发电厂电气部分课程设计

目录摘要……………………………………………......................

第1章设计任务…………………………….....................

第2章电气主接线图………………………........................

2.1 电气主接线的叙述……………………………..

2.2 电气主接线方案的拟定.....................................

2.3 电气主接线的评定..................................................

第3章短路电流计算……………………….....................

3.1 概述..................................................................

3.2 系统电气设备电抗标要值的计算.................

3.3 短路电流计算..................................................

第4章电气设备选择……………………….....................

4.1电气设备选择的一般规则……………………….

4.2 电气选择的技术条件…………………………….

4.2.1 按正常情况选择电器……………………….......

4.2.2 按短路情况校验……………………………........

4.3 电气设备的选择………………………………….

4.3.1 断路器的选择……………………………….

4.3.2 隔离开关的选择…………………………….

第5章设计体会及以后改进意见…………........................

参考文献……………………………………….......................

摘要

由发电、变电、输电、和用电等环节组成的电能生产与消费系统，他的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化为电能，再经过输、变电系统及配电系统将电能供应到个负荷中心。

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首要环节。主接线的确定对整个电力系统及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备的选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域。而在我国电源结构中火力设备的容量占总装机容量的75%。本文是对有2台

50MW和2台300MW汽轮发电机的大型火电厂的一次部分的初步设计、主要完成电气主接线的设计。包括电气主接线的形式比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和厂用高压变压器的计算、台数、型号的选择；短路电流的计算和高压电气设备的选择与校验；并做了变压器保护装置。

【关键词】发电厂、变压器、电力系统、继电保护、电气设备。

电力系统故障

每年新设计的电力设备都是系统的可靠性不断提高，然而，设备的使用不当以及一些偶然遇到的外在因素均会导致系统故障的发生。发生故障时，电流、电压变化的不正常，从电厂到用户的送点在相当大得内不令人满意。此时若故障设备不立即从系统中切除的话，则会造成其他运行设备的损坏。

故障时由于有意或无意地两个或更多的导体接触造成的，导体间本来是有电流存在的而这种接触可能是金属性接触，也可能是电弧引起的。如果是前者造成的故障，则两部分导体之间电压下降为零；若为后者，则电压便得很低，超长的大电流经过网络留至故障处。此短路电流通常会大大超出导线以及供电发电机的热承受能力，其结果，温度的升高会导致导体烧毁或绝缘焦化。在允许的期限内，最靠近故障处的电压会变的很低，致使用电设备无法运行。显然，系统设计者必须事先考虑到故障可能发生在什么地方，能够推测出故障期间的各种情况，提供调节好的设备，以使驱动为将故障设备切除所必须断开的开关能够跳闸。通常希望此时系统无其他开关打开，否则会导致系统线路不必要的修改。

过负荷与故障是两个概念。过负荷仅指施加于系统的负荷超过了设计值。发生这种情况时，过负

荷处的电压可能很低，但并不等于零。这种电压不足的情形可能会超过过负荷处蔓延一定距离，进而影响系统其他部分。过负荷设备的电流变大而超过预定的热极限，但是这种情况比发生故障时的电流要小。此时，供电虽然往往能维持，点电压较低。

过负荷的情况在家里发生，例如请街坊邻居聚会时，女主人可能会将五个化夫饼干烘烤器的插头同时插入厨房的插座，诸如此类的过负荷倘若不能迅速处理的话，就会造成电力线发热甚至酿成火灾。为了避免这种情况的发生，须采用保险丝或断路器来保护住宅区电路免受损坏。断路器会在电流超出预定值时迅速切断电路。当用户安装的用电器增加时，也会超过变压器负荷能力，因此有必要不时地监视配电线路以确保在负荷增加时变压器的容量也相应增加。

电力系统会发生各种类型，由各种原因引起的故障。我们在家看到过破损的照明灯电线，是得其两根导线相触，并会发生弧光。如果此时断路器或保险丝能够正常工作，则电路能被自动切断。

大部分架空明线是用裸导体假设的，又是由于风、雨、雷或大树、起重机。飞机及支撑物的损坏等因素会使导线偶然碰到一起。由雷电或开关瞬变过程中引起的过电压会在支撑物或导体之间产生电弧，即便在电压正常的情况下，绝缘材料的污染也会引起电弧。

通常采用油浸电缆纸或聚乙烯一类固体塑料绝缘材料将埋地电缆中的导线与导线和导线与地隔开。这些绝缘会随着时间的流逝而老化，尤其是在过负荷引起的高温下运行时更是如此。绝缘材料内的空隙会造成气体的电离，其生成物对绝缘不利。绝缘材料老化会引起绝缘性能下降而导致导线短路。电缆故障的可能性会因雷电或开关瞬间引起的导线的电压骤然变高而增加。

变压器故障可能是由绝缘老化、加上雷电、开关顺便过程导致的过高压造成的，其结果会导致发电机匝内短路。绝缘损坏也可能会发生在某一绕组与定子铁芯的接地钢架构之间。同一槽内不同绕组之间的绝缘损坏会导致点击大范围短路。

像处理平衡三相负荷一样，处理平衡三相故障也是依照基于由火线到零线的电路或等效单相电路的原则进行。可以通过电压、电流和电阻的规律来求解问题。当然，单相线路上的故障的处理方法也可以用于在单项等效电路下三线故障的处理中。