电力系统规划及发电厂电气部分设计(技术相关)

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《电气一次部分》课程设计报告---发电厂设计

《电气一次部分》课程设计报告---发电厂设计

《电气一次部分》课程设计报告摘要随着我国经济发展,对电的需求也越来越大。

电作为我国经济发展最重要的一种能源,主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。

电力工业作为一种先进的生产力,是国民经济发展中最重要的基础能源产业。

而火力发电是电力工业发展中的主力军,截止2006年底,火电发电量达到48405万千瓦,越占总容量77.82%。

由此可见,火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。

该设计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,通过计算论证火电厂实际设计的合理性与经济性。

采用软件绘制了大量电气图和查阅相关书籍,进一步完善了设计。

关键词:发电机变压器断路器主接线目录荆楚理工学院课程设计任务书........................................................................ 错误!未定义书签。

1本设计的主要内容 (3)1.1 原始资料分析 (3)1.2对原始资料分析 (4)2 电气主接线设计 (4)2.1 电气主接线的基本要求 (4)2.2 电气主接线的分析 (5)2.3 主接线的方案选择 (7)3厂用电的设计 (9)3.1厂用负荷分类 (9)3.2厂用电的电压等级 (10)3.3对厂用电接线的基本要求 (10)3.4 火力发电厂厂用电接线的设计 (11)4发电机和变压器的选择 (12)4.1概述 (12)4.2发电机型号的确定 (12)4.3主变压器容量和形式的选择 (12)4.4联络变压器的选择 (16)4.5 厂用变压器的选择 (16)5 短路电流的计算 (18)5.1短路计算的基本假定和计算方法 (18)5.2 短路等值电抗电路及其参数计算 (20)6电气设备的选择 (25)6.1电气设备选择的一般原则 (25)6.2电气设备选择的一般条件 (25)6.3高压断路器的选择(QF) (26)6.4高压隔离开关的选择(QS) (28)6.5电流互感器的选择(TA) (30)6.6 电压互感器的选择(TV) (32)6.7 避雷器的选择 (33)7主接线详图 (35)结束语 (36)1本设计的主要内容1.1 原始资料分析(1)发电厂建设规模和型号;类型:凝汽式火力发电厂;装机容量:装机2台,容量分别为300MW*2;年利用小时数为6000h/a ;(2)所选发电机组的型号与参数;根据设计书的要求选用的发电机容量为300MW ,选择发出的电压为18KV ,所以选择发电机型号为QFSN-300-2。

发电厂电气部分设计

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。

火力发电厂电气部分设计论文

火力发电厂电气部分设计论文

火力发电厂电气部分设计论文摘要:本文主要探讨火力发电厂电气部分的设计,包括电气主接线设计、发电机与变压器的连接形式选择、发电厂厂用电设计、主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器的容量计算、台数和型号的选择,以及短路电流计算和部分高压电气设备的选择与校验。

论文旨在通过优化设计,提高发电厂电气系统的可靠性和经济性。

一、引言火力发电厂是电力工业的重要组成部分,其运行效率直接影响到电力供应的安全与稳定。

在火力发电厂的总体设计中,电气部分的设计至关重要。

本文将重点讨论火力发电厂电气部分的设计方案和关键技术问题。

二、火力发电厂电气部分设计的主要内容1.电气主接线设计电气主接线是火力发电厂的重要组成部分,其主要功能是保障电能输送的稳定性和安全性。

在进行主接线设计时,应考虑以下因素:(1)可靠性:应能满足正常运行时的安全可靠供电,并能在事故情况下尽量减少停电时间;(2)灵活性:应能适应各种运行方式,并便于切换操作;(3)经济性:应考虑建设成本和运行维护费用;(4)扩展性:应考虑未来负荷增长的需要,方便进行扩建。

2.发电机与变压器的连接形式选择发电机与变压器的连接形式主要有直接连接和通过断路器连接两种。

直接连接适用于容量较小、电压较低的发电机组,此种方式下发电机与变压器直接相连,结构简单、维护方便。

对于大容量、高电压的发电机组,采用断路器连接更为合适,因为这种方式可以通过断路器实现发电机的快速启动和停机,提高系统的稳定性。

3.发电厂厂用电设计厂用电系统是火力发电厂的重要组成部分,其设计的合理与否直接影响到发电厂的运行效率。

在进行厂用电设计时,应考虑以下因素:(1)供电可靠性:应保证重要负荷的供电不中断或少中断;(2)用电安全性:应保证人身和设备的安全;(3)节能环保:应采取措施降低能耗和减少对环境的影响;(4)可扩展性:应考虑未来发展的需要,方便进行扩建。

4.主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器的容量计算、台数和型号的选择主变压器是火力发电厂的核心设备,其容量和台数的选择需根据发电厂的总体规划、用电负荷、运行方式等因素综合考虑。

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计

《发电厂电气部分课程设计》说明书学院:电气与自动化工程学院专业:电气工程及其自动化姓名:班级:学号:引言能源是人类赖以生存的基础,从日常生活所必需的电、水、气到人们所利用的交通、通信、娱乐等都与能源息息相关。

人类为了生存除了要吃饭获取能源之外,还要利用诸如石油、煤炭、电能等能源。

电力能源从上世纪开始,在总能源需求中的比重增加较快,从世界的平均水平来看,每20年约增加一倍。

因此随着世界人口的不断增加,能源的需求也在不断地增加,特别是人类进入21世纪高度信息化社会后更是如此。

电能是二次能源,是由煤、油、风力和核能等一次能源转化而来的,又可以方便地转化成其他能源。

它是现代社会中最重要的、最方便的、最清洁的能源,各行各业以及人们的日常生活都离不开它。

如果发生大面积的、长时间的停电,整个社会尤其是大城市中人们的生活将会受到很大的影响,甚至可能影响到社会秩序直至国家的安全。

随着国家经济实力的增强,电力行业的重要性越来越明显了。

电力行业是国民经济发展的基础和关键,电力系统的发展与时俱进。

高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标。

本设计是针对大型火电厂的要求进行配置的,它主要包括了电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择,其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择,对该设计进行了理论分析,在理论上证实了火电厂的实际可行性,达到了设计要求。

火电厂的电气主接线设计是整个火电厂的核心技术。

它对火电厂内电气设备选择、布置、火电厂总平面布置的设计,都起着决定性的作用。

一、原始资料发电厂情况:凝汽式大型火电厂。

汽轮发电机组600MW×2台,机端电压20kV,200MW×4台,机端电压10.5kV,功率因数cosφ=0.85,厂用电率7%,年运行时间=0.6秒。

T=7000h,年最大负荷利用小时数Tmax=6000h。

故障计算时间Tk 电力系统情况:通过2回500kV架空线与10000MVA的系统1交换功率1000MW~1200MW,cosφ=0.85,Tmax=5500h,系统在500kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为10000MVA);通过4回220kV架空线与5000MVA的系统2交换功率400MW~600MW,cosφ=0.85,Tmax=5500h,系统在220kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为7000MVA);出4回110kV线路供负荷,cosφ=0.9,Tmax=5000h。

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分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巩固了本课程及其他课程的有关内容,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。

二原始资料1 发电厂情况(1)类型:火电厂(2)发电厂容量与台数3×200+1×300MW,发电机电压15.75kv,cosφ=0.85(3)发电厂年利用小时数T max=5500h;(4)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,所在地海拔高度低于1000m。

2 电力负荷情况1)发电机电压负荷:最大35MW,最小10MW,cosφ=0.85,T max=5300h。

2)110kv 电压负荷:最大45MW,最小20MW,cosφ=0.85,T max=5500h。

3)其余功率送入220kv 系统,系统容量15000MVA。

归算到220kv 母线阻抗为0.02,其中S j=100MVA。

4)自用电10%。

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,cosφ=0.85 (2)110kv 架空线路6 回,每回输送容量50MW,cosφ=0.85 (3)220kv 架空线路2 回,与系统连接。

三设计成果1 课程设计说明书1 份。

2 发电厂电气主接线图1 张。

3 课程设计计算书1 份。

原始资料分析该电厂为大中型电厂,其容量为3×200+1×300=900MW。

占电力系统容量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。

说明该电厂在带那里系统中的作用比较重要,而且年利用小时数5500h>5000h,大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,在电力系统中将主要承担基荷,从而该电厂的电气主接线可靠性要求比较高。

发电厂电气部分课程设计任务书

发电厂电气部分课程设计任务书

发电厂电气部分课程设计任务书一、课程设计目的和要求1目的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;1课程设计说明书1份。

2电气主接线图1张(可手绘)。

附录:1、110KV地区变电所电气一次部分设计电压有三个等级分别为:110kV/35kV/10kV其中110kV的近期出线数2条,远景发展出线3条;35kV的近期出线数4条,远景发展3条;10kV的近期出线数12条远景发展出线3条。

110kV侧机械厂重要负荷所占比例65%,市甲线重要负荷所占比例60%。

其中最大负荷功率18MW,自然功率因数是0.85,Tma某为5000。

110kV远景发展的最大负荷23MW,35kV侧化肥厂重要负荷所占的比例为55%,冶炼厂重要负荷所占的比例为50%,铝厂重要负荷所占的比例为65%,煤矿重要负荷所占比例为55%。

其中最大负荷功率3.5MW,自然功率因数是0.9,Tma某为4500。

35kV远景发展的最大负荷5MW,10kV侧市区、乙镇和食品厂重要负荷所占的比例为35%,甲镇重要负荷所占的比例为25%,服装厂、玻璃厂、针织厂、副食厂和制药厂重要负荷所占的比例为45%,毛纺厂和纺织厂重要负荷所占的比例为50%,汽修厂重要负荷所占的比例为55%。

其中最大负荷功率3.1MW,自然功率因数是0.8,Tma某为5000。

10kV远景发展的最大负荷5MW。

计算主变压器的容量时的线损率为5%,同时率0.85。

该变电所的所处的地区地势平坦,海拔高度250m,周围空气无污染。

2、220KV降压变电所电气一次部分设计1)待建变电所与电力系统的连接情况如图所示:2)待建变电所的电压等级电源电压为220kV,以110kV对开发区的炼钢厂供电,并以10kV对附近还有地区负荷。

3)待建变电所的连接情况220kV侧:对侧变电所D双回线路,系统C双回线路,共计4回;110kV侧:双回路送至炼钢厂,共计2回;110kV负荷统计表用户名称炼钢厂序号12345用户名称矿机厂机械厂汽车厂电机厂炼油厂最大负荷(KW)P1=2500P2=2300P3=2100P4=3200P5=35000.922功率因数回路数重要负荷百分数R1=56R2=48R3=66R4=50R5=65最大负荷(KW)P0=32000功率因数0.95回路数2重要负荷百分数R0=695)待建变电所的其它基本参数最大负荷利用小时数Tma某=5256h,同时率0.9,线路损耗率6%。

2x200MW发电厂电气部分设计

2x200MW发电厂电气部分设计

内容提要我这次设计主要针对一次系统为主、二次设计为辅的原则,主要对2×200MW发电机组接线形式的选择、220KV主接线形式的选择、高压断路器、隔离刀闸的选择、电压互感器和电流互感器的选择,以及进行了短路计算,并对发电机和变压器的主保护进行了简单的配置。

在电力系统中,大、中型电厂起着举足轻重的作用,一旦故障轻则引起大面积停电,重则可能引起电网崩溃。

本次设计的电厂220KV 变电站是豫北电网和河南主网联系的纽带,一旦发生事故将引起河南主网的解裂,所以对220KV变电站接线形式进行了详细的分析比较,以期找到一种安全经济成熟的主接线形式。

引言本次设计是在毕业设计任务书的基础上进行的,依靠大专四年所学的专业理论知识,结合自己参加工作几年来的经验,旨在提高自己的技术理论水平,以达到理论联系实际,学以致用的目的。

本次设计参考《电力工程电气设计手册》、《发电厂电气部分》、《电力系统分析》、《大型火力发电厂厂用电系统》等技术资料,对本设计进行经济技术上的选择,主要是对电气一次系统主接线及设备进行选择。

通过本次对发电厂发电机、变压器、主接线的选择及短路电流的计算、部分高压设备的选择,以达到理论联系实际的目的。

这次设计能够顺利完成,与指导老师的大力帮助是分不开的,同时也吸取了同学们的宝贵经验,在此向他们表示衷心的感谢。

由于本人水平有限,设计中难免存在不足之处,希望大家不惜多加指正。

2×200MW发电厂电气部分设计一、原始资料:1.发电厂类型:火力发电厂1、本厂设计规模:根据系统规划本厂计划安装200MW汽轮发电机组两台,设计工作一次完成。

2、厂址地理条件:本厂厂址地势平坦,平均海拔不超过50米,年最高温度40度,土壤最高温度为26度,本厂东临107国道,南临京广铁路交通运输特别方便。

本厂位于市郊,距离负荷中心仅30公里,供电半径70公里,本厂位于8级地震区,周围有一些水泥厂,环境较为恶劣,所以选择电气设备要能抗震外,还应选择抗污能力强的电气设备,并每年对220KV变电站进行带电水冲洗。

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计一、设计概述本课程设计旨在让学生了解发电厂的电气部分的基本原理和运行机制,为学生提供实践操作的机会,培养学生在电气工程领域的技能和能力。

通过本课程设计,学生将深入学习发电厂电气系统的设计、运行和故障排除。

二、设计目标1.理解发电厂的电气系统的组成和工作原理。

2.学习发电厂电气设备的选型、安装和调试。

3.掌握发电厂电气设备的运行维护和故障排除技巧。

4.能够进行发电厂电气系统的设计和改进。

三、设计内容本课程设计主要包括以下几个方面的内容:1. 发电厂电气系统的组成和工作原理•学习发电厂电气系统的组成和各部分设备的功能。

•了解发电厂电气系统的工作原理和工作过程。

•分析发电厂电气系统的运行特点和需求。

2. 发电厂电气设备的选型、安装和调试•学习发电厂电气设备的选型原则和方法。

•掌握发电厂电气设备的安装和调试技术。

•学习电气设备的运行参数调整和优化方法。

3. 发电厂电气设备的运行维护和故障排除•掌握发电厂电气设备的日常运行维护方法。

•学习电气设备的故障检修和故障排除技巧。

•了解电气设备的故障分析和预防措施。

4. 发电厂电气系统的设计和改进•学习发电厂电气系统的设计方法和原则。

•掌握电气系统的改进和升级技术。

•进行实际发电厂电气系统的设计和改进。

四、设计步骤1.学习发电厂电气系统的基本知识和原理。

2.进行发电厂电气设备的选型和配套计算。

3.编制电气系统的设计方案和施工图纸。

4.安装和调试电气设备。

5.进行电气系统的运行和维护。

6.掌握电气设备故障排除和分析方法。

7.对电气系统进行改进和优化。

五、设计要求1.设计文档需要使用Markdown文本格式进行编写。

2.文档字数不少于1200字。

3.图表和表格需要清晰明确,便于理解和演示。

4.设计步骤需要详细说明和解释,确保学生能够按照步骤进行实际操作。

六、评估方式根据学生对课程设计的实际操作和设计文档的质量,教师可以采用以下方式进行评估:1.实际操作评估:根据学生的实际操作表现和操作结果进行评估。

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电力系统规划及发电厂电气部分设计摘要:本设计通过对原始资料的分析,对电力系统进行电源规划、电网规划、电器主接线的设计、主变压器的选取,并进行了相应的短路计算,选取合理的断路器、隔离开关、限流电抗器。

最后,对所选的最优方案进行了潮流计算,对不合理的电压采取了相应的无功补偿和调压措施。

最终又选取了火电厂的厂用变压器设计了厂用电的接线形式。

关键词:电力系统规划;电气主接线;短路计算;潮流计算;电网规划Power system planning and power plant electrical partdesignAbstract:This design through the analysis of original data, power supply to power system planning and power grid planning, the main electrical wiring design, selection of the main transformer, and the corresponding short circuit calculation, selecting reasonable circuit breaker, isolating switch, current limiting reactor. Finally, selected the optimal solution for the flow calculation, to adopt the corresponding unreasonable voltage reactive power compensation and voltage regulation measures. Eventually they pick the coal-fired power plant factory with the transformer design of auxiliary power wiring forms.Key words:Power system planning;The main electrical wiring;Short circuit calculation;Power flow calculation;Power grid planning.0 引言随着社会的不断发展,电力工业在国家建设和国民经济发展中占据的地位越来越大。

要满足国民经济发展的要求,电力必须超前发展,这是世界电力工业发展的规律。

因此,做好电网规划,加强电网建设,极为重要。

本次研究课题为电力系统规划及发电厂电气部分设计,其主要内容包括:电源规划、网络方案的确定、电气主接线的确定、电气设备的选择、潮流计算及调压、厂用电设计及防雷保护。

原始资料分析:有一个火电厂,一个水电厂,四个变电所和原系统。

其中,各变电所均有重要负荷,所以要求系统接线必须保证每个变电所均为双电源供电。

在正常运行时,可靠满足变电所最大负荷的要求;故障时应保障重要负荷的要求。

1 电源规划根据给定的负荷资料确定火电厂新增装机容量。

火电厂新增装机容量为:4台100MW机组和1台50MW机组。

1.1 电力负荷分析电力负荷分析主要是考虑用电负荷、供电负荷及发电负荷。

(1)系统的用电负荷:各变电所的最大负荷、水平年发电机机压母线最大负荷、水电厂近区负荷及系统从新区吸收的最大功率之和。

()()11m axm ax2m ax1kPPPPPPPslny⨯++++++=近区机压其中,1k为同时系数。

(2)系统的供电负荷:用电负荷和网络损耗功率之和。

ygPkP211-=(2)其中,2k为网损率。

(3)系统的发电负荷:供电负荷加厂用电功率。

()zgf PPkP+-=311(3)其中,z P为发电机电压直配负荷 3k 为厂用电率。

1.2 系统的备用容量系统备用容量一般考虑负荷备用(负荷和国民经济备用)、事故备用、国民经济备用和检修备用[1]。

负荷备用:通常取最大发电负荷的2%~5%,低值用于大系统,高值用于小系统;事故备用:取最大发电负荷的10%左右,但应大于最大一台发电机容量;检修备用:通常取最大发电负荷的8%~15%左右。

火电厂安排在夏季检修,周期为一年,时长为为30天;水电厂安排在冬季检修,周期为2年,时长为20天。

1.3 负荷的增长本设计中认为水平年末的负荷比年初增加10%,年中负荷比年初减少3%。

2 网络方案的确定2.1 电压等级的确定电压等级的确定应根据输送距离、输送容量及周围电力网的额定电压确定[2]。

为了避免发电厂、变电所的设备接线复杂,所以系统中电压等级不宜过多,一般设2~3中电压等级。

下表展示了我国各级电压输送容量和传输距离的范围。

表2.1 我国各级电压输送能力统计输电电压(kv ) 输送容量(MW ) 传输距离(km ) 110 10~50 50~150 220 100~150 100~300 原始资料中的系统新区接口电压为220kv ,由以上可知,本次设计中输电线路电压等级为220kv 。

2.2 网络方案的确定2.2.1 方案的初选依据经验,初步设计18种系统接线形式,依据可靠性、经济性、灵活性的原则选择2种接线形式作为初选方案,接线形式如下:图1 方案一图2 方案二2.2.2 方案的细选(1)导线截面积的选择按经济电流密度选择导线截面积,根据电晕条件、电压损失、导线长期允许载流量以及机械强度校验导线截面积[3]。

本设计中,初选出的两种方案导线均选LGJ-240/40。

(2)经济技术比较在经济技术比较中,投资费用和年运行费用最小的方案优先选用。

若投资而年运行费用小,则可采用抵偿年限进行比较,具体方法如下:若投资21z z >,而年运行费用21μμ<,则令1221μμ--=z z N 。

目前,我国采用标准的抵偿年限发为5~8年,当N 小于5~8时,选用投资费用大的方案;否则选用难免运行费用大的方案。

本设计中,最终选择方案一。

3 电气主接线的确定3.1 主变压器的选择主变压器的选择,主要包括变压器型式、台数和容量的选择。

对于220Kv 电压等级为大电流接地系统,其主变压器型式应为三相双绕组变压器,且采取YN 的联结方式。

由于火电厂有机压重要负荷,为保证可靠供电,所以机压母线侧选取两台主变压器,其余发电机组采取扩大单元接线;由于S1 2 3124 S四个变电所均有重要负荷,所以各个变电所均应有两台变压器;由于水电厂采取扩大单元接线,所以水电厂应有两台主变压器。

根据发电机、单元接线及变电所主变压器容量选取原则,计算每台主变压器的容量。

3.2 发电厂及变电所主接线的确定确定发电厂变电所主接线的基本原则为:可靠性、经济性、灵活性[4]。

依据接线准则,火电厂220kv侧有9回进线,10回出线,应采用双母线四分段的接线方式,其中6台100MW和1台50MW发电机采用单元接线直接接到220kv母线上,另2台50MW机组经10kv机压母线、主变压器接到220kv母线上;火电厂10kv机压母线侧采用双母线三分段的接线形式。

水电厂有4台机组,采用扩大单元接线、四角形接线,经升压变压器接到变电所1母线上。

变电所2、3、4均有2回进线,且无穿越功率,故均采用内桥接线;变电所1有4回进线,故采用双母线接线形式。

最终,本设计中主变压器的选择结果如下表,接线形式台数主变压器型号50MW机组单元接线6 SFP7-150000/220100MW 机组双母线三分段3 SFP7-120000/220水电厂扩大单元接线2 SFP7-90000/220变电所1 双母线接线2 SFP7-120000/220变电所2 内桥 2 SFP7-90000/220 变电所3 内桥 2 SFP7-63000/220 变电所4 内桥 2 SFP7-50000/220 4 电气设备的选择电气设备的选取原则为:按正常运行条件下选取额定电压和额定电流;按短路运行条件下校验热稳定和动稳定。

主要选取高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器[5]。

4.1 短路计算短路电流计算的目的[6]:(1)选取电气设备;(2)为继电保护的设计和整定值提供依据。

短路计算的一般步骤(1)绘制等值网络;(2)进行网络变换,计算等值发电机到短路点的转移电抗fix;(3)计算各发电机到短路点的计算电抗jsx;(4)查运算曲线,求出0s、2s、4s的短路电流标幺值;(5)计算短路电流有名值。

4.2 电气设备的选择依据电气设备选取原则,本设计电气设备选择结果如下:断路器隔离开关电流互感器电压互感器火厂220kv侧LW1-220/2000GW4-220/630LCLWD3-220-4⨯300/5TYD220/√3-0.0075 火电厂机压母线侧SN4-10G/4000GN-10T/5000-30LMC-10-4000/5JDZ-10水电厂侧LW1-220/2000GW4-220/630LCLWD3-220-4⨯300/5TYD220/√3-0.0075 变电所1LW1-220/2000GW4-220/630LCLWD3-220-4⨯300/5TYD220/√3-0.0075 变电所2LW1-220/2000GW4-220/630LCLWD3-220-4⨯300/5TYD220/√3-0.0075 变电所3LW1-220/2000GW4-220/630LCLWD3-220-4⨯300/5TYD220/√3-0.0075 变电所4LW1-220/2000GW4-220/630LCLWD3-220-4⨯300/5TYD220/√3-0.0075 5 潮流计算及调压5.1手算潮流本设计需进行冬季最大运行方式下的潮流,计算时,将火电厂设为平衡节点,系统、水电厂及各变电所均设为PQ节点。

手算潮流基本步骤[7]:(1)计算各电气元件的基本参数;(2)画出网络等值图,并进行简化;(3)计算各支路首末端的功率;(4)计算各节点电压。

5.2 计算机算潮流计算机计算潮流时,将火电厂设为平衡节点,系统和水电厂设为PV 节点,各个变电所设为PQ 节点[8]。

采用牛顿拉弗逊法,用MA TLAB 编程计算。

冬季最大运行方式下,各个变电所负荷为原来最大负荷的1.1倍;冬季最小运行方式下,各个变电所负荷为冬季最大运行方式下负荷的0.7倍;夏季最大运行方式下,各个变电所负荷为原来最大负荷的0.97倍;夏季最小运行方式下,各个变电所负荷为夏季最大运行方式下负荷的0.7倍。

5.3 调压措施在潮流计算中,各个变电所允许电压波动范围为%5220±kv ,否则视为不合理,此时需采用调压措施。

常用的调压措施有:(1)改变发电机机端电压,优先选取,因为此种方法简单易操作。

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