某发电厂电气部分设计--毕设论文.doc

网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 黄台发电厂电气部分设计 内容摘要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，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对发电厂进行电气部分的设计有着很好的实践和指导意义，电气设计包括很多方面，其中，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着整个变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素本次论文选黄台发电厂作为设计对象，做有关这个发电厂的电气设计论文从黄台发电厂的现状以及研究意义入手，首先对发电厂电气设计的主要内容进行了总体概括，包括发电厂的总体分析及主变选择、发电厂的总体分析及主变选择、电气主接线的设计和选择、短路计算以及电气设备的选择等；之后又分别详细地介绍了发电厂的总体分析以及主变选择，对主变的容量、台数、以及电缆的选择等进行了计算；通过分析和计算对该发电厂的电气主接线进行了设计和选择；接着又进行了短路计算并介绍了短路计算的相关目以及有关电气设备选择及校验的相关原则和知识；最后全文进行了总结和概括，有一定的实际指导意义。

关键词：电气设计；变电所；电气主接线；电流计算目 录内容摘要 I目 录 11 绪论 21.1发电厂的发展现状与趋势 21.2黄台发电厂的研究背景 21.3 本次论文的主要工作 32 电气设计的主要内容 42.1发电厂的总体分析及主变选择 42.1.1 黄台火力发电厂现状 42.1.2 黄台发电厂的主变选择 42.2电气主接线的选择与设计 52.3短路电流计算 52.4电气设备选择及校验 52.4.1 电气设备选择的一般原则 62.4.2 电气设备的选择条件 63 发电厂的总体分析及主变选择 83.1发电厂的总体情况分析 83.2主变压器容量的选择 83.3主变压器台数的选择 83.4电缆选用原则 94 电气主接线设计 104.1 引言 104.2 电气主接线设计的原则和基本要求 104.3 电气主接线设计说明 114.3.1系统连接 114.3.2主接线方案论证 125 短路电流计算 145.1短路计算的目的 145.2发电厂短路电流计算 146 结论 18参考文献 191 绪论 1.1发电厂的发展现状与趋势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，并由升压变压器将发电机出口电压升高后，经输电线路将电能输送到用户或电网中。

19世纪末，随着电力需求的增长，人们开始提出建立电力生产中心的设想随着电机制造技术的发展，电能应用范围的扩大，生产对电的需要的迅速增长，发电厂随之应运而生爱迪生1882年在美国纽约珍珠街建立了人类历史上第一个发电厂，经历了1个多世纪的不断完善，发电厂实现了高产能、多元化的快速发展1.2黄台发电厂的研究背景电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关随着我国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展但是，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，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性[1]电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要，未能很好起到先行的作用工程是滇东地区的大型坑口火电厂，云电外送的主力电厂之一将对缓解云南电网高峰负荷时的供电紧张局面，进一步促进云电外送起到积极的推动作用同时还将更有助于充分发挥水火电调剂的作用，提高系统安全稳定水平电厂一期工程建设200MW国产超临界凝汽式燃煤发电机组，不堵死扩建的可能性。

几十年来,随着电力工业的迅速发展，国外火电机组的单机容量也不断增大目前，国外一些工业发达国家广泛采用的火电机组为500-800MW，只有美、苏、日三国采用少数1000-1300MW机组采用大机组必然导致火电厂容量的增大因此，国外火电发展的主要特点是采用高参数大容量机组，建设大电厂这样做的好处是可以降低单位造价和发电成本，提高劳动生产率，还可以减少布点，便于集中力量，加快电力建设速度近年来，国外新建火电厂不仅采用大机组，而且台数少例如:美国的加文和坎伯兰电厂各安装2台1300MW机组，门罗电厂安装4台800MW机组.日本的鹿岛电厂安装4台600MW和2台1000MW机组，袖浦电厂安装1台600MW和3台1000MW机组英国有7座电厂各安装2-6台600-660MW机组有些国家过去由于大机组的制造落后于需要，建设了一些安装机组台数很多的电厂，这种情况以苏联最为突出[2]如布尔特什恩和塔什干电厂分别装有12台200MW和160MW机组伏罗希洛夫电厂装有7台100MW和8台200MW机组机组台数过多，对运行管理不利因此，苏联在近几年来新建的大型火电厂一般安装4-6台800MW机组，个别大电厂准备安装8台800MW机组。

因为电厂容量过大，会引起一系列的间题，例如煤和水的供应问题，灰的处理和环境污染问题不易解决这些经验都值得我们借鉴1.3 本次论文的主要工作本次论文选黄台发电厂作为设计对象，做有关这个发电厂的电气设计全文共分为六个部分，各章内容简介如下：第一章为绪论，简述黄台发电厂的现状即课题的研究背景以及研究意义；第二章对发电厂电气设计的主要内容进行了总体概括，包括发电厂的总体分析及主变选择、发电厂的总体分析及主变选择、电气主接线的设计和选择、短路计算以及电气设备的选择以及有关电气设备选择以及校验的相关原则和知识等；第三章详细地介绍了发电厂的总体分析以及主变选择，对主变的容量、台数、以及电缆的选择等进行了详细的计算；第四章通过分析和计算对该发电厂的电气主接线进行了设计和选择；第五章进行了短路计算并介绍了短路计算的相关目的；最后，第六章对全文进行了总结和概括，并指出了文章的不足和可改进之处2 电气设计的主要内容电气设计包括强电和弱电两部分，强电部分的设计内容主要包括：变配电系统、电力和照明系统、防雷接地系统等一般来说，变配电系统主要包括：高低压系统、变压器、备用电源系统等；电力系统主要包括电力系统配电及控制；照明系统则包括室内外各类照明；防雷接地系统包括防雷电波侵入、防雷电感应、接地、等电位联结和局部等电位联结、辅助等电位联结等等。

发电厂是电力系统的重要组成部分发电厂电气一次部分设计包括发电厂总体分析、主变选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、等[3]主变压器的结构型式推荐采用单相变压器组电气主接线是发电厂变电所的主要环节，本期220kV电气主接线采用单母线接线，联络变压器采用三相自耦变压器根据短路电流计算结果，本工程500kV设备(断路器、隔离开关、电流互感器等)按50kA短路水平选择；220kV设备按40kA短路水平选择；主厂房6.3kV设备按开断50kA，动稳定电流120kA短路水平选择；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因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案2.1 发电厂的总体分析及主变选择2.1.1 黄台火力发电厂现状山东黄台火力发电厂位于济南市东郊，北邻黄河，东邻济南国际机场，被誉为泉城明珠是山东省第一座高温高压火力发电厂，从1958年9月开始建设，到今天已有50多年的发展历史，装有七台锅炉，八台汽轮发电机，总容量925MW，是山东电网的主力电厂之一黄台电厂分六期工程建成五十年代末至六十年代中期，先后投产3台25MW和1台50MW机组（其中2台为原苏联早期产品），成为当时山东最大的电厂。

改革开放为黄台电厂带来新的发展机遇，1983年至1990年，相继投产2台100MW和2台300MW机组，实现了由小机组为主向高参数，大容量机组为主的历史性跨越目前，黄台电厂主业拥有固定资产18亿元，年发电量近60亿千瓦时，经营收入达到12亿元.多种产业拥有资产总额2.4亿元，净资产1亿元，经营收入突破3亿元2.1.2 黄台发电厂的主变选择主变压器的结构型式推荐采用单相变压器组，不设备用相黄台电厂主要有铁路、公路两种主要运输方式，三相变压器的运输较难实现，其运载设备以及对路桥等的加固措施的费用远远高于设备费，且国产三相变压器的制造和运行业绩不多，如有事故，三相变压器返厂检修困难，运输费用高单相变压器虽然初投资较高，但其运输较易实现，公路与铁路都可运输，即使出现主变故障返厂维修也比较容易，影响停役时间较短，其经济性明显占优势；单相变压器已有成熟的运行经验，且质量可靠，为节约工程投资，因此本工程设备不用变压器2.2 电气主接线的选择与设计电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

电气主接线是电厂电气部分主体结构，是电力系统网络结构的主要组成部分，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的拟定等，都有决定性的关系对电气主接线的设计的基本要求，应包括可靠性，灵活性和经济性，以及扩建的可能性等保证供电可靠性是电气主接线最基本的要求，电气主接线应适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理2.3 短路电流计算为了使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性、灵活性并在一定的时期内满足电力系统发展的需要，应对不同点的短路电流进行校验对电力系统网络的短路电流，从50年代以来，我国电力部门长期采用从前苏联引进的一种运算曲线来计算任意时刻的短路电流所谓运算曲线，是按我国电力系统的统计得到发电机的参数，逐个计算在不同阻抗条件下，某时刻的短路电流，然后取所有这些短路电流平均值，作为运行曲线在某时刻和计算电抗情况下的短路电流值运算曲线包括两种方法，即同一变化法和个别变化法2.4 电气设备选择及校验根据短路电流计算结果，本工程500kV设备(断路器、隔离开关、电流互感器等)按50kA短路水平选择；220kV设备按40kA短路水平选择；主厂房6.3kV设备按开断50kA，动稳定电流120kA短路水平选择；脱硫6.3kV设备按开断40kA，动稳定电流短路水平选择(方案一)导体及主要电气设备选择按短路电流计算结果。

5导体和电器选择设计技术规定6和5导体和电器选择设计技术规定编制说明6及有关规定进行选择电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安。