2300MW凝汽式发电厂电气部分设计毕业设计.docx
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2300MW凝汽式发电厂电气部分设计毕业设计
2×300MW凝汽式发电厂电气部分设计毕业设计
前言...............................................................................................................................................1
摘要...............................................................................................................................................2
第一章电力工业的发展概况:
.........................................................................................3
第二章发电机,变压器的选择与计算............................................................................3
2.1发电机,变压器的选择原理:
....................................................................................................3
2.1.1发电机的选择原则.........................................................................................................................3
2.1.2主变压器的选择原则........................................................................................................................4
2.1.3厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素..............................................................4
2.2确定变压器台数及容量...........................................................................................................4
2.2.1主变的选择............................................................................................................................................4
第三章电气主接线...............................................................................................................6
3.1主接线的设计原则和要求......................................................................................................6
3.2主接线方案的选择....................................................................................................................6
3.2.1初定方案................................................................................................................................................6
3.2.2比较并确定主接线方案...................................................................................................................8
3.3厂用电系统的设计....................................................................................................................8
3.3.1厂用电接线的选择..............................................................................................................................8
3.3.2厂用变压器选择.................................................................................................................................8
第四章短路电流分析计算:
..............................................................................................9
4.1短路电流计算目的及规则:
..................................................................................................9
4.2短路等值电抗电路及其参数计算.........................................................................................10
4.2.1电抗计算:
..........................................................................................................................................10
4.3各短路点短路电流计算:
...................................................................................................11
4.2.1短路点k1的计算(220Kv母线侧).......................................................................................11
4.2.2短路点k2的计算(发电机端18KV)....................................................................................12
4.2.3短路点k3的计算..............................................................................................................................15
4.4短路电流计算结果......................................................................................................................16
第五章电气设备的选择:
...............................................................................................16
5.1电气设备选择的一般原则及短路校验..................................................................................16
5.1.1设备选择的一般原则.......................................................................................................................16
5.1.2按短路条件进行校验.......................................................................................................................17
5.2主要电气设备的选择............................................................................................................19
5.2.1隔离开关的选择.................................................................................................................................19
5.2.2断路器的选择.....................................................................................................................................20
5.2.3导体的选择..........................................................................................................................................20
5.2.3避雷器的选择.....................................................................................................................................21
5.2.4电压互感器的选择...........................................................................................................................22
5.2.5电流互感器的选择............................................................................................................................23
第六章继电保护....................................................................................................................24
6.1发电机的保护.........................................................................................................................25
6.1.1保护分类...............................................................................................................................................25
6.2各部分的保护.........................................................................................................................26
6.2.1发电机....................................................................................................................................................26
6.2.2变压器....................................................................................................................................................26
6.2.3线路.........................................................................................................................................................27
6.2.4母线.........................................................................................................................................................28
结论............................................................................................................................................29
谢辞............................................................................................................................................30
参考文献....................................................................................................................................31
附录............................................................................................................................................322
前言
在高速发展的现代社会中,电力工业在国民经济中有着重要作用,它不仅全面地影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化生活水平的提高。
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。
电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域,而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。
本文是对配有2台300MW凝气式发电机的大型火电厂一次部分的初步设计,主要完成了电气主接线的设计。
包括电气主接线的形式的比较、选择;主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择;短路电流计算和高压电气设备的选择与校验。
本设计是对2×300MW总装机容量为600MW的凝汽式区域性火电厂进行电气一次部分及其厂用高压部分的设计,他主要包括了五大部分,分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择、安全保护装置。
其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择,从不同的短路情况进行分析和计算,对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择,列出各种设备选择结果表。
并对设计进行了理论分析。
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摘要
本设计是对2×300MW总装机容量为600MW的凝汽式区域性火电厂进行电气一次部分及其厂用高压部分的设计,他主要包括了五大部分,分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择、安全保护装置。
其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择,从不同的短路情况进行分析和计算,对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择,列出各种设备选择结果表。
并对设计进行了理论分析
最后的设计总图包括主接线,厂用电,断路器,隔离开关等。
[关键词]:
主接线;发电厂;变压器;厂用电;安全保护
2
第一章电力工业的发展概况:
火力发电是现在电力发展的主力军,在现在提出和谐社会,循环经济的环境中,我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响,对不可再生能源的影响,虽然现在在我国已有部分核电机组,但火电仍占领电力的大部分市场,近年电力发展滞后经济发展,全国上了许多火电厂,但火电技术必须不断提高发展,才能适应和谐社会的要求。
“十五”期间我国火电建设项目发展迅猛。
2001年至2005年8月,经国家环保总局审批的火电项目达472个,装机容量达344382MW,其中2004年审批项目135个,装机容量107590MW,比上年增长207%;2005年1至8月份,审批项目213个,装机容量168546MW,同比增长420%。
随着中国电力供应的逐步宽松以及国家对节能降耗的重视,中国开始加大力度调整火力发电行业的结构。
由发电、变电、输电、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(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,电能生产必须时刻保持与消费平衡。
因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。
据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。
电能是一种清洁的二次能源。
由于电能不仅便于输送和分配,易于转换为其它的能源,而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。
因此,电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。
绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供,电力工业已成为我国实现现代化的基础,得到迅猛发展。
本设计的主要内容包括:
通过原始资料分析和方案比较,确定发电厂的电气主接线。
计算短路电流,并根据计算结果来选择和效验主要电气设备。
第二章发电机,变压器的选择与计算
2.1发电机,变压器的选择原理:
发电机的选择原则2.1.1
2.1.1.1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。
大型主力火电厂靠近煤矿或沿海、沿江,并接入330~500kV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;企业自备电厂则以对本企业供电供热为主,并与地区110~220kV系统相连。
2.1.1.2发电厂的分期和最终建设规模
发电厂的机组容量应根据电力系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等因素进行选择,最大机组的容量以占系统总容量的8~10%为宜。
一个厂房内的机组,其台数以不超过6台、容量等级以不超过两种为宜。
2.1.1.3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,且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
(3)对于三级负荷一般只需一个电源供电。
2.1.1.4系统备用容量大小
系统中需要有一定的发电机装机备用容量。
运行备用容量不宜少于8~10%,以适应负荷突增、机组检修和故障停运几种情况。
2.1.2主变压器的选择原则
2.1.2.1为节约投资及简化布置,主变压器应选用三相式。
2.1.2.2为保证发电机电压出线供电可靠,接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。
在计算通过主变压器的总容量时,至少应考虑5年内负荷的发展需要,并要求:
在发电机电压母线上的负(荷为最小时,能将剩余功率送入电力系统;发电机电压母线上最大一台发电机停运时,能满足发电机电压的最大负荷用电需要;因系统经济运行而需限制本厂出力时,亦应满足发电机电压的最大负荷用电。
2.1.2.3在高、中系统均为中性点直接接地系统的情况下,可考虑采用自耦变压器。
当经常由低、高压侧向中压侧送电或由低压侧向高、中压侧送电时,不宜使用自耦变压器。
2.1.2.4对潮流方向不固定的变压器,经计算采用普通变压器不能满足调压要求是,可采用有载调压变压器。
2.1.3厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素
2.1.3.1变压器原、副边电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。
2.1.3.2变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率。
2.1.3.3厂用高压备用变压器或起动变压器应与最大一台高压厂用工作变压器容量相同;低压厂用设备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。
2.2确定变压器台数及容量2.2.1主变的选择
2.2.1.1台数:
根据原始资料,该厂除了本厂的厂用电外,其余向系统输送功率,所以不设发电机母线,发电机与变压器采用单元接线,保证了发电机电压出线的供电可靠,主变压器300WM发电机组的主变压器选用两绕组变压器2台。
向本厂供电变压器选用三相式两绕组变压器2台,厂用备用电源选用两绕组变压器1台。
2.2.1.2容量:
单元接线中的主变压器容量SN应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后,预留10%的裕度选择,单
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