大型火力发电厂电气部分设计_毕业论文

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毕业论文（设计）任务书

院（系） 电气工程系 ________ 专业班级 一、 毕业论文（设计）题目 二、 毕业论文（设计）工作自

XXX 班 ___________ 学生姓名

XXX ____________

火力发电厂电气部分设计 __________________________________________ XXX 年 3月_J_日 起至 XXX 年_6_月_

日止

三、 毕业论文（设计）进行地点 ： ______________________________________________________________ 四、 毕业论文（设计）的内容要求： （一）设计原始资料 1 •发电厂建设规模

某地区根据电力系统的发展规划，拟新建一座装机容量为

700MW 的凝汽式火力发电厂，装

机 4 台，2 台 50MW 机组（UN =10.5kV ）,2 台 300MW 机组（UN =15.75kV ），厂用电率 6%，机 组年利用小时 T max=6500ho_____________________________________________________________ 2 •电力负荷及与电力系统连接情况

1） 10.5kV电压级：最大负荷 20MW，最小负荷15MW , COS = 0.8,电缆馈线10回; _____________ 2） 220kV电压级：最大负荷 250MW，最小负荷 200MW , COS = 0.85, Tmax=4500h，架空线 6 回; 3） 330kV电压级与容量为3500 MW的电力系统连接，系统归算到本电厂 电抗为0.021 （基准容量为100MVA）, 330kV架空线4回，备用线1回。 3 .环境条件 当地年最高温度 40C .年平均温度25C :当地海拔高度700m :当地雷暴日数 30日/年： 象条件一般，无严重污染。 （二）设计任务 1 •发电厂电气主接线的设计； 2.短路电流计算： 3.主要电气设备诜择： 4•配电装置规划及布置： 5.发电机、变压器的保护配置及整定计算： 6. 330kV、2200kV线路的保护配置及整定计算。 气 330kV母线上的标幺 （三）设计要求

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1、设计要遵循国家现行法律、法规，贯彻执行国家经济建设的方针、和基本建设程序: 2、 在满足可靠性的前提下，尽量经济，便于施工、维护、检修、扩建等； 3、 积极采用成熟的新产品和新技术，主要设备要做到可靠、适用、先进； 4、 变电站应靠近负荷中心，节约用地；具有线路进出线走廊，交通运输方便； 5、 电气设备选择结果应以表格的形式给出；

6、 图纸要求用 AutoCAD绘制，图纸的图幅、图框、文字、符号应符合国家标准的规定。 （四）设计成果 1、 设计说明书一份 2、 发电厂电气主接线图一张

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火力发电厂电气部分设计

［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2台50MV和2台300MW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；并作了变压器保护配置

［关键词］发电厂；变压器；电力系统；继电保护；电气设备

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The Desig n Of Steam power pla nt electrical part

Abstract： By the power generation, transformation, transmission and distribution of

electricity and en ergy comp onen ts, and other aspects of product ion and con sumptio n systems. It is the function of the natural world through the power of primary energy into electrical energy power plant, then lost, transforming the system and distribution system will supply power to the load cen ters.

Electrical wiri ng is the main power pla nt, electric substati on desig ned first and foremost part of the power system is also con stitute an importa nt part. Determ in ati on of the mai n cable on the power system as a whole and power plants, substations to run its reliability, flexibility and economy are closely related. And choice of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection and control of the means to develop a greater impact. The use of power has in filtrated the social, econo mic, in all areas of life, and in the power structure of Chi na's thermal power equipme nt capacity of the total in stalled capacity of 75%. This article is equipped with 2*50 and 2*300MW turbo-ge nerator of large-scale thermal power plants a part of the preliminary design of the main completed the main electrical wiring design. Including the electrical wiring of the main forms of comparison, the choice; main tran sformer, the start / sta nd-by tran sformer and the high-voltage tran sformer factory with the capacity of calculation, the number of models and options; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made the protection of tran sformer .

Key words: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment.

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目 录

1引言 ......................................................... 1 2 电气主接线设计 ............................................... 3

2.1 原始资料 ................................................... 3 2.2 主接线方案的拟定 .......................................... 3 2.3主接线方案的评定 ............................................. 4 2.4发电机及变压器的选择 ......................................... 5

3短路电流计算 ................................................. 7

3.1 概述 ....................................................... 7 3.2系统电气设备电抗标幺值计算 .................................. 7 3.3短路电流计算 ................................................. 8 3.3.1 10.5kV 侧短路计算 ....................................... 9 3.3.2 220kV侧短路计算 ........................................ 11 3.3.3 330kV侧短路计算 ........................................ 15

4 电气设备的选择 .............................................. 19

4.1断路器的选择 ................................................ 19 4.1.1 330kV 侧高压断路器的选择 ............................... 19 4.1.2 220kV侧高压断路器的选择 ................................ 22 4.1.3 10.5kV 侧断路器的选择 .................................. 24 4.2 隔离开关的选择 ............................................ 28

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421 330kv 侧隔离开关的选择 ................................... 28 42 2 220kV侧隔离开关的选择 ................................... 31 4.2.3 10.5kV 隔离开关的选择 ................................... 33 4.3 电流互感器的选择 .......................................... 36 4.3.1 330kV 侧电流互感器的选择 ............................... 37 4.3.2 220kV侧电流互感器的选择 ................................ 39 4.3.3 10.5kV 侧电流互感器的选择 .............................. 42 4.4 电压感器的选择 ............................................. 44 4.4.1 330kV 侧 TV的选择 ...................................... 45 4.4.2 220kV 侧 TV的选择 ...................................... 46 4.4.3

发电机TV的选择 ....................................... 47

4.5导体的选择及校验 ............................................ 47 4.5.1

330kV 母线选择 ........................................ 47

4.5.2 330kV 连接线选择 ....................................... 49 4.5.3 220kV 母线选择 ......................................... 50 4.5.4 220kV 连接线选择 ...................................... 51 4.5.5 10.5kV 母线选择 ......................................... 52 4.5.6

发电机端圭寸闭母线的选择 .............................. 53

5配电装置规划及布置 ......................................... 43

5.1 概述 ....................................................... 53

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5.2 屋内配电装置............................................... 5.3 屋外配电装置 .............................................. 55 5.4发电机与配电装置的连接 ..................................... 55

6主系统保护配置整定 ......................................... 56

6.1系统防雷保护 ................................................ 6.1.1 330kV 侧避雷器的选择和校验 ............................. 6.1.2 220kV 侧避雷器的选择和校验 ............................. 6.1.3 10.5kV 侧避雷器的选择和校验 ............................ 6.2变压器继电保护配置及整定 .................................... 6.3发电机继电保护配置及整定 ................................... 6.4输电线路保护 ................................................ 总结 ......................................................... 致谢 ......................................................... 参考文献 ..................................................... 外文翻译 .................. 错误!未定义书签。

附录I ...................................................................................................... 74 附录H ..................................................................................................... 76

56 57 58 59 60 62 65

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陕西理工学院毕业设计

1引言

在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中有着重要作用，它不仅全面地影响国民经济 其他部门的发展，同时也极大的影响人民的物质与文化生活水平的提高。

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，核能发电厂和 风力发电场。而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，虽然现在中国 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。 1.1设计在工程建设中的作用

设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投 产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性作用。设计是工程建设的灵魂。

设计的基本任务是，在工程建设中贯彻国家的基本建设方针和技术经济，做出切合实际、 安全实用、技术先进、综合效益好的设计，有效的为电力建设服务。 1.2设计工作应遵循的主要原则

1 •遵守国家的法律、法规，贯彻执行国家的经济建设方针、和基本建设程序，特别应贯彻 执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

2.要运用系统工程的方法从全局出发，正确处理与地方、工业与农业、城市与乡镇、近期 与远期、技改与新建、生产与生活、安全与经济等方面的关系。

3 •要根据国家规范、标准与有关规定，结合工程的不同性质、要求，从实际情况出发，合理确 定设计标准。

4 •要实行资源的综合利用，节约能源、水源，保护环境，节约用地等。 1.3设计的基本程序

设计要执行国家规定的基本建设程序。工程进入施工阶段后，设计工作还要配合施工、参加工 程管理、试运行和验收，最后进行总结，从而完成设计工作的全过程。

随着我国电力工业的技术水平和管理水平不断提高，现在已有许多电厂实现了集中控制和采用 计算机监控•电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保 安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。火力发电厂是生 产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。电力工业的发展

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，单机容量的增大、总