发电厂220KV变电站课程设计

目录

一、前言 (2)

1、设计内容：（原始资料16） (2)

2、设计目的 (2)

3、任务要求 (3)

4、设计原则、依据 (3)

原则： (3)

5、设计基本要求 (3)

二、原始资料分析 (3)

三、主接线方案确定 (4)

1 主接线方案拟定 (4)

2 方案的比较与最终确定 (5)

四、厂用电（所用电）的设计 (5)

五、主变压器的确定 (6)

六、短路电流的计算 (7)

七、电气设备的选择 (8)

八、设计总结 (11)

附录A 主接线图另附图 (12)

附录B 短路电流的计算 (12)

附录C：电气校验 (15)

一、前言

1、设计内容：（原始资料16）

（1）待设计的变电站为一发电厂升压站

（2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组

发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V

cos=0.85 X g=14.13%

P e=200MW

（3）220KV，出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA，T max=200MW

（4）当地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5℃，最低温度-18.6℃，最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3℃。

（5）厂用电率为8%，厂用电电压为6KV，发电机出口电压为15.75KV。

（6）本变电站地处8度地震区。

（7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。

（8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2×200 MW=400 MW，最大机组容量200 MW，向系统送电。

（9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。

2、设计目的

发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到：

（1）巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。

（2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。

（3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。

（4）学习工程设计说明书的撰写。

（5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。

3、任务要求

（1）分析原始资料

（2）设计主接线

（3）计算短路电流

（4）电气设备选择

4、设计原则、依据

原则：

电气主接线的设计是发电厂或变电站设计的主体。电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定和标准为准绳，结合工程实际情况，以保证供电可靠、调度灵活，在满足各项技术要求的前提下，兼顾运行方便、尽可能节省投资、就地取材，力争设备原件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、适用、先进、经济、美观的原则。

依据：

(1) 发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用

(2) 发电厂、变电所的分期和最终建设规模

(3) 负荷大小和重要性

(4) 系统备用容量大小

(5) 设计题目的原始资料

5、设计基本要求

设计要满足可靠性、灵活性、经济性的要求

二、原始资料分析

设计的变电站为一发电厂升压站，其容量为2×200=400（MW）。因为发电机组的总装机容量为400MW，所以此发电厂为大中容量发电厂。该厂为火电厂，在

电力系统中将主要承担基荷，从而发电厂升压站务必考虑其可靠性。

200ＭＷ的发电机出口电压为15.75Kv，既无直接负荷，又无特殊要求，拟采用单元接线，可节省价格昂贵的发电机出口断路器，又利于配电装置的布置；220Kv出线五回，呈强联系方式，可见该厂220Kv级的接线对可靠性要求应当很高。

三、主接线方案确定

1 主接线方案拟定：

根据对原始资料的分析，现将可能采用的较佳方案列出，进而一优化组合方式，组成最佳可比方案。

各种基本接线的的特点和使用范围级各自的优缺点

a）单母线接线特点是整个配电装置只有一组母线，所有电源和出线都在同一组母线上。有简单、清晰、设备少、投资少、运行操作且有利于扩建等优点，但可靠性及灵活性较差。适用于出线较少的配电装置。

b）双母线带旁路接线：双母线接线可以用母联断路器临时代替出现断路器工作，但出线数目较多时，母联断路器经常被占用，降低了工作的可靠性和灵活性，为此可以设置旁路母线。

220Kv电压级：出线回路大于4回，为使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路接线或双母线带旁路接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。其进线仅是2台200MW的机组按发电机-变压器单元接线形式接至母线上。

方案I（图a）为旁路断路器兼做分段断路器的接线；

图a

方案II（图b）为旁路断路器兼做分段断路器的接线；

图b

2 方案的比较与最终确定：

在技术（可靠性和灵活性）上方案II明显占优势，这主要是由于双母带旁路接线方式的高可靠性指标，但在经济上不如方案I.鉴于大中型发电厂机组应以可靠性和灵活性为主，所以，综合分析，决定选图b所示的方案II为设计最终方案。

四、厂用电（所用电）的设计：

a) 厂用工作电源引接：

一次侧接在发电机出口侧上，二次侧输出为6kV电压供厂用电负荷使用。

b）厂用主变压器的选择：

1）变压器、副边额定电压应分别与引接点和厂用电系统的额定电压相适应。 2）连接组别的选择，宜使用同一电压级的厂用工作、备用变压器输出电压的相位一致。

3）变压器的容量必须保证常用机械及设备能从电源获得足够的功率。

确定厂用变压器的容量。

c）确定厂用主变压器的容量

按厂用电率确定厂用电主变压器的容量