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。
（五）、设计基本要求
可靠性、灵活性、经济性
二、 原始资料分析
1、
本工程情况：
设计一座装机容量为200MW 的凝汽式火力发电厂。
计划安装两台MW 50的汽轮发电机组，型号为250--QFQ ,功率因数为8.0，安装顺序为1#、
2#机；安装一台MW 100的汽轮发电机组，型号为2100--TQN ,功率因数为85.0，安装顺序为3#机。
2、电力系统情况：
发电机电压负荷最大为MW 48，最小为MW 24，最大负荷利用小时数5200max =T 小时；
kV 110负荷：最大MW 58，最小MW 32，最大负荷利用小时数4500max =T 小时；剩余最大功率MW 152%62003224220=⨯---送入kV 220系统。
3、负荷情况：
MW 50发电机电压端电缆出线8回，MW 100发电机端电压电缆出线2回。
每回负荷不等，平均在MW 4左右，送电距离为km 6~3；kV 110端架空线出线3回；kV 220端架空线出线2回。
4、环境条件：
年平均温度C ︒35。
三、 主接线方案确定
1、主接线方案拟定：
根据原始资料分析，现将各电压等级可能采用的较佳方案，进而以优化方案，组成最佳方案。 （1）、kV 10电压等级：连接发电机出线端，且有八回电缆出线，发电机容量为MW 502 ，为保证供电可靠性，因此选用单母线分段接线形式，2台MW 50机组分别接在两段母线上。其剩余功率通过双绕组变压器全部送往kV 220母线。由于每条出线选用电缆传送，所以各条电缆出线上都装有线路电抗器。由此也可选用轻型断路器，以降低成本。 （2）、kV 110电压等级：出线回路为2回架空线路，为保证供电可靠性和灵活性，选用双母线接线方式，由于此处最大负荷为MW 58，所以由MW 100发电机通过三绕组变压器供电，剩余功率送至kV 220系统。 （3）、kV 220电压等级：只有一回架空线路，应采用单母线接线或单母分段接线方式，其进线从三台kV 10出口发电机通过变压器送来MW 132的容量。
2、主接线方案确定
根据以上的分析，筛选组合，可保留两种可能的接线方式如下图：
方案Ⅰ图（1）
方案Ⅱ图（2）
通过比较，由于此设计属于中小型火电厂，所以着重考虑经济性，因方案Ⅰ只用一台双绕组变压器及其两侧的断路器和隔离开关，220kV侧采用单母线接线方式，均减少了断路器的数量，配电装置投资大大减小，且误操作的可能性要相对较小，占地面积也相对减小。相对于方案Ⅱ，其操作简单。
综上考虑该电厂为地区电厂，且负荷为腰荷，所以主接线方式采用方案Ⅰ。
四、 主变压器确定
1、主变压器台数：
根据方案Ⅰ，该发电厂装设一台三绕组变压器和一台双绕组变压器，以充分保证供电可靠性。
2、主变压器的容量：
发电厂具体情况： kV 10侧，三绕组变压器的确定：85.0cos =ϕ，%8=K P ，则
MW S N 100=,MW S B 2.10885
.0%)
81(100=-⨯=
；双绕组变压器的确定：8.0cos =ϕ，
MW S
N
50=，kV 10侧最小负荷为MW 24
MW S B 858
.024
%)81(250=--⨯⨯=
.
3、主变压器的形式：
一般情况下采用三相式变压器，根据以上分析，具有三种电压等级的发电厂，查kV 220三绕组变压器技术数据表，选择型号为：120000-SFPSLO ，查kV 220双绕组变压器技术数据表，选择型号为：90000-SFPL .
双绕组变压器技术参数：
