电气工程专业本科段毕业设计(绝对原创)

毕业设计任务书

题目：2×300MW火力发电厂电气系统设计

一、原始资料

1、发电厂的建设规模

①类型：大型凝汽式火电厂

②最终容量，机组台数与型式：2×300MW发电机，其出口

电压为18kV，年最大利用小时数6000小时/年

2、电力系统与本厂连接情况

①发电厂在电力系统中地位和作用：年利用小时多，宜带基

本负荷

②发电厂联入系统的电压等级为330kV，出线回路数为3回

架空线

③电力系统总装机容量5000MW，短路容量或归算后的标么

电抗为X*=0.00746(S J=100MV A)

3、电力负荷水平

①厂用负荷:厂用电率为6.2%

②330kV级负荷3回路输电线输入系统，COSФ=0.85

4 、环境条件

①当地年最高温度42℃，年平均温度25℃

②气象条件一般

5、继电保护要求：

①发电机出线主保护动作时间0.1S

②后备保护时间4S

二、设计任务

⒈电气主接线选择

⒉短路电流计算

⒊主要电气设备选择

⒋主接线图的绘制

⒌小结

第一章电气接线设计

第一节原始资料分析

一、发电厂与系统的关系

由原始资料，本次发电厂设计容量为2×300MW，共计600MW，属大型凝汽式火电厂，系统容量为5000MW，本厂占系统容量的12%，发电机年利用最大小时数为6000小时，主要承担系统的基本负荷，兼有一定的调峰，调频任务，如考虑将来再扩建两台300MW 机组，则其总容量将达到1200MW，约占系统容量的24%。因此，本厂设计时应考虑其容量对系统的影响较大，该厂的性质应属于区域性发电厂，又为大型发电厂，其电压等级分为三级，即：330kV、高电机端电压18kV及厂用6kV，备用电源引自110kV系统。

三、对各级电压的分析

1、330kV电压级

330kV电压级与系统直接相连，出线3回，发电厂中除去厂用电后的剩余功率都直接全部送入系统，本次设计可将2台300MW机组采用单元式接线形式再经过变压器升压后直接送

入330 kV系统，其与系统的联系方式可采用，双母带旁路母线或一台半断路器接线等形式。

2、发电机机端电压18kV级

因本厂为大型电厂，其发电机机端电压，应保证有足够的供电可靠性，应采用全连式分相封闭母线，并按规定：发电机出口不装设隔离开关，设可拆连接点作调试发电机之用。

3、厂用6kV级

高压厂用电压采用6kV，其工作电源经厂用变压器连接于发电机的引出线上，厂用工作母线为单母线，每台机组设置二段母线。

4、110kV级

火力发电厂一般均设置备用电源，备用电源的引接应保证其独立性，避免与厂用工作电源由同一电源处，要保证有足够的供电容量。按设计手册规定：3台机组及以下设1个高压厂用备用电源，且对与300MW机组，应由110kV级以上电网供电。

第二节草拟主接线

一、主接线的设计原则

1、供电可靠性

本次设计中三条出线都应保证足够高的供电可靠性，尽量避免或减少在各种故障或检修期间中断供电。

2、调度的灵活性

①要能适应各种运行方式的要求，要能方便、灵活地进行各种运行

方式的切换。

②应能方便地停运断路器，母线及继电保护装置，进行检修而不影

响电力网对用户的供电。

③扩建方便

3、经济性

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。

②电能损耗小，合理选择主变型式，容量以避免不必要的电能损失。

4、要有发展可能性

本次设计中，应考虑将来再扩建两台2×300MW机组的可能。

5、对大机组主接线的可靠性的特殊要求。由设计手册可知对于单机容量为300MW及以上的发电厂：

①任何断路器检修，不影响对系统的连续供电。

②任何一进出线断路器故障或拒动以及母线故障不应切除一台以

上机组和相应的线路。

③任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动重合，以及当母

线分段或母线联络断路器故障或拒动时，不应切除两个以上机组和相应的线路。

二、主接线方案的设计

由本章第一、二节并结合《电气工程设计手册》分析，在考虑了可靠性﹑灵活性和经济性﹑发展可能性基础上初步选出3种方案，见附图（方案I, 方案II,方案III）

第三节三种方案的比较

一、三种方案的相同点：

⒈2台300MW机组功率直接升压后送入330kV系统。

⒉厂用备用电源系统由近邻110kV电网经降压后送入6kV厂用备用电源段。

3．330kV与18kV母线间均采用两台双绕组变压器以保证可靠性。

4．布线方式均采用单元制。

5．厂高变均为双分裂式变压器。

二、三种方案的不同点

Ⅰ方案330kV侧为双母线四分段旁路母线式接线方式，而Ⅱ方案330kV侧为变压器-母线接线方式，Ⅲ方案330kV侧为一台半断路器接线方式，三者之间仅是在330kV侧不同，其余均相同。

三﹑三种方案间的优劣比较

1、方案Ⅰ与方案Ⅱ的比较

①可靠性与灵活性的比较

A、两方案在厂用备用电源段接线，以及发电机－变压器组单

元式接线法均相同，所以其供电可靠性和调度灵活性均

相。，

B、方案Ⅰ330kV侧为双母四分段带旁路母线接线，当其一段母

线故障或连接在母线上的进出线断路器故障时，停电范围

不超过整个母线的四分之一，而当一段母线故障合并分段

或母联断路器拒动时，停电范围不超过整个母线的三分之

二或二分之一，此接线方式可以通过两组母线隔离开关的

倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，且