×300MW发电厂电气部分初步设计doc
300MW机组热力部分局部初步设计_毕业设计论文
300MW机组热力部分局部初步设计摘要300MW级燃煤机组是我国在近阶段重点的火力机组，由于300MW发电机组具有容量大，参数高，能耗低，可靠性高，对环境污染小等特点，今后在全国将会更多的300MW 级发电机组投入电网运行。
本次设计为300MW机组热力部分局部初步设计,设计在进行设计选型时仅依照安全经济的标准进行优化没有考虑其他影响因素。
设计主要内容如下；第一，是对发电厂主要设备的确定，主要是汽轮机，锅炉型号的选择。
汽轮机的选择包括汽轮机进汽压力、温度、结构的选择，锅炉部选择部分包括锅炉最大连续蒸发量，过热器出口压力，温度，锅炉效率,汽包压力的选择。
第二，是对锅炉燃烧系统及其设备的选择锅炉，燃料选择义马烟煤，根据煤的成分分析选择磨煤机，然后选择制粉系统，最后选择合适的风机。
第三，是原则性热力系统的拟定和计算。
第四，汽轮机辅助设备的选择，凝汽式发电厂应选择凝汽式机组。
其单位容积应根据系统规划容量，负荷增长速度和电网结构等因素进行选择。
辅机一般都随汽轮机本体配套供应，只有除氧器水箱、凝结水泵组、给水泵、锅炉排污扩容器等，不随汽轮机本体成套供应。
第五，进行全面性热力系统的拟定，其中系统的拟定包括主蒸汽管道系统的拟定，再热机组旁路系统的拟定，给水管道系统的拟定，回热加热器管道系统的拟定，除氧器管道系统的拟定，补充水管道系统的拟定，排污扩容器及排污冷却器管道系统的拟定，轴封管道系统的拟定，制粉系统的拟定等。
第六，绘制机组局部全面性热力系统图。
关键词：汽轮机,锅炉,热力系统，辅机形式IAbstractThis design is once complete fossilfired power plant dynamic system designs.The design for the thermal part of the 300MW unit of local preliminary design, the design during the desi gn selection only in accordance with the standards of safety and economic optimization does not take into account other factors.First,choosing the main equipment in the power plant includes choosing the turbine and boiler.Which includes the steam turbine inlet pressure,temperature,structure and boiler maxim um continuous evaporation,superheated steam outlet pressure,temperature, boiler efficiency,.d rum pressure.Second,making the choice between boiler combustion system and its equipment s:YI Ma bituminous coal is our choice fuel in boiler, coal pulverizer according to composition analysis choice, then is the system power system, finally is proper fan.Third, sketching of the power plant principal thermodynamic system and calculation.Forth,choosing the main equipm ents of machine in steam turbine that lends support to the equipments: The condenser type sho uld suit condenser type machine . Its unit capacity should program the capacity according to t he system, carrying to increase the peed to proceed the choice with power grid consideration c onstruction etc. Assist the machine to supply with the steam turbine essence kit generally and all, only divided by deaerator, condensation pump group, radiator, feedwater and boiler blow down enlarger etc, not with steam turbine essence set supply.Fifth,sketching of the power plan t overall thermodynamic system and calculation,. Which developed the system, including the f ormulation of the main steam piping system, reheat unit bypass system in the formulation,dev elopment of water supply piping system, heat recovery heater piping system formulation, the f ormulation of oxygen pipeline system to supplement the proposed water pipeline system sewa ge and sewage expansion devices proposed pipeline system cooler, seal piping systems in the formulation, the formulation of the milling system, etc.Sixth, make sure to regenerate overall t hermodynamic system diagram.Key words: Thermal power plants; Thermal power system; Thermal power equipment; Preliminary designII目录摘要...................................................................................... 错误！未定义书签。
300MV火电厂电气部分设计
装机四台，容量2 x 100MW，2x50MW, 发电机额定电压10.5KV，功率因数分别为cosφ=0.85，cosφ=0.8，机组年利用小时数4800h，厂用电率7%，发电机主保护时间0.05s，后备保护时间3.9s，环境条件可不考虑。
接入电力系统情况（1）10.5KV电压等级最大负荷10MW，最小负荷8MW，cosφ=0.8，架空线路6回，二级负荷。
通过发电机出口断路器的最大短路电流：''40.2I KA=238.6 SI KA=438.1 SI KA=（2）剩余功率送入220KV电力系统，，架空线路4回，系统容量1800MW，通过并网断路器的最大短路电流：''17.6I KA=216.5 SI KA=416.1 SI KA=，厂用电采用6kv及380/220三级电压。
摘要本设计是对发电厂厂用电进行设计，主要运用发电厂电气部分、高电压技术、电力系统分析、电力系统自动化、电力系统继电保护等专业知识完成“发电厂厂用电的设计”，具体设计内容包括厂用电接线设计、负荷分析计算、变压器选择、电动机自启动校验，继电保护设计、配电装置设计、防雷设计、绘制厂用电接线图、继电保护二次回路接线图、绘制配电装置图。
本设计严格遵循发电厂电气部分的设计原则，并结合实际情况确定了厂用电母线电压等级确定为6KV，利用换算系数法进行负荷分析计算，变压器选择低压分裂三绕组变压器，确定了合适的短路点进行短路电流计算。
根据防雷保护要求确定避雷器；最后绘制了相关的图纸。
本文300MW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电气设备目录第1章绪论 (1)第2章电气主接线的选择 (2)2.1 电气主接线的基本要求 (2)2.2 电气主接线的基本形式及特点 (2)2.4 主线路设计方案的确定 (6)第3章发电机和变压器的选择 (7)3.1 发电机型号的选择 (7)3.2 变压器的选择 (7)3.2.1 主变压器的概述 (7)3.2.2 主变压器的容量确定 (7)3.2.3 主变压器型号的选择 (8)第4章主电气设备的选择 (9)4.1 主电气设备的选择 (9)4.2 电气设备选择的原则 (9)4.3 电气设备的选择 (9)4.3.1 最高工作电压的计算 (9)4.3.2 额定电流的计算 (9)第5章厂用电接线设计 (11)5.1 厂用电压等级 (11)5.1.1 厂用电负荷分类 (11)5.1.2 厂用电压等级 (11)5.2 厂用电接线要求 (12)5.3 厂用电接线方式选择 (12)5.4 厂用电系统中性点接地方式 (12)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)第1章绪论由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
发电厂电气发电厂的电气部分
一、300MW发电机 组电气部分
3. 接线特点
① 采用发电机─变压器单 元接线，无发电机出口 断路器和隔离开关。 ② 在主变压器低压侧引接 一台高压厂用变压器， 供给厂用电。 ③ 在发电机出口侧，通过 高压熔断器接三组电压 互感器和一组避雷器。 ④ 在发电机出口侧和中性 点侧，每相装有电流互 感器 4 只。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 发电机 主变压器 高压厂用变压器 电压互感器 电容器 避雷器 电流互感器 中性点接地变压器
二、600MW发电机组 电气部分
3. 接线特点
① 采用发电机─变压器单元 接线，无发电机出口断 路器和隔离开关。 ② 主变压器采用三个单相 双绕组 ③ 在主变压器低压侧引接 一台高压厂用变压器， 供给厂用电。
③ 由于外壳的屏蔽作用， 母线电动力大大减少， 而且基本消除了母线周 围钢构件的发热。 ④ 运行维护工作量小。
二、600MW发电机组 电气部分
1. 电气主接线
采用发电机─变压器单元 接线。 由于额定电流（19245A） 很大，采用全连式分相封 闭母线。
二、600MW发电机组 电气部分
2. 主要电气设备
一、300MW发电机 组电气部分
3. 接线特点
⑤ 发电机中性点接有中性 点接地变压器。 ⑥ 高压厂用变压器高压侧 每相装有电流互感器 4 只。
一、300MW发电机 组电气部分
4. 封闭母线的优点
① 供电可靠。封闭母线有效
地防止了灰尘、潮气等污秽 和外物造成的短路。
② 运行安全。母线封闭在外
壳内，且外壳接地，使工作 人员不会触及带电导体。
§2.2 发电厂的电气部分
一、300MW发电机 组电气部分
1. 电气主接线
2乘300mw电气部分初设计
摘要本毕业设计论文是“铁法2⨯300MW发电厂第一期工程电气部分初步设计”。
全论文除了摘要、毕业设计书之外，还详细的说明了各种设备选择的最基本的要求和原则依据。
变压器的选择包括：发电厂主变压器、高压备用变压器及高压厂用变压器的台数、容量、型号等主要技术数据的确定；电气主接线主要介绍了电气主接线的重要性、设计依据、基本要求、各种接线形式的优缺点以及主接线的比较选择，并制定了适合本厂要求的主接线；厂用电接线包括：厂用电接线的总要求以及厂用母线接线设计。
短路电流计算是最重要的环节，本论文详细的介绍了短路电流计算的目的、假定条件、一般规定、元件参数的计算、网络变换、以及各短路点的计算等知识；高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压开关柜的选择原则和要求，并对这些设备进行校验和产品相关介绍。
而根据本论文所介绍的高压配电装置的设计原则、要求和220kV的配电装置，决定此次设计对本厂采用分相中型布置。
继电保护和自动装置的规划，包括总则、自动装置、一般规定和发电机、变压器、母线等设备的保护，而发电厂和变电所的防雷保护则主要针对避雷针和避雷器的设计。
此外，在论文适当的位置还附加了图纸（主接线、平面图、防雷保护等）及表格以方便阅读、理解和应用。
关键词火力发电厂，电气设计，短路计算，设备选择，配电装置AbstractThis graduate design this is a 2×300 MW ：TieFa power plant the first period engineering electricity parts of first steps design.Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes: Main transformer, high pressure in power plant back transformer and high pressure factories use the main technique in number, capacity, model number...etc. in set data of the transformer to really settle; The electricity lord connected the line to introduce primarily the electricity lord connects the linear importance, design according to, the basic request, every kind of merit and shortcoming and lords that connect the line form connects the linear choosing more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the request connects the line; The factory connects with the electricity the line includes: The factory connect the linear total request and factory to connect the line design with the mother line with the electricity. The short-circuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the calculating purpose in short-circuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, network transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order; The choice of the high pressure electricity equipments includes the mother line, high pressure breaks the road machine and insulate the switch, electric current to feels with each other the machine, electric voltage feels with each other the choice principle of the machine, high pressure switch cabinet with request, and proceed to these equipments the school check with the related introduction in product. But go together with the design principle of the electricity device, request to go together with the electricity device with 220 kV according to this thesis a high pressure for introducing, decide this time design to adopt the cent the mutually medium-sized arranging to the my plant. After electricity protection with the programming of the automatic device, include total, automatic device, general provision with the protection of generator, transformer, mother line etc. equipments, but power plant with change to give or get an electric shock a design for defending thunder protecting then primarily aiming at lightning rod with lightning arrester. In addition, return in the appropriate position in thesis additional diagram paper( the lord connects the line, plane chart and defend thunder protection etc.) and forms read, comprehend with the convenience with applied.Key words Thermal power plant; Electricity design; Short circuit calculation;Equipments choice; Electricity equips;目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................... I II 引言.. (1)第一部分说明书 (2)第1章主变压器和高压厂用和备用/启动变压器的选择 (2)1.1 主变压器型式的选择 (2)1.1.1 主变压器与发电机的连接形式 (2)1.1.2 主变压器的容量的确定原则及方法 (2)1.1.3 主变压器的相数的确定 (3)1.1.4 主变绕组的数量的确定 (4)1.1.5 主变绕组连接方式的确定 (4)1.1.6 主变调压方式的确定 (4)1.1.7 主变冷却方式的确定 (5)1.2 高压厂用和备用/启动变压器的选择 (5)1.2.1 厂用负荷计算 (5)第2章电气主接线的设计 (7)2.1 主接线的设计原则 (7)2.2 主接线的设计步骤 (7)2.3主接线设计的基本要求 (7)2.3.1 可靠性 (7)2.3.2 灵活性 (8)2.3.2 经济性 (8)2.4电气主接线方案的拟定 (8)2.4.1 发电机-变压器单元接线 (8)2.4.2 220kV高压配电装置的基本接线及适用范围 (9)2.4.3 原始资料分析 (9)2.5主变和发电机中性点接地方式 (12)2.5.1 主变中性点接地方式 (12)2.5.2发电机中性点接地方式 (12)第3章厂用电系统设计 (13)3.1 厂用电接线的总要求及原则 (13)3.1.1 厂用电接线的总要求 (13)3.1.2厂用电接线的设计原则 (13)3.2厂用电压等级的确定 (13)3.3 厂用电源的引接方式 (13)3.3.1 高压厂用工作电源的引接 (13)3.3.2 低压厂用工作电源引接 (14)3.3.3 备用/启动电源的引接 (14)3.4 厂用电系统接线 (14)3.4.1 高压厂用电接线 (14)3.4.2低压厂用电接线 (14)第4章短路电流计算 (16)4.1 短路计算的主要目的 (16)4.2 计算假定条件 (16)4.3 一般规定 (16)4.3.1 接线方式 (16)4.3.2 短路类型 (17)4.3.3 短路计算点 (17)4.3.4 短路电流计算方法 (17)4.3.4 短路电流计算步骤 (17)4.4 短路电流计算公式 (18)4.4.1 元件参数计算 (18)4.4.2 网络变换 (19)4.4.3 计算电抗 (20)4.4.4 短路点短路电流周期分量有效值的计算 (20)4.4.5 短路的冲击电流 (21)4.4.6 电流分布系数及转移电抗 (21)第5章电气设备和导体的选择 (23)5.1 导体和电气设备选择的一般规定 (23)5.1.1 一般原则 (23)5.1.2 技术条件 (23)5.1.3 环境条件 (25)5.2 220kV高压设备选择 (25)5.2.1 高压断路器的选择 (25)5.2.2 隔离开关的选择 (27)5.2.3 电流互感器的选择 (28)5.2.4 电压互感器的选择 (29)5.3 裸导体的选择 (30)5.3.1 220kV母线的选择 (30)5.3.2 封闭母线的选择 (31)5.4 6kV高压开关柜的选择 (31)5.4.1 种类和型式的选择 (31)5.4.2 主开关的选择 (32)5.4.3 额定电压和额定电流的选择 (32)5.4.4 防护等级的选择 (32)5.4.5开断和关合短路电流的选择 (32)5.4.6 短路热稳定和动稳定校验 (32)第6章高压配电装置设计 (34)6.1 配电装置的基本要求 (34)6.2 配电装置设计的基本步骤 (34)6.3 220kv配电装置 (34)6.4 220kV室外配电装置的安全净距 (35)6.5 屋外配电装置的布置原则 (36)第7章继电保护和自动装置配置 (37)7.1 继电保护配置 (37)7.1.1 发电机保护 (37)7.1.2 变压器保护 (39)7.1.3 220kV线路保护 (40)7.1.4 母线和断路器失灵保护 (40)7.2 自动装置配置 (41)第8章防雷保护设计 (42)8.1 雷害来源 (42)8.2 直击雷的防护 (42)8.2.1 直击雷防护措施 (42)8.2.2 避雷针装设的基本原则 (42)8.2.3 避雷针的保护范围 (42)8.3 入侵雷的防护 (43)8.3.1 入侵雷防护措施 (44)8.3.2 避雷器的配置要求 (44)8.3.3 避雷器的配置原则 (44)8.3.4 避雷器参数选择 (44)8.4 防雷接地 (45)第二部分计算书 (46)第9章变压器的选择计算 (46)9.1 主变压器的选择 (46)9.2 厂用高压变压器的选择 (46)第10章短路电流计算 (49)10.1 短路电流计算接线图 (49)10.2 参数计算 (49)10.2.1 发电机参数 (49)10.2.2 其他参数计算 (49)10.3 220kV母线短路(k1) (50)10.3.1 网络化简 (50)10.3.2 短路电流周期分量有效值 (51)10.3.3 短路的冲击电流 (52)10.4 厂用高压工作变压器6kV一段短路(k3) (52)10.4.1 网络化简 (52)10.4.2电流分布系数及转移电抗 (52)10.4.3短路电流周期分量有效值 (53)10.4.4短路的冲击电流 (54)10.5 备用/启动变压器6kV一段短路(k2) (54)10.5.1网络化简 (54)10.5.2 短路电流周期分量有效值 (55)10.5.3 短路的冲击电流 (56)10.6 计算结果列表 (56)第11章电气设备和导体的选择计算 (57)11.1高压断路器的选择 (57)11.1.1 220kV侧高压断路器的选择 (57)11. 1.2 6kV侧高压断路器的选择 (58)11. 2 高压隔离开关的选择 (58)11.2.1 220kV侧高压隔离开关的选择 (58)11. 3 电流互感器的选择 (59)11.3.1 220kv侧电流互感器的选择 (59)11.3.2 6kv侧电流互感器的选择 (60)11. 4 电压互感器的选择 (61)11.4.1 220kV侧电压互感器的选择 (61)11.5 裸导体的选择 (61)11.5.1 220kV主母线的选择 (61)11.5.2 共箱封闭母线选择 (62)11.6 6kV高压开关柜的选择 (63)第12章防雷保护设计 (64)12.1 避雷针的布置 (64)12.2 避雷针高度的确定 (64)12.2.1 初步确定 (64)12.2.2 校验 (64)总结 (66)致谢 (67)参考文献 (68)附录 (69)引言本设计的设计题目是2×300MW凝汽式火力发电厂第一期工程电气部分的初步设计。
300MV火电厂电气部分设计
（一）题目300MW火力发电厂电气部分设计(二) 原始资料1. 发电厂情况装机容量共300MV（2×50MV+2×100MV），发电机额定电压10.5KV，cosφ=0.85，cosφ=0.8。
机组年利用小时数4800h，厂用电率7%，发电机主保护时间0.05s，后备保护时间3.9s，环境条件可不考虑。
2. 接入电力系统情况10.5KV电压等级最大负荷10MV，最小负荷8MV，cosφ=0.8，架空回路6回，二级负通过发电机出口断路器最大短路电流：剩余功率输送入220KV电压系统，架空线路4回，系统容量1800MV，通过并网断路器最大短路电流：：摘要火力发电在我国的起步较早，经过近几十年的迅速发展，各项措施已得到了不断的完善，但我们仍然还能够发现一些不足，如有关发电厂电气部分设计的一些不合理性、保护性措施的欠缺等。
这些都需要我们通过设计出更加合理的方案来解决这些问题。
本文将针对某火力发电厂的设计来对这些问题进行探讨，主要是对电气方面进行研究，期望提出更加合理的方案来完善现有设施。
首先将会对火力发电的有关内容做一阐述，并对火力发电的现状做一描述；随后对火力发电厂的电气主接线设计和防雷保护的原理部分进行介绍，最后将给出该火力发电厂的主接线的设计和一些线路保护保护的具体实现。
在本次的设计中，我们根据所学理论课程，由电器主接线、主变压器的选择、厂用电接线和其变压器的选择，以及电器主要设备的选择为方案，设计出完整的火电厂电气部分内容，我们列举出符合条件的选择内容，然后择优确定最后的方案，最后完成总体线路图。
关键词：火力发电电气接线电气保护目录第1章绪论 (1)1.1 项目概况 (1)1.2 项目背景和建设意义 (1)1.2.1 项目背景 (1)1.2.2 项目建设的必要性和投资意义 (1)1.2.3 项目建设的主要内容 (2)1.3 对原始资料的分析 (2)第2章电气接线设计 (3)2.1 电气主接线方案比较 (3)2.2 电气主接线方案确定 (5)2.3 厂用电设计 (5)第3章发电机及变压器的选择 (6)3.1 发电机型号的选择 (7)3.2 变压器的选择 (7)3.2.1主变压器的选择 (7)3.2.2厂用变压器的选择 (8)第4章主要电器设备的选择 (10)4.1 电器一次设备及其作用 (10)4.2 电器二次设备及其作用 (10)4.3 断路器的选择 (10)4.4 隔离开关的选择 (12)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)第1章绪论1.1 项目概况1875年法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂并开始发电，采用很小的直流电机专供附近照明用电。
火力发电厂电气部分设计
火力发电厂电气部分设计(总38页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 plantAuthor:Tutor:AbstractBy 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 powerof primary energy into electrical energy power plant, then lost, transforming the system and distributionsystem 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 oflarge-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 thecapacity 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目录1 绪论 (1)前言 (1)原始资料 (1)电力工业的发展概况...................... .. (2)2 电气主接线设计 (4)主接线概述 (4)可靠性 (4)灵活性................... .. (4)经济性 (4)对原始资料的分析 (4)拟定可行的主接线方案 (4)确定变压器的台数及容量....... .. (4)主接线方案 (5)比较主接线方案 (6)3 厂用电的设计 (7)厂用电源选择 (7)厂用电电压等级 (7)厂用电系统接地方式 (7)厂用工作电源引接方式 (7)厂用备用电源引接方式.... .. (7)确定厂用电系统 (7)厂用主变选择 (7)厂用电主变选择原则 (7)确定厂用电主变容量 (7)4 短路电流计算 (9)短路计算目的 (9)短路电流计算条件 (9)基本假定 (9)一般规定 (9)短路电流分析 (10)选取短路点 (10)画等值网络图 (11)化简等值网络图 (12)各短路点短路电流计算......................................... ..... .. (18)5 导体和电气设备的选择 (24)电气设备选择概述 (24)电气设备选择的一般原则 (24)电气设备选择的校验内容.................................................. .. . (24)电气设备选择的技术条件 (25)电气设备选择汇总 (25)电气主接线 (25)6 配电装置的设计 (27)配电装置的选择原则 (27)配电装置的基本要求 (27)配电装置的设计............................................................... (27)500kV配电装置 (27)6kV配电装置 (27)配电装置平面布置图 (27)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录A 电气主接线图 (36)附录B 500KV配电装置布置图(a) (37)附录B 500KV配电装置布置图(b) (38)附录C 配电装置平面布置图 (39)附录D 继电保护配置图 (40)1 绪论课题背景由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
300MW机组火力发电厂电气部分设计
300MW机组火力发电厂电气部分毕业设计论文目录摘要 (I)绪论 (1)第1章电力系统及其发电厂电气部分总述 (3)1.1 电力系统的构成 (3)1.2 对电力系统的基本要求 (3)1.3 发电厂电气部分概述 (4)第2章发电厂电气主接线选择 (6)2.1 概述 (6)2.2 电气主接线的设计依据 (6)2.3 主接线方案的拟定 (8)2.4 主接线方案的比较与选定 (9)第3章主变压器的选择 (10)3.1 主变压器的概述 (10)3.2 主变压器的选择 (10)3.3 主变压器的计算 (10)第4章短路电流的分析及计算 (12)4.1 短路电流计算分析 (12)第5章电气设备的选择及校验 (14)5.1 电气设备选择的原则 (14)5.2 电气设备的分析 (14)5.3 220KV母线侧高压断路器的选择及校验 (14)5.4 220KV母线侧隔离开关的选择及校验 (15)5.5 220KV母线侧电流互感器的选择 (16)5.6 220KV母线侧电压互感器的选择 (16)5.7 110KV母线侧高压断路器的选择及校验 (18)5.8 110KV母线侧隔离开关的选择及校验 (18)5.9 110KV母线侧电流互感器的选择 (19)5.10110KV母线侧电压互感器的选择 (19)第6章防雷保护规划 (21)6.1 雷电过电压的形成与危害 (21)6.2 防雷保护 (21)6.3避雷器的选择 (22)6.4防雷计算 (22)第7章展望 (26)致谢 (28)参考文献 (29)附录I短路电流计算 (30)绪论世界各国电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈能合理和优化，经济效益就愈好，应变事故的能力就愈强。
所以很多发达国家的电力系统都已联合成统一的国家电力系统，甚至联合成跨国电力系统。
这可以说是现代电力工业发展的重要标志。
我国也必然要向这一方向发展由于负荷的不断增长和电源建设的发展，负荷和能量分布不均衡，将一个电力系统与邻近的电力系统互联，是历史发展的必然趋势。
4х300MW发电厂初步设计
首先，发电厂的原则性热力系统的拟定与计算：凝汽式发电厂的热力系统，锅炉本体汽水系统，汽轮机本体热力系统，机炉车间的连接全厂公用汽水系统四部分组成。
其次，汽轮机主要设备和辅助设备的选择：
凝汽式发电厂应选择凝汽式机组，其单位容积应根据系统规划容量，负荷增长速度和电网结构等因素进行选择．辅机一般都随汽轮机本体配套供应，只有除氧器水箱、凝结水泵组、给水泵、锅炉排污扩容器等，不随汽轮机本体成套供应。
汽轮机型号：N300-16.67/537/537
300MW单轴两缸两排汽 亚临界纯凝汽式
主蒸汽压力:PO=16.67MPa t0=537℃
再热蒸汽参数:高压缸排汽:Prh=3.66MPa trh=321.1℃
中压缸进汽:Plrh=3.29MPa tlrh=537℃
排汽参数：pc=0.0054MPa，xc=0.9275
Keywords：Thermal power plant，Electricity design，Short circuit calculationEquipments choice，Electricity equips
前 言
发电厂是国民经济发展和人民生活生产的重要工业基础，但由于当前能源处于紧缺的情况和环境的污染日趋严重，给我国的火力发电厂的发展提出了许多新的问题。同时作为我们即将要去电厂工作的人来说也带来了很大的压力。因此，通过本次毕业设计使我们把整个大学的所有课程串联起来，为以后在工作当中能更好的投入起到了巨大的作用。
Abstract
The Thesis is a 4×300MW power plant electrical part of the first preliminary design phase of the project. All papers there are instructions and calculations of two parts, the first part of the detailed description of the various equipment options based on the most basic requirements and principles. Transformer options include: power plant main transformers, high voltage power transformer and high voltage auxiliary transformer Number of units, capacity, type and other major technical data identified. Main Electrical Wiring introduces the importance of main electrical wiring, design basis, the basic requirements, advantages and disadvantages of different connection forms the main terminal of the comparison options, and developed the main requirements for the factory wiring. Auxiliary Power Connection, including: the general requirements of auxiliary power wiring and the auxiliary bus connection design. Short-circuit current calculation in the second part is the most important link in this section describes in detail the purpose of short-circuit current calculation, assuming conditions, a general rule, the calculation of device parameters, network transformation, and the calculation of the short circuit knowledge. The choice of high voltage electrical equipment, including bus, high voltage circuit breaker, disconnecting switch, current transformer, voltage transformer, high voltage switchgear selection principles and requirements, and calibration of these devices and products introduced. 220KV power distribution based on plant requirements and principles of the decision to adopt the design phase of the medium-sized factory layout. Lightning protection in power plants are mainly designed for lightning and surge arresters. In addition, the appropriate location in the paper is also attached drawing (main connection, floor plans, lightning protection, etc.) and forms to facilitate reading, understanding and application.
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引言电力行业是国民经济的重要行业之一，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，它为现代工农业、交通运输业、国防、科技和人民生活等方面都得到了广泛的应用。
如今，电力行业紧跟着经济发展的脚步，随着发电设备容量的不断加大，电力行业的自动化程度越来越高，相应的对电力系统的安全性、稳定性的要求也越来越高。
本次的设计题目是：4*300MW发电厂电气部分初步设计（励磁系统），主要是进行电气主接线设计，通过方案比较确定主接线方案，选择发电机和主变压器；厂用电设计，选择厂用变压器；通过短路电流计算，进行主要电气设备选择及校验，然后是励磁系统设计，发电机主保护设计以及配电装置设计；通过此次设计，使学生对自己所学专业知识在临近毕业前进行一次检验和巩固，同时利用自己所掌握的知识初步的设计出一个符合实际的能够安全运行的电厂。
通过本次设计，对大中型发电厂有一个全方位的了解和认识，将所学的理论知识与实际相结合，在巩固自己的所学的专业知识的同时，也使自己更能胜任今后的工作。
第一章电气主接线设计1.1设计原则和基本要求1 发电厂电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。
它表明了发电机、变压器、线路、断路器等其它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、输电和配电的任务。
电气主接线的设计直接关系到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安装，关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。
2 电气主接线设计的原则依据（1）发电厂电气主接线方案的选择，主要决定发电厂的类型、工作特性、发电厂的容量、发电机和主变压器的台数和容量。
（2）发电厂建设规模应根据电力系统5-10年发展规划进行设计。
（3）供电和负荷关系①对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。
②对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。
③对于三级负荷一般只需一个电源供电。
3 设计主接线的基本要求（1）可靠性①断路器检修时，不影响供电。
②线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数越少和停电时间越短越好，保证对重要用户的供电。
（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、保护方式不过于复杂，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原始资料介绍1 凝汽式发电厂建设的规模（1）装机容量：装机4台，总容量为12000MVA。
T=6000h（2）机组年利用小时数取max（3）环境条件：当地年最高温度36℃，年最低温度-29℃，最热月平均最高温度29℃，最热月平均地下温度15℃，当地海拔高度1000米，当地雷暴日14日/年。
（4）厂用电率6%2 电厂与电力系统的连接情况（1）电厂联入系统的电压等级为500KV。
ϕ。
（2）500KV架空线4回，9.0cos=（3）归算到500KV系统等值电抗0.232。
（4）500KV主保护动作时间为0.01s，后备保护动作时间为1s1.2.1两种主接线方案方案一：图1-1 方案一接线方案二：G G G G图1-2 方案二接线1.2.2方案的评定由原始资料可知,设计为大型火电厂,其机组容量为4*300MW,最大单机容量300MW,年利用小时数为6000h,在电力系统中承担主要负荷,从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性.发电机出口电压为20KV,采用单元接线。
500KV电压等级,由于负荷容量大,电压高,输电距离远,为保证其可靠性,应选可靠性较高的接线,一台半断路器接线不会发生三元件及以上同时停运,故500KV应采用一台半接线形式.表1-1 方案比较表续表1-1方案比较表结论：两个方案的灵活性、经济性相差不大，但考虑到500KV超高压电气主接线首先应满足可靠性的要求根据上述比较，方案二明显比方案一的可靠性好，所以选择方案二。
1.3发电机的选择对于300MW及以上发电机组:一般与双绕组变压器组成单元接线,主变压器的容量和台数与发电机容量配套选用.故查得4台发电机型号为QFSN-300-21.4主变压器的选择根据方案2的接线图，由主接线形式可知,本厂1﹟、2﹟、3﹟、4﹟变压器容量型号相同.主变压器的容量选择如下:按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后,留有10﹪的欲度.已知:G P =300MW, 9.0cos =ϕ1﹟、2﹟、3#，4#双绕组变压器（500KV ）:N S =1.1NG P (1-P K )/9.0cos =ϕ=1.1× 300 (1-6﹪) /0.9=344.6（MVA ） 查得其主变压器型号为：SFP-360000/500表1-3 变压器参数表第二章厂用电设计发电厂装有许多设备，如照明、充电机、鼓风机等等，这些称为自用电负荷。
在电力系统中，发电厂的自用电负荷是最重要的负荷。
如不能保证对自用电负荷的正常供电，则发电厂便不能正常工作，这就要影响系统的正常运行和经济运行。
因此，自用电的设计和安全经济地运行，是十分重要的任务。
2.1厂用电设计原则厂用电设计的一般原则（1）对厂用电设计的要求厂用电设计应按照运行、检修和施工的需要，考虑全厂发展规划，积极慎重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备，使设计达到技术先进、经济合理。
（2）厂用电电压对于火电厂当容量在100MW到300MW时,高压厂用电一般采用6KV，低压厂用电采用380/220V的三相四线制系统。
（3）厂用母线接线方式高压厂用电系统应采用单母线。
锅炉容量为130至220T/H时，一般每炉由一段母线供电；容量为400T/H及以上时，每炉由两段母线供电，并将两套辅机电动机分接在两段母线上，两段母线可由同一台厂用变压器供电；容量为65T/H时，两台锅炉可合用一段母线。
低压厂用电系统应采用单母线接线。
当锅炉容量在220T/H及以下，且接有机炉的Ⅰ类负荷时，一般按机炉对应分段，并用刀开关将母线分为两个半段；锅炉容量在400T/H及以上时，每台机炉一般由两段母线供电。
当公用负荷较多、容量较大、采用集中供电方式合理时，可设立公用母线，但应保证重要公用负荷的供电可靠性。
（4）厂用工作电源高压厂用工作电源一般采用下列引接方式：①当有发电机电压母线时，由各段母线引接，供给接在该段母线上的机组的厂用负荷。
②当发电机与主变压器采用单元接线时，由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。
大容量300MW发电机组，厂用分支采用分相封闭母线，在该分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。
通过分裂绕组厂用高压变压器供6KV厂用的A段和B段（5）厂用备用或启动电源高压厂用备用或起动电源一般采用下列引接方式：①当无发电机电压母线时，一般由高压母线中电源可靠的最低一级电压引接，或由联络变压器的低压绕组引接，并应保证在发电厂全停的情况下，能从电力系统取得足够的电源。
②当有发电机电压母线时，一般由该母线引接1个备用电源。
③当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路作为高压厂用备用或启动电源。
（6）交流事故保安电源200MW及以上发电机组应设置交流事故保安电源，当厂用工作和备用电源消失时，应自动投入，保证交流保安负荷的起动，并对其持续供电。
对于300MW机组,各机组的厂用电系统应是独立的,一台故障的停运或辅机的电气故障,不应影响到另一台机组的正常运行,并能在短路时间内恢复本机组的运行.2.2 厂用电设计的要求厂用电接线除应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外，尚应满足下列特殊要求：尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。
充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求。
切换操作简单。
便于分期扩建或连续施工。
对公用负荷的供电，要结合远景规模统筹安排。
2.3厂用负荷分类按其负荷的重要性一般分为以下四类：（1）事故保安负荷。
可分为直流保安负荷、直流不停电保安负荷、允许短时停电的交流保安负荷。
（2）Ⅰ类负荷短时（手动切换恢复供电所需时间）的停电可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。
（3）Ⅱ类负荷允许短时停电，但停电时间过长，有可能损坏设备或影响正常生产的负荷。
（4）Ⅲ类负荷长时间停电不会直接影响生产的负荷。
如中央修配厂、实验室等的用电设备。
对Ⅲ类负荷，一般由1个电源供电。
2.4 厂用变压器的选择2.4.1厂用变压器的选择原则（1）高压厂用备用变压器（或电抗器）或启动/备用变压器，带有公用负荷时，其容量还应满足最大一方高压厂用工作变压器的要求，并考虑该启动/备用变压器检修的条件。
高压厂用备用变压器或起动/备用变压器自投负荷最大的一段厂用母线时，如不满足所带的一类电动机自启动的要求；亦采用分批自启动的方式，而不宜增大备用变压器或启动/备用变压器的容量。
（2）低压厂用备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。
2.4.2厂用变压器的选择由于每台发电机的型号都相同，故两台厂用变的型号也完全相同。
Smax =GP×PK/COS =300×6﹪/0.9=20（MVA）（2-1）故查得其型号为SFF9-CY-40000/20表2-1 变压器参数表2.4.3厂用高压启动/备用变的选择因为此变压器作用为启动/备用，当厂用变压器故障或检修时，能保证厂用电不停电，故应选其最大一台的容量。
故查得型号为SFF9-40000/525。
表2-2 变压器参数表2.5本厂厂用电设计2.5.1厂用电设计说明本厂为300MW 发电机组，发电机与主变压器采用单元接线，厂用电由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。
本厂为4台发电机组 ，所以选择4台变压器，且配备两台高压启动/备用变压器，1#启动/备用变压器供1#、2#发电机备用，2#启动/备用变压器供3#、4#发电机备用。
高压厂用电压采用6KV ，低压厂用采用380/220V 的三相四线制系统。
厂用分支采用分相封闭母线，在该分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。
通过分裂绕组厂用高压变压器供6KV 厂用的A 段和B 段。
因为本厂单台发电机的容量为300MW ，所以应设置事故保安电源。
2.5.2厂用电主接线图启动/备用 变压器＃ 1图 2-1 厂用电气主接线第三章短路电流计算3.1短路电流计算的目的在发电厂和变电所的电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。