毕业设计论文-火力发电厂电气主接线电气设备

1、河南城建学院本科毕业设计（论文） 摘要火力发电厂电气主接线电气设备 摘要发电厂是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济。其中火力发电厂更是占据着非常重要的地位，是电力发展的主力军。本次毕业设计严格遵循火力发电厂的设计规范，通过对电气主接线的设计、厂用电的设计、短路电流的计算、电气设备的选择和校验以及配电装置、防雷装置的设置，简要完成了对所给4200MW火力发电厂电气一次部分的设计。本次设计中将四台发电机全部升压接入220kV电网，简化了电网结构及电气主接线，省去了升高电压级之间的联络变压器，降低了变压器损耗。在电气设备选择方面尽量选取占地面积小的电气设备，节约土地资源。关键词：火力发电厂，电气主接线，电气设备 II 1河南城建学院本科毕业设计（论文） 摘要Abstract Power plants play an important role in power system for the directly influence on the security and economy of the whole power system. Including coal-

2、fired power plants occupies the key position, it is the main force in power development.The graduation design strictly followed the standard of the coal-fired power plant design. Through the design of the main electrical connection, the calculation of short-circuit current, the selection and calibration of electrical equipments and the design of distribution device, lightning protection equipment, completing the electrical design of the 4 x 200MW coal-fired power plant. This design send all elec

3、trical energy to 220kV power grids, simplified the structure of power grids, saving the contacting transformer between the rising level of voltage and reducing the loss of transformer. In electrical equipment selection，try to select area small electrical equipment as far as possible to save the source of land.Key words: coal-fired power plants, the main electrical connection, electrical equipmentI 1河南城建学院毕业设计（论文） 绪论第一部分 设计说明书 1 绪论1.1电力系统概述由发电、变电、输电、配电和用电等环节组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（主要

4、包括锅炉、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 中心多数处于不同地区，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，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约 了电力系统的结构和运行。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置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，确保用户获得安全、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配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、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，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。到2003年底，我国发电机装机容量达38450万千瓦，发电量达19080亿度，居世界第2位。工业用电量已占全部用电量的5070%，是电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的

5、电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。现在，我国最大的火电机组容量为90万千瓦（外高桥第二发电厂），最大的水电机组容量为70万千瓦（三峡工程），最大的核电机组容量为100万千瓦（岭澳核电厂），最大的火力发电厂容量为300万千瓦（北仑港电厂，5600兆瓦），最大的水电厂为330万千瓦(二滩水电厂，6550兆瓦)，最大的核能发电厂为200万千瓦(岭澳核电厂，21000兆瓦)，最大抽水蓄能电厂为240万千瓦（广东抽水蓄能电厂，8300兆瓦），这也是目前世界上最大的抽水蓄能电厂。 华东、华北、东北和华中四大电力系统的容量均已超过400万千瓦.1.2 毕业设计的主要内容及基本思想 本次毕业设计的主要内容是一个4200MW火力发电厂的电气部分设计。在这次设计中一共分通过以下几个步骤来完成本次的设计任务。1.2.1毕业设计的主要内容、功能及成果电厂规模：装机容量: 装机4台，单机容量为200MW，总装机容量4200MW发电机额定电压： UN=10.5KV发电机电抗0.062 线路阻抗0.02

6、5机组年利用小时数: Tmax=6200h 气象条件：年最高温度40度，平均气温25度，气象条件一般，无特殊要求 厂用电率：8%。主要技术指标： 1）保证供电安全、可靠、经济； 2）功率因数达到0.9及以上主要内容及成果： 1）电气主接线方案选择。 2）短路电流计算。 3）主要电气设备选择及校验。 4）防雷保护。 5）用计算机绘制主接线图。 6）设计说明书一份。 7）设计计算书一份。 8）系统主接线图一张。70 河南城建学院毕业设计（论文） 4200MW火力发电厂电气主接线的确定2 4200MW火电厂电气主接线的确定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。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。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。 发电厂的电气主接线是保证电力网安全可靠、经济运行的关键，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础。2.1.1电气主接

7、线设计的重要性首先，电气主接线图示电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本厂电气主接线土，了解电路中各种电器设备的用途、性能及维护、检察项目和运行的步骤。其次，电气主接线表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定。是发电厂电气部分投资大小的决定性因素。再次，由于电能生产的特点是：发电、变电、书电荷用电视在同一时刻完成的，所以主接线的好坏，直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，也直接影响到工农业生产和人民生活。所以电气主接线的拟定是一个综合性的问题，必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进，经济合理，安全可靠。2.1.2电气主接线的设计依据 发电厂在电力系统中的地位和作用 电力系统中的发电厂有大型主力电厂、中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。大型主力或电厂靠近煤矿或沿海、沿江，并接入300-500KV超高压系统；地区电厂靠近城镇，一般接入110-220KV系统，也有接入330KV系统；企业自备电厂则以本企业供

8、电供热为主，并与地区110-220KV系统相连。中小型电厂常有发电机电压馈线向附近供电。 负荷大小和重要性一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。 三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。2.1.3电气主接线的主要要求 电气主接线的设计原则是：根据发电厂在电力系统的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、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、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。 可靠性：衡量可靠的标准，一般是根据主接线型式机主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件发生的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种主接线型式中择优。所谓“不允许”事故，是指发生故障后果非常严重的事故，如全部电源接线停运、主变压器停运，全场停电事故等。供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。 灵活性：是指在调度时，可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以极特殊运行方式下的系统电镀要求；在检修时，可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，而不致影响电力网的运行和对用户的供电；在扩建时，可以容易的从初期接线扩建到最终接线，在不影响连接供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路，并对一次和二次部分的改建工作量最少。在操作时间便、安全、不易发生误操作的“方便性”。 主接线应在

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