发电厂课程设计

青岛科技大学

自动化与电子工程学院发电厂电气部分课程设计

学院：自动化与电子工程学院

专业班级：电气工程及其自动化101班

姓名：郭浩

学号：31

时间：2013.7

设计任务书

设计题目：地区电力网规划及发电厂电气部分设计

1、电源情况

T

某市拟建一座火电厂，容量为，取6500h。该厂部分容量

250+125MW

⨯

max

的30%供给本市负荷：10 KV负荷16MW，其余容量都汇入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。

T

地区原有水电厂一座，容量为，取4000h；没有本地负荷，全

⨯

260MW

max

部供出汇入地区电网。

2、负荷情况

地区电网有两个大型变电所：

清泉变电所负荷为50+j30MVA，Tmax取5000h。

石岗变电所负荷为60+j40MVA，Tmax取5800h。

（均有一、二类负荷，均占66%，最小负荷可取60%）

3、气象数据

本地区年平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。

4、地理位置数据

见上图（图中1cm代表30km）。数据如下：

①石岗变；②水电厂；③新建火电厂；④清泉变；⑤大系统。

5、设计内容

（1）根据所提供的数据，选定火电厂的发电机型号、参数，确定火电厂的电气主接线和升压变压器台数、型号、容量、参数。

（2）制定无功平衡方案，决定各节点补偿容量。

（3）拟定地区电网接线方案。可初定出两个比较合理的方案参加经济比较。（4）对火电厂内高、中、低三个电压等级母线进行短路电流计算。

（5）选择火电厂电气主接线中的主要设备，并进行校验

6、设计成果

（1）设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。

（2）地区电网最大负荷潮流分布图一张，新建火电厂电气主接线图一张。

目录

设计说明书

1、确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数 (3)

2、通过技术经济比较确定地区电网接线方案 (4)

3、确定发电厂的电气主接线 (5)

3.1火电厂电气主接线的确定 (5)

3.2水电厂电气主接线的确定 (6)

4、确定发电厂的主变压器……………………………………………..7.

4.1火电厂主变压器的选择 (7)

4.2水电厂主变压器的选择 (7)

5 、短路电流水平及电气设备的选择和校验

设计计算书

1、发电厂主变压器容量的选择 (8)

1.1火电厂主变压器容量的选择 (8)

1.2水电厂主变压器容量的选择 (8)

2、地区电网接线方案1的计算（辐射网） (9)

2.1地区电网接线方案1的功率平衡计算 (9)

2.2地区电网接线方案1的架空线路导线型号初选 (12)

2.3地区电网接线方案1的导线截面积校验 (13)

2.4地区电网接线方案1的总投资和年运行费用 (19)

3、地区电网接线方案2的计算（环网） (20)

3.1 地区电网接线方案2的功率平衡计算 (20)

3.2地区电网接线方案2的架空线路导线型号初选 (22)

3.3地区电网接线方案2的导线截面积校验 (22)

3.4地区电网接线方案2的总投资和年运行费 (24)

4、通过技术经济比较确定最佳方案 (25)

变电站课程设计中的问题总结 (26)

设计体会 (28)

设计说明书

1.确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数

发电厂是电能的生产单位，电能由发电机发出，经升压变压器升压后送到电网供用户使用。发电机是电厂的主要设备，也是及其昂贵的设备。因此在设计中要对发电机进行保护设计，避免故障等原因损坏发电机。发电机按原动机分类可分类为：汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机及燃气轮发电机。按冷却方式可分为外冷式和内冷式发电机。按冷却介质可分为空气冷却发电机、氢气冷却发电机、水冷却发电机及油冷却发电机等。按结构特点分为凸极式和隐极式发电机。

同步发电机的额定参数有：（1）额定功率：发电机在规定条件下运行时，连续输出的最大电功率，单位为千瓦或兆瓦。（2）额定电压:发电机在正常运行时钉子绕组的标称电压，单位为V或KV，通常带有6.3KV、10.5KV、13.8KV 等。（3）额定电流：发电机在额定条件下运行时，流过定子绕组的标称线电流，单位为A或KA。（4）额定转速:转子正常运行时的转速，单位为r/min。（5）额定频率：我国规定频率为50HZ。（6）额定效率：发电机在额定状态下运行的效率。发电机的容量越大，效率越高。（7）额定温升：运行中，发电机的定子绕组和转子绕组允许比环境温度升高的度数。（8）额定功率因数：在额定功率下，额定电压与额定电流之间相位差的余弦值。

根据设计任务书，拟建火电厂容量为汽轮发电机50MW2台、125MW1台；水电厂容量为水轮发电机60MW2台。

确定汽轮发电机型号、参数见表1-1，水轮发电机型号、参数见表1-2

表1-1 汽轮发电机型号、参数

型号额定容量

（MW）

额定电压

（KV）

额定电流

（A）

功率因数

COSΦ

次暂态电

抗

台数

QF-50-2 50 10.5 3440 0.85 0.124 2 QF-125-2 125 13.8 6150 0.8 0.18 1