把一种电压等级交流电能方便变换成同频率另一种电压等级交流电能,经输配电线路将电厂和变电所变压器连接在一起,构成电力网。

ⅰ、厂用电压等级:火力发电厂采用3KV、6 KV和10KV作为高压厂用电压。在满足技术要求前提下,优先采用较低电厂,以获得较高经济效益。 由设计规程知:按发电机容量、电压决定高压厂用电压,发电机容量在 100~300MW,厂用高压电压宜采用6 KV,因此本厂高压厂用电压等级6 KV。ⅱ、厂用变压器容量确定 由设计任务书中发电机参数可知,高压厂用变压器高压绕组电压为10.5KV,故高压厂用变压器应选双绕组,6 KV高压厂用变压器低压绕组电压为而由ⅰ知,变压器。 ⅲ、厂用负荷容量计算,由设计规程知: 给水泵、循环水泵、射水泵换算系数为K=1; 其它低压动力换算系数为K=0.85; 其它高压电机换算系数为K=0.8。 厂用高压负荷按下式计算:S=K∑P g K——为换算系数或需要系数 ∑P——电动机计算容量之和 S =3200+1250+100+(180+4752+5502+475×2+826.667+570+210) ×0.8 g =?KV A 低压厂用计算负荷:S=(750+750)/0.85=? KV A d厂用变压器选择原则: (1)高压厂用工作变压器容量应按高压电动机计算负荷110℅与低压厂用电计算 负荷之和选择,低压厂用工作变压器容量留有10℅左右裕度; (2)高压厂用备用变压器或起动变压器应与最大一台(组)高压厂用工作变压器容量相同。 根据高压厂用双绕组变压器容量计算公式: S≥1.1 S+ S=1.1×8379.333+1764.706=?KV A dBg由以上计算和变压器选择规定,三台厂用变压器和一台厂用备用变压器均选用SF7---16000/10型双绕组变压器 ①)变压器 (双绕组10KV厂用高压变压器:SF7---16000/10 为三相风冷强迫循环双绕组变压器。SF7---16000/10注:①电气设备实用手册P181 2、电力网中性点接地方式和主变压器中性点接地方式选择: 由设计规程知,中性点不接地方式最简单,单相接地时允许带故障运行两小时,供电连续性好,接地电流仅为线路及设备电容电流,但由于过电压水平高,

发电厂电气部分课程设计

目录摘要……………………………………………...................... 第1章设计任务……………………………..................... 第2章电气主接线图………………………........................ 2.1 电气主接线的叙述…………………………….. 2.2 电气主接线方案的拟定..................................... 2.3 电气主接线的评定.................................................. 第3章短路电流计算………………………..................... 3.1 概述.................................................................. 3.2 系统电气设备电抗标要值的计算................. 3.3 短路电流计算.................................................. 第4章电气设备选择………………………..................... 4.1电气设备选择的一般规则………………………. 4.2 电气选择的技术条件……………………………. 4.2.1 按正常情况选择电器………………………....... 4.2.2 按短路情况校验……………………………........ 4.3 电气设备的选择…………………………………. 4.3.1 断路器的选择………………………………. 4.3.2 隔离开关的选择……………………………. 第5章设计体会及以后改进意见…………........................ 参考文献………………………………………....................... 摘要

火电厂电气部分设计

发电厂电气部分课程设计 设计题目火力发电厂电气主接线设计 指导教师 院(系、部) 专业班级 学号 姓名 日期

课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表

发电厂电气部分 课程设计任务书 一、设计题目 火力发电厂电气主接线设计 二、设计任务 根据所提供的某火力发电厂原始资料(详见附1),完成以下设计任务: 1. 对原始资料的分析 2. 主接线方案的拟定 3. 方案的经济比较 4. 主接线最终方案的确定 三、设计计划 本课程设计时间为一周,具体安排如下: 第1天:查阅相关材料,熟悉设计任务 第2 ~ 3天:分析原始资料,拟定主接线方案 第4天:方案的经济比较 第5 ~ 6天:绘制主接线方案图,整理设计说明书 第7天:答辩 四、设计要求 1. 设计必须按照设计计划按时完成 2. 设计成果包括设计说明书(模板及格式要求详见附2和附3)一份、主接线方案图(A3)一张 3. 答辩时本人务必到场 指导教师: 教研室主任: 时间:2013年1月13日

设计原始数据及主要内容 一、原始数据 某火力发电厂原始资料如下:装机4台,分别为供热式机组2 ? 50MW(U N = 10.5kV),凝汽式机组2 ? 300MW(U N = 15.75kV),厂用电率6%,机组年利用小时T max = 6500h。 系统规划部门提供的电力负荷及与电力系统连接情况资料如下: (1) 10.5kV电压级最大负荷23.93MW,最小负荷18.93MW,cos?= 0.8,电缆馈线10回; (2) 220kV电压级最大负荷253.93MW,最小负荷203.93MW,cos?= 0.85,架空线5回; (3) 500kV电压级与容量为3500MW的电力系统连接,系统归算到本电厂500kV母线上的电抗标么值x S* = 0.021(基准容量为100MV A),500kV架空线4回,备用线1回。 二、主要内容 1. 对原始资料的分析 2. 主接线方案的拟定 (1) 10kV电压级 (2) 220kV电压级 (3) 500kV电压级 3. 方案的经济比较 (1) 计算一次投资 (2) 计算年运行费 4. 主接线最终方案的确定

热力发电厂课程设计说明书(国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算)

国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算 1 课程设计的目的及意义: 电厂原则性热力系统计算的主要目的就是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及参数、发电量、供热量及全厂的热经济性指标,由此可衡量热力设备的完善性,热力系统的合理性,运行的安全性和全厂的经济性。如根据最大负荷工况计算的结果,可作为发电厂设计时选择锅炉、热力辅助设备、各种汽水管道及附件的依据。 2 课程设计的题目及任务: 设计题目:国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算。 计算任务: ㈠ 根据给定的热力系统数据,在h - s 图上绘出蒸汽的汽态膨胀线 ㈡ 计算额定功率下的汽轮机进汽量0D ,热力系统各汽水流量j D ㈢ 计算机组和全厂的热经济性指标(机组进汽量、机组热耗量、机组汽耗率、机组热耗率、 绝对电效率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率) ㈣ 按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘制出全厂原则性热力系统图 3 已知数据: 汽轮机型式及参数

锅炉型式及参数 锅炉型式英国三井2027-17.3/541/541 额定蒸发量Db:2027t/h 额定过热蒸汽压力P b17.3MPa 额定再热蒸汽压力 3.734MPa 额定过热蒸汽温度541℃ 额定再热蒸汽温度541℃ 汽包压力:P du18.44MP 锅炉热效率92.5% 汽轮机进汽节流损失4% 中压缸进汽节流损失2% 轴封加热器压力P T98kPa 疏水比焓415kJ/kg 汽轮机机械效率98.5% 发电机效率99% 补充水温度20℃ 厂用电率0.07 4 计算过程汇总: ㈠原始资料整理:

2×100MW发电厂电气部分设计毕业设计

2×100MW发电厂电气部分设计毕业设计 引言 随着高速发展的现代社会,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,它不仅全面的影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化水平的提高,影响整个社会的进步,其中发电厂在电力系统中起着重要的作用.我国正在飞速发展,经济快速的增长使得对电能的需求量在不断提高,各类发电厂的数量随之而增加,特别是火力发电厂依然十分重要。 我本次设计的题目为“2 100MW发电厂电气部分设计”,设计的主要内容为:确定电气主接线图;选择主变压器的型号;对主接线上的短路点进行短路电流计算;设备选型及校验;发电机保护整定计算;防雷接地计算;屋外配置设计。 在佈仁图老师的认真辅导下使我在此次的毕业设计中对发电厂等方面的知识有了更多的了解,真是受益匪浅.

第一章绪论 随着我国经济发展速度的不断加快,特别是伴随西部大开发和振兴东北老工业基地的力度加大,我国的电力需求猛增。为了提高国家电力工业的效益,促进相关工业的技术水平的提高,增加新的经济增长点。近期的重点是:发展大容量、高效低污染的常规火电机组,积极开发洁净煤发电新技术,解决提高燃煤发电机组的效率和改善环境污染两大关键问题;开发水电站老机组的改造技术,提高机组效益和对水利资源的的效利用;加强电网关键技术的开发研究,积极推进跨大区电网互联,优化资源配置,建立有效电力市场体系;大力开发和推广节能降耗技术,加速对中小机组、老机组、城市和农村电网的技术改造,降低损耗,提高效益。 我国电力的发展将朝向“大机组、超高压、大电网、新能源”方向发展。 火力发电中的主要环节是热能的传递和转换,将初参数提高到超临界状态,提高了可用能的品位。使热能转换效率提高,这是大容量火电机组提高效率的主要方向。与同容量亚临界火电机组比较,超临界机组可提高效率2-2.5%,超临界机组可提高效率约5%。大型超临界机组的开发与应用,可以有效的改变我国电力工业目前能耗高和环境污染及依赖进口设备的局面,具有现实的经济、社会效益。 由于空冷电站的耗水量仅为湿冷电站的1/3,适合于我国富煤缺水的“三北”地区建设大型坑口电站,变输煤为输电。对减轻铁路运煤压力、促进“三北”及相邻地区的经济发展具有非常重要的现实意义。 设计为(2 100)MW发电厂电气部分设计,要任务是电气主接线,厂用电设计、短路计算、主要设备的选择和校验、防雷与接地装置设计、发电机保护的整定计算、配电装置设计。技术要求主接线可靠、灵活、经济、便于扩建。所有设计过程均需要考虑国家电力部门的技术规程和规范。

热力发电厂课程设计

学校机械工程系课程设计说明书热力发电厂课程设计 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成日期:

学校机械工程系 课程设计评定意见 设计题目:国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 学生姓名:专业班级 评定意见: 评定成绩: 指导教师(签名): 2010年 12 月9日 评定意见参考提纲: 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点,包括:学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

《热力发电厂》课程设计任务书 一、课程设计的目的(综合训练) 1、综合运用热能动力专业基础课及其它先修课程的理论和生产实际知识进行某660MW凝气式机组的全厂原则性热力系统的设计计算,使理论和生产实际知识密切的结合起来,从而使《热力发电厂》课堂上所学知识得到进一步巩固、加深和扩展。 2、学习和掌握热力系统各汽水流量、机组的全厂热经济指标的计算,以及汽轮机热力过程线的计算与绘制方法,培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。 3、《热力发电厂》是热能动力设备及应用专业学生对专业基础课、专业课的综合学习与运用,亲自参与设计计算为学生今后进行毕业设计工作奠定基础,是热能动力设备及应用专业技术人员必要的专业训练。 二、课程设计的要求 1、明确学习目的,端正学习态度 2、在教师的指导下,由学生独立完成 3、正确理解全厂原则性热力系统图 4、正确运用物质平衡与能量守恒原理 5、合理准确的列表格,分析处理数据 三、课程设计内容 1. 设计题目 国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算(设计计算) 2. 设计任务 (1)根据给定的热力系统原始数据,计算汽轮机热力过程线上各计算点的参数,并在h-s图上绘出热力过程线; (2)计算额定功率下的汽轮机进汽量Do,热力系统各汽水流量Dj、Gj; (3)计算机组和全厂的热经济性指标; (4)绘出全厂原则性热力系统图,并将所计算的全部汽水参数详细标在图中(要求计算机绘图)。 3. 计算类型 定功率计算 4. 热力系统简介 某火力发电厂二期工程准备上两套660MW燃煤气轮发电机组,采用一炉一机的单元制配置。其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉;汽轮机为Geg公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式汽轮机。 全厂的原则性热力系统如图1-1所示。该系统共有八级不调节抽汽。其中第一、第二、第三级抽汽分别供高压加热器,第五、六、七、八级抽汽分别供低压加热器,第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。 第一、二、三级高压加热器均安装了留置式蒸汽冷却器,上端差分别为-1.7oC、0oC、-1.7oC。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器,下端差均为5.5oC。

火力发电厂电气部分设计

毕业设计论文 论文题目:300MW机组火力发电厂电气部分设计

摘要 由发电、变电、输电、配电用电等环节组成的电能生产与消费系统它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经过输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。 电气主接线反映了发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备的数量、各回路中电气设备的连接关系及发电机、变压器与输电线路、负荷间以怎样的方式连接,直接关系到电力系统的可靠性、灵活性和安全性,直接影响发电厂、变电所电气设备的选择,配电装置的布置,保护与控制方式选择和检修的安全与方便性。而且电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域,而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本次设计是针对一台300MW机组火力发电厂电气部分的设计。在本次毕业论文设计当中介绍了有关发电厂的一些电气设备如发电机、变压器、断路器、电压互感器、电流互感器和电动机等以及介绍了主变的选择和短路电流的计算条件,最后介绍防雷的重要性以及防雷的有效措施。因此,我们在电厂以后的工作当中一定要时刻保持安全和认真的态度。 本文对发电厂的主要一次设备进行了选择,并根据短路电流计算,通过电器设备的短路动稳定、热稳定性对主要设备进行了校验。在主接线设计中,我们把两种接线方式在经济性,灵活性,可靠性三个方面进行比较,最后选择双母线接线方式。 关键词:电气设备,发电机,变压器,电力系统, ABSTRACT By power、generation、substation,、transmission and distribution of electricity, electricity production and consumption system, its functio n is the nature of primary energy into electricity by electric power equipment, after losing, substation and power distribution system will be power supply to the load center. Reflects the main electrical wiring generators, transformers, lines, the number of circuit breaker and isolating switch and related electrical equipment, electrical equipment in each circuit connection relationship and generator, transformer and transmission lines, in which way the load between connections, is directly related to reli ability, flexibility and security of power system, directly affect the choice of the electrical

热力发电厂课程设计报告dc系统

东南大学 热力发电厂课程设计报告 题目:日立250MW机组原则性热力系统设计、计算和改进 能源与环境学院热能与动力工程专业 学号 姓名 指导教师 起讫日期 2015年3月2日~3月13日 设计地点中山院501 2015年3月2日

目录 1 本课程设计任务 (1) 2 ******原则性热力系统的拟定 (2) 3 原则性热力系统原始参数的整理 (2) 4 原则性热力系统的计算 (3) 5 局部热力系统的改进及其计算 (6) 6 小结 (8) 致谢 (9) 参考文献 (9) 附件:原则性热力系统图

一本课程设计任务 1.1 设计题目 日立250MW凝汽机组热力系统及疏水热量(DC系统)利用效果分析。 1.2 计算任务 1、整理机组的参数和假设条件,并拟定出原则性热力系统图。 2、根据给定热力系统数据,计算气态膨胀线上各计算点的参数, 并在h-s 图上绘出蒸汽的气态膨胀线。 3、对原始热力系统计算其机组内效率,并校核。 4、确定原则性热力系统的改进方案,并对改进后的原则性热力系 统计算其机组内效率。 5、将改进后和改进前的系统进行对比分析,并作出结论。 1.3设计任务说明 对日立MW凝汽机组热力系统及疏水热量(DC系统)利用效果分析,我的任务是先在有DC系统情况下通过对抽汽放热量,疏水放热量,给水吸热量等的计算,求出抽汽份额,从而用热量法计算出此情况下的汽机绝对内效率(分别从正平衡和反平衡计算对比,分析误差)。然后再在去除DC系统的情况下再通过以上参量计算出汽轮机绝对内效率(也是正平衡计算,反平衡校核对比)。最后就是对两种情况下的绝对内效率进行对比,看去除DC系统后对效率有无下降,下降多少。

发电厂电气部分设计

2006-12-26 20:38:11 第一节原始资料 一、题目:200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计 二、设计原始资料 1、设计原始资料: 1)某地区根据电力系统的发展规划,拟在该地区新建一座装机容量为 200MW的凝汽式火力发电厂,发电厂安装2台50MW机组,1台100MW机组,发电机端电压为10.5KV,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷,其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等,最大负荷48MW,最小负荷为24MW,最大负荷利用小时数为4200小时,全部用电缆供电,每回负荷不等,但平均在4MW左右,送电距离为3-6KM,并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电,其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW,最大负荷利用小时数为4500小时,要求剩余功率全部送入220KV系统,负荷中Ⅰ类负荷比例为30%,Ⅱ类负荷为40%,Ⅲ类负荷为30%。 2)计划安装两台50MW的汽轮发电机组,型号为QFQ-50-2,功率因数为0.8,安装顺序为#1、#2机;安装一台100MW的起轮发电机组,型号为TQN-100-2,功率因数为0.85,安装顺序为#3机;厂用电率为6%,,机组年利用小时 Tmax=5800。 3)按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出现列于下表:10KV 110KV 220KV 名称 回路数 名称 回路数 名称 回路数 机械厂 2 化肥厂 2 系统 2

钢厂 4 煤矿 2 棉纺厂 2 市区 4 预留 2 预留 2 预留 1 合计 14 合计 6 合计 3 4)本厂与系统的简单联系如下图所示: 220KV 系统 220KV 新建电厂110KV 10KV 5)计算短路电流资料: 220KV电压级与容量为2000MW的电力系统相连,以100MVA为基数值归算到本厂220KV母线上阻抗为0.048,系统功率因数为0.85。 6)厂址条件:厂址位于江边,水源充足,周围地势平坦,具有铁路与外相连。 7)气象条件:绝对最高温度为400C;最高月平均温度为260C;年平均温

3×100-MW火力发电厂电气部分设计资料讲解

目录 摘要 ............................................................................................................................... - 2 -1 绪论 ............................................................................................................................... - 3 - 1.1 设计任务的内容 ................................................................................................ - 3 - 1.2 设计的目的 ........................................................................................................ - 3 - 1.3 设计的原则 ........................................................................................................ - 3 - 2 主接线方案的确定 ....................................................................................................... - 4 - 2.1 主接线方案拟定 ................................................................................................ - 4 - 2.2 主接线方案 ........................................................................................................ - 4 - 2.3 主接线方案确定 ................................................................................................ - 6 - 3 厂用电的设计 ............................................................................................................... - 7 - 3.1 厂用电源选择 .................................................................................................... - 7 -设计总结 ........................................................................................................................... - 8 -参考文献 ........................................................................................................................... - 9 -

热力发电厂课程设计计算书详解

热力发电厂课程设计

指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1 600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3,B2,C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失:δp 1=4%,中低压连通管压损δp 3=2%, 则 )(MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数:p 0=24.2MPa ,t 0=566℃,可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数:热段: p rh =3.602MPa ,t rh =556℃, 冷段:p 'rh =4.002MPa ,t 'rh =301.9℃, 可知h rh =3577.6kJ/kg ,h'rh =2966.9kJ/kg ,q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数(如表4所示)

1.1绘制汽轮机的汽态线,如图2所示。

1.3计算给水泵焓升: 1.假设给水泵加压过程为等熵过程; 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等; 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失:D l =0.015D b (锅炉蒸发量),锅炉为直流锅炉,无汽包排污。 则计算结果如下表:(表5) 3.计算汽轮机各级回热 抽汽量 假设加热器的效率η=1

(1)高压加热器组的计算 由H1,H2,H3的热平衡求α1,α2,α3 063788.0) 3.11068.3051()10791.1203(111fw 1=--?==ητααq 09067.06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -212fw 221=--?--?=-=q d w d w )(αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02.7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -332s23fw 3=--?--=-=q d d w w )(αηταα200382 .0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs (2)除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’;176 404.0587.43187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -453s34fw 4=--?--=-=q w w d )(’αηταα 进小汽机的份额为αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt

(完整版)火电厂电气一次部分毕业设计论文

题目:火电厂电气一次部分毕业设计

学院:信息电子技术学院年级: 专业:电气工程及其自动化姓名: 学号:

摘要 发电厂是电力系统的重要组成部分,也直接影响整个电力系统的安全与运行。 在发电厂中,一次接线和二次接线都是其电气部分的重要组成部分。 本设计是电气工程及其自动化专业学生毕业前的一次综合设计,它是将本专业所学知识进行的一次系统的回顾和综合的利用。设计中将主要从理论上在电气主接线设计,短路电流计算,电气设备的选择,配电装置的布局,防雷设计,发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述,并与三河火力发电厂现行运行情况比较,同时,在保证设计可靠性的前提下,还要兼顾经济性和灵活性,通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。在计算和论证的过程中,结合新编电气工程手册规范,采用CAD软件绘制了大量电气图,进一步完善了设计。 关键字主接线设计;短路电流;配电装置;电气设备选择;继电保护

Power plants is an important part of power system, and also affect the safety of the whole power system with operation. In power plant, a wiring and secondary wiring is the important part of electrical part. This design is the electrical engineering and automation of professional students before graduation design, it is a comprehensive professional knowledge learnt this a systematic review and comprehensive utilization. Design mainly from theory will in the main electrical wiring design, short-circuit current calculation, electrical equipment choice, power distribution equipment layout, lightning protection design, generator, transformer and busbar protection etc, and a detailed discussion with the current operation sanhe coal-fired power plants, meanwhile, in comparison to ensure that the design reliability premise, even give attention to two or morethings economy and flexibility, through calculation demonstrates that the practical rationality of the design of power with economy. In the process of calculation and argumentation, combined with the new electric engineering manuals, using CAD software standard drawing a lot of electrical diagrams, further improve the design. Keywords Lord wiring design; Short-circuit current; Distribution device; Electrical equipment selection; Relay protection

热力发电厂课程设计

1000 MW凝汽式发电机组全厂原则性热力系统的设计 学院:交通学院 专业:热能与动力工程 姓名:高广胜 学号: 1214010004 指导教师:李生山 2015年 12月

1000MW 热力发电厂课程设计任务书 1.2设计原始资料 1.2.1汽轮机形式及参数 机组型式:N1000-26.25/600/600(TC4F ) 超超临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴凝汽式、双背压 额定功率:P e =1000MW 主蒸汽参数:P 0=26.25MPa ,t 0=600℃ 高压缸排气:P rh 。i =6.393MPa ,t rh 。I =377.8℃ 再热器及管道阻力损失为高压缸排气压力的8%左右。 MPa 5114.0MPa 393.608.0p rh =?=? 中压缸进气参数:p rh =5.746MPa ,t rh =600℃ 汽轮机排气压力:P c =0.0049MPa 给水温度:t fw =252℃ 给水泵为汽动式,小汽轮机汽源采用第四段抽汽,排气进入主凝汽器;补充水经软化处理后引入主凝汽器。 1.2.2锅炉型式及参数 锅炉型式:HG2953/27.46YM1型变压运行直流燃煤锅炉 过热蒸汽参数:p b =27.56MPa ,t b =605℃ 汽包压力:P drum =15.69MPa 额定蒸发量:D b =2909.03t/h 再热蒸汽出口温度:603t 0 .rh b =℃ 锅炉效率:%8.93b =η 1.2.3回热系统 本热力系统共有八级抽汽,其中第一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热器,第五、六、七、八级分别供给四台低压加热器,第四级抽汽作为高压除氧器的气源。七级回热加热器均设置了疏水冷却器,以充分利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压加热器和低压加热器H5分别都设置内置式蒸汽冷却器,为保证安全性三台高压加热器的疏水均采用逐级自流至除氧器,四台低压加热器是疏水逐级自流至凝汽器。 汽轮机的主凝结水经凝结水泵送出,依次流过轴封加热器、四台低压加热器、除氧器,然后由汽动给水泵升压,在经过三级加热器加热,最终给水温度为252℃。 1.2.4其它小汽水流量参数 高压轴封漏气量:0.01D 0,送到除氧器; 中压轴封漏气量:0.003D 0,送到第七级加热器; 低压轴封漏气量:0.0014D 0,送到轴封加热器; 锅炉连续排污量:0.005D b 。 其它数据参考教材或其它同等级汽轮机参数选取。 1.3设计说明书中所包括的内容 1.原则性热力系统的拟定及热力计算; 2.全面性热力系统设计过程中局部热力系统的设计图及其说明; 3.全面性热力系统过程中管道的压力、工质的压力、温度、管道的大小、壁厚的计算; 4.全面性热力系统的总体说明。

关于火力发电厂的电气一次系统设计方法分析

关于火力发电厂的电气一次系统设计方法分析 摘要电是支持人们生产经营活动顺利开展的重要支柱,随着我国社会经济的飞速发展,对于电力的需求逐渐增大,极大程度上提升了电能资源生产压力。当前,我国仍以火力发电的方式为主,因此,为提升发电质量和效率,保障电力运输的稳定性,应加大对火力发电厂中电力一次系统设计的重视程度,注意设备之间的连接方式,通过引进先进电气一次系统设计理念等方式,创新火力发电程序,转变传统火电厂发电模式。本文从选择发电机、主变压器等五个方面重点分析电气一次系统设计的方式。 关键词电力一次系统;发电机;变压器;接线方式 火力发电仍是我国主要的发电方式,因此,应重视对火力发电厂的建设,电气一次系统作为发电厂运行过程中重要组成部分,不仅直接关系着发电厂工作模式,也影响着整体工作效率。工作人员需结合发电厂实际情况,创新电气一次系统的设计方式,在设计过程中必须严格遵循我国相关标准,并不断引进先进接线方式和电气设备,做好电气一次系统的日常维护,确保火力发电厂的顺利运行。 1 选择合适的发电机 一次设备是电力系统的主体,主要是指直接生产、运送、调配电能的设备[1],发电机是其中重要组成部分,在设计电力一次系统时,应根据火力发电厂的实际供电范围,选择恰当的发电机容量,须坚持与发电厂汽轮机容量相一致的原则,具体包括以下几方面:首先,根据发电厂的额定电压、功率因数确定发电机型号与容量;其次,有机统一汽轮机额定出力能与发电机额定容量;接着,保障汽轮机最大连续容量与发电机最大连续容量相协调;最后,确保冷却器(发电机零部件)进水温度与汽轮机冷却水的温度相一致[2]。发电机的选择应同时满足以上四个原则,使其更好地运行,进而提升发电厂整体工作效率和经济效益。 2 选择恰当的主变压器 选择主变压器主要与机组容量有关,不同的机组容量,主变压器的形式也有所不同,具体包括以下三种形式,如表1所示[3]: 从表1中可知,主变压器共有两种形式,即单相变压器与三相变压器,在选择单相变压器时,应注意其备用相的设置原则:当系统中的安装机组≦2台时,可不设置备用相;当系统中的安装机组≧3台时[4],应设置一台或一台以上的备用相,但需要注意的是,如果发电厂附近有企业所属电厂已经设置备用相(同等参数),也可以不在系统中设置备用相。 连接主变压器设备和发电机设备采取单元的方式,因此,在确定主变压器本身容量时,应注意遵循以下原则:主变压器本身容量=发电机最大连续容量-常用工作变压器计算负荷。

热力发电厂课程设计计算书

热 力 发 电 厂 课 程 设 计 指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1

600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3,B2,C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失:δp 1=4%,中低压连通管压损δp 3=2%, 则 )(MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数:p 0=24.2MPa ,t 0=566℃,可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数:热段: p rh =3.602MPa ,t rh =556℃, 冷段:p 'rh =4.002MPa ,t 'rh =301.9℃, 可知h rh =3577.6kJ/kg ,h'rh =2966.9kJ/kg ,q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数(如表4所示)

1.1绘制汽轮机的汽态线,如图2所示。 1.假设给水泵加压过程为等熵过程; 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等; 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差 产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失:D l=0.015D b(锅炉蒸发量),锅炉为直流锅炉,无汽包排污。 则计算结果如下表:(表5)

3.计算汽轮机各级回热抽汽量 假设加热器的效率η=1 (1)高压加热器组的计算 由H1,H2,H3的热平衡求α1,α2,α3 063788.0) 3.11068.3051() 10791.1203(111fw 1=--?== ητααq 09067 .06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -2 12fw 22 1 =--?--?= -= q d w d w )(αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02 .7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -3 32s23fw 3=--?--= -= q d d w w )(αηταα200382.0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs (2)除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’; 176 404.0587.4 3187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -4 53s34fw 4=--?--= -= q w w d )(’αηταα 进小汽机的份额为 αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt 1 .31)(4t =-pu mx t h h ηηα 即 056938 .09 .099.0)8.25716.3187(1 .31=??-=t α 0.1011140.0569380.044173t 44=+=+=ααα’ 根据除氧器的物质平衡,求αc4 αc4+α’4+αs3=αfw 则αc4=1-α’4-αs3=0.755442 表6 小汽机参数表

火力发电厂电气部分设计资料

4×300MW火力发电厂电气设计 摘要 由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分,也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域,而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本文是对配有4台300MW汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计,主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、选择;主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择;短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。 关键词:发电厂;变压器;电力系统;继电保护;电气设备。

Electrical design of 800MW regional power plant Author: Tutor: Abstract By the power generation, transformation, transmission and distribution of electricity and energy components, and other aspects of production and consumption systems. It is the function of the natural world through the power of primary energy into electrical energy power plant, then lost, transforming the system and distribution system will supply power to the load centers. Electrical wiring is the main power plant, electric substation designed first and foremost part of the power system is also constitute an important part. Determination of the main cable on the power system as a whole and power plants, substations to run its reliability, flexibility and economy are closely related. And choice of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection and control of the means to develop a greater impact. The use of power has infiltrated the social, economic, in all areas of life, and in the power structure of China's thermal power equipment capacity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 4*300MW turbo-generator of large-scale thermal power plants a part of the preliminary design of the main completed the main electrical wiring design. Including the electrical wiring of the main forms of comparison, the choice; main transformer, the start / stand-by transformer and the high-voltage transformer factory with the capacity of calculation, the number of models and options; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made the protection of transformer . Key words: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment

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