2×100 4×300MW发电厂电气部分初步设计(励磁系统).docx

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1、业设计说明书摘要此次设计的主要任务是1X125MW4300MW的火电厂电气部分的初步设计。首先确定电气主接线方案，选择发电机、主变压器、联络变压器、厂用变压器和启/备变压器。用所选择的发电机与变压器的参数进行标幺值的计算；并做出可能发生各种短路的等值电路图，分别计算各电源对短路点的计算电抗，列出短路计算结果表；通过对各设备最大持续电流/.ax的计算，分别对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、全连式分相封闭母线等设备进行选择，并通过短路计算结果中的各短路值对所选的设备进行校验。了解该电厂励磁系统的原理如设计方法。关键词：电气主接线；短路计算；设备选择；AbstractThe

2、mainassignmentofthedesignistheinitialplanofelectricwithregardtoregionalfossillfuleplant(11250MW+3300MW).Tobeginwith,wemustensuretheprojectofelectricmainline.Whatmore,weselectthecapacityofgenerator,weselectgeneratortransformerIiasiontransformertransformerwhichusedinthefactoryandenlightensparetransfor

3、mer.Wecancarryouttheshortcircuitcalculation.Thediagramofequivalentcanbemakeoutatthebasicoftransformerandgeneratordatarespectively.Atlast,wecalculatethereactancewhichthepointofshortcircuittoeverypowersystemandlayoutthetableofshortcircuit.Interrupter,disconnectswitch,busbar,lightingarresterscanbeselec

4、tedbywayoftheIfimaxcalculation.Wecanchecktheinstallwechooseviatheresultofshortcircuit.Findouttheprotectionprincipleof600MWgeneratorandtransfonner,knowthemovementsituationoftheprotection.Keywords:electricmainline;short-circuitcalculation;equipmentchoice;符号说明E-电势S1.系统基准容量（MVA）常用符号：电流额定电流4一基值电压（KV）U“2二

5、次侧额定电压（V）U-电压X-电抗S-容量P-负荷专用符号If-励磁电流.max-最大持续工作电流1：-Os短路电流周期重量（标幺值）断路器的额定开断路器（KA）一基值电流（KA）U1.额定电压（一次侧）（KV）4一电网工作电压（KV）R-电阻W-能量S”-变压器额定容量短路电流冲击值（KA）-稳态三相短路电流/”-Os短路电流周期重量（出名值）/max-断路器极限通过电流峰值（KA）热-断路器实际开断时间t秒的短路电流周期重量（KA）/,断路器t秒热稳定电流S-短路容量（MVA）支路计算电抗（标幺值）X*支路转移电抗（标幺值）以-短路电流发热等值时间（又称假象时间）（三）3-固有分闸时间（三

6、）C-热稳定系数W-母线截面系数经济电流密度第一章电气主接线设计21.1主接线的设计原则和要求21.2电气主接线的设计步骤21.1.1 2.2主接线的类型与运用范围41.2.3 设计方案的介绍51.2.4 主接线方案的评定61.3发电机和主变压器的选择71.3.1发电机的选择71. 3.2主变压器和联络变压器的选择7其次章厂用电设计101.1 厂用电的设计原则和基本要求101.2 本厂厂用电主接线设计102. 3厂用变压器的选择11第三章短路电流计算132.1 短路电流计算的目的132.2 短路电流计算的一般规定133. 3短路电流的计算步骤144. 4主接线及厂高压短路电流计算143.4.1

7、发电机电抗标么值计算143.4.2变压器电抗标么值计算153. 4.3发电厂电气一次部分各短路点短路电流计算16第四章电气设备的选择与校验283.1 电气设备选择的一般原则283.2 断路器的选择与校验294. 2.1断路器的选择原则294. 2.2断路器的选择与校验304.1 隔离开关的选择与校验334.2 接地开关的选择与校验344.4.1接地开关的选择原则344.4.2接地开关的选择与校验344.5电压互感器的选择与校验354.5.1电压互感器的选择原则354.5.2电压互感器的选择与校验364.6电流互感器的选择与校验364.6.1电流互感器的选择原则364.6.2电流互感器的选择与校

8、验384.7高压熔断器的选择与校验394.7.1高压熔断器的选择原则394*7.2高压熔断器的选择394.8避雷器的选择404.8.1避雷器的选择原则404.8.2避；后.器的选择414.9母线与架空线的选择与校验414.9.1母线与架空线的选择原则414.9.2母线的选择与校验424.9.3架空线的选择424. 9.4封闭母线的选择43第五章励磁系统的设计454.1 励磁系统的主要作用454.2 励磁系统的初步设计455. 2.1发电机励磁方式的选择455. 2.2自并励励磁系统原理及优缺点465. 2.3100MW发电机微机型自并励励磁系统的设计47六章发电机的主爱护设计495.1 发电机

9、爱护配置原则495.2 发电机的纵差动爱护506. 3发电机100%定子绕组单相接地爱护516.4发电机定子绕组匝间短路爱护526.5发电机励磁回路接地爱护536.6发电机失磁爱护54第七章配电装置的设计567.1 设计原则与要求567.1.1 配电装置的设计原则567.1 .2配电装置设计必需满意的要求567.2 6IoKV配电装置567.3 220KV配电装置57结论58参考文献59谢辞60电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，在工农业、交通运输业、国防、科学技术和人民生活等方面都得到了广泛的应用。电力工业发展水平和电气化程度已经成为衡量一个国家国民经济发展水平的重要标

10、记。至2001年，我国已投产和正在建设的100万kW及以上的电厂达113座，其中火电厂为85座。随着经济的不断发展，我国的电力工业已经进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。电力工业的快速发展，对发电厂的设计提出了更高的要求。随着一次能源的不断削减，对能源的利用率要求也越来越高；而大机组的能源利用率高、在环境污染方面较小机组要小；因此，在火电厂的设计中，大机组的设计已经成为现在设计的主流。这就引出了本次设计的主要内容，某地区2*100MW+4*300MW火力发电厂的电气部分进行初步设计。第一章电气主接线设计1.1 主接线的设计原则和要求发电厂电气主接线是电力系统接线的

11、主要组成部分。它表明白发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，干脆关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电爱护和自动装置的确定，关系着电力系统的平安、稳定、敏捷和经济运行。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必需在满意国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、平安牢靠。设计主接线的基本要求是：（1）牢靠性供电牢靠性是电力生产和安排的首要要求，电气主接线也必需满意这个要求。衡量主接线运行牢靠性的标记是：断路器检修时，能否不影响供电。线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短,以

12、及能否保证对重要用户的供电。发电厂全部停运的可能性。对大机组超高压状况下的电气主接线，应满意牢靠性准则的要求。（2）敏捷性调度敏捷，操作简便：应能敏捷地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满意系统在事故、检修及特别运行方式下的调度要求。检修平安：应能便利地停运断路器、母线及其继电爱护设备，进行平安检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。（3）经济性投资省：主接线应简洁清楚，限制爱护方式不过困难，适当限制断路器电流。占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创建条件。电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避开两次变压而增加电能损失。1.2 电气主接线的设计步骤电气

13、主接线的设计伴随着发电厂或变电所的整体设计，即依据工程基本建设程序，历经可行性探讨阶段、初步设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤相同。详细步骤如下：(1)本工程状况发电厂类型：区域性凝气式火电厂，设计规划容量l1253300o远离负荷中心。(2)电力系统状况系统的电压等级：电厂联入系统的电压等级为330KV,33OKV架空线4回，负荷为466640MW,为I、II级负荷，cos=0.85.Tmax=6500h;IlOKV架空线6回，负荷为80120MW,为I、级负荷，cos=0.85.Tmax=6000h,其余送22

14、0KV系统。厂用电率8%。(3)环境条件当地年最高温度36,年最低温度-29,最热月平均最高温度29,最热月平均地下温度15C,当地海拔高度1000米，当地雷暴日14日/年1.2.1大、中型发电厂及配电装置的接线要求4 .技术要求：(1)电气主接线设计、厂用电设计，要满意牢靠性、敏捷性、便利性、经济性等要求；(2)主变和厂用变型号容量选择要依据新型设备选择，主要电气设备尽量选新型设备并要求校验，要求绘制电气设备选择结果总表。(3)短路电流计算要精确无误，并要求绘制短路计算结果表；5 .220KV主爱护动作时间为0.02s,后备爱护动作时间为Is,IlOKV主爱护动作时间为0.03s,后备爱护动

15、作时间为2s,大型发电厂(总容量100oMW及以上，单机容量200MW以上)，一般距负荷中心较远，电能须用较高电压输送，故宜采纳简洁牢靠的单元接线方式，干脆接入高压或超高压系统。其主接线的特点是：(1)在系统中的地位重要、主要担当基本负荷、负荷曲线平稳、设备利用小时数高、发展可能性大，因此，其主接线要求较高。(2)不设发电机电压母线，发电机与主变压器采纳简洁牢靠的单元接线，发电机出口至主变压器低压侧之间采纳封闭母线。除厂用电外，绝大部分电能干脆用220KV及以上的12种上升电压送入系统。旁边用户则由地区系统供电。（3）上升电压部分为220KV及以上。220KV配电装置，一般采纳双母线带旁路母线、双母线分段带旁路母线，接入220KV配电装置的单机容量一般不超过300MW；中型