2×50MW发电厂电气部分设计

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…………………………….4.3.2电流互感器的选择.........................................第5章设计体会及以后改进意见…………........................参考文献……………………………………….......................摘要由发电、变电、输电、和用电等环节组成的电能生产与消费系统，他的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化为电能，再经过输、变电系统及配电系统将电能供应到个负荷中心。

摘要电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便、高效地转换成其它能源形式。

电力系统由发电厂、变电所、线路及用户组成。

发电厂是把各种能源（化学能、水能、原子能）转换成电能的工厂。

发电厂生产的电能，一般先由电厂的升压站升压，经高压输电线路传送，再经变电所若干次降压后，才能供给用户使用。

直接生产、转换和输配电能的如：开关设备，载流导体成为一次设备。

本次设计为发电厂一次设备部分的设计。

设计中将主要从理论上在电气主接线设计，所用电设计，短路电流计算，电气设备的选择，配电装置设计规划及选择，变电所总平面布置，防雷接地保护设计等方面做详尽的论述，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，通过计算论证该发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Microsoft Office Visio 软件绘制了大量电气图，进一步完善了设计。

作为现代化中型发电厂，是建立大型发电厂的基础，因为意义重大。

关键词：电气主接线设计厂用电设计短路电流计算配电装置设计规划及选择总平面布置防雷接地保护设计AbstractElectricity is the most important energy of economic development which can be conveniently and efficiently converted into other forms of energy. Today,not only in China but also in the world ,the thermoelectricity capacity accounts to about 70% and the power about 80%.So, electricity 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 of San he,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 by Microsoft Office Visio following the new criterion of electric engineering-enchiridion.Keywords：main electric connection design ,short current, electric equipment choice, electric equipment layout,protective relaying目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第1章电气主接线的设计 (5)1.1 明确任务和设计原理 (6)1.1.1原始资料 (6)1.1.2原始资料的分析 (6)1.2方案的设计、论证和选择 (6)1.2.1 方案设计 (6)1.2.2设计方案比较 (10)1.3 小结 (11)第 2 章厂用电设计 (11)2.1 负荷的分类与统计 (11)2.2厂用电接线的设计 (13)2.2.1厂用供电电压等级的确定 (13)2.2.2厂用电系统接地方式 (13)2.2.3 厂用工作电源引接方式 (13)2.2.4厂用备用电源和启动电源引接方式 (14)2.2.5 确定厂用电系统 (14)2.3 厂用主变选择 (15)2.3.1 厂用电主变选择原则 (16)2.3.2 确定厂用电主变容量 (16)第3章短路电流的计算 (16)3.1 短路电流计算的目的 (16)3.1.1基本假定 (17)3.1.2 一般规定 (17)3.2 短路的原因、后果及其形式 (18)3.3短路的物理过程及计算方法 (18)3.4短路电流的计算数据和计算结果 (21)3.4.1电路元件参数的计算 (21)3.5 短路电流的详细计算结果 (23)3.5.1效电抗标幺值画出等值计算网络电路图 (23)3.5.2计算短路电流 (23)3.5.3短路计算结果列表 (33)第4章电气设备的选择 (34)4.1电气设备选择概述 (34)4.2电气设备选择的一般原则 (34)4.3电气设备选择的校验内容 (35)4.4 电气设备选择的技术条件 (36)4.5 主变压器和发电机的选择 (37)4.5.1发电机的选择 (37)4.5.2主变压器的选择 (37)4.6高低压电器设备的选择 (38)4.6.1断路器的选择 (38)4.6.2隔离开关的选择 (39)4.6.3 互感器的选择 (40)4.6.4熔断器的选择 (41)4.6.5限流电抗器的选择 (42)4.6.6避雷器的选择 (42)4.7导体的设计和选择 (43)4.7.1分相封闭母线 (43)4.7.2设备选择 (45)第5章配电装置 (47)5.1屋外配电装置 (47)5.1.1 220KV室外配电装置 (47)5.2屋内配电装置 (49)5.2.1 220KV、6kV屋内配电装置 (49)第6章防雷接地保护设计 (51)6.1 避雷针 (51)6.2 避雷器 (53)6.2.1 额定电压 (53)6.2.2 灭弧电压 (53)6.2.3 工频放电电压 (54)6.2.4 冲击放电电压和残压 (54)6.2.5避雷器的选择 (54)6.2.6避雷器的装置 (54)6.3 防雷接地 (55)6.3.1 接地的一般要求 (55)6.3.2 接地的种类 (55)第7章变电所总平面布置 (55)7.1所区规划 (55)7.2建筑物及构筑物的布置 (57)7.3竖向布置 (59)7.4管沟布置 (60)7.5道路 (60)7.6其他 (61)第8章结论 (62)致谢 (63)参考文献 (64)附表： (66)1 变压器技术参数 (66)2 变压器外观 (68)3 变电所平面布置图 (69)第1章电气主接线的设计发电厂和变电所的电气主接线是保证电网安全可靠﹑经济运行的关键,是电气设备布置﹑选择﹑自动化水平和二次回路设计的原则和基础。

引言电力系统由发电厂、变电所、线路及用户组成。

发电厂是把各种能源（化学能、水能、原子能）转换成电能的工厂。

发电厂生产的电能，一般先由电厂的升压站升压，经高压输电线路送出，再经变电所若干次降压后，才能供给用户使用。

直接生产、转换和输配电能的如：开关设备，载流导体称为一次设备。

对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备，称为二次设备，如自动保护及自动装置。

本次设计包括发电厂一次设备及二次设备的部分设计。

发电厂的主接线是根据容量，电压等级负荷等等情况设计，并经过技术经济比较，选出最佳方案，然后通过短路电流计算、回路最大持续工作电流计算，选出设备的型号，了解配电装置布置原则，设计防雷接地，最后对发电机配置保护。

断路器是发电厂中十分重要的设备,本厂选用的为真空断路器.对于真空断路器的技术性能改造还在不断进行,如用带有双重开关或多重开关的断路器代替只带有一个开关的断路器的先进技术,正在被很多发明者改进,存在的问题是真空断路器应为电介质的特性,而在高压范围内限制使用。

本设计基本达到安全可靠，经济合理的要求。

尽量采用新型技术设备。

作为现代化中型发电厂，是建立大型发电厂的基础。

因此意义重大。

第一章电气主接线的设计1.1 电气主接线的设计1.1.1 电气主接线设计的要求电气主接线图是由各种电气元件如发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等，接照一定的要求和顺序接起来，并用国家统一规定图形的文字符号表示的发、变、供电的电路图。

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。

主接线是的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。

1.1.2 基本接线及适用范围1. 35kV及110kV母线采用单母分段接线（1）优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。

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。

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 = ，3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压。

摘要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，其中发电厂在电力系统中起着重要的作用，它不仅影响国民经济其他部门的发展，同时，也影响着整个社会的进步。

电能是经济发展最重要的一种能源，火力发电在我国乃至全世界范围，其装机容量占总装机容量的70%左右，发电量占总发电量的80%左右。

由此可见，电能在我国的国民经济中担任着主力军的作用。

火力发电是我国乃至全世界范围内最主要的发电形式。

本次设计最重要的任务是一次系统中的接线形式、变压器形式的选择、母线的选择和校验及电气设备的选择；主变压器的继电保护，母线继电保护防雷规划，配电装置设计等主要内容。

设计本着使电力供应和传输安全可靠灵活经济的原则。

发电厂是电力系统的重要组成部分。

它直接影响整个电力系统的安全与经济。

发电厂的作用是将其他形式的能量转化成电能。

按能量转化形式大体分为火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂，风力发电场。

考虑发电厂中的地位和作用，电力系统中的发电厂有大型主力发电厂，中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。

《发电厂电气部分》课程设计任务书2×50MW+2×100MW 供热式火力发电厂的电气部分设计1、原始资料分析（1）厂址概况：厂址在某新建工业区的中心，以发电机电压等级向附近用户供电，以110kV 向较远４大用户供电，并以双回220kV 线路和系统相连。

本厂所用燃料为附近煤矿的褐煤，储量很大，厂区附近有河流流过，水量充足。

并有公路、铁路经过，交通比较方便。

厂址地址条件较好，地势较为平坦，属于5级地震区，冻土层深8.1米，复冰厚度mm 10，最大风速25米/秒，年平均温度5+℃，最高气温+38℃，最低气温-25℃。

土电阻率欧·米。

（2）机组参数锅炉 11002203--⨯HG ，1004102-⨯HG 汽轮机 11390502--⨯C ，901002-⨯N 发电机 2502--⨯QFQ ，21002--⨯TQN-（3）负荷资料2、设计任务（1）电气主接线设计及主变压器选择（2）厂用电接线设计（3）短路电流计算。

（4）电气设备选择及校验（5）发电机及变压器的保护设计3、设计成果⑴设计说明书及计算书各一份。

⑵电气主接线图一张。

（手画）⑶厂用电接线图一张。

（手画）4、参考文献[1] 刘介才主编 . 工厂供电设计指导 . 北京：机械工业出版社， 1998[2] 刘介才主编 . 实用供配电技术手册 .. 北京：中国水利水电出版社， 2002[3] 杨宛辉等 . 发电厂、变电所电气一次部分设计参考图册 .[4] 刘介才主编 . 工厂供用电实用手册 . 北京：机械工业出版社， 2001[5] 导体和电器选择设计技术规定 SDGJ14-86. 中国电力出版社 .[6] 水利电力部西北电力设计院编 . 电力工程电气设计手册（电气一次部分上、下） . 北京：中国电力出版社 ,1998[7] 工厂常用电气设备手册（第 2 版） . 北京：中国电力出版社， 1997[8] 熊信银主编. 发电厂电气部撰写人：王越明教研室主任：郭明良。

引言电力系统由发电厂、变电所、线路及用户组成。

发电厂是把各种能源（化学能、水能、原子能）转换成电能的工厂。

发电厂生产的电能，一般先由电厂的升压站升压，经高压输电线路送出，再经变电所若干次降压后，才能供给用户使用。

直接生产、转换和输配电能的如：开关设备，载流导体称为一次设备。

对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备，称为二次设备，如自动保护及自动装置。

本次设计包括发电厂一次设备及二次设备的部分设计。

发电厂的主接线是根据容量，电压等级负荷等等情况设计，并经过技术经济比较，选出最佳方案，然后通过短路电流计算、回路最大持续工作电流计算，选出设备的型号，了解配电装置布置原则，设计防雷接地，最后对发电机配置保护。

断路器是发电厂中十分重要的设备,本厂选用的为真空断路器.对于真空断路器的技术性能改造还在不断进行,如用带有双重开关或多重开关的断路器代替只带有一个开关的断路器的先进技术,正在被很多发明者改进,存在的问题是真空断路器应为电介质的特性,而在高压范围内限制使用。

本设计基本达到安全可靠，经济合理的要求。

尽量采用新型技术设备。

作为现代化中型发电厂，是建立大型发电厂的基础。

因此意义重大。

第一章电气主接线的设计1.1 电气主接线的设计1.1.1 电气主接线设计的要求电气主接线图是由各种电气元件如发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等，接照一定的要求和顺序接起来，并用国家统一规定图形的文字符号表示的发、变、供电的电路图。

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。

主接线是的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。

1.1.2 基本接线及适用范围1. 35kV及110kV母线采用单母分段接线（1）优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。

×50M W水电站电气部分设计(总76页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--本科毕业设计（论文）4×50MW水电站电气部分设计XXX指导教师 XXXX专业年级电气工程及其自动化学号XXXXX二〇一二年十二月中国昆明摘要本设计为4×50MW 的水力发电厂的电气部分（发电机、变压器、电气一次主接线及屋外升压站配电装置等）进行初步设计，初步设计内容包含屋外升压站所电气设计，新建4×50MW的水电厂，分为三个电压等级。

以一回220Kv电压等级的架空线路输入系统，两回110Kv电压等级的架空线路供地方用电，10Kv系统为水电厂自用电。

220Kv采用单母线接线，110Kv侧采用单母线分段接线，安装两台SFPS7-120000∕220三绕组变压器。

通过对原始资料的详细分析，并结合设计任务书的要求，进行了电气主接线方案的技术经济比较；地区负荷的设计计算；短路电流计算；主要导体和电器设备的选择和校验；配电装置、防雷设计、继电保护规划设计，最后编制了设计说明并绘制了主接线。

通过对此次设计的训练，进一步巩固加深了所学的专业基础知识和专业技能，培养了使用规范化手册、规程等基本工作实践能力。

关键词：水电站电气主接线短路电流设备选型防雷继电保护前言1.1设计目的和意义一、毕业设计的目的和意义毕业设计是在完成全部专业课基础上进行的最后一个实现培养目标的一个重要教学环节，是培养学生综合素质和工程实践能力的教育过程，对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响。

通过前期对专业课的学习以及实习活动，使其对电能的生产、分配和输送过程有了全面的了解，但对电厂接入系统的方式，短路电流的计算、电气设备以及载流导体的选择以及配置情况只停留在理论水平。

通过毕业设计应达到以下要求：1、所以通过毕业设计的训练，进一步巩固和加深所学的理论知识、基本技能，使之系统化和综合化。

偃师热电2x50MW工程偃师热电2x50MW工程分散控制系统DCS技术规范书洛阳华润热电有限公司国家电力公司西南电力设计院二00三年一月成都偃师热电2x50MW工程分散控制系统DCS技术规范书总工程师设计总工程师主任工程师科长主要设计人编制会签目录 1. 范围 1.1 概述 1.2 卖方的工作范围 1.3 买方的工作范围 2. 规范和标准 2.1 引用的规范和标准 3. 技术要求 3.1 总则 3.2 硬件要求 3.3 软件要求 3.4 人机接口 3.5 数据通讯系统 3.6 数据采集系统DAS 3.7 模拟控制系统MCS 3.8 顺序控制系统SCS 3.9 电气控制系统ECS 4. 备品备件和专用工具4.1 备品备件 4.2 专用工具 5. 设计联络会议DLM 6. 工程服务6.1 项目管理6.2 工程设计6.3 现场服务7. 试验、验收和演示7.1 总则7.2 工厂验收试验和要求7.3 现场试验7.4 保证期8. 包装、装船和仓储9. 数据和文件9.1 总则9.2 硬件资料9.3 软件资料9.4 用户手册9.5 控制逻辑文件9.6 I/O 清单10. 培训10.1 总则10.2 国内外培训10.3 现场培训附录数据表.范围 1.1 概述1.1.1本规范书对偃师热电2X50MW 工程采用的一套分散控制系统DCS提出了技术方面和有关方面的要求。

1.1.2本规范书提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节作出规定，也未完全陈述与之有关的规范和标准。

卖方应提供符合本规范书和有关适用工业标准要求的优质DCS。

1.1.3供方的投标书应按招标书的格式（章节号）相对应，如果卖方未以书面形式对本规范书提出异议，则意味着卖方提供的DCS 能满足本规范书和有关工业标准的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细表明。

1.1.4所有文件、图纸及相互通讯均应使用中文。

2×25MW+2×50MW 火电厂主接线设计本次设计是火电厂主接线设计。

该水电站的总装机容量为 2 ×25MW+2 ×50MW =150 MW。

高压侧为 110Kv，四回出线与系统相连，发电机电压级有10 条电缆出线，其最大输送功率为 150MW，该电厂的厂用电率为 10%。

根据所给出的原始资料拟定两种电气主接线方案，然后对这两种方案发展可靠性、经济性和灵便性比拟后，保存一种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比拟确定最终的电气主接线方案。

在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的根抵上，进展了电气设备和导体的选择校验设计。

在对发电厂一次系统分析的根抵上，对发电厂的配电装置布置、防雷保护做了初步简单的设计。

此次设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，稳固和加深对本专业的理解，建立了工程设计的根本观念，提升了自身设计能力。

电气主接线，短路电流计算，设备选型，配电装置布置，防雷保护。

一、原始资料：某新建地方热电厂，发机电组 2 × 25MW+2 × 50MW ，cosΘ = 0.8 ，U=6.3KV，发电机电压级有10 条电缆出线，其最大综合负荷30MW，最小负荷 20MW，厂用电率 10%，高压侧为 110KV，有 4 条回路与电力系统相连，中压侧 35KV,最大综合负荷 20MW，最小负荷 15MW。

发电厂处于北方平原地带，防雷按当地平均雷暴日考虑，土壤为普通沙土。

系统容量 2000MW，电抗值 0.8 〔归算到 100KVA〕。

二、设计容：a) 设计发电厂的主接线〔两份选一〕，选择主变的型号；b) 选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表；c) 选择各电压等级的电气设备〔断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、穿墙套管、电抗器、电流互感器、电压互感器〕并汇总成表；三、设计成果：设计说明计算书一份； 1 号图纸一。