发电厂电气部分课程设计资料

《发电厂电气设备》课程设计500kV变电站电气部分

学院：交通学院

专业：能源与动力工程

班级：

学号：

姓名：

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日期: 2015年12月

课程设计任务书

一、课程设计的内容

本课程设计是《发电厂电气设备》课程后的一门设计性实践课程。其目的是使学生掌握火力发电厂及变电站电气一次部分设计的基本方法；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度；培养学生独立解决问题的能力。具体内容如下:

1. 对发电厂及变电站在系统中的地位和作用及所供用户的分析；

2. 选择发电厂及变电站主变压器的台数、容量、型式；

3. 分析确定各电压侧主接线形式及采用配电装置型式；

4. 分析确定厂（站）用电接线形式；

5. 进行选择设备和导体所必须的短路电流计算；

6. 选择变压器高、中、低压侧的断路器、隔离开关；

7. 选择10kV硬母线；

8. 选择配电装置型式及设计；

9. 用AutoCAD绘制发电厂及变电站电气主接线图。

二、课程设计的要求与数据

1、根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座装机容量为200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台100MW机组，发电机端电压为10.5kV。电厂建成后以10kV电压供给本地区负荷,其中有钢厂、毛纺厂等，最大负荷为68MW，最小负荷为34MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3～6km。并以35kV电压供给附近的水泥厂用电，其最大负荷为58MW，最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时。负荷中I类负荷比例为30%，II类负荷为40%，III类负荷为30%。

2、计划安装两台100MW的汽轮发电机组，功率因数为0.85，厂用电率为6%，机组年利用小时Tmax=5800小时。

3、按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出线列于下表：

5、气象条件：绝对最高温度为35℃；最高月平均温度为25℃；年平均温度为12.7℃；风向以西北风为主.

6、以100MVA为基准值，母线上阻抗为1.95，Q

=165kA2s，未知系数0.8-1.2.，

k

三相短路电流=4.5kA，短路电压=6KV，Sj=100MV.A,Uj=10.5kv.

三、课程设计应完成的工作

1、设计说明书、计算书一份；

2、主接线图一张；

四、课程设计进程安排

五、应收集的资料及主要参考文献

1、姚春球.发电厂电气部分. 中国电力出版社

3、郭琳主编.发电厂电气部分课程设计.中国电力出版社.

前言 (1)

1. 变压器的设计 (2)

1.1主变压器的选择 (2)

1.2 所用变压器的选择 (3)

1.2.1所用变压器的选择 (4)

1.2.2 所用变压器低压侧接线 (5)

2. 电气主接线的设计 (5)

2.1电气主接线的设计要求 (5)

2.2电气主接线方案的确定 (5)

2.2.1 10KV侧2种接线方案的比较 (5)

2.2.2 10KV侧电气主接线的选择 (6)

2.2.3 35KV侧3种接线方案的比较 (7)

2.2.4 35KV侧电气主接线的选择 (8)

2.3 500kV侧电气主接线的选择 (9)

2.3.1 500kV侧3种接线方案的比较 (9)

2.3.2 500kV侧电气主接线的选择 (10)

3. 短路电流计算 (11)

3.1短路电流计算的目的 (11)

3.2短路电流计算的一般规定 (11)

3.3短路电流计算条件 (11)

3.4短路电流计算方法与步骤 (12)

3.4.1方法 (12)

3.4.2短路电流计算的步骤 (12)

3.5 短路电流的计算 (12)

4.电气设备选择 (14)

4.1 电气设备选择的原则 (14)

4.2电气设备选择的一般要求 (15)

4.3电气设备选择的技术条件 (15)

4.4 主要电气设备的选择 (16)

4.4.1 500kV 侧断路器和隔离开关的选择 (16)

4.4.2 10KV侧断路器和隔离开关的选择 (18)

4.4.3 35kV侧断路器和隔离开关的选择 (19)

5.电气主接线图（附录图纸) (22)

总结 (23)

参考文献： (24)

电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就达到以下基本要求：

安全在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。

可靠所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。

优质所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。

经济变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。

110kV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）高低压配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。

随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。