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毕业设计（论文）说明书
题目：地区凝气式火力发电厂电气部分设计
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本科毕业（设计）论文
地区凝气式火力发电厂电气部分设计
摘要
毕业设计是对所学知识的一次综合性运用，能够加深我们对基础知识的理解，为以后的工作打下良好基础。本设计严格遵循发电厂电气部分的设计原则，主要介绍了发电厂电气一次部分设计的基本知识，包括设计原则、步骤和计算方法等。通过对电气主接线的设计和计算、厂用电的设计、短路电流的计算、电气设备的选择和校验以及配电装置的设计，简要完成了对所给（3×100MW）凝汽式发电厂的电气一次部分的设计。
关键词：火力发电厂；电气部分；供配电；主接线设计。
本科毕业（设计）论文
ABSTRACT
The graduation project is to studies the knowledge a comprehensive utilization, can deepen us to the elementary knowledge understanding；will build the good foundation for the later work. A power plant wiring refers is to the user power supply part. Among them, foreign power supply partial names primarily wiring. The part which supplies power to in is called the factory for the power plant production and staff's life (to stand) uses electricity the wiring. Therefore, carries on the science to it the design to have the necessity very much. This design strictly follows the power plant electricity partial principle of design, mainly introduced power plant electricity partial designs elementary knowledge, including principle of design, step and computational method and so on. Through design and computation, short-circuit current computation, electrical equipment choice and verification as well as power distribution equipment design which to the electrical host wiring design and the computation, the factory uses electricity, briefly completed to has given (3×100MW) power plant electrical partial designs．
KEY WORDS: Thermal power plant; The electricity are partial; For power distribution; Main wiring design．
地区凝气式火力发电厂电气部分设计
目录
摘要 (Ⅰ)
ABSTRACT (Ⅱ)
第1章引言 (1)
第2章原始资料 (2)
第3章电气主接线的设计 (3)
3.1 电气主接线的设计 (3)
3.1.1 电气主接线的叙述 (3)
3.1.2 给出两种方案 (4)
3.2 厂用电的设计 (6)
3.2.1 厂用电负荷分类 (6)
3.2.2 厂用电设计原则 (6)
第4章主变压器的选择 (9)
4.1 主变压器台数的确定 (9)
4.2 主变压器的容量确定 (9)
4.3 变压器型式的选择 (9)
第5章短路电流计算 (12)
5.1 短路电流计算的目的 (12)
5.2 短路电流计算条件 (12)
第6章电气设备的选择 (31)
6.1 断路器和隔离开关的选择 (31)
6.1.1 220KV侧高压断路器的选择 (31)
6.1.2 110KV侧高压断路器的选择 (35)
6.2 隔离开关的选择 (38)
6.2.1 220KV侧隔离开关的选择 (38)
6.2.2 110KV侧隔离开关的选择 (41)
6.3 电流互感器的选择 (43)
6.3.1 220KV侧电流互感器的选择 (44)
6.3.2 110KV侧的CT的选择 (46)
6.4 电压互感器的选择 (49)
第7章防雷保护的规划 (58)
7.1 雷电过电压的形成与危害 (58)
7.2 电气设备的防雷保护 (58)
7.2.1 发电厂和变电所的防雷保护 (58)
7.2.2 架空输电线路的防雷保护 (58)
7.2.3 直配旋转电机的防雷保护 (59)
7.2.4 配电网的防雷保护 (59)
7.3 避雷针的配置原则 (59)
7.4 避雷针位置的确定 (59)
7.5 避雷器的选择和配置 (60)
7.5.1 220KV侧避雷器的选择和校验 (61)
7.5.2 110KV侧避雷器的选择和校验 (63)
第8章主系统保护配置整定 (64)
8.1 变压器继电保护配置 (64)
8.2 发电机继电保护配置整定 (67)
8.3 220KV线路保护 (69)
8.4 220KV母线保护 (70)
8.5 110KV线路保护 (70)
8.6 110KV母线保护 (70)
第9章结束语 (71)
致谢 (73)
参考文献 (74)
附录Ⅰ (75)
附录Ⅱ (76)
第1章引言
在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中有着重要作用，它不仅全面地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生活水平的提高。
一、设计在工程建设中的作用
设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性作用。设计是工程建设的灵魂。
设计的基本任务是，在工程建设中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做出切合实际、安全实用、技术先进、综合效益好的设计，有效的为电力建设服务。
二、设计工作应遵循的主要原则
1．遵守国家的法律、法规，贯彻执行国家的经济建设方针、政策和基本建设程序，特别应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。
2．要运用系统工程的方法从全局出发，正确处理中央与地方、工业与农业、城市与乡镇、近期与远期、技改与新建、生产与生活、安全与经济等方面的关系。
3．要根据国家规范、标准与有关规定，结合工程的不同性质、要求，从实际情况出发，合理确定设计标准。
4．要实行资源的综合利用，节约能源、水源，保护环境，节约用地等。
三、设计的基本程序
设计要执行国家规定的基本建设程序。工程进入施工阶段后，设计工作还要配合施工、参加工程管理、试运行和验收，最后进行总结，从而完成设计工作的全过程。
地区凝气式火力发电厂电气部分设计
第2章 原始资料
一、题目：地区凝汽式火力发电厂电气部分设计 二、毕业设计原始资料：（或系统简介）
1．电厂为3台100MW 汽轮发电机组，一次设计完成。
2．有220KV 和110KV 两级电压与系统连接，220KV 出线有4回，每回出线最大输送容量为50MV A ，110KV 出线有3回，每回出线输送容量为35MV A 。本厂无6～10KV 及35KV 出线。
3．气象条件：年最高温度380C ，年最低温度-70C 。 三、毕业设计的任务
1．完成电气一次主接线形式比较、选择； 2．完成主变压器容量计算、台数和型号的选择； 3．进行必要的短路计算以完成电气设备的选择； 4．完成所设计主系统的保护配置整定； 5．完成防雷保护的规划。
四、毕业设计主要技术指标、要求及内容
1．系统阻抗在最大运行方式下（100J S MVA =），与110KV 系统的联系阻抗为0.025，与220KV 系统的联系阻抗为0.065，两系统均视为无穷大容量系统。
2．发电机参数：型号QFN-100-2 100e P MW = 10.5e U KV = cos 0.85Φ=。 3．6KV 厂用电率按5%计算。
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第3章电气主接线的设计
3.1 电气主接线的设计
电气主接线是发电厂电气设计的首要部分,也是构成电力系统的主要环节。
3.1.1 电气主接线的叙述
1）单元接线
其是无母线接线中最简单的形式，也是所有主接线基本形式中最简单的一种，此种接线方法设备更多。
本设计中机组容量为300MW，所以发电机出口采用封闭母线，为了减少断开点，可不装断路器。这种单元接线，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得选择断路器时，受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难。
2）单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线
优点：在正常工作时，旁路断路器以及各出线回路上的旁路隔离开关，都是断开的，旁路母线不带电，通常两侧的开关处于合闸状态，检修时两两互为热备用；检修QF时，可不停电；可靠性高，运行操作方便。
缺点：增加了一台旁路断路器的投资。
3）单母分段线分段断路器兼作旁路断路器的接线
优点：可以减少设备，节省投资；同样可靠性高，运行操作方便；
4）双母线接线
优点：供电可靠，调度方式比较灵活，扩建方便，便于试验。
缺点：由于220KV电压等级容量大，停电影响范围广，双母线接线方式有一定局限性，而且操作较复杂，对运行人员要求高。
5）双母线带旁路母线的接线
优点：增加供电可靠性，运行操作方便，避免检修断路器时造成停电，不
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影响双母线的正常运行。
缺点：多装了一台断路器，增加投资和占地面积，容易造成误操作[1] [2] [3]。
3.1.2 给出两种方案
第一种方案是：10.5KV 侧采用单元接线 ，110KV 侧采用单母线分段带专用旁路器，220KV 侧采用双母线设计。其主接线如图3-1所示。
WL54
3
2
WL WL G3
G2G1WL7
WL6
110KV
220KV
1
WL WL
图3-1 第一种方案主接线图
第二种方案是：10.5KV 侧采用单元接线，110KV 侧采用单母分段线分段断路器兼作旁路断路器，220KV 侧采用双母线带旁路。其主接线如图3-2所示。
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G3
G2
WL7
WL6
WL5G1110KV
220KV
WP
4
32
1
WL WL WL WL
图3-2第二种方案主接线图
现对这两个方案进行综合比较：（如表3-1）
表3-1 方案比较
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通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，辨证统一，现确定第二方案为设计最终方案。
3.2 厂用电的设计
发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备（如锅炉、气轮机或水轮机、发电机等）和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。3.2.1 厂用电负荷分类
厂用电负荷，根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，按其重要性可分为四类：Ⅰ类厂用负荷；Ⅱ类厂用负荷；Ⅲ类厂用负荷；事故保安负荷和不间断供电负荷。
3.2.2 厂用电设计原则
一、接线要求
（1）各机组的厂用电系统应是独立的。特别是200MW及以上机组，应做到这一点。
（2）全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。
（3）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入。
（4）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，也便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置。
（5）200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向保安负荷供电。
二、设计原则
厂用电的设计原则与主接线的设计原则基本相同，主要有：
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（1）接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转。
（2）接线应灵活的适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求。
（3）厂用电源的对应供电性。
（4）设计还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。
（5）在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引线和厂用电接线形式等问题，进行分析和论证。
三、厂用电源
发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足各种工作要求，除应满足具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂中，都以启动电源兼作备用电源。
本设计中每台发电机从各单元机组的变压器低压侧接引一台高压工作厂用变压器作为6KV厂用电系统的工作电源。为了能限制厂用电系统的短路电流，以便是6KV系统能采用轻型断路器，并能保证电动机自启动时母线电压水平和满足厂用电缆截面等技术经济指标要求，高压工作厂用变压器选用分裂变压器，其低压分裂绕组分别供6KV两个分段厂用母线[1] [2]。
为满足机组启动时厂用电供电和作为高压工作变压器的备用，每两台机组配备一台启动备用变压器。启动备用变压器电源引自升高电压母线，采用明备用方式。厂用电接线图如图3-3所示：
图3-3 厂用电接线图
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第4章主变压器的选择
4.1主变压器台数的确定
确定主变压器台数的因素很多，主要取决于该电厂在系统中的重要性并结合电厂本身的装机台数。为减少主变压器台数，可考虑采用扩大单元接线。
一般装机一至三台的小型非骨干电厂以确定一台主变压器为宜，装机四台及以上的小型电厂可考虑确定两台主变压器以满足运行的可靠性和灵活性。
无调节水库的径流电站，偏僻山区的运输困难的电站可采用两台小容量的变压器并列运行。
4.2 主变压器的容量确定
1）发电机—变压器单元接线中的主变容量应按发电机额定容量扣除本机组厂用电后，留有10%的裕度来确定。主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。
2）高、中压电网的联络变压器应按两级电网正常与检修状态下可能出现的最大功率交换确定容量，其容量一般不应低于接在两种电压母线上最大一台机组的容量。
3）小型电厂机端电压母线上的升压变压器的容量选择条件为：
（1）接于该母线上的发电机处于全开满载状态而母线负荷（包括厂用电）又最小时能将全部剩余功率送出。
（2）发电机开机容量最小、母线负荷最大时，经主变压器倒送的功率。
（3）两台变压器并列运行互为备用时，其原则与前述联络变压器同。由于变压器的检修周期长，而且它可与该母线上的发电机检修相配合，因此不需因检修增加容量。
4.3 变压器型式的选择
1）单相变压器的使用条件
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一般用三相变压器，单相变压器应用于500KV 及以上的发电厂、变电站中。 2）三绕组普通变压器和三绕组自耦变压器的使用条件
使用三绕组变压器比使用两台双绕组变压器经济。使用自耦变压器不经济，且自耦变压器只能用于高、中压中性点都有效接地的电网，故其只能用于220KV 及以上的发电厂和变电站。且自耦变阻抗较小可能使短路电流增加，故应经计算确定。
3）有载调压变压器的使用条件
在电压变化范围大且变化频繁的情况下需使用有载调压变压器。
有载调压变压器的价格较贵，质量不行大大降低其可靠性，所以应慎用。 一般中小电厂设立发电机电压母线的，连接该母线与高、中压电网的变压器可能出现功率倒送，为保证母线负荷供电电压质量要求，通常要带负荷调节电压；地方变电站、工矿企业的自用变电站往往日负荷变化幅度很大，要满足电能质量也需带负载调压；330KV 及以上的变电站在昼夜负荷变化时高压侧端电压变化很大，为维持中低压电压水平需装设有载调压变压器[1] [3]。
根据本设计具体情况，应该选择两组变压器，一组为三绕组2台，另一组为双绕组2台。
本设计中的主变选择如下： 容量确定公式：
100110%(15%)110%(15%)123cos 0.85
N
N P S MVA =??-=??-=Φ————
查《发电厂电气部分课程设计资料》，选定变压器的容量为150MV A 。 由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择两台三绕组变压器和一台双绕组变压器，查《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》选定主变型号为：
①双绕组为SFP7-150000/220型。 主要技术参数如表4-1：
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表4-1 技术参数
②三绕组为SFPS-150000/220型。
主要技术参数如表4-2：
表4-2 技术参数
高压：242±所以一次性选择两台SFPS7-150000/220型变压器为主变。
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第5章短路电流计算
5.1 短路电流计算的目的
在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：
1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算。
2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验。
3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。
4）在选择继电保护方式和进行整定计算，需以各种短路时的短路电流为依据。
5）接地装置的设计，也需用短路电流。
5.2 短路电流计算条件
1．基本假定：
1）正常工作时，三相系统对称运行
2）所有电流的电动势相位角相同
3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行
4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间
5）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计
6）不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流
7）元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围
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8）输电线路的电容略去不计 2．一般规定
1）验算导体电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。
2）选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。
3）选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点
4）导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。[3] [4]
系统的电路图等效电路如图5-1：
110
KV
G1X1X2X3X4X6
X7
X8X9
X10
X11X12
K1
220KV
X50.215
0.215
0.215
K2
k4
K3
K5
0.087-0.004
-0.0040.0580.058
0.025
0.095
0.095
0.065
A
B
图5-1 等值电路图
设B S =100M V ·A ，B av U =U 。计算各个元件标幺值。 发电机：
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1=2=3100
X X = =0.1830.215X 100/0.85/cos d
N X P ??=Φ
B ”
S ————————
110KV 和220KV ：40.025X = 50.065X = 双绕组T ：
6%13%0.087S X U =?=?=B
N 100S ———S 150
由于三侧容量相等，所以主变各绕组阻抗计算如下：
11212311%%%%22
S S S S U U U U --=-+--（）（3-）（）（）=（22.9+13.6-8.0）=14.25% 21211%%%%22
S S S S U U U U -=-+--（）（2-3）（3-1）（）=（22.9+8.0-13.6）=8.65% 31211%%%%22S S S S U U U U -=-+--（2-3）（3-1）（）（）=（8.0+13.6-22.9）=-0.65%变压器各绕组阻抗标幺值：
1037%S X X U ==??B N S —=-0.65%S 100
0.004150=-——
1118%B S N S X X U S ==?=?——14.25%100
0.095150=——
1229%B S N S X X U S ==??——=8.65%100
0.058150
=——
（1）当1K 点短路时，简化电路图为： 各元件标幺值如下：
132//30.215
0.1080.215
X X X ?===0.215——————0.215+
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
发电厂电气部分课程设计题目 题目： 300MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机四台，容量2 x 100MW ，2x50MW, 发电机额定电压10.5KV ，功率因数分别为cos φ=0.85，cos φ=0.8，机组年利用小时数4800h ，厂用电率7%，发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3.9s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 （1）、 10.5KV 电压等级最大负荷10MW ，最小负荷8MW ，cos φ=0.8，架空线路6回，二级负荷。通过发电机出口断路器的最大短路电流：''40.2I KA = 238.6S I KA = 438.1S I KA = （2）、 剩余功率送入220KV 电力系统，，架空线路4回，系统容量1800MW ，通过并网断路器的最大短路电流：''17.6I KA = 216.5S I KA = 416.1S I KA = ， 题目：400MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机两台，容量2x200MW ，发电机额定电压15.75KV ，cos φ=0.85，机组年利用小时数5500h ，厂用电率5.5% ，发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3.9s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 发电厂除厂用电外， 剩余功率送入220V 电力系统，架空线路4回，系统容量2500MW ，通过并网断路器的最大短路电流：''26.5I KA = 229.1S I KA = 429.3S I KA = 3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压
题目： 500MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机四台，容量2 x 50MW ，2x200MW ，发电机额定电压分别为10.5KV 、15.75KV ，功率因数分别为cos φ=0.8，cos φ=0.85，机组年利用小时数5800h ，厂用电率6% 发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3,8s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 (1) 10.5kv 电压等级最大负荷12MW, 最小负荷10MW ，cos φ=0.8，电缆馈线4回，二级 负荷。 通过发电机出口断路器的最大短路电流：''39.1I KA = 236.5S I KA = 435.8S I KA = ( 2) 剩余功率送入220KV 电力系统，架空线路4回，系统容量3500MW ，通过并网断路器的最大短路电流：''21.3I KA = 219.8S I KA = 418.5S I KA = 3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压 题目：600MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机两台，容量2 x 300MW ，发电机额定电压20KV ，cos φ=0.85，机组年利用小时数6000h ，厂用电率5%，发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3.9s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 发电厂除厂用电外，全部送入220KV 电力系统，，架空线路4回，系统容量4000MW ， 通过并网断路器的最大短路电流：''31.2I KA = 229.1S I KA = 428.2KA S I = 3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压
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。
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。
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
发电厂电气部分课程设计 题目：220KV/35KV黄埠变电站一次系统设计学院：自动化工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： 指导教师： 2011年9 月14 日
设计题目：220KV/35KV黄埠变电站一次系统设计 原始资料： （1）220KV进线2回。分别从主系统220KV双母线接线带旁路上引接；35KV 出线10回供给下级变电站。 （2）工程建设规模：主变压器两台，容量均为63MV A，年最大负荷利用小时数均为6000h，电压等级220KV/35KV。 （3）系统短路容量：两台主变压器分裂运行时，220KV母线三相最大短路容量为6137.35MV A,短路电流16.38KA；35KV母线三相最大短路容量为936.15MV A,短路电流15.44KA。 设计要求 1.为该变电站设计出电气主接线图。 2.选择主变压器型号。 3.选择变压器出口断路器和隔离开关（220KV）。 4.利用经济电流密度选择变压器出口母线。 5.选择35KV出口断路器和隔离开关。 6.选择电压互感器和电流互感器型号。
接线图
各部分设计 （1） 变压器 根据两台主变压器的容量和变比，根据华鹏变压器厂提供的产品样本 选择S （F ）（P ）Z11-63000，额定电压为220±8×1.25%/35KV ，联结组标号为YNd11的变压器。 （2） 变压器出口断路器和隔离开关 变压器出口（220KV 侧）最大持续电流为 A U S N N ax 6.173220 *363000*05.1305.1I m == = 根据变压器出口的U NS 、I max ,根据《发电厂电气部分》附表6，可选
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 -
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
本设计主要内容 在本设计中，所设计的电厂是一座装机容量为200MW的凝气式火力发电厂，就规模上讲属于中型发电厂。 本设计根据实际要求，考虑到工矿企业的用电电压是10KV，而发电机的输出电压时10.5KV，所以不经变压而直接向其供电；煤矿和化肥厂的用电电压是110KV，通过升压变压器送电至110KV母线，然后有四回出线向负荷供电；而电网系统是220KV，通过另一台变压器升压后送电至电网，两台高压变压器采用型号为：SSPSL-18000/220。全部负荷均有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级负荷。另外厂用电变压器 —6300/10。系统采用的发电机是两台50MW的汽轮发电机采用的型号为：SJL 1 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 的汽轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为3#机。 对所选厂址具备的客观条件分析知，位于江边，周围地势平坦，具有铁路与外相连，所以地理位置优越，容易获得燃料；该地区绝对最高温度为40℃，最高月平均温度为26℃，年平均温度为10.7℃，该地区气候适宜，考虑到以东北风为主，火电厂对空气和环境的污染大等考虑，该厂宜选在处于市区西南角的下风口位置。本电厂的设计目标是保证市区居民及其附近机械厂、棉纺厂、钢厂等工矿企业的用电（10KV），向附近的化肥厂和煤矿提供可靠供电（110KV），剩余的功率要送入电网系统（220KV）。 本设计说明书详细叙述了该发电厂的电气主接线设计，另外对10KV出线的14条回路中使用的母线，输电线路，断路器，隔离开关，及相关的电气设备选用都做了详细的分析和计算，另外还考虑了发电厂事故后的重新启动问题，附带电气主接线图一张。
4×300MW火力发电厂电气设计 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300MW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。
Electrical design of 800MW regional power plant Author: Tutor: Abstract By the power generation, transformation, transmission and distribution of electricity and energy components, and other aspects of production and consumption systems. It is the function of the natural world through the power of primary energy into electrical energy power plant, then lost, transforming the system and distribution system will supply power to the load centers. Electrical wiring is the main power plant, electric substation designed first and foremost part of the power system is also constitute an important part. Determination of the main cable on the power system as a whole and power plants, substations to run its reliability, flexibility and economy are closely related. And choice of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection and control of the means to develop a greater impact. The use of power has infiltrated the social, economic, in all areas of life, and in the power structure of China's thermal power equipment capacity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 4*300MW turbo-generator of large-scale thermal power plants a part of the preliminary design of the main completed the main electrical wiring design. Including the electrical wiring of the main forms of comparison, the choice; main transformer, the start / stand-by transformer and the high-voltage transformer factory with the capacity of calculation, the number of models and options; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made the protection of transformer . Key words: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment
某火力发电厂电气部分设计 摘要 火力发电在我国的起步较早，经过近几十年的迅速发展，各项措施已得到了不断的完善，但我们仍然还能够发现一些不足，如有关发电厂电气部分设计的一些不合理性、保护性措施的欠缺等。这些都需要我们通过设计出更加合理的方案来解决这些问题。 本文将针对某火力发电厂的设计来对这些问题进行探讨，主要是对电气方面进行研究，期望提出更加合理的方案来完善现有设施。首先将会对火力发电的有关内容做一阐述，并对火力发电的现状做一描述；随后对火力发电厂的电气主接线设计和防雷保护的原理部分进行介绍，最后将给出该火力发电厂的主接线的设计和防雷保护的具体实现。 关键词：火力发电；电气主接线；防雷保护
第一章绪论 1.2 课题研究的目的和意义 火力发电由于起步较早，到目前为止各项措施已取得了不断的完善和发展，其电气部分也得到很大的进展，但仍然存在一些不足期待改进。这就要求我们改善这些不良方面，最大限度的发挥经济效益，并减少事故的发生。 火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产生出电能的工厂。按其功用可分为两类，即凝汽式电厂和热电厂。前者仅向用户供应电能，而热电厂除供给用户电能外，还向热用户供应蒸汽和热水，即所谓的“热电联合生产”。 目前采用最广泛的发电形式是利用煤的燃烧来获得电能，而我国煤的储量也是相当 丰富的，因此本课题的提出具有很大的现实意义，如何设计好火电厂的电气主接线及各项保护性措施，就显得尤为重要。 1.3课题研究的主要内容 1.火力发电厂的发电原理和电气方面的研究 通过对火力发电有关文献的参考，明白我国火力发电的现状及未来的发展趋势。研究火力发电的工作过程，了解火力发电系统的组成、工作过程及工作原理。通过阅读有关火力发电厂的主接线图及相关介绍，明确主接线的设计规则和防雷保护的具体实现。 2.某火力发电厂电气主接线的设计 通过分析某地区火力发电厂的相关资料，设计出一种实用性、经济性和可靠性相结合的电气主接线；在此基础上，正确地选择所用的电气设备，并对主接线的基本构造及特点做一介绍。 3. 某火力发电厂防雷保护的设计 按照已经设计出的电气主接线图，研究该系统防雷保护的具体实现方法和工作原理。
摘要：本设计是对4×600MW总装机容量为2400MW的凝汽式火力发电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计，它主要包括了五大部分，分别为：电气主接线的选择、厂用电设计、短路电流的计算、主要电气设备的选择、完成主接线图与设计说明书。其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，列出各设备选择结果表。并对设计进行了理论分析。最后的设计总图包括主接线，主要电气设备。 关键词：电气一次部分；电气主接线；短路计算；设备选择
Abstract:This design is for 4 × 600MW total installed capacity of the electrical powe r plant and a part of the high-pressu-re part of the design of 2400MW of condensing st eam power plant.Itincludes five parts, namely: the calculation of the main electrical co nnection options, power design, short-circuit current, the main electrical equipment se lection, complete the main wiring diagrams and design specification. Which describes in detail the selection of the short circuit current computing and electrical equipment for analysis and calculations from different short circuit, short circuit to different para meters to choose different types of devices, each device listed in the selection result ta ble.Theoretical analysis anddesign.The final master plan includes a main wiring,main electrical equipment. Keywords: Electrical primary part；Electrical main wiring；Short circuit calculations；Equipment selection
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