发电厂课程设计水电厂部分火电可参考Word格式文档下载.docx

1、与220kV电力系统相连。2、拟建水电厂情况 （1）发电机 额定电压：10.5kV，额定容量（215+212.5）万KW；额定功率因数:0.85；电抗:x=0.38，x=0.35，x?=0.32。水电厂厂用电率为12%。（2）系统 水电厂通过共6回220kV线路，其中2回与系统相连，系统容量2800MVA，xs= xs=xs?（3）负荷资料：110kV线路9回，其中备用2回，最大负荷利用时间为5000h，负荷情况如下表1所示 ： 表1 110kV线路负荷情况 110kV负荷同时系数为0.82。10kV线路共12回线路，其中2回备用，最大负荷利用时间为5500h，负荷负荷情况如下表2所示：表2

2、10kV线路的负荷情况 10kV负荷同时系数为0.82。110kV负荷与10kV负荷同时系数0.85。 0.4kV负荷如下表3所示。 表3 0.4kV负荷情况其余水电厂自用负荷为10.5kV负荷，其中2回线至4km外的大坝（最大容量1000kW，功率因数0.8），2回线至4.5km外船闸（最大容量1200kW，功率因数0.8），1回线备用。（6）保护：各电器主保护动作时间为0，后备保护的动作时间为4秒。3、地区自然条件 年最高气温：41；年最低气温：-3；年平均气温：20 二、课题任务要求：根据所学的知识、参考文献和给定的课题内容（原始资料）对215+45万KW水电站的电气一次部分进行设计。按

3、时独立完成设计任务书规定的内容，对设计中所出现的问题进行综合分析并加以解决；按设计要求撰写课程设计论文报告书，文字通顺，排版合理，图纸符合国家规范。具体为：1确定水电厂电气主接线（进行34种方案比较论证） 2确定水电厂主变压器的台数和容量 3确定水电厂自用电接线（进行23种方案比较论证） 4确定水电厂自用变压器的台数和容量 5确定各电压级配电置 6短路电流计算 7确定各电压级各主要的电气设备 8确定电压互感器和电流互感器的配置三、课题完成后应提交的文件（或图表、设计图纸） 1.课程设计论文一份（打印件），论文中应包含有：设计任务书、设计说明书（各电压级各主要的电气设备结果表、短路电流计算结果表

4、）计算说明书（负荷计算、各支路最大负荷电流计算、短路电流计算等）、绘制的各种图纸（电气主接线图和110kV配电装置的配置图）和总结等 2.参考文献 四、主要参考文献与外文翻译文件 1山西电业局.电气工程设计手册（上、下）.TM，北京：中国水利电力出版社，1998 2熊信银.发电厂电气部分.TM, 北京：中国电力出版社，2001 3陈跃.电气工程专业毕业设计指南?电力系统分册.TM，北京：中国水利电力出版社 ，2003 4丁山.变电所设计（10220kV）TM，辽宁：辽宁科学技术出版社 ，1993 5王川波，徐绪椿.发变电站一次系统.TM，北京：6傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算.TM，北

5、京：中国电力出版社，2004 7卓乐友.电力电力工程电气设计200例.TM，北京：8 宋继成. 220500kV 变电所电气接线设计.TM，北京：中国电力出版社，2004五、同组设计者 六、课程设计（论文）工作进度计划表学生送交全部文件日前 学生（签名） 2 水力发电厂电气主接线的确定2.1 概 述 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经

6、济比较，合理确定主接线的方案。 发电厂的电气主接线是保证电力网安全可靠、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。2.2 电气主接线的选择电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。电气主接线是由高压电气设备连成的接收和分配电能的电路，是发电厂和变电所最重要的组成

7、部分之一，对安全可靠供电至关重要。因此设计的主接线必须满足如下要求：（1） 满足对用户供电必要的可靠性和电能质量的要求；（2） 接线简单、清晰，操作简便；（3） 必要的运行灵活性和检修方便；（4） 投资少，运行费用低；（5） 具有扩建的可能性。 发电厂的主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和引出线。母线（又称汇流母线）是中间环节，它起着汇总和分配电能的作用。由于多数情况下引出线数目要比电源数目多好几倍，故在二者之间采用母线连接既有利于电能交换，还可以使接线简单明了和运行方便。2.2.1主接线的设计 1、课程设计的技术背景和设计依据 （1）电厂规模：装机容量: 装机2+2台，容量分别为150

8、 MW以及125MW, UN=10.5KV；气象条件：年最高温度42度，平均气温19度，气象条件一般，无特殊要求厂用电率：12%。（2）原始数据初步处理：发电机：2150MW 2125MW 系统：2回220kv系统相连 系统容量2800MVA0.4kv负荷：10kv负荷：同时系数为：0.82110kv负荷：同时系数为0.82110kv与10kv同时系数为0.85所有负荷计算: （3） 各电压级情况：a.220KV电压等级：出线6回，其中2回与系统相连，其中220KV系统容量为2800MVA。b.110KV电压等级：出线9回，其中2回为备用；总最大负荷为167.3MVA，为和类负荷，负荷利用小时

9、数5000h。c.10KV电压等级：出线12回，其中2回为备用；总最大负荷为8.5MVA，为和类负荷，负荷利用小时数5500h。 2、主接线的方案220KV电压等级的方案选择。220kv部分的接线方式，拟选择如下一些接线方式：（1） 双母线（如图2.1）：双母线接线有2组母线，并且可以互为备用。它的特点是：供电可靠，调度灵活，扩建方便，能广泛用于出线带电抗器6-10KV配电装置；35-60KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110KV-220KV出线为4回及以上时。图2.1 双母线接线方式（2）双母线分段（如图2.2）：用于缩小母线故障的停电范围，分段短路器将母线分为WI段和WII

10、段，每段工作母线用各自的母线断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀的分布在两段工作母线上。优点是可靠性比双母线接线更高，并且具有很高的灵活性。图2.2双母线分段接线（3） 双母线带专用旁路（如图2.3）：用旁路断路器代替检修中的回路工作，使该回路不致停电。图2.3双母线带旁母接线所以，综合了可靠性，灵活性和经济性三方面来看，220KV部分的母线接线方式还是选择双母线带专用旁路母线分段接线方式。发电机侧（10.5kv）主接线的设计推荐方案：双母线分段接线单元接线：（1）优点：接线简化,使用的电器最少,操作简便,降低故障的可能性,提高了工作的可靠性;配电装置简单,投资少,占地小;发电机出口短路电

11、流小;继电保护简单.（2）缺点：任一元件故障或检修全停,检修时灵活性差 （3）适用范围：台数不多的大（b接线除外）中型区域发电厂;分期投产或装机容量不等的无机压负荷的小型水电站。扩大单元接线：比单元接线少接一台主变压器，从而更加简单经济，并节省配电装置占地面积，一发电机停电不影响厂用电，厂用供电较可靠和灵活。主变压器故障或检修要全停系统有备用容量时大中型水电厂有24台发电机，单机容量仅为系统容量的1%2%或更小，而电厂的升高压等级又较高的情况。其接线图如下图2.3.1所示：图2.3.1 单元接线和扩大单元接线混合接线备用方案1：采用单母线分段接线优点：具有不分段单母线简单，清晰，经济，方便等优

12、点；缩小了母线故障和母线检修时的停电范围（停一半）；提高了供电可靠性，灵活性。缺点：当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时，该母线的回路都要在检修期间停电。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。适用范围：分段的数目，取决于电源数量和容量。段数分得越多，故障时停电范围越小，但使用断路器的数量亦越多，且配电装置和运行也越复杂，通常以23段为宜。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站的610kv接线中。接线图如下图2.3.2：图2.3.2单母线分段接线备用方案2：采用单母线接线优点: 简单,经济. 接线简单（设备少）,清晰,明了;布置,安装简单,配电装置建造费用低;断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁, 操作安全,方便,母线故障的几率低;易扩建和采用成套式配电装置. 缺点: 不够可靠灵活. 主母线,母隔故障或检修,全厂停电;任一回路断路器检修,该回路停电. 适用范围 小型骨干水电站4台以下或非骨干水电站发电机电