700MW火力发电厂电气部分设计

1、辽 宁工 业 大 学 发电厂电气部分 课程设计(论文）题目： 70MW火力发电厂电气部分设计 院（系): 新能源学院 专业班级： 电气132班 学 号: 学生姓名： 崔晓川 指引教师： 起止时间：.12.29 19课程设计(论文）任务及评语院(系）:新能源学院 教研室：电气工程及其自动化 学号学生姓名崔晓川专业班级电气3课程设计题目00W火力发电厂电气部分设计课程设计(论文）任务1.某地区根据电力系统的发展规划，拟新建一座装机容量为700W的凝汽式火力发电厂，装机4台，2台5W机组(UN=105V)，2台300MW机组（U=15kV)厂用电率为6,机组年运用小时Tax=500h。.电力负荷及与电力系统连接状况）10V电压级:最大负荷20M,最小负荷15M,cosj=.8,电缆馈线10回;2)220kV电压级：最大负荷25MW,最小负荷20M,j085，Tmax=50,架空线6回； 3）0kV电压级与容量为3500W的电力系统连接，系统归算到本电厂330kV母线上的标幺电抗为0.01(基准容量为100VA)，330kV架空线4回,备用线1回。3环条本地年最高温度40，年平均温度5;本地海

2、拔高度00m；本地雷暴日数30日年;气象条件一般,无严重污染。设计具体内容:1）设计电气主接线方案；）完毕主变压器容量计算、台数和型号的选择；3)短路电流的计算；)完毕电气设备的选择与校验；进度筹划1、布置任务,查阅资料。（天)2、系统总体方案设计。(天）3、设计主接线。(2天)4、设计变压器。（天)5、短路计算。（2天）7、电气设备选择校验(1）6、撰写、打印设计阐明书(1天)指引教师评语及成绩平时: 论文质量： 答辩: 总成绩： 指引教师签字： 年 月 日注:成绩:平时% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要由发电、变电、输电、配电和用电等环节构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。主接线的拟定对电力系统整体及发电厂、变电所自身的运营的可靠性、灵活性和经济性密切有关。并且对电气设备选择、配电装置配备、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗入到社会、经济、生活的各个领域，而在国内电源构造中火电设备

3、容量占总装机容量的5%。本文是对配有2台50MW和2台300MW汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，重要完毕了电气主接线的设计。涉及电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用/备用变压器容量计算、台数和型号的选择;短路电流计算和高压电气设备的选择与校验;并作了变压器继电保护核心词:发电厂；变压器；电力系统;继电保护；电气设备目 录第1章 绪论11.1 本文的研究内容第2章电气主接线的设计22.1 概述22电气主接线的基本思想及工作环节2.3 主接线方案拟定3第3章主变压器的选择3.1变压器容量和台数的拟定63.1.1容量的计算及拟定3.12.绕组接线组别的拟定73.2主变压器拟定7第4章短路电流计算94.1概述94.2 短路电流计算9第5章 电气设备的选择15.断路器的选择195.2 隔离开关的选择215. 330kv侧隔离开关的选择15.3电流互感器的选择53 30kV侧电流互感器的选择235.发电机端封闭母线的选择25第6章 课程设计总结26参照文献2第1章 绪论1.1 本文的研究内容由发电、变电、输电、配电和用电等环节构成的电能生产与消费系统。它的功

4、能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(重要涉及锅炉、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。由于电源点与负荷中心多数处在不同地区，也无法大量储存,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的持续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的构造和运营。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设立相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,保证顾客获得安全、经济、优质的电能。电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分派,易于转换为其他的能源，并且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。因此,电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供,电力工业已成为国内实现现代化的基本,得到迅猛发展。本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，同步，在保证设计可靠性的前提下,还要兼顾经济性和灵活性,通过计算论证该火电厂实际

5、设计的合理性与经济性。在计算和论证的过程中,结合新编电气工程手册规范，进一步完善设计。第2章电气主接线的设计2.1 概述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。电气主接线:由电气设备通过连接线，按其功能规定构成接受和分派电能的电路,成为传播强电流、高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。主接线电路图:用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列。具体地表达电气设备或成套装置的所有基本构成和连接关系的接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体构造，是电力系统网络构造的重要构成部分,直接影响运营的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定均有决定性的关系。因此，主接线的对的、合理设计,必须综合解决各个方面的因素,通过技术、经济论证比较后方可拟定。电气主接线的基本规定概括地说应涉及可靠性、灵活性和经济性三方面。 .2 电气主接线的基本思想及工作环节1.主接线的设计发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运营的核心,是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基本。电气主接线的设计原则是：应根据发电厂

6、在电力系统的地位和作用,一方面应满足电力系统的可靠运营和经济调度的规定。根据规划容量、本期建设规模、输送电压级别、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、电气设备性能和周边环境及自动化规划与规定等条件拟定。应满足可靠性、灵活性和经济性的规定。.短路电流的计算短路就是指不同电位的导电部分涉及导电部分对地之间的低阻性短接。短路电流计算是发电厂和变电所电气设计的重要计算项目，它波及接线方式及设备选择。工程规定系统调度或系统设计部门提供接入本电厂和变电所的各级电压的的综合阻抗值，由电气专业负责计算。进行短路计算的目的是为了限制短路的危害和缩小故障的影响范畴。三相短路是危害最严重的短路形式,因此,三相短路电流是选择和校验电器和导体的基本根据。.电气设备的选择选择并校验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等，选用设备的型号对的的选择电气设备的目的是为了事导体和电器无论在正常状况或故障状况下,均能安全、及经济合理的运营、在进行设备选择时，应根据工程实际状况、在保证安全、可靠的前提下,积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资,选择合适的电气设备。4

7、.主变压器继电保护的设计继电保护是保证系统安全和设备可靠运营的核心装置之一。当电力系统和设备发生故障时，继电保护应精确、可靠迅速的切出故障，保证系统和设备的安全发供电，并能保证其她设备的正常继续运营。为避免变压器发生各类故障和不正常运营导致的不应有的损失以及保证电力系统安全持续运营，变压器应设立相应的保护。2. 主接线方案拟定综上所述：发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计,一方面应保证其满发,满供,不积压发电能力。同步尽量减少传播能量过程中的损失,以保证供电的持续性,因而根据对原始资料的分析,现将主接线方案拟订如下:（1)10V：出线为8回,鉴于出线回路多，且发电机单机容量为50MW，远不小于有关设计规程对选用单母线分段接线不得超过24MW的规定，应拟定为双母线分段接线形式,两台50MW机组分别接在两段母线上,剩余功率通过主变压器送往高一级电压10k。由于50W机组均接于1V母线上,可选择轻型设备,在分段处加装母线电抗器，各条电缆出线上装出线电抗器。图- 10V出线（2)10kV:出线回,采用双母线带旁路接线形式。进线从1V侧送来剩余容量250-(7006%)+2038

8、M,不能满足1kV最大及最小负荷的规定。为此以一台300W机组按发电机一变压器单元接线形式接至1kV母线上,其剩余容量或机组检修时局限性容量由三绕组变压器与0kV接线相连，互相互换功率。图-2 110k出线（3）330V：出线回，为使出线断路器检修期间不断电,采用3接线，。其进线一路通过三绕组变压器与110k连接，另一路为一台30M机组与变压器构成单元接线，直接接入330kV，将功率送往电力系统。图2-3 3V出线:图2-电气主接线图第章主变压器的选择3. 变压器容量和台数的拟定在多种电压级别的变电站中，变压器是重要电气设备之一,其肩负着变换网络电压,进行电力传播的重要任务.拟定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运营的保证.因此,在保证安全可靠供电的基本上，拟定变压器的经济容量，提高网络的经济运营素质将具有明显的经济意义变压器的选择应符合：a）GB/T176电力变压器选用导则、GB14.1电力变压器第一部分:总则、B1094.2电力变压器第二部分:温升和G094.5电力变压器第五部分:承受短路的能力的规定。b)变压器的参数应符合:B/T6451三相油浸式电力变压器技术参数和规定的规定。）变压器的负载能力应符合:G/T5164油浸式电力变压器负载导则的规定。d)变压器的绝缘水平应符合：G10.电力变压器第三部分:绝缘水平、绝缘实验和外绝缘空间间隙和B311.高压输变电设备的绝缘配合的规定.1.1容量的计算及拟定连接在发电机电压母线与系统间的主变压器容量，应考虑一下因素：（1）当发电机所有投入运营时，在满足发电机供电的日最小负荷,并扣除厂用负荷后,主变压器应能将发电机母线电压上的剩余有功和无功容量送入系统。(

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