2×350MW火力发电厂电气部分设计(2)Word文件下载.doc
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新能源学院教研室:
电气工程及其自动化
学号
学生姓名
专业班级
课程设计题目
2×
350MW火力发电厂电气部分设计
课程设计(论文)任务
本设计是针对2×
350MW火力发电厂电气部分进行的设计,已知量为:
2台350MW发电机组,发电机出口电压23kV,经升压至220kV送入系统;
220kV出线6回(负荷功率及线路长度已知)。
厂用电率5.6%;
发电机参数415MVA、23kV、10417A、cosφ=0.86、Xd=17.4%;
根据火力发电厂原始资料及有关技术要求进行电气部分设计。
设计具体内容:
1)设计电气主接线方案;
2)完成主变压器容量计算、台数和型号的选择;
3)短路电流的计算;
4)完成电气设备的选择与校验;
进度计划
1、布置任务,查阅资料。
(1天)
2、系统总体方案设计。
3、设计主接线。
(2天)
4、设计变压器。
5、短路计算。
7、电气设备选择校验
(1)
6、撰写、打印设计说明书(1天)
指导教师评语及成绩
平时:
论文质量:
答辩:
总成绩:
指导教师签字:
年月日
成绩:
平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算
摘要
随着我国经济发展,对电的需求也越来越大。
电作为我国经济发展最重要的一种能源,主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。
电力工业作为一种先进的生产力,是国民经济发展中最重要的基础能源产业。
而火力发电是电力工业发展中的主力军,截止2006年底,火电发电量达到48405万千瓦,越占总容量77.82%。
由此可见,火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。
该设计主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,并与火力发电厂现行运行情况比较,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,通过计算论证火电厂实际设计的合理性与经济性。
采用软件绘制了大量电气图和查阅相关书籍,进一步完善了设计。
关键词:
主接线设计;
短路电流;
配电装置;
电气设备选择;
继电保护
目录
第1章绪论 1
1.1电力系统概诉 1
1.2本文主要内容 1
第2章电气主接线的选择 2
2.1电气主接线的基本要求 2
2.2电气主接线主要依据 2
2.2.1电气主接线的叙述 3
2.2.2两种方案的比较 5
第3章变压器的选择 8
3.1主变压器的选择原则 8
3.2厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素为 8
3.3确定变压器台数及容量 8
第4章短路电流的计算 10
4.1短路电流计算目的及规则 10
4.2短路等值电抗电路及其参数计算 10
第5章电气设备的选择 15
5.1电气设备选择的一般原则及短路校验 15
5.2断路器的选择 16
5.3隔离开关的选择 19
第6章课程设计总结 22
参考文献 23
第1章绪论
1.1电力系统概诉
由发电、输电、变电、配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,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
1.2本文主要内容
根据火力发电厂原始资料及有关技术要求进行电气部分设计
电气主接线的选择
发电厂和变电所的电气主接线,是由高压电器设备通过连接线组成接受和分配电能的电路,也称为一次接线。
它反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系,从而构成发电厂或变电所电气部分的主体。
电气主接线是保证出力、连续供电和电能质量的关键环节,它直接影响着配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式的选择,它必须满足工作可靠、调度灵活、运行检修方便且具有经济性和发展的可能性等基本要求
第2章电气主接线的选择
2.1电气主接线的基本要求
电气主接线设计的基本要求应满足可靠性、灵活性、经济性等要求。
1、可靠性:
为了向用户供应持续、优质的电力,主接线首先必须满足这一可靠性的要求。
主接线可靠性的衡量标准是运行实践。
要充分地做好调研工作,力求避免决策失误,鉴于进行可靠的定量计算分析的基础数据尚不完善的情况,充分做好调查研究工作显的尤为重要。
为了提高主接线的可靠性,选用运行可靠性高的设备是条捷径,这就要兼顾可靠性和经济性两方面,作出切合实际的决定。
2、灵活性:
电气主接线的设计,应当在满足运行、热备用、冷备用和检修等各种方式下的运行要求。
在调度时,可以灵活地投入或切除发电机、变压器和线路等元件,合理调配电源和负荷。
在检修时,可以方便地停运断路器、母线及二次设备,并方便设备的安全措施,不影响电网正常运行和对其它用户的供电。
3、经济性:
采用简单的接线方式,少用设备,节省设备上的投资。
在投资初期回路数较少时,更有条件采用设备用量较少的简化接线。
能缓装的设备,不提前采购装设;
在设备型式和额定参数的选择上,要结合工程情况恰到好处,避免以大代小,以高代低;
在选择接线方式时,要考虑到设备布置的占地面积大小。
2.2电气主接线主要依据
1、发电厂在电力系统中的地位和作用:
电力系统中的发电厂有大型主力电厂、中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。
大型主力或电厂靠近煤矿或沿海、沿江,并接入300-500KV超高压系统;
地区电厂靠近城镇,一般接入110-220KV系统,也有接入330KV系统;
企业自备电厂则以本企业供电供热为主,并与地区110-220KV系统相连。
中小型电厂常有发电机电压馈线向附近供电。
2、负荷大小和重要性:
(1)对于一级负荷必须有两个独立电源供电,切当任何一个电源失去后,能保证对全部一级负荷不间断供电。
(2)对于二级负荷一般要有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证全部或大部分二级负荷的供电。
(3)对于三级负荷一般只需一个电源供电。
2.2.1电气主接线的叙述
本次设计中主要采用了双母线接线的形式和双母线分段的接线形式,下面将介绍电气主接线的多种形式,但是主要介绍以上两种,并介绍其主接线图。
1)、单元接线
其是无母线接线中最简单的形式,也是所有主接线基本形式中最简单的一种,此种接线方法设备更多。
本设计中机组容量为350MW,所以发电机出口采用封闭母线,为了减少断开点,可不装断路器,为了提高可靠性也可装设断路器。
这种单元接线,避免了由于额定电流或短路电流过大,使得选择断路器时,受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难。
2)、单母分段
用断路器,把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路;
有两个电源供电。
当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
但是,一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电,而出线为双回时,常使架空线路出现交叉跨越,扩建时需向两个方向均衡扩建,单母分段适用于:
110kV~220kV配电装置的出线回路数为3~4回,35~63kV配电装置的出线回路数为4~8回,6~10kV配电装置出线为6回及以上,则采用单母分段接线。
3)、双母线接线
双母线中的母线两组母线可以同时运行,也可以互为备用。
其特点如下:
(1)检修任一母线时,可将该母线上的全部回路倒换到令一组母线上,不会中断对用户的供电。
(2)检修任一回路的母线隔离开关时,只需断开这一回路和该隔离开关相连的母线,其他回路可切换到令一母线上,不影响其他回路的供电。
(3)任一母线故障时,可将所有连于改母线上的回路倒换到正常母线上,使装置迅速恢复供电。
(4)断路器检修时时可加临时跨条,将被检修的断路器旁路,用母连断路器代替被检修的断路器,减少停电时间。
(5)运行方式灵活。
根据运行的需要,两组母线可并列运行也可分列运行;
还可采用一组母线工作,令一组母线被用的运行方式。
缺点:
(1)检修任一回路断路器时,该回路仍需停电。
(2)任一母线故障仍会短时停电。
(3)变更运行方式时,要用各回路母线侧的隔离开关进行倒闸操作,操作步骤较为复杂,容易出现误操作。
(4)增加了大量的母线隔离开关和母线长度,双母线的配电装置结构较复杂,占地面积大,投资大。
适用范围:
双母线接线广泛应用于对可靠性要求较高、出线回路数较多的6~10KV
配电装置中。
由于220KV电压等级容量大,停电影响范围广,双母线接线方式有一定局限性,而且操作较复杂,对运行人员要求高。
4)、双母线分段接线
当双母线接线配电装置的进出线回路数较多时,为增加可靠性和灵活性,缩小母线故障的影响范围,可将双母线中的一组用断路器分段,形成双母线三分段。
双母线可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且在需相互联系的系统是有利的,由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。
而较容易实现分阶段的扩建等优点,但是易受到母线故障的影响,断路器检修时要停运线路,占地面积较大,一般当连接的进出线回路数较少时,母线不分段。
分段双母线,比双母线具有更高的可靠性,运行方式更为灵活。
为了保证双母线的配电装置,在进出线断路器检修时(包括其保护装置和检修及调试),不中断对用户的供电,可增设旁路母线,或旁路断路器。
5)、发电机-变压器单元接线
单元接线的特点是发电机和主变压器直接连成一个单元,再经断路器接至高压系统,发电机出口处除厂用分支外不再装设母线,发电机和主变压器容量配套,两者不可单独运行,发电机出口一般不装断路器(
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