MW机组火电厂电气部分的设计毕业设计.doc

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2*300MW火力发电厂电气部分设计

XX大学

毕业设计（论文）

题目　2×300MW机组火电厂电气部分的设计　　　　　　　　　　　　

并列英文题目　　ThermalPowerPlantUnit2×300MWelectricalpartofthedesign　　　

系部　电力工程系　　　专业　电气自动化　　　　

姓名　XXXXXXXX　　　　　　班级　电气0801　　　

指导教师　　XXXXXX　　　　职称　教授　　　　　　

论文报告提交日期　2011年5月　　　　　　

52

摘要

本次设计是针对2×300MW机组火电厂电气部分的设计。

介绍了现代电厂的类型和电厂中的一些设备。

介绍了电厂的一些电气设备如发电机、变压器、断路器、电压互感器、电流互感器和电动机等。

发电机将电能发出后，通常通过电力变压器传送给系统。

电力系统中的变压器的作用是将发电机末端电压升高到传送系统电压。

升高电压的目的是减少输电线路上的损耗。

电压互感器的二次侧不允许短路。

如果二次侧短路，将在二次侧产生巨大电流，从而烧坏绕组。

在一次侧负载运行时，电流互感器的二次侧电流不允许开路。

如果二次侧开路时在端子之间将产生电位差，这对于任何接近或接触表计和表头的人来说都是危险的。

因此，我们在电厂以后的工作当中一定要时刻保持安全和认真的态度。

关键词：

电器设备发电机变压器

Abstract

Thisdesignaimsat2×300MWtheunitthermoelectricpowerstationelectricitypartialdesigns.Introducedinthemodernpowerplanttypeandpowerplantsomeequipment.Introducedthepowerplantsomeelectricalequipmentlikegenerators,thetransformer,thecircuitbreaker,thevoltagetransformer,thecurrenttransformerandtheelectricmotorandsoon.Afterthegeneratorgeneratestheelectricity,usuallytransmitsthroughthepowertransformerforthesystem.Intheelectricalpowersystemtransformerfunctionisgeneratorterminalvoltagemagnificationtothetransducervoltage.Theboostinggoalisreducesonthetransmissionlinetheloss.Thevoltagetransformertwosidesdonotallowtoshort-circuit.Iftwosidesshort-circuit,willproducethegiantelectriccurrentintwosides,thuswillburnoutthewinding.Whenasideloadmovement,thecurrenttransformertwosideselectriccurrentdoesnotallowtoleadtheway.Iftwosidesleadthewaytimeinsedatebetweenwillhavethepotentialdifference,thisregardinganywillapproachorcontactstheinstrumentandthetableheadpersonsaidallwillbedangerous.Therefore,wecertainlywillwantthetimemaintenancesecurityandtheearnestmannerinmiddlethepowerplantlaterwork.

Keywords:

electricalequipmentgeneratortransformer

第一部分目录

第一章说明书 2

第一节原始资料 2

1.1.1 发电厂的建设规模 2

1.1.2电力系统负荷水平 2

1.1.3地区电网现状：

3

第二节设计任务 4

1.2.1设计依据及原始资料的收集和分析； 4

1.2.2发电机、主变压器选择； 4

1.2.3电气主接线的设计； 4

1.2.4厂用电设计； 4

1.2.5短路电流计算； 4

1.2.6高压电气设备选择； 4

1.2.7发电机，变压器保护配置； 4

1.2.8配电装置规划设计； 4

1.2.9防雷保护规划配置； 4

1.2.10绘制工程图纸。

4

第二章电压等级的选择 5

2.1电力网电压等级的选择 5

2.2厂用电电压等级的选择 5

第三章电气设备 6

第一节同步发电机的选择 6

第二节变压器的选择 6

第三节导体和电气设备选择 10

第四章电气主接线 17

第一节主接线的设计原则 17

第二节主接线的形式选择 18

第五章厂用电设计 20

第一节厂用电设计要求和负荷分类 20

第二节厂用变压器选择 22

第六章短路电流计算 24

第一节短路电流计算结果 24

第二节短路电流计算 25

第七章发电机变压器组继电保护 41

第一节继电保护配置要求 41

第二节发电机变压器组保护简介 43

第八章配电装置规划 49

前言

电力工业在社会主义现代化建设中占有十分重要的地位，在现代化生产和人民生活中，电能得到广泛的应用。

近年来，330KV及以上超高压输电厂工程的陆续建成和各地电力网的不断扩大，标志着我国的电力工业已进入一个发展的新时期。

发电厂是电力系统的重要组成环节,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。

本次设计是在毕业设计任务书的基础上进行的，依靠大专三年所学的专业理论知识，以达到理论联系实际，学以致用的目的。

我这次设计的题目为《2x300MW火力发电厂电气部分设计》,针对一次系统为主、二次设计为辅的原则，主要针对发电机、变压器的型号及其机组接线形式的选择、220KV主接线形式的选择、高压断路器、隔离开关的选择、电压互感器和电流互感器的选择，以及进行了厂用电设计、短路计算，并对发电机和变压器的主保护进行了简单的配置,还对配电装置进行了规划。

由于本人水平有限，设计中难免有不足之处，希望各位老师批评指正。

设计者马志斌

日期2011-05

第一章说明书

第一节原始资料

1.1.1发电厂的建设规模

（1）类型：

火电厂

（2）本次设计机组的型式为QFSN-300-2-20，利用小时数6000小时/年。

（3）第一期工程装机容量为：

2×200MW

（4）本次设计为二期工程装机容量为：

2×300MW

1.1.2电力系统负荷水平

（1）发电机电压负荷：

最大600MW，最小300MW，cosø=0.85,T=6000h.

（2）厂用负荷为10%。

（3）高压厂用负荷：

6KV电压级，最大输送60MW，cosø=0.85。

（4）环境条件

（1）当地年最高温度40℃，年最低温度-10℃，年平均温度14.2℃，年最大风速25m/s，历年最大覆冰厚度为10mm。

（2）当地海拔高度264.5m，工程环境条件优越，出线走廊开阔，满足出线要求。

（3）年平均雷暴日为10日/年。

（4）该地区属II级污秽区。

1.1.3地区电网现状：

1）供电区面积：

15208.6平方公里，总人口620万。

2）本地区统调最大负荷：

725MW，供电量38.23亿KWH。

3）本地区全口径最大供电负荷：

1050MW；

供电量：

58.81亿KWH。

4）各电压级线路总距离：

500kv：

200.832km220kv：

713.756km

110kv：

980.195km35kv：

1135.019km

5）各电压等级变电容量：

500kv1500MVA220kv：

1596MVA

110kv2099MVA35km：

646.9MVA

第二节设计任务

1.2.1设计依据及原始资料的收集和分析；

1.2.2发电机、主变压器选择；

1.2.3电气主接线的设计；

1.2.4厂用电设计；

1.2.5短路电流计算；

1.2.6高压电气设备选择；

1.2.7发电机，变压器保护配置；

1.2.8配电装置规划设计；

1.2.9防雷保护规划配置；

1.2.10绘制工程图纸。

第二章电压等级的选择

2.1电力网电压等级的选择

电网电压选择，主要根据线路送电容量和送电距离。

我国各级电压输送能力统计：

输送电压（KV）

输送容量（MW）

传输距离（km）

35

2～10

20～50

110

10～50

50～150

220

100～500

100～300

由上表可得，输送容量在100MW以上的火电厂与系统进行并网的电压等级为220KV，所以本次设计2*300MW火力发电厂与系统进行并网的电压等级可选为220KV。

2.2厂用电电压等级的选择

国内现今适用于300MW及以上容量机组的火电厂的高压电气设备基本都为6KV，经过数十年的生产，品种系列都比较齐全。

因此，设计电厂的厂用高压用电系统采用6KV的电压等级。

第三章电气设备

第一节同步发电机的选择

由《火电厂设计技术规程》DL5000-94第11.1.2中可知：

1.发电机的额定容量应与汽轮机的额定出力相匹配；发电机

的最大连续输出容量应与汽轮机的最大进汽量工况下的出力相匹配，且其功率因数和氢压均应与额定值相同。

汽轮发电机的轴系自然扭振频率应避开工频及2倍工频。

2.汽轮发电机组应有承受高压输电线路出口单相重合闸能力。

根据电力系统的要求，发电机应具备一定的吸收无功功率，调峰及失磁后短时异步运行的能力。

本次设计采用的是东方电机厂生产的300MW水氢氢冷却发电机：

型号为QFSN-300-2-20。

其本体主要参数及有关说明：

发电机额电容量为353MVA；额定功率因数为0.85；额定定子电流为10190A；额定频率为50HZ；额定转速为3000r/min；Xd”=16.18%；定子绕线方式为双Y（并联）；额定励磁电压为463V；额定励磁电流为2203V；冷却方式为水氢氢；额定氢压为0.3MPa。

第二节变压器的选择

1.发电厂主变压器的容量的确定

根据《火力发电厂设计技术规程》DL5000-94中第11.1.5条

中容量为200MW及以上的发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中的较大者选择：

为保证发电机电压出线供电可靠，主变压器容量应根据5-10年的规划进行选择，并考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力，每