4215;50MW供热式火力发电厂电气毕业论文.doc

沈阳工业大学 I 450MW 供热式火力发电厂电气毕业论文供热式火力发电厂电气毕业论文 目 录 中文摘要.II ABSTRACT.III 目 录.V 引言.1 第一部分 说明书.2 第一章 发电厂原始资料分析.2 第二章 主变压器的选择.2 2.1 发电厂主变压器的容量和台数的确定：.2 2.1.1 有发电机电压母线接线的主变压器.2 2.1.2、单元接线的主变压器.3 2.2 主变压器形式的选择.3 2.2.1 数的选择.3 2.2.2 绕组数量和方式的选择.3 2.3 本厂主变压器的选择.3 第三章第三章发电厂电气主接线选择.5 3.1 概 述.5 3.2 主接线的设计原则.5 3.2.1 主接线的设计依据.5 3.2.2 主接线设计的基本要求.6 3.3 本厂电气主接线的选择.7 3.3.1 主接线方案的预定.7 第四章 短路电流的计算.9 4.1 计算短路电流的目的：.9 4.2 电力系统短路电流计算.9 4.2.1 基本假定.9 4.2.2 一般规定.10 4.2.3 限流措施.10 4.3 短路计算点的选择.10 4.4 短路计算方法.11 4.5 网络变换.11 4.6 计算步骤.12 4.6.1 计算步骤：.12 沈阳工业大学 II 第五章第五章 电气设备的选择与校验电气设备的选择与校验.12 5.1 设计原则.12 5.1.1 一般原则.12 5.1.2 技术条件.13 5.2 母线的选择.14 5.2.1 母导体的选择.14 5.3 高压断路器的选择.17 5.3.1 参数的选择.17 5.3.2 型式的选择.17 5.3.3 对断路器具体的选择和校验.18 5.4 隔离开关的选择.19 5.4.1 选择和校验的项目.19 5.4.2 造型说明.19 5.5 电流互感器选择.21 5.5.1 参数和型式的选择.21 5.5.2 按一次额定电压和额定电流选择.21 5.5.3 按准确度级及原副边选择.21 5.5.4 动稳定和热稳定校验.22 5.6 电压互感器选择.23 5.6.1 电压互感器参数及型式的选择.23 5.6.2 按一次回路电压选择.23 5.6.3 按二次回路电压选择.24 第六章第六章 高压配电装置的规划设计高压配电装置的规划设计.24 6.1 设计原则与要求.24 6.1.1 总的原则.24 第七章 继电保护和自动装置的规划设计.26 7.1 设计原则与要求.26 7.1.1 总的原则.29 7.2 一般规定.27 7.3 发电机保护.27 7.3.1 配电原则.27 7.3.2 保护的确定.28 7.4 变压器保护.28 7.4.1 配置原则.28 7.4.2 保护的确定.28 7.4.3 变压器一般装设下列继电保护装置.29 7.5 发电机变压器组保护.29 7.6 母线保护.30 7.6.1 专业保护应具有母线的重要程度满足下列要求.30 7.6.2 保护的确定.30 7.6.3 10KV 发电机机压母线的保护.30 沈阳工业大学 III 7.6.4 220KV 母线保护.30 7.7、线路保护.31 7.7.1 配置原则.31 7.7.2 60KV 线路保护.31 7.8 自动装置的设计.31 7.8.1 自动装置的作用.31 7.8.2 自动装置应附和，可靠性、选择性、灵活性、速断性.32 7.8.3 本厂所配置的自动装置.32 7.8.4 50MW 以下发电机应装设下列故障及异常运行保护装置.32 7.8.5 上述各项保护，根据故障和异常运行的性质，动作于以下出口方式.32 7.9、安全自动装置.33 7.9.1 一般规定.33 7.9.2 自动重合闸装置：.33 7.9.3 自动投入装置：.33 7.9.4 自动低频减载装置，系统安全自动控制：.33 7.9.5 自动准同步装置。.34 7.9.6 自动调节励磁装置：.34 7.9.7 自动灭磁装置：.34 第八章第八章 防雷保护的规划设计防雷保护的规划设计.34 8.1 避雷针保护.34 8.1.1 避雷针及其保护范围.34 8.2 避雷线的保护范围.36 8.2.1 避雷线的保护范围计算方法及公式.36 8.2.2 避雷线保护基本要求如下：.36 8.3 避雷器保护及配置.36 8.3.1 避雷器的参数及配置.36 第二部分 计算书.39 第一章 变压器的选择.39 1.1 主变压器的计算和选择.39 1.11 主变压器的计算.39 1.12 厂用变及高备变的选择.39 第二章 短路电流计算.41 2.1 短路计算.41 2.2 参数计算.41 2.2.1 短路点 d1的计算.42 2.2.2 短路点的计算：.44 2 d 2.2.3 短路点的计算.46 3 d 第三章 电气设备的选择和计算.48 沈阳工业大学 IV 3.1 断路器的选择.48 3.1.1 60KV 侧电流互感器的选择.48 3.1.2 10KV 侧断路器的选择.49 3.2 隔离开关的选择.50 3.2.1 60KV 侧隔离开关的选择.50 3.2.2 主变压器低压侧 10KV 母线隔离开关的选择.51 3.3 流互感器的选择和计算.52 3.3.1 60KV 电流互感器的选择.53 3.3.2 10KV 侧电流互感器的选择.53 3.4 压互感器的选择和计算.54 3.4.1 60KV 电压互感器的选择.54 3.4.2 10KV 侧电压互感器的选择.54 3.5 导体的选择和计算.54 3.5.1 60KV 侧母线的选择.54 3.5.2 10KV 侧母线的选择.55 3.6 电抗器的选择.56 第四章 防雷保护计算.58 4.1 避雷针的选择和计算.58 4.2 避雷器的选择表.59 4.2.1 60KV 侧避雷器的选择.59 4.2.2 10KV 侧避雷器的选择.59 总 结.60 文献参考.61 致 谢.62 附 录.63 沈阳工业大学 1 引言 据有关资料表明，在能源利用方面，美国的能源利用率为 51%，日本约为 60%， 我国仅为 28%30%；而每万美元产值消耗的燃料（标准煤）美国为 7.3t，法国 为 6.9t，日本为 3.6t，我国则达到 15t。为什么国外能源利用率这样高呢？这是 由于发达国家非常重视发展热电联产和热电联产联片供热的方式，广泛建立了热 电厂来提高能源的利用率。而目前我国许多地区建立的热电厂因为管理和运行不 善等原因，使能源没有得到充分利用，热电厂的经济性低，从而影响了热电厂的 发展。所以我国一些汽轮机厂也在不断改进产品性能和生产适应我国国情的新产 品，并预计在 2000 年生产热电机组 3000040000MW，这些热电厂建成之后，将 给我国带来显著的经济效益，和优越的节能效果。可见我国的这个发展计划，是 符合当前世界节能潮流发展方向的。 本次设计是根据“电力系统及自动化专业”毕业任务书的要求，综合大学四 年所学的专业知识及电力工程电气设计手册 、 电力工程电气设备手册等书 籍的有关内容，在指导教师的帮助下，通过本人的精心设计论证完成的。整个设 计过程中，包括电气主接线的选择、变压器的选择、短路电流的计算、各种设备 的选择与校验、高压配电装置的规划设计、防雷保护的规划设计、发电厂继电保 护和自动装置的规划设计等。 全面细致的考虑工程设计的经济性、系统运行的可靠性、灵活性等诸多因素， 最终完成本设计方案。 沈阳工业大学 2 第一部分 说明书 第一章 发电厂原始资料分析 待设计发电厂是建于某城市中心，以煤为主，水量充足，最高温度+40， oC 最低温度-35，年平均+5。本厂电压等级为 60/10，60KV 侧两回出线，10KV oCoC 侧 13 回出线，以 4 台 50MW 发电机供电 。 第二章 主变压器的选择 2.1 发电厂主变压器的容量和台数的确定： 2.1.1 有发电机电压母线接线的主变压器 连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器容量，应该按下列条件计算： 1、当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线的剩余有功和无 功容量送入系统，但不考虑稀有的最小符合情况。 2、当发电机电压母线上最大一台发电机组停用时，能由系统供给发电机电 压的最大负荷。在电厂分期建设过程中，在事故断开最大一台发电机组的情况下， 通过变压器向系统取得电能时，可以考虑变压器的允许过负荷和限制非重要负荷。 3、根据系统经济运行的要求，而限制本厂输出功率时，能供给发电机电压 的最大负荷。 4、按上述条件计算时，应考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。特别应 沈阳工业大学 3 注意发电厂初期运行，当发电机电压母线负荷不大时，能将发电机电压母线上的 剩余容量送入系统。 5、发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对主要向发电机电压 供电的地方电厂，而系统电源仅作为备用，则允许只装设一台主变压器作为发电 厂与系统之间的联络。对小型发电厂，接在发电机电压母线上的主变压器宜设置 一台。对装设两台变压器的发电厂，当其中一台主变压器退出运行时，另一台变 压器应能承担 70%的容量。 2.1.2、单元接线的主变压器 发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中较大的者 选择 1、按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有 10%的裕度。 2、按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。 2.2 主变压器形式的选择 2.2.1 数的选择 1、发电厂变压器相数的选择 主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器制造条件、