发电厂电气部分初步设计
发电厂电气部分设计
摘要：本设计是对4×600MW总装机容量为2400MW的凝汽式火力发电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计，它主要包括了五大部分，分别为：电气主接线的选择、厂用电设计、短路电流的计算、主要电气设备的选择、完成主接线图与设计说明书。
其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，列出各设备选择结果表。
并对设计进行了理论分析。
最后的设计总图包括主接线，主要电气设备。
关键词：电气一次部分；电气主接线；短路计算；设备选择Abstract:This design is for 4 × 600MW total installed capacity of the electrical powe r plant and a part of the high-pressu-re part of the design of 2400MW of condensing st eam power plant.Itincludes five parts, namely: the calculation of the main electrical co nnection options, power design, short-circuit current, the main electrical equipment se lection, complete the main wiring diagrams and design specification. Which describes in detail the selection of the short circuit current computing and electrical equipment for analysis and calculations from different short circuit, short circuit to different para meters to choose different types of devices, each device listed in the selection result ta ble.Theoretical analysis anddesign.The final master plan includes a main wiring,main electrical equipment.Keywords:Electrical primary part；Electrical main wiring；Short circuit calculations；Equipment selection目录1 电气主接线 (1)1.1 系统与负荷资料分析 (1)1.2 主接线方案的选择 (3)1.3 各接线方式的比较 (7)1.3.1 双母线接线方式的特点： (7)1.3.2 双母带旁路接线方式的特点： (8)1.3.3 一台半断路器接线方式的特点： (8)1.4 主变压器的选择与计算 (10)1.4.1 单元接线的主变压器容量的确定原则 (10)1.4.2 主变压器型式的确定原则 (10)1.4.3 主变压器型式的选择 (11)1.4.4 联络变压器的选择 (12)1.5 厂用电的接线方式和选择 (13)1.5.1 厂用电设计要求： (13)1.5.2 厂用电的电压等级： (13)1.5.3 厂用变压器的选择 (14)1.5.4 厂用电系统中性点接地方式 (15)1.5.5 厂用电接线形式 (15)2 短路电流的计算 (17)2.1 短路计算的一般规则 (17)2.2 短路计算的一般规定和条件 (17)2.3 短路计算过程 (18)3 电气设备的选择 (27)3.1 电气设备选择的一般规则 (27)3.2 电气选择的条件 (27)3.2.1 断路器的种类和形式的选择 (29)3.2.2 隔离开关的种类和形式的选择 (31)3.2.2 互感器的种类和形式的选择 (31)3.2.3 避雷器的种类和形式的选择 (33)3.3 500kV设备选择 (33)3.3.1 500kV断路器的选择 (33)3.3.2 500kV隔离开关的选择 (35)3.3.3 500kV电流互感器的选择 (36)3.3.4 500kV电压互感器的选择 (36)3.3.5 500kV避雷器的选择 (36)3.4 220kV设备选择 (37)3.4.1 220kV断路器的选择 (37)3.4.2 220kV隔离开关的选择 (38)3.4.3 220kV电流互感器的选择 (39)3.4.4 220kV电压互感器的选择 (40)3.4.5 220kV避雷器的选择 (40)3.5 电气设备选择的结果表 (41)4 母线选择及校验 (43)4.1 母线材料及形状的选择 (43)4.2 500KV侧母线选择及校验 (44)4.3 220KV侧母线选择及校验 (45)5 配电装置 (47)5.1 配电装置选择的一般原则 (47)5.2 配电装置的选型和依据 (47)5.3 主接线中设备配置的一般原则 (48)5.3.1 隔离开关的配置 (48)5.3.2 电压互感器的配置 (48)5.3.3 电流互感器的配置 (49)参考文献 (50)致谢 (51)附录I (52)本次设计是在课程设计任务书的基础上，依靠本学期所学的<<电力系统基础>>专业理论知识进行的，翻阅及参考了多种资料，通过本设计树立工程观点，加强基本理论的理解和工程设计基本技能的训练，了解现代大型发电厂的电能生产过程及其特点，掌握发电厂电气主系统的设计方法，并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练，为今后从事电气设计、运行管理和科研工作，奠定必要的理论基础。
发电厂电气部分课程设计-(2)
烟台南山学院发电厂电气部分课程设计题目2×600MV火力发电厂电气部分初步设计？姓名：安佰船所在学院：工学院所学专业：电气工程及其自动化班级：电气工程1401学号： 20指导教师：郭东旭|完成时间： 2017-6-2发电厂电气部分课程设计任务书题目：2X600MW火力发电厂电气部分初步设计原始资料：1. 发电厂情况装机两台，容量2X600MW，发电机额定电压20KV，cosφ=，机组年利用小时数6500h，厂用电率% ，发电机主保护时间，后备保护时间，环境条件可不考虑。
2. 接入电力系统情况发电厂除厂用电外，剩余功率送入330kV电力系统，架空线路4回，系统容量6800MW，通过并网断路器的最大短路电流：I′′=31.2II I2I=27.1II I4I= 26.8II3、附近有110kV电源设计内容：1、发电机和变压器的选择（1）发电机型号、容量、台数、参数的选择（2 )主变压器，厂用变压器，启动/备用变压器型号、容量、台数、参数的选择2、电气主接线设计（1 )电气主接线方案比较（2）电气主接线方案确定（3）厂用电主接线设计3、主要电器设备选择与校验（1）断路器的选择与校验（2）隔离开关的选择与校验（3）电压互感器的选择（4）电流互感器的选择（5）高压熔断器的选择（6）避雷器的选择（7）发电机出口导体及封闭母线的选择4、发电厂电气部分主接线图一张摘要电力工业是国民经济的重要行业之一，它既为现代化工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力，且和广大人民群众的日常生活有着密切的联系，我国具有丰富的能源资源，发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换为电能的工厂，以满足人民生活的需要。
由发电、配电、输电、变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。
本设计为 600MW火力发电厂电气部分初步设计，主要分为两部分，设计说明书和设计主接线图。
发电厂电气部分设计
毕业设计（论文）题目：发电厂电气部分设计学院：电子信息学院专业班级：电气工程及其自动化2009级2班指导教师：XXXXX职称：讲师学生姓名： XXXXX学号：XXXXXXXXXXX摘要水力发电厂是把水的位能和动能转换成电能的工厂，它的基本生产过程是：从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
本文是对总装机容量为2X15+2X35=100MW的中小型水电厂电气部分的初步设计，主要完成了对与电厂一次系统相关方面的设计。
依据丰水期和枯水期两种不同季节水流量的差异，通过任意投切组合4台2种型号水轮发电机，本电厂可以实现对水资源充分利用，将水资源的势能和动能转换成电能，并通过升压变压器将电压升高至35kV和110kV 两种电压等级，分别供给当地负荷以及并入电网系统。
全文共分八大章节，其主要内容包括电气主接线的方案的比较、选择；主变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算；高压电气设备的选择与校验；厂用电及其接线设计、厂用变压器容量计算、台数和型号的选择及厂用电动机自启动校验，并作了过电压保护和接地装置配置设计。
其设计的重点在于利用水电厂运算曲线法对可能发生短路的短路点进行三相短路电流计算，以及按照正常工作条件选择电气设备，按照短路状态校验电器设备，从而实现对电气设备的选择等等。
关键词：水电厂，电气主接线，短路电流，电气设备，厂用电ABSTRACTHydraulic power plant is the water potential energy and kinetic energy into electricity energy, basic production process it is: water from river heights or other reservoirs, using the water pressure or velocity impulse turbine rotation, the water energy into mechanical energy, then the turbine drives the generator to spin, and the mechanical energy can be changed into electric energy.This paper is a preliminary design of medium and small hydropower plant electrical parts of the total installed capacity of 2X15+2X35=100MW, and mainly has completed plant design relating with aspects of primary system. Based on the difference between the dry season and the wet season of two different seasonal water flow, through an arbitrary switching combination of 2 types of 4 hydraulic turbine generator, the power plant can realize the full utilization of water resources, converting the potential energy and kinetic energy of water into electrical energy, and the voltage rises to two voltage levels of 35kV and 110kV through the step-up transformer, respectively, for local load and grid system.The full text is divided into eight chapters, the main contents include comparison and selection of main electrical wiring scheme; calculation of main transformer capacity, including model number selection, the number of models and amounts; short-circuit current calculation; selection and validation of high voltage electrical equipment and wiring design; power plant, transformer capacity calculation, selection and plant the number of models and motor self-starting check, and the over-voltage protection and grounding device configuration design. The design focuses on the use of hydropower plant operation curve method for three-phase short-circuit current of short circuit may short-circuit calculation, and in accordance with the normal working condition selection of electrical equipment, in accordance with the short-circuit state check electrical equipment, so as to realize the electrical equipment selection etc.Keywords: hydropower plant, the main electrical wiring, short-circuit current,electrical equipment, power plant目录第1章绪论 (1)1.1 原始资料 (1)1.1.1 设计原始资料 (1)1.1.2 对设计原始资料分析 (3)1.2 机组技术数据的选择 (3)第2章电气主接线的设计 (4)2.1 对电气主接线的基本要求 (4)2.2 电气主接线的基本形式 (5)2.3 电气主接线方案拟定 (6)2.3.1 发电机变压器母线接线形式拟定 (7)2.3.2 35kV电压母线接线形式拟定 (8)2.3.3 110kV电压母线接线形式拟定 (10)第3章主变压器的选择 (12)3.1 主变压器的台数和容量的选择 (12)3.2 主变压器型式的选择 (13)3.3 主变压器的确定 (14)第4章短路电流的计算 (15)4.1 概述 (15)4.2 三相短路电流的计算 (16)4.2.1 无限大容量电源系统供给的短路电流 (16)4.2.2 有限容量电源供给的短路电流 (18)4.3 三相短路短路电流的计算 (19)4.3.1 系统电气设备电抗标幺值计算 (20)4.3.2 K1处短路短路电流计算 (21)4.3.3 K2处短路短路电流计算 (27)4.3.4 K3处短路短路电流计算 (32)4.3.5 K4处短路短路电流计算 (35)第5章电气设备选择 (39)5.1 发电厂主要电气设备 (39)5.2 电气设备选择的一般条件 (39)5.3 断路器的选择 (41)5.3.1 35kV母线断路器的选择 (42)5.3.2 35kV分段断路器的选择 (43)5.3.3 110kV母线断路器的选择 (44)5.3.4 110kV母联断路器的选择 (46)5.3.5 联络变压器侧断路器的选择 (47)5.4 隔离开关的选择 (48)5.4.1 35kV母线隔离开关的选择 (48)5.4.2 35kV分段断路器侧隔离开关的选择 (49)5.4.3 110kV母线隔离开关的选择 (50)5.4.4 110kV母联断路器侧隔离开关的选择 (51)5.4.5 联络变压器侧断路器选择 (52)5.5 互感器在主接线中的配置 (54)5.6 电流互感器的选择 (55)5.6.1 G1、G2发电机出口侧TA的选择 (55)5.6.2 35kV母线侧TA的选择 (56)5.6.3 35kV母线分段处TA的选择 (57)5.6.4 G3、G4发电机出口侧TA的选择 (58)5.6.5 110kV母线侧TA的选择 (59)5.7 电压互感器的选择 (60)5.7.1 发电机出口侧TV的选择 (60)5.7.2 35kV侧TV的选择 (61)5.7.3 110kV侧TV的选择 (61)5.8 限流电抗器的选择 (62)第6章厂用电及其接线 (63)6.1 厂用电概述 (63)6.2 厂用电接线 (64)6.3 厂用变压器的选择 (68)6.4 高、低压厂用变压器串联自启动时母线校验 (71)第7章发电厂过电压保护和接地装置 (74)7.1 过电压保护概述 (74)7.2 避雷针和避雷线 (75)7.2.1 避雷针的设置 (75)7.2.2 避雷线的设置 (76)7.3 避雷器 (77)7.3.1 35kV母线避雷器的配置 (79)7.3.2 110kV母线避雷器的配置 (80)7.4 接地装置 (80)第8章结论 (82)参考文献 (83)致谢 (84)第1章绪论物质、能量和信息是构成客观世界的三大基础。
火力发电厂电气部分设计
火力发电厂电气部分设计随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，电力需求持续增长，火力发电厂作为重要的能源供应基地，其建设和运营至关重要。
火力发电厂的电气部分设计是整个发电厂的重要组成部分，直接关系到电厂的安全、稳定和高效运行。
本文将深入探讨火力发电厂电气部分设计的关键要素和优化策略。
电气设备选型在火力发电厂中，需要选择合适的电气设备以满足不同的运行需求，包括主变压器、电动机、照明设备等。
选型过程中应考虑设备的可靠性、效率、环保性能及维护成本等方面的因素。
对于主变压器，应重点考虑其容量、阻抗和冷却方式；对于电动机，应考虑其功率、电压、转速等参数；对于照明设备，应考虑其照度、均匀性、能效等指标。
火力发电厂的电路设计应充分考虑各种电气设备的型号、数量、额定电流、电压等参数。
根据这些参数，合理设计母线、开关、保护装置等电路元件。
在电路设计过程中，应注意优化电路布局，减少线路损耗，提高电路的可靠性。
还需考虑电路的散热问题，防止因过热导致设备损坏或火灾事故。
火力发电厂防雷设计的目的是减少自然灾害对电气设备的影响。
设计过程中应充分考虑电厂的建筑结构和设备特点，合理设置接地装置和防雷设备。
对于关键设备，如主变压器、电动机等，应采取多重防雷措施，提高其防雷水平。
同时，应定期检查防雷设施的运行状况，确保其在关键时刻能够发挥作用。
制定严格的安全管理制度是保证火力发电厂电气安全的关键。
应加强对员工的电气安全培训，提高员工的电气安全意识和操作技能。
定期对电气设备进行安全检查和维护，确保其处于良好的工作状态。
同时，应火灾隐患的排查和治理，防止因电气设备故障或人为操作失误导致火灾事故的发生。
以某火力发电厂为例，该电厂的电气部分设计具有一定的特点。
主变压器选用具有高效率、低能耗、低噪音的环保型设备；电动机采用高效电机，以降低能耗；照明设备选择LED灯具，以提高能效。
在电路设计方面，该电厂采用分段母线设计，以提高电路的灵活性和可靠性。
发电厂电气课程设计任务书
发电厂电气课程设计任务书
一、课程设计目的和要求
1.目的发电厂电气部分课程设计是在学生学习《发电厂电气部分》后的一次综合训练，通过这次训练不仅使学生复习巩固了本课程及其它课程的有关内容，而且增强学生工程观念，培养他们的电气设计能力
2.要求
1)熟悉国家能源开发策略和有关的技术规程、规定，树立供电必须安全可靠、经济的观念;
2)掌握发电厂初步设计的基本方法和主要内容:
3)熟悉发电厂初步设计的基本计算;
4)学习工程设计说明书的撰写。
1.发电厂情况:
(1)类型:水电厂;水电厂机组容量与台数:4X50MW，发电机端电压，cos0.85:发电厂年利用小时数Tmax4000hMaX
(2)发电厂所在地最高温度40摄氏度，年平均温度20摄氏度，气象条件一般，所在地海拔高度1000m
2．电力系统负荷情况:
(1)发电厂电压负荷:最大10MW，最小8MW，cos0.85，
Tmax4000h.
(2)35KV电压负荷:最大200MW，最小100MW，cos0.8，
Tmax3800h.
(3)其余功率送入110KV系统，系统容量1000MVA。
归算到
110KV母线阻抗，其中S100MVA:自用电3%
(4)供电线路数目
1．发电机电压，架空线路6回，每回输送容量2MW，cOS0.85 架空线路6回，每回输送容量20MW，cOS0.85
架空线路2回，与系统连接。
三．设计成果
1.课程设计说明书一份。
2.发电厂电气主接线图一张。
3.课程设计计算书一份。
火力发电厂初步设计文件内容深度规定电气部分.
4．9 电气部分4。
９．1概述1应说明整个工程与电气相关的主要系统概况。
2 应说明设计依据。
3 应说明设计范围及接口。
4 对扩建工程,应说明己建部分的情况和存在的问题。
4.9。
2发电机及励磁系统1应说明发电机主要参数．2 应说明励磁系统主要参数。
4.9。
3 电气主接线1应说明电厂在系统中的作用和建设规模。
本期及远期与系统连接方式和出线的要求。
２应对主接线方案进行比较，确定各级电压母线接线方式(本期及远期,分期建设与过渡方案．对主接线在可研阶段已明确的可不进行方案比选.3 应说明各级电压负荷、功率交换及出线回路数。
4 应说明主变压器、联络变压器台数及连接方式。
对大容量变压器选用三相或单相以及运输方案。
5 应说明并联电抗器台数、接入方式及其回路设备等。
6 应说明各级电压中性点接地方式,包括变压器中性点的接地方式及其接入设备、并联电抗器中性点的接地方式及其接入设备、 6ｋV ~35ｋV单相接地电容电流补偿设备的选择、发电机中性点接地方式及其接入设备等.７应说明启动 /备用电源的引接。
对启动 /备用电源的引接在可研阶段已明确的可不进行方案比选。
4。
9.4 短路电流计算1应说明短路电流计算的依据, 接线、运行方式及系统容量等。
２列出短路电流计算结果。
4．9.５导体及设备选择1应说明导体及设备选择的依据及原则.２应说明导体及设备的选型及规范选择。
1 导体:主母线，发电机回路母线,变压器(包括主变压器、联络变压器、启动 /备用变压器、高压厂用变压器等进出线，共箱母线,高压电缆等.对特种母线的采用应专题论述。
2 设备:主变压器、发电机出口断路器、并联电抗器、高压断路器、高压隔离开关、 110kＶ及以上电流互感器、电压互感器等。
3选用ＳF6全封闭电器(GIS时，应进行论证说明。
4应说明主要设备的动热稳定校验。
4.9。
6 厂用电接线及布置1 应说明厂用电电压等级选择及接线方案比较。
2 应说明厂用电系统中性点接地方式及其接入设备.3 应说明厂用负荷计算及变压器选择。
4×300MW火力发电厂电气部分初步设计详解
4⨯300MW 发电厂电气部分初步设计第一章 选择本厂主变压器和厂用变压器的容量、台数、型号及参数1.1厂用变压器的选择1.1.1负荷计算1方法负荷计算一般采用换算系数法，换算系数法的算式为S =∑（KP ） （2.1）式中S ——计算负荷(KVA)K ——换算系数P ——电动机的计算功率（KW ）由于发电机额定功率已经给出，f S =353MVA ，则主变选择应按B S ≥1.1⨯(1-p K )⨯f S 计算式中B S ――主变的最小容量（MV A ）p K ――厂用电量所占总发电量的比例（%）1.1.2容量选择原则(1)高压厂用工作变压器容量应按高压电动机计算负荷的110%，与低压厂用电计算负荷之和选择。
(2)高压厂用备用变压器或起动/备用变压器应与最大一台高压厂用工作变压器的容量相同；当起动/备用变压器带有公用负荷时，其容量还应满足最大一台高压厂用工作变压器的要求，并考虑该起动/备用变压器检修的条件。
1.1.3容量计算公式高压厂用工作变压器: d g B S S 1.1S +≥ （2.2） B S ——厂用变压器高压绕组额定容量（KVA ）g S ——高压电动机计算负荷之和1要确定发电厂的电气主接线，必须要先计算本厂负荷。
d S ——低压厂用计算负荷之和 由电力工程电气设备手册及所给原始资料，本厂选用SFPF P Z -40000/20的变压器，其额定容量为40000/25000-25000（KVA ），高压额定电压为20±8×1.25%，低压额定电压为6.3-6.3，周波为50HZ ，相数为3，卷数为3，结线组别为N Y 、11d -11d ，阻抗为14，空载电流0.31%，空载损耗41.1KW ，负载损耗178.9KW ，冷却方式为ONAN/ONAF 。
1.2主变压器的选择21.2.1容量和台数选择发电机与主变压器为单元接线时，主变压器的容量按发电机的量大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷来选择。
3×100-MW火力发电厂电气部分设计
发电厂电气部分课程设计课程设计任务书一、前言一、设计任务的内容3X 100 MW火力发电厂电气部分设计1、电厂为3台100MW汽轮发电机组，一次设计完成。
2、有220 kV 和110kV两级电压与系统连接，220KV出线有4回，每回出线最大输送容量为50MVA 110KV出线有3回，每回出线输送容量为35MVA本厂无6〜10 kV及35 kV出线。
3、气象条件：年最高温度38C，年最低温度-7 C。
4、系统阻抗在最大运行方式下（SJ=100MVA，与110kV系统的联系阻为0.012，与220kV系统的联系阻抗为0.068，两系统均视为无穷大容量系统。
5、发电机参数：型号：QFN-100-2 Pe=100MW Ue=10.5kV Ie=6475Acos © =0.85 Xd” =0.183二、设计的目的发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到：1、巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。
2、熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。
3、掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。
4、学习工程设计说明书的撰写。
5、培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。
三、设计的原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。
电气主接线设计的基本原则是以设计任务书问为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，以保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
四、设计的要求1 、分析原始资料2、设计主接线3、计算短路电流4、电气设备选择五、主接线设计的依据1、发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用2、发电厂、变电所的分期和最终建设规模3、负荷大小和重要性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六、对电气主接线的基本要求可靠性、经济性、灵活性二、原始资料的分析一、本工程情况：从原始资料分析，所要求设计的发电厂类型为大中容量火电厂，总装机容量为300MW，单机容量为100MW二、电力系统情况：一次设计完成。
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发电厂电气部分初步设计188发电厂电气部分初步设计任务书一、毕业设计的目的电能有许多的优点，随着电力工业和国民经济的可持续发展,电力已成为国民经济建设中不可缺少的动力，并广泛应用于一切生产和日常生活方面。
而电力的安全运行则是电力生产过程中的重中之重，本次设计主要考察学生对电站方面的认识，通过对可能问题的分析来加深学生对电站的理解和应用以及其在电力系统中的作用。
二、主要设计内容1．电气主接线及高压厂用电接线设计；2．短路电流计算及主要电气设备选择；3．配电装置设计；4．发电机、变压器、输电线路的保护配置设计；5．发电机保护设计；6．发电机保护整定计算。
三、重点研究问题1、电气主接线及高压厂用电接线设计；2、短路电流计算及主要电气设备选择；3、配电装置设计。
四、主要技术指标或主要设计参数本电厂拟采用1条110KV输电线路（厂系线）直接与系统联系；另一条110KV输电线路（厂甲线）经过变电站甲与系统构成环网。
该电厂还以双回110KV线路（厂乙线I、厂乙线II）向变电站乙供电。
甲、乙变电站的主要用户是煤矿、化肥厂、钢铁厂及一些乡镇工业、农副产品加工业、农业、居民生活用电等。
电厂装机容量 2×65MW+2×75MW，其中：QF2-65-2-10.5型2台，QFQ-75-2-10.5型2台。
厂用电率：65MW机组取8%，75MW机组取8%。
五、设计成果要求1. 完成电站电气主接线方案设计，并确定主变压器的台数和型号；2. 根据设计资料计算短路电流；3. 选择设计站110KV高压电气设备并进行动、热稳定计算；4. 主变压器保护的配置；5. 设计说明书、计算书一份；5. CAD绘制电气主接线图、开关站平面布置图、发电机保护原理接线图及展开图、10KV配电室平面布置图。
六、其他负荷资料表电压线路名称最大功率cosφ距离（km）Tmax(h/y) 其它110KV 厂系线100 联络线厂甲线35MW 0.8 20 5100 东北方厂乙线40MW 0.8 90 5100 西方10KV棉I厂线2400KW 0.8 2 5500 棉II厂线2250KW 0.8 2 5500 钢铁厂线2230KW 0.8 4 4000 印染厂I线6100KW 0.8 3 52300 印染厂II线5150KW 0.8 3 5230 市区I线7500KW 0.8 4 4300 市区II线7340KW 0.8 8 4300 市区III线8370KW 0.8 10 3500 市区IV线6820KW 0.8 10 3500 备用I线6250KW注：表中数据为最大负荷值，最小负荷为70%最大负荷；同时率取0.85~0.95。
附注：电力系统在热电厂正北方100KM处，变电站甲在热电厂东北方85KM处, 变电站乙在热电厂东北方85KM处。
该地区年最高温度40℃，年最低温度-16℃，最热月平均最=120℃·cm/w，高温度+32℃，海拔高度200m，地震烈度6度，厂区无严重污染，土壤热阻率ρt土壤温度20℃。
华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告2011年月日学生姓名王章兴学号200701006 专业电气工程及其自动化题目名称发电厂电气部分初步设计课题来源模拟主要内容一.原始资料分析1. 发电机型号：1.1.1凝汽式发电厂：凝汽式发电机4台：2×75MW+2×65MW，型号QF2-75-2-10.5两台 QFQ-65-2-10.5两台；额定功率因数：0.85。
（1）机组年利用小时数：Tmax=5500小时。
（2）厂用电率：8%。
（3）发电机出口处主保护动作时间取0.2秒。
（4）环境温度：最高温度400C，年平均气温320C。
1.1.2发电厂出线：110KV输电线直接与系统联系，另一条110KV输电线经过变电站甲与系统构成环网，电厂还以双回110KV线路向变电站已供电。
二．火电厂电气一次部分设计(一)电气主接线设计1.可靠性（1）断路器检修时，不易影响对系统的供电。
（2）短路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证对Ⅰ。
Ⅱ类负荷的供电。
（3）尽量避免发电厂或变电站全部停运的可能性。
2.灵活性（1）调度灵活，操作方便。
(2)检修安全。
（3）扩建方便。
3.经济性（1）投资省（2）年运行费小（3）占地面积小（4）在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资，投产，尽快发挥经济效益。
4.根据本厂对负荷的供电情况及与电力系统交换功率的情况，拟定几种（二到三种）可行的主变压器配制方案。
通过必要的技术经济计算比较，选出一个最佳方案。
（注：经济比较可不进行投资和年运行费的具体准确计算，只需进行各方案的设备数量及电压等级进行粗略地比较）。
本设计中110kV电压级主接线初步选定双母线和双母线三分段两种接线方案，经过技术性和经济性比较，最后确定选择双母线三分段接线方案。
5.发电厂主变压器的选择：确定了电气主接线，根据变压器不同的接线方式确定主变或联络变台数、型式、容量。
（二）高压厂用电接线设计厂用低压电采用380/220v。
发电机电压为10.5KV，厂用电高压电压，可采用3-6KV，电动机采用380kv。
火电厂的高压常厂用母线采用“按炉分段”。
（三）短路电流计算计算短路电流是为了校验电气设备。
一般情况下，三相短路电流产生的热效应和电动力较大，所以这里只对三相短路电流进行计算。
短路电流可以手算也可以机算。
手算三相短路电流的主要步骤如下：1.根据本厂主接线图画出电力系统电气接线图；2.根据规定的电气设备选择任务，确定所用的短路计算点；一般情况下一个电压级一个短路点，有近区负荷的，在出线电抗器末端有个短路点。
3.计算各电气元件的电抗标幺值，画出等值电路图；4.对各短路计算点进行网络简化，求出X*∑。
5.求出X*js,计算各短路点的三相短路电流：I〞、I0.2、I∞、iimp=2.7I〞(在发电机端短路时)或Iimp=2.55I〞（在高压电网和非发电机端短路时）。
注意：要根据短路计算点的具体情况，恰当地选用一计算法和个别计算法，计算短路电流。
（四）电气设备选择在变电所中，根据电能转换和分配等各环节的需要，配置了各种电气设备。
根据它们在运行中所起的不同作用，通常将它们分为电气一次设备和电气二次设备。
本次设计主要是选择电气一次设备。
不同类型的电气设备承担的任务和工作条件不相同，因此它们的具体选择方法也各不相同，但是，为了保证工作的可靠性和安全性，在选择它们时的基本要求是相同的，即按正常工作电流选择，按短路条件校验其动稳定和热稳定。
对于断路器、熔断器等还要校验其开断电流能力。
本次设计要选择的电气设备主要有：断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器和绝缘子等。
（五）配电装置设计根据本厂条件及各型号配电装置的特点，选定110kV电压级配电装置的结构形式（如屋内或屋外式，屋内式采用单、二、三层，屋外式采用中型、高型、半高型等），并简要论述选型理由。
对配电装置的基本要求:（1）符合国家技术经济政策,满足有关规程要求；（2）设备选择合理,布置整齐、清晰，要保持其最小安、全净距。
（3）节约用地；（4）运行安全和操作巡视方便；（5）便于检修和安装；（6）节约用材，降低造价。
三.电气二次部分设计发电机保护1纵差动保护2定子绕组单相接地保护3钉子绕组匝间短路保护4过电流保护5过电压保护6励磁回路接地保护7失磁保护8过负荷保护发电机保护主要视其能否满足保护规程及题目规定的要求来决定。
所采用的保护能满足规程及题目要求时，就算合格；不满足要求时，就必须采取措施使其满足要求，或改用其它保护方式。
但灵敏度不满足要求时，在满足速动性的前提下，可考虑采用保护的相继动作以提高保护的灵敏性。
后备保护的动作必须相互配合，要保护上一元件保护动作的动作值大于下一元件保护的动作值，且要留有一定的裕度，以保证选择性。
采取的主要技术路线或方法1.仔细阅读设计任务书，对其中的内容及各个原始资料作出详细的了解，明白本次设计要做的各个环节。
2．收集资料，阅读相关书籍，了解电力系统设计的有关法律及规程要求，使设计与规程要求相符合。
3．回顾设计中要用到的以前学过的相关知识。
4．到图书馆借阅有关参考资料，如《电力系统设计手册》、《电力系统设备手册》，为设计打下良好的基础，力求使设计工作做到最优。
5．CAD绘制电气主接线图、开关站平面布置图、变压器保护原理接线图及展开图、10KV配电室平面布置图。
6．编写毕业设计论文（包括说明书和计算书两部分），最终完成本次设计。
预期的成果及形式1.设计说明书一份2.计算书一份3 CAD绘制电气主接线图，开关站平面布置图，发电机保护原理接线图即展开图，10KV配电室平面布置图.时间安排本次设计时间共12周，各部分设计内容的时间安排大致如下：收集资料，熟悉任务 1周方案论证比较 1周短路电流计算 2周电气设备选择计算 2周计算机绘图 1周完善设计成果 1周编制设计说明书 1周审核校对 1周翻译资料 1周答辩 1周总计 12周指导教师意见签名：年月日备注摘要：本次设计是火电厂电气部分初步设计。
该火电厂有四台发电机，总装机容量为2×65+2×75=280 MW。
高压侧为110Kv，一条110KV输电线直接与系统联系，另一条110KV输电线经过变电站甲与系统构成环网，电厂还以双回110KV线路向变电站已供电。
该电厂的厂用电率为0.8%。
根据所给出的原始资料拟定两种电气主接线方案，然后对这两种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。
在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。
在对发电厂一次系统分析的基础上，对发电机的保护整定计算。
毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对电气工程及其自动化专业的理解，树立工程设计的观念，提高了电力系统设计的能力的作用。
关键字：电气主接线，短路电流计算，设备选型，发电机保护。
ABSTRACTThe design is part of the hydropower plant electrical design. The total installed capacity of hydropower stations of 2 × 65+2×75 =280 MW. High side is for 110 KV, one is connected to the system, another is connected to an installed capacity Transformer substation ，a Double-loop of 110KV is connected a Transformer substation。