发电厂电气一次部分设计MW

发电厂电气部分课程设计题目发电厂电气部分设计—2×200MW+2×300MW 学院名称电气工程学院

指导教师肖金凤

班级电力1103

学号

学生姓名陈彪

2011年6 月13 日

目录

设计任务书 (4)

前言 (6)

摘要 (7)

1. 电气主接线 (8)

系统与负荷资料分析 (8)

主接线方案的选择 (8)

厂用电接线方式的选择 (12)

变压器的选择与计算 (13)

2. 短路电流的计算 (17)

短路计算的一般规则 (17)

短路电流的计算 (17)

3. 电气设备的选择 (19)

电气设备选择的一般规则 (19)

电气选择的条件 (19)

电气设备的选择 (21)

电气设备选择的结果表 (22)

4. 配电装置 (24)

配电装置选择的一般原则 (24)

配电装置的选择及依据 (26)

主接线中设备配置的一般原则 (26)

5.结束语 (28)

参考文献 (29)

附录Ⅰ：短路计算 (30)

附录Ⅱ：电气设备的校验 (35)

附录Ⅲ: 设计总图

前言

电力行业是国民经济发展的基础和关键，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。做好设计工作对工程的建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。

本设计的目的是使树立工程观点，加强基本理论的理解和工程设计基本技能的训练，了解现代大型发电厂的电能生产过程及其特点，掌握发电厂电气主系统的设计方法，并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练，为今后从事电气设计、运行管理和科研工作，奠定必要的理论基础。

本设计是对2×200MW + 2×300MW总装机容量为1000MW的凝汽式区域性火电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计，它主要包括了四大部分，分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。其中详细描述了主接线的选择、短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，并对设计进行了理论分析。

摘要:

本次凝汽式火电厂电气一次部分设计是在老师的指导下，以自己平时所学的理论知识为基础，结合相关专业用书按照工程设计程序综合考虑而设计的。由主接线部分和和厂用电接线部分组成。首先，分析原始资料，拟定几种主接线接线方案，进行比较，综合考虑可靠性、灵活性和经济性，选择最优方案，确定厂用电的接线形式和电压等级。接着，根据发电机容量、负荷容量和厂用电率分别确定主变压器、联络变压器和厂用变压器的容量和台数、结构和型式。最后，选择短路点，按照最严重的情况计算出短路点的最大短路电流，再根据短路电流的大小选择合适的断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等电器设备。

综合各个步骤绘制出电气主接线图。

关键字：

凝汽式火电厂、理论知识、工程设计程序、发电机、变压器、双母带旁路、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器。

1.电气主接线

系统与负荷资料分析

⑴凝汽式发电厂的规模

①装机容量：装机4台，容量分别为：

2×200MW

2×300MW

=6500h/a

②机组年利用小时数：T

max

气28○C，最热月平均最低温24○C，海拔60米，气象条件无其他特殊要求。

③厂用电率： 6%

⑵负荷及电力系统连接情况

=5000h/a，

① 220KV电压等级：架空线14回，I级负荷，最大输送900MW，T

max 110KV电压等级：架空线8回，I级负荷，最大输送120MW，T

=4500h/a，总装

max

机容量10000MW，短路容量12000MW。

设计电厂为中型凝汽式火电厂，其容量为2×200+2×300=1000MW，最大单机容量为300MW，即有中型容量规模，中型机组的特点，年利用小时数为6500h/a>5000h/a，又为火电厂，在系统中将主要承担基荷，故该厂主接线务必考虑其可靠性及经济性。它占电力系统总容量1000/（10000+1000）×100%=9%<15%，未超过系统的事故备用和检修备用容量。

主接线方案的选择

对电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面，下面简要分析一下。

⑴可靠性

可靠安全是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本要求。它可以从以下几方面考虑：

①发电厂或者变电所在电力系统中的地位和作用；

②发电厂和变电所接入电力系统的方式；

③发电厂和变电所的运行方式及负荷性质；

④设备的可靠性程度直接影响着主接线的可靠性；

⑤长期实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。

⑵灵活性

主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。

①调度时，应操作方便的基本要求，既能灵活的投入或切除某些机组、变压器或

线路，调配电源和负荷，又能满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的调度要求；

②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；

③扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时

间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。

⑶经济性

主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一般从以下几方面考虑。

①投资省；

②占地面积少；

③电能损耗少。

此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。

发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计首先应保证其满发、满供、不积压发电能力，同时尽可能减少传输能量过程中的损失，以保证供电连续性。为此，对大、中型发电厂主接线的可靠性，应从以下几方面考虑：

①断路器检修时，是否影响连续供电；

②线路、断路器或母线故障，以及在母线检修时，造成馈线停运的回路数多少和停电时间的长短，能否满足重要的Ⅰ，Ⅱ类负荷对供电的要求；

③本发电厂有无全厂停电的可能性；

④大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。

所以对大、中型发电厂电气主接线，除一般定性分析其可靠性外，尚需进行

可靠性的定量计算。

主接线还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修、事

故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。

主接线的可靠性与经济性综合考虑、辨证统一，在满足技术要求的前提下，尽可能投资省、占地面积少、电压损耗少、年费用（投资与运行）为最小。

根据对原始资料的分析，现将各电压等级可能采用的较佳方案列出。进而，以优化组合的方式，组成最佳可比方案。