4×200MW火力发电厂电气一次部分设计.docx

4×200MW火力发电厂电气一次部分设计Designof4x200MWThermalPowerPlantPrimarySystem学生学号：学58学35学生姓名：专业班级：电气0902指导老师：职称：进姬起止日期：2013342013617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，它是保证供电牢靠性、经济性和电能质量的关键，并干脆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AbstractBythepowergeneration,t11nsformation,transmissionanddistributionofelectricityandenergycomponents,andotheraspectsofproductionandconsumptionsystems.Itisthefunctionofthenaturalworldthroughthepowerofprimaryenergyintoelectricalenergypowerplant,thenlost,transformingthesystemanddistributionsystemwillsupplypowertotheloadcenters.Thermalpowerplantisaestablishmentaboutgenerateelectricityandpowertransform.TheelectricalequipmentsinthermalpowerplanthavetwopartsofPrimaryEquipmentandSecondaryEquipment.Wealwaystakeproducing,transportinganddistributingequipmentintoPrimaryEquipment.ThehighvoltageelectricalcircuitwhichdenotestheconnectionofPrimaryEquipmentisPrimarycircuit.PrimarycircuitisthePrinciplepartinThennalpowerplantofelectricaldesign.Itisthehingeofguaranteeingthereliabilityofpowersupply,economic,powerquality,andinfectingtheinvestmentofelectricalparty.Inthispaper,wecompletedtheprogramdesignandeconomicanalysisofthemainelectricalwiring,morelectricalequipmentoptions,includingthemaintransformercapacitycalculation.Calculatedonthebasisofshort-circuitcurrentfrompowerplants,powerdistributiondeviceselectionprogramdesign.KeyWords：powerplant；themainelectricalconnection；electricalequipment摘要IAbstractII第1章绪论11.1 电力工业的发展概况11.2 发电厂预设规模113发电厂接入系统的原则2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32.2 拟定可行的主接线方案32.2.1 方案一32.2.2 方案二42.2.3 方案的比较与选定42.3 变压器的选型5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63.1.2 厂用电的电压等级63.1.3 厂用电系统中性点接地方式63.1.4 厂用电源及其引接73.2 厂用电系统的设计及确定83.3 厂用主变选择错误!未定义书签。3.3.1 厂用电主变选择原则错误!未定义书签。3.3.2 厂用主变型号的确定错误!未定义书签。第4章短路电流的计算94.1 概述94.2 短路电流计算条件104.2.1 短路计算的基本假定104.2.2 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20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225.1.6 校验动稳定校验的要求225.2 电气设备的选择与校验225.2.1 回路最大持续工作电流的确定225.2.2 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26第6章配电装置的设计296.1 配电装置的选择原则296.2 配电装置的类型296.3 配电装置的选型29第7章发电厂电气自动装置的配置317.1 备用电源自动投入装置317.2 发电机的自动准同期并列装置317.3 发电机的自动调整励磁装置317.4 输电线路三相自动重合闸装置32第8章发电厂避雷装置的设计338.1 概述338.1.1 雷害来源338.1.2 避雷针作用338.2 雷电过电压的形成与危害338.3 电气设备的防雷爱护338.3.1 发电厂和变电所的防雷爱护348.3.2 架空输电线路的防雷爱护348.3.3 直配旋转电机的防雷爱护348.3.4 配电网的防雷爱护348.4 避雷针的配置原则348.5 避雷针位置的确定348.6 防雷爱护措施358.6.1 发电厂的直击雷防护358.6.2 架空输电线路的防雷爱护368.6.3 旋转电机的防雷爱护368.6.4 变压器中性点防雷爱护378.6.5 母线避雷器的选择38结论39参考文献41致谢42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。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、发电机及电厂协助生产系统等）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，电能生产必需时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散运用，以及电能的连续供应与负荷的随机变更，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限制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调整、限制、爱护、通信和调度，确保用户获得平安、经济、优质的电能。1.1 电力工业的发展概况随着我国电力事业迅猛发展，工程规模在不断扩大，所采纳的电气设备在不断更新换代。通过具体实践摸索及不断总结、积累和丰富了许多珍贵的运行阅历和设计阅历。自九十年头起，我国接连修订了全部的规程和规范，电气标准全面对IEC标准靠拢,并等效地被采纳。从1982年起，分十几批淘汰了大量的落后机电产品，多次整顿生产秩序，加强了对电气产品的质量管理，努力缩小了发达国家的差距，引进和开发了具有国际先进水平的电气设备。二十多年来我们无论是在设计标准、设计依据和设计方法上，还是在设计所选用的先进技术和设备上都有了腾飞性的发展。随着对大中型水电站推广“无人值班、少人值守”的运行方式，电站的自动化水平越来越高，要更广泛地采纳高水准的设备，相应地对厂用电系统设计和厂用设备选型上也提出了更高的要求。1.2 发电厂预设规模1 .厂址概况：本厂为坑口电厂，全部燃料由煤矿干脆供应。电厂生产的电能除用于厂用外，全部22OkV线路送入周边系统。厂区地势较不平坦，地质条件好，有新的马路、铁路通向矿区，交通便利。厂址旁边有大河通过，水量丰富，冻土层1.5米深，覆冰厚10mm；最大风速20m/s；年平均温度+6,最高气温+38,最低气温-36,土壤电阻率500。.加。2 .机组参数：锅炉：4×HG-670140-l汽机：2×N200-130535535发电机：4×QFQS-200-2一水电厂2XTS1264/160-482×SFP7-3602203 .电力系统接线图,如图1-1。火电厂一2×QFS-300-22×SFP7-360220发电机图1-1电力系统接线图1.3发电厂接入系统的原则在拟定发电厂接入系统的方案时，应明确该厂规划装机容量、单机容量、送电方向、功率、供电距离及在电力系统中的地位和作用，对于不同规模的发电厂及发电机组，应依据在系统中的地位，接入相应电压等级的电力网。在负荷中心的中小发电厂，在发电机端设立母线，发电机经母线及升压变压器接入系统；对远离负荷中心的火力发电厂，应干脆接入高压主网。单机容量为100125MW的机组，当系统有稳定性要求时，应干脆升压接入22OkV电力网；单机容量为500MW及以上的机组，一般干脆升压接入50OkV电力网山。本次设计中要求将电厂生产的电能除厂用电外，全部送入系统，依据发电厂接入系统的原则，预设4台发电机组全部升压接入220kV电力网。第2章电气主接线设计2.1概述电气主接线设计的基本要求电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。所以，它的设计干脆关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电爱护、自动装置和限制方式的确定，对电力系统的平安、经济运行起着确定的作用。概括地说包括以下五个方面：1211 .牢靠性；2 .敏捷性；3 .经济性；4 .操作应尽可能简洁、便利；5 .应具有扩建的可能性；220kV电压等级常用接线方式220kV电压级常用接线方式及适用范围总结见表2-10表2-122OkV电压级常用接线方式及适用范围电压接线方式适用范围220双母线或单母线采纳SF6全封闭组合电器时，不设旁路措施；采纳SF6断路器时，不宜设旁路措施；采纳少油断路器出线在4回及以上时，采纳带专用旁母断路器的旁路母线双母线分段安装200MW及以下机组，电厂容量在800MW及以上，进出线10014回；采纳双母线双分段配置困难的配电装置双母线双分段安装200MW及以下机组，电厂容量在100OMW及以上，进出线15回及以上2.2拟定可行的主接线方案方案一采纳双母线分段接线方式，将双回路分别接于不同的母线段上，可缩小母线故障的影响范围，主接线形式见图2-1。图2T方案一接线图2. 2.2方案二米纳双母线接