开题报告4×100MW发电厂电气部分(附继电保护)设计-
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毕业设计(论文)题目:发电厂电气部分设计学院:电子信息学院专业班级:电气工程及其自动化2009级2班指导教师:XXXXX职称:讲师学生姓名: XXXXX学号:XXXXXXXXXXX摘要水力发电厂是把水的位能和动能转换成电能的工厂,它的基本生产过程是:从河流高处或其他水库内引水,利用水的压力或流速冲动水轮机旋转,将水能转变成机械能,然后水轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。
本文是对总装机容量为2X15+2X35=100MW的中小型水电厂电气部分的初步设计,主要完成了对与电厂一次系统相关方面的设计。
依据丰水期和枯水期两种不同季节水流量的差异,通过任意投切组合4台2种型号水轮发电机,本电厂可以实现对水资源充分利用,将水资源的势能和动能转换成电能,并通过升压变压器将电压升高至35kV和110kV 两种电压等级,分别供给当地负荷以及并入电网系统。
全文共分八大章节,其主要内容包括电气主接线的方案的比较、选择;主变压器容量计算、台数和型号的选择;短路电流计算;高压电气设备的选择与校验;厂用电及其接线设计、厂用变压器容量计算、台数和型号的选择及厂用电动机自启动校验,并作了过电压保护和接地装置配置设计。
其设计的重点在于利用水电厂运算曲线法对可能发生短路的短路点进行三相短路电流计算,以及按照正常工作条件选择电气设备,按照短路状态校验电器设备,从而实现对电气设备的选择等等。
关键词:水电厂,电气主接线,短路电流,电气设备,厂用电ABSTRACTHydraulic power plant is the water potential energy and kinetic energy into electricity energy, basic production process it is: water from river heights or other reservoirs, using the water pressure or velocity impulse turbine rotation, the water energy into mechanical energy, then the turbine drives the generator to spin, and the mechanical energy can be changed into electric energy.This paper is a preliminary design of medium and small hydropower plant electrical parts of the total installed capacity of 2X15+2X35=100MW, and mainly has completed plant design relating with aspects of primary system. Based on the difference between the dry season and the wet season of two different seasonal water flow, through an arbitrary switching combination of 2 types of 4 hydraulic turbine generator, the power plant can realize the full utilization of water resources, converting the potential energy and kinetic energy of water into electrical energy, and the voltage rises to two voltage levels of 35kV and 110kV through the step-up transformer, respectively, for local load and grid system.The full text is divided into eight chapters, the main contents include comparison and selection of main electrical wiring scheme; calculation of main transformer capacity, including model number selection, the number of models and amounts; short-circuit current calculation; selection and validation of high voltage electrical equipment and wiring design; power plant, transformer capacity calculation, selection and plant the number of models and motor self-starting check, and the over-voltage protection and grounding device configuration design. The design focuses on the use of hydropower plant operation curve method for three-phase short-circuit current of short circuit may short-circuit calculation, and in accordance with the normal working condition selection of electrical equipment, in accordance with the short-circuit state check electrical equipment, so as to realize the electrical equipment selection etc.Keywords: hydropower plant, the main electrical wiring, short-circuit current,electrical equipment, power plant目录第1章绪论 (1)1.1 原始资料 (1)1.1.1 设计原始资料 (1)1.1.2 对设计原始资料分析 (3)1.2 机组技术数据的选择 (3)第2章电气主接线的设计 (4)2.1 对电气主接线的基本要求 (4)2.2 电气主接线的基本形式 (5)2.3 电气主接线方案拟定 (6)2.3.1 发电机变压器母线接线形式拟定 (7)2.3.2 35kV电压母线接线形式拟定 (8)2.3.3 110kV电压母线接线形式拟定 (10)第3章主变压器的选择 (12)3.1 主变压器的台数和容量的选择 (12)3.2 主变压器型式的选择 (13)3.3 主变压器的确定 (14)第4章短路电流的计算 (15)4.1 概述 (15)4.2 三相短路电流的计算 (16)4.2.1 无限大容量电源系统供给的短路电流 (16)4.2.2 有限容量电源供给的短路电流 (18)4.3 三相短路短路电流的计算 (19)4.3.1 系统电气设备电抗标幺值计算 (20)4.3.2 K1处短路短路电流计算 (21)4.3.3 K2处短路短路电流计算 (27)4.3.4 K3处短路短路电流计算 (32)4.3.5 K4处短路短路电流计算 (35)第5章电气设备选择 (39)5.1 发电厂主要电气设备 (39)5.2 电气设备选择的一般条件 (39)5.3 断路器的选择 (41)5.3.1 35kV母线断路器的选择 (42)5.3.2 35kV分段断路器的选择 (43)5.3.3 110kV母线断路器的选择 (44)5.3.4 110kV母联断路器的选择 (46)5.3.5 联络变压器侧断路器的选择 (47)5.4 隔离开关的选择 (48)5.4.1 35kV母线隔离开关的选择 (48)5.4.2 35kV分段断路器侧隔离开关的选择 (49)5.4.3 110kV母线隔离开关的选择 (50)5.4.4 110kV母联断路器侧隔离开关的选择 (51)5.4.5 联络变压器侧断路器选择 (52)5.5 互感器在主接线中的配置 (54)5.6 电流互感器的选择 (55)5.6.1 G1、G2发电机出口侧TA的选择 (55)5.6.2 35kV母线侧TA的选择 (56)5.6.3 35kV母线分段处TA的选择 (57)5.6.4 G3、G4发电机出口侧TA的选择 (58)5.6.5 110kV母线侧TA的选择 (59)5.7 电压互感器的选择 (60)5.7.1 发电机出口侧TV的选择 (60)5.7.2 35kV侧TV的选择 (61)5.7.3 110kV侧TV的选择 (61)5.8 限流电抗器的选择 (62)第6章厂用电及其接线 (63)6.1 厂用电概述 (63)6.2 厂用电接线 (64)6.3 厂用变压器的选择 (68)6.4 高、低压厂用变压器串联自启动时母线校验 (71)第7章发电厂过电压保护和接地装置 (74)7.1 过电压保护概述 (74)7.2 避雷针和避雷线 (75)7.2.1 避雷针的设置 (75)7.2.2 避雷线的设置 (76)7.3 避雷器 (77)7.3.1 35kV母线避雷器的配置 (79)7.3.2 110kV母线避雷器的配置 (80)7.4 接地装置 (80)第8章结论 (82)参考文献 (83)致谢 (84)第1章绪论物质、能量和信息是构成客观世界的三大基础。
毕业设计(论文)开题报告学生姓名:学号:专业:电气工程及其自动化设计(论文)题目:电力系统规划及发电厂设计指导教师:2009年03 月12 日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在系审查后生效;2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册);4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
毕业设计(论文)开题报告1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述:文献综述摘要:电力系统规划与发电厂设计包含电力系统规划、发电厂电气设计及继电保护与防雷保护分析三个部分。
在规划的基础上,贯彻国家的各项方针政策制定出具体的方案,并论证其经济、安全、可靠和快速性,对此进行必要的计算。
对远期和近期的关系发电、输电和变电工程的协调,使继电保护,防雷保护更好的保护电气设备,提高电气系统的稳定运行。
继电保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时,尽可能将其影响范围限制到最小,负荷停电时间减到最短。
随着电力系统容量日益增大,范围越来越广,当发生系统故障时,研究故障元件被相应继电保护装置的动作切除后,系统将呈现何种工况,系统失去稳定时将出现何种特征,如何尽快恢复其正常运行,对电力系统正常运行有重要意义。
关键字:电力系统规划;发电厂电气;系统接线;短路计算;潮流计算;无功功率平衡;继电保护内容:在预测未来负荷发展水平的基础上制定电力系统扩展规划,以解决电力系统中发电机组和输配电网络在规划期内的发展和扩充问题。
电气自动化开题报告电气自动化开题报告1电气自动化是电气工程中的一个分支,全称为电气工程及其自动化,其在各个行业都有着特别广泛的应用。
本文笔者结合自身工作实践经验,从电气工程与电气自动化设计原则与设计特点、电气自动化应用的构成形式、电气自动化在电气工程中的应用以及电气工程中自动化技术的应用优势等方面对电气自动化在电气工程中的应用进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
前言:电气自动化技术作为一项知识密集型技术,其需要工程师有着较高的技术水平。
不绝地从电气系统的实际应用启程,深入研究电气自动装扮置,熟识其构成,在遵守规程的基础上,不绝地完善该自动装扮置的图纸,让系统更加的严密、富有逻辑性。
同时,还要加强实际应用中对该装置运行规律的进一步探究和经验积累,让电气自动化更加完善、更加成熟。
首先最大程度满足生产产品和工艺在电气自动化的要求,这是电气自动化设计的总原则。
其次电气自动化设计需要妥当处理好电气与机械之间的关系,这就是电气自动化设计的目标,即实现自动化设计的要求。
再者设计中要正确选用电子设备,尽可能保证自动化设计的美观与质量可靠,操作简单安全。
电气自动化设计的原则在于经济应用,更好的服务于人们的生活以及各个行业领域的生产。
那么自动化设计的特点在于通过电子设备的相应连接,实现相关功能的自动化。
通过微型计算机的连接,实现掌控与管理的智能化与人性化,为现代化的生活创造便利。
一般的电气自动化系统包含以下几个方面,首先是传输信号的接收部分,通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入;其次为设备的信号处理部分,对于相应的传输信号进行处理;最终为电气设备的信号输出部分,用作输出处理信号。
微型计算机导入自动化系统,可以实现系统的自动化记录与分析自动化系统的运转反馈,并依据相应的运行趋势进行判定其误差与内部发展情况。
另外,计算机的应用越来越广泛,基本应用于各个领域之中,在电气自动化系统中也不例外,同过微型计算机的引入,使得电气自动化系统的掌控更加的智能化与人性化,更加适应于电气自动化系统的发展。
×××交通大学毕业设计(论文)4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计申请人:×××专业:电气工程及自动化远程与继续教育学院×××交通大学毕业设计(论文)成绩评议×××交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给:××××级本科电气工程及自动化专业学生×××设计(论文)题目:4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计一、设计(论述)内容: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、配电装置配置和控制方式的拟定有着很大影响,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,合理确定主接线的方案。
本设计考虑我国的经济政策和国家基本建设方针,从出发点安全实际,切合实用,使资源得到充足的利用。
二、基本要求:通过在掌握变电站生产过程的基础上,根据课题模拟的电力系统环境,拟建一座220kV的变电站。
从方案拟定设计到设备选择完成,都有详细的计算繁衍过程,常用公式都一一列出,构成了一套比较完整的变电站电气设计的研究体系。
三、重点研究的问题:A.火力发电厂电气主接线的确定B.发电厂主接线设计及方案选择C.火电厂变压器的选择D.火力发电厂短路电流计算E.火电厂一次设备的选择四、主要技术指标:保证供电安全、可靠、经济;功率因数达到0.9及以上五、其他要说明的问题下达任务日期:年月日要求完成日期:年月日答辩日期:年月日指导教师:开题报告题目:4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计报告人:电气工程及自动化××× 2012年2月11日一、文献综述本次毕业设计的主要内容是一个4×200 MW火力发电厂的电气部分设计。
目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................... I I 1概述. (1)1.1发电厂概述 (1)1.2毕业设计的主要内容、技术指标 (1)1.3发电厂系统连接情况预设 (1)1.3.1发电厂接入系统的原则 (1)1.3.2发电厂预设规模 (2)1.4主要设计步骤 (3)2电气主接线设计 (4)2.1概述 (4)2.1.1电气主接线的基本要求 (4)2.1.2电压级常用接线方式 (4)2.2拟定主接线方案 (5)2.2.1方案一的设定 (5)2.2.2方案二的设定 (5)2.2.3方案的比较与选定 (6)2.3发电机型号的选择 (7)2.4主变压器的选型 (8)3火电厂厂用电接线的选择 (9)3.1概述 (9)3.1.1厂用电设计原则和接线形式 (9)3.1.2厂用电的电压等级 (9)3.1.3厂用电系统中性点接地方式 (10)3.1.4厂用电源及其引接 (11)3.2厂用电系统的设计及确定 (11)3.3厂用主变选择 (12)3.3.1厂用电主变选择原则 (12)3.3.2厂用主变型号的确定 (12)4短路电流的计算 (14)4.1概述 (14)4.2短路电流计算条件 (14)4.2.1短路计算的基本假定 (14)4.2.2短路计算的一般规定 (14)4.3短路计算 (15)4.3.1画等值网络图 (15)4.3.2化简等值网络图,求短路电流 (18)4.3.3短路计算结果 (25)5电气设备的选择与校验 (26)5.1概述 (26)5.1.1电气设备选择的一般原则 (26)5.2电气设备的选择与校验 (26)5.2.1回路最大持续工作电流的确定 (26)5.2.2高压断路器的选择与校验 (27)5.2.3隔离开关的选择与校验 (31)5.2.4电压互感器的选择与校验 (34)5.2.5电流互感器的选择与校验 (37)5.2.6导体的选择与校验 (41)6防雷保护的规划 (45)6.1雷电过电压的形成与危害 (45)6.2防雷保护措施 (45)6.2.1发电厂的直击雷防护 (45)6.2.2架空输电线路的防雷保护 (47)6.2.3旋转电机的防雷保护 (47)6.2.4变压器中性点防雷保护 (48)6.2.5母线避雷器的选择 (49)7配电装置的设计 (50)7.1配电装置的选择原则 (50)7.2配电装置的类型 (50)7.3配电装置的选型 (50)8发电厂电气自动装置的配置 (52)8.1备用电源自动投入装置 (52)8.2发电机的自动准同期并列装置 (52)8.3发电机的自动调节励磁装置 (52)8.4输电线路三相自动重合闸装置 (53)9发电厂的继电保护 (54)9.1概述 (54)9.2大型发电机组继电保护的总体配置 (54)9.3发电机的继电保护 (55)9.3.1发电机的纵差动保护 (55)9.4电力变压器的继电保护 (56)9.4.1变压器的瓦斯保护 (57)9.4.2变压器的纵联差动保护 (57)9.4.3变压器相间短路的过电流保护 (60)9.4.4变压器的过负荷保护 (61)总结 (62)参考文献 (63)致谢 (64)附录 (65)某火力发电厂电气部分设计摘要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。
(完整word版)4×50MW水电站电气部分设计本科毕业设计(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。
2、培养我们独立工作,独立思考并运用所学的知识解决实际工程技术问题的能力。
毕业设计开题报告 一、火电厂的组成
火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和
给水泵等组成,他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽,经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽,再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀,高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。为了进一步提高其热效率,一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽,用以加热给水。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。此外,在超高压机组中还采用再热循环,既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出,送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功,从中压缸送出的蒸汽,再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中,蒸汽压力和温度不断降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却,凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧,给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器,经过加热后的热水打入锅炉,再过热器中把水已经加热到过热的蒸汽,送至汽轮机作功,这样周而复始不断的作功。在汽水系统中的蒸汽和凝结水,由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备,这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象,这些现象都会或多或少地造成水的损失,因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水,这些补给水一般都补入除氧器中。 (二)燃烧系统 燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱流等组成。是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉,磨好的煤粉通过空气预热器来的热风,将煤粉打至粗细分离器,粗细分离器将合格的煤粉(不合格的煤粉送回磨煤机),经过排粉机送至粉仓,给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置,通过石浆喷淋脱出流的气体经过吸风机送到烟筒排人天空。 (三)发电系统 发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机(备用励磁机)、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机(永磁机)发出高频电流,副励磁机发出的电流经过励磁盘整流,再送到主励磁机,主励磁机发出电后经过调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子,当发电机转子通过旋转其定子线圈便感应出电流,强大的电流通过发电机出线分两路,一路送至厂用电变压器,另一路则送到SF6高压断路器,由SF6高压断路器送至电网。 二、本课题的来源及研究的目的和意义 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台汽轮发电机的大型火电厂二期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。 电力工业是能源工业、基础工业,在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位。电能是一种无形的,不能大量存住的二次能源。电能的发、变、送、配和用电,几乎是在同一瞬间完成的,需随时保持有功功率和无功功率的平衡。电力系统愈大,调度运行就愈合理,经济效益越好,应变事故的能力就愈强。然而联合电网也是由地方电力网相互连接而成的。要满足国民经济发展的要求,电力工业必须超前发展,因此,做好电力规划,加强电网的建设十分重要。 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(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。 为了在小型火力发电厂(以下简称发电厂)设计中,贯彻国家的基本建设方针、政策,优先实行热电联产,讲求经济效益、社会效益,节约能源,节省工程投资,节约原材料,缩短建设周期;因地制宜地利用煤炭资源,实行综合利用,节约用地、用水,保护环境,执行劳动安全和工业卫生等现行的国家标准的规定,做到符合国情、技术先进、经济合理、运行安全可靠。 三、本课题所涉及的问题在国内(外)研究现状 最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善,输变电技术的改进,特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求,20世纪30年代以后,火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300~600兆瓦级(50年代中期),到1973年,最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高,每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期,世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂,容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低,因而到90年代初,火力发电单机容量稳定在300~700兆瓦。在我国乃至全世界范围,火电厂的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。截止目前为止,我国火力发电厂单机容量以30万千瓦和60万千瓦机组为主,浙江省温州市玉环县的华能玉环电厂正在投建4台100万千瓦发电机组,首台机组预计今年投产发电。其100万千瓦超超临界火力发电机组主蒸汽压力为25兆帕,主蒸汽和再热蒸汽温度均为600度,这不仅在我国是最高参数,在世界上也处于最前沿水平。此前,上海电气与西门子合作制造的上海外高桥2台90万千瓦火力机组是我国第一个超临界百万级项目,首台机组已于2006年开始发电。
毕业设计题目:4*200MW火力发电厂的电气部分设计系部: xxxx班级: xxx姓名: xxx指导教师: xxx兰州理工大学摘要由发电、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200MW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;电气设备目录1 绪论 (11.1电力系统概述 (11.2毕业设计的主要内容及基本思想 (11.2.1毕业设计的主要内容、功能及技术指标 (21.2.2毕业设计的基本思想及设计工作步骤 (22 4*200MW 火力发电厂电气主接线的确定 (4 2.1概述 (42.1.1电气主接线设计的重要性 (42.1.2电气主接线的设计依据 (42.1.3电气主接线的主要要求 (52.2电气主接线的选择 (52.2.1主接线的基本形式 (62.2.2主接线的设计 (102.2.3方案的选择 (133 火电厂发电机、变压器的选择 (153.1主变压器和发电机中性点接地方式 (153.1.1电力网中性点接地方式 (153.1.3 发电机中性点接地方式 (163.2发电机的选型 (163.2.1 简介 (163.2.2 选型 (163.3变压器的选型 (173.3.1具有发电机电压母线的主变压器 (173.3.2单元接线的主变压器 (193.4电气设备的配置 (194 火力发电厂短路电流计算 (214.1概述 (214.1.1短路的原因及后果 (214.1.2短路计算的目的和简化假设 (224.2各系统短路电流的计算 (224.2.1短路计算的基本假定和计算方法 (224.2.2电抗图及电抗计算 (234.2.3短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算 (245 火电厂一次设备的选择 (325.1选择电气一次设备遵循的条件 (325.1.1按正常工作条件选择 (325.1.2按短路条件进行校验 (345.2电气设备的选择 (355.2.1系统各个回路的最大工作电流 (35 5.2.2高压断路器的选择 (375.2.3高压隔离开关的选择 (435.2.4互感器的选择 (495.2.5电抗器的选择 (565.2.6导线及电缆的选择及校验 (585.2.7避雷器的选择 (646 变压器的继电保护 (666.1概述 (666.1.1电力系统继电保护的基本任务 (66 6.1.2电力变压器的继电保护 (666.2变压器继电保护的整定计算 (68 6.2.1 纵联差动保护的整定计算 (686.2.2过电流保护的整定计算 (727 结论 (74参考文献 (75英文原文 (75英文翻译 (96致谢 (1081 绪论1.1 电力系统概述由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
毕业设计题目:4*200MW火力发电厂的电气部分设计系部: xxxx班级: xxx姓名: xxx指导教师: xxx兰州理工大学摘要由发电、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200MW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;电气设备目录1 绪论 (1)1.1电力系统概述 (1)1.2毕业设计的主要内容及基本思想 (1)1.2.1毕业设计的主要内容、功能及技术指标 (2)1.2.2毕业设计的基本思想及设计工作步骤 (2)2 4*200MW 火力发电厂电气主接线的确定 (4)2.1概述 (4)2.1.1电气主接线设计的重要性 (4)2.1.2电气主接线的设计依据 (4)2.1.3电气主接线的主要要求 (5)2.2电气主接线的选择 (5)2.2.1主接线的基本形式 (6)2.2.2主接线的设计 (10)2.2.3方案的选择 (13)3 火电厂发电机、变压器的选择 (15)3.1主变压器和发电机中性点接地方式 (15)3.1.1电力网中性点接地方式 (15)3.1.3 发电机中性点接地方式 (16)3.2发电机的选型 (16)3.2.1 简介 (16)3.2.2 选型 (16)3.3变压器的选型 (17)3.3.1具有发电机电压母线的主变压器 (17)3.3.2单元接线的主变压器 (19)3.4电气设备的配置 (19)4 火力发电厂短路电流计算 (21)4.1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 (22)4.2.1短路计算的基本假定和计算方法 (22)4.2.2电抗图及电抗计算 (23)4.2.3短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算 (24)5 火电厂一次设备的选择 (32)5.1选择电气一次设备遵循的条件 (32)5.1.1按正常工作条件选择 (32)5.1.2按短路条件进行校验 (34)5.2电气设备的选择 (35)5.2.1系统各个回路的最大工作电流 (35)5.2.2高压断路器的选择 (37)5.2.3高压隔离开关的选择 (43)5.2.4互感器的选择 (49)5.2.5电抗器的选择 (56)5.2.6导线及电缆的选择及校验 (58)5.2.7避雷器的选择 (64)6 变压器的继电保护 (66)6.1概述 (66)6.1.1电力系统继电保护的基本任务 (66)6.1.2电力变压器的继电保护 (66)6.2变压器继电保护的整定计算 (68)6.2.1 纵联差动保护的整定计算 (68)6.2.2过电流保护的整定计算 (72)7 结论 (74)参考文献 (75)英文原文 (75)英文翻译 (96)致谢 (108)1 绪论1.1 电力系统概述由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
开题报告
《4×100MW发电厂电气部分(附继电保护)设计》
开题报告
一、选题依据
1、设计目的及意义
随着工业时代的发展,电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合
理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓,提高电力
系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。众
所周知,电能是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量存储的二次能源。
电能的发、变、送、配电和用电,几乎是在同一时间完成的,须相互协调与平衡。
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100MW发电机的大型火电厂电气部分的初步设计。包括确定发电厂电气主
接线的最佳方案;发电机和主变的型号的选择,确定发电厂测量仪表、电流、电
压互感器、避雷针、继电保护、自动装置的配置方案。
为了在火力发电厂(以下简称发电厂)设计中,贯彻国家的基本建设方针、政
策,优先实行热电联产,讲求经济效益、社会效益,节约能源,节省工程投资,
节约原材料,缩短建设周期;因地制宜地利用煤炭资源,实行综合利用,节约用
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开题报告
地、用水,保护环境,执行劳动安全和工业卫生等现行的国家标准的规定,做到
符合国情、技术先进、经济合理、运行安全可靠。
2.设计拟解决的工程实际问题
在进行火电厂电气主接线设计时,需要重点考虑以下一些问题:
1.首先需要考虑发电厂在电力系统中的位置,发电厂在电力系统中的地位和
作用是决定电气主接线的主要因素。根据发电厂的规模和大小进行主接线的可靠
性、灵活性和经济性的考虑也不同。
2.要考虑近期和远期的发展规模,发电厂的电气主接线设计,应该根据5-10
年的电力发展规划进行。根据负荷的的大小、分布、增长速度,分析各种可能运
行的方式,来确定电气主接线的形式及连接发电机数和出线回路。
3.考虑备用容量的有无和大小对电气主接线的影响,发、送、变的备用容量
是为了可靠的供电,适应负荷的突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求等
等。
4.考虑主变台数对主接线的影响,变电所主变的容量和台数,对变电所主接
线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所,由于其传输容量大,对供电可
靠性要求高,因此,其对主接线的可靠性、灵活性要求也高。二容量小的变电所,
其传输容量小,对主接线的可靠性、灵活性要求低。
5.考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。对一级负荷,必
须有两个独立电源供电,且当一个电源失去后,应保证全部一级负荷不间断供电;
对二级负荷,一般要有两个电源供电,且当一个电源失去后,能保证大部分二级
负荷供电;对三级负荷,一般只需一个电源供电。
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开题报告
3.设计拟应用的文献综述
本次设计的是4×100MW发电厂电气部分设计,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。它主要的生产过程为:在锅
炉中,燃料的化学能转变为蒸汽的热能;在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋
转的机械能;在发电机中机械能转变为电能。现代火电厂大致分为五个系统:燃
料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统、控制系统。
建国以来,火电占总发电量的比重一直在75%以上,从1995年到2006年
以来,更是保持在80%以上。火力发电是指利用煤、石油、天然气等自然界蕴
藏量极其丰富的化石燃料发电。目前,国内的火力发电厂大多数是燃煤汽轮机发
电。尽管国家大力发展水电和核电,但是火力发电仍将占我国电力的主导地位。
当前。火电发电机组正沿着大容量、高参数、单元化的方向发展火电生产系统日
益走向复杂化、大型化。火电生产中的过程控制、管理和决策任务越来越繁重,
要求也越来越高。现代火电生产已不仅仅满足于生产过程自动控制的单一自动化
方式.火电厂迫切需要对生产过程的物资流、管理过程的信息流、决策过程的决
策流进行全面有效地控制和协调,实现集过程控制、信息管理、生产决策为一体
的综合自动化。
4.设计相关技术的国内外现状
为了在电力建设中贯彻国家的基本建设方针,体现国家的经济政策和技术政策,
统一和明确建设标准,保证新建、扩建的火力发电厂(以下简称发电厂)安全可
靠、经济适用、符合国情和满足可持续发展要求,以合理的投资获得最佳的经济
效益和社会效益,特制定本规程。发电厂的设计,必须按国家规定的基本建设程
3
开题报告
序进行。设计文件应按规定的内容和深度完成批准手续。 对成套引进设备和直
接利用外资的工程,其建设标准应参照本规程,并应考虑国际通用标准和供货方
所在国的标准。在扩建和改建发电厂的设计中,应结合原有总平面布置、原有生
产系统的设备布置、原有建筑结构和运行管理经验等方面的特点,全面考虑,统
一协调。防治污染的工程设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投产。
发电厂的抗震设计必须贯彻预防为主的方针,对于按规定需要设防的发电厂,其
工艺和土建设计必须按照有关抗震设计规范的要求,采取有效的抗震和减少震害
的措施。在发电厂设计中,应对所需要的主设备、主要辅助设备和系统进行整体
协调,提出技术要求,并根据同类设备的技术性能、可靠性、供货条件、价格以
及制造厂的业绩和技术服务质量择优选用。在发电厂设计中,应积极采用最新的
参考设计、典型设计,以及先进的设计方法和手段,以提高设计质量和控制工程
造价,并结合工程特点不断有所创新。发电厂设计中,除应执行本规程的规定外,
还应符合现行的有关国家标准和行业标准的规定。
二、设计方案及技术路线
1、设计的技术路线
首先,要根据电网运行需要确定预建电厂的规模。包括装机容量。机组年利
用小时数,气象条件及厂用电率。 其次.要明确主要技术指标。如保证供电安
全、可靠、经济。最后.要明确设计的主要内容。
(1) 确定主接线:根据设计任务书,分析原始资料与数据。列出技术上可能
实现的2—3个方案,经过技术经济比较,确定最优方案。
(2) 选择主变压器:选择变压器的容量、台数、型号等。
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开题报告
(3) 短路电流计算:根据电气设备选择和继电保护整定的需要,选择短路计
算点,绘制等值网络图,计算短路电流.并列表汇总。
(4) 电气设备的选择:选择并校验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、
电压互感器、母线、电缆、避雷器等,选用设备的型号、数量汇总成设备一览表。
(5) 电气设备的选择与校验。
(6) 高压配电装置的设计。
三、可能存在的问题及解决措施
选择主接线方式时注意满足系统稳定性和可靠性的要求,同时也应考虑电厂
送出的可靠性、运行的灵活性和建设的经济性。进行短路计算时可能会有误差,
我们需要最小程度的限制短路的危害和缩小故障的影响范围。三相短路是危害最
严重的短路形式。因此,三相短路电流是选择和校验电器和导体的基本依据。变
压器的选择应按电力设计手册准确的选择根据工程实际情况、在保证安全、可靠
的前提下,积极而稳妥的采取新技术,并注意节约投资,选择合适的电气设备。
四、设计成果
通过这次设计,对发电厂的了解以及设计内容的要求,在一期工程的基础上
对二期工程的扩建力求更加完善,综合运用所学理论知识,结合电力工程设计手
册、设计规程、规范等资料,设计出电气主接线的几个方案。
然后从这些方案中经过初步的比较,选出较好的2-4个方案,最后进行各方
面的技术、经济、安全可靠运行的比较,最终确定最佳设计方案。
最后根据所设计发电厂的实际情况,如发电厂容量、规模、运行方式、电压
等级、负荷性质、回路数及在系统中的作用等进行全面的分析论证。
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开题报告
在此参考下计算短路电流;确定发电厂电流互感器、电压互感器、避雷器、
避雷针、继电保护及自动装置的配置方案;电气设备的选择与校验;电气设备的
选择与校验; 绘制有关图纸;编写设计文件(计算书、说明书及设备清单)。
五、进度计划
进度计划安排:本次设计共十周,具体时间安排如下表:
日期 内 容
4月13日~4月
19日
接受设计任务书,查阅有关资料。
4月20日~4月
26日
完成开题报告;翻译5000字左右的外文资料。
4月27日~5月3日 确定发电厂电气主接线的最佳方案;发电机和主变的型号
的选择。
5月4日~5月10
日
计算短路电流。
5月11日~5月17日 确定发电厂测量仪表、电流、电压互感器、避雷针、继电
保护、自动装置的配置方案。
5月18日~5月
24日
电气设备的选择与校验。
5月25日~5月
31日
100MW发电机—变压器组保护整定计算。