3100 MW火力发电厂电气部分设计.docx

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3100MW火力发电厂电气部分设计

摘要

在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中的作用已为人所知，不仅全面的影响国民经济及其它部门的发展，同时也极大地影响人们的物质和文化生活水平的提高。

火电厂是电力系统的重要组成部分，担负着电能生产和电能转换的重要任务。

本次设计的内容为3x10MW火力发电电气部分的设计，主要编写了火电厂电气主接线方案的确定以及厂用电的设计和电气设备的选择。

1绪论

1.1设计任务的内容

1、电厂为3台100MW汽轮发电机组，一次设计完成。

2、有220 kV 和110kV两级电压与系统连接，220KV出线有4回，每回出线最大

输送容量为50MVA；110KV出线有3回，每回出线输送容量为35MVA。

本厂无

6～10 kV及35 kV出线。

3、气象条件：

年最高温度38℃，年最低温度-7℃。

4、系统阻抗在最大运行方式下（SJ=100MVA），与110kV系统的联系阻为0.012，

与220kV系统的联系阻抗为0.068，两系统均视为无穷大容量系统。

5、发电机参数：

型号：

QFN-100-2  Pe=100MW  Ue=10.5kV  Ie=6475A

cosφ=0.85  Xd”=0.183

1.2设计的目的

发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到：

1、巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。

2、熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。

3、掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。

4、学习工程设计说明书的撰写。

1.3设计的原则

电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。

电气主接线设计的基本原则是以设计任务书问为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，以保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

2主接线方案的确定

2.1主接线方案拟定

变压器台数：

根据原始资料，该厂除了本厂的厂用电外，其余向系统输送功率，发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠，为了能使电源和线路功率均衡的分配，采用两台三绕组变压器与两种升高电压母线连接，另外一台变压器选用双绕组变压器只与220kV母线连接。

2.2主接线方案

1、220kV电压级。

出线回路数为4回，每回出线最大输送容量为50MVA。

为使其出线断路器检修时不停电，应采用单母分段带旁路接线或双母线带旁路接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。

因为本厂无6～10kV及35kV出线，所以直接是发电机与变压器相连升压。

2、110kV电压级。

出线回路数为3回，每回出线输送容量为35MVA。

同样为使其出现断路器检修时不停电，应采用单母分段带旁路接线或双母线带旁路接线，这里的旁路断路器不用设专用旁路断路器，可以用分段断路器兼作旁路断路器。

根据变压器的组合方案拟定主接线的初步方案，并依据对主接线的基本要求，从技术上进行论证各方的优、缺点，淘汰了一些较差的方案，保留了两个技术上相对较好的方案。

如图

（1）和

（2）：

图

（1）双母带旁路接线（方案一）

图

（2）单母分段带旁路接线（方案二）

2.3主接线方案确定

通过比较两种方案的可靠性、灵活性、经济性学则最佳方案。

项目

方案一

方案二

可靠性

检修出线断路器时不至使供电中断

供电更加可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至使供电中断

灵活性

旁路的倒闸操作比较复杂，增加了误操作的机会，也使保护及自动化系统复杂化

调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要

经济性

使用较多的断路器与隔离开关，增加了旁路间隔和旁路母线，每回间隔增加一个隔离开关，大大的增加了投资

母联断路器兼做旁路断路器，可以减少设备，节省了投资

结论

从以上三个角度论证了方案二都要比方案一明显占优势，主要是方案二使用两种主变压器，使电源和线路功率均衡分配；使用比方案一更少的断路器，减少了经济投资。

所以比较论证后确定采用方案二

3厂用电的设计

3.1厂用电源选择

1、厂用电电压等级的确定：

厂用电供电电压等级是根据发电机的容量和额定电压、厂用电动机的额定电压及厂用网络的可靠、经济运行等诸方面因素，经技术、经济比较后确定。

因为发电机的额定容量为100MW，比较后确定厂用电电压等级采用6kV的等级。

2、厂用电系统接地方式：

厂用变采用不接地方式，高压低压都为三角电压。

当容量较小的电动机采用380V时，采用二次厂用变，将6kV变为380V，中性点直接接地；启备变采用中性点直接接地，高压侧为星型直接接地，低压侧为三角电压。

3、厂用工作电源引接方式：

因为发电机与主变压器采用单元接线，高压厂用工作电源由该单元主变压器低压侧引接

4、厂用备用电源和启动电源引接方式：

采用两台启备变，独立从220kV母线引至启备变，启备变采用低压侧双绕组分裂变压器。

设计总结

在这次课程设计的过程中，我和同组的几个同学一起查阅了相关资料，对课程设计的题目、要求和具体内容等做了讨论，并协力完成了此次设计。

通过本次设计，我能够巩固所学的基本理论、专业知识，并综合运用所学知识来解决实际的工程问题，学习工程设计的基本技能和基本方法。

采用的电气主接线具有供电可靠、调度灵活、运行检修方便且具有经济性和可扩建发展的可能性等特点。

选择的电气设备提高了运行的可靠性，节约运行成本。

总之，此次课程设计，使我能把在课堂上学习的理论知识应用到实践中，更好的发现了自己在学习中的不足之处。

在设计中，通过查阅资料，解决了在设计中所遇到的一些简单的问题。

通过此次课程设计，我受益匪浅，学到了很多东西。

参考文献

[1]西北电力设计院.电力工程设计手册.中国电力出版社

[2]熊信银.发电厂电气部分.中国电力出版社

[3]黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料.中国电力出版社

[4]李光琦.电力系统暂态分析（第三版）.中国电力出版社