电厂电气设计 课程设计.docx
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电厂电气设计课程设计
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本设计主要内容
在本设计中,所设计的电厂是一座装机容量为200MW的凝气式火力发电厂,就规模上讲属于中型发电厂。
本设计根据实际要求,考虑到工矿企业的用电电压是10KV,而发电机的输出电压时10.5KV,所以不经变压而直接向其供电;煤矿和化肥厂的用电电压是110KV,通过升压变压器送电至110KV母线,然后有四回出线向负荷供电;而电网系统是220KV,通过另一台变压器升压后送电至电网,两台高压变压器采用型用的型号为:
SJL1—630010。
系统采用的发电机是两台50MW的汽轮发电机组,型号为QFQ-50-2,功率因数为0.8,安装顺序为1#、2#机;安装一台100MW的汽轮发电机组,型号为TQN-100-2,功率因数为0.85,安装顺序为3#机。
对所选厂址具备的客观条件分析知,位于江边,周围地势平坦,具有铁路与外相连,所以地理位置优越,容易获得燃料;该地区绝对最高温度为40℃,最高月平均温度为26℃,年平均温度为10.7℃,该地区气候适宜,考虑到以东北风为主,火电厂对空气和环境的污染大等考虑,该厂宜选在处于市区西南角的下风口位置。
本电厂的设计目标是保证市区居民及其附近机械厂、棉纺厂、钢厂等工矿企业的用电(10KV),向附近的化肥厂和煤矿提供可靠供电(110KV),剩余的功率要送入电网系统(220KV)。
本设计说明书详细叙述了该发电厂的电气主接线设计,另外对10KV出线的14条回路中使用的母线,输电线路,断路器,隔离开关,及相关的电气设备选用都做了详细的分析和计算,另外还考虑了发电厂事故后的重新启动问题,附带电气主接线图一张。
1.电气主接线的设计…………………………………………………………3
1.1总体设计方案……………………………………………………………3
1.2线路各级电压输出接线方式分析………………………………………3
2.主变压器的选择………………………………………………………………5
2.1主变压器的选择原则……………………………………………………5
2.2主变压器的具体选择……………………………………………………5
3.短路电流计算……………………………………………………………………6
3.1各元件的电抗的标幺值的计算…………………………………………6
3.2点短路电流计算………………………………………………………7
4.母线的选择……………………………………………………………………11
4.1220KV母线的选择……………………………………………………115.隔离开关、断路器的选择……………………………………………………13
5.1电气设备选择的一般条件……………………………………………13
5.2母线隔离开关、断路器的选择………………………………………13
附1.设计原始资料以及对其分析
1.电气主接线的设计
1.1总体设计方案:
在总体上,我们主要采用三个机组。
一个100MW的汽轮发电机组通过变压器向220KV电网系统送电;两个50MW的汽轮发电机组向工矿企业和市区供电;110KV的煤矿和化肥厂用电通过变压器从10KV母线上获得,考虑到系统的稳定性、供电的可靠性运行成本的经济性,本设计在在110KV和220KV线路之间通过三绕组变压器建立联络,以备两个50MW机组为工矿企业和市区供电不足时,可以从220KV系统上送来电能,同时也可以将两个50MW机组在电量多余时供给220KV系统。
1.2线路各级电压输出接线方式分析
1.2.1、10KV侧(12回出线,预留2回)
10KV配电装置出线回路数为12回,出线回路数较多,而在一般的设计要求中,考虑到可靠性和安全性,单母分段接线一般不得超过20MW,本设计中已经远超过20MW,母线宜采用双母线分段的接线方式。
10KV配电装置中采用的是电缆出线,为了控制短路电流,在母线和各电缆上加装母联电抗器和线路电抗器。
1.2.2、110KV侧(4回出线,预留2回)
参考设计要求中的《发电厂电气部分课程设计参考资料》,一般情况下,110KV~220KV配电装置中,当出线2回时,采用桥形接线,当出线不超过4回时,采用单母现分段接线或者双母线接线。
本系统出现回路数为4,为了符合一般要求,保证系统供电安全,综合考虑,宜采用双母线接线。
1.2.3、220KV侧(2回出线,预留1回)
参考设计要求中《发电厂电气部分课程设计参考资料》要求,一般情况下,在110KV~220KV配电装置中,当出线为2回时,一般采用桥形接线,本设计中考虑到220KV系统的作用比较重要,较大程度的影响着供电可靠性与经济性,同时又要求方便调度运行等,本设计中使用双母线接线方式。
2.主变压器的选择
2.1主变压器的选择原则
1、主变容量一般按变电所建成后5—10年的规划负荷来进行选择,并适当考虑远期10—20年的负荷发展;
2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。
对于有重要负荷的变电所,应考虑一台主变停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷,对于一般变电所,当一台主变停运时,其他变压器容量应能保证全部负荷的70%-80%。
2.2主变压器的具体选择
按照设计要求,我们班负责是220KV出线线路的相关计算,参照主接线的设计方案,我们只涉及一个双绕组变压器的选择。
根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般在85%左右。
有容量确定公式:
其中S表示计算负荷容量(KVA);Se表示变压器容量(KVA);β表示负荷率。
所以:
。
绕组无励磁调压电力变压器符合我们的要求,其额定容量为120MW,一次侧电压347KW,短路阻抗为12%-14%,空载电流为0.9%。
3.短路电流计算
3.1各元件的电抗的标幺值的计算
变压器:
线路:
基准容量选取:
短路电流计算如下图
火力发电机电抗标幺值为:
火力发电机的电抗标幺值为:
火电厂变压器各绕组抗电压百分比分别为:
(中压侧)
(低压侧)
电厂变压器各绕组电抗标幺值:
厂用变压器绕组电抗标幺值:
系统电抗标幺值:
3.2点短路电流计算
由于在桥形电路中,电流值从220KV处流向10KV,故110KV电压级可忽略
将等值电路图1简化为图2
图2
火电厂电源共给的短路电流为
计算电抗
查汽轮机运算曲线,次暂态短路电气标幺值为
4s电路电流标幺值为
次暂态,短路电流有名值为
4S短路电路有名值:
短路电流
火电厂源供给的短路电流
计算电抗
查汽轮发电机曲线数字表,次暂态短路电气标幺值为
4S短路电流标幺值为
次暂态短路电流有名值
次暂态短路电流有名值
4S短路电流有名值
短路电流
③大系统提供的短路电流
由于系统是无穷大电源,不考虑电抗,则次暂态短路电流标幺值
次暂态4s时短路电流和时相等,即
次暂态短路电流有名值
4s短路电流有名值
短路电流
电源
短路电流
4s短路电流
短路冲击电流
2.73
1.24
6.95
0.70
0.80
1.78
大系统
10.47
10.47
26.65
总和
13.9
12.51
35.38
4.母线的选择
4.1220KV母线的选择
本设计中220KV母线为硬导线,考虑到经济性,采用矩形铝导体即可。
4.1.1、按最大持续工作电流选择
最大持续工作电流为
,设计中所采用的母线必须满足最大持续工作电流小于铝的允许载流量。
参考资料电气主接线的有关资料得:
选择矩形铝导体,允许载流量为872A,截面为636.3mm2
4.1.2、热稳定校验
热稳定校验公式为:
其中,C为热稳定系数,S为母线截面积,为短路电流热效应,为电流通过导体的时间。
由材料知:
该地区绝对最高温度为40℃,最高月平均温度为26℃,年平均温度为10.7℃,由查表得对应的C值为100.
由第三篇短路电流计算得1.5s,1.74KA于是21.3636.3
所以符合要求。
4.1.3 电动力校验
电动力校验公式为:
其中L为两条平行细长导线长度,a为两者中心距离,为三相短路时冲击电流。
由第三篇短路电流计算得=35.38KA,而支柱绝缘子之间的距离L=1.2m,相间距离a=0.35m。
于是=742.5N
满足要求。
5.隔离开关、断路器的选择
5.1电气设备选择的一般条件
5.1.1额定电压必须满足
通常,一般电气设备允许的最高工作电压为额定电压的1.1至1.5倍之间,而电气设备所在电网运行电压波动,一般不超过电网额定电压的1.15倍。
因此,在选择电气设备时,一般可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压的条件选择,故使用上述公式。
5.1.2额定电流必须满足
5.1.3环境对设备的影响
当电气设备安装地点的环境(尤其注意小环境)条件如温度、风速。
污染等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚底等超过一半电气设备使用的条件,应该采取相应的保护措施。
5.2母线隔离开关、断路器的选择
由短路电流计算可知:
流过母线断路器的最大持续电流为12.51KA,而流过联络断路器的最大持续短路电流为0.8KA。
查找工作手册知道:
QFS-100-2型断路器额定容量为100MW,额定电压为10.5KV,功率因数为0.85,同步电抗为1.806,静态电抗为0.286,次暂态电抗为0.183,符合联络断路器的要求;型断路器额定电压为220KV,额定电流为13KA,符合母线断路器的要求,可以直接使用。
Un=220KV,In=1000A,极限通过电流峰值:
热稳定电流:
It=23.7KA,可以直接使用。
附1.设计原始资料以及对其分析
某地根据电力系统的发展规划,拟在该地区新建一座装机容量为200MW的凝汽式火力发电厂,发电厂安装2台50MW机组,1台100MW机组,发电机端电压为10.5KV,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷,其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等,最大负荷48MW,最小负荷为24MW,最大负荷利用小时数为4200小时,全部用电缆供电,每回负荷不等,但平均在4MW左右,送电距离为3-6KM,并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电,其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW,最大负荷利用小时数为4500小时,要求剩余功率全部送入220KV系统,负荷中Ⅰ类负荷比例为30%,Ⅱ类负荷为40%,Ⅲ类负荷为30%。
计划安装两台50MW的汽轮发电机组,型号为QFQ-50-2,功率因数为0.8,安装顺序为#1、#2机;安装一台100MW的起轮发电机组,型号为TQN-100-2,功率因数为0.85,安装顺序为#3机;厂用电率为6%,,机组年利用小时Tmax=5800。
(部分省略)
根据原始资料分析,本电厂是中型发电厂,比较靠近负荷中心。
本电厂要向本地区的各工厂企业供电,还要与220KV系统相连,并担负着向市区供电,保障市区人民生产和生活用电的责任。
由于本厂的地理位置优越,一般情况下都容易获得燃料,能确保本地区以及附近的工厂、市区的正常供电,还可以向220KV提供电能。
有资料我们可知,10KV侧可以不用变压而直接向用户供电,本电厂还通过升压,以110KV的电压等级向用户送电。
这里有两电压等级,分别是110KV,有四回出线;220KV,有二回出线,全部负荷有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级负荷。
毕业论文通用格式分类号:
无锡职业技术学院
毕业设计(论文)
题目(团队课题要注明“团队”二字)
英文并列题目
所在团队
答辩委员会主任主答辩人
二零15年3月
毕业设计(论文)开题报告
毕业设计(论文)任务书
年月日
设计类建议格式一:
封面
开题报告
任务书
摘要、关键词(含中英文)
第一章序言
1.1XXX
1.2XXX
……
第二章XXX工艺设计
2.1XXX
2.2XXX
……
第三章XXX参数确定及计算
3.1XXX
3.2XXX
……
第四章XXX夹具设计
4.1XXX
4.2XXX
……
第N-1章XXX
N-1.1XXX
N-1.2XXX
……
第N章结论
小结与致谢
参考文献
毕业设计附录目录:
1.机械加工工艺流程图
2.机械加工工艺过程卡
3.机械加工工艺工艺卡
4.机械加工工艺工序卡
5.被加工零件图
6.夹具装配图
7.夹具零件图
8.其他系统图
9.其他原理图
10.零件三维造型图
11.夹具三维造型图
12.设计(作品)实物图
13.设计(作品)实物
14.开题报告
15.专业翻译材料
16.企业证明
17.与企业合作开发的技术服务合同
18.四技服务项目验收表
19.毕业设计(论文)指导记录表
20.毕业答辩评审表
表2毕业设计(论文)评阅教师评价表
表3毕业设计(论文)答辩记录表
表4毕业设计(论文)答辩评价表
表4毕业设计(论文)综合评价表
设计类建议格式二:
封面
开题报告
任务书
摘要、关键词(含中英文)
第一章绪论
1.1XXX课题的背景及意义
1.2XXX国内外研究现状
1.3XXX技术特点
1.4XXX课题研究的内容
……
第二章XXX系统的总体设计
2.1XXX系统整体方案设计思路
2.2XXX
……
第三章XXX系统的硬件设计
3.1XXX系统硬件设计思路
3.2XXX
……
第四章XXX系统的电路设计
4.1XXX系统电路设计思路
4.2XXX
……
第五章XXX系统的软件设计
5.1XXX系统软件设计思路
5.2XXX
……
第六章XXX系统的监控中心设计
6.1XXX系统监控中心设计思路
6.2XXX
……
第N-1章XXX
N-1.1XXX
N-1.2XXX
……
第N章总结与展望
小结并致谢
参考文献
毕业设计附录目录:
1.XXX系统的总体设计图
2.XXX系统的硬件设计图
3.XXX系统的电路设计图
4.XXX系统的软件设计方框图
5.软件光盘
6.其他系统图
7.其他原理图
8.设计(作品)实物图
9.设计(作品)实物
10.开题报告
11.专业翻译材料
12.企业证明
13.与企业合作开发的技术服务合同
14.四技服务项目验收表
15.毕业设计(论文)指导记录表
16.毕业答辩评审表
表2毕业设计(论文)评阅教师评价表
表3毕业设计(论文)答辩记录表
表4毕业设计(论文)答辩评价表
表4毕业设计(论文)综合评价表
论文版面格式:
无锡市机电五金行业市场调查
(三号、宋体、加粗、居中、1.5倍行距)
摘要:
(小五号,黑体)无锡位于长三角地区,近年来机电五金行业发展迅猛。
通过对无锡机电五金市场的调查,从调查目的、调查对象、调查范围、调查方式、调查内容等方面,大致了解了无锡机电五金行业的市场经营的现状、从业人员的现状以及电子商务应用的情况。
(小五号、楷体、单倍行距)
关键词:
(小五号,黑体)机电五金行业;市场调查;无锡市(小五号、楷体、单倍行距、分号相隔)
MarketresearchonWuxielectromechanical”体)
Abstract:
(加粗)Havenotintolocatetogrowtriangleregion,themachinegivesorgetsanelectricshockadevelopmentinrecentyearsfastfierce.Passtheinquisitionthattherightnessmachineelectricitymachineelectricityofthemarketconductofpresentconditionandtheappliedcircumstanceoftheelectroniccommerceofpresentcondition,employee.(小五号、TimesNewRoman、单倍行距)
Keywords:
(加粗)Themachineelectricity,Marketresearch,WuxiCity(小五号、TimesNewRoman、单倍行距、英文分号相隔)
一、绪论
(标题1:
无缩进、三号、黑体、1.5倍行距;日语为“明朝体”,英语等外语用“TimesNewRoman”体)
(一)调查目的
(标题2:
首行缩进2字符、小四号、黑体、1.5倍行距;日语为“明朝体”,英语等外语用“TimesNewRoman”体)
受无锡市机电五金行业协会委托,无锡职业技术学院经济管理系于2007年对五金市场经营环境进行了调查。
通过这次调查主要是为了更好的了解该地区的机电五金的市场格局,主要销售的产品,市场的经营状况及产品的需求状况。
目的则是为了能够建立相互关联、相互影响、相互景气的一个机电市场大市场,能够形成一个采购生产、销售配送、物流服务一条龙的一个全国区域性的大市场。
(正文:
首行缩进2字符、小四号、宋体、1.5倍行距;日语为“明朝体”,英语等外语用“TimesNewRoman”体)
(二)调查范围
调查的是嘉泰地区及周边、锡沪西路以北、康桥丽景花园以及东绛地区。
一共我们调查了240户商铺,有效问卷是200份。
(见表1)
表1:
调查范围及问卷情况
(表标题:
居于表格上方、居中、小五号、楷体)
地区
走访的数量
被调查者数量
有效问卷
嘉泰市场及周边地区
200户
95户
85份
(表格居中;表内文字:
五号、宋体、居中、1.5倍行距)
二、机电五金市场现状的描述
(一)市场经营现状
在调查的400家企业当中,愿意接受调查的企业共有200家,包括53家制造企业和147家流通企业。
(见图1
图1:
企业的属性划分表
(图标题:
居于图下方、居中、小五号、楷体)
以下是制造企业和流通企业的基本情况。
(正文:
首行缩进2字符、小四号、宋体、1.5倍行距;日语为“明朝体”,英语等外语用“TimesNewRoman”体)
1、流通业企业(标题3:
首行缩进2字符、小四号、楷体、加粗、1.5倍行距;日语为“明朝体”,英语等外语用“TimesNewRoman”体)
(1)民营企业居多(标题4:
首行缩进2字符、小四号、楷体、1.5倍行距;日语为“明朝体”,英语等外语用“TimesNewRoman”体)
三、结论
四、参考文献
页面设置及装订要求:
1、页边距:
上2.5cm,下2.5cm,左3cm,右2cm;
2、装订要求:
左侧装订
参考文献格式
参考文献
(四号、黑体、无缩进)
参考文献部分字体采用宋体小5号,其著录格式下面分别示例说明:
(专著标注示例)[1]陈浩元.科技书刊标准化18讲[M].北京:
北京师范大学出版社,2000.
(期刊文献标注示例)[2]许强,强力,吴宏亮,等.砂田水热及减尘效应研究[J].宁夏大学学报:
自然科学版,2009,30
(2):
.
(学位论文标注示例)[3]张永虎.Bα空间上算子逼近[D].银川:
宁夏大学,1997.
(英文期刊标注示例)[4]BANGS.Activeearthpressurebehindretainingwalls[J].JournalofGeotechnicalEngineering,1985,111(3):
.
(会议论文标注示例)[5]HELDM,KLOSOWSKIJTJT,MITCHELLJSB.Evaluationofcollisiondetectionmethodsforvirtualrealityflythroughs[C]ProceedingsoftheSenenthCanadianConferenceonComputationalGeometry,Quebec:
Spring,1995:
.
(专利标注示例)[6]于广云,李宏波.塌陷区抗变形公路路面结构:
中国,ZL.3[P]..
(电子文献标注示例)[7]中国科学院水利部水不保持研究所.黄河流域水文泥沙数据库[DBOL].[].hyduserindex.jsp.
参考文献必须是学生本人真正阅读过,以近期发表的杂志类文献为主,且要与论文工作直接有关,未公开发表的资料请勿引用,参考文献写作格式为:
[序号]作者.题名或书(刊)名[文献类型].出版地:
出版单位,出版年份(月份或期数)
注:
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无锡职业技术学院
毕业设计(论文)说明书
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第9页共24页
毕业设计(论文)装订规范
毕业设计(论文)文本按下列次序装订成册:
封面;
毕业设计(论文)开题报告;
毕业设计(论文)任务书;
毕业设计摘要(含中英文、关键词)(毕业论文在其文中已有,不须单独列出)
毕业设计(论文)目录;
正文;
参考文献;
附录;
一、 编写要求
毕业设计(论文)文稿必须用A4(210mm*297mm)白纸打印。
打印时,要求纸的四周留足空白边缘,以便装订、复印。
每一页上方(天头)和左侧(订口)分别留25mm,下方(地脚)和右侧(切口)分别留20mm。
毕业设计(论文)一律左侧装订。
(一)前置部分
1.封面:
封面包括设计(论文)题目、学院名称、专业班级、学生姓名、指导教师姓名及职称等几项内容。
(1)题目:
设计(论文)题目应该用简短、明确的文字写成,通过标题把毕业设计(论文)的内容、专业特点概括出来。
题目字数要适当,一般不超过30个字。
如果有些细节必须放进标题,为避免冗长,可以设副标题,把细节放在副标题里。
(2)学院名称、专业班级、学生姓名、指导教师姓名及职称等几项内容如实填写。
2.目录:
目录是毕业设计(论文)的篇章名目,要按顺序写清楚设计(论文)构成部分和章、节的名称。
要求列至二级目录。
3.摘要:
摘要是论文的内容不加注释和评论的简短陈述。
摘要应具有独立性和自含性,即不阅读论文的全文,就能获得必要的信息。
摘要中有数据、有结论,是一篇完整的短文,可以独立使用。
摘要应说明研究工作目的、实验方法、结果和最终结论等,重点是结果和结论。
中文摘要一般不少于400字;外文摘要不少于350个实词。
如遇特殊需要,字数可略多。
摘要中一般不用图、表、化学结构式,非公知公用的符号和术语。
4.关键词:
关键词是为了文献标引工作从论文中选取出来的以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。
每篇论文选取3-8个词作为关键词,以显著的字符另起一行,排在摘要的左下方。
尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。
关键词之间空二格。
(二)主体部分
1.引言:
简要说明研究工作的目的、范围、相关领域的前
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- 电厂电气设计 课程设计 电厂 电气设计
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