发电厂电气部分课程设计2.docx

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烟台南山学院

发电厂电气部分课程设计

题目2×600MV火力发电厂电气部分初步设计

姓名：

安佰船

所在学院：

工学院

所学专业：

电气工程及其自动化

班级：

电气工程1401

学号：

2017402011034

指导教师：

郭东旭

完成时间：

2017-6-2

发电厂电气部分课程设计第V页

发电厂电气部分课程设计任务书

题目：

2X600MW火力发电厂电气部分初步设计

原始资料：

1.发电厂情况

装机两台，容量2X600MW，发电机额定电压20KV，cosφ=0.9，机组年利用小时数6500h，厂用电率5.5%，发电机主保护时间0.05s，后备保护时间3.8s，环境条件可不考虑。

2.接入电力系统情况

发电厂除厂用电外，剩余功率送入330kV电力系统，架空线路4回，系统容量6800MW，通过并网断路器的最大短路电流：

I''=31.2KAI2s=27.1KAI4s=26.8KA

3、附近有110kV电源

设计内容：

1、发电机和变压器的选择

（1）发电机型号、容量、台数、参数的选择

（2）主变压器，厂用变压器，启动/备用变压器型号、容量、台数、参数的选择

2、电气主接线设计

（1）电气主接线方案比较

（2）电气主接线方案确定

（3）厂用电主接线设计

3、主要电器设备选择与校验

（1）断路器的选择与校验

（2）隔离开关的选择与校验

（3）电压互感器的选择

（4）电流互感器的选择

（5）高压熔断器的选择

（6）避雷器的选择

（7）发电机出口导体及封闭母线的选择

4、发电厂电气部分主接线图一张

摘要

电力工业是国民经济的重要行业之一，它既为现代化工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力，且和广大人民群众的日常生活有着密切的联系，我国具有丰富的能源资源，发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换为电能的工厂，以满足人民生活的需要。

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。

本设计为600MW火力发电厂电气部分初步设计，主要分为两部分，设计说明书和设计主接线图。

设计说明书主要陈述了火电厂电气主接线方案设计方案。

确定了发电机、主变、启动变的选型；根据给出的短路电流和设备参数对断路器、隔离开关等电气设备进行选型和校验；用计算机绘制600MW火力发电厂电气主接线图。

关键词：

发电机变压器断路器主接线火力发电

ABSTRACT

Theelectricpowerindustryisoneofthemostimportantindustriesofthenationaleconomy,itnotonlyformodernindustry,agriculture,nationaldefenseandscienceandtechnologyprovideessentialpower,andthedailylifeofthemassesarecloselylinked,Chinahasabundantenergyresources,thepowerplantisakindofnaturalenergy,suchascoal,hydropower,nuclearpowersuchasconversiontoelectricpowerplant,inordertomeettheneedsofpeople'slife.

Powergenerationandconsumptionsystemconsistingofpowergeneration,powerdistribution,powertransmission,powertransmissionandpowerconsumption.Itsfunctionistotransformtheprimaryenergyofthenatureintoelectricalenergythroughthepowergenerationdevice,andthentransmitthepowertotheloadcentersthroughthetransmission,substationanddistributionsystems.

Thisdesignisthepreliminarydesignoftheelectricalpartof600MWthermalpowerplant.Itismainlydividedintotwoparts,thedesigninstructionsandthemainwiringdiagram.Thedesignspecificationmainlystatesthedesignschemeofmainelectricalwiringschemeinthermalpowerplant.Selectionofgenerator,transformer,starting;accordingtotheshort-circuitcurrentandtheparametersofequipmentselectionandcalibrationofthecircuitbreaker,isolatingswitchandotherelectricalequipment;drawingof600MWthermalpowerplant,themainelectricalwiringdiagrambycomputer

Keywords:

generatortransformercircuitbreakermainconnection

目录

第1章绪论 1

1.1发电厂电气部分国内外现状及发展趋势 1

1.2原始资料及分析 1

1.2.1原始资料 1

1.2.2对原始资料的分析 2

第2章发电机和主变压器的选择 3

2.1发电机型号、容量、台数、参数的选择 3

2.2主变压器选择 3

2.2.1变压器的结构 3

2.2.2绕组数与结构 3

2.2.3绕组接线组别 4

2.2.4调压方式 4

2.2.5冷却方法 4

2.2.6容量和台数的确定 4

2.3发电厂厂用变压器选择 5

2.3.1厂用变压器的台数选择 6

2.3.2厂用变压器容量的选择 6

2.3.3厂用变压器型式的选择 6

2.2.4备用变压器选择 7

第3章电气主接线设计 8

3.1600MW机组电气主接线基本接线形式 8

3.1.1双母线接线 8

3.1.2二分之三断路器接线 10

3.22×600MW机组厂用电设计 12

3.2.1厂用电概述及设计原则 12

3.2.2厂用电的电压等级确定 13

3.2.3厂用电源及其引接方式 13

3.2.4启动/备用电源及其引接 14

3.2.5事故保安电源及其引接 14

3.2.6厂用电接线设计 14

3.2.7厂用负荷计算 16

3.2.8厂用变压器的选择 17

第4章电气设备的整定计算 20

4.1电压互感器、电流互感器参数计算与选择 20

4.1.1电流互感器的选择 20

4.1.2电压互感器的选择 21

4.2母线的选择 22

课程设计总结 24

参考文献 26

附录 27

发电厂电气部分课程设计第27页

第1章绪论

1.1发电厂电气部分国内外现状及发展趋势

1987年，全国电力装机容量迈上1亿千瓦台阶；1995年突破2亿千瓦；到2000年底，全国电力装机容量已达3.19亿千瓦。

从1949年到改革开放前的1978我国电力装机由185万千瓦增加到5712万千瓦，增长了29.9倍；年发电量由43亿千瓦时增加到2566亿千瓦时，增长了58.7倍。

而从1978年到二十世纪末，我国电力装机和年发电量又分别增长了4.58和4.33倍。

目前发达国家电力技术发展比较成熟，都已经走向输电超高压化，变电所值班无人化，继电保护智能化等。

而我国电力行业发展虽有了明显的进步，但与许多国家相比发展进度还比较迟缓，有许多的漏洞和问题。

我国现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，结构不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备造型问题上，从发展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村发展的要求。

所以，这就需要我们新一代的接班人努力研究、开拓创新，将问题减少，使我国电力技术的发展走向世界的前列[1]。

我选择设计本课题，是对自己已学知识的整理和进一步的理解、认识，学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。

同时也是大学几年所学的有关理论知识，结合相关的参考资料，对所有知识的一次综合运用，把理论知识和实践相结合，根据国家电力行业相关规范，开拓新思维，总结和反映大学的收获，也起一个很好的见证。

1.2原始资料及分析

1.2.1原始资料

（1）发电厂情况

装机两台，容量2x600MW，发电机额定电压20KV，cosφ=0.9，机组年利用小时数6500h，厂用电率5.5%，发电机主保护时间0.05s，后备保护时间3.8s，环境条件可不考虑。

（2）接入电力系统情况

发电厂除厂用电外，剩余功率送入330KV电力系统，架空线路4回，系统容量6800MW，通过并网断路器的最大短路电流：

I''=31.2KAI2s=27.1KAI4s=26.8KA

（3）附近有110kV电源接入电力系统情况

1.2.2对原始资料的分析

根据发电厂的情况可知，装机容量为2×600MW。

该火电厂年利用小时数6500h，因此，在电力系统中将主要担任基荷。

装机容量是系统容量6800MW的17.6%，所以在电力系统中是重要发电厂。

从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。

拟采用单元接线形式，不设发电机出口断路器，有利于节省投资及简化配电装置布置，提高可靠性。

当配电装置连接元件总数在6个及以上时，通常都采用一台半断路器接线或双母线分段带旁母的接线方式。

第2章发电机和主变压器的选择

2.1发电机型号、容量、台数、参数的选择

设计电厂共安装2台600MW汽轮发电机组，总容量为1200MW，总体一次设采用哈尔滨电机厂的QFSN-600-2-22B汽轮机。

该发电机为水氢氢冷却方式，即：

定子绕组水内冷，转子绕组和定子主出线氢内冷，铁心轴向氢冷。

[1]

根据原始资料可选发电机型号如表2-1所示：

表2-1发电机主要参数

型号

额定功率（MW）

额定电压（kV）

额定电流（A）

功率因数cosφ

转速（r/min）

QFSN-600-2-22B

600