MW火力发电厂电气部分课程设计

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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。

150MW火力发电厂电气部分课程设计

150MW火力发电厂电气部分课程设计

摘要由发电、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。

火力本文主要完成了电气主接线的方案设计及其经济型分析,主要电气设备的选择,包括主变压器的容量计算。

在发电厂短路电流计算的基础上,进行配电装置的选型方案的设计。

回路。

在火力发电厂电气部分设计中,一次回路的设计是主体,它是保证供电可靠性、经济性和电能质量的关键,并直接影响着电气部分的投资。

本文主要完成了电气主接线的方案设计及其经济型分析,主要电气设备的选择,包括主变压器的容量计算。

在发电厂短路电流计算的基础上,进行配电装置的选型方案的设计。

关键词:发电厂;电气主接线;电气设备目录第1章绪论 (1)1.1电力工业的发展概况 (1)1.2发电厂预设规模 (1)1.3发电厂接入系统的原则 (2)第2章电气主接线设计 (3)2.1电气主接线设计的基本要求 (3)2.2拟定可行的主接线方案 (3)2.3变压器的选型 (5)第3章短路电流的计算 (6)3.1概述 (6)3.2短路电流计算条件 (6)3.3短路计算 (7)3.4画等值网络图 (7)第4章发电厂避雷装置的设计 (13)4.1概述 (13)4.2雷电过电压的形成与危害 (13)4.3电气设备的防雷保护 (13)4.4避雷针的配置原则 (14)4.5避雷针位置的确定 (14)4.6防雷保护措施 (15)第5章电气设备的校验 (18)5.1断路器的校验 (18)5.2隔离开关的校验 (18)5.3电流互感器的校验 (19)第6章课程设计总结 (20)参考文献 (21)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。

它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)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。

发电厂电气课程设计任务书

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。

3×100MW火力发电厂电气部分设计课程设计

3×100MW火力发电厂电气部分设计课程设计

3×100MW火力发电厂电气部分设计课程设计前言一、设计任务的内容3某100MW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220kV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6~10kV及35kV出线。

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、系统备用容量大小三、负荷情况:有220kV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6~10kV及35kV出线。

四、气象条件:年最高温度38℃,年最低温度-7℃。

主接线方案的确定一、主接线方案拟定2、变压器的容量:单元接线中的主变压器容量SN应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后,预留10%的裕度选择,为SN=1.1ΡNG(1-ΚP)COSΦG(2.1)—通过主变的容量ΦGΡNG—发电机容量;ΡΝG=200ΜWGSN—厂用电:8%COSΦCOS—发电机的额定功率,=0.85发电机的额定容量为200MW,扣除厂用电后经过变压器的容量为:SN1.1e(1-COSP)1.1100(1-0.08)0.85119.06MVA(2.2)由发电机参数和上述计算及变压器的选择规定,主变压器选用1台220KV双绕组的变压器和两台220KV三绕组的变压器。

发电厂电气部分课程设计说明书

发电厂电气部分课程设计说明书

发电厂电气部分课程设计说明书1.前言电气主接线设计的主要内容有:(1)电力系统分析(2)负荷分析(3)主变压器的选择(4)主接线方案的设计(5)中性点接地方式的人确定(6)无功补偿(7)厂用电或所用电的选择(8)限制短路电流的措施(9)短路电流计算及主要电气设备的选择电气主接线的基本要求:满足可靠性,灵活性,经济性电气主接线的设计原则是:应根据发电厂在电力系统的地位和作用,首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。

根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。

应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。

电气主接线的设计依据负荷大小和重要性(1)对于一级负荷必须有两个独立电源供电,切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。

2.原始资料分析(1)、电厂规模:装机容量: 装机4台,容量分别为4X200MW, U=10.5KVN机组年利用小时数: Tmax=6200h气象条件:年最高温度40度,平均气温25度,气象条件一般,无特殊要求厂用电率:8%。

(2)、主要技术指标:(1)保证供电安全、可靠、经济;(2)功率因数达到0.9及以上2.主接线方案确定(1)方案一a.220KV电压等级的方案选择。

由于220KV 电压等级的电压馈线数目是2回,所以220 KV电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。

由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点,采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置,所以220 KV电压等级的接线形式选择为单母线接线。

b.110KV电压等级的方案选择。

由于110KV电压等级的电压馈线数目是6回,所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。

300MW火力发电厂电气部分课程教学设计

300MW火力发电厂电气部分课程教学设计

四、设计题目及选题要求1. 发电厂情况装机四台,容量2 x 100MW ,2x50MW, 发电机额定电压10.5KV ,功率因数分别为cos φ=0.85,cos φ=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(1)、 10.5KV 电压等级最大负荷10MW ,最小负荷8MW ,cos φ=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 = 238.6S I KA = 438.1S I 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 = 216.5S I KA = 416.1S I KA = ,3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压。

摘要本次设计最重要的任务是一次系统中的接线形式、变压器形式的选择、母线的选择和校验及电气设备的选择;主变压器的继电保护,母线继电保护防雷规划,配电装置设计等主要内容。

设计本着使电力供应和传输安全可靠灵活经济的原则。

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。

发电厂的作用是将其他形式的能量转化成电能。

按能量转化形式大体分为火力发电厂,水力发电厂,核能发电厂,风力发电场。

考虑发电厂中的地位和作用,电力系统中的发电厂有大型主力发电厂,中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。

无论是那种形式的电厂它们的电气部分设计的主要内容及基本思想都是相通的。

关键词:电力系统变电所变压器电气设备目录第1章绪论 (4)1.1 设计意义 (4)1.2 设计原则 (4)1.3 发电厂生产过程 (4)1.4 火力发电厂的电气一次设计 (5)第2章电气主接线设计 (7)2.1 电气主接线的基本要求和设计步骤 (7)2.2 电气主接线的基本要求 (7)第3章主接线方案的选择 (9)3.1 方案一:采用双母线接线 (9)3.2 方案二:采用双母线带旁路母线接线 (10)3.3 方案三:采用多角形接线 (10)3.4 方案比较及结论 (11)第4章电气设备的选择 (12)4.1 发电机组选择 (12)4.2 变压器选择 (12)4.3 断路器选择 (12)4.4 隔离开关选择 (13)4.5 电流互感器的选择 (14)第5章厂用变压器主接线设计 (16)5.1 厂用电接线要求 (16)5.2 厂用电接线的设计原则 (16)5.3 采用不设公用负荷母线接线 (17)结论 (18)参考文献 (19)附录 (20)第1章绪论在高速发展的现代社会中,电力工业在国民经济中有着重要作用,它不仅全面地影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化生活水平的提高。

XMW火力发电厂电气部分设计

XMW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:4X200MW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:2014.12.29 — 2015.1.9课程设计(论文)任务及评语院(系): 教研室:电气工程及其自动化注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号学生姓名 专业班级 课程设计题目 4*200MW 火力发电厂电气部分设计课程设计(论文)任务本设计是针对4*200MW 火力发电厂进行电气部分设计,已知量为:4台200MW发电机组,电压10kV 出线8回;110kV 出线6回;220kV 出线4回(负荷功率及线路长度已知)。

厂用电率 5.2%;发电机参数200MV A 、10.5kV 、cos φ=0.85、X d =14.4%;根据火力发电厂原始资料及有关技术要求进行电气部分设计。

设计具体内容:1)设计电气主接线方案;2)完成主变压器容量计算、台数和型号的选择;3)短路电流的计算;4)完成电气设备的选择与校验;进度计划1、布置任务,查阅资料。

(1天)2、系统总体方案设计。

(1天)3、设计主接线。

(2天)4、设计变压器。

(2天)5、短路计算。

(2天)7、电气设备选择校验(1)6、撰写、打印设计说明书(1天)指导教师评语及成绩平时: 论文质量: 答辩: 总成绩: 指导教师签字: 年 月 日摘要由发电、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200MW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。

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。

根据设计的要求,在设计的过程中,根据变电站的容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线,并选择各变压器的型号;进行参数计算,画等值网络图,并计算各电压等级侧的短路电流,列出短路电流结果的表;计算回路持续工作电流,选择各种高压电气设备,并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备。

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、设计任务设计一台火力发电厂的电气系统,包括发电机、变电站、输电线路、配电室等。

二、设计要求1.确定发电机额定功率和其对应的电气参数,如电压、电流等。

2.设计变电站,包括选择合适的变压器、开关设备与控制系统等,以提高电气系统功率传输效率。

3.建立适当的输电线路,以提供稳定、高效的电力传输。

4.设计配电室,包括选择合适的组合电器、保护装置与监测系统等,以防止电气系统失效、故障和危险。

三、设计流程1.确定并计算发电机的电气参数,包括额定功率、电压、电流等,以建立发电机模型。

2.选择变电站设备,并建立变电站模型,以确定变压器的变比,开关设备和控制系统。

3.设计输电线路,考虑线路材料、长度、负荷情况等因素,以保证稳定、高效的电力传输。

4.选择组合电器、保护装置与监测系统,并建立配电室模型,以保证电气系统的安全性、可靠性和稳定性。

5.对整个电气系统进行系统集成,并进行仿真和测试,以确保其适应各种工况下的电气负载和波动。

四、设计结果1.确定发电机额定功率为1000MW,额定电压为22kV,额定电流为45A。

2.选择变压器为单相变压器,变比为10:1,开关设备和控制系统采用数字化技术。

3.设计输电线路长度为50km,材料为铜导线,负荷为800MW,考虑了电阻和电感的影响。

4.选择组合电器设备为高压开关、电容器和补偿装置,保护装置采用继电器保护和数字化保护设备,监测系统为远程监控系统。

5.综合整个系统,进行仿真和测试,结果表明电气系统可以满足各种工况下的电气负载和波动。

五、结论通过以上设计,可以有效地提高电气系统的效率和稳定性,保证了火力发电厂的稳定供电。

此外,电气系统的安全性和可靠性都得到了充分考虑和保证。

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1. 发电厂情况装机四台,容量2 x 100MW ,2x50MW, 发电机额定电压10.5KV ,功率因数分别为cos φ=0.85,cos φ=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(1)、 10.5KV 电压等级最大负荷10MW ,最小负荷8MW ,cos φ=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 = 238.6S I KA = 438.1S I 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 = 216.5S I KA = 416.1S I KA = ,3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压。

摘要随着高速发展的现代社会,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,其中发电厂在电力系统中起着重要的作用,它不仅影响国民经济其他部门的发展,同时,也影响着整个社会的进步。

电能是经济发展最重要的一种能源,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,电能在我国的国民经济中担任着主力军的作用。

火力发电是我国乃至全世界范围内最主要的发电形式。

本次设计最重要的任务是一次系统中的接线形式、变压器形式的选择、母线的选择和校验及电气设备的选择;主变压器的继电保护,母线继电保护防雷规划,配电装置设计等主要内容。

设计本着使电力供应和传输安全可靠灵活经济的原则。

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。

发电厂的作用是将其他形式的能量转化成电能。

按能量转化形式大体分为火力发电厂,水力发电厂,核能发电厂,风力发电场。

考虑发电厂中的地位和作用,电力系统中的发电厂有大型主力发电厂,中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。

无论是那种形式的电厂它们的电气部分设计的主要内容及基本思想都是相通的。

关键词:电力系统变电所变压器电气设备目录第1章绪论 (1)1.1 项目概况 (1)1.2 发电厂电气部分国内外现状及发展趋势 (1)1.3 项目建设的必要性和投资意义 (2)1.4 设计工作应遵循的主要原则 (2)1.5 发电厂生产过程 (2)1.6 项目设计资料分析 (3)第2章主设备的选择 (5)2.1 电器一次设备及其作用 (5)2.2 电器二次设备及其作用 (5)2.3 断路器的选择 (5)2.4 隔离开关的选择 (7)第3章电气主接线设计 (8)3.1 电气主接线的基本要求和设计步骤 (8)3.2 电气主接线的基本要求 (8)第4章方案的选择 (10)4.1 方案一:采用双母线接线 (10)4.2 方案二:采用双母线带旁路母线接线 (10)4.3 方案三:采用多角形接线 (11)4.4 方案比较及结论 (12)第5章电气设备的选择 (13)5.1 断路器选择 (13)5.2 隔离开关选择 (14)5.3 电流互感器的选择 (15)第6章厂用变压器主接线设计 (16)6.1 对厂用电接线的要求 (16)6.2 厂用电接线方式选择 (16)6.3 厂用电系统中性点接地方式 (16)总结.........................................................................................错误!未定义书签。

参考文献.. (18)附录 (19)第1章绪论在高速发展的现代社会中,电力工业在国民经济中有着重要作用,它不仅全面地影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化生活水平的提高。

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。

美国、俄国、英国也相继建成小火电厂。

1886年,美国建成第一座交流发电厂。

1882年,中国在上海建成一座装有1台12KW 直流发电机的火电厂,供电灯照明用。

火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。

1.2 发电厂电气部分国内外现状及发展趋势电能一种清洁的二次能源。

由于电能不仅便于输送和分配,易于转换为其它的能源,而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。

绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供,电力工业已成为我国实现现代化的基础,得到迅猛发展。

到2003年底,我国发电机装机容量达38450万千瓦,发电量达19080亿度,居世界第2位。

工业用电量已占全部用电量的50~70%,是电力系统的最大电能用户,供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。

电力系统的出现,使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。

电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。

我国的电力系统从50年代开始迅速发展。

到1991年底,电力系统装机容量为14600万千瓦,年发电量为6750亿千瓦时,均居世界第四位。

输电线路以220 千伏、330千伏和500千伏为网络骨干,形成4个装机容量超过1500万千瓦的大区电力系统和9个超过百万千的省电力系统,大区之间的联网工作也已开始。

此外,1989年,台湾省建立了装机容量为1659万千瓦的电力系统。

1.3 项目建设的必要性和投资意义火力发电由于起步较早,到目前为止各项措施已取得了不断的完善和发展,其电气部分也得到很大的进展,但仍然存在一些不足期待改进。

这就要求我们改善这些不良方面,最大限度的发挥经济效益,并减少事故的发生。

火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产生出电能的工厂。

按其功用可分为两类,即凝汽式电厂和热电厂。

前者仅向用户供应电能,而热电厂除供给用户电能外,还向热用户供应蒸汽和热水,即所谓的“热电联合生产”。

目前采用最广泛的发电形式是利用煤的燃烧来获得电能,而我国煤的储量也是相当丰富的,因此本课题的提出具有很大的现实意义,如何设计好火电厂的电气主接线及各项保护性措施,就显得尤为重要。

1.4 设计工作应遵循的主要原则(1)遵守国家的法律、法规,贯彻执行国家的经济建设方针、政策和基本建设程序,特别应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

(2)要运用系统工程的方法从全局出发,正确处理中央与地方、工业与农业、城市与乡镇、近期与远期、技改与新建、生产与生活、安全与经济等方面的关系。

(3)要根据国家规范、标准与有关规定,结合工程的不同性质、要求,从实际情况出发,合理确定设计标准。

(4)要实行资源的综合利用,节约能源、水源,保护环境,节约用地等。

1.5 发电厂生产过程原煤从产地运进电厂后,先储入原煤仓,然后经输煤皮带送进原煤斗并落入磨煤机中,煤被磨成煤粉后,由煤粉机抽出,随同热空气经喷燃器送入锅炉的燃烧室内燃烧。

燃烧时产生的热量,一部分被燃烧室四周的水冷壁所吸收,一部分加热燃烧室顶部和烟道入口处的过热器中的蒸汽,其余的热量则被烟气携带穿过省煤器、空气预热器,继续把热量传给蒸汽、水和空气。

烟气经除尘器净化处理后,由引风机从烟囱排入大气。

燃烧时生成的灰渣和由除尘器收集下来的细灰,用水冲进冲灰沟排出厂外。

燃烧用的助燃空气,由送风机送入空气预热器加热,加热后的热空气一部分进入磨煤机用于干燥和输送煤粉,大部分热空气则进入燃烧室助燃。

水和蒸汽是将热能转换成机械能的主要物质。

经净化后的给水,先送入省煤器内预热,然后进入锅顶部的汽包内再降入水冷壁管中,待吸收了燃烧室的热能后蒸发成蒸汽,此蒸汽流经过热器时,进一步吸收烟气的热量而变为高温高压的过热蒸汽,然后经过主蒸汽管道进入汽轮机,进入汽轮机的热蒸汽在喷管里膨胀而高速冲动汽轮机的转子转动,将热能转换成机械能。

汽轮机带动转子旋转,将机械能转换成电能。

汽轮机内做功后的蒸汽,在冷凝器中被冷却凝结成水。

凝结水经除氧器除氧,再经加热器加热后,用给水泵重新送进省煤器预热。

上述过程循环往复,周而复始,发电厂便连续不断地生产出电能。

1.6 项目设计资料分析装机四台,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。

发电厂除厂用电外,全部送入220KV电力系统,,架空线路4回,系统容量4000MW。

(2)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:(3)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:火力发电厂的电气设备可分为电气一次设备和电气二次设备。

通常把生产和输送、分配电能的设备称为一次设备。

包括:(1)生产和转换电能的设备:如发电机将机械能转变成电能,电动机将电能转变成机械能变压器使电压升高或降低,以满足输配电需要。

这些都是发电厂中最主要的设备;(2)接通或断开电路的开关电器:如:断路器、隔离开关、熔断器、接触器之类。

它们用于正常或事故时,将电路闭合或断开;(3)限制故障电流和防御过电压的电器:如避雷器;(4)接地装置:无论是电力系统中性点的工作接地还是保护人身安全的保护接地,均采用金属接地体埋入地中(或连成接地网)。

(5)载流导体:如母线、电缆等,它们按设计的要求,将有关电气设备连接起来。

还有一些电气设备,是对上述设备进行测量、控制、监视和保护用的,称为二次设备,包括:(1)仪用互感器:如电压互感器和电流互感器,可将电路中的电压或电流降至较低的值,供给仪表和保护装置使用;(2)测量表计:如电压表、电流表、功率因数表等,用于测量电路中的参量值;(3)继电保护及自动装置:这些装置能迅速反映不正常情况并进行调节或作用于断路器跳闸,使故障切除;表示一次设备电气连接关系的高压电气回路称为一次回路。

在火力发电厂电气部分设计中,一次回路的设计是主体,它是保证供电可靠性、经济性和电能质量的关键,并直接影响着电气部分的投资。

同时,它与继电保护、自动装置和二次接线的设计有密切关系。

当火力发电厂接入电网时,它对于电力系统运行的安全性、稳定性和经济性也将发生直接影响。

电气一次部分设计,通常包括以下几方面的内容:(1)发电厂与电网的连接:根据地方的电力系统规划设计及发电厂接入系统设计,确定本发电厂的送电地区、输电电压等级、出线回路数目、输电容量,以及电网对本发电厂的运行方式、稳定措施等方面的要求;(2)电气主接线:论证、选定电气主接线;(3)厂用电系统:确定厂用电源的取得方式与厂用电电压等级,统计厂用电高低压负荷,选择高压、低压厂用变压器容量、台数,确定厂用电接线;(4)电气设备选择:计算短路电流,按照短路电流计算结果选择变压器、断路器、隔离开关和互感器等电气设备的型式、规格及有关技术参数;(5)设备布置:包括主厂房内、外的电气设备平面布置和升压站布置;(6)过电压保护和接地:选定主厂房及电气设备的过电压保护方式、保护设备型式、规格及其布置位置;计算接地电阻及敷设接地装置等。

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