我的火力发电厂电气部分毕业设计

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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)院(系):专业班级:学号:学生姓名:指导教师:起止时间:课程设计(论文)任务及评语院(系):教研室:注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算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。

3×100MW火力发电厂毕业设计(1)

3×100MW火力发电厂毕业设计(1)

目录前言第一章电气主体接线的方案论证及设计-------------------------------------第一节6~220KV主接线------------------------------------------------------------------ 第二节主接线设计------------------------------------------------------------------------- 第三节主变压器和发电机中心点接地方式-------------------------------------------第二章厂用电接线设计--------------------------------------------------------------第一节厂用电接线总的要求------------------------------------------------------------- 第二节厂用电压等级---------------------------------------------------------------------- 第三节厂用母线分段---------------------------------------------------------------------- 第四节高压厂用工作电源引线方式---------------------------------------------------- 第五节厂用备用电源的相关设计-------------------------------------------------------第三章火力发电厂的主要设备---------------------------------------------------- 第四章火力发电厂短路电流计算------------------------------------------------第一节110~220KV系统短路电流的计算--------------------------------------------- 第二节6KV厂用电系统的短路电流的计算------------------------------------------第五章火电厂一次设备的选择---------------------------------------------------第一节电气一次设备的选择与校验--------------------------------------------------- 第二节导体的设计------------------------------------------------ 第三节电压互感器和电流互感器的选择------------------------------第六章火电厂防雷与接地规划----------------------------------第七章继电保护------------------------------------------------------------------------第一节概述-------------------------------------------------------------------------------- 第二节发电机的继电保护--------------------------------------------------------------- 第三节变压器的磁电保护--------------------------------------------------------------- 第四节母线的继电器保护---------------------------------------------------------------第八章仪表规划----------------------------------------------------------------------- 后记--------------------------------------------------------------------------------------------- 参考文献毕业设计任务书年月日第一章电气主体接线的方案论证及设计发电厂的电气主接线是高压电器设备通过接线组成的汇集分配和输送电能的电路。

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。

发电厂电气部分设计

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

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。

火力发电厂电气一次部分毕业设计

火力发电厂电气一次部分毕业设计

目录前言 (1)摘要及关键词 (2)第1章主接线的设计 (3)1.1 发电机台数和参数的确定 (3)1.2 变压器台数和参数的确定 (3)1.3 厂用电的设计的确定 (4)1.4 220kV主接线的设计 (6)第2章短路电流计算点的确定和短路计算结果 (9)2.1短路电流计算点的确定 (9)2.2短路电流计算 (9)2.3 短路电流计算结果 (16)第3章主要电气设备的配置和选择 (16)3.1主要电气设备的配置 (16)3.2主要电气设备的选择 (17)第4章所选电气设备的校验 (21)4.1 断路器的校验 (22)4.2 隔离开关的校验 (23)4.3 电流互感器的校验 (23)4.4 母线的校验 (25)第5章继电保护的配置和考虑 (25)5.1概述 (25)5.2发电机保护配置 (27)5.3变压器的保护配置 (29)结论 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)附录一所选设备一览表 (33)附录二电气主接线 (35)前言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练,它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。

使我们综合能力有一个整体的提高。

它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识,还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。

它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。

能源使社会生产力的重要基础,随着社会生产的不断发展,人类使用能源不仅在数量上越来越多,在品种及构成上也发生了很大的变化。

人类对能源质量也要求越来越高。

电力使能源工业、基础工业,在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位,是实现国家现代化的战略重点。

电能也是发展国民经济的基础,使一种无形的、不能大量存储的二次能源。

电能的发、变、送、配和用电,几乎是在同时瞬间完成的,须随时保持功率平衡。

要满足国民经济发展和要求,电力工业必须超前发展,这是世界发展规律。

因此,做好电力规划,加强电网建设,就尤为重要。

毕业设计600MW火力发电厂电气部分设计

毕业设计600MW火力发电厂电气部分设计

600MW火力发电厂电气部分设计学生指导老师:600MW substation electric one design ofequipmentStudents: Counselor:摘要发电厂是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济。

本文为600MW火力发电厂电气部分设计,通过对任务书上所给系统与线路及我市的50万千瓦电力缺口,并从我市负荷增长方面阐明了建厂的必要性,然后通过对拟建火力发电厂的概括以及出线方向来考虑,并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了35kV,220kV以及厂用电的主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确定了厂用变压器的容量及型号,最后,根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果,对高压熔断器,隔离开关,母线,绝缘子和穿墙套管,电压互感器,电流互感器进行了选型,从而完成了600MW火力发电厂电气部分设计。

关键词:火力发电厂变压器主接线AbstractsThis text, according to the parameters of all system , circuit and load given on task book at first, analyse the load development trend. Increase from load respect expound necessity that build a station , then through build generalization of transformer substation and qualify for the next round of competitions direction is it consider to come planning, and through an analysisof load materials, safe, the economy and dependability are considered, confirm 110kV , 35kV , 10kV and is it spend main wiring of cable to stand, calculate and supply power range not to confirm main voltage transformer platform count through load, capacity and type , the capacity and type which use the voltage transformer that confirmed standing at the same time , finally, according to heavy lasting job electric current short out the result of calculation of calculating most, to the high-pressure fuse box , isolate the switch , the bus bar, insulator and wall bushing, voltage mutual inductor, the mutual inductor of electric current has carried on the selecting type, thus finished the electric design of a part of 110kV. Keyword: Transformer substation Voltage transformer Wiring目录摘要 (2)概述 (6)第一章电气主接线 (8)1.135kv电气主接线 (9)1.2220kv电气主接线 (10)1.36kv厂用电气主接线 (12)第二章负荷计算及变压器选择 (15)2.1 负荷计算 (15)2.2 主变台数、容量和型式的确定 (16)2.3 站用变台数、容量和型式的确定 (18)第三章最大持续工作电流及短路电流的计算 (19)3.1 各回路最大持续工作电流 (19)3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (20)第四章主要电气设备选择 (21)4.1 高压断路器的选择 (23)4.2 隔离开关的选择 (24)4.3 母线的选择 (25)4.4 绝缘子和穿墙套管的选择 (26)4.5 电流互感器的选择 (26)4.6电压互感器的选择 (28)4.7各主要电气设备选择结果一览表 (31)附录I设计计算书 (32)附录II电气主接线图 (39)10kv配电装置配电图 (41)参考文献 (43)概述1、待设计变电所地位及作用按照先行的原则,依据远期负荷发展,决定在本区兴建1中型110kV变电所。

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。

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我的火力发电厂电气部分毕业设计一设计的原始资料1 凝气式发电厂⑴凝气式发电机组3台:3*200MW;出口电压:15.75KV;发电机次暂态电抗:0.125;额定功率因数:0.87。

⑵机组年利用小时数:T max=6000小时。

⑶厂用电率:6%。

⑷发电机出口处主保护动作时间取0.1秒。

⑸环境温度:最高温度40o C,年平均气温20 o C。

2 发电厂出线220KV出线3回,两回经15KM架空在A1变电站220KV母线与系统连接,另一回经10KM架空在A2变电站220KV母线与系统连接,A1和A2两变电站220KV母线经15KM一回架空连接。

正常时A1和A2断开运行。

3 电力系统情况220KV系统容量为无穷大,选基准容量100MVA归算到A1变电站220KV母线短路容量为(A1和A2断开)2500MVA;归算到A2变电站220KV母线短路容量为(A1和A2断开)2000MVA。

二设计的任务与要求1 设计的任务⑴电气主接线方案设计。

⑵短路电流计算。

⑶电气设备选择。

⑷发电机电压母线选择。

2 设计要求⑴电气主接线方案设计应合理,主接线方案论证与比较不能少于两个方案。

⑵短路电流及电气设备选择计算方法应正确。

⑶主接线图形符号,线条及图签符合规,接线正确,图面布局合理,参数标注正确,图形清晰美观。

⑷论文格式应符合要求,结构严谨,逻辑性强,层次分明,文理通顺,无错别字,要求打印,统一用A4纸。

⑸独立完成,严禁抄袭或请人代作。

⑹按分配时间阶段完成相应任务。

三重点研究问题电气主接线,电气设备选择。

四设计(论文)成果要求1 毕业设计论文说明书及计算书装订次序:(1)毕业设计(论文)任务书(抄录原件有关容);(2)目录;(3)毕业设计(论文)正文。

正文包括方案论证(变压器选择、技术论证和经济比较)、短路计算图表、电气设备选择(高压开关电器、互感器、避雷器、母线等)及设备表、结论和体会。

(4)计算书2 发电厂电气主接线图、短路电流计算接线及等效阻抗图、220KV开关站纵剖面图、发电厂继电保护图(要求计算机绘图[A3]各一份和手工绘图[1号图纸] 发电厂电气主接线图一份)。

3 参考文献[1] 熊银信主编发电厂电气部分(第三版)中国电力 2004.8[2] 西北电力电力工程电气一次设计手册水利电力 1989[3] 西北电力电力工程电气二次设计手册水利电力 1989[4] 珩主编电力系统稳态分析中国电力 1998[5] 光琦主编电力系统暂态分析中国电力 2002[6] 贺家宋从矩合编电力系统继电保护 20034 专业文献(汉字要求3000字以上)四时间安排本次设计时间共12周,各部分设计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 2周短路电流计算 2周电气设备选择计算 3周计算机绘图 2周编制设计说明书 1周答辩 1周总计 12周第一部分设计说明书1 电气主接线方案的设计1.1 电气主接线方案的选择1.1.1基本资料(1)凝气式发电厂①凝气式发电机组3台:3*200MW;出口电压:15.75KV;发电机次暂态电抗:0.125;额定功率因数:0.87。

②机组年利用小时数:T max=6000小时。

③厂用电率:6%。

④发电机出口处主保护动作时间取0.1秒。

⑤环境温度:最高温度40o C,年平均气温20 o C。

(2)发电厂出线220KV出线3回,两回经15KM架空在A1变电站220KV母线的不同分段上与系统连接,另一回经10KM 架空在A2变电站220KV母线与系统连接,A1和A2两变电站220KV母线经15KM一回架空连接。

正常时A1和A2断开运行。

(3)电力系统情况220KV系统容量为无穷大,选基准容量100MVA归算到A1变电站220KV母线短路容量为(A1和A2断开)2500MVA;归算到A2变电站220KV母线短路容量为(A1和A2断开)2000MVA。

由基本资料可知该火电厂为地区中型火电厂。

1.1.2地区中型火电厂电气主接线特点地区中型火电厂的单机容量和总装机容量都较小,一般都建在负荷中心附近(城市边缘)。

所发出的电能有较大部分以发电机电压(10 KV )经线路直接送到附近的用户,或升至35 KV 送到较远的用户,其余的电能则升压到110 KV或220 KV电压送入系统。

在本厂发电机故障或检修时,可由系统返送电能给地方负荷。

由基本资料可知该火电厂生产的电能主要经过升压变压器升高至较高电压后送入系统,没设发电机电压母线给当地负荷直接供电。

发电机出口接线多采用发电机—变压器单元接线,升高至一个最多两个升高电压等级。

升高电压等级则根据具体情况,一般可以选用单母线,单母线分段,单母线分段带旁路母线,双母线等接线形式。

1.1.3 发电机-变压器组接线方案的确定(1)发电机—双绕组变压器单元接线发电机—双绕组变压器单元接线(图1-1)一般200 MW及以上大机组都采用这种接线形式,发电机出口不装设断路器,因为制造这样大的断路器很困难,价格十分昂贵。

为避免大型发电机出口短路这种故障,常采用安全可靠的分相封闭母线来连接发电机和变压器,甚至连隔离开关也不装设(但设有可连接点以方便试验)。

图1-1 图1-2(2)扩大单元接线扩大单元接线(图1-2)为减少主变压器的台数(还有相应的断路器数和占地面积等),可将两台发电机与一台主变连接,构成扩大单元接线。

1.1.4 220 KV侧接线方案确定(1)单母线分段带旁路母线接线单母线分段带旁路母线接线(图1-3)适用围:旁路母线系统增加了许多设备,造价昂贵,运行复杂,只有在出线断路器不允许停电检修的情况下才设置旁路母线。

220 KV如果采用单母分段,一般应设置旁路母线且设专用旁路断路器为宜。

Ⅰ图1-3 图1-4(2)双母线接线双母线接线(图1-4)双母线接线具有两组母线,图中Ⅰ为工作母线,Ⅱ为备用母线,两组母线通过母线联络断路器QF(简称母联)连接。

每一回线路都经过线路隔离开关、断路器和两组母线隔离开关分别与两组母线连接。

双母线接线的优缺点:①双母线与单母线相比,停电机会减少了,必需的停电时间缩短了,运行的可靠性和灵活性有了显著的提高。

另外,双母线接线在扩建时也比较方便,施工不必停电。

②双母线接线的缺点是使用设备较多,投资较大,配电装置比较复杂。

同时,在运行中需将隔离开关作为操作电器。

适用围:220 KV配电装置出线回数为5回及以上时,或者出线回路为4回但在系统中地位重要时。

1.1.5 接线方案的形成由以上论述可知形成了两种方案,这两种方案为:方案1 方案21.1.6 方案的技术经济比较(1)方案1和方案2采用的双母线接线正常运行时,工作母线带电,备用母线不带电,所有电源和出线回路都连接到工作母线上(工作母线隔离开关在合上位置,备用母线隔离开关在断开位置),母联断路器亦断开,这是一种运行方式。

此时相当于单母线运行。

工作母线发生故障将导致全部回路停电,但是可在短时间将所有电源和负荷均转移到备用母线上,迅速恢复供电。

另外正常运行时,为提高供电可靠性,也常采用另一种运行方式,即工作母线和备用母线各自带一部分电源和负荷,母联断路器合上,这种运行方式相当于单母线分段运行。

若一组母线故障,担任分段的母联断路器跳开,接于另一组母线回路不受影响。

同时,接于故障母线的回路经过短时停电后也能迅速转移到完好母线上恢复供电。

(2)方案1和2采用的双母线接线检修任一组母线不必停止对用户供电。

(3)该发电厂为地区中型火力发电厂,主要与系统相连,所以对电气主接线以可靠性为主。

方案1和2的220KV侧采用双母线接线,停电机会减少了,必需的停电时间缩短了,运行的可靠性合灵活性有了显著的提高。

另外,双母线接线扩建时也比较方便,施工不必停电。

(5)一般200 MW及以上大机组都采用发电机—双绕组变压器单元接线形式,发电机出口不装设断路器,因为制造这样大的断路器很困难,价格十分昂贵.为避免大型发电机出口短路这种故障,常采用安全可靠的分相封闭母线来连接发电机和变压器,甚至连隔离开关也不装设(但设有可连接点以方便试验)。

采用扩大单元接线时,变压器低压侧短路时短路电流很大,且有很大的电动力,一旦发生事故将造成严重的后果。

由此可见方案2不可取。

方案的综合比较见表(1-1)表1-1应选方案1,即发电出口采用发电机—双绕组变压器单元接线,220 KV 侧采用双母线接线。

1.2 发电机出口主变压器的选择DL5000—2000<<火力发电厂设计技术规程>>规定:容量为200MW 及以上的发电机与主变压器为单元连接时,该变压器的容量可按下列两种条件中的较大者选择:(1)按发电机额定容量扣除本机组的厂用电负荷,且变压器绕组的温升在标准环境或冷却水温度下不超过55K 。

(2) 按发电机的最续输出容量扣除本机组的厂用电负荷,且变压器绕组的温升不超过65K 。

由于发电机的最续输出容量系非额定工况,出现的机率较少,平均温升65K 下的容量为55K 时的1.12倍,为使发电机在可能工况下运行,升压变压器的容量不应限制发电机的出力,可按第一条规程选择变压器容量,并留有10%的裕度。

规程中所指厂用负荷,并不是厂用变压器的容量,也不应是计算中厂用负荷之和。

因为厂用变压器的容量与其实际负荷间差别有时较大,而计算容量之和则为当发电机在满载运行时可能出现的最续负荷,它可以用来选择厂用变压器的容量,但是在选择主变压器容量的计算中,不能单独地将发电机在各种工况下的出力扣除厂用变容量或扣除计算厂用负荷来决定。

变压器在局部时间因少量过负荷对绝缘造成的过热损伤,可以在同样时间以相同比率的低负荷来弥补其寿命。

因此,以年平均厂用电率来作为主变压器选择中的厂用负荷是比较合理的。

对于凝气式机组的电厂,厂用负荷可用下述简易公式计算:ejs eP s Cos ϕ=式中js s —厂用电计算负荷,KVA ;e —厂用电率 (%);P e —发电机的额定功率 (MW );Cos ϕ—发电机在运行功率时的平均功率因数。

故变压器容量可按下式计算:1.1(1)NG N P e s MVA Cos ϕ-≈故主变压器容量为:1.1200(16%)237.70.87N s MVA⨯⨯-== 所以选用主变压器的容量为240MVA 。

由变压器的变比15.75 KV/220 KV,及主变压器的容量为240MVA 选择主变压器型号为SFP7-240000/220。

该变压器的技术参数见表(1-2)。

表1-2目 录第一章 电厂电气主接线设计1-1 原始资料分析 (7)1-2 主接线方案的拟定 (8)1-3 主接线方案的评定 (10)1-4 发电机及变压器的选择 (11)第二章厂用电设计2-1 负荷的分类与统计 (13)2-2 厂用电接线的设计 (16)2-3 厂用变压器的选择 (18)第三章短路电流计算3-1 概述 (19)3-2 系统电气设备标幺电抗计算 (20)3-3 短路电流计算 (23)第四章导体、电缆、架空导体的选择4-1 导体的选择……………………………………………4-2 电缆的选择4-3 架空导线的选择第五章高压电器设备的选择5-1 断路器与电抗器的选择5-2 隔离开关的选择5-3 互感器的配置第六章电气设备的布置设计6-1 概述6-2 屋配电装置6-3 屋外配电装置6-4 发电机与配电装置的连接第七章发电厂的控制与信号设计7-1 发电厂的控制方式7-2 断路器的控制与信号7-3 中央信号装置7-4 发电厂的弱电控制第八章发电机的继电保护设计(专题)8-1 概述8-2 纵联差动保护8-3 横联差动保护8-4 低电压起动的过电流保护8-5 过负荷保护8-6 定子绕组单相接地保护8-7 发电机保护总接线图说明结束语参考文献第一章发电厂电气主接线设计第二章1-1 原始资料分析设计电厂总容量2×25+2×50=150MW,在200MW以下,单机容量在50MW以下,为小型凝汽式火电厂。

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