发电厂电气部分课程设计报告

发电厂电气部分课程设

计报告

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

发电厂电气部分课程设计报告

设计课题：

学院：

专业：

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

日期：年月日

2×25MW+2×50MW火电厂主接线设计学生：指导教师：

摘要

本次设计是火电厂主接线设计。该水电站的总装机容量为2×25MW+2×50MW =150 MW。高压侧为110Kv，四回出线与系统相连，发电机电压级有10条电缆出线，其最大输送功率为150MW，该电厂的厂用电率为10%。根据所给出的原始资料拟定两种电气主接线方案，然后对这两种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留一种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。在对发电厂一次系统分析的基础上，对发电厂的配电装置布置、防雷保护做了初步简单的设计。此次设计的

过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对本专业的理解，建立了工程设计的基本观念，提升了自身设计能力。

关键字：电气主接线，短路电流计算，设备选型，配电装置布置，防雷保护。

课程设计任务书

ϕ，一、原始资料：某新建地方热电厂，发电机组2×25MW+2×50MW，8.0

cos=

U=，发电机电压级有10条电缆出线，其最大综合负荷30MW，最小负荷20MW，厂用电率10%，高压侧为110KV，有4条回路与电力系统相连，中压侧35KV,最大综合负荷20MW，最小负荷15MW。发电厂处于北方平原地带，防雷按当地平均雷暴日考虑，土壤为普通沙土。

系统容量2000MW，电抗值（归算到100KVA）。

二、设计内容：

a)设计发电厂的主接线（两份选一），选择主变的型号；

b)选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表；

c)选择各电压等级的电气设备（断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、穿墙

套管、电抗器、电流互感器、电压互感器）并汇总成表；

三、设计成果：设计说明计算书一份；1号图纸一张。

设计时间：两周。

第一部分设计说明书

第一章概述

课程设计的目的

本次课程设计为初步了解设计流程，建立设计项目的整体观念，融会贯通本学期所学知识，锻炼分析和解决实际工程问题的能力。

本课程设计的内容

1.2.1 本次设计的主要内容

（1）、电厂分析及发电机、主变选择。

（2）、电气主接线设计。

（3）、短路电流计算。

（4）、选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表。

（5）、选择各电压等级的电气设备（断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、穿墙套管、电抗器、电流互感器）并汇总成表。

1.2.2 本次设计最终的设计成品

（1）、设计说明计算书一份。

（2）、主接线图一张。

第二章电气主接线设计

原始资料分析

2.1.1 原始资料

ϕ，U=，发电机电压级有10条电缆出发电机组2×25MW+2×50MW，8.0

cos=

线，其最大综合负荷30MW，最小负荷20MW，厂用电率10%，高压侧为110KV，有4条

回路与电力系统相连，中压侧35KV,最大综合负荷20MW，最小负荷15MW。发电厂处于北方平原地带，防雷按当地平均雷暴日考虑，土壤为普通沙土。系统容量2000MW，电抗值（归算到100KVA）。

2.1.2 原始资料分析

根据设计任务书所提供的资料可知：该火电厂为小火电，不担任重要负荷的供电，对设计的可靠性、安全性、灵活性等没有很严格的要求，拟定4台变压器。其地形条件限制不严格，但从节省用地考虑，尽可能使其布置紧凑，便于运行管理。另外，周围的环境和气候对设备的选择的制约也不大。综上，在设计中要充分分析所给的原始资料，同时结合实际的情况，做到设计的方案具有可靠性、安全性、经济性等。

电气主接线设计依据

电气主接线设计是火电厂电气设计的主体。它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以及电站运行的可靠性、经济性等密切相关，并对电气布置、设备选择、继电保护和控制方式等都有较大的影响，必须紧密结合所在电力系统和电站的具体情况，全面地分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，通过技术经济比较，合理地选定接线方案。

电气主接线的主要要求为:

1、可靠性：衡量可靠性的指标，一般是根据主接线型式及主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种接线形式的择优。

2、灵活性：投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便、调度灵活。

3、经济性：通过优化比选，工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。

主接线图

见附录图（a ）；（b ）

由于图（a ）设计可靠性、灵活性、经济性皆强于图（b ），故选择图（a ）为主接线设计方案。

发电机的选择

由原始资料可知，需选用两台25MW 发电机G 3、G 4 ，同时选择两台50MW 发电机G 1、G 2 。查《电气工程手册》可知这两类发电机参数如下：

G 1、G 2 的参数：8.0cos =ϕ ；X ’’d 2=；

G 3、G 4 的参数：8.0cos =ϕ ；X ’’d 1=；

主变压器的选择

火电厂的厂用电较少（10%），且没有地区负荷，因此，选择主变压器的容量应大致等于与其连接的发电机容量。水电厂多数担任峰荷，为了操作方便，其主变压器经常不从电网切开，因此要求变压器空载损耗尽量小。

2.5.1相数的选择

主变采用三相或单相，主要考虑变压器的可靠性要求及运输条件等因素。根据设计手册有关规定，当运输条件不受限制时，在330KV 及以下的电厂及变电所均选用三相变压器。因为三相变压器比相同容量的单相变压器具有节省投资，占地面积小，运行过程损耗小的优点，同时本电厂的运输地理条件不受限制，因而选用三相变压器。

2.5.2绕组数量和连接方式的选择