青海大学发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计题 目： 4×10MW火电厂电气主接线设计 姓 名： 张瑜 学 号： 1300303030 年 级： 13级电机班 专 业： 电气工程及其自动化 学 院 系 别： 水利电力学院 完 成 日 期： 2016年6月4日 青海大学课程设计任务书学生姓名张瑜专业、班级电气工程及其自动化13级电机班指导教师严晋青学号1300303030课程 (设计)题目：4×10MW火电厂电气主接线设计课程（设计）主要内容： 本次课程设计将4×10MW火电厂电气主接线设计与所学专业理论知识紧密结合起来，按照现行的电气工程设计规范、规程并结合工程实际具体情况，完成规程规范所要求的电气主接线设计内容和深度。要求完成的主要任务：1、 对提供原始资料进行分析，查找有关规程规范和参考资料。2、 对发电机侧、升高电压侧接线方案分别进行比较。3、 确定变压器台数、容量及其形式。4、 确定最优的电气主接线方案。5、 主要电气设备的选择，以及厂用工作电源和备用电源的引接方案。5、汇总设计成果，完成设计论文。 指导教师签名： 学生签名： 年 月 日学院教研室意见： 教研室主任签名： 2010年 月 日4×10MW火电厂电气主接线设计摘要 电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。电气主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性，灵活性同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。课程设计中笔者主要介绍了4台10MW的火电厂电气系统的设计，内容包括电气主接线的设计，变压器台数、容量的选择，主要电气设备的选择，并根据所给出的原始资料拟定三种电气主接线方案，然后对这三种方案进行可靠性、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之后确定了最终的最优设计方案。关键词：火电厂，电气主接线，短路电流，配电装置，电气设备选择，继电保护ABSTRACT The main electrical wiring is the first part of power plant and substation electrical design, also form the main part of power system. The main electrical wiring on behalf of the power plant or transformer substation electrical part of the main structure of high voltage, large current, is an important part of power system network. It directly affects the reliability of electric power production, flexibility as well as the electrical equipment selection, power distribution equipment layout, relay protection and automatic device and control mode has many aspects, such as the decisive relations. This course design mainly introduces four 10MW heat-engine plant electrical system design, including the main electrical wiring design, the capacity of transformer stations choice, the choice of the main electrical equipment, and on the basis of electric power design manual to determine the final optimal design scheme. KEYWORDS：heat-engine plant, the main electrical wiring, short-circuit current, power distribution equipment, electrical equipment selection, relay protection目录绪论1第一章 原始资料及分析21.1 原始资料21.2 原始资料分析21.2.1 工程情况21.2.2 负荷情况21.2.3 环境条件2第二章 电气主接线方案设计22.1 电气主接线基本要求22.2 发电机侧主接线方案设计32.2.1 单母线接线32.2.2 双母线接线32.2.3 双母线分段配合单元接线42.3 升高压侧主接线方案设计52.3.1 单母线接线52.3.2 双母线接线62.3.3 单母线分段带旁路母线接线7第三章 变压器台数、容量及其型式的确定83.1 变压器容量和台数的确定原则83.2 变压器型式和结构的选择原则83.3 变压器台数、容量及其型式和结构的选定8第四章 主要电气设备的选择84.1断路器的选择94.1.1断路器的作用与原理94.1.2 断路器的分类94.1.3 断路器具体参数的选择94.2 隔离开关104.2.1隔离开关的作用与原理104.2.2 隔离开关具体参数的选择104.3 电压互感器104.3.1 电压互感器的作用与原理104.3.2 电压互感器的分类104.3.3 电压互感器的接线方式114.3.4 电压互感器具体参数的选择114.4 电流互感器124.4.1 电流互感器的作用与原理124.4.2 电流互感器的分类124.4.3 电流互感器具体参数的选择124.5限流电抗器的选择124.6 高压熔断器和裸导体的选择135.6.1 高压熔断器的选择134.7 裸导体的选择134.8 电缆、绝缘子的选择134.8.1 电缆的选择134.8.2 绝缘子的选择13第五章 最优主接线方案的设计13第六章 总结心得体会14参考文献15附录：16附录一：发电机侧电气主接线方案比较16附录二：升高电压侧电气主接线方案比较16附录三：最优电气主接线方案16绪论 电力工业是国民经济的重要部门之一，是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，其发展水平是反映国家经济发达程度的重要标志，和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力是工业的先行，电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。 在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中的作用已为人所共知，不仅全面的影响国民经济及其它部门的发展，同时也极大地影响人民的物质和文化生活水平的提高，影响整个社会的进步。随着国民经济的持续发展，人民的生活质量和生活水平不断提高家用电器越来越多的进入千家万户，人们对用电质量的要求越来越高。并且电力系统的发展电网结构越来越复杂。 目前，我国的电力工业已经进入“大电网”、“大机组”、“超高压，交直流输电”、“电网调度自动化”、“状态检修”等新技术发展新阶段，一些世界水平的先进技术，已在我国电力系统得到了广泛的应用。 随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力工业的发展仍不能瞒足整个社会发展的需要。另外，由于我国人口众多，因此在按人口平均用电方面，仍只处于中等水平，尚不能及全世界平均人口用电量的一半。我国人均用电水平远低于发达国家，与完成其工业化进程国家的电力指标相比，我国经济发展正处于工业化进程的中后期，我国用电远低于国际水平。 因此我国电力工业必须持续，稳步地大力发展，据我国国情，以及社会经济的发展需要，一方面要加强电源建设，搞好“西电东送”，确保电力先行，另一方面要深化电力体制改革，实施厂网分家。要积极加强我国电力总体性的规划与布局，确定合理可靠的的电源结构和布局。同时要留有充足的容量和能量作为后期储备，建成容量充足，结构合理可靠、运行灵活性强的联合式电力系统。为了防范于未然，必须积极采取必要的防范措施。要确保联合式电力系统的安全、稳定运行，为国民经济的正常运转与人民的正常的生活需求提供充足、可靠、优质和廉价的电能。第一章 原始资料及分析1.1 原始资料 设计火电厂总装机容量为4×10MW，一期建成发电机型号为TS425/94-28，额定容量为10MW，额定电压UN = 10.5KV，额定功率因数COSN=0.8；设计电站通过60km双回线路与系统相连，连接至系统110kv侧，该电站设备年利用小时数4500小时，厂用电率1%，该电站近区负荷最大功率按8MW考虑，其它环境条件，均按照理想条件设计。1.2 原始资料分析1.2.1 工程情况 根据设计任务书所提供的资料可知：该电厂装机容量为4×10MW，额定容量为10MW，为一小型电站，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。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。 目前，火电厂可分为地方性火电厂和区域性火电厂两大类。地方性火电厂，通常建设在城市附近或工业负荷中心。随着我国近年来为提高能源利用率和环境保护的要求，对小火电实行关停的政策，当前在建或运行的地方性火电厂多为热力发电厂，以推行热电联产，在为工业和民用提供蒸汽和热水热能的同时，生产的电能大部分都用发电机电压直接馈送给地方用户，只将剩余的电能以升高电压送往电力系统。这种靠近城市和工业中心的发电厂，由于受供热距离的限制，一般热电厂的单机容量多为中小型机组。通常，它们的电气主接线包括发电机电压接线形式及12级升高压级接线形式，且与系统相连接。区域性火电厂，通常建在煤炭生产基地附近，为凝气式火电厂，一般距负荷中心较远，电能几乎全部用高压或超高压输电线路送
