2×300MW火电厂电气部分毕业设计.docx

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1、2300MW火电厂电气部分毕业设计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,主要是可以便利、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虬由此可见，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爱护等方面做详尽的论述，并与火力发电厂现行运行状况比较，同时，在保证设计牢靠性的前提下，还

2、要兼顾经济性和敏捷性，通过计算论证火电厂实际设计的合理性与经济性。采纳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；继电爱护AbstractWiththedevelopingofeconomyinourcountry,weneedmoreandmoreElectricityenergy.TheElectricityisthemostimportantenergyofeconomicdevelopmentwhichcanbeconvenientlyandefficientlyconvertedintootherformsofenerg

3、y.TheElectricityindustryasaadvancedproducedenergy.Itisthemostimportantbasicenergyindustry.AndthethermoelectricityisthemainenergyintheElectricityindustry.Untiltheendof2006,powerElectricityproduceis48405kilowatt,occupied77.82percentintheentirecapacity.Sothermoelectricityenergyplaysanimportantroleinour

4、countrywhichisadevelopingcountry.Inthisdesign,Iwillmainlydiscussmainelectricconnectiondesign,shortcircuitaccount,electricequipmentchoice,electricequipmentlayout,lightningstrikedefendingdesign,electricalmachine,transformerandgeneratrixprotectiverelayingdetailedlyintheoryandcomparingwiththepowerplant,

5、whileensuringthereliabilityofthedesign,underthepremiseweshouldalsotakeintoaccounteconomicandflexibilitydemonstratedbycalculatingtheeffectivethermalpowerplantdesignandreasonableeconomy.Duringmycountinganddemonstrating,inordertoconsummatemydesign,Iwillprotractagreatlotofelectricengineering-picturesfol

6、lowingthenewcriterionofelectricengineering-enchiridion.Keywords：mainelectricconnectiondesign；shortcurrent；electricequipmentchoiceelectricequipmentlayout；protectiverelaying书目第一章前言21.1课题背景21.2本课题的主要探讨工作3女口I*3其次章电气主接线设计53.1 电气主接线的基本要求53.2 设计步骤53.3 电气主接线方案的比较6第三章厂用电的设计83.1 厂用负荷分类83.2 厂用电的电压等级83.3 厂用电源及其

7、引接方式9第四章变压器的选择114.1 主变压器的选择原则114.2 厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素为114.3 确定变压器台数及容量11第五章短路电流的计算135.1 短路电流计算目的及规则135.2 短路等值电抗电路及其参数计算13第六章电气设备的选择166.1 电气设备选择的一般原则及短路校验176.2 电气设备的整定计算186.2.1断路器的选择196.2.2隔离开关的选择216.2.3母线的选择236.2.4电压互感器的选择246.2.5电流互感器的选择25第七章发电机-变压器组继电爱护原理及整定计算277.1 发电机的爱护原理及整定计算307.2 主变压器爱护原理及整定

8、计算33第八章配电装置378.1屋内配电装置288.2屋外配电装置29致谢38参考资料40第一章前三1.1 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、自然气、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，作为国民经济的其他各部门的快速，稳定发展供应足够的动力，其发展水平是反映国家经济发达程度的重要标记，又和广阔人民群众的日常生活有着亲密的关系。电力是工业的先行，电力工业的发展必需优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。近几年随着我国工业的高速发展，我国电力工业超常规发展，每年装机容量超过6000万千瓦，30万千瓦、60万千瓦亚临界火电机组成为我国电网的主力机

9、组，百万千瓦的超超临界火电机组已经在建。目前，我国30万千瓦、60万千瓦的火力发电机组，70万千瓦的水力发电机组，在国际招标中中标胜利率大于90%以上。这几年电力工业之所以能飞速发展，其重要缘由是，为中国电力市场供应的火力发电设备主要立足于国内生产。这一观点得到国内各发电公司以及电厂老总们的认同。今日电气制造企业的国内用户率已达到75%以上。但是我国人均用电水平远低于发达国家，与完成其工业化进程国家的电力指标相比，我国经济发展正处于工业化进程的中后期，我国用电远低于国际水平.因此我国电力工业必需持续，稳步地大力发展，一方面要加强电源建设，搞好“西电东送”，确保电力先行，另一方面要深化电力体制改

10、革，实施厂网分家。本设计要求能运用电机、发电厂、变电所电气部分，高电压技术，电力系统自动化,电力系统继电爱护等专业学问解决实际问题，为本次毕业设计做了充分的学问原料打算。1.2 本课题的主要探讨工作1.2.1 原始资料1)发电厂建设规模类型：凝气式火电厂最终容量、机组的型式和参数:型号额定功率(MW)额定电压(KV)额定电流（八）功率因数(cos)瞬变电抗(X,d%)同步电抗(Xd%)超瞬变电抗(x,d%)QFSN-300-230018113200.8531.93236.3517.1表1-1300MW汽轮发电机的主要技术参数年最大负荷利用小时数：6000h年2)电力负荷水平220KV侧出线共4

11、回，其冬季最大负荷250MW,夏季最大负荷290MW,最小负荷为最大负荷的75%,负荷cos=0.85,最大负荷利用小时数TmaX=6000h,其中一回出线与容量为100OMVA,X*=l的系统相连，该220KV侧有重要负荷。3）厂址特点及自然环境厂址设在海拔78Om处，平均气温13,最高气温38,属少雷区，邻近煤矿，四周水源丰富，交通便利，出线便利，距负荷中心较远，是一期建成的火力发电厂。设计内容1、选择并确定本厂电气主接线及厂用电接线形式（1）主变容量、台数、参数，高压厂用、备用变压器台数、容量及参数；（2）22OKV侧主接线形式；（3）发电机中性点运行方式2、短路电流计算：（1）短路点的

12、选择；（2）短路电流计算；（3）短路电流计算结果表3、选择主要电气设备（1）各电压等级的断路器和隔离开关；（2）220KV母线的选择；（3）电压互感器、电流互感器的选型及配置；4、各电压等级的配电装置的设计5、二次回路规划设计（1）同期点的设置及同期方式的选择；（2）沟通绝缘监察回路设计；（3）220KV断路器限制回路设计；（4）全厂继电爱护配置；（5）主变爱护整定计算；（6）直流系统设计6、防雷设计其次章电气主接线设计发电厂和变电所的电气主接线，是由高压电器设备通过连接线组成接受和安排电能的电路，也称为一次接线。它反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成发电厂或变电所电气部分的

13、主体。电气主接线是保证出力、连续供电和电能质量的关键环节，它干脆影响着配电装置的布置、继电爱护的配置、自动装置和限制方式的选择，它必需满意工作牢靠、调度敏捷、运行检修便利且具有经济性和发展的可能性等基本要求。1.1 电气主接线的基本要求(1)保证必要的供电牢靠性和电能质量平安牢靠是电力生产的首要任务，停电不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更严峻，往往比少发电能的损失大几十倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是难以估量。因此，主接线的接线形式必需保证供电牢靠。(2)具有肯定的敏捷性和便利性主接线不仅正常运行时能平安牢靠地供电，而且在系

14、统故障或设备检修及故障时，也能适应调度的要求，并能敏捷、简便、快速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。(3)具有经济性在主接线设计时，在满意供电牢靠的基础上，尽量使设备投资费和运行费为最少，留意节约占地面积和搬迁费用，在可能和允许条件下应实行一次设计，分期投资、投产,尽快发挥经济效益。(4)具有发展和扩建的可能性在设计主接线时应留有余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工的便利。2. 2设计步骤电气主接线的一般设计步骤如下：(1)对设计依据和基础资料进行综合分析；(2)选择发电机台数和容量，拟定可能采纳的主接线形式；(3)确定主变压器的台数和容量；(4)

15、厂用电源的引接；(5)论证是否须要限制短路电流，并实行什么措施；(6)对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。3. 3电气主接线方案的比较第一种方案是：300MN发电机GT,G-2采纳单元接线通过双绕组的变压器与220KV母线相连，22OKV电压级出线为6回，因此其供电要充分考虑其牢靠性，所以我们采纳双母线接线。这样一来就避开了断路器检修时，不影响对系统的供电，断路器或母线故障以及母线检修时，削减停运的回路数和停运时间，保证了牢靠的供电。有原始资料可知发电机不与IlOKV的母线相连，故在220KV、IIoKV及厂用电6KV的三个等级上采纳的联络变压器为三相三绕组变压器相连，11OKV母线采纳双母接线。如图37所示：图3-1方案一其次种方案是：由方案一，我们很简洁想到220KV母线采纳双母带旁路连接，11OKV母线采纳双母线连接，如图3-2所示:图3-2方案二现对这两个方案进行综合比较：如表3T表3-1方案比较案性广、方案一方案二牢靠性D接线简洁，设备本身故障率少