4X200MW凝汽式火电厂电气部分设计.doc

题目：4*200MW凝汽式火电厂电气部分设计目 录第一部分：概述……………………………………………03第二部分：分析负荷以及该厂所处的地位………………05第三部分：电气主接线的选择以及厂用高压部分接线…………………………………05第四部分：发电机的选择…………………………………05第五部分：主变的选择……………………………………05第六部分：短路电流的计算………………………………08第七部分：电气设备的选择………………………………09第八部分：防雷保护初步设计，测量仪表， 继电保护自动装置规划………………………10 第九部分；附录……………………………………………18附录1：短路电流计算过程以及等值电路简化图……………………………18附录2：电气设备选型过程 …………………………22附录3：毕业设计任务书1份 ………………………25 附录5：电气设备选型结果表1张 …………………34附录6：电气主接线图1 张 …………………………35第一部分 概述一、设计任务、目的、要求本厂装机4*200MW，对电气部分初步设计，前期安装发电机二台，后期扩建二台。

既要达到满足供电可靠，运行灵活，操作方便，又要尽可能节约资金，便于扩建二、设计原则以毕业设计任务书为依据，以国家经济建设的方针政策，技术规定，标准为准绳，结合工程实际情况，在保证可靠性，灵活性，兼顾运行、维护方便的情况下，尽可能节省投资，就近取材，坚持先进、可靠、经济、美观的原则三、设计的原始资料1.本厂装机4*200MW，一次设计分期安装，每期二台；2.距本厂15KM处有一2*100MW区域性大电厂，一回110KV线路与本厂相连；3.负荷情况：110KV二回与系统相连 ，计算负荷为40MW，四回供地区负荷，计算负荷为160MW，扩建两回，计算负荷为240MW，220KV三回与系统相连 ，计算负荷为540MW，二期扩建两回4.运行方式下，110KV系统与本厂的阻抗标幺值为0.068，220KV系统与本厂的阻抗标幺值为 0.058 ( 以100MVA为基准)5.气象条件：最高40摄氏度，最低15摄氏度，最热月平均温度32摄氏度，最热月地下0 .8M处温度为29摄氏度6.厂用负荷见下表；负 荷 名 称容 量台 数备 发 注给水泵40003两工作一备用循环水泵12502一工作一备用凝结水泵3002一工作一备用引风机8502送风机12502排粉机6504磨煤机16004附水泵2202碎煤机5702厂外除灰电源8002电除尘变10002低压变10001四、设计内容1. 主接线；2. 用电高压部分；3. 短路计算；4. 电气设备选择；5. 防雷保护初步设计；6. 测量仪表、继电保护、自动装置规则。

五、设计的步骤和方法 (一)、原始资料分析1.本次工程概况:发电厂类型、设计规划内容（近期、远期），主变容量及台数，最大负荷利用小时数以及可能的运行方式等；2.电力系统情况:发电厂所在电力系统中的位置和作用，系统近期远景规划，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等;3.负荷情况:负荷的性质及其地理位置，输送电压等级，出线回数及输送容量等电力负荷在原始资料中虽已提供，但设计时应予以辨证的分析，因为负荷的发展和增长受政治、经济、工业水平和自然条件等制约4.环境条件:当地的气温、湿度、覆水、污秽、风向、水文地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响5.设备制造情况：为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力、和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性二)、拟定接线方案根据设计任务书的要求，选择2-3个技术相当又能满足任务书要求的方案，其进行比较三)、短路电流计算对选定主接线，为选择合适电器，应进行短路计算四)、主要设备选择正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件五)、绘制电气主接线图(六)、设计文件：由文字说明书及所附设计图纸和概述组成，其中设计图纸有简化的电气主接线（包括厂用及附近地区供电）图。

第二部分 负荷分析及该厂所处的地位一、负荷分析本厂负荷：S(110110KV)=2*20+4*40=200+240=440MW S(220KV)=3*180=540MW S(交换)=30MW S(厂用)=31.38MW1. 本厂110KV、220KV的出线均为I类负荷；2. 厂用电为I、II类负荷二、本厂在系统中的地位根据本次设计任务书的原始资料得知；该厂为大机组中型发电厂，主要靠近城镇，接入220KV系统在系统中占有举足轻重的作用第三部分 电气主接线及厂用高压接线一、根据负荷分析为依据，以国家经济建设方针、技术规定、规程为准绳，满足负荷的情况下，故出线采用双母线带专用旁路断路器接线，110、220KV接线方式均相同发电机、变压器采用单元接线上双母二、厂用高压采用分裂绕组变压器取发电机上电压，变为6.3KV，根据本厂的发电机台数推出厂用高压6KV段为单母接线共八段第四部分 发电机的选择根据设计任务书得知：其单机容量为200MW，根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》查出发电机型号及参数见下表: 型号额定容量(MW)额定电压(KV)功率因数(COSФ)短路电压(%)定子结线QFSS-220-220015.750.85Uk%=14YY第五部分 主变压器的选择一、选择原则及项目根据负荷的要求及与系统的连系，本厂在系统中的地位进行主变压器的选择。

一) 主变压器的电压确定1.压器对于负荷侧的电压，可根据给定的负荷送电电压来确定，若未规定具体电压，则可根据负荷量与送电距离即负荷距离来确定负荷的允许送电电压，继而确定变压器高压侧电压2.变压器与系统联系侧的电压可概据本厂接入电网的电压来 确定，若未明确规定时，可按本厂发电机的功率和功率因数来确定3. 110KV和220KV之间需要交换功率时需联络变，选取自耦型变压器二)、主变容量的确定1.主变容量应能满足本厂供给最大负荷的要求，扣除厂变10%，又留有10%的余量，及系统要求的交换功率同时还应考虑5-10年的发展情况及网络的功率损失2.主变的台数的确定由于本厂采用发电机—变压器单元接线，故有四台，联络变二台，厂用变四台，起备变一台，低压分裂变一台3.变压器结构型式的选择当具有三个电压等级时，如果通过主变各侧的功率达到变压器额定容量的15%经上，一般应选择三绕组结构，变压器各侧的容量比可根据各侧负荷情况来选定，分别100/100/100,100/100/50,100/50/100等各种容量比4. 变压器的型式根据变压器的容量，使用条件，冷却方式及系统要求情况，选择国家生产的标准产品二)、本厂的主变型号容量的选择1．主变的选择Pe=200MW,COSФe=0.85,故Se=235.2MVA。

查手册《发电厂电气部分课程设计参考资料》选出变压器型号及参数见下表: 型号额定容量(KVA)额定电压(KV)额定电流(A)短路电压(%)结线方式SFP-240000/220240000242±2×2.5%/15.75572.6/8799.7Uk%=14Y0/△-112.高厂变的选择根据《发电厂电气部分》教材指导，将厂用负荷算出其厂用负荷，然后根据《重庆发电厂生产技术规程》选取出其高厂变型号技术参数, 型号及参数见下表: 型号额定容量(MVA)额定电压(KV)额定电流(A)短路电压(%)结线方式SFF3-31500/15.7531500/15750/1575015.75±2.5%/6.3/6.31154.3/1443.7/1443.718.5△/△-12-12 3.根据计算得知，为了让变压器安全可靠的运行，本厂将从110KV母线上邓一回线路作为高厂变的起动和备用，以及联络变的选型：根据《重庆发电厂生产技术规程》查出：110KV起备变型号及参数见下表: 型号额定容量(MVA)额定电压(KV)额定电流(A)短路电压(%)结线方式SFP3-31500/11031500/20000/20000110±2.5%/6.3/6.3165.3/1443.4/1443.418.5Y/△/△-11-11联络变出来，35KV母线下的起备分裂变的选择：型号及参数见下表: 型号额定容量(MVA)额定电压(KV)额定电流(A)短路电压(%)结线方式SFP3-31500/3531500/20000/2000035±2.5%/6.3/6.3519.62/1443.4/1443.418.5Y/△/△-11-114.联络自耦变的选择：型号及参数见下表: 型号调压范围高压中压低压容量比短路电压(高-中)%短路电压(高-低)%短路电压(中-低)%OSFPSL-180000/220±2.5%242/22012135100/100/10012-148-1228-31第六部分 短路电流的计算一、 短路电流计算的依据电力系统中的所有电流均在额定负荷下运行；所有同步电动机都具有自动励磁调整装置（包括强行励磁）；短路发生在短路电流为最大值的瞬间，所有电源的电动势相位角相同；应考虑对短路电流值影响的所有条件，但不考虑短路电流点的电弧电阻，对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。

二、 短路计算点在正常接线情况下，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点三、 短路电流的计算（见附录）1． 选择短路计算点；2． 画等值网络（次暂态网络）图；3． 化简等值网络；4． 求计算电抗Xjs;5． 由运算曲线查出各电流供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到Xjs=3.45）6． 计算无限大容量（或Xjs≥3）的电源供给的短路周期分量7． 计算短路电流周期分量有名值和短路容量8． 计算短路电流冲击值短路电流计算结果表短路地点计算值I∞KAI″KAichKAd112.6815.2839.65d271.22112.08301.07d37.787.7819.84d46.26.215.81d58.0238.02320.458d618.4817.344.64d75.045.0412.859．绘制短路电流计算结果表（见下表）第七部分 电器设备的选择一、 选择原则1. 正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑。