辽宁工业大学
发电厂电气部分课程设计（论文）题目：4X200MW火力发电厂电气部分设计（1）
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指导教师：
起止时间：2013.12.30 —2014.01.10
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：教研室：电气工程及其自动化
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本文是对配有4 台200MW 汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。
关键词：发电厂；变压器；电力系统；继电保护；电气设备
目录
第1章绪论 (1)
1.1 电力系统概述 (1)
1.2 本文主要内容 (1)
第2章电气主接线设计 (2)
2.1 电气主接线设计的重要性 (2)
2.2 电气主接线的设计依据 (2)
2.3 电气主接线的主要要求 (3)
2.4 电气主接线的基本形式 (3)
2.5 电气主接线的方案选择 (6)
第3章主变压器的选择 (9)
3.1 主变压器中性的接地方式 (9)
3.2 变压器的选型 (9)
3.3 主变压器容量及确定 (10)
第4章短路电流的计算 (11)
4.1 短路的原因及后果 (11)
4.2 短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算 (12)
4.3 短路电流的计算 (12)
第5章高压断路器的选择 (15)
5.1 高压隔离开关的选择 (17)
第6章课程设计总结 (20)
参考文献 (21)
第1章绪论
1.1电力系统概述
电力系统的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。
电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。到2003 年底，我国发电机装机容量达38450 万千瓦，发电量达19080 亿度，居世界第2 位。电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化。
1.2本文主要内容
本设计是针对4*200MW火力发电厂进行电气部分设计，已知量为：4台200MW发电机组，电压10kV出线10回；110kV出线5回；220kV出线3回（负荷功率及线路长度已知）。厂用电率5%；发电机参数200MVA、10.5kV、cosφ=0.85、Xd=15.4%；根据火力发电厂原始资料及有关技术要求进行电气部分设计。
（1）确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2—3 个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。
（2）选择主变压器：选择变压器的容量、台数、型号等。
（3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，计算短路电流，并列表汇总。
（4）电气设备的选择：选择并校验断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等。
第2章电气主接线设计
2.1电气主接线设计的重要性
首先，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、书电荷用电视在同一时刻完成的，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。
所以电气主接线的拟定是一个综合性的问题，必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进，经济合理，安全可靠。
2.2电气主接线的设计依据
1、发电厂在电力系统中的地位和作用：
电力系统中的发电厂有大型主力电厂、中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。大型主力或电厂靠近煤矿或沿海、沿江，并接入300-500KV 超高压系统；地区电厂靠近城镇，一般接入110-220KV 系统，也有接入330KV 系统；企业自备电厂则以本企业供电供热为主，并与地区110-220KV 系统相连。中小型电厂常有发电机电压馈线向附近供电。
2、负荷大小和重要性：
（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。
2.3电气主接线的主要要求
电气主接线的设计原则是：根据发电厂在电力系统的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送
电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。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。所谓“不允许”事故，是指发生故障后果非常严重的事故，如全部电源津县停运、朱变压器停运，全场停电事故等。供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。
（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，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以极特殊运行方式下的系统电镀要求；在检修时，可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，而不致影响电力网的运行和对用户的供电；在扩建时，可以容易的从初期接线扩建到最终接线，在不影响连接供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路，并对一次和二次部分的改建工作量最少。在操作时间便、安全、不易发生误操作的“方便性”。
（3）主接线应在满足供电可靠性、灵活性要求的前提下做到经济性。即：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。合理的选择主变压器的种类（双绕组、三绕组或自耦变等）容量、台数，避免两次变压而增加电能的损失。电器主接线选择时要为配电装置的布置创造条件，尽量使占地面积减少。
2.4电气主接线的基本形式
1、单母线接线
只有一组母线的接线如图1.1 所示是一个典型的单母线接线图。这种接线的特点是电源和供电线路都联在同一母线上。为了便于投入或切除任何一条进、出引线每条引线上都装有可以切除符合电流和故障电流的断路器。
单母线接线的主要优点是：接线简单、清晰、采用设备少，投资省，操作方
便，便于扩建和采用成套配电装置。单母线接线一般只适用于一台发电机或一台变压器的以下三种情况：
（1）6～10KV 配电装置的出线回数不超过5 回；
（2）35～63KV 配电装置的出线回数不超过3 回；
（3）110～220KV 配电装置的出线回数不超过3 回。
单母线接线最严重的缺陷是母线停运（母线检修、故障，线路故障后线路保护或断路器拒运）将使全部支路停运，即停电范围为该母线段的100%，且停电时间很长，若为母线自身损坏须待母线修复之后方能恢复各支路运行。
图2.1 单母线接线图2.2 单母线分段接线
隔离开关作为操作电器，所以断路器和隔离开关在正常运行操作时，必须严格遵守操作顺序；隔离开关“先合后断”或在等电位状态下进行操作。
1、单母线分段接线
单母线接线的缺点可以通过将母线分段的办法来克服。如图2.2 所示。当母线的中间装设一个断路器后，即把母线分为两段，这样对重要的用户可以由分别接于两段母线上的两条线路供电。
由于单母线分段接线既保留了单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点，又在一定程度上克服了它的缺点，所以这种接线目前仍被广泛应用。单母线分段接线适用范围：
（1）6～10KV 配电装置的出线回数为6 回及以上时；
（2）35～63KV 配电装置的出线回数为4～8 回时；
（3）110～220KV 配电装置的出线回数为3～4 回时。
单母线分段有其如下优点：用断路器把母线分段后，对重要的用户可以从不同的段引出两条回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器会自
动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
但是单母线分段接线也有较显著的缺点，就是当一段母线或母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上所连接的全部引线都要在检修期间停电；当出线为双回路时，需时架空线路出现交叉跨越；扩建时须向两个方向均衡扩建。显然对于大容量发电厂来说，这都是不允许的。因此，还要改进。
2、双母线接线
双母线接线是根据单母线接线的缺点提出来的，如图2.3 所示。双母线接线，其中一组为工作母线，以组为备用母线，并通过母联断路器并联运行，在进行道砟操作时应注意，隔离开关的操作原则是：在等电位下操作或先通后断。它可以有两种运行方式，一种是固定连接分段运行方式。即一些电源与出线固定连接在一组母线上，母联断路器合上，相当于单母线分段运行。另一种工作方式相当于单母线运行方式。很显然双母线分段的可靠性高于前两种接线方式，只是母线保护较复杂。然而它比单母线分段接线的投资更大。
图2.3 双母线接线
如检修工作母线是其操作步骤是：先合上母线断路器两侧的隔离开关，再合母线断路器，向备用线充电，这是两组母线等电位。为保证不中断供电，应先接通备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上的隔离开关。完成母线转换后，在断开母联断路器及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。
双母线接线的适用范围：
（1）6～10KV 配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；
（2）35～63KV 配电装置的出线回数超过8 回火连接电源较多、负荷较大时；
（3）110～220KV 配电装置的出线回数为5 回以上时，或110～220KV 配电装置，在系统中居重要地位，出线回数在4 回以上时。
双母线接线的优点有：
a 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而
不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。
b 调度灵活。各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
c 扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线单位电源和符合均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以至界限不同的母线断路时不回如单母线分段那样导致出线交叉跨越。
d 便于实验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
双母线接线也有其缺点：
a 增加一组母线和使每回路就须加一组母线隔离开关。
b 当母线故障或检修时隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需要隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
2.5电气主接线的方案选择
（1）方案一
a.220KV 电压等级的方案选择。
由于220KV 电压等级的电压馈线数目是3 回，所以220 KV 电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点，采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置，所以220 KV 电压等级的接线形式选择为单母线接线。
b.110KV 电压等级的方案选择。
由于110KV 电压等级的电压馈线数目是5 回，所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。单母线的优点如下：①母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；②一段母线故障（或检修）时，仅停故障（或检修）段工作，非故障段仍可继续工作。
c.10KV 电压等级的方案选择。
由于10KV 电压等级的电压馈线数目是10 回，所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。用断路器把母线分段后，对重要的用户可以从不同的段引出两条回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器会自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
所以可以将主接线形式表示如图2.4 所示。
图2.4 方案一接线图
（2）方案二
a.220KV 电压等级的方案选择。
由于220KV 电压等级的电压馈线数目是3 回，所以220 KV 电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点，采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置，所以220 KV 电压等级的接线形式选择为单母线接线。
b.110KV 电压等级的方案选择。
由于110KV 电压等级的电压馈线数目是10 回，所以在本方案中的可选择的接线形式是双母线接线形式。由于双母线接线的可靠性和灵活性高，它可以轮流检修母线，而不中断对用户的供电；当检修任意回路的母线隔离开关时，只需断开该回路；工作母线故障时，可将全部回路转移到备用母线上，从而使用户迅速恢复供电；可用母联断路器代替任意回路需要检修的断路器，在种情况下，只需短时停电；在个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分离出来，并单独接至备用母线上。双母线接线形式正好克服了单母线分段接线形式的缺点，所以在大、中型发电厂中这种接线形式被广泛应用。
c.10KV 电压等级的方案选择。
在方案二中的10KV 电压等级的接线形式仍然选择单母线分段接线形式。因
为在进行主接线的设计中，必须时时刻刻考虑到可靠性、灵活性和经济行动要求。
图2.5 方案二接线图
在上述两种方案中，他们在技术上都是有显著差异的，在不同的技术等级中，都有差异。单母线分段在投资上是比双母线接线的投入要小的，而双母线接线的可靠性又比单母线分段接线的可靠性高。根据设计任务书中的要求，在110KV 电压等级上的出线上为二类负荷，对这类用户可以进行短暂的停电，并不会造成人身危险以及设备的破坏，也不会给国民经济带来巨大的损失或造成巨大的政治影响。综合考虑，则选择单母线分段的接线形式。
在方案一和方案二的比较中，不同的地方是将方案二中的两台发电机直接接入220KV 的系统中，原因有二，其一是当把斯泰发电机接入10KV 母线上浪费，在10KV母线上有两台发电机已经足够；其二是220KV 电压等级与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率。所以考虑将剩余两台发电机通过发电机-变压器接线方式连接到220KV 系统中。由于发电机-变压器接线方式单元性强，可在机组单元控制室集中控制，不设网控室，使运行管理较灵活方便。
通过对两种方案的比较，并且连同电气主接线的设计原则即可靠性、经济性和灵活性的综合考虑，选择出的最优方案是方案一。
第3章主变压器的选择
3.1主变压器中性的接地方式
电力网中性点接地方式，决定了主变压器中性点接地方式。主变压器的110-500KV 侧采用中性点直接接地方式
（1）凡是自耦变压器，其中性点需要直接接地或经小阻抗接地。
（2）凡中、低压有电源的升压站和降压变电所至少应有一台变压器直接接地。
（3）终端变电所的变压器中性点一般不接地。
（4）变压器中性点接地点的数量是电网所有短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比小于三，以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器的灭弧电压。
（5）所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度灵活选择接地点。当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计，应在中性点装设避雷器保护。
（6）选择接地时应保证任何故障形式都不应使电网节烈成为中性点不接地的系统。双母线接线有两台以上主变压器时，可考虑两台主变压器中性点接地。
3.2变压器的选型
电力变压器（文字符号为T 或TM），根据国际电工委员会的界定，凡是三相变压器的额定容量在5KVA 及以上，单相的在1KVA 及以上的输变电用变压器，均成为电力变压器。电力变压器是发电厂和变电所中重要的一次设备之一，随着电力系统电压等级的提高和规模的扩大，电压升压和降压的层次增多，系统中变压器的总容量已达发电机容量的7-10 倍。主变压器在电气设备投资中所占比例较大，同时与之相适应的配电装置，特别是大容量、高电压的配电装置的投资也很大。因此，主变压器的选择对发电厂、变电所的技术性影响很大。例如，大型大电厂高、中压联络变压器台数不足（一台）或者容量不足将导致电站、电网的运行可靠性下降，来年络变压器经常过载或被迫限制两级电网的功率交换。反之。台数过多、容量过大将增加投资并使配电装置复杂化。
发电厂200MW 及以上机组为发电机变压器组接线时的主变压器应满足
DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》的规定：“变压器容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温度或冷却水温度不超过65摄氏度的条件进行选择”。
3.3主变压器容量及确定
连接在发电机电压母线与系统间的主变压器容量，应按下列条件计算：
（1）当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统，但不考虑稀有的最小负荷情况。
（2）当发电机电压母线上最大一台发电机组停用时，能由系统供给发电机电压的最大负荷。在电厂分期建设过程中，在事故断开最大一台发电机组的情况下，通过变压器向系统取得电能时，可以考虑变压器的允许过负荷能力和限制非重要负荷。
（3）根据系统经济运行的要求，而限制本厂的输出功率时能供给发电机电压的最大负荷。
（4）按上述条件计算时，应考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。特别注意发电厂初期运行时当发电机电压母线负荷不大时，能将发电机电压母线上的剩余容量送入系统。
（5）发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对装设两台变压器的发电厂，当其中一台主变推出运行时，另一台变压器应承担70%的容量。
具体计算的过程如下：
a.10KV 电压等级下的最大容量
S =（SG-SG×8%-Smin）×0.7/0.85
= (400-400×0.08-16) ×0.7/0.85
= 352×0.7/0.85
=289.88MVA
b.110KV 电压等级下的最大容量
S = Smax/0.85 =70/0.85=82.35MVA
c.220KV 电压等级下的最大容量
S = (S10max+S110min) /0.85
= (70+20) /0.85
=105.88
根据上面的计算可知道低压侧的容量为最大，此基准可选择一个三绕组的变压器。
第4章短路电流的计算
4.1短路的原因及后果
1、短路原因
造成短路的原因通常有以下几种：
（1）电气设备及载流导体因绝缘老化、或遭受机械损伤，或因雷击、过电压引起的绝缘损坏。
（2）架空线路因大风或导线覆冰引起的电杆倒塌等，或因鸟兽跨接裸露导体等都可能导致短路。
（3）电气设备因设计、安装、维护不良和运行不当或设备本身不合格引发的短路。
（4）运行人员违反安全操作规程而误操作，如运行人员带负荷拉隔离开关，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等都回造成短路。根据国外资料显示，每个人都有违反规程操作的潜意识。
（5）其他原因。如输电线断线、倒杆、碰线、或人为盗窃、破坏等原因都可能导致短路。
2、短路后果
短路故障发生后，由于网络总阻抗大为减小，将在系统中产生几倍甚至几十倍于正常工作电流的短路电流。强大的短路电流将造成严重的后果，主要有以下几方面：
（1）强大的短路电流通过电气设备是发热急剧增加，断路持续时间较长时，足以使设备因过热而损坏甚至烧毁。
（2）巨大的短路电流将在电气设备的导体间产生很大的电动力，可能使导体变形、扭曲或损坏。
（3）短路将引起系统电压的突然大幅度下降，系统中主要负荷异步电动机将因转矩下降而减速或停转，造成产品报废甚至设备损坏。
（4）短路将引系统中功率分布的突然变化，可能导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性，造成大面积停电。这是短路所导致的最严重后果。
4.2短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算
无限大容量电力系统是指容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压基本不变，可将该电力系统视为无限大容量电力系统。但是，在实际电力系统中，他的容量和阻抗都有一定的数值，一次，当用户供电系统发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压相应的有所变动。但一般的供电系统，由于它是在小容量线路上发生短路，电力系统母线电压基本不变，因此，电力系统可视为无限大容量电力系统。由于无限大容量电力系统的三相短路电流是对称的，所以他的变化规律只需考虑一相的。
短路点的选择应选择通过导体和电器的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。首先，应在三条电压等级的母线上选择三个短路计算点d1、d2、d3。由于10KV 电压等级有15km 电缆馈线10 回，所以在10KV 的出线上需加设电抗器。当d4 点短路时，因受电抗器的限制，流过出线上的断路器的电流较小，所以在工程计算中选取d4 点为短路计算点，以便使出线断路器选择轻型的。
无线大功率系统的德主要特征是：内阻抗X=0，端电压U=C，它所提供的短路电流周期分量的幅值恒定且不随时间改变。虽然非周期分量依指数率而衰减，但一般情况下只需计及他对冲击电流的影响。因此，在电力系统短路电流计算中，其主要任务是计算短路电流的周期分量。而在无限大功率系统的条件下，周期分量的计算就变得简单。
4.3短路电流的计算
1、220KV母线短路的计算：
图4.1 图4.2
短路点短路电流的计算：
2、110KV母线上发生短路时的计算
图4.3 图4.4
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I
KV
U
S
I
I
X
X
X
I
sh
sh
v
j
35
.
49
8.1
39
.
19
2
2
i
39
.
19
230
3
100
24
.
77
3
24
.
77
40
24
.
17
20
025
.0
1
058
.0
1
050
.0
1
3
1
1
1
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16
15
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3、10KV 母线上发生短路时的计算
图4.5
表4-1系统短路电流小结
短路点
电流值
220KV 母线发生短路 110KV 母线发生短路 10KV 母线发生短路 电流周起分量标幺值
77.24 28.75 8.449 电流周期分量有铭值
19.39 14．75 46 短路冲击电流 49.35
36.74 118
KV
K I KV U S I I X X X I X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X sh j 69.2968.111622i 1165.103100199.21399.2113.1639.268.2062.014146.013701.011113588
.0062.03526.03701.00175.03526.03526.00386.0157.00386.0157.00386.03526.00386.0157.00386.0157.00386.00386
.0sh av 3031302293128
25302624272427292724262426281281172726=??=?''?==??=??''=''=++=++=++=''=+=+==+=+==?++=+++==?++=++
+==+=+==??
第5章 高压断路器的选择
断路器是在电力系统正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流的设备。开关电器在合闸状态下，靠触头接通电路。当断开电路时，在开关的触头之间可以看到强烈而刺眼的亮光。这是由于在触头之间产生了放电，这种放电称为电弧。此时触头虽以分开，但是电流通过触头间的电弧仍继续流通，也就是说，电路并未真正断开，要使电路真正断开，必须将电弧熄灭，高压断路器具有能熄灭电弧的装置，它能用来断开或闭合电路中的正常工作电流，也用来断开电路中的过负荷或短路电流。对它的基本要求是：尽可能短的动作时间和高的工作可靠性；结构简单，具有防火和防暴性能，尺寸小，重量轻，价格低等。
SF6断路器的特点是：
（1）灭弧能力强，介质强度高，工作电压高，开断电流大然后时间短；
（2）开断电容电流或电感电流时，无重燃，过电压低；
（3）电气寿命长，检修周期长，适于频繁操作；
（4）操作功小，机械特性稳定，操作噪音小。
原则：① max 1.05W N I I ≥
② N Ne U U ≥
1、 220KV 侧断路器的选择
三绕组变压器回路
最大工作持续电流：
max 1.05 1.05787.32826.69W N I I ==?=（A ）
N Ne U U ≥
拟选型号为LW12—220系列六氟化硫断路器
LW12—220系列六氟化硫断路器技术数据
① 动稳定校验： max sh i i ≥
动稳定电流max i =100KA ，220KV 侧短路冲击电流为sh i =49.35
即： max sh i i ≤ 满足动稳定条件
② 热稳定校验： 22eq th I t I t ∞≤ k op oc t t t =+ ，////1I I β∞=≈
2.50.020.04 2.56k op oc t t t =+=++=S 查周期分量等值时间曲线可得 2.1eq t =S
即： 2244019.39 2.1?>?
满足热稳定条件。
2、 110KV 侧断路器的选择
三绕组变压器回路
最大工作持续电流：
max 1.051653.37W N I I ==（A ）
N Ne U U ≥
拟选型号为LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器
LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器技术数据
① 动稳定校验： max sh i i ≥
动稳定电流max i =125KA ，110KV 侧短路冲击电流为sh i =36.74
即： max sh i i ≤ 满足动稳定条件
② 热稳定校验：
22eq th I t I t ∞≤ k op oc t t t =+ ，////1I
I β∞=≈
2.50.020.04 2.56k op oc t t t =+=++=S
查周期分量等值时间曲线可得 2.1eq t =S
即： 2235014.43 2.1?>?
满足热稳定条件
3、 10KV 侧断路器的选择
第三章火力发电厂主要设备 一、发电机 发电机是电厂主要设备之一，它同锅炉和汽轮机称为火力发电厂三大主机，目前电力系统中电能几乎都是由同步发电机发出。根据电力系统设计规程，在125MW 以下发电机采用发电机中性点不接地方式，本厂选用发电机型号为QFN—100—2及参数如下： 型号含义：2-----------------2极 100-------额定容量 N------------氢内冷 F-------------发电机 Q------------汽轮机 P =100MW；U=10.5；I=6475A；eee〞?=0.183 X cos =0.85；d??=100000KV A/0.85=117647.059 KV A S=P/ cos= P / cos e3030二、电力变压器选择 电力变压器是电力系统中配置电能主要设备。电力变压器利用电磁感应原理，可以把一种电压等级交流电能方便变换成同频率另一种电压等级交流电能，经输配电线路将电厂和变电所变压器连接在一起，构成电力网。
ⅰ、厂用电压等级：火力发电厂采用3KV、6 KV和10KV作为高压厂用电压。在满足技术要求前提下，优先采用较低电厂,以获得较高经济效益。 由设计规程知：按发电机容量、电压决定高压厂用电压，发电机容量在 100~300MW，厂用高压电压宜采用6 KV，因此本厂高压厂用电压等级6 KV。ⅱ、厂用变压器容量确定 由设计任务书中发电机参数可知，高压厂用变压器高压绕组电压为10.5KV，故高压厂用变压器应选双绕组，6 KV高压厂用变压器低压绕组电压为而由ⅰ知，变压器。 ⅲ、厂用负荷容量计算,由设计规程知： 给水泵、循环水泵、射水泵换算系数为K=1； 其它低压动力换算系数为K=0.85； 其它高压电机换算系数为K=0.8。 厂用高压负荷按下式计算：S=K∑P g K——为换算系数或需要系数 ∑P——电动机计算容量之和 S =3200+1250+100+(180+4752+5502+475×2+826.667+570+210) ×0.8 g =?KV A 低压厂用计算负荷：S=(750+750)/0.85=? KV A d厂用变压器选择原则： (1)高压厂用工作变压器容量应按高压电动机计算负荷110℅与低压厂用电计算 负荷之和选择，低压厂用工作变压器容量留有10℅左右裕度； (2)高压厂用备用变压器或起动变压器应与最大一台（组）高压厂用工作变压器容量相同。 根据高压厂用双绕组变压器容量计算公式： S≥1.1 S+ S=1.1×8379.333+1764.706=?KV A dBg由以上计算和变压器选择规定,三台厂用变压器和一台厂用备用变压器均选用SF7---16000/10型双绕组变压器 ①)变压器 (双绕组10KV厂用高压变压器：SF7---16000/10 为三相风冷强迫循环双绕组变压器。SF7---16000/10注：①电气设备实用手册P181 2、电力网中性点接地方式和主变压器中性点接地方式选择： 由设计规程知，中性点不接地方式最简单，单相接地时允许带故障运行两小时，供电连续性好，接地电流仅为线路及设备电容电流，但由于过电压水平高，
目录摘要……………………………………………...................... 第1章设计任务……………………………..................... 第2章电气主接线图………………………........................ 2.1 电气主接线的叙述…………………………….. 2.2 电气主接线方案的拟定..................................... 2.3 电气主接线的评定.................................................. 第3章短路电流计算………………………..................... 3.1 概述.................................................................. 3.2 系统电气设备电抗标要值的计算................. 3.3 短路电流计算.................................................. 第4章电气设备选择………………………..................... 4.1电气设备选择的一般规则………………………. 4.2 电气选择的技术条件……………………………. 4.2.1 按正常情况选择电器………………………....... 4.2.2 按短路情况校验……………………………........ 4.3 电气设备的选择…………………………………. 4.3.1 断路器的选择………………………………. 4.3.2 隔离开关的选择……………………………. 第5章设计体会及以后改进意见…………........................ 参考文献………………………………………....................... 摘要
200MW地区凝气式火力发电厂电气设计 目录 设计任务书 (1) 目录 (2) 一、前言 (3) 二、原始资料分析 (4) 三、主接线方案确定 (5) 主接线方案拟定 (5) 主接线方案确定 (5) 四、主变压器确定 (7) 主变压器台数 (7) 主变压器的容量 (7) 主变压器的形式 (7) 五、短路电流计算 (8) 短路计算的目的 (8) 短路电流计算的条件 (8) 短路电流的计算方法 (8) 六、主要电气设备的选择 (10) 电气设备选择的原则 (10) 电气设备选择的条件 (10) 电气设备选择明细表 (11) 七、设计总结 (14) 参考文献 (15) 附录A：短路电流计算 (16) 附录B：设备选择及计算 (20) 附录C：完整的主接线图 (27)
一、 前言 (一)、设计任务 1、发电厂情况： （1）200MW 地区凝汽式火电厂； （2）机组容量与台数：MW 502? ，MW 1001?，kV U N 5.10= ； 2、负荷与系统情况： （1）发电机电压负荷：最大MW 48，最小MW 24，4200max =T 小时； （2）kV 110负荷：最大MW 58，最小MW 32，4500max =T 小时； （3）剩余功率全部送入kV 220系统，全部负荷中Ⅰ类负荷比例为%30，Ⅱ类负荷为%40，Ⅲ类负荷为%30。 （二）、设计目的 发电厂电气部分课程设计是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。 （三）、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、电气设备选择及校验 （四）、设计原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。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、标准为准绳，结合工程实际情况，以保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
电气主接线设计 1.1对原始资料的分析 设计电厂为中型凝汽式电厂，其容量为2×100+2×300=800MW,占电力系统总容量800/（3500+800）×100%=18.6%，超过了电力系统的检修备用8%～15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要，但是其年利用小时数为5000h，小于电力系统电机组的平均最大负荷利用小时数（2006年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h）。该厂为凝汽式电厂，在电力系统中将主要承担腰荷，从而不必着重考虑其可靠性。 从负荷特点及电压等级可知，10.5kV电压上的地方负荷容量不大，共有6回电缆馈线，与100MW 发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。300MW发电机的机端电压为20kV，拟采用单元接线形式，不设发电机出口断路器，有利于节省投资及简化配电装置布置；110kV电压级出线回路数为5回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜；220kV与系统有4回路线，送出本厂最大可能的电力为800-200-25-800×8%=511MW，拟采用双母线分段接线形式。 1.2主接线方案的拟定 在对原始资料分析的基础上，结合对电气接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术，积极政策的前提下，力争使其技术先进，供电安全可靠、经济合理的主接线方案。 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，以保证供电的连续性，因而根据对原始资料的分析，现将主接线方案拟订如下： （1）10.5kV电压级：鉴于出线回路多，且发电机单机容量为100MW，远大于有关设计规程对选用单母线分段接线每段上不宜超过12MW的规定，应确定为双母线接线形式，2台100MW机组分别接在母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压110kV。由于两台100MW机组均接于10.5kV母线上，有较大短路电流，为选择轻型电器，应在各条电缆馈线上装设出线电抗器。 （2）110kV电压级：出线回数大于4回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，采取双母线带旁路母线接线形式，以保证其供电的可靠性和灵活性。 （3）220kV电压级：出线4回，考虑现在断路器免维护减小投资，采用双母线分段接线。通过两台三绕组变压器联系10.5kV及110kV电压，以提高可靠性。2台300MW机组与变压器组成单元接线，直 页脚内容2
西藏农牧学院发电厂电气部分课程设计 某小型水电站电气初步设计 姓名：潘涛 班级： 2014级电自一班学号： 2014601106 院系：电气工程学院 指导教师：李萍老师
摘要 本篇课程设计主要是对某水电站电气部分的设计，包括主接线方案的设计，发电机出口断路器选择，短路电流计算，母线型号、规格的确定。通过对水电站的主接线设计，主接线方案论证，短路电流计算，电气设备选择校验，母线型号及参数的确定，较为细致地完成电力系统中水电站设计。 限于本次课程设计的具体要求和时间限制，对其他方面的分析较少，这有待于在今后的学习和工作中继续进行研究。通过本次课程设计，我们小组也做出了自己的总结，以便于更好的完成接下来的学业任务。 关键字：电气主接线，短路电流计算，电气设备选择校验。
目录 第一章设计任务书--------------------------------------------------------------------------------- 2 一、设计题目 ----------------------------------------------------------------------------------- 2 二、设计原始材料----------------------------------------------------------------------------- 2 三、设计内容： -------------------------------------------------------------------------------- 2 四、设计要求： -------------------------------------------------------------------------------- 2 第二章主接线方案确定 -------------------------------------------------------------------------- 3 一、电气主接线 -------------------------------------------------------------------------------- 3 二、拟定主接线方案-------------------------------------------------------------------------- 4 三、确定主接线方案 ------------------------------------------------------------------------ 6 第三章短路电流计算------------------------------------------------------------------------------ 9 一、短路计算目的 --------------------------------------------------------------------------- 9 二、短路计算概述 --------------------------------------------------------------------------- 9 三、短路计算的一般规定 --------------------------------------------------------------- 10 四、短路计算-------------------------------------------------------------------------------- 11 第四章发电机出口端断路器选择 ----------------------------------------------------------- 15 一、断路器的选择 ------------------------------------------------------------------------- 15 第五章母线型号、规格的确定--------------------------------------------------------------- 19 一、6.3KV母线的选择 --------------------------------------------------------------------- 19 二、10KV母线的选择----------------------------------------------------------------------- 21 三、母线选择结果 ------------------------------------------------------------------------- 22 第六章结束语 ------------------------------------------------------------------------------------- 24 一、水电站电气部分设计结论----------------------------------------------------------- 24 二、设计要点及总结------------------------------------------------------------------------ 24 三、心得与收获 ------------------------------------------------------------------------------ 25
发电厂电气部分课程设计 设计题目火力发电厂电气主接线设计 指导教师 院（系、部） 专业班级 学号 姓名 日期
课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表
发电厂电气部分 课程设计任务书 一、设计题目 火力发电厂电气主接线设计 二、设计任务 根据所提供的某火力发电厂原始资料（详见附1），完成以下设计任务： 1. 对原始资料的分析 2. 主接线方案的拟定 3. 方案的经济比较 4. 主接线最终方案的确定 三、设计计划 本课程设计时间为一周，具体安排如下： 第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务 第2 ~ 3天：分析原始资料，拟定主接线方案 第4天：方案的经济比较 第5 ~ 6天：绘制主接线方案图，整理设计说明书 第7天：答辩 四、设计要求 1. 设计必须按照设计计划按时完成 2. 设计成果包括设计说明书（模板及格式要求详见附2和附3）一份、主接线方案图（A3）一张 3. 答辩时本人务必到场 指导教师： 教研室主任： 时间：2013年1月13日
设计原始数据及主要内容 一、原始数据 某火力发电厂原始资料如下：装机4台，分别为供热式机组2 ? 50MW（U N = 10.5kV），凝汽式机组2 ? 300MW（U N = 15.75kV），厂用电率6%，机组年利用小时T max = 6500h。 系统规划部门提供的电力负荷及与电力系统连接情况资料如下： (1) 10.5kV电压级最大负荷23.93MW，最小负荷18.93MW，cos?= 0.8，电缆馈线10回； (2) 220kV电压级最大负荷253.93MW，最小负荷203.93MW，cos?= 0.85，架空线5回； (3) 500kV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系统归算到本电厂500kV母线上的电抗标么值x S* = 0.021（基准容量为100MV A），500kV架空线4回，备用线1回。 二、主要内容 1. 对原始资料的分析 2. 主接线方案的拟定 (1) 10kV电压级 (2) 220kV电压级 (3) 500kV电压级 3. 方案的经济比较 (1) 计算一次投资 (2) 计算年运行费 4. 主接线最终方案的确定
2×100MW发电厂电气部分设计毕业设计 引言 随着高速发展的现代社会,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,它不仅全面的影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化水平的提高，影响整个社会的进步,其中发电厂在电力系统中起着重要的作用.我国正在飞速发展，经济快速的增长使得对电能的需求量在不断提高，各类发电厂的数量随之而增加，特别是火力发电厂依然十分重要。 我本次设计的题目为“2 100MW发电厂电气部分设计”，设计的主要内容为：确定电气主接线图；选择主变压器的型号；对主接线上的短路点进行短路电流计算；设备选型及校验；发电机保护整定计算；防雷接地计算；屋外配置设计。 在佈仁图老师的认真辅导下使我在此次的毕业设计中对发电厂等方面的知识有了更多的了解,真是受益匪浅.
第一章绪论 随着我国经济发展速度的不断加快，特别是伴随西部大开发和振兴东北老工业基地的力度加大，我国的电力需求猛增。为了提高国家电力工业的效益，促进相关工业的技术水平的提高，增加新的经济增长点。近期的重点是：发展大容量、高效低污染的常规火电机组，积极开发洁净煤发电新技术，解决提高燃煤发电机组的效率和改善环境污染两大关键问题；开发水电站老机组的改造技术，提高机组效益和对水利资源的的效利用；加强电网关键技术的开发研究，积极推进跨大区电网互联，优化资源配置，建立有效电力市场体系；大力开发和推广节能降耗技术，加速对中小机组、老机组、城市和农村电网的技术改造，降低损耗，提高效益。 我国电力的发展将朝向“大机组、超高压、大电网、新能源”方向发展。 火力发电中的主要环节是热能的传递和转换，将初参数提高到超临界状态，提高了可用能的品位。使热能转换效率提高，这是大容量火电机组提高效率的主要方向。与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%，超临界机组可提高效率约5%。大型超临界机组的开发与应用，可以有效的改变我国电力工业目前能耗高和环境污染及依赖进口设备的局面，具有现实的经济、社会效益。 由于空冷电站的耗水量仅为湿冷电站的1/3，适合于我国富煤缺水的“三北”地区建设大型坑口电站，变输煤为输电。对减轻铁路运煤压力、促进“三北”及相邻地区的经济发展具有非常重要的现实意义。 设计为（2 100）MW发电厂电气部分设计，要任务是电气主接线，厂用电设计、短路计算、主要设备的选择和校验、防雷与接地装置设计、发电机保护的整定计算、配电装置设计。技术要求主接线可靠、灵活、经济、便于扩建。所有设计过程均需要考虑国家电力部门的技术规程和规范。
辽宁能港发电公司2*200MW 发电厂电气部分设计 发电厂及电力系统专业毕业设计任务书 设计任务书编号： 一设计题目： 辽宁能港发电公司2*200MW发电厂电气部分设计 二原始资料： 1 辽宁能港发电公司位于抚顺市郊，距抚顺市中心18公里，厂址地势平坦，交通方便，有铁路干线经过。厂址距大伙房水库4公里，水源充足。该地区属于5级地震区，冻土层一米，最大风速25M/S，年平均气温+10度，最高气温+38度，最低气温-25度。本期工程安装2台200MW汽轮发电机组，二期工程安装2台200MW机组。 2 机组参数： 发电机：QFSN-200-2 200MW 15.75KV 8625A X d”=14.13% cosφ=0.85 3 该厂以4回出线与220KV电网相连，系统阻抗标幺值（当取 Sj=100MVA时）X x t1m i n =0.0174,X x t2m i n =0.0226,X t o m a x =0.2265.最大负荷 利用小时数为5000小时。 4 220KV系统出线都装有瞬时动作的主保护和后备保护，其后备保护动作时间取3秒计算。
5 厂址地区地势平坦，可以不考虑环境污染问题。 6 厂用负荷情况：各台机组厂用高压电机及低压厂用变容量： 三设计任务 1 选择本厂厂用变压器和主变压器的容量、台数、型号、参数。 2 设计本厂电气主接线和厂用电接线，选取几个电气主接线方案，进行技术、经济比较，确定一个比较合理的电气主接线。 3 计算短路电流，选择本厂电器设备（包括：母线，高压断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，互感器容量不校）。 4．220KV高压配电装置规划设计。 5.本厂变电所防雷保护规划设计。 四绘制图纸 1 发电厂电气主接线图1张 2 220KV高压配电装置平面图1张。 3 220KV高压配电装置断面图（两个断面）1张。 4 防雷保护图1张。 附表：高压厂用负荷表
发电厂电气部分初步设计
188发电厂电气部分初步设计任务书 一、毕业设计的目的 电能有许多的优点，随着电力工业和国民经济的可持续发展,电力已成为国民经济建设中不可缺少的动力，并广泛应用于一切生产和日常生活方面。而电力的安全运行则是电力生产过程中的重中之重，本次设计主要考察学生对电站方面的认识，通过对可能问题的分析来加深学生对电站的理解和应用以及其在电力系统中的作用。 二、主要设计内容 1．电气主接线及高压厂用电接线设计； 2．短路电流计算及主要电气设备选择； 3．配电装置设计； 4．发电机、变压器、输电线路的保护配置设计； 5．发电机保护设计； 6．发电机保护整定计算。 三、重点研究问题 1、电气主接线及高压厂用电接线设计； 2、短路电流计算及主要电气设备选择； 3、配电装置设计。 四、主要技术指标或主要设计参数 本电厂拟采用1条110KV输电线路（厂系线）直接与系统联系；另一条110KV输电线路（厂甲线）经过变电站甲与系统构成环网。该电厂还以双回110KV线路（厂乙线I、厂乙线II）向变电站乙供电。甲、乙变电站的主要用户是煤矿、化肥厂、钢铁厂及一些乡镇工业、农副产品加工业、农业、居民生活用电等。
电厂装机容量 2×65MW+2×75MW，其中：QF 2 -65-2-10.5型2台，QFQ-75-2-10.5型2台。厂用电率：65MW机组取8%，75MW机组取8%。 五、设计成果要求 1. 完成电站电气主接线方案设计，并确定主变压器的台数和型号； 2. 根据设计资料计算短路电流； 3. 选择设计站110KV高压电气设备并进行动、热稳定计算； 4. 主变压器保护的配置； 5. 设计说明书、计算书一份；5. CAD绘制电气主接线图、开关站平面布置图、发电机保护原理接线图及展开图、10KV配电室平面布置图。 六、其他 负荷资料表 电压线路名称最大功率cosφ距离（km）Tmax(h/y) 其它 110KV 厂系线100 联络线厂甲线35MW 0.8 20 5100 东北方厂乙线40MW 0.8 90 5100 西方 10KV 棉I厂线2400KW 0.8 2 5500 棉II厂线2250KW 0.8 2 5500 钢铁厂线2230KW 0.8 4 4000 印染厂I线6100KW 0.8 3 52300 印染厂II 线 5150KW 0.8 3 5230 市区I线7500KW 0.8 4 4300 市区II线7340KW 0.8 8 4300 市区III线8370KW 0.8 10 3500 市区IV线6820KW 0.8 10 3500 备用I线6250KW
发电厂电气部分课程设计设计题目火力发电厂电气主接线设计 指导教师 院（系、部） 专业班级 学号 姓名 日期
发电厂电气部分 课程设计任务书 一、设计题目 火力发电厂电气主接线设计 二、设计任务 根据所提供的某火力发电厂原始资料（详见附1），完成以下设计任务： 1.对原始资料的分析 2.主接线方案的拟定（至少两个方案） 3.变压器台数和容量的选择 4.所选方案的经济比较 5.主接线最终方案的确定 三、设计计划 本课程设计时间为一周，具体安排如下： 第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务 第2~3天：分析原始资料，拟定主接线方案 第4天：选择主变压器的台数和容量，对方案进行经济比较 第5~6天：绘制主接线方案图，整理设计说明书 第7天：答辩 四、设计要求 1.按照设计计划按时完成 2.设计成果包括：设计说明书（模板及格式要求详见附2和附3）一份、主接线方案图（A3）一张 指导教师： 教研室主任： 时间：
发电厂是电力系统的重要组成部分,也直接影响整个电力系统的安全与运行。在发电厂中，一次接线和二次接线都是其电气部分的重要组成部分。 发电厂一次接线，即发电厂电气主接线。其代表了发电厂高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性与灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面有决定性的关系。 本设计是对配有2?50MW供热式机组，2?600MW凝汽式机组的的大型火力发电厂电气主接线的设计，包括对原始资料的分析、主接线方案的拟定、变压器台数和容量的选择、方案的经济比较、主接线最终方案的确定。 关键词：火力发电厂；电气主接线
毕业设计论文 论文题目：300MW机组火力发电厂电气部分设计
摘要 由发电、变电、输电、配电用电等环节组成的电能生产与消费系统它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经过输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。 电气主接线反映了发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备的数量、各回路中电气设备的连接关系及发电机、变压器与输电线路、负荷间以怎样的方式连接，直接关系到电力系统的可靠性、灵活性和安全性，直接影响发电厂、变电所电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性。而且电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本次设计是针对一台300MW机组火力发电厂电气部分的设计。在本次毕业论文设计当中介绍了有关发电厂的一些电气设备如发电机、变压器、断路器、电压互感器、电流互感器和电动机等以及介绍了主变的选择和短路电流的计算条件，最后介绍防雷的重要性以及防雷的有效措施。因此，我们在电厂以后的工作当中一定要时刻保持安全和认真的态度。 本文对发电厂的主要一次设备进行了选择，并根据短路电流计算，通过电器设备的短路动稳定、热稳定性对主要设备进行了校验。在主接线设计中，我们把两种接线方式在经济性，灵活性，可靠性三个方面进行比较，最后选择双母线接线方式。 关键词：电气设备,发电机,变压器，电力系统， ABSTRACT By power、generation、substation,、transmission and distribution of electricity, electricity production and consumption system, its functio n is the nature of primary energy into electricity by electric power equipment, after losing, substation and power distribution system will be power supply to the load center. Reflects the main electrical wiring generators, transformers, lines, the number of circuit breaker and isolating switch and related electrical equipment, electrical equipment in each circuit connection relationship and generator, transformer and transmission lines, in which way the load between connections, is directly related to reli ability, flexibility and security of power system, directly affect the choice of the electrical
2006-12-26 20:38:11 第一节原始资料 一、题目：200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计 二、设计原始资料 1、设计原始资料： 1）某地区根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为 200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台50MW机组，1台100MW机组，发电机端电压为10.5KV,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷，其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等，最大负荷48MW,最小负荷为24MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3-6KM，并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时，要求剩余功率全部送入220KV系统，负荷中Ⅰ类负荷比例为30%，Ⅱ类负荷为40%，Ⅲ类负荷为30%。 2）计划安装两台50MW的汽轮发电机组，型号为QFQ-50-2，功率因数为0.8，安装顺序为#1、#2机；安装一台100MW的起轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为#3机；厂用电率为6%，，机组年利用小时 Tmax=5800。 3）按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出现列于下表：10KV 110KV 220KV 名称 回路数 名称 回路数 名称 回路数 机械厂 2 化肥厂 2 系统 2
钢厂 4 煤矿 2 棉纺厂 2 市区 4 预留 2 预留 2 预留 1 合计 14 合计 6 合计 3 4）本厂与系统的简单联系如下图所示： 220KV 系统 220KV 新建电厂110KV 10KV 5）计算短路电流资料： 220KV电压级与容量为2000MW的电力系统相连，以100MVA为基数值归算到本厂220KV母线上阻抗为0.048，系统功率因数为0.85。 6）厂址条件：厂址位于江边，水源充足，周围地势平坦，具有铁路与外相连。 7）气象条件：绝对最高温度为400C；最高月平均温度为260C；年平均温
辽宁工业大学 发电厂电气部分课程设计（论文）题目：4X200MW火力发电厂电气部分设计（1） 院（系）： 专业班级： 学号： 学生： 指导教师： 起止时间：2013.12.30 —2014.01.10
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：教研室：电气工程及其自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本文是对配有4 台200MW 汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。 关键词：发电厂；变压器；电力系统；继电保护；电气设备
目录 第1章绪论 (1) 1.1 电力系统概述 (1) 1.2 本文主要容 (1) 第2章电气主接线设计 (2) 2.1 电气主接线设计的重要性 (2) 2.2 电气主接线的设计依据 (2) 2.3 电气主接线的主要要求 (3) 2.4 电气主接线的基本形式 (3) 2.5 电气主接线的方案选择 (6) 第3章主变压器的选择 (9) 3.1 主变压器中性的接地方式 (9) 3.2 变压器的选型 (9) 3.3 主变压器容量及确定 (10) 第4章短路电流的计算 (11) 4.1 短路的原因及后果 (11) 4.2 短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算 (12) 4.3 短路电流的计算 (12) 第5章高压断路器的选择 (15) 5.1 高压隔离开关的选择 (17) 第6章课程设计总结 (20) 参考文献 (21)
目录 摘要 ............................................................................................................................... - 2 -1 绪论 ............................................................................................................................... - 3 - 1.1 设计任务的内容 ................................................................................................ - 3 - 1.2 设计的目的 ........................................................................................................ - 3 - 1.3 设计的原则 ........................................................................................................ - 3 - 2 主接线方案的确定 ....................................................................................................... - 4 - 2.1 主接线方案拟定 ................................................................................................ - 4 - 2.2 主接线方案 ........................................................................................................ - 4 - 2.3 主接线方案确定 ................................................................................................ - 6 - 3 厂用电的设计 ............................................................................................................... - 7 - 3.1 厂用电源选择 .................................................................................................... - 7 -设计总结 ........................................................................................................................... - 8 -参考文献 ........................................................................................................................... - 9 -
学业作品题目：2×600MW火电厂电气部分设计 学院：机电学院 班级：电力201301班 姓名：李超 学号：201308011107 指导老师：姜永豪 完成日期年月日
目录 摘要........................................................ III III第一章前言. (1) 1.1 电力工业的发展概况 (1) 1.2 本次课设的主要问题及应达到的技术要求 (1) 第二章电气主接线设计 (2) 2.1 对原始资料的分析 (2) 2.2 主接线方案 (3) 2.3比较并确定主接线方案 (3) 第三章变压器的选择 (5) 3.1 主变压器选择 (5) 3.2 短路电流分析计算 (6) 3.3 短路电流计算目的及规则................. 错误！未定义书签。 3.4短路等值电抗电路 (7) 3.5各短路点短路电流计算 (8) 第四章电气设备的选择 (12) 4.1电气设备选择概述 (12) 4.2电气设备选择的一般原则及校验内容 (12) 4.3 断路器和隔离开关的选择 (12) 4.4母线、电缆的选择 (16) 4.5发电机出口处电抗器选择 (17) 第五章配电装置 (12) 5.1屋内配电装置 (12) 5.2屋外配电装置 (12) 第六章防雷设计 (12) 致谢 (19) 结论 (19) 参考文献 (19)
摘要 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%。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。 关键词：火力发电；火电厂；电气部分设计
题目：火电厂电气一次部分毕业设计
学院：信息电子技术学院年级： 专业：电气工程及其自动化姓名： 学号：
摘要 发电厂是电力系统的重要组成部分，也直接影响整个电力系统的安全与运行。 在发电厂中，一次接线和二次接线都是其电气部分的重要组成部分。 本设计是电气工程及其自动化专业学生毕业前的一次综合设计，它是将本专业所学知识进行的一次系统的回顾和综合的利用。设计中将主要从理论上在电气主接线设计，短路电流计算，电气设备的选择，配电装置的布局，防雷设计，发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述，并与三河火力发电厂现行运行情况比较，同时，在保证设计可靠性的前提下，还要兼顾经济性和灵活性，通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。在计算和论证的过程中，结合新编电气工程手册规范，采用CAD软件绘制了大量电气图，进一步完善了设计。 关键字主接线设计；短路电流；配电装置；电气设备选择；继电保护
Power plants is an important part of power system, and also affect the safety of the whole power system with operation. In power plant, a wiring and secondary wiring is the important part of electrical part. This design is the electrical engineering and automation of professional students before graduation design, it is a comprehensive professional knowledge learnt this a systematic review and comprehensive utilization. Design mainly from theory will in the main electrical wiring design, short-circuit current calculation, electrical equipment choice, power distribution equipment layout, lightning protection design, generator, transformer and busbar protection etc, and a detailed discussion with the current operation sanhe coal-fired power plants, meanwhile, in comparison to ensure that the design reliability premise, even give attention to two or morethings economy and flexibility, through calculation demonstrates that the practical rationality of the design of power with economy. In the process of calculation and argumentation, combined with the new electric engineering manuals, using CAD software standard drawing a lot of electrical diagrams, further improve the design. Keywords Lord wiring design; Short-circuit current; Distribution device; Electrical equipment selection; Relay protection