大学毕设论文__2×100mw+2×300mw区域性发电厂电气和继电保护部分设计计算书
- 格式:doc
- 大小:1.32 MB
- 文档页数:32
发电厂电气一次部分设计-2×300MW 引言本设计是对2某300MW总装机容量为6000MW的凝汽式区域性火电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计,它主要包括了四大部分,分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。
其中详细描述了主接线的选择、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,并对设计进行了理论分析。
设计电厂为大型凝气式火电厂,其容量为2某300=600MW,最大单机容量为300MW,即具有大中型容量的规模、大中型机组的特点。
当电厂全部机组投入运行后,将占电力系统总容量600/6000≈10%,没有超过电力系统的检修备用容量为8%~15%和事故备用容量为10%的限额,说明该电厂在未来电力系统中不占主导作用和主导地位,主要供给地区用电。
发电厂运行方式及年利用小时数直接影响着主接线设计。
从年利用小时数看,该电厂年利用小时数为6500h/a,远大于我国电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数5000h/年;又为火电厂,所以该发电厂为带基荷的发电厂,在电力系统占比较重要的地位,因此,该厂主接线要求有较高的可靠性;从负荷特点及电压等级可知,该电厂具有110KV和220KV 两级电压负荷。
110KV电压等级有8回架空线路,承担一级负荷,最大输送功率为110MW,最大年利用小时数为4000h/a,说明对其可靠性有一定要求;220KV电压等级有10回架空线路,承担一级负荷,最大输送功率为500MW,最大年利用小时数为4500h/a,其可靠性要求较高,为保证检修出线断路器不致对该回路断电,拟采用带旁路母线接线形式。
2、电气主接线3、2.1、主接线方案的选择2.1.1方案拟定的依据第1页共13页对电气主接线的基本要求,概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。
安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
2×300MW⽕⼒发电⼚电⽓部分设计摘要由发电、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2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; ⼚⽤电动机选择等等。
关键词:发电⼚;变压器;电⼒系统;电⽓设备。
AbstractBy the power generation, substation, transmission, distribution and composition of energy consumption and other aspects of production and consumption systems. Its function is a natural energy through the powerplant into electricity generation, and then the transmission and substation systems and power distribution systems will be supplied to the load center.Main electrical wiring is power plant and substation electrical design of the first part, also constitute an important part of the power system. Determine the main terminal of the power system as a whole and power plants, substations own operation reliability, flexibility and economy are closely related. And selection of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection and control of the development have a greater impact. Energy use has penetrated into the social, economic, all areas of life, and in the power structure of the capacity of the total installed capacity of thermal power equipment for 75%. This article is equipped with two sets of 300MW generator in a large part of the initial power plant design, primarily to complete the electrical main wiring design. Including electrical wiring in the form of the main comparison of choice; the main transformer, start / standby transformer and high voltage auxiliary transformer capacity calculation, the number and types of choice sets; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made a transformer .Keywords: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment⽬录第⼀部分设计说明书 (3)前⾔ (3)1.1电⼒系统发展概况 (3)1.2 发电⼚的建设规模 (3)1.3 电⼒系统与本⼚连接情况 (4)1.4电⼚所在地环境⽓象资料 (4)第⼆章发电机主变选择 (4)2.1发电机型号的选择 (4)2.2变压器的选择与计算 (6)第三章电⽓主接线选择 (9)3.1主接线的设计原则与要求 (9)3.2 对原始资料的分析 (9)3.3 拟定可⾏接线⽅案 (10)第四章⼚⽤电的设计 (12)4.1 ⼚⽤电设计的要求 (12)4.2 ⼚⽤负荷的分类 (12)4.3 ⼚⽤电的电压等级 (13)4.4 ⼚⽤电系统中性点接地⽅式 (13)4.5 ⼚⽤电源及其引接 (14)4.6 ⼚⽤电接线形式 (16)4.7 ⼚⽤电负荷的计算 (16)4.8 ⼚⽤电动机的选择 (19)第五章短路电流分析计算: (21)5.1 短路电流计算⽬的及规则: (21)5.2 短路等值电抗电路及其参数计算 (21)5.3 各短路点短路电流计算: (23)第六章电⽓设备的选择 (25)6.1 电⽓设备选择的⼀般原则及短路校验 (25)6.2 主要电⽓设备的选择 (27)1第七章避雷器的选择配置 (41)7.1避雷器的配置原则 (42)7.2避雷器的确定 (42)第⼆部分设计计算书 (43)1.1短路电流计算 (43)1.2⼚⽤电动机⾃起动校验 (49)第⼋章结束语 (51)参考⽂献 (52)2第⼀部分设计说明书前⾔1.1电⼒系统发展概况电能是⼀种清洁的⼆次能源。
摘要电力系统是发展国民经济不可缺少的一种宝贵能源,它在各个领域中已获得了广泛的应用,离开了电力,要想实现人类社会的物质文明和精神文明是根本不可能的,要实现国家的现代化也是办不到的。
因此电力系统的安全运行,及合理建设方式,涉及到国家经济和文化的发展。
毕业设计也是大学的最后一个教学环节,通过设计可以巩固所学到的专业理论知识,包括设计原则,设计步骤,和设计方法。
由于本人将要到电力系统工作,为更好的熟悉设备及掌握继电方面的知识,因此毕业设计选择方向为火力发电厂继电保护。
本次设计要完成2×300MW火力发电厂高备变继电保护设计主要包括电厂运行方式分析、短路电流计算、电厂各设备继电保护配置、整定计算(选择不同的设备进行),绘制的图纸主要由全厂主接线图、保护配置图、保护交流回路展开图、保护直流回路展开图,在内容上力求清楚、层次分明。
我的这次设计主要采用的保护有瓦斯保护、变压器差动保护、复合电压启动的过电流保护、过负荷保护等其他保护。
本次设计是我们在校期间进行的最后一个非常重要的综合性实践教学环节,也是我们学生全面运用所学基础理论、专业知识对实际问题进行设计(或研究)的综合性训练,同时还是我们将来走向工作岗位而奠定的基本实践。
通过本次设计可以增强我们运用所学知识解释实际问题的能力和创新能力,以便更好地适应工作的需要。
电力系统继电保护的设计与配置是否合理,直接影响电力系统的安全运行,故选择保护方式时,满足继电保护的基本要求。
选择保护方式和正确的整定计算,以保证电力系统的安全运行。
关键词电力系统,继电保护,高备变AbstractThe electrical power system develops the national economy essential one kind of precious energy, it has obtained the widespread application in each domain, left the electric power, if wants to realize human society's material civilization and the spiritual civilization is simply impossible, must accomplish the national modernization also not to be able to accomplish. Therefore the electric power series's safe operation, and the reasonable construction way, involves to the state economy and the cultural development.Graduated from the University of the final design is also a teaching aspect, through the design can be learned from the consolidation of major theoretical knowledge, including design principles, design steps and design methods. I want to because of the power system will work for a better familiar with the equipment and the knowledge master relay, so select the direction of graduate design of relay protection for the coal-fired power plants.This design must complete 2*300MW Thermal power plant Gao Beibian the relay protection design mainly to include the power plant movement way analysis, the short-circuit current computation, the power plant various equipment relay protection disposition, the installation computation (choice different equipment to carry on), the plan blueprint mainly by the entire factory owner wiring diagram, the protection disposition chart, the protection exchange return route developed view, the protection cocurrent return route developed view, makes every effort in the content to be clear, to be each level clearly demarcated.My this design mainly uses the protection has the gas to protect, the transformer differential motion protection, the compound voltage to start the current protection, the load protection and so on other protections.This design is we in school period carries on last very important comprehensive practice teaching link, is also our student utilizes comprehensively studies the basic theory, the specialized knowledge carries on the design to the actual problem (or research) the comprehensive training, simultaneously we in the future will move toward the basic practice which the operating post will establish. May strengthen us through this design to utilize studies the knowledge explanation actual problem ability and innovation ability, with the aim of meeting the work need well.The electrical power system relay protection's design and disposes whether reasonably, immediate influence electrical power system's safe operation, when choice guard mode, satisfies the relay protection the essential requirements. The choice guard mode and the correct installation computation, guarantee electrical power system's safe operation.Key Words electrical power system, relay protection, Gao Beibian目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)第1章电气主接线 (2)1.1电气主接线 (2)1.2电气主接线的原则 (2)1.2.1电气主接线的基本要求:........................................................................................ - 2 -1.2.2 电气主接线的选择 (3)第2章运行方式...................................................................................................................... - 4 -第3章保护配置 (6)3.1发电机保护配置方案 (6)3.1.1 发电机的故障及不正常运行状态 (6)3.1.2 发电机的保护配置 (7)3.2主变压器的保护配置方案 (8)3.2.1 变压器故障分析 (8)3.2.2 变压器保护配置 (8)3.3母线保护配置方案 (10)3.3.1 母线故障类型......................................................................................................... - 10 -3.3.2 母线保护配置......................................................................................................... - 10 -3.4高备变保护配置. (10)3.4.1 高备变保护配置..................................................................................................... - 10 -3.4.2 变压器保护原理说明............................................................................................. - 12 -第4章短路电流计算............................................................................................................ - 20 -4.1参数计算. (20)4.2短路计算 (20)4.3保护整定计算 (22)4.3.1 变压器差动保护计算整定..................................................................................... - 22 -4.3.2 复合电压起动的过电流保护的整定计算............................................................. - 24 -4.3.3 过负荷保护的整定计算......................................................................................... - 24 -结论........................................................................................................................................ - 25 -致谢........................................................................................................................................ - 26 -参考文献.................................................................................................................................. - 27 -附录........................................................................................................................................ - 28 -(A1.1)一次主接线图 . (28)(A1.2)厂用备用变保护配置图 (28)(A1.3)厂用备用变保护交流回路展开图 (28)(A1.4)厂用备用变保护直流回来展开图 (28)引言本次设计要完成2×300MW火力发电厂继电保护及自动装置设计主要包括电厂运行方式分析、短路电流计算、电厂各设备继电保护及自动装置的配置、整定计算(选择不同的设备进行),绘制图纸等内容。
各专业完整优秀毕业论文设计图纸河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目:300MW机组火力发电厂电气部分设计系部:电气工程系专业:电力系统自动化班级:2012级01班学生姓名:张冬育学号:120313144指导教师:张锐李桂芳2014年12月31日摘要由发电、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,ABSTRACTBy power、generation、substation,、transmission and distribution of electricity, electricity production and consumption system, its function 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 reliability, flexibility and security of power system, directly affect the choice of the electricalequipment for power plants, substations, power distribution equipment arrangement, protection and control mode selection and maintenance of safety and convenience. And the use of electricity has penetrated into every field of society, economy, life, and the power structure in our country accounted for 75% of total installed capacity of thermal power equipment capacity. This design is for a 300 mw thermal power plant electrical part design. In the design of the graduation thesis introduces related to power plant electrical equipment such as generator, transformer, circuit breaker, voltage transformer, current transformer and motor etc, and introduces the selection of main transformer and the calculation of short-circuit current condition, finally presents the importance of lightning protection and effective measures of lightning protection. Therefore, we in the midst of the power plant after work must keep safety and serious attitude.In this paper, a main equipment of power plant selection, and according to the current calculation, using electrical equipment of dynamic stability, thermal stability of the short circuit to the main equipment calibration. In the main wiring design, we put the two connection mode in economy, flexibility, reliability, comparing three aspects, and finally choose double connection mode.Keywords:electrical equipment, generator, transformer, power system, relay protection目录摘要 (I)绪论 (1)第1章电力系统及其发电厂电气部分总述 (3)1.1 电力系统的构成 (3)1.2 对电力系统的基本要求 (3)1.3 发电厂电气部分概述 (4)第2章发电厂电气主接线选择 (6)2.1 概述 (6)2.2 电气主接线的设计依据 (6)2.3 主接线方案的拟定 (8)2.4 主接线方案的比较与选定 (9)第3章主变压器的选择 (11)3.1 主变压器的概述 (11)3.2 主变压器的选择 (10)3.3 主变压器的计算 (11)第4章短路电流的分析及计算 (13)4.1 短路电流计算分析 (13)第5章电气设备的选择及校验 (14)5.1 电气设备选择的原则 (14)5.2 电气设备的分析 (14)5.3 220KV母线侧高压断路器的选择及校验 (14)5.4 220KV母线侧隔离开关的选择及校验 (16)5.5 220KV母线侧电流互感器的选择 (16)5.6 220KV母线侧电压互感器的选择 (17)5.7 110KV母线侧高压断路器的选择及校验 (18)5.8 110KV母线侧隔离开关的选择及校验 (19)5.9 110KV母线侧电流互感器的选择 (19)5.10110KV母线侧电压互感器的选择 (19)第6章防雷保护规划 (22)6.1 雷电过电压的形成与危害 (22)6.2 防雷保护 (22)6.3避雷器的选择 (22)6.4防雷计算 (22)第7章展望 (27)致谢 (30)参考文献 (31)附录I短路电流计算 (32)绪论世界各国电力工业发展的经验告诉我们,电力系统愈大,调度运行就愈能合理和优化,经济效益就愈好,应变事故的能力就愈强。
毕业设计(论文)题目:甘肃大峡水电站继电保护及二次回路设计学院:电子信息学院专业班级:电气工程及其自动化06级1班指导教师:邵文权职称:讲师学生姓名:**学号:***********摘要由于大型水电站的母线、发电机和变压器的结构比较复杂,在运行过程中都可能会发生各种各样的故障和异常运行状态,为了确保在保护范围内发生故障,都能有选择性的快速切除故障,需要配置多种继电保护装置,必要时进行多重化配置,从而将水电站中重要设备的危害和损失降到最小,对电力系统的影响最小。
发电厂和变电所母线是电力系统中的中的一个重要组成部件,发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用;而变压器是电力系统十分重要的供电元件再者,发电机、变压器本身就是十分贵重的电气元件,所以,继电保护装置对大型水电站的正常运行起着至关重要的作用。
根据大峡水电站的接线图及相关资料。
本设计共包括六章,分别对母线、发电机、变压器的继电保护进行详细介绍,并给出相关的整定计算,画出部分二次接线图。
本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数,首先,需要对电力系统保护原理进行全面系统的复习、查阅相关资料,加深理解;其次,结合相关参数和各种继电保护原理,确定适用于大峡水电站的保护方案,最后,分别对母线处、发电机和变压器进行整定计算和配置,并且根据系统一次设计图给出部分二次设计及其配置图和一般原理图.关键词:水电站、继电保护、发电机、变压器、母线、二次回路AbstractAs a result of large hydroelectric station's bus bar, the generator and transformer's structure is quite complex, possibly will break down various in the movement process and exceptionally the running status, to guarantee that will break down in the extent of protection,can have the selective fast excision breakdown, needs to dispose many kinds of relay protection installments, when the necessity will carry on the multi-densified disposition, thus in the river water power plant the important equipment's harm and the loss will fall to are smallest, will be smallest to electrical power system's influence。
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。
南京工程学院毕业设计说明书(论文)南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者:学号:系部:电力工程系专业:电气工程及其自动化(继电保护方向)题目:2×100MW+2×300MW区域性发电厂电气和继电保护部分设计指导者:教授(姓名) (专业技术职务)评阅者:教授(姓名) (专业技术职务)20 年 6 月南京目录前言 (5)第一章发电厂主接线和中性点接地方式 (6)1. 原始资料分析 (6)1.1 发电厂概况 (6)1.2 机组情况 (6)1.3 电压等级及出线情况 (6)1.4 发电厂地位 (6)2. 主接线 (6)2.1 方案一 (7)2.2 方案二 (10)2.3 方案三 (11)2.4 方案四 (12)2.5 技术经济比较 (14)3.中性点接地选择 (15)3.1 电网中性点接地问题 (15)3.2 发电机中性点接地问题 (15)第二章电气设备选择和短路计算 (19)1. 电气设备选择 (19)1.1 电气设备选择的一般条件 (19)1.2 断路器和隔离开关的选择 (20)1.3 电流互感器和电压互感器的选择 (21)2. 短路电流计算和设备校验 (24)2.1 短路计算点的确定 (24)2.2 各元件和系统等值电抗的计算 (25)2.3 短路电流计算和断路器校验 (26)2.4 隔离开关校验 (31)2.5 电流互感器校验 (33)第三章继电保护部分设计 (35)1. 继电保护配置图 (35)2. 发电机,变压器,母线以及线路的继电保护配置 (35)2.1 发电机 (35)2.2 变压器 (35)2.3 母线 (36)2.4 线路 (36)3.主设备继电保护的选择 (36)4.发电机,变压器保护的整定计算 (37)4.1 运行方式的确定 (37)4.2 最大运行方式下发电机回路短路电流的计算 (37)4.3 整定计算 (37)结论 (53)参考文献 (54)致谢 (55)前言电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理地驾驭电力,必须从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓,并且要熟悉针对可能发生的故障所进行的继电保护的原理及其整定方法。
上海电力学院本科毕业设计(论文)题目:2×300MW火电站厂电气设计院部:电气工程学院专业年级:电气工程及其自动化2012届学生姓名:刘奕骞学号:指导教师:吴文军2016年6月6日【摘要】大容量、高参数是提高火电机组经济性最为有效的措施。
高效洁净燃煤发电技术将成为今后世界电力工业的主要发展方向之一。
本文以太仓电厂新建2x300MW机组电气设计为例,论述了电力系统工程中火力发电厂部分电气设计(一次部分)的过程。
在厂用电系统的布置、主变、厂用高变、断路器、隔离开关等主要电气设备、和主接线的选择充分考虑大容量、高参数等特点,逐一排除,做到可靠性、经济性、合理性,在各种运行状态下保证系统的正常、稳定运行;后备保护措施如防雷、继电保护的配置布置全面,尽量减少事故带来的人身伤害和财产损失。
关键词:发电厂;变压器;主接线;短路电流;断路器;隔离开关;【Abstract】Large capacity and high parameters of thermal power units is to improve the economy of the most effective measures. Clean and efficient coal-fired power generation technology will become the world's electric power industry, one of the main direction of development. In this paper, the Taicang Power Plant Unit 2x300MW new electrical design for example, discusses some of the electricity power plant electrical systems engineering design (first part) process. Electricity system in the plant layout, the main change, plants with high variable, circuit breakers, isolating switches and other major electrical equipment, and the choice of the main wiring capacity fully taken into account, high-parameters and other features, one by one to exclude, so the reliability, economy, rationality, in a variety of running the system under normal, stable operation; back-up protection measures, such as lightning protection, relay protection overall layout of the configuration to minimize personal injury caused by accidents and damage to property.Key words:power plant; transformer; main connection; circuit breaker;isolating switches;目录1概述 (1)1.1原始资料 (1)(1)设计规模 (1)1.2设计要求 (1)2厂用电系统 (2)2.1负荷统计 (2)2.1.1 厂用负荷计算的计算原则: (2)2.1.2 厂用负荷的计算方法: (2)2.2厂用变压器容量选择 (2)2.2.1 低压厂用变压器容量计算 (3)2.2.2 高压厂用变压器的容量计算 (3)2.3厂用电压等级确定 (7)2.4备用电源的引接 (7)2.5事故保安电源 (8)2.6厂用电接线的选择 (8)2.6.1高压厂用电接线 (9)2.6.2低压厂用电接线 (9)2.7电动机自启动校验 (9)3 主变压器选择 (10)3.1 主变压器容量和台数的确定 (10)3.2 主变压器型式的选择 (11)4主接线的选择 (12)4.1 主变高压侧接线(220KV侧) (12)4.2 发电机-变压器接线(18KV侧) (13)5 短路电流计算 (14)5.1概述 (14)5.2基本假设条件 (14)5.3电路元件参数的计算 (15)5.3.1 基准值计算 (15)5.3.2 短路计算 (16)6 电气设备选择 (21)6.1母线 (21)6.1.1 发电机出口(18KV) (21)6.1.2 220KV侧 (21)6.2QF、QS的选择 (24)6.2.1 高压断路器选择原则 (24)6.2.2 隔离开关选择原则 (24)6.2.3 220KV侧(QF、QS的选择) (25)6.2.4 6KV侧(开关柜的选择) (26)6.3互感器的选择 (27)6.3.1 互感器的分类和作用 (27)6.3.2 电流互感器的选择 (27)6.3.3 电压互感器的选择 (28)6.4防雷设备的选择 (30)6.4.1 直击雷的保护 (30)6.4.2 侵入波的保护 (31)7 配电装置 (32)7.1配电装置的基本要求 (32)7.2配电装置的设计原则 (32)7.3配电装置设计的步骤 (33)7.4配电装置的选用 (33)8 继电保护的配置 (34)8.1变压器保护 (34)8.1.1 变压器的故障分类 (34)8.1.2 变压器的保护配置 (35)8.2220kV线路保护 (35)8.2.1 220kV线路保护配置原则 (35)8.3母线保护 (35)8.3.1 母线的故障类别 (36)8.3.2 母线故障的保护方式 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附图 (39)附图1:主接线图 (39)附图2:厂用电接线图 (39)1 概述1.1原始资料(1)设计规模本期工程建设规模为2X300MW燃煤机组,经220KV变压器接入系统。
2×300MW火力发电厂设计-本科毕业设计(论文)广东工业大学华立学院本科毕业设计(论文)2×300MW火力发电厂设计论文题目2×300MW火力发电厂设计学部机电与信息工程学部专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师2013年5月摘要随着我国经济发展,对电的需求也越来越大。
电作为我国经济发展最重要的一种能源,主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。
电力工业作为一种先进的生产力,是国民经济发展中最重要的基础能源产业。
而火力发电是电力工业发展中的主力军,截止2006年底,火电发电量达到48405万千瓦,越占总容量77.82%。
由此可见,火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。
该设计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,通过计算论证火电厂实际设计的合理性与经济性。
采用软件绘制了大量电气图和查阅相关书籍,进一步完善了设计。
关键词:主接线设计,短路电流,配电装置,电气设备选择,继电保护AbstractWith the developing of economy in our country, we needmore and more Electricity energy. The Electricity is the most important energy of economic development which can be conveniently and efficiently converted into other forms of energy. The Electricity industry as a advanced produced energy. It is the most important basic energy industry. And the thermoelectricity is the main energy in the Electricity industry .Until the end of 2006,power Electricity produce is 48405 kilowatt, occupied 77.82 percent in the entire capacity. So thermoelectricity energy plays an important role in our country which is a developing country.In this design, I will mainly discuss main electric connection design, short circuit account, electric equipment choice, electric equipment layout, lightning strike defending design, electrical machine, transformer and generatrix protective relaying detailedly in theory and comparing with the power plant, while ensuring the reliability of the design, under the premise we should also take into account economic and flexibility demonstrated by calculating the effective thermal power plant design and reasonable economy. During my counting and demonstrating, in order to consummate my design, I will protract a great lot of electric engineering-pictures following the new criterion of electric engineering-enchiridion.Key words:main electric connection design,short current,electric equipment choice electric equipment layout,protective relaying目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的与意义 (2)1.3 原始资料 (2)1.3.1 原始数据 (2)1.3.2 环境条件 (3)2 电气主接线设计 (5)2.1 电气主接线的基本要求 (5)2.2 电气主接线分析 (5)2.3 对原始资料的分析 (7)2.4 电气主接线方案比较及确定 (7)3 厂用电的设计 (10)3.1 厂用负荷分类 (11)3.2 厂用电的电压等级 (11)3.3 厂用电源及其引接方式 (12)4 变压器的选择 (15)4.1 主变压器的选择原则 (15)4.2 厂用变压器的选择原则 (15)4.3 确定变压器台数及容量 (15)5 短路电流计算 (18)5.1 短路电流计算目的及规则 (18)5.2 短路等值电抗电路及其参数计算 (19)6 电气设备的选择 (23)6.1 电气设备选择的一般条件 (23)6.2 电气设备的整定计算 (25)6.2.1 高压断路器的选择 (25)6.2.2 隔离开关的选择 (28)6.2.3 电压互感器的选择 (30)6.2.4 电流互感器的选择 (31)6.2.5 避雷器的选择 (34)7 发电机-变压器组继电保护配置 (36) 7.1 发电机的继电保护配置 (36)7.2 变压器的继电保护配置 (38)8 配电装置 (39)8.1 屋内配电装置 (40)8.2 屋外配电装置 (41)9 锅炉概况 (42)参考文献 (44)1 绪论1.1 课题背景电力工业是国民经济的重要部门之一,是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业,其发展水平是反映国家经济发达程度的重要标志,和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。
南京工程学院毕业设计计算书作者:樊浩学号: 006102117 系部:电力工程系专业:电气工程及其自动化(继电保护方向)题目:2×100MW+2×300MW区域性发电厂电气和继电保护部分设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见目录第一章发电厂主接线和中性点接地方式 (3)1. 方案一联络变压器容量的确定 (3)2. 方案二三绕组变压器容量的确定 (3)3. 方案四三绕组变压器容量的确定 (4)4. 方案一和方案四的经济比较 (5)4.1 方案一 (5)4.2 方案四 (7)第二章电气设备选择和短路计算 (8)1. 电气设备额定电压和额定电流的计算 (8)1.1 断路器和隔离开关 (8)2. 发电厂设备等值阻抗的计算 (10)2.1 发电机 (10)2.2 变压器 (10)2.3 220kv侧线路 (11)2.4 系统侧电抗 (11)3. 短路电流计算 (12)3.1 三绕组变压器高压侧回路断路器 (12)3.2 三绕组变压器中压侧回路断路器 (14)3.3 110kv侧双绕组变压器回路断路器 (16)3.4 220kv侧母联回路断路器 (18)3.5 110kv侧母联回路断路器 (19)第三章继电保护部分设计 (20)1. 最大运行方式下发电机回路短路电流的计算 (20)1.1.300MW发电机 (20)1.2.100MW发电机,110kv侧 (22)1.3.100MW发电机,220kv侧 (23)第一章发电厂主接线和中性点接地方式1. 方案一联络变压器容量的确定:最大综合负荷为120MW,最小综合负荷为120×65%=78MW正常运行时:最大综合负荷情况下:一台110kv侧变压器承担的负荷:100(18%) 1.1101.2⨯-⨯=MW通过中压侧的负荷:101.2212082.4⨯-=MW最小综合负荷情况下:通过中压侧的负荷:101.2278124.4⨯-=MW中压侧容量:2124.4/0.85146.4S==MVA110kv侧一台主变检修:最大综合负荷情况下:通过高压侧的负荷:120101.218.8-=MW最小综合负荷情况下:通过高压侧的负荷为0高压侧容量:118.8/0.8522.1S==MVA低压侧连接厂用设备作为备用或启动厂用变压器,属于轻载。
由此得出此台变压器容量比为100/100/100。
运转时低压侧容量为高中压侧之和:146.422.1168.5+=MVA2. 方案二三绕组变压器容量的确定:最大综合负荷为120MW,最小综合负荷为120×65%=78MW正常运行时:最大综合负荷情况下:通过中压侧的负荷:1(101.22120)41.22⨯-=MW最小综合负荷情况下:通过中压侧的负荷:1(101.2278)62.22⨯-=MW中压侧容量:262.2/0.8573.2S==MVA220kv侧主变容量:S=300 1.1(18%)/0.85357⨯⨯-=MVA 110kv侧一台主变检修:通过中压侧的最大负荷:1(120101.2)9.42-=MW中压侧容量比:2/73.2/35720.5%50%S S==<故选择容量比为110/50/1003. 方案四三绕组变压器容量的确定:最大综合负荷为120MW,最小综合负荷为120×65%=78MW 正常运行时:最大综合负荷情况下:通过中压侧的负荷:1(120101.2)9.42-=MW最小综合负荷情况下:通过中压侧的负荷:1(12078)11.62-=MW110kv侧主变检修:最大综合负荷情况下:通过中压侧的负荷:1120602⨯=MW最小综合负荷情况下:通过中压侧的负荷:178392⨯=MW所以中压侧容量为:260/0.8570.6S==MVA 中压侧容量比:2/70.6/35719.8%50%S S==<故选择容量比为100/50/1004. 方案一和方案四的经济比较4.1 方案一:4.1.1 综合总投资I O 的计算:设0O 为主体设备的投资(即变压器),单位:万元设a 为不明显的附加费用的比例系数,220kv 取70,110kv 取90 在网上查得型号为SFP -360000/220的变压器的价格为1500万元 型号为SFP7-120000/110的变压器的价格为600万元 型号为SFPS1-180000/220的变压器的价格为1000万元 则: 0(1/100)I O O a =++1500(170/100)2600(190/100)21000(170/100)=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+ 9080=万元4.1.2年运行费I U 的计算设A 为变压器年电能损耗,单位kwhn 为相同变压器的台数N S 为一台变压器的额定容量,单位kVA0,K P P 为一台变压器的空载,负载有功损耗,单位kw0,K Q Q 为一台变压器的空载,负载无功损耗,单位kvar i S 为在i t 小时内n 台变压器的总负荷,单位kVAi t 为对应于负荷i S 的运行时间,这里假设全年负荷是一恒定值,i t 为1h ,i t ∑取6000hQ k 为无功当量,即kw/kvar ,这里取0.030%I 为一台变压器的空载电流百分数%k u 为一台变压器的阻抗电压百分数(1). 双绕组变压器:i. 型号SFP -360000/220: 0011%0.28%36000010.08100100N I Q S ==⨯= kvar 11%14.3%360000514.8100100k K N u Q S ==⨯= kvar1[(30021002)(18%) 1.1120]/0.85811.3i S =⨯+⨯-⨯-=MVA12101011111A =()()()i Q i K Q K i N S n P k Q t P k Q t n S +∑++∑ 21811.32(1900.0310.08)6000(8600.03514.8)()60002360=⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯ 2283628.813338517.9=+ 15622146.7=kwhii. 型号SFP7-120000/1100022%0.5%1200006100100N I Q S ==⨯= kvar 22%10.5%120000126100100k K N u Q S ==⨯= kvar 2120/0.85141.2i S ==MVA22202022221A =()()()i Q i K Q K i N S n P k Q t P k Q t n S +∑++∑21141.22(99.40.036)6000(4100.03126)()60002120=⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯11949601718690.4=+2913650.4=kvar(2). 三绕组变压器: 1%k u =14%0033%0.5%1800009100100N I Q S ==⨯= kvar 133%14%180000252100100k K N u Q S ==⨯= kvar 由前面计算得1i S =22.1MVA 2i S =146.4MVA 3i S =168.5MVA22221233030333231A =()()()2i i i Q i K Q K i N N N N N S S S n P k Q t P k Q t n S S S S S +∑++∑++ 2222221(2000.039)6000(6790.03252)222.1146.4168.5 ()6000180180180=+⨯⨯+⨯+⨯⨯++⨯ 4400075.5=kwh-412A 10I U U U α=⨯++40.52(13338517.92913650.44400075.5)10 0.032102700.05810270-=⨯++⨯+⨯+⨯1998.2=万元4.2 方案四:4.2.1 综合总投资II O 的计算:在网上查得型号为OSSPS-360000/220的变压器的价格为2100万元 型号为SFP7-120000/220的变压器的价格为900万元 型号为SFP7-120000/110的变压器的价格为600万元则: 0(1/100)II O O a =+2100(170/100)2900(170/100)600(190/100)=⨯+⨯+⨯++⨯+ 9810=万元 4.2.2 年运行费的计算: (1). 双绕组变压器 i. 型号SFP7-120000/1101100(18%) 1.1/0.85119.06i S =⨯-⨯=MVA12101011111A =()()()i Q i K Q K i N S n P k Q t P k Q t n S +∑++∑2119.06(99.40.036)6000(4100.03126)()6000120=+⨯⨯++⨯⨯⨯ 3041417=kwhii. 型号SFP7-120000/2200022%0.9%12000010.8100100N I Q S ==⨯= kvar 22%13%120000156100100k K N u Q S ==⨯= kvar 2100(18%) 1.1/0.85119.06i S =⨯-⨯=MVA22202022221A =()()()i Q i K Q K i N S n P k Q t P k Q t n S +∑++∑ 2119.06(1180.0310.8)6000(3850.03156)()6000120=+⨯⨯++⨯⨯⨯ 3011537.5=kwh(2). 三绕组变压器:1%k u =12.1%0033%0.39%36000014.04100100N I Q S ==⨯= kvar 133%12.1%360000435.6100100k K N u Q S ==⨯= kvar 由前面计算得1i S =286.4MVA 2i S =70.6MVA 3i S =357MVA22221233030333231A =()()()2i i i Q i K Q K i N N N N N S S S n P k Q t P k Q t n S S S S S +∑++∑++222222(2580.0314.04)60001286.470.6357 (11640.03435.6)()60004360360180360=⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯++⨯⨯ 3101054.42989571.3=+ =6090625.7k wh-412A 10II U U U α=⨯++40.52(30414173011537.56090625.7)100.03298100.0589810-=⨯++⨯+⨯+⨯=1514.3万元第二章 电气设备选择和短路计算1.电气设备额定电压和额定电流的计算1.1 断路器和隔离开关1.1.1. 变压器回路:设TN I 为变压器额定电流,TN S 为变压器额定容量 (1). 220kv 配电装置型号 SFP7-120000/220: 1220N NS U U kv ≥=1max 11.05330.7TN N TN I I I A ≥=== 型号 OSSPS -360000/220:高压侧: 1220N NS U U kv ≥=2max 21.05992.0TN N TN I I I A ≥=== 中压侧: 2110N NS U U kv ≥=2max 31.051983TN N TN I I I A ≥=== (2). 110kv 配电装置型号 SFP7-120000/110: 2110N NS U U kv ≥=3max 41.05661.3TN N TN I I I A ≥=== 1.1.2. 母线回路:(按最大一台变压器的max I 来选择) (1). 220kv 配电装置 220NS U kv = 992N I A = (2). 110kv 配电装置 110NS U kv = 1983N I A = 1.1.3. 线路:(1). 220kv 配电装置:四回出线均为单回路,机组总容量减去综合最小负荷即为线路最大负荷,即: (30021002)(18%) 1.112065%731.6⨯+⨯⨯-⨯-⨯=MW 线路最大负荷电流:3max 564.69I A ===(2). 110kv 配电装置变电所:(两回线)1max 111.8 1.8111.122I A === 造纸厂:(两回线)2max 111.8 1.8166.722I A === 电石厂:(一回线)3max 61.7I A === 化肥厂:(一回线)4max 123.5I A ===冶炼厂:(一回线)5max 185.2I A === 机械厂:(一回线)6max 123.5I A === 汽车厂:(两回线)7max 111.8 1.8111.122I A === 2.发电厂设备等值阻抗的计算采用近似计算法计算元件电抗标么值,基准容量100MVA B S = 以下各原始数据均由《电气设备手册》查得 2.1 发电机:2.1.1 100MW :1''112%18.31000.156100100100/0.85Bd N X S X X S ==⋅=⨯= 2.1.2 300MW :2''234%19.151000.0543100100300/0.85B d N X S X X S ==⋅=⨯= 2.2 变压器:2.2.1 110kv 侧:135%10.51000.0875100100120k B N u S X S =⋅=⨯= 2.2.2 220kv 侧:(1)两绕组:264%131000.108100100120k B N u S X S =⋅=⨯= (2)三绕组:3112132311%(%%%)(12.11218.8) 2.6522k k k k u u u u ---=++=+-=3212231311%(%%%)(12.118.812)9.4522k k k k u u u u ---=++=+-=3313231211%(%%%)(1218.812.1)9.3522k k k k u u u u ---=++=+-=对于三绕组N S 指最大容量绕组的额定容量。