火力发电厂电气部分设计方案s.docx

1、火力发电厂电气部分设计方案s毕业设计任务： 3*50MW火力发电厂电气部分设计指导教师：班级：级电力系统及其自动化题目类型：工程设计 学生姓名：火力发电厂电气部分设计说明书工程编号工程完成人摘 要：本次毕业设计的题目是火力发电厂电气部分设计.根据设计的要求,在设计的过程中,根据变电站的地理环境,容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线,并选择各变压器的型号。进行参数计算,画等值网络图,并计算各电压等级侧的短路电流,列出短路电流结果表。计算回路持续工作电流,选择各种高压电气设备,并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备.随着科学技术的发展,网络技术的普及,数字化技术成为当今科学

2、技术发展的前沿,变电站数字化对进一步提升变电站综合自动化水平将起到极大促进作用,是未来变电站建设的发展方向.利用数字化技术来解决目前综合自动化变电站存在的问题已成为可能.本变电站就是利用数字化技术使变电站的信息采集,传输,处理,输出过程全部数字化,并使通信网络化,模型和通信协议统一化,设备智能化,运行管理自动化. 通过本次设计,学习了设计的基本方法,巩固学过的知识,培养独立分析问题的能力,而且加深对变电站的全面了解. 关键词：主接线,短路电流,电气设备,主变保护,配电装置,EDCS-6200Abstract：.According to the design request, in the de

3、sign process, according to the transformer substation geographical environment, the capacity and various return routes number determined the transformer substation electricity host wiring and the station use electricity the wiring, and chooses various transformers the model。 Carries on the parameter

4、 computation, the picture equivalent network chart, and calculates various voltages rank side the short-circuit current, lists the short-circuit current result table。 Calculates the return route continually operating current, chooses each kind of high pressure electrical equipment, and verifies vari

5、ous high pressure unit according to the correlation engineering factor and the short-circuit current computed result table. Along with the science and technology development, the networking popularization,the digitized technology will become now the science and technology development the front, the

6、transformer substation digitization to further promotes the transformer substation synthesis automation level to get up to the limit the big promoter action, is the future transformer substation construction development direction. Solves at present using the digitized technology to synthesize the au

7、tomated transformer substation existence the question possibly to become.This transformer substation is causes the transformer substation using the digitized technology information gathering, the transmission, processing, the output process to digitize completely, and causes the correspondence netwo

8、rk, the model and communication protocol unitizing, the equipment intellectualization, the movement management automation. Through this design, has studied the design essential method, since the consolidated four years have studied the knowledge, raises the independent analysis question ability, mor

9、eover deepens to the transformer substation comprehensive understanding. Key words：Main wiring, Short-circuit current, Electrical equipment, The host changes the protection, Power distribution equipment,EDCS-6200前言电力是我国主要能源行业，是国民经济基础产业和公用事业，是资金密集的装置型产业，同时也是资源密集型产业。无论电源还是电网，在建设和生产运营中都需要占用和消费大量资源，包括土地

10、、水资源、环境容量以及煤炭、石油、燃气等各类能源，贯穿于电力规划、设计建设一直到生产运营全过程。电力工业的长足发展和电力的高效利用，是社会经济进步和节约型社会建设的根本保障。随着我国经济实力的不断增强,电力工业正在迅速发展,全国发电装机容量2000年4月突破3亿KW,2004年5月达到4亿KW,2005年12月已达到5亿KW。据预测,到2018年,中国发电装机容量将超过7亿KW,2020年将达到11亿KW左右.中国已经成为世界上名副其实的电力生产和消费大国。虽然我国电力建设取得了长足的发展,但与发达国家相比,中国的电力工业任有差距。2005年中国的人均电力装机容量仅为0.38KW，人均用电量约

11、1800KW.h。大致相当于美国2001年水平的1/8，日本2002年水平的1/5，仅相当于韩国2002年水平的1/3.因此，发展中国电力工仍然是主要的任务。我国是以煤炭为主要一次能源的国家，这种能源结构决定了我国发电以煤电火电）为主的基本格局。2003年底我国燃煤火电发电装机容量占全国发电总装机容量的74%，发电量占全国总发电量的82.6%。为此，火力发电任然是我国发电行业的主力军。根据设计要求的任务,使我对三年来所学的知识更进一步的巩固和加强,并从中获得一些较为实际的工作经验.由于在设计中查阅了大量的相关资料,所以开始逐步掌握了查阅,运用资料的能力,又可以总结三年来所学的电力工业的部分相关

12、知识,为我们日后的工作打下了坚实的基础本要从理论上在电气主接线设计，短路电流计算，电气设备的选择，配电装置的布局，防雷设计，发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述，同时，在保证设计可靠性的前提下，还要兼顾经济性和灵活性，通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。在计算和论证的过程中，结合新编电气工程手册规范，进一步完善设计。第一章 原始资料分析原始资料1、电厂规模：（1） 装机容量：装机3台，容量为3*50MW，,（2） 机组年利用小时数：TMAX=5000h（3） 气象条件：年最高温度38度，平均气温25度，气象条件一般，无特殊要求（4） 厂用电率：按6%考虑2、电力负荷及电力

13、系统连接情况1）10KV电压等级：12KM电缆馈线15回，平均每回输送容量2MW，最大负荷35MW，最小负荷25MW，COS = 0.85，Tmax = 4500h，为、类负荷。2）35KV电压等级：22KM架空出线2回，平均每回输送容量为10MW，最大负荷25MW，最小负荷为15MW，COS=0.85，Tmax =5200h，为、类负荷3）110KV电压等级：100KM架空出线3回,110KV电压级与容量为5000MW的电力系统连接，接受该发电厂的剩余功率。系统归算到本电厂110KV母线上的标幺值电抗X*S = 0.04，占电力系统总容量的150/5000+150）*100%=2.9%，未超

14、过电力系统的检修备用容量8%15%和事故备用容量10%的限额，说明该电厂在未来电力系统中地位和作用并非至关重要。2） 该厂为火电厂，年利用小时数为5000h，等于5000h，说明在电力系统中承担基荷，主要供应、类负荷用电。必须采用供电较为可靠的接线形式，且保证有两路电源供电。3） 从负荷特点及电压等级可知，10KV电压等级上的地方负荷容量不大共有15回电缆馈线，采用直馈线为宜；35KV电压等级出线为2回架空线路，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采取单母线分段接线形式为宜；110KV电压级与系统有3回馈线，呈弱联系形式并送出本厂最大可能电力为150-25-15-150*6%=101MW）

15、，最小可能接受本厂送出电力为150-35-25-1506%=81MW，故110KV级的接线对可靠性要求较高。第二章 主接线的设计发电厂和变电所的电气主接线是保证电网安全可靠经济运行的关键,是电气设备布置选择自动化水平和二次回路设计的原则和基础。1）根据给定的任务书，进行分析10KV出线回路数为15回。35KV出线回路数为2回。110KV出线回路为3回。电厂占电力系统总容量的150/变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器.年运行费小.年运行费包括电能损耗费,折旧费以及大修费,日常小修维护费.其中电能损耗主要由变压器引起,因此,要合理地选择主变压器的型式,容量,台数以及避免两次变压而增加电能

16、损失.占地面积小.电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件,以便节约用地和节省架构,导线,绝缘子及安装费用.在运输条件许可的地方,都应采用三相变压器.在可能的情况下,应采取一次设计,分期投资,投产,尽快发挥经济效益.综上，方案基本符合设计原则。第三章 变压器的选择变电站主变压器容量和台数的选择，应根据SDJ 161电力系统设计技术规程规定和审批的电力系统规划设计决定。凡装有两台组）主变压器的变电站，其中一台组）事故停运后，其余主变压器的容量应保证该站全部负荷的80，同时考虑下一电压等级网络的支持，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证对所有用户的供电。凡装有三台组）及以上主变压器的变电站，其中

17、一台组）事故停运后，其余主变压器的容量应保证对该站全部负荷的正常供电。 在用的变压器主要有31.5MVA、40MVA、50MVA、63 MVA四种规格。3.1主变压器的选择在各种电压等级的变电站中,变压器是主要电气设备之一,其担负着变换网络电压,进行电力传输的重要任务.确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证.因此,在确保安全可靠供电的基础上,确定变压器的经济容量,提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义.变压器的选择应符合:a）GB/T 17468电力变压器选用导则、GB 1094.1电力变压器 第一部分：总则、GB 1094.2电力变压器 第二部分：温升和GB 109

18、4.5电力变压器 第五部分：承受短路的能力的要求。 b）变压器的参数应符合:GB/T 6451三相油浸式电力变压器技术参数和要求的规定。 c）变压器的负载能力应符合:GB/T 15164油浸式电力变压器负载导则的要求。 d）变压器的绝缘水平应符合:GB 1094.3电力变压器 第三部分：绝缘水平、绝缘实验和外绝缘空间间隙和GB 311.1高压输变电设备的绝缘配合的规定。e）自耦变压器中性点绝缘水平按经小电抗接地考虑。f）与GIS或HGIS装置连接的变压器，宜对快速暂态过电压应选用有载调压变压器，调压分接头范围: 11081.5%/10.5kV或11081.5%/11kV。 b阻抗电压百分比及允

19、许偏差:普通变压器105% ；高阻抗变压器145%175%。 c冷却方式:优先选用自然冷却方式ONAN）或风冷却方式ONAF），当变压器输出容量受温升、空间等条件限制时，可采用强油风冷循环冷却方式OFAF）。 厂用电变压器容量的选择和校验应符合下列原则:a）满足在各种运行方式下，可能出现的最大负荷。b）一台厂用电变压器计划检修或故障时，其余厂用电变压器应能担负I、类厂用电负荷或短时担负厂用电最大负荷。但可不考虑一台厂用电变压器计划检修时另一台厂用电变压器故障或两台厂用电变压器同时故障的情况。c）保证需要自启动的电动机在故障消除后电动机启动时所连接的厂用电母线电压不低于额定电压的60%-65%。

20、d）装设两台互为备用的厂用电电源变压器时，每台厂用电变压器的额定容量应满足所有I、n类负荷或短时满足厂用电最大负荷的需要。e）装设三台厂用电电源变压器互为备用或其中一台为明备用时，计及负荷分配不均匀等情况，每台的额定容量宜为厂用电最大负荷的50%-60%。f）装设兰台以上厂用电电源变压器时，应按其接线的运行方式及所连接的负荷分析确定。g）厂用电配电变压器容量选择应满足所连接的最大负荷需要。h）厂用电变压器不宜采用强迫风冷时持续翰出容量作为额定容量选择的依据。但对不经常运行或经常短时运行的厂用电配电变压器应充分利用其过负荷能力。主变压器的选择1、2、3号主变压器的容量：变比：121/11查工厂常

21、用电气设备手册知，所选变压器型号为： 厂用变压器的选择：1）厂变的容量为：S=.短路发生在短路电流为最大值时的瞬间.所有电源的电动势相位角相等.应考虑对短路电流值有影响的所有元件,但不考虑短路点的电弧电阻.对异步电动机的作用,仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑.接线方式计算短路电流时所用的接线方式,应是可能发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运行方式,不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式.4.2电气设备选择的一般原则由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验工程和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，

22、它们的选择都有一个共同的原则。 电气设备选择的一般原则为： 1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。 2.应满足安装地点和当地环境条件校核。 3.应力求技术先进和经济合理。 4.同类设备应尽量减少品种。 5.与整个工程的建设标准协调一致。 6.选用的新产品均应具有可靠的实验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。 技术条件： 选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1.电压 选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，UmaxUg 2.电流 选用的电器额定电流Ie不得低于 所

23、在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，即IeIg 校验的一般原则： 1.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。 2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定。 3.短路的热稳定条件 Qdt在计算时间ts内，短路电流的热效应KA2S） Itt秒内设备允许通过的热稳定电流有效值KA2S） T设备允许通过的热稳定电流时间s） 校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算 t=td+tkd式中td 继电保护装置动作时间内S） tkd断路的全分闸时间s） 4.动稳定校验 电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是： 上式中短路冲击电