火力发电厂课程设计

目录

一、绪论 (1)

二、火力发电厂电气主接线的确定…………………………………1-6

2.1 概述………………………………………………………………………1-2

2.1.1电气主接线设计的重要性 (1)

2.1.2电气主接线设计依据 (2)

2.1.3电气主接线的设计原则 (2)

2.2 电气主接线的选择………………………………………………………2-4 2.2.1系统与负荷资料的分析………………………………………………2-3

2.2.2主接线的方案设计与选择……………………………………………3-4 2.3 变压器的选择与计算……………………………………………………4-6

2.3.1主变压器的选择 (4)

2.3.2厂用变压器的选择……………………………………………………4-5

2.3.3联络变压器的选择……………………………………………………5-6

三、火力发电厂短路电流计算………………………………………6-9

3.1 短路电流的计算……………………………………………………………6-9

3.1.1电抗的计算……………………………………………………………6-8

3.1.2短路点的选择、短路电流及短路冲击电流的计算…………………8-9

四、火力发电厂电气设备的选择……………………………………9-19

4.1 选择电气设备的一般规则 (9)

4.2 电气设备的选择的条件………………………………………………10-11 4.3 电气设备的选择………………………………………………………11-17

4.3.1断路器的选择………………………………………………………11-12

4.3.2隔离开关的选择 (13)

4.3.3电流互感器的选择…………………………………………………13-14

4.3.4电压互感器的选择 (14)

4.3.5母线的选择 (15)

4.3.6避雷器的选择 (16)

4.3.7电气设备选择结果表………………………………………………16-17 4.4 电气设备的校验………………………………………………………17-19

4.4.1断路器的校验………………………………………………………17-18

4.4.2母线的校验…………………………………………………………18-19

4.4.3避雷器的校验 (19)

五、总结……………………………………………………………20-21

一、绪论

电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便、高效地转换成其他能源形式。提供电能的形式有水利发电，火力发电，风力发电，随着人类社会跨进高科技时代又出现了太阳能发电，磁流体发电等。但对于大多数发展中国家来说，火力发电仍是今后很长一段时期内的必行之路。

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%。如果这些火电项目全部投产，届时我国火电装机容量将达5.82亿千瓦，比2000年增长145%[1]。

2006年12月，全国火电发电量继续保持快速增长，但增速有所回落。当月全国共完成火电发电量2266亿千瓦时，同比增长15.5%，增速同比回落1个百分点，环比回落3.3个百分点；随着冬季取暖用电的增长，火电发电量环比增长较快，12月份与上月相比火电发电量增加223亿千瓦时，环比增长10.9%。2006年全年，全国累计完成火电发电量23186亿千瓦时，同比增长15.8%，增速高于2005年同期3.3个百分点。

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。

二、电气主接线

2.1 概述

2.1.1电气主接线设计的重要性

电气主接线图示电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本厂电气主接线土，了解电路中各种电器设备的用途、性能及维护、检察项目和运行的步骤。其次，电气主接线表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定。是发电厂电气部分投资大小的决定性因素。再次，由于电能生产的特点是：发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线的好坏，直接关系着电力系

统的安全、稳定、灵活和经济运行，也直接影响到工农业生产和人民生活

2.1.2电气主接线设计依据

（1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，切当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。

（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。

（3）对于三级负荷一般只需一个电源供电。

2.1.3电气主接线的设计原则

电气主接线的设计原则是：应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。

（1）可靠性：衡量可靠的标准，一般是根据主接线型式机主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件发生的规律，停运的持续时间

期望值等指标，对几种主接线型式中择优。

（2）灵活性：是指在调度时，可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路等；

在检修时，可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备；在扩建时，可以容易的从初期接线扩建到最终接线。

（3）经济性：主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器等一次设备，要是控制、保护不过于复杂，要能限制短路电流，以便于

选择价廉的电气设备或轻型电器，做到投资省。

2.2电气主接线的设计

发电厂的主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和引出线。母线（又称汇流母线）是中间环节，它起着汇总和分配电能的作用。由于多数情况下引出线数目要比电源数目多好几倍，故在二者之间采用母线连接既有利于电能交换，还可以使接线简单明了和运行方便。

2.2.1系统与负荷资料分析

（1）凝汽式火电厂原始资料：

①装机4台，装机容量均为100MW，发电机型号及参数如表1所示；

②机组年利用小时数T=5000h/a；

③气象条件：当地年最高温38℃，最低温－10℃，最热月平均最高温度27℃，

最热月平均最低温度23℃，当地海拔高度为200m，气象条件无其他特殊要求；