发电厂电气部分课程设计修订稿
发电厂电气部分课程设计-(2)
烟台南山学院发电厂电气部分课程设计题目2×600MV火力发电厂电气部分初步设计？姓名：安佰船所在学院：工学院所学专业：电气工程及其自动化班级：电气工程1401学号： 20指导教师：郭东旭|完成时间： 2017-6-2发电厂电气部分课程设计任务书题目：2X600MW火力发电厂电气部分初步设计原始资料：1. 发电厂情况装机两台，容量2X600MW，发电机额定电压20KV，cosφ=，机组年利用小时数6500h，厂用电率% ，发电机主保护时间，后备保护时间，环境条件可不考虑。
2. 接入电力系统情况发电厂除厂用电外，剩余功率送入330kV电力系统，架空线路4回，系统容量6800MW，通过并网断路器的最大短路电流：I′′=31.2II I2I=27.1II I4I= 26.8II3、附近有110kV电源设计内容：1、发电机和变压器的选择（1）发电机型号、容量、台数、参数的选择（2 )主变压器，厂用变压器，启动/备用变压器型号、容量、台数、参数的选择2、电气主接线设计（1 )电气主接线方案比较（2）电气主接线方案确定（3）厂用电主接线设计3、主要电器设备选择与校验（1）断路器的选择与校验（2）隔离开关的选择与校验（3）电压互感器的选择（4）电流互感器的选择（5）高压熔断器的选择（6）避雷器的选择（7）发电机出口导体及封闭母线的选择4、发电厂电气部分主接线图一张摘要电力工业是国民经济的重要行业之一，它既为现代化工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力，且和广大人民群众的日常生活有着密切的联系，我国具有丰富的能源资源，发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换为电能的工厂，以满足人民生活的需要。
由发电、配电、输电、变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。
本设计为 600MW火力发电厂电气部分初步设计，主要分为两部分，设计说明书和设计主接线图。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计 Prepared on 24 November 2020《发电厂电气部分》课程设计报告110kV降压变电站电气主接线设计姓名：谭飞翔班级：0314405学号：引言课程设计是在完成专业课学习后实现培养目标的一个重要教学环节，也是对我们所学知识综合运用的一次测试。
通过课程设计初步提高自身综合素质和工程实践能力,使所学的知识得到进一步巩固和升华。
同时也对培养我们的敬业品德、独立工作、独立思考、理论联系实际作风具有深远的影响。
根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。
该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。
110KV电压等级采用双母分段线接线，35KV电压等级采用双母接线，10KV电压等级采用单母线分段接线。
本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。
本设计以《35～110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35～110kV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。
目录1 电气主接线方案设计 (1)电气主接线方案设计原则及要求 (1)电气主接线方案设计原则 (1)电气主接线的基本要求 (1) (1) (2) (2)主接线方案设计 (2)各电压等级主接线方案选择与论证 (2)接线图示例和总接线图 (4) (4) (5)2 主变压器的选择 (6)主变压器的选择 (6)主变压器的台数及容量的确定原则 (6)主变压器台数及容量的确定 (6)台数的确定 (6)容量的确定 (6)主变压器型号的确定 (7)3 短路电流的计算 (8)短路计算的意义、规定与步骤 (8)短路计算的意义 (8)短路计算的规定 (8)短路计算的步骤 (8)短路点的选择及计算 (9)短路点的选择 (9)等值网络图 (9)计算各元件电抗值 (9)短路计算 (11)4 电气设备的选择 (15)电气设备的选择原则 (15)断路器 (15)断路器选择原则 (15)断路器的选择 (16)隔离开关 (16)隔离开关选择原则 (16)隔离开关的选择 (16)母线选择 (17)母线材料选择 (17)母线截面积的选择 (17)按长期发热允许电流选择 (17)总结体会 (19)参考文献 (20)1 电气主接线方案设计电气主接线方案设计原则及要求电气主接线方案设计原则(1)考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。
发电厂电气部分课程设计
《发电厂电气部分课程设计》说明书学院：电气与自动化工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：班级：学号：引言能源是人类赖以生存的基础，从日常生活所必需的电、水、气到人们所利用的交通、通信、娱乐等都与能源息息相关。
人类为了生存除了要吃饭获取能源之外，还要利用诸如石油、煤炭、电能等能源。
电力能源从上世纪开始，在总能源需求中的比重增加较快，从世界的平均水平来看，每20年约增加一倍。
因此随着世界人口的不断增加，能源的需求也在不断地增加，特别是人类进入21世纪高度信息化社会后更是如此。
电能是二次能源，是由煤、油、风力和核能等一次能源转化而来的，又可以方便地转化成其他能源。
它是现代社会中最重要的、最方便的、最清洁的能源，各行各业以及人们的日常生活都离不开它。
如果发生大面积的、长时间的停电，整个社会尤其是大城市中人们的生活将会受到很大的影响，甚至可能影响到社会秩序直至国家的安全。
随着国家经济实力的增强，电力行业的重要性越来越明显了。
电力行业是国民经济发展的基础和关键，电力系统的发展与时俱进。
高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标。
本设计是针对大型火电厂的要求进行配置的，它主要包括了电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择，其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，对该设计进行了理论分析，在理论上证实了火电厂的实际可行性，达到了设计要求。
火电厂的电气主接线设计是整个火电厂的核心技术。
它对火电厂内电气设备选择、布置、火电厂总平面布置的设计，都起着决定性的作用。
一、原始资料发电厂情况：凝汽式大型火电厂。
汽轮发电机组600MW×2台，机端电压20kV，200MW×4台，机端电压10.5kV，功率因数cosφ＝0.85，厂用电率7%，年运行时间=0.6秒。
T＝7000h，年最大负荷利用小时数Tmax＝6000h。
故障计算时间Tk 电力系统情况：通过2回500kV架空线与10000MVA的系统1交换功率1000MW~1200MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在500kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为10000MVA)；通过4回220kV架空线与5000MVA的系统2交换功率400MW~600MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在220kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为7000MVA)；出4回110kV线路供负荷，cosφ＝0.9，Tmax＝5000h。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计一、设计概述本课程设计旨在让学生了解发电厂的电气部分的基本原理和运行机制，为学生提供实践操作的机会，培养学生在电气工程领域的技能和能力。
通过本课程设计，学生将深入学习发电厂电气系统的设计、运行和故障排除。
二、设计目标1.理解发电厂的电气系统的组成和工作原理。
2.学习发电厂电气设备的选型、安装和调试。
3.掌握发电厂电气设备的运行维护和故障排除技巧。
4.能够进行发电厂电气系统的设计和改进。
三、设计内容本课程设计主要包括以下几个方面的内容：1. 发电厂电气系统的组成和工作原理•学习发电厂电气系统的组成和各部分设备的功能。
•了解发电厂电气系统的工作原理和工作过程。
•分析发电厂电气系统的运行特点和需求。
2. 发电厂电气设备的选型、安装和调试•学习发电厂电气设备的选型原则和方法。
•掌握发电厂电气设备的安装和调试技术。
•学习电气设备的运行参数调整和优化方法。
3. 发电厂电气设备的运行维护和故障排除•掌握发电厂电气设备的日常运行维护方法。
•学习电气设备的故障检修和故障排除技巧。
•了解电气设备的故障分析和预防措施。
4. 发电厂电气系统的设计和改进•学习发电厂电气系统的设计方法和原则。
•掌握电气系统的改进和升级技术。
•进行实际发电厂电气系统的设计和改进。
四、设计步骤1.学习发电厂电气系统的基本知识和原理。
2.进行发电厂电气设备的选型和配套计算。
3.编制电气系统的设计方案和施工图纸。
4.安装和调试电气设备。
5.进行电气系统的运行和维护。
6.掌握电气设备故障排除和分析方法。
7.对电气系统进行改进和优化。
五、设计要求1.设计文档需要使用Markdown文本格式进行编写。
2.文档字数不少于1200字。
3.图表和表格需要清晰明确，便于理解和演示。
4.设计步骤需要详细说明和解释，确保学生能够按照步骤进行实际操作。
六、评估方式根据学生对课程设计的实际操作和设计文档的质量，教师可以采用以下方式进行评估：1.实际操作评估：根据学生的实际操作表现和操作结果进行评估。
发电厂电气部分第五版课程设计
发电厂电气部分第五版课程设计一、前言本文档是针对发电厂电气部分第五版的课程设计所编写的。
本课程设计主要涵盖了电气装置原理、电力系统分析、保护与控制等重要内容，旨在培养学生掌握电力系统方面的基本理论和技能，具备初步的工程应用能力。
二、课程设计概述2.1 设计目标本次课程设计旨在让学生在理论知识和实践技能两方面得到全面发展，培养其动手操作、分析和解决问题的能力。
具体目标如下：•掌握电气装置原理及其基本结构；•能够分析和解决电力系统的故障问题；•熟悉保护与控制的基本原理和实现方法；•具备一定的电力系统调试和运行能力；•了解电能质量控制的相关知识和技术。
2.2 设计内容本次课程设计主要包含以下内容：•电气装置原理及其基本结构；•电力系统分析；•保护与控制；•电力系统调试和运行；•电能质量控制。
2.3 设计要求•学生需在课程设计中充分发挥主观能动性，独立思考和解决问题；•设计结果须能实现相应的电力系统控制方案；•设计报告应准确、清晰、简明，格式规范。
三、具体设计方案3.1 设备与实验本次课程设计主要需要使用以下设备：•电能质量分析仪；•电力系统保护与控制设备；•发电机组；•变压器；•电缆线路；•电容器、电抗器等电气元件。
3.2 设计步骤3.2.1 基本设备检查和调试在正式进行课程设计前，需对设备进行检查和调试。
具体步骤包括：•确认所需设备是否齐全并处于正常工作状态；•调试发电机组、变压器等检测设备是否正常；•对电气元件进行通电测试，测试其电气参数是否正常。
3.2.2 电力系统分析根据所设计的电力系统参数，进行系统仿真和分析。
具体步骤为：•确认电力系统的拓扑结构和参数；•进行电力系统故障分析，包括短路故障、接地故障等；•对电力系统进行负荷仿真，分析电气设备的运行状态以及对电网的影响。
3.2.3 保护与控制针对电力系统的保护和控制进行设计，并实现相应的保护和控制方案。
具体步骤为：•设计电力系统的保护方案，包括过流保护、过电压保护等；•设计电力系统的控制方案，包括电容器无功补偿、电抗器无功补偿等；•确认相应的保护和控制策略。
发电厂电气部分课程设计 (3)
发电厂电气部分课程设计1.本文档旨在设计一门关于发电厂电气部分的课程，为电气工程学生提供必要的理论和实践知识，以便他们能够理解和应用于实际发电厂的电气设备和系统。
2. 课程目标•了解发电厂的基本原理和电气系统的组成•掌握电气设备的选择、安装和运行原理•掌握发电厂电气系统的故障诊断和维护技术•能够设计和优化发电厂的电气布置和传输系统3. 课程大纲3.1 发电厂基本原理和电气系统的组成•发电厂的分类和工作原理•发电机的结构和原理•变压器和开关设备的作用•电气系统的组成和互连3.2 电气设备的选择、安装和运行原理•发电机的选择和参数要求•变压器的选择和安装要求•开关设备的选择和运行原理•发电厂电气设备的布置和连接3.3 发电厂电气系统的故障诊断和维护技术•电气设备的故障类型和原因•故障诊断的方法和步骤•发电厂电气系统的维修和保养技术•安全措施和应急预案3.4 发电厂电气布置和传输系统的设计和优化•电气系统的布置和传输线路设计•电气系统的优化和改进方法•新型电气设备和技术的应用•发电厂电气系统的可靠性分析和优化4. 课程教学方法•理论讲授：通过教师的讲解，给学生提供课程所需的理论知识。
•实验实践：通过实验室实践，让学生亲自操作和实验，加深对电气设备和系统原理的理解。
•个人和小组项目：学生将进行个人或小组项目，例如发电厂布置和传输系统设计，以提高他们的实际应用能力。
5. 评估和考核•课堂测验：课堂小测验将用于检查学生对课程内容的理解和掌握情况。
•个人和小组项目：学生将提交个人和小组项目的报告和演示，以证明他们对课程所学知识的应用能力。
•期末考试：综合考核学生对整个课程的理解和掌握情况。
6. 参考资料•电气工程基础教材•发电厂电气设备和系统设计手册•电气设备运行和维护手册7.本课程设计致力于培养学生对发电厂电气部分的理解和应用能力。
通过理论教学、实验实践和项目设计，学生将获得充分的知识和技能，以应对发电厂电气系统设计、维护和优化的挑战。
发电厂电气部分课程设计
单元接线的主变压器的选择
• 单元接线的主变压器的容量和台数与发电机容量配套选用 • 采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器
具有机压母线的主变压器的选择
• 接在发电机单元母线的主变压器一般不少于2台 • 主变压器容量的确定原则： 1）在发电机电压母线的负荷最小时，能将剩余功率送入电
力系统 2）发电机电压母线上的最大一台发电机停运时，能满足发
发电厂电气部分课程设计
课程设计的目的：（P5）
• 巩固“发电厂电气部分”课程的理论知识， • 学习和掌握发电厂（变电所）电气部分设计的基本方法， • 培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。
课程设计的要求：
• 课程设计应根据设计任务书以及国家的有关政策和各专业的设计技术规程、 规定进行。
接线、角形接线； • 对电压等级较高、传递容量较大、地位重要者，可选用
3/2接线 • 全厂电压等级一般不超过三级（即发电机电压为一级，
升高电压1～2级）
主变压器的选择
• 发电厂主变压器的选择 • 变电所主变压器的选择（台数、容量型式）（P15～17）
发电厂主变压器的选择
• 单元接线的主变压器的选择 • 具有机压母线的主变压器的选择 • 当有两种升高电压时
设计题目及分组
• 电气化0601 :马燕峰 • 电气化0602 :卢锦玲 • 电气化0603 :梁海平 • 电气化06k4 :朱晓荣 • 电气化0611 :杨用春 • 电气化06k6 :胡永强
答疑及答疑安排
• 各班班长联系好教室，告诉辅导老师，每天上午答疑。
电气主接线设计（P11）
•
设计原则
•
中性点接地方式
• a)35kV及以下：采用中性点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接 地），又称小电流接地系统；
发电厂电气部分第三版课程设计
发电厂电气部分第三版课程设计1. 前言本文档是发电厂电气部分第三版课程设计的具体实施计划。
这个课程的目的是为学生提供关于发电厂电气部分的基础知识，包括电力系统和电机控制等方面。
同时，本课程设计旨在培养学生解决实际问题的能力，提高其电气工程技能。
2. 课程设计背景为了更好地教学和培养电气工程技术人才，发电厂电气部分改进了课程教学计划，将第一版教学计划进行了修改和完善，形成了第三版发电厂电气部分课程设计。
本课程设计要求学生在理论学习的同时，积极参与实践，通过实际的项目设计，锻炼解决问题的能力，提高电气工程技能。
3. 课程设计目标•提高学生的电气工程知识水平，掌握电力系统和电机控制方面的基础理论和技能；•能够完成电气工程的实际设计和实施，培养工程实践能力；•提高学生解决实际问题的能力，提升创新意识。
4. 课程设计内容4.1 理论学习本课程设计的第一部分是理论学习，主要包括电力系统和电机控制两个方面。
其中，电力系统学习内容包括电力系统的构成、运行原理以及电力系统的维护和保护。
电机控制的学习内容包括电机的原理、特性和控制方法等。
4.2 课程实践本课程设计的第二部分是课程实践。
在实践的部分，学生需要掌握实际工程设计的方法和过程，具体包括以下内容：•了解某一发电厂的电力系统构成及电机控制方法；•实地调查该发电厂电力系统，制定相应的设计方案；•根据实际需求，设计发电厂电气系统的控制系统和保护系统；•通过实际操作，对发电厂电力系统进行优化和维护。
在课程实践中，学生需要完成如下任务：•制定整个电气系统设计方案，包括电力系统和电机控制方案；•组织小型发电机组的装配和调试；•通过实际操作，对发电机组进行优化和维护；•进行电气系统运行状态监测和分析，确保设备的正常运行。
5. 课程设计成果展示本课程设计的最终成果是学生通过实践设计出的电气系统设计方案和实际操作结果。
学生通过实践，切实提高了电气工程技能，培养了解决实际问题的能力。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT《发电厂电气部分》课程设计报告110kV降压变电站电气主接线设计姓名：谭飞翔班级：0314405学号：引言课程设计是在完成专业课学习后实现培养目标的一个重要教学环节，也是对我们所学知识综合运用的一次测试。
通过课程设计初步提高自身综合素质和工程实践能力,使所学的知识得到进一步巩固和升华。
同时也对培养我们的敬业品德、独立工作、独立思考、理论联系实际作风具有深远的影响。
根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。
该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。
110KV电压等级采用双母分段线接线，35KV电压等级采用双母接线，10KV电压等级采用单母线分段接线。
本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。
本设计以《35～110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35～110kV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。
目录1 电气主接线方案设计 (1)电气主接线方案设计原则及要求 (1)电气主接线方案设计原则 (1)电气主接线的基本要求 (1) (1) (2) (2)主接线方案设计 (2)各电压等级主接线方案选择与论证 (2)接线图示例和总接线图 (4) (4) (5)2 主变压器的选择 (6)主变压器的选择 (6)主变压器的台数及容量的确定原则 (6)主变压器台数及容量的确定 (6)台数的确定 (6)容量的确定 (6)主变压器型号的确定 (7)3 短路电流的计算 (8)短路计算的意义、规定与步骤 (8)短路计算的意义 (8)短路计算的规定 (8)短路计算的步骤 (8)短路点的选择及计算 (9)短路点的选择 (9)等值网络图 (9)计算各元件电抗值 (9)短路计算 (11)4 电气设备的选择 (15)电气设备的选择原则 (15)断路器 (15)断路器选择原则 (15)断路器的选择 (16)隔离开关 (16)隔离开关选择原则 (16)隔离开关的选择 (16)母线选择 (17)母线材料选择 (17)母线截面积的选择 (17)按长期发热允许电流选择 (17)总结体会 (19)参考文献 (20)1 电气主接线方案设计电气主接线方案设计原则及要求电气主接线方案设计原则(1)考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。
发电厂电气部分课设-课程设计(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】《发电厂电气部分》课程设计目录第1章概述 5 1.1 设计的依据． 5 1.2 电力系统概述 5 1.3 110kV变电所各级电压负荷情况分析． 61.4 110kV变电所的自然条件 6第2章电气主接线7 2.1 电气主接线设计的基本要求7 2.2 主变压器台数、容量、型式的选择72.3 电气主接线设计方案的技术经济比较与确定92.4 110kV变电所主接线图15第3章所用电接线设计163.1 所用电设计的要求及原则．163.2 所用变的确定及所用变接线的选择16第4章短路电流计算194.1 短路电流计算的条件194.2 短路电流计算方法和步骤194.3 三相短路电流计算20第5章电气设备选择255.1 电气设备选择的一般条件255.2 10kV配电装置电气设备选择25．5.3 110kV配电装置电气设备的选型33参考文献41第1章概述1．1设计的依据1.1.1依据根据设计任务书下达的任务和原始数据设计。
1.1.2设计内容为了满足该县负荷发展及电网电力交换的需要，优化该县的电网结构，拟在县城后山设计建设一座110/10的降压变电所，简称110kV 变电所。
1.2电力系统概述1.2.1本变电所与电力系统联系12连。
由于原始数据未提供电力系统XX、S及110kV变电所接线路长度j取为100MVA;按供电半径不大于5kM要L。
这里将XX取为0.0451, Sj求,110kV线路长度定为4.8kM。
1.2.2 110kV变电所在电力系统中的地位和作用1、根据110kV变电所与系统联系的情况，该变电站属于终端变电所。
2、110kV变电所主要供电给本地区用户，用电负荷属于Ⅱ类负荷。
1.3 110kV变电所各级电压负荷情况分析1.3.1供电方式110kV侧：共有两回进线，由系统连接双回线路对110kV变电所供电。
10kV侧：本期出线6回，由110kV变电所降压后供电。
1.3.2负荷数据1、全区用电负荷本期为27MW，共6回出线，每回按4.5MW计；远期50MW，14回路，每回按3.572MW设计；最小负荷按70％计算，供电距离不大于5kM。
发电厂电气部分课程设计 (2)
发电厂电气部分课程设计一、引言本文档旨在设计一套发电厂电气部分课程，以帮助学生深入了解发电厂的电气设备及工作原理。
课程设计将分为以下几个部分：发电原理和发电机、输电与配电系统、电气控制与保护系统以及电气设备的维修与检修。
二、发电原理和发电机1.发电原理概述：讲解发电的基本原理和能量转换过程。
2.动力发电机：介绍各种动力源的应用、工作原理和特点。
3.发电机的组成和工作原理：详细讲解发电机的结构组成和工作原理。
4.发电机的参数和性能：阐述发电机的各种参数和性能指标，如额定功率、功率因数、效率等。
5.发电机调压与调速系统：讲解发电机的调压和调速机构、系统和方法。
三、输电与配电系统1.输电系统：介绍高压输电系统的概念、工作原理和设备，包括变压器、高压开关设备等。
2.配电系统：介绍低压配电系统的概念、工作原理和设备，包括低压开关设备、配电变压器等。
3.电力变压器：详细介绍电力变压器的结构、原理和分类。
4.配电设备的选择与布置：讲解配电设备的选择原则和布置方法。
四、电气控制与保护系统1.电气控制系统：介绍电气控制系统的组成、工作原理和常用控制方法。
2.电气保护系统：详细讲解电气保护系统的作用、分类和工作原理。
3.发电机保护：讲解发电机的各项保护功能和保护措施。
4.输电与配电系统的保护：介绍输电与配电系统常见的保护装置和保护控制策略。
五、电气设备的维修与检修1.电气设备的运行维护：介绍电气设备的运行维护方法和周期、注意事项等。
2.电气设备的故障诊断与检修：详细讲解电气设备故障的诊断方法和常见故障的检修步骤。
3.电气设备的安全操作：强调电气设备的安全操作规程和注意事项。
六、课程评估1.课程作业：设计一份与课程内容相关的实操作业，用于学生对所学知识的巩固。
2.课程考试：设计一套包含选择题、判断题和解答题的考试题目，用于综合评估学生对课程内容的掌握程度。
七、总结通过本课程设计，学生将全面了解发电厂的电气设备及其工作原理，掌握电气控制和保护系统的设计和运行，以及电气设备的维修与检修技术。
发电厂电气部分课程设计 (5)
发电厂电气部分课程设计概述本文档旨在为发电厂电气部分课程设计提供一个综合性的指导。
课程设计的目标是帮助学生理解发电厂的电气系统，以及如何设计和优化这些系统的运行。
本文档将介绍课程设计的背景、目标、内容和评估标准。
背景发电厂是能源产业的重要组成部分，负责生产电力以满足人们的需求。
电气部分是发电厂中至关重要的一部分，包括发电机、变压器、开关设备、配电系统等。
学生通过参与电气部分课程设计，可以深入了解发电厂的电气系统的工作原理和运行要求。
目标本课程设计的目标如下：1.理解发电厂电气系统的基本原理和组成要素。
2.掌握发电机、变压器、开关设备和配电系统的设计和优化方法。
3.学会使用相关软件工具模拟和分析电气系统的效果。
4.培养学生团队合作和创新思维能力。
内容本课程设计的内容涵盖了以下几个方面：1. 发电机设计•发电机的工作原理和分类；•发电机的主要参数和特性；•发电机的计算和建模方法；•常见问题及解决方案。
2. 变压器设计•变压器的工作原理和分类；•变压器的主要参数和特性；•变压器的计算和建模方法；•变压器保护和维护。
3. 开关设备设计•不同类型的开关设备及其功能；•开关设备的选择和布置；•开关设备的保护和维护。
4. 配电系统设计•配电系统的基本结构和原理；•配电系统的设计和布置；•配电系统的保护和运行优化。
教学方法本课程设计采用以下教学方法：1.理论讲授：通过教师的讲授，介绍电气系统的基本原理和设计方法。
2.实践操作：学生将学到的理论知识应用到实际问题中，进行电气系统的设计和模拟。
3.团队合作：学生以小组为单位，共同完成课程设计任务，培养团队合作和协作能力。
评估标准本课程设计的评估标准如下：1.设计报告：学生需提交完整的课程设计报告，包括理论分析、设计结果和模拟数据等。
2.实践操作：学生需完成一定数量的实际操作，如使用软件工具进行电气系统模拟和优化。
3.学生评估：学生需参与对其他小组课程设计报告的评估，给予评价和反馈。
发电厂电气部分课程设计
《发电厂电气部分课程设计》教学大纲Course Design of Electric Parts of Power Plants课程代码：21200620 课程性质：设计（论文）（必修）适用专业：电力 开课学期：6总学时数：2周 总学分数：2.0修订年月：2006年6月 执 笔：彭显刚一、课程设计的性质和目的本课程是电气工程及其自动化专业（电力系统自动化方向）必修课程。
主要通过对某3～5台50～100MW机组的火力发电厂（或变电所）电气一次部分进行设计，使学生掌握发电厂电气设计的基本方法，深化学生对发电厂电气设备、高压配电装置的理解，培养学生分析、解决问题的能力和工程应用能力。
二、课程设计内容及学时分配1、电气主接线的设计；2、短路电流实用计算方法；3、电气设备选择方法；4、配电装置设计规划及选择；5、发电厂总平面布置。
6、电气工程图绘制7、撰写课程设计说明书。
具体分配参见下表：序号 课程内容 理论学时1 电气主接线设计计算 1.5个工作日2 短路电流计算 2个工作日3 电气设备选型 2个工作日4 配电装置设计 0.5个工作日5 总平面布置设计 0.5个工作日6 绘制工程图 1.5个工作日7 撰写设计说明书 2个工作日8 考核答辩三、课程设计教学基本要求1、 对某3～5台50～100MW机组的火力发电厂（或变电所）电气一次部分进行设计，掌握设计的基本方法与步骤。
2、要求会利用工程软件应用于设计中。
四、课程设计选题1、某110~220kV降压变电所电气一次部分设计。
2、某300MW凝汽式火力发电厂电气一次部分设计。
五、本课程设计与其它课程的联系与分工先修课程：电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护后续课程：六、成绩评定从以下三个方面考核，采取五级评分制。
1、现场考核：考察学生分析问题的能力和熟练程度。
2、书面考核：考察课程设计报告的质量。
3、纪律考核：考察学生的组织纪律、出勤情况和工作态度等。
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发电厂电气部分课程设计Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】目录设计任务书（置于目录前） (1)摘要 (3)引言 (4)1系统与负荷资料分析 (5)2电气主接线 (6)主接线方案的选择 (6)主变压器的选择与计算 (9)厂用电接线方式的选择 (11)主接线中设备配置的的一般规则 (13)3短路电流的计算 (14)短路计算的一般规则 (14)短路电流的计算 (15)短路电流计算表 (16)4电气设备的选择 (17)电气设备选择的一般规则 (17)电气选择的条件 (17)电气设备的选择 (20)电气设备选择的结果表 (22)5*配电装置 (23)配电装置选择的一般原则 (23)配电装置的选择及依据 (25)结束语 (26)参考文献 (27)附录Ⅰ：短路计算 (28)附录Ⅱ：电气设备的校验 (33)附录3：设计总图 (39)1、系统与负荷资料分析根据原始资料，本电厂是中型发电厂，比较靠近负荷中心。
本电厂要向本地区的各工厂企业供电，还要与220KV系统相连，并担负着向市区供电，保障市区人民生产和生活用电的责任。
由于本厂的地理位置优越，一般情况下都容易获得燃料，能确保本地区以及附近的工厂、市区的正常供电，还可以向220KV提供电能。
由资料我们可知，本电厂以110KV的电压等级向用户送电。
这里有两电压等级，分别是110KV，有8回出线；220KV，有10回出线，全部负荷有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级负荷。
220KV电压等级架空线10回，I级负荷，最大输送200MW，T=6000h/a；cosϕ=。
出线回路数大MAX于4回且为I级负荷，应采用双母带旁路或一台半。
110KV电压等级架空线8回，Ⅰ级负荷，最大输送180MW，T=6000h/a；cosϕ=。
出线回路数大MAX于4回且为I级负荷，为使其出线断路器检修时不停电，应采用双母分段或双母带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。
总装机容量16000MW，短路容量10000MW。
根据原始资料，本电厂是中型发电厂，其容量为2×200MW，占电力系统总容量（800/16000）×100%=5%，未超过电力系统的检修备用容量8%~15%和事故备用容量10%的限额，但年利用小时数为6000h>5000h，远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数,说明该厂在未来电力系统中的作用和地位重要.该厂为火力发电厂，在电力系统中主要承担基荷，且电力负荷均为Ⅰ级负荷，从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。
由资料可知发电厂通过220KV的线路与系统连接且有两回回路。
对于最大机组为200MW以上的发电厂，一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为合理。
其联络变压器宜选用三绕组变压器。
2、电气主接线主接线方案的选择2.1.1 主接线概述电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。
所以，由文献[1]可知；它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。
概括地说包括以下三个方面：电气主接线是发电厂电气设计的首要部分,也是构成电力系统的主要环节。
2.1.2 电气主接线的叙述1）单元接线其是无母线接线中最简单的形式，也是所有主接线基本形式中最简单的一种，此种接线方法设备更多。
本设计中机组容量为400MW，所以发电机出口采用封闭母线，为了减少断开点，可不装断路器。
这种单元接线，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得选择断路器时，受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难。
2）单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线优点：在正常工作时，旁路断路器以及各出线回路上的旁路隔离开关，都是断开的，旁路母线不带电，通常两侧的开关处于合闸状态，检修时两两互为热备用；检修QF时，可不停电；可靠性高，运行操作方便。
缺点：增加了一台旁路断路器的投资。
3）单母分段线分段断路器兼作旁路断路器的接线优点：可以减少设备，节省投资；同样可靠性高，运行操作方便；4）双母线接线优点：供电可靠，调度方式比较灵活，扩建方便，便于试验。
缺点：由于220KV电压等级容量大，停电影响范围广，双母线接线方式有一定局限性，而且操作较复杂，对运行人员要求高。
5）双母线带旁路母线的接线优点：增加供电可靠性，运行操作方便，避免检修断路器时造成停电，不影响双母线的正常运行。
缺点：多装了一台断路器，增加投资和占地面积，容易造成误操作。
2.1.3 主接线方案：1)根据变压器的组合方案拟定主接线的初步方案，并依据对主接线的基本要求，从技术上进行论证各方的优、缺点，淘汰了一些较差的方案，保留了两个技术上相对较好的方案，如下所示：电压等级方案一方案二220KV 双母分段带旁路接线双母线分段接线110KV 单母线带旁路单母线分段接线2）侧采用封闭母线封闭母线按结构式可分为：离相封闭母线、共箱封闭母线和金属箱式电缆母线。
其中离相封闭母线适用于200MW及以上发电机引出线与主变压器、厂用变压器之间的连接。
共箱封闭母线和金属箱式电缆母线主要用于厂用变压器至厂用配电室之间的引出线连接。
全连型离相封闭母线的配套产品有发电机中性点柜、电压互感器、避雷器柜等，配套设备分别装于抽屉小车式的电气柜内，由生产厂家随封闭母线成批供货。
本设计中由于发电机的的最大持续工作电流过大，不能选到适用它的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备，所以采用了离相封闭母线，在其他设备选择时，就不用选侧所设计到的设备，生产厂家已经随封闭母线成批供货。
图：方案一220KV双母分段带旁路接线图：方案二220KV双母线接线3) 两种方案的比较：一、可靠性：方案一中220KV可靠性较高；在检修线路断路器时避免造成该回路停电，可靠性高；方案二中220KV接线简单，设备本身故障率少；220KV故障时，停电时间较长。
二、灵活性：方案一各电压级接线方式灵活性都好；220KV电压级接线易于扩建和实现自动化；110KV操作过程相对简单；方案二中220KV运行方式相对简单，灵活性差；各种电压级接线都便于扩建和发展；110KV操作过程复杂。
三、经济性：方案一的投资比方案二要大很多，增加了旁路间隔和旁路母线，每回间隔增加一把隔离开关，大大的增加了投资，同时多占用了土地。
方案二中220KV设备相对少，投资小；110KV只增加了一台旁路断路器的投资通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，虽然方案一比方案二供电可靠，但是由于目前断路器采用的是六氟化硫断路器，它的检修周期长，不需要经常检修，所以采用旁路也就没有多大意义了，这样一来不仅仅节省了投资，也节约了用地，所以比较论证后确定采用了方案二。
主变压器的选择与计算2.2.1 发电机的选择由原始资料可知，需选用两台200MW的发电机，因此查《电气工程电气设备手册》选定其型号为QFSN-200-2。
视在功率MWA有功功率MW额定电压V额定电流A功率因数235 200 15750 86252.2.2 主变压器台数的选择确定主变压器台数的因素很多，主要取决于该电厂在系统中的重要性并结合电厂本身的装机台数。
为减少主变压器台数，可考虑采用扩大单元接线。
一般装机一至三台的小型非骨干电厂以确定一台主变压器为宜，装机四台及以上的小型电厂可考虑确定两台主变压器以满足运行的可靠性和灵活性。
本设计中可选择两台三相三绕组变压器。
2.2.3 主变压器的选择发电机—变压器单元接线中的主变容量应按发电机额定容量扣除本机组厂用电后，留有10%的裕度来确定。
主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。
根据本设计具体情况，使用三绕组变压器比使用两台双绕组变压器经济，主变的容量计算如下：PN为发电机容量，8%为厂用电，COSΦ为发电机功率因数。
查《电气工程电气设备手册》选定主变型号为三绕组SSPS-240000/220,其主要参数如下：额定容量KVA连接组号额定电压KV阻抗电压（%）240000 YNyn0d11高压：242±2×%中压：121低压：高-中：高-低：中-低：2.2.4 联络变压器的选择与主变选用原则相同，则选取的型号为SFPS7-150000/220。
额定容量KVA连接组号额定电压（KV）阻抗电压(%)150000YN,yn0,d11220±%/121/高-中24高-低15中-低8厂用电接线方式的选择2.3.1厂用电的设计发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备（如锅炉、气轮机或水轮机、发电机等）和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理的正常运行。
这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。
2.3.2厂用电设计原则厂用电的设计原则与主接线的设计原则基本相同，主要有：（1）接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转。
（2）接线应灵活的适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求。
（3）厂用电源的对应供电性。
（4）设计还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。
（5）在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引线和厂用电接线形式等问题，进行分析和论证。
主接线中设备配置的一般规则2.4.1 开关的配置（1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关；容量为200MW及以上大机组与双绕组变压器的单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。
（2）在出线上装设电抗器的6~10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。
（3）接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。
（4）一台半断路器接线中，视发变电工程的具体情况，进出线可装设隔离开关也可不装设隔离开关。
（5）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。
（6）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。
2.4.2 电压互感器的配置（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。
电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。
（2）6~220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。
旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感顺的情况和需要确定。
（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。