1200kv火电厂电气部分课程设计说明

1200kv火电厂电气部分课程设计设计

目录

一、选题背景 (2)

1.1 电力工业的发展概况 (2)

1.2 本次课设的主要问题及应达到的技术要求 (2)

二、方案论

证 (3)

2.1 对原始资料的分析 (3)

2.2 主接线方案 (3)

2.3 比较并确定主接线方案 (4)

三、过程论

述 (6)

3.1 主变压器选

择 (6)

3.2 短路电流分析分析计

算 (7)

3.2.1 短路电流计算目的及规

则 (7)

3.2.2短路等值电抗

图 (8)

3.2.3 各短路点短路电流计

算 (9)

3.3 电气设备的选

择 (11)

3.3.1 电气设备选择概述 (12)

3.3.2断路器和隔离开关的选择 (12)

3.3.3 母线、电缆的选择................................................... .. (16)

3.3.4 发电机出口处电抗器选择 (17)

四、总结分

析 (18)

参考文献 (19)

一、选题背景：

1.1 电力工业的发展概况：

火力发电是现在电力发展的主力军，在现在提出和谐社会，循环经济的环境中，我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生能源的影响，虽然现在在我国已有部分核电机组，但火电仍占领电力的大部分市场，近年电力发展滞后经济发展，全国上了许多火电厂，但火电技术必须不断提高发展，才能适应和谐社会的要求。

“十五”期间我国火电建设项目发展迅猛。2001年至2005年8月，经国家环保总局审批的火电项目达472个，装机容量达344382MW，其中2004年审批项目135个，装机容量107590MW，比上年增长207%；2005年1至8月份，审批项目213个，装机容量168546MW，同比增长420%。随着中国电力供应的逐步宽松以及国家对节能降耗的重视，中国开始加大力度调整火力发电行业的结构。

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。本设计的主要内容包括：通过原始资料分析和方案比较，确定发电厂的电气主接线。计算短路电流，并根据计算结果来选择和效验主要电气设备。

1.2 本次课设的主要问题及应达到的技术要求：

电厂规模：

装机2台，容量分别为600MW，发电机出线电压：10.5KV；

机组年利用小时数：Tmax=6200h，厂用电率8%；

气象条件：

年最高温度：40℃；年最低温度：-10℃；年平均温度：25℃；

海拔高度：200M；

出线回路：

（1）110KV电压等级：60km架空线6回，每回平均输送容量11MW,110KV最大负荷70MW，最小负荷60MW，cosø=0.8，Tmax=5000h。

（2）220KV电压等级：150km架空线2回，220KV与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率，当取基准容量为100MVA时，系统归算到220KV母线上的电抗值为0.025。

二、方案论证：

2.1 对原始资料的分析：

本设计为大中型火电厂，其容量为2×600MW=12000MW，故使用两台额定容量为600MW 的发电机即可，且年利用小时数Tmax=6200h，远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数，该厂为火电厂，厂用电率8%，在电力系统中将主要承担基荷，因此其可靠性要慎重考虑。

从负荷特点及电压等级可以看出，110kv电压级出线为6回，且Tmax=5000h，因此其供电要从分考虑其可靠性，所以我们采用双母线接线，并且带旁路母线较好。220kv 电压级出线为两回，所以我们设计的时候既可以用双母线带旁路母线接线，又可以采用单母线分段带旁路母线接线。

所用变量名称：

发电机容量W 600M =P N G

厂用电率8=p K ％

发电机的额定功率8.0=ΦG COS

单元接线中的主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10％的裕度选择，发电机的额定容量为200MW ，扣除厂用电后经过变压器的容量为：

MV A 36.71485

.0)08.0-1(6001.1)-1(1.1=⨯=ΦK P =G P NG N COS S (2.2) 因此采用三相风冷自然循环双绕组无励磁调压变压器

其中一台型号为：720-10SF ，参数为

额定电压110KV/10.5KV ，调压范围：110/ 3（1-2.5％）KV ，额定电流755.8/784.6,连接方式为ynd11。

另外一台型号为：720-10SF ，参数为

额定电压220KV/10.5KV ，调压范围：220/ 3（1-2.5％）KV ，额定电流755.8/784.6,连接方式为ynd11。

2.2 主接线方案：

1、基本接线方式：

1.初定方案

在了解了基本接线方式，以及根据对所有资料的分析的基础上初步拟定方案，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，确定如下方案：

首先我们要从可靠性、灵活性以及经济性多个层面考虑，我们所设计的供电系统是否符合要求，可靠性要求我们在断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。灵活性要求主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。在检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。经济性上要求我们要节省投资，主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备以节省二次设备和控制电缆。

方案一：600MW 发电机1通过三绕组的变压器与110kv 母线及220kv 母线相连，110kv 电压级出线为6回，因此其供电要从分考虑其可靠性，所以我们采用双母线接线，并且带旁路母线较好。这样一来就避免了断路器检修时，不影响对系统的供电，断路器或母线故障以及母线检修时，减少停运的回路数和停运时间，保证了可靠的供电。同理600MW 发电机2通过三绕组的变压器与220kv 母线和110kv 母线连接，220kv 电压级出线为2回，采用双母线接线