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火电厂电气主系统设计毕业设计火电厂电气主系统设计毕业设计目录摘要 (1)前言 (2)1 绪论 (3)1.1课题来源 (3)1.2课题研究的目的和意义 (3)1.3国外的研究现状和发展趋势 (3)1.4课题设计任务 (4)1.4.1 设计主接线的方案 (4)1.4.2确定主变形式 (4)1.4.3短路电流计算 (4)1.4.4合理地选择主要的电气设备 (4)1.4.5完成图纸设计 (5)2 电气主接线的选择 (5)2.1电气主接线的基本要求 (5)2.2电气主接线的基本形式 (6)2.3电厂主接线的设计 (9)2.3.1原始资料 (9)2.3.2对该热电厂容量负荷分析设计 (10)2.3.3主接线方案的拟定 (10)2.4主接线方案的选择 (13)3 变压器的选择 (14)3.1发电机及变压器中性点的接地方式 (14) 3.1.1电力网中性点接地方式 (14)3.1.2 变压器中性点接地方式 (15)3.1.3 发电机中性点接地方式 (15)3.2 发电机的选型 (15)3.2.1 选型 (15)3.3 变压器的选型 (16)3.3.1.变压器容量的确定原则 (16)3.3.2.变压器台数的确定原则 (18)3.3.3.绕组连接方式的确定 (18)3.3.4.变压器调整方式的选择 (18)3.3.5.变压器的选型 (18)3.4 电气设备的配置 (19)3.4.1断路器的配置 (19)3.4.2隔离开关的配置 (19)3.4.3接地刀闸的配置 (20)3.4.4电压互感器的配置 (20)3.4.5电流互感器的配置 (20)3.4.6避雷器的配置 (20)4 短路电流计算 (21)4.1 短路电流概述 (21)4.1.1短路的原因及后果 (21)4.1.2短路计算的目的和简化假设 (22)4.2 各系统短路电流的计算 (23)4.2.1短路计算的基本假定和计算方法 (23)4.2.2电抗图及电抗计算 (24)4.2.3短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算 (25)5 电气设备的选择 (33)5.1电气设备的选择条件 (33)5.1.1按正常工作条件选择 (34)5.1.2按短路条件进行校验 (36)5.2 电气设备的选择 (37)5.2.1系统各个回路的最大工作电流 (37)5.2.2断路器的选择 (39)5.2.3高压隔离开关的选择 (46)5.2.4互感器的选择 (52)5.2.5电抗器的选择 (61)5.2.6导线及电缆的选择及校验 (63)5.2.7避雷器的选择 (68)参考文献 (71)致谢 (70)大型热电厂电气主系统设计学生：徐蓉指导教师：铁（三峡大学电气与新能源学院）摘要：经济社会的不断发展，人们不断提高生活质量，对电的需求也越来越大，从而促进了多种事业的发展，热电厂在这样的形势下逐渐发展起来。
发电厂电气部分课程设计说明书1.前言电气主接线设计的主要内容有：（1）电力系统分析（2）负荷分析（3）主变压器的选择（4）主接线方案的设计（5）中性点接地方式的人确定（6）无功补偿（7）厂用电或所用电的选择（8）限制短路电流的措施（9）短路电流计算及主要电气设备的选择电气主接线的基本要求:满足可靠性，灵活性，经济性电气主接线的设计原则是：应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。
电气主接线的设计依据负荷大小和重要性（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.原始资料分析（1）、电厂规模：装机容量: 装机4台，容量分别为4X200MW, U=10.5KVN机组年利用小时数: Tmax=6200h气象条件：年最高温度40度，平均气温25度，气象条件一般，无特殊要求厂用电率：8%。
（2）、主要技术指标：（1）保证供电安全、可靠、经济；（2）功率因数达到0.9及以上2.主接线方案确定（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2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6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。
火力发电厂电气主接线课程设计报告前言电气主接线代表了发电厂和变压所高电压、大电流的电气部分的主体结构，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、灵活性。
对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。
本火电厂电气主接线主要从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑并设计。
可靠性包括：发电厂和变电所在电力系统中的地位；负荷性质和类别；设备的制造水平；长期运行实际经验。
灵活性包括：操作的方便性；调度的方便性；扩建的方便性。
经济性包括：节省投资；降低损耗等。
综合以上三方面的考虑展开火电厂电气主接线的设计，并对设计进行可行性分析，得出结论：本设计适合实际应用。
1对原始资料的分析火力发电厂共有两台50MW的供热式机组，两台300MW的凝汽式机组。
所以Pmax=700MW；机组年利用小时Tmax=6500h。
设计电厂容量:2*50+2*300=700MW；占系统总容量700/（3500+700）*100%=16.7%；超过系统检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%的限额。
说明该厂在系统中的作用和地位至关重要。
由于年利用小时数为6500h>5000h,远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。
该电厂在电力系统中将主要承担基荷，从而在设计电气主接线时务必侧重考虑可能性。
10.5KV电压级：地方负荷容量最大为25.35MW，共有10回电缆馈线，与50MW发电机端电压相等，宜采用直馈线。
220KV电压级：出线回路为5回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，宜采用带旁路母线接线方式。
500KV电压级：与系统有4回馈线，最大可能输送的电力为700-15-200-700*6%=443MW。
500KV电压级的界限可靠性要求相当高。
2 主接线方案的拟定2.1 10.5kV电压级根据设计规程规定：当每段母线超过24MW时应采用双母线分段式接线方式。
4×200MW火力发电厂电气一次部分设计Design of 4x200MWThermal Power Plant Primary System学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：摘要由发电、配电、输电、变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。
火力本文主要完成了电气主接线的方案设计及其经济型分析，主要电气设备的选择，包括主变压器的容量计算。
在发电厂短路电流计算的基础上，进行配电装置的选型方案的设计。
回路。
在火力发电厂电气部分设计中，一次回路的设计是主体，它是保证供电可靠性、经济性和电能质量的关键，并直接影响着电气部分的投资。
本文主要完成了电气主接线的方案设计及其经济型分析，主要电气设备的选择，包括主变压器的容量计算。
在发电厂短路电流计算的基础上，进行配电装置的选型方案的设计。
关键词：发电厂；电气主接线；电气设备目录摘要II第1章绪论01.1 电力工业的发展简况01.2 发电厂预设规模01.3 发电厂接入系统的原则1第2章电气主接线设计22.1 概述22.1.1 电气主接线设计的基本要求22.1.2 220kV电压等级常用接线方式22.2 拟定可行的主接线方案32.2.1 方案一32.2.2 方案二32.2.3 方案的比较与选定42.3 变压器的选型4第3章火电厂厂用电接线的选择53.1 概述53.1.1 方案的比较与选定53.1.2 厂用电的电压等级53.1.3 厂用电系统中性点接地方式53.1.4 厂用电源及其引接73.2 厂用电系统的设计及确定7第4章短路电流的计算94.1 概述94.2 短路电流计算条件94.2.1 短路计算的基本假定94.2.2 短路计算的一般规定104.3 短路计算104.3.1 画等值网络图104.3.2 化简等值网络图，求短路电流124.3.3 短路计算结果19第5章电气设备的选择与校验205.1 电气设备选择的概述205.1.1 一般原则205.1.2 有关的几项规定205.1.3 按额定电压选择的要求215.1.4 按额定电流选择的要求215.1.5 短路热稳定校验的要求215.1.6 校验动稳定校验的要求215.2 电气设备的选择与校验215.2.1 回路最大持续工作电流的确定215.2.2 高压断路器的选择与校验225.2.3 隔离开关的选择与校验245.2.4 导体的选择与校验25结论29参考文献29致谢30第1章 绪 论由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
某火电厂课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解火力发电厂的基本工作原理，掌握热能转化为电能的过程。
2. 学生能够描述火力发电厂的主要设备及其作用，如锅炉、汽轮机、发电机等。
3. 学生能够解释火力发电厂对环境的影响，以及目前采取的环保措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析火力发电厂的实际运行数据，如能耗、发电量等。
2. 学生能够设计简单的实验，模拟火力发电过程中的能量转化。
3. 学生能够运用科学探究方法，针对火力发电厂的环保问题提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 学生能够树立能源节约和环境保护的意识，认识到火力发电厂的可持续发展的重要性。
2. 学生能够对火力发电行业产生兴趣，激发探索科学技术的热情。
3. 学生能够通过本课程的学习，培养团队合作、批判性思维和创新精神。
课程性质：本课程为自然科学领域，旨在帮助学生了解火力发电厂的相关知识，提高学生的科学素养。
学生特点：学生处于八年级，具有一定的物理基础和科学探究能力，对能源和环保问题有一定的认识。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用讲授、实验、讨论等多种教学方法，注重培养学生的实践操作能力和创新思维。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，达到学以致用的目的。
二、教学内容本章节教学内容围绕火力发电厂的工作原理、设备、环境影响及环保措施等方面展开。
1. 火力发电厂工作原理：- 热能转化为电能的基本过程；- 煤炭燃烧产生的热量如何转化为电能。
2. 火力发电厂主要设备：- 锅炉、汽轮机、发电机等设备的作用及工作原理；- 各设备在火力发电过程中的协同工作。
3. 火力发电厂对环境的影响：- 二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等大气污染物的产生及危害；- 温室气体排放对气候变化的影响。
4. 环保措施及可持续发展：- 脱硫、脱硝、除尘等污染物治理技术；- 煤炭清洁利用、高效发电技术；- 火力发电厂的节能减排及可持续发展。
课程设计说明书学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化课程名称：发电厂电气部分设计题目：中型火力发电厂电气部分设计姓名：学号：指导教师：成绩：发电厂电气部分课程设计评分表目录一设计任务书 (3)1.1设计的原始资料 (3)1.2设计的任务与要求 (3)二电气主接线 (4)2.1电气主接线依据 (4)2.2主接线方案的设计 (5)2.2.1对原始资料的分析 (5)2.2.2主接线方案的拟定 (7)2.3 主变压器的选择与计算 (7)2.3.1变压器容量、台数和型式的确定原则 (7)2.3.2变压器的选择与计算 (8)三短路计算 (9)3.1短路计算的一般规则 (9)3.2短路电流的计算 (9)3.2.1各元件电抗的计算 (9)3.2.2 等值网络的化简 (10)四电气设备的选择 (14)4.1电气设备选择的一般原则 (14)4.2电气设备的选择条件 (14)4.2.1按正常工作条件选择电气设备 (14)4.2.2按短路情况校验 (15)4.2.3 断路器和隔离开关的选择 (17)4.2.4 电流互感器的选择 (18)五结束语 (19)六参考文献 (20)一火力发电厂电气部分设计任务书1.1设计的原始资料凝汽式发电厂：（1）凝汽式发电组3台：3×100MW，出口电压：10.5KV，发电厂次暂态电抗：0.12；额定功率因数：0.8（2）机组年利用小时：T=5700小时；厂用电率：8%。
发电机主保护动max作时间0.1秒，环境温度36度，年平均气温为22度。
电力负荷：送入220KV系统容量200MW，剩余容量送入110KV系统。
发电厂出线：220KV出线3回; 110KV出线4回（10KM），无近区负荷。
电力系统情况:220KV系统的容量为无穷大，选基准容量100MVA归算到发电厂220KV母线短路容量为3400MVA，110KV系统容量为500MVA。
1.2设计的任务与要求（1）发电机和变压器的选择表1-1 汽轮发电机的规格参数注：发电及参数如上表，要求选择发电厂的主变，联络110KV和220KV的联络变压器的型号。
火电厂厂用电课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解火力发电厂的基本工作原理和厂用电的重要性。
2. 学生能够掌握火力发电厂中主要的电气设备及作用。
3. 学生能够了解火力发电厂厂用电系统的组成及其相互关系。
技能目标：1. 学生能够分析火力发电厂厂用电系统的运行参数，并进行简单的计算。
2. 学生能够运用所学的知识，对火力发电厂厂用电系统进行合理的设计和优化。
3. 学生能够通过实际案例，掌握火力发电厂厂用电系统的故障分析和处理方法。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到火力发电厂厂用电在我国能源领域的重要地位，培养对电力行业的热爱。
2. 学生能够关注火力发电厂厂用电系统的环保和节能问题，树立绿色环保意识。
3. 学生能够在团队协作中发挥个人作用，培养沟通与协作能力。
课程性质：本课程为电力工程领域的一门专业课程，旨在帮助学生掌握火力发电厂厂用电相关知识，提高实际操作能力。
学生特点：学生已具备一定的电力系统基础知识，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，本课程要求教师在教学过程中注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 火力发电厂基本工作原理及厂用电概述- 火力发电厂工作流程介绍- 厂用电在火力发电厂中的作用及重要性2. 火力发电厂主要电气设备及其作用- 发电机、变压器、断路器等主要设备的功能及原理- 厂用电系统中的保护设备、控制系统及其作用3. 火力发电厂厂用电系统组成及相互关系- 厂用电系统的分类及构成- 各子系统之间的相互联系与协调4. 火力发电厂厂用电系统运行参数分析- 厂用电系统主要技术参数介绍- 运行参数的监测与分析方法5. 火力发电厂厂用电系统设计与优化- 设计原则和依据- 厂用电系统设计流程及方法- 优化措施及案例分析6. 火力发电厂厂用电系统故障分析与处理- 常见故障类型及原因- 故障诊断与处理方法- 预防措施及案例分析7. 环保与节能技术在火力发电厂厂用电系统的应用- 环保与节能政策及要求- 现有环保与节能技术的应用及发展趋势本教学内容将按照以上安排进行教学，确保内容的科学性和系统性。
发电厂电气部分主接线设计说明书目录原始材料分析………………………………………………………………………第一章主线方案的拟定…………………………………………………………第二章选择发电机及主变压器………………………………………………. 第一节发电机的选择………………………………………………………. 第二节主变压器的选择…………………………………………………….. 第三章短路电流的计算……..………………………………………………第四章主要电气设备的选择 ..………………………………………………第一节断路器的选择………………………………………………………第二节隔离开关的选择……………………………………………………第三节裸导体的选择………………………………………………………第五章发电厂厂用电系统分析………………………………………………第一节厂用电设计的原则和要求…………………………………………第二节厂用电系统的设计…………………………………………………附发电厂电气部分课程设计任务书（10）……………………………………对原始材料的分析：设计电厂为中，小型抽气式热电厂，其容量为2*12+2*25+2*50=174MW。
最大单机容量为50MW，即具有小型容量的规模，中型机组的特点。
年利用小时为6570h/a>5000h/a。
并在系统中承担地区负荷，则主接线的设计着重考虑其可靠性。
本厂投产后，将占电力系统的总容量174100%8.0%1742000⨯=+(<15%)，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位不是非常重要。
第一章主接线方案的拟定根据对原始资料的分析现将各电压级可能采用的较佳方案列出。
进而以优异的组合方式，组成最佳的可比方案。
1) 6.3KV的电压级：鉴于出线回路多，且为直馈线、电压线，因此可采用单母线合段或双母线分段接线形式，为选择轻型电器，应在分段处加装母线电抗器，各条电缆馈线上的装设出线电抗器。
前言根据我校电气工程及其自动化专业本科培养要求，为了使应届毕业生对所学专业有一个系统的回顾和综合的应用，毕业前需要完成与本专业相关的一次毕业设计以提高学生解决实际问题的能力，使学生养成独立思考的习惯。
本次设计就是对本科教育所学知识的一次回顾和应用，所设计的题目为火电厂电气部分初步设计。
本设计主要讲述了发电厂电气一次部分初步设计的基本理论和基本计算方法，相应的介绍了二次回路方案的初步规划。
本设计的主要内容有：火电厂电气主接线设计、主变压器的选择、厂用电接线设计、短路电流计算、导体和主要电气设备的选择等。
通过此次设计，我对火电厂电气部分的设计流程和电气设备的继电保护配置有了深刻的理解。
在整个毕业设计期间，我得到了指导老师和各位老师的指导和大力帮助，在此谨致谢意！摘要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应用。
设计分为说明书和计算书两大部分，主要讲述了发电厂电气一次部分初步设计的基本理论和基本计算方法，相应的介绍了二次回路方案的初步规划。
设计的主要内容有：火力发电厂电气主接线设计，主变压器的选择，厂用电接线设计及厂用变压器选择，短路电流计算，导体和主要电气设备的选择。
本设计所选的主要电气设备包括：发电机引出线导体、断路器、隔离开关、母线支柱绝缘子、电压互感器、电流互感器、熔断器、电抗器及10kV开关柜。
设计的重点研究问题是电气主接线设计的设计、短路电流的计算及主要电气设备的选择与校验。
【关键词】：电气一次部分、电气主接线、短路电流、电气设备AbstractThis graduation thesis is an integrated application of the electrical engineering and automation before the student graduation, it is a comprehensive review and comprehensive application about the professional knowledge. The thesis divides into instruction booklet and calculate booklet, it mainly expounded elementary theory and the basic computational method on preliminary design of first part of the electrical，it also corresponding introduced the initial plan of secondary circuit. The main contents of the thesis are as follows: design of main electrical wiring about thermal power plant, selection of main transformer, design of auxiliary wiring and selection of auxiliary transformer, short-circuit current calculation, selection of main electrical equipment. The main electrical equipments of the thesis are as follows: the terminating conductor of turbo generator, circuit breaker, disconnector, insulator, current transformer, voltage transformer, fuse, reactor and 10kV switchgear. The key problems of the thesis are design of main electrical wiring、short-circuit current calculation and selection and calibration of main electrical equipment.【Keywords】: First part of the electrical 、Electrical main wiring、Short-circuit current、Electrical equipment目录前言 (I)摘要 ........................................................................................................ I I Abstract (III)第一部分设计说明书1 主变压器的选择 (1)1.1 对原始资料的分析 (1)1.2 主变压器的选择原则 (1)1.3 主变压器的型号规格 (2)2 火力发电厂电气主接线设计 (3)2.1 电气主接线方案的设计 (3)2.1.1 对原始资料的分析 (3)2.1.2 电气主接线方案的初步拟定 (3)2.2 最优电气主接线方案的确定 (6)2.2.1 设计采用的电气主接线的优缺点 (6)2.2.2 电气主接线方案的经济技术比较 (7)3 厂用电接线设计及厂用变选择 (9)3.1 厂用电接线的初步设计 (9)3.2 厂用变压器选择 (10)4 短路电流的计算 (11)4.1 短路的类型 (11)4.2 短路计算的目的 (11)4.3 短路电流的计算方法 (12)4.4 短路电流的计算结果 (12)5 导体与主要电气设备的选择 (15)5.1 电气设备选择的一般条件 (15)5.1.1 按正常工作条件选择电气设备 (15)5.1.2 按短路状态校验设备 (16)5.2 具体电气设备的选择及结果 (16)5.2.1 母线 (17)5.2.2 断路器 (18)5.2.3 隔离开关 (19)5.2.4 绝缘子 (20)5.2.5 电压互感器 (21)5.2.6 电流互感器 (23)5.2.7 熔断器 (25)5.2.8 避雷器 (25)5.2.9 电抗器 (26)5.2.10 10kV开关柜 (27)6 电气设备布置 (30)7 初步规划二次回路方案 (30)第二部分设计计算书1 变压器的选择与最优电气主接线方案的确定 (32)1.1 变压器的选择 (32)1.2.2 厂用变压器的选择 (33)1.2 最优电气主接线方案的确定 (34)2 短路电流的计算 (34)2.1 网络化简 (34)2.2k点短路 (37)12.3k点短路 (42)22.4k点短路 (48)32.5k点短路 (53)42.6k点短路 (57)53 导体与主要电气设备的选择与校验 (62)3.1 母线 (62)3.1.1 13.8kV发电机出口引出母线 (62)3.1.2 10.5kV发电机出口引出母线 (65)3.2 断路器 (68)3.2.1 220kV侧断路器 (68)3.2.2 13.8kV侧发电机出口断路器 (69)3.2.3 13.8kV侧厂用分支断路器 (70)3.3 隔离开关 (71)3.3.1 220kV侧隔离开关 (71)3.3.2 13.8kV侧隔离开关 (71)3.3.3 10.5kV侧隔离开关 (72)3.4 绝缘子 (73)3.4.2 10.5kV侧绝缘子 (74)3.5 电压互感器 (74)3.5.1 220kV侧电压互感器 (74)3.5.2 13.8kV侧电压互感器 (75)3.5.3 10.5kV侧电压互感器 (76)3.6 电流互感器 (76)3.6.1 220kV侧电流互感器 (76)3.6.2 主变压器中性点电流互感器 (77)3.6.3 13.8kV侧电流互感器 (78)3.6.4 10.5 kV侧电流互感器 (78)3.7 熔断器 (78)3.7.1 13.8kV侧熔断器 (78)3.7.2 10.5kV侧熔断器 (79)3.8 电抗器 (79)3.8.1 母线电抗器 (79)3.8.2 线路电抗器 (80)3.9 消弧线圈 (82)3.10 10kV开关柜 (83)3.10.1 10kV母联开关柜 (83)3.10.2 10kV馈线开关柜 (84)3.10.3 10kV进出线开关柜 (85)3.10.4 10kV联络开关柜 (86)3.10.5 10kV分段断路器开关柜 (87)结束语 (89)参考文献 (90)附录一英文原文 (91)附录二中文翻译 (95)附录三电气主接线原理图附录四开关站平面布置图附录五配电装置立面布置图第一部分 设计说明书1 主变压器的选择1.1 对原始资料的分析根据原始资料，该火力发电厂总装机容量为2100250⨯+⨯=300MW ，最大单机容量为100MW ，属于中型地方性火电厂。
火电厂课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解火电厂的基本原理、结构和运行过程，掌握火力发电的基本概念和技术，并能够运用所学知识分析火电厂的优缺点和对环境的影响。
1.了解火电厂的基本原理和结构。
2.掌握火力发电的基本概念和技术。
3.知道火电厂对环境的影响和应对措施。
4.能够运用所学知识分析火电厂的运行过程。
5.能够评估火电厂的优缺点。
6.能够提出改进火电厂的建议。
情感态度价值观目标：1.培养学生对能源和环境保护的关注。
2.培养学生对科学技术的兴趣和好奇心。
3.培养学生团队合作和批判性思维的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括火电厂的基本原理、结构和运行过程，火力发电的基本概念和技术，以及火电厂对环境的影响。
1.火电厂的基本原理和结构：介绍火电厂的工作原理和主要组成部分，如锅炉、汽轮机、发电机等。
2.火力发电的基本概念和技术：讲解火力发电的基本原理和技术，如燃烧、蒸汽发电、热能转换等。
3.火电厂对环境的影响：探讨火电厂对空气质量、水资源、噪音等方面的影响，并提出相应的环境保护措施。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过讲解火电厂的基本原理、结构和运行过程，让学生掌握火力发电的基本概念和技术。
2.讨论法：学生讨论火电厂的优缺点和对环境的影响，培养学生的批判性思维和团队合作能力。
3.案例分析法：通过分析具体的火电厂案例，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
4.实验法：安排学生进行火电厂模型实验，让学生亲身体验火电厂的运行过程，增强学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威的火力发电教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，拓展学生的知识面。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，生动形象地展示火电厂的运行过程和环境影响。
1200kv火电厂电气部分课程设计设计目录一、选题背景 (2)1.1 电力工业的发展概况 (2)1.2 本次课设的主要问题及应达到的技术要求 (2)二、方案论证 (3)2.1 对原始资料的分析 (3)2.2 主接线方案 (3)2.3 比较并确定主接线方案 (4)三、过程论述 (6)3.1 主变压器选择 (6)3.2 短路电流分析分析计算 (7)3.2.1 短路电流计算目的及规则 (7)3.2.2短路等值电抗图 (8)3.2.3 各短路点短路电流计算 (9)3.3 电气设备的选择 (11)3.3.1 电气设备选择概述 (12)3.3.2断路器和隔离开关的选择 (12)3.3.3 母线、电缆的选择................................................... .. (16)3.3.4 发电机出口处电抗器选择 (17)四、总结分析 (18)参考文献 (19)一、选题背景：1.1 电力工业的发展概况：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。
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（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）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。
绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。
本设计的主要内容包括：通过原始资料分析和方案比较，确定发电厂的电气主接线。
计算短路电流，并根据计算结果来选择和效验主要电气设备。
1.2 本次课设的主要问题及应达到的技术要求：电厂规模：装机2台，容量分别为600MW，发电机出线电压：10.5KV；机组年利用小时数：Tmax=6200h，厂用电率8%；气象条件：年最高温度：40℃；年最低温度：-10℃；年平均温度：25℃；海拔高度：200M ；出线回路：（1）110KV 电压等级：60km 架空线6回，每回平均输送容量11MW,110KV 最大负荷70MW ，最小负荷60MW ，cosø=0.8，Tmax=5000h 。
（2）220KV 电压等级：150km 架空线2回，220KV 与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率，当取基准容量为100MVA 时，系统归算到220KV 母线上的电抗值为0.025。
二、 方案论证：2.1 对原始资料的分析：本设计为大中型火电厂，其容量为2×600MW=12000MW ，故使用两台额定容量为600MW的发电机即可，且年利用小时数Tmax=6200h ，远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数，该厂为火电厂，厂用电率8%，在电力系统中将主要承担基荷，因此其可靠性要慎重考虑。
从负荷特点及电压等级可以看出，110kv 电压级出线为6回，且Tmax=5000h ，因此其供电要从分考虑其可靠性，所以我们采用双母线接线，并且带旁路母线较好。
220kv 电压级出线为两回，所以我们设计的时候既可以用双母线带旁路母线接线，又可以采用单母线分段带旁路母线接线。
所用变量名称：发电机容量W 600M =P N G厂用电率8=p K ％发电机的额定功率8.0=ΦG COS单元接线中的主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10％的裕度选择，发电机的额定容量为200MW ，扣除厂用电后经过变压器的容量为：MV A 36.71485.0)08.0-1(6001.1)-1(1.1=⨯=ΦK P =G P NG N COS S (2.2) 因此采用三相风冷自然循环双绕组无励磁调压变压器其中一台型号为：720-10SF ，参数为额定电压110KV/10.5KV ，调压范围：110/ 3（1-2.5％）KV ，额定电流755.8/784.6,连接方式为ynd11。
另外一台型号为：720-10SF ，参数为额定电压220KV/10.5KV ，调压范围：220/ 3（1-2.5％）KV ，额定电流755.8/784.6,连接方式为ynd11。
2.2 主接线方案：1、基本接线方式：1.初定方案在了解了基本接线方式，以及根据对所有资料的分析的基础上初步拟定方案，并依据对主接线的基本要求，从技术上进行论证各方的优、缺点，确定如下方案：首先我们要从可靠性、灵活性以及经济性多个层面考虑，我们所设计的供电系统是否符合要求，可靠性要求我们在断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。
灵活性要求主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
在检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。
经济性上要求我们要节省投资，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、避雷器等一次设备以节省二次设备和控制电缆。
方案一：600MW发电机1通过三绕组的变压器与110kv母线及220kv母线相连，110kv 电压级出线为6回，因此其供电要从分考虑其可靠性，所以我们采用双母线接线，并且带旁路母线较好。
这样一来就避免了断路器检修时，不影响对系统的供电，断路器或母线故障以及母线检修时，减少停运的回路数和停运时间，保证了可靠的供电。
同理600MW 发电机2通过三绕组的变压器与220kv母线和110kv母线连接，220kv电压级出线为2回，采用双母线接线方案二：有方案一，我们很容易想到110kv母线采用单母线分段带旁路连接，220kv 母线采用双母线旁路母线连接。
方案三：同理，110kv母线采用单母线分段带旁路，220kv母线采用单母线分段带旁路连接。
三者均能达到可靠供电的母系。
2.3 比较并确定主接线方案：在所实现的目的要求相差不大的情况下，采用最小费用法对拟定的两方案进行经济比较，两方案中的相同部分不参与比较计算，只对相异部分进行计算，计算内容包括投资，年运行费用。
很容易知道当采用单母线分段带旁路的时候，必须多增加较多断路器，这在稳定的可靠性，及经济上都是不具有优势的，因此采用方案一，也就是我最初的设计。
图2-1如图2-1所示，600MW发电机1与110kv母线连接示意图，110kv电压级出线为6回，且Tmax=5000h，因此其供电要从分考虑其可靠性，所以我们采用双母线接线，并且带旁路母线较好。
这样一来就避免了断路器检修时，不影响对系统的供电，断路器或母线故障以及母线检修时，减少停运的回路数和停运时间，保证了可靠的供电。
图2-2如图2-2所示，600MW 发电机2与220kv 母线连接示意图，110kv 电压级出线为2回，且Tmax=5000h ，因此其供电要从分考虑其可靠性，所以我们采用双母线接线，并且带旁路母线较好。
这样一来就避免了断路器检修时，不影响对系统的供电，断路器或母线故障以及母线检修时，减少停运的回路数和停运时间，保证了可靠的供电。
三、 过程论述：3.1 主变压器选择：发电机容量W 600M =P N G厂用电率8=p K ％发电机的额定功率8.0=ΦG COS单元接线中的主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10％的裕度选择，发电机的额定容量为200MW ，扣除厂用电后经过变压器的容量为：MV A 36.71485.0)08.0-1(6001.1)-1(1.1=⨯=ΦK P =G P NG N COS S (2.2) 因此采用三相风冷自然循环双绕组无励磁调压变压器其中一台型号为：OSSPSL —6000型三绕组变压器参数为额定电压110KV/10.5KV ，调压范围：110/ 3（1-2.5％）KV ，额定电流755.8/784.6,连接方式为ynd11。
另外一台型号为：OSSPSL —6000型三绕组变压器参数为额定电压220KV/10.5KV ，调压范围：220/ 3（1-2.5％）KV ，额定电流755.8/784.6,连接方式为ynd11。
变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。
电力系统采用的绕组连接方式只有Y 型和△型，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。
三相变压器的一组相绕组或连接成三相组的三相变压器的相同电压的绕组连接成星型、三角型、曲折型时，对高压绕组分别以字母Y 、D 或Z 表示，对中压或低压绕组分别以字母y 、d 或z 表示。
如果星型连接或曲折型连接的中性点是引出的，则分别以YN 、ZN 表示，带有星三角变换绕组的变压器，应在两个变换间已“-”隔开。
我国110KV 以上电压，变压器的绕组都采用Y 连接。
35KV 以下电压，变压器绕组都采用△连接。
3.2 短路电流分析计算：3.2.1 短路电流计算目的及规则：在发电厂电气设计中，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、电气主接线的比选。
2、选择导体和电器。
3、确定中性点接地方式。
4、计算软导线的短路摇摆。
5、确定分裂导线间隔棒的间距。
6、验算接地装置的接触电压和跨步电压。
7、选择继电保护装置和进行整定计算。
1、短路电流计算条件：正常工作时，三项系统对称运行。
所有电流的电功势相位角相同。
电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。
