2×100_4×300MW发电厂电气部分初步设计 励磁系统

2×100_4×300MW发电厂电气部分初步设计励磁系统毕业设计说明书（摘要此次设计的主要任务是1×125MW+4×300MW的火电厂电气部分的初步设计。

首先确定电气主接线方案，选择发电机、主变压器、联络变压器、厂用变压器和启/备变压器。

用所选择的发电机与变压器的参数进行标幺值的计算；并做出可能发生各种短路的等值电路图，分别计算各电源对短路点的计算电抗，列出短路计算结果表；通过对各设备最大持续电流I的计算，分别对断路器、m axg隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、全连式分相封闭母线等设备进行选择，并通过短路计算结果中的各短路值对所选的设备进行校验。

了解该电厂励磁系统的原理如设计方法。

关键词：电气主接线；短路计算；设备选择；AbstractThe main assignment of the design is the initial plan of electric with regard to regional fossill—fule plant (1×1250MW+3×300MW). To begin with ,we must ensure the project of electric main line .What more ,we select the capacity of generator ,we select generator、transformer、liasion transformer、transformer which used in the factory and enlighten spare transformer. We can carry out the short circuit calculation .The diagram of equivalent can be make out at the basic of transformer and generator data respectively. At last, we calculate the reactance which the point of short circuit to every power system and lay out the table of short circuit. Interrupter, disconnect switch, busbar, lighting arrestersI calculation. We can check the install we can be selected by way of thegm axchoose via the result of short circuit. Find out the protection principle of 600MW generator and transformer, know the movement situation of the protection.Keywords: electric main line; short-circuit calculation; equipment choice;符号说明常用符号：I --电流 n I --额定电流 B I —基值电流（KA ）B U —基值电压（KV ） n U --额定电压（一次侧）（KV ） 2n U --二次侧额定电压（V ） g U —电网工作电压（KV ） U --电压 X --电抗 R --电阻S --容量 P --负荷 W --能量E —电势 B S --系统基准容量（MV A ） n S --变压器额定容量 专用符号f I -- 励磁电流 ch I --短路电流冲击值（KA ） max .g I --最大持续工作电流 ∞I --稳态三相短路电流 *I ''--0S 短路电流周期分量(标幺值) I ''--0S 短路电流周期分量（有名值） br I --断路器的额定开断路器（KA ） max I --断路器极限通过电流峰值（KA ）dt I --断路器实际开断时间t 秒的短路电流周期分量（KA ）t I --断路器t 秒热稳定电流 S ''--短路容量（MV A ） js X --支路计算电抗（标幺值） fs X --支路转移电抗（标幺值） dz t --短路电流发热等值时间（又称假象时间）（S ）kd t --固有分闸时间（S ） C --热稳定系数W --母线截面系数 J --经济电流密度目录引言 (1)第一章电气主接线设计 (2)1.1主接线的设计原则和要求 (2)1.2电气主接线的设计步骤 (3)1.2.2 主接线的类型与使用范围 (4)1.2.3 设计方案的介绍 (5)1.2.3 主接线方案的评定 (6)1.3发电机和主变压器的选择 (7)1.3.1 发电机的选择 (7)1.3.2 主变压器和联络变压器的选择 (7)第二章厂用电设计 (10)2.1厂用电的设计原则和基本要求 (10)2.2本厂厂用电主接线设计 (10)2.3厂用变压器的选择 (11)第三章短路电流计算 (13)3.1短路电流计算的目的 (13)3.2短路电流计算的一般规定 (13)3.3短路电流的计算步骤 (14)3.4主接线及厂高压短路电流计算 (15)3.4.1 发电机电抗标么值计算 (15)3.4.2 变压器电抗标么值计算 (15)3.4.3 发电厂电气一次部分各短路点短路电流计算 (16)第四章电气设备的选择与校验 (28)4.1电气设备选择的一般原则 (28)4.2断路器的选择与校验 (29)4.2.1 断路器的选择原则 (29)4.2.2 断路器的选择与校验 (30)4.3隔离开关的选择与校验 (33)4.4接地开关的选择与校验 (34)4.4.1 接地开关的选择原则 (34)4.4.2 接地开关的选择与校验 (34)4.5电压互感器的选择与校验 (35)4.5.1 电压互感器的选择原则 (35)4.5.2 电压互感器的选择与校验 (36)4.6电流互感器的选择与校验 (37)4.6.1 电流互感器的选择原则 (37)4.6.2 电流互感器的选择与校验 (38)4.7高压熔断器的选择与校验 (39)4.7.1 高压熔断器的选择原则 (39)4.7.2 高压熔断器的选择 (40)4.8避雷器的选择 (40)4.8.1 避雷器的选择原则 (40)4.8.2 避雷器的选择 (41)4.9母线与架空线的选择与校验 (41)4.9.1 母线与架空线的选择原则 (41)4.9.2 母线的选择与校验 (42)4.9.3 架空线的选择 (42)4.9.4 封闭母线的选择 (43)第五章励磁系统的设计 (45)5.1励磁系统的主要作用 (45)5.2励磁系统的初步设计 (45)5.2.1 发电机励磁方式的选择 (45)5.2.2 自并励励磁系统原理及优缺点 (46)5.2.3 100MW发电机微机型自并励励磁系统的设计 (47)六章发电机的主保护设计 (49)6.1发电机保护配置原则 (49)6.2发电机的纵差动保护 (50)6.3发电机100%定子绕组单相接地保护 (51)6.4发电机定子绕组匝间短路保护 (53)6.5发电机励磁回路接地保护 (54)6.6发电机失磁保护 (55)第七章配电装置的设计 (56)7.1设计原则与要求 (56)7.1.1 配电装置的设计原则 (56)7.1.2 配电装置设计必须满足的要求 (56)7.26～10KV配电装置 (57)7.3220KV配电装置 (57)结论 (58)参考文献 (59)谢辞 (60)引言电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，在工农业、交通运输业、国防、科学技术和人民生活等方面都得到了广泛的应用。

电力工业发展水平和电气化程度已经成为衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。

至2001年，我国已投产和正在建设的100万kW及以上的电厂达113座，其中火电厂为85座。

随着经济的不断发展，我国的电力工业已经进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。

电力工业的迅速发展，对发电厂的设计提出了更高的要求。

随着一次能源的不断减少，对能源的利用率要求也越来越高；而大机组的能源利用率高、在环境污染方面较小机组要小；因此，在火电厂的设计中，大机组的设计已经成为现在设计的主流。

这就引出了本次设计的主要内容，某地区2*100MW+4*300MW火力发电厂的电气部分进行初步设计。

第一章电气主接线设计1.1 主接线的设计原则和要求发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。

它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。

它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。

因此，主接线的设计是一个综合性的问题。

必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。

设计主接线的基本要求是：（1）可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。

衡量主接线运行可靠性的标志是：①断路器检修时，能否不影响供电。

②线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

③发电厂全部停运的可能性。

④对大机组超高压情况下的电气主接线，应满足可靠性准则的要求。

（2）灵活性①调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

②检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。

（3）经济性①投资省：主接线应简单清晰，控制保护方式不过复杂，适当限制断路器电流。

②占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。

③电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。

1.2 电气主接线的设计步骤电气主接线的设计伴随着发电厂或变电所的整体设计，即按照工程基本建设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。

在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤相同。

具体步骤如下：（1）本工程情况发电厂类型：区域性凝气式火电厂，设计规划容量1125+3300。

远离负荷中心。

（2）电力系统情况系统的电压等级：电厂联入系统的电压等级为330KV，330KV架空线4回,负荷为466～640MW，为I、II级负荷，cosφ=0.85.Tmax=6500h；110KV架空线6回,负荷为80～120MW，为I、II级负荷，cosφ=0.85.Tmax=6000h,其余送220KV系统。