发电厂电气部分课程设计(南京工程学院)
《发电厂电气部分》课程设计任务书
《发电厂电气部分》课程设计任务书一、 设计的目的和要求1 ．设计的目的：．设计的目的：．设计的目的： 本课程设计是“电力工程及其自动化”专业的发电厂电气主系统的实践性教学环节。
通过本课程设计的实践达到：（通过本课程设计的实践达到：（ 1 1 ）巩固）巩固）巩固 " " 发电厂电气部分发电厂电气部分发电厂电气部分 " " 课程的理论知识。
（课程的理论知识。
（课程的理论知识。
（ 2 2 ）学习和）学习和掌握发电厂变电站电气部分设计的基本方法。
（掌握发电厂变电站电气部分设计的基本方法。
（ 3 3 ）培养学生独立分析和解决问题的工作能力以及综）培养学生独立分析和解决问题的工作能力以及综合运用所学知识进行实际工程设计的基本技能。
（合运用所学知识进行实际工程设计的基本技能。
（ 4 4 ）独立工作能力和创造力。
（）独立工作能力和创造力。
（）独立工作能力和创造力。
（ 5 5 ） 查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。
（料、产品手册和各种工具书的能力。
（ 6 6 ） 工程绘图能力。
（工程绘图能力。
（ 7 7 ）撰写技术报告和编制技术资料的）撰写技术报告和编制技术资料的能力。
能力。
2 ．课程设计的要求．课程设计的要求（ 1 ）电气主接线设计（图纸）电气主接线设计（图纸）电气主接线设计（图纸 1 1 张）张）张） 根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案；经过分析比较，留下 1 — 2个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较（经济计算分析，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。
确定最优方案。
（ 2 ）电气设备选择）电气设备选择）电气设备选择 按正常工作条件选择电气设备，按短路状态校验热稳定和动稳定。
应选择的电气设备包括：主变压器、厂用变压器、断路器、隔离开关、电抗器、互感器、避雷器、消弧线圈、导线和电缆等。
（ 3 ）厂用电部分主接线设计）厂用电部分主接线设计）厂用电部分主接线设计 根据变电站的类型和总容量，确定厂用电压等级、接线形式、厂用变压器的台数及引入方式，选择厂用变压器的容量。
发电厂电气部分课程设计(南京工程学院)
附录一：原始资料1.变电所有关资料（110/10kV）变电所编号最大负荷（MW）功率因数（COSφ）负荷曲线重要负荷（％）A P1 0.9 A orB 65B P2 0.9 A or B 70C P3 0.9 A or B 55L1 26 km，L2 15 km，L3 20 km，L4 24 km。
注：A、B、C变电所分别由1/3的学生设计；P1～P3，L1～L4,每位学生一3组数据，互不相同。
2.环境温度年最高温度40℃，最热月最高平均气温32℃3.变电所10kV侧过电流保护动作时间为1秒4.110kV输电线路电抗按0.4Ω/km计5.发电厂变电所地理位置图（附图一）6.典型日负荷曲线（附图二）附图一发电厂变电所地理位置图G：汽轮机 QFQ－50－2，50MW COSφ=0.8，X〃d=0.124 T：变压器 SF7－40000/121±2×2.5%P o = 46kW PK= 174kW Io% = 0.8 UK% = 10.5附图二典型日负荷曲线5设计说明书一、对待设计变电所在电力系统中的地位，作用及电力用户的分析：1.1、变电所在电力系统中的地位与作用：变电所是联系发电厂和电力用户的中间环节，起着电压变换和分配电能的作用。
根据变电所在电力系统中的地位和作用不同，变电所可分为枢纽变电所、中间变电所、区域变电所和终端变电所。
①枢纽变电所变电所位于电力系统的枢纽点，汇集有多个电源（发电厂或其他电力网），连接电力系统的高压和中压，电压等级在330kV以上，负责向区域变电所和中间变电所供电。
当其停电时，将引起电力系统解列甚至瘫痪。
②中间变电所中间变电所位于枢纽变电所和区域变电所之间，使长距离输电线路分段，其高压侧以交换潮流为主，起功率交换作用。
它一般汇集2~3路电源，电压等级在220~330kV之间。
除了通过功率外，它还降压向当地用户供电，当其停电时将使区域电网解列。
③地区变电所地区变电所负责向某一地区城市供电，高压侧电压等级一般为110kV或220kV，低压侧电压等级一般为110 kV或35 kV。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计任务书一课程设计目的和要求1 目的发电厂电气部分课程设计是在学生学习《发电厂电气部分》后的一次综合训练，通过这次训练不仅使学生巩固了本课程及其他课程的有关内容，而且增强学生工程观念，培养他们的电气设计能力。
2 要求1）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规程，规定，树立供电必须安全，可靠，经济的观念；2）掌握发电厂初步设计的基本方法和主要内容；3）熟悉发电厂初步设计的基本计算；4）学习工程设计说明书的撰写。
二原始资料1 发电厂情况（1）类型：火电厂（2）发电厂容量与台数3×200+1×300MW，发电机电压15.75kv，cosφ=0.85（3）发电厂年利用小时数T max=5500h；（4）发电厂所在地最高温度40 摄氏度，年平均温度20 摄氏度，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m。
2 电力负荷情况1)发电机电压负荷：最大35MW，最小10MW，cosφ=0.85，T max=5300h。
2)110kv 电压负荷：最大45MW，最小20MW，cosφ=0.85，T max=5500h。
3)其余功率送入220kv 系统，系统容量15000MVA。
归算到220kv 母线阻抗为0.02，其中S j=100MVA。
4）自用电10%。
5）供电线路数目。
（1）发电机电压，架空线路6回，每回输送容量5MW，cosφ=0.85 （2）110kv 架空线路6 回，每回输送容量50MW，cosφ=0.85 （3）220kv 架空线路2 回，与系统连接。
三设计成果1 课程设计说明书1 份。
2 发电厂电气主接线图1 张。
3 课程设计计算书1 份。
原始资料分析该电厂为大中型电厂，其容量为3×200+1×300=900MW。
占电力系统容量超过电力系统的检修备用容量8~15%，没有达到事故备用容量10%的限额。
说明该电厂在带那里系统中的作用比较重要，而且年利用小时数5500h>5000h，大于电力系统发电机组的平均最大利用小时数，该电厂为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，从而该电厂的电气主接线可靠性要求比较高。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计一、设计任务设计一台火力发电厂的电气系统，包括发电机、变电站、输电线路、配电室等。
二、设计要求1.确定发电机额定功率和其对应的电气参数，如电压、电流等。
2.设计变电站，包括选择合适的变压器、开关设备与控制系统等，以提高电气系统功率传输效率。
3.建立适当的输电线路，以提供稳定、高效的电力传输。
4.设计配电室，包括选择合适的组合电器、保护装置与监测系统等，以防止电气系统失效、故障和危险。
三、设计流程1.确定并计算发电机的电气参数，包括额定功率、电压、电流等，以建立发电机模型。
2.选择变电站设备，并建立变电站模型，以确定变压器的变比，开关设备和控制系统。
3.设计输电线路，考虑线路材料、长度、负荷情况等因素，以保证稳定、高效的电力传输。
4.选择组合电器、保护装置与监测系统，并建立配电室模型，以保证电气系统的安全性、可靠性和稳定性。
5.对整个电气系统进行系统集成，并进行仿真和测试，以确保其适应各种工况下的电气负载和波动。
四、设计结果1.确定发电机额定功率为1000MW，额定电压为22kV，额定电流为45A。
2.选择变压器为单相变压器，变比为10:1，开关设备和控制系统采用数字化技术。
3.设计输电线路长度为50km，材料为铜导线，负荷为800MW，考虑了电阻和电感的影响。
4.选择组合电器设备为高压开关、电容器和补偿装置，保护装置采用继电器保护和数字化保护设备，监测系统为远程监控系统。
5.综合整个系统，进行仿真和测试，结果表明电气系统可以满足各种工况下的电气负载和波动。
五、结论通过以上设计，可以有效地提高电气系统的效率和稳定性，保证了火力发电厂的稳定供电。
此外，电气系统的安全性和可靠性都得到了充分考虑和保证。
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。
电厂电气部分课程设计
电厂电气部分课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握电厂电气系统的基础知识，包括发电机、变压器、配电装置等主要设备的结构与工作原理。
2. 学生能够了解电厂电气设备的运行维护及安全管理措施，明确各类电气设备的安全操作规程。
3. 学生掌握电厂电气主接线及辅助接线的基本原理，具备分析和设计简单电气接线图的能力。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析电厂电气设备在实际运行中可能出现的故障及原因，并提出相应的解决措施。
2. 学生通过实验和操作练习，掌握基本的电气设备检查、维护和操作技能，提高动手能力。
3. 学生能够利用电气接线图进行简单电气系统的分析和设计，培养解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电力工程及电气设备的兴趣，增强对电力行业发展的关注和责任感。
2. 学生通过学习电厂电气设备的安全操作规程，树立安全意识，养成良好的安全操作习惯。
3. 学生通过小组合作和讨论，培养团队协作精神和沟通能力，提高自身综合素质。
本课程旨在帮助学生掌握电厂电气设备的基本知识，提高实际操作技能，同时注重培养学生的安全意识和团队协作能力，为今后从事电力工程及相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电厂电气设备概述：介绍发电机、变压器、配电装置等主要设备的结构、原理及性能，对应教材第一章。
2. 电厂电气主接线及辅助接线：讲解电气主接线的基本原理、接线方式及辅助接线的配置，对应教材第二章。
3. 电厂电气设备运行与维护：分析电厂电气设备的运行特性、维护方法及安全管理措施，对应教材第三章。
4. 电气设备故障分析及处理：探讨电气设备在实际运行中可能出现的故障类型、原因及处理方法，对应教材第四章。
5. 电气设备操作与检查：教授电气设备的操作方法、检查流程及注意事项，对应教材第五章。
6. 电气接线图分析与设计：培养学生分析、设计简单电气接线图的能力，对应教材第六章。
电厂电气部分课程设计
电厂电气部分课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电厂电气设备的基本原理和结构，理解其工作流程。
2. 使学生了解电厂电气设备的主要参数及其在电力系统中的作用。
3. 帮助学生掌握电厂电气设备的安全操作规程和日常维护方法。
技能目标：1. 培养学生能够正确使用电厂电气设备，进行简单的操作和维护。
2. 提高学生分析电厂电气设备故障原因及处理问题的能力。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电厂电气设备的兴趣，激发他们学习电力知识的热情。
2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中沟通交流，共同解决问题。
3. 增强学生的安全意识，认识到遵守安全操作规程的重要性。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理和电学基础，对电厂电气设备有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作环节，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到预定的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电厂电气设备基本原理：讲解电厂电气设备的工作原理，包括发电机、变压器、断路器、隔离开关等主要设备。
2. 电厂电气设备结构：介绍电厂电气设备的主要结构组成，使学生了解各部件的作用和相互关系。
3. 电厂电气设备参数：阐述电厂电气设备的主要技术参数，如额定电压、额定电流、短路电流等，分析其在电力系统中的作用。
4. 安全操作规程与维护：详细讲解电厂电气设备的安全操作规程，以及日常维护保养方法。
5. 故障分析与处理：分析电厂电气设备常见故障原因，教授学生如何进行故障排查及处理。
6. 实践操作：安排学生进行电厂电气设备的实际操作，包括设备启动、停止、切换等操作，以及简单故障排除。
教学内容安排与进度：1. 第1周：电厂电气设备基本原理及结构介绍。
2. 第2周：电厂电气设备主要参数学习。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计《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：031440501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。
110K V电压等级采用双母分段线接线，35K V电压等级采用双母接线，10K V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。
1电气主接线方案设计 (1)1.1 电气主接线方案设计原则及要求 (1)1.1.1电气主线方案设计原接则11.1.2电气主接线的基本要求1可靠1.1.2.1性 (1)1.1.2.2灵活性 (2)1.1.2.3经济性 (2)1.2主接线方案设计 (2)1.2.1各电压等级主接线方案选择与论证 (2)1.2.1.1主接线方案的论证 (2)1.2.1.2主接线方案的选择 (3)1.2.2接线图示例和总接线图..41.2.2.1各电压等级接线图示例 (4)1.2.2.2电气总接线2主变压器的选 择 2.1择 ............................ 6 台 数 及容量的确定原2.1.1主 变 压器的 则 .....62.2主变压 器台数及 容量 的确疋 .....62.2.1台数的确疋 .... (6)2.2.2容量的确疋 .... (6)2.2.3主变压器型号的确疋 .......73短路电流的计算算 .....83.1短路计算的意义、规疋与步骤..83.1.1短路计算的意义 .... (8)3.1.2短路计算的规疋 .... (8)3.1.3短路计算的步骤 .... (8)3.2 短路 占八、的选择及计算 算 .... (9)3.2.1短路占 八、、的 选322图 ...................... 等.......9 算值网件电络抗3.2.3计各元值 .........93.2.4短路计算 ........ (11)4电气设备的选择 ........ (15)4.1 电气 设备的选择原则 ..........154.2断路器 ........ (15)4.2.1 断路器 选择原则 ..........154.2.2断路器的选择 ........ (16)4.3隔离开关 ........ (16)4.3.1隔离开关 选择原则 ........164.3.2隔离开 关的选择 ..........164.4母线选择 ........ (17)4.4.1 母线材料选择 ........ (17)择 (9)442 母线截面积的选择 (17)4.4.2.1 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1.1 电气主接线方案设计原则及要求1.1.1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 (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。
南工程发电厂课程设计
南工程发电厂课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握发电厂的基本原理、结构类型、运行机制及其环境影响，培养学生的实际工程能力和环保意识。
具体目标如下：知识目标：1. 掌握火力发电厂、水力发电厂、核电站的基本原理和主要设备；2. 了解不同类型发电厂的优缺点及适用场景；3. 理解发电厂对环境的影响及环保措施。
技能目标：1. 能运用所学知识对发电厂进行分析和评价；2. 能运用现代技术手段，如CAD等，进行发电厂设计和模拟；3. 具备一定的工程实践能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力工程事业的热爱和敬业精神；2. 增强学生的环保意识，使学生在工程实践中能够自觉地考虑环境影响；3. 培养学生的创新精神和终身学习能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括火力发电厂、水力发电厂、核电站的基本原理、设备结构、运行机制、环境影响及环保措施。
具体安排如下：1.火力发电厂：介绍燃煤发电厂、燃气发电厂的基本原理、设备结构及运行机制，重点讲解热力循环、锅炉、汽轮机等关键设备的工作原理。
2.水力发电厂：介绍水力发电厂的类型、结构及运行原理，重点讲解水轮机、水库、水电站枢纽等关键部分的作用和组成。
3.核电站：介绍核电站的分类、核反应堆的基本原理及核电站的运行维护，重点讲解核燃料、核反应堆、核电机组等关键设备和技术。
4.发电厂环境影响及环保措施：分析发电厂对环境的污染和影响，重点讲解废气、废水、固体废弃物的处理方法及环保政策。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法、实验法等。
具体应用如下：1.讲授法：通过系统讲解发电厂的基本原理、设备结构和运行机制，使学生掌握课程基础知识。
2.案例分析法：通过分析实际发电厂工程案例，使学生了解不同类型发电厂的优缺点及适用场景，提高学生的工程实践能力。
3.实验法：学生进行发电厂模拟实验，使学生亲自操作，加深对课程内容的理解和记忆。
发电厂电气部分教案
发电厂电气部分教案章节一：电力系统概述教学目标：1. 了解电力系统的定义、功能和分类。
2. 掌握电力系统的组成和各部分的作用。
3. 了解电力系统的运行方式和特点。
教学内容：1. 电力系统的定义和功能。
2. 电力系统的分类。
3. 电力系统的组成：发电机、变压器、输电线路、配电线路、电力用户等。
4. 电力系统的运行方式：单相交流、三相交流、直流输电等。
5. 电力系统的特点：高压、大电流、远距离传输等。
教学方法：1. 讲授法：讲解电力系统的定义、功能、分类和运行方式。
2. 案例分析法：分析实际电力系统的组成和特点。
章节二：发电厂电气设备教学目标：1. 了解火力发电厂和核电站的电气设备组成。
2. 掌握各类电气设备的工作原理和性能。
3. 了解电气设备的分类和特点。
教学内容：1. 火力发电厂电气设备：发电机、变压器、母线、断路器等。
2. 核电站电气设备：发电机、变压器、核岛设备、常规岛设备等。
3. 电气设备的工作原理和性能：电磁感应、绝缘、断路等。
4. 电气设备的分类：一次设备、二次设备、辅助设备等。
5. 电气设备的特点：高压、高温、大电流等。
教学方法：1. 讲授法：讲解火力发电厂和核电站的电气设备组成。
2. 实验法：观察和分析电气设备的工作原理和性能。
章节三：电力系统保护教学目标：1. 了解电力系统保护的定义和作用。
2. 掌握电力系统保护的分类和原理。
3. 了解常见保护装置的结构和功能。
教学内容：1. 电力系统保护的定义和作用：防止电力系统故障和事故扩大，保障电力系统安全运行。
2. 电力系统保护的分类：继电保护、差动保护、接地保护等。
3. 保护原理：电气量保护、非电气量保护、综合保护等。
4. 常见保护装置：断路器、继电器、保护继电器等。
5. 保护装置的配置和整定：根据电力系统的要求进行保护装置的选择和参数设置。
教学方法：1. 讲授法：讲解电力系统保护的定义、分类和原理。
2. 实验法：观察和分析保护装置的结构和功能。
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》教学大纲
《发电厂电气部分课程设计》教学大纲课程名称：发电厂电气部分课程设计课程代号：02356040 学时数：1周学分数：1.0适用专业：电气工程及其自动化一、本课程的地位、任务和作用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、本课程的相关课程先修课程：电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护三、本课程的基本内容和要求（一）基本内容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。
（二）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 地区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、学时分配具体分配参见下表：六、成绩评定从以下三个方面考核。
1、现场考核：考察学生分析问题的能力和软件操作的熟练程度。
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。
七、推荐教材和主要参考书：1、《发电厂电气部分课程设计参考资料》，黄纯华编，中国电力出版社。
2001 年出版；2、《电力系统稳态分析》（第二版），陈珩编，中国电力出版社，1995年出版；3、《电力系统暂态分析》（第三版），李光琦，西安交通大学，2002 年出版；4、《电力工程电气设计手册》，第一分册，六院合编，中国电力出版社。
注：关于变电所（站）变电所按其在系统中的作用和地位可分为一下几种：（一）系统枢纽变电站。
发电厂电气部分课设-课程设计
1）单母线接线
2）单母分段接线
3）桥式接线（因线路故障和操作的机会比变压器多，选用可靠性较好的内桥接线。）
3、主变台数
为了保证供电可靠性，装设两台主变压器。
2.3.2110kV变电所可能采用的电气主接线方式如下：
方案
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
110kV
单母线接线
单母分段接线
单母分段接线
故所选变压器容量满足要求。
3、主变型式选择
按任务书要求并查110kV变电站设计指导手册附录2-3。近期主变压器型式选择SFZ7—31500/110±8×1.25%；列表如下：
型号
额定容量（kVA）
额定电压（kV）
空载
阻抗电压(%)
连接组别
高压
低压
SFZ7-31500/110
3、主变压器的型式
1）相数；
2）绕组数与结构；
3）绕组接线方式；
4）主变调压方式；
5）冷却方式；
2.2.2 计算、选择、校验
1、总负荷计算
根据负荷数据，近期6回出线，每回按4.5MW计，近期总负荷∑PM=6×4.5=27MW。
2、主变压器台数、容量选择计算
1）计算主变容量∑SM
∑SM=∑PM／cosφ=27/0.8=33.75MVA
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。
2、负荷同时率取0.85，cosφ=0.8，年最大利用小时数Tmax=4250小时/年。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计1. 引言本文档是针对发电厂电气部分的课程设计，旨在帮助学生深入理解发电厂的电气系统运行原理和设计方法。
本设计主要包括发电厂电气系统的结构和原理、主要设备的选型和布置、电气系统的保护与控制等内容。
2. 发电厂电气系统结构与原理2.1 发电厂电气系统结构发电厂的电气系统由发电机、变压器、开关设备、电力电子设备和配电系统等组成。
本节将详细介绍电气系统中各个部分的结构和功能。
2.2 发电机结构与原理发电机是发电厂的核心设备，负责将机械能转化为电能。
本节将详细介绍发电机的结构、工作原理以及选取与设计。
2.3 变压器结构与原理变压器是发电厂电气系统中的重要设备，负责将发电机产生的电能进行变压、升压或降压。
本节将对变压器的结构和原理进行详细讲解。
2.4 开关设备与电力电子设备开关设备和电力电子设备在发电厂的电气系统中起着重要的作用，负责控制电能的传输和分配。
本节将介绍开关设备和电力电子设备的作用和应用。
3.1 发电机选型与布置发电机的选型与布置是发电厂电气系统设计中的重要环节。
本节将介绍如何选择适当的发电机类型和参数，并进行合理布置。
3.2 变压器选型与布置变压器的选型与布置是发电厂电气系统设计中的关键步骤。
本节将详细介绍变压器的选型原则和布置方法。
3.3 开关设备与电力电子设备的选择选择合适的开关设备和电力电子设备对于发电厂电气系统的正常运行至关重要。
本节将介绍如何选择适用的开关设备和电力电子设备。
4.1 电气系统保护电气系统的保护是保证发电厂电气设备安全运行的重要环节。
本节将介绍常见的电气系统保护设备和保护原理。
4.2 电气系统控制电气系统的控制是发电厂电气设备运行的核心环节。
本节将介绍电气系统的控制原理和常用控制策略。
5. 总结通过本课程设计，学生将能够深入了解发电厂电气系统的结构与原理，掌握发电机、变压器、开关设备和电力电子设备的选型与布置方法，以及电气系统的保护与控制技术。
这将为学生今后在发电厂电气工程领域的实际工作提供有力支持。
发电厂电电气课程设计
发电厂电电气课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解发电厂电气设备的基本工作原理，掌握其运行维护的基本知识。
2. 学生能掌握发电厂电气系统的主要组成部分及其功能。
3. 学生能了解发电厂电气设备的安全操作规程和事故处理方法。
技能目标：1. 学生能通过实际操作，掌握发电厂电气设备的启停、调试及故障排查的基本技能。
2. 学生能运用所学知识，分析并解决发电厂电气系统运行中的常见问题。
3. 学生能运用专业软件对发电厂电气系统进行模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对电力工程事业的热爱和责任感，增强环保意识。
2. 学生能养成团队合作、积极探索、勇于创新的精神，提高沟通协调能力。
3. 学生树立安全意识，遵循职业道德，尊重生命，关爱自然。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学为基础，实践操作为核心，旨在培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的物理和电气基础知识，对电力系统有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养学生独立思考和解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使其成为具有责任感和环保意识的电力工程人才。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 发电厂电气设备基本原理：包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、负荷开关等设备的工作原理及结构特点。
相关教材章节：第一章 发电厂电气设备概述2. 发电厂电气系统组成及功能：介绍发电厂电气系统的组成部分，如升压站、配电装置、继电保护等，及其在电力系统中的作用。
相关教材章节：第二章 发电厂电气系统及设备3. 发电厂电气设备操作与维护：学习发电厂电气设备的操作方法、维护保养技巧及安全操作规程。
相关教材章节：第三章 发电厂电气设备操作与维护4. 发电厂电气设备故障处理：分析发电厂电气设备常见故障原因，探讨故障处理方法及预防措施。
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附录一：原始资料1.变电所有关资料（110/10kV）变电所编号最大负荷（MW）功率因数（COSφ）负荷曲线重要负荷（％）A P1 0.9 A orB 65B P2 0.9 A or B 70C P3 0.9 A or B 55L1 26 km，L2 15 km，L3 20 km，L4 24 km。
注：A、B、C变电所分别由1/3的学生设计；P1～P3，L1～L4,每位学生一组数据，互不相同。
2.环境温度年最高温度40℃，最热月最高平均气温32℃3.变电所10kV侧过电流保护动作时间为1秒4.110kV输电线路电抗按0.4Ω/km计5.发电厂变电所地理位置图（附图一）6.典型日负荷曲线（附图二）附图一发电厂变电所地理位置图G：汽轮机 QFQ－50－2，50MW COSφ=0.8，X〃d=0.124 T：变压器 SF7－40000/121±2×2.5%P o = 46kW PK= 174kW Io% = 0.8 UK% = 10.5附图二典型日负荷曲线设计说明书一、对待设计变电所在电力系统中的地位，作用及电力用户的分析：1.1、变电所在电力系统中的地位与作用：变电所是联系发电厂和电力用户的中间环节，起着电压变换和分配电能的作用。
根据变电所在电力系统中的地位和作用不同，变电所可分为枢纽变电所、中间变电所、区域变电所和终端变电所。
①枢纽变电所变电所位于电力系统的枢纽点，汇集有多个电源（发电厂或其他电力网），连接电力系统的高压和中压，电压等级在330kV以上，负责向区域变电所和中间变电所供电。
当其停电时，将引起电力系统解列甚至瘫痪。
②中间变电所中间变电所位于枢纽变电所和区域变电所之间，使长距离输电线路分段，其高压侧以交换潮流为主，起功率交换作用。
它一般汇集2~3路电源，电压等级在220~330kV之间。
除了通过功率外，它还降压向当地用户供电，当其停电时将使区域电网解列。
③地区变电所地区变电所负责向某一地区城市供电，高压侧电压等级一般为110kV或220kV，低压侧电压等级一般为110 kV或35 kV。
当该变电所停电时将使该地区的供电中断。
④终端变电所终端变电所在输电线路的终端，直接向电力用户供电，高压侧电压一般为110 kV。
当全所停电时，只影响该变电所的供电用户。
由发电厂变电所地理位置图可以得出，变电所A在整个供电网络中的作用为终端变电所。
（Ⅰ、Ⅱ级负荷，保证不间断供电：Ⅰ：两个独立电源供电；Ⅱ：双回路供电）1.2、对电力用户的分析：由任务书中，原始资料图表可得：A变电所的重要负荷占总负荷65%，按其供电可靠性的要求，负荷被分为三个等级，其中等级一，等级二为重要负荷，要保证不间断供电，通常，第一级负荷需要采用两个独立的电源供电，当其中的任一电源发生故障而停电时，不会影响另一个电源持续供电，保证供电连续性。
第二等级要求双回路供电，按照此规则，A变电所65%的负荷采用双回路供电，35%负荷单回路供电。
由Pmax=P1=29MW，每回10KV馈线功率为2MW，则29*0.65=18.85MW。
重要负荷回路数：(18.85/2/0.9)*2≈21(回)非重要负荷回路数：（29-18.85）/0.9/2≈6（回）回路数目：21+6=27（回）二、选择待设计变压器的台数，容量，型式及所用电的确定：2.1、台数的选择：考虑到发展，主变压器的容量应根据电力系统的规划负荷来选择，当一台主变检修和故障时，另一台主变应保证65%的全部负荷，或重要的主要生产负荷，故A变电所的主变压器台数确定为2台。
2.2、选择主变压器的容量：变电所主变压器的容量一般按变电所建成后5~10年的规划负荷考虑，并应按照其中一台变压器停运时，其余变压器的满足变电所最大负荷Smax的65%，即：S=65%Smax=（0.65*Pmax）/cos ψ=0.65*29/0.9= 20.94MW=S′max,故选择SN=20000KV A（偏小选择，过负荷检验）S′max/SN=20944/20000=1.0472过负荷系数：K1=0.876欠负荷系数：K2=1.047查图可知，K2.a1=1.06,比算出来的K2大，所选变压器符合要求。
（选择SF7-20000/110）2.3、选择主变压器的形式：由于变电所所址选择在郊区，不存在占地面积、周围环境等影响，故主变选择户外型。
①主变相数在330KV以下变电所中，一般选用三相式变压器。
A变电所位110/10KV变电所，有两个电压等级，故采用双绕组变压器。
自耦变压器虽然电压变化率小，电压稳定，但是一二次侧有直接联系，要求内部绝缘性好，加强短路保护，调压困难，相比之下，双卷变压器结构更简单，运行方便，费用低，所以A选用双卷变压器。
②绕组接线组别的确定变压器的绕组接地方式必须使其线电压与系统线电压相位一致。
110KV电压侧均为“YN”，35KV 以下电压侧一般为“0”，所以主变绕组的接线方式为“YN,d11”，综上选择2台SF7-20000/110。
变压器参数如下：型号：SFZ7-20000/110,总容量20000KV A*2=40000KV A变压器高压侧电压为U1=110KV，其调压范围为-8*1.25%~+8*1.25%变压器低压侧电压为U2=10.5KV，△Pk=104KW，△Pb=30.0kW,I0%=1.2，Uk%=10.5，SFZ7-20000/110型电力变压器连接标号为YN,d11。
③调压方式以及冷却方式的确定选择有载调压,操作简单。
而SFZ7-20000/110冷却方式是油浸风冷，它是三相双绕组电力变压器。
三、分析确定高、低压侧主接线3.1、对电气主接线的基本要求：①根据系统和用户的基本要求，保证必要的供电可靠性和电能质量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。
停电不仅是发电厂的损失，对国民经济各部门带来的损失将更严重，甚至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失，也会造成不良的政治影响。
在考虑主接线可靠性时，应全面地看待以下几个问题：（1）主接线可靠性的客观衡量标准是运行实践，应重视国内外长期运行的实践积累经验及其可靠性的定性分析。
（2）主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中的可靠性的综合。
（3）可靠性并不是绝对的，同样的主接线对某些系统和用户来说是可靠的，而对另外一些系统和用户来说可能就不够可靠，因此，分析和估价主接线时，不能脱离系统和用户的具体条件，要根据系统和用户的具体要求，进行具体分析，以满足必要的供电可靠性。
（4）主接线的可靠性是发展的。
随着电力事业的不断发展，新型设备的投运，自动装置和先进技术的使用，主接线的可靠性会发生改变，过去被认为不可靠的主接线，现在不一定就不可靠。
（5）衡量主接线运行可靠性的评判标准是：a. 母线故障时或母线检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保证供电。
b. 断路器检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，能否保证供电。
c. 发电厂、变电所全部停运的可能性。
②具有运行、维护的灵活性和方便性电气主接线的灵活性要求有以下几个方面：（1）调度灵活、操作简便，应能灵活地投入（或切除）某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。
（2）检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
（3）扩建方便：应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，一次和二次设备等所需改造最少。
③经济性电气主接线应在满足供电可靠性、灵活性等技术要求的前提下，做到经济合理。
（1）投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备的投资，要使控制、保护不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。
要能限制短路电流，以便于选择价廉电气设备或轻型电器，做到投资省。
（2）电能损失小：合理地选择主变压器的种类、容量、台数，避免两次变压而增加电能的损失。
（3）占地面积小：电气主接线选择时要为配电装置的布置创造条件，尽量使占地面积减少。
在可能和允许的条件下，应采取一次设计分期投资、投产，尽快发挥经济效益。
④电气主接线具有发展和扩建的可能性随着我国建设事业的发展，已投产的发电厂和变电所，经过一段时间之后，往往需要扩建。
实践经验表明，火电厂的装机容量和出线回数都有发展可能。
所以在设计主接线时应适当留有发展余地，为将来的发展创造条件。
3.2、高、低压侧主接线的确定：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，连接方式与回路间的相互关系。
所以，它的设计直接关系到全所电气设备的选择，配电装置的位置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定性作用。
本变电所110KV高压侧有5个回路进出线，采用单母线分段接线，10KV低压侧的接线根据负荷的重要性分为两类：重要负荷：n=[(0.65*29)/0.9]/2×2=20.94非重要负荷：n=[(0.35*29)/0.9]/2=5.643.3、单母分段及桥形接线的优缺点、适用范围：①单母分段单母线接线的缺点可以通过将母线分段的方法来克服。
由于单母线分段接线既保留了单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点，又在一定程度上克服了它的缺点。
故这种接线目前仍被广泛应用。
单母线分段接线适用范围：a）6 ~ 10kV配电装置的出线回路数为6回及以上时；b）35 ~ 63kV配电装置的出线回路数为4 ~ 8回时；c）110 ~ 220kV配电装置的出线回路数为3 ~ 4回时；但是单母线分段接线也有较显著的缺点，这就是当一段母线或母线隔离开关发生故障或检修时，各段母线上所连接的全部引线都要在检修期间停电，显然对于大容量发电厂和枢纽变电所来说，这都是不能容许的。
②桥形接线两个变压器—线路单元接线相连，便构成桥形接线。
桥形接线分为内桥接线和外桥接线两种。
桥形接线的优点是高压断路器数量少，四个回路只需要三台断路器。
桥形接线的可靠性不是很高，有时也需要用隔离开关作为操作电器，但由于使用电器少，布置简单，造价低，目前在35 ~ 220kV的发电厂和变电所中也被广泛应用。
此外，只要在配电装置的布置上采用适当措施，这种接线有可能发展成单母线或双母线，因此，可利用作电力装置初期的一种过渡接线。
3.4、本所接线方式的选择：多数情形中，分段数与电源数相同，故对A变电所中10KV低压侧的接线方式按规程要求，采用单母线双分段接线方式，对重要负荷回路，均以双回路方式供电，保证供电可靠性，考虑到减小配电装置的占地面积和占用面积，消除爆炸的隐患，以及环境保护的要求，主接线不采用带旁路接线。
四、配电装置配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑设备的外形尺寸，运行维护，巡视，操作，检修，运输的安全距离及运行中可能发生的过电压等因素而决定的。