发电厂电气部分设计指导书.

1、发电厂与变电站设备课程设计指导书黄辉五邑大学信息工程学院2013年11月发电厂与变电站设备课程设计指导书总体要求：根据设计指导教师的要求，参加设计指导课，独立完成各项设计任务，设计成果包括设计说明书和图纸，完成后上交给指导教师。通过课程设计，掌握电力系统中主接线设计、变压器选择、短路电流计算、主要电气设备的选择和校验、发电厂厂用电系统的设计等知识的基本原理和实现方法。主要参考书：发电厂电气部分第四版，熊信银主编，中国电力出版社，2009年电气工程基础，刘涤尘主编，武汉理工大学出版社，2002年工厂供电第5版，刘介才主编，机械工业出版社，2010年电力系统分析，何仰赞、温增银主编，中国电力出版社

2、，2010年电力工程电气设计手册，水利电力部西北电力设计院，1996年发电厂电气部分课程设计指导书之一发电厂电气一次部分设计一、原始资料200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计原始资料1、设计原始资料：1） 某地区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

3、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，负荷中类负荷比例为30%，类负荷为40%，类负荷为30%。2）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。二、设计任务1、 根据对原始资料的分析，拟定本发电厂的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。2、 进行短路电流计算。3、

4、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之二650 MW火电厂主接线设计一、原始资料1、设计原始资料：本设计中电厂址位于新建的大型煤矿区内，为一坑口电厂，所用燃煤由煤矿直接供给。厂址地区条件较好，地势较为平坦，属于5级地震区，冻土层深1.5m，复冰厚10mm，最大风速18m/s，年平均气温+5，最高气温+35

5、，最低-25，该厂生产的电力有110kV电压等级8回线向4个较大的负荷供电，综合最大负荷200MW，另外220kV电压等级有4回和系统联络。发电厂主要技术指标装机容量2×200MW+2×125MW=650MW机组年利用小时数：Tmax=6000h。电厂生产的电能除厂用电外全部以双回线路送入系统和负荷。厂用电率8%发电机组参数采集 该厂发电机组有QFS-200-2和QFS-125-2两种型号，发电机组参数如表1-1所示表1-1 发电机组参数型 号额定容量(MW)额定电压(kV)功率因数(COS)次暂态电抗Xd定子结线QFS-200-220015.750.850.146YYQF

6、S-125-212515.750.80.12YY2、设计内容：1、对电气主接线进行论述 2、选择电气主接线方式，并说明3、对主接线主要电气设备选型计算，校验计算4、主要点短路电流计算5对厂用电6KV段设计3、设计要求：主接线论证，方案比较主接线设计设备选型科学并有依据图纸规范独立完成参阅相关资料三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之三110kV变电所电气一次部分设计一、

7、原始资料1、电力系统接线简图：2、系统情况：待设计变电所于系统联结的110kv单回线路的最大输送功率均不大于80MW。3、负荷情况：35kV负荷数据见下表名称Pmax (KW)线长(km)回路数供电方式变电所A100000.9401架空线路变电所B100000.9401架空线路钢铁厂20000.8152架空线路化肥厂50000.8201架空线路机器厂60000.85101架空线路合计33000考虑到同时系数Kt=0.8最大负荷利用小时数 Tmax4200h10kV负荷数据见下表名称Pmax (KW)线长(km)回路数供电方式配电站甲20000.85101电缆配电站乙30000.8591电缆配电

8、站丙20000.881电缆水厂20000.861电缆化工厂20000.85102电缆农药厂20000.8101电缆电化厂10000.861电缆医院10000.8541电缆纺织厂10000.871电缆合计考虑到同时系数Kt=0.85，最大负荷利用小时数 Tmax5500h110kV负荷同时率为0.8 ，负荷年增长率 54、 环境条件地区年最高温度40，年最低温度 -14 ，年平均气温 17，最热月平均最高温度 31 ，海拔 34.6m ，年平均气压 760mmHg。二、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐

9、方案。2、 进行短路电流计算。3、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之四2*300MW火电厂厂用电系统设计一、原始资料1、设计原始资料：厂用电负荷见下表负荷类别设备名称电压（kv）额定容量（kw）台数汽轮机负荷电动给水泵655002循环水泵612506凝结水泵63154锅炉负荷和输煤负荷引风机62240

10、4送风机610004一次风机63004排粉机66808磨粉机610008凝结水升压泵66304主汽机调速油泵63501碎煤机63202喷射水泵626021号皮带机630024号皮带机63002低压负荷机炉变压器1600（kv.A）4电除尘变压器1250（kv.A）4化水变压器1000（kv.A）2公用变压器1000（kv.A）3输煤变压器1000（kv.A）3灰浆变压器1000（kv.A）1负压风机房变压器1000（kv.A）1污水变压器315（kv.A）2修配变压器800（kv.A）1水源地变压器1000（kv.A）2照明变压器315（kv.A）22、设计内容1）厂用电系统接线设计 2）厂用

11、电系统负荷计算3）高压变压器选型计算4）对厂用电系统一次电气设备选型计算三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之五多台机组发电厂厂用电部分设计一、原始资料1、电力系统接线图发电机容量为2×125MW，发电机出口电压为13.8kV，功率因数为0.85。2、系统情况220kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.2（基准容量为1000MVA）。110kV系统在最

12、大运行方式下的等效电抗标么值为0.3（基准容量为600MVA）。发电机次暂态电抗为0.35（以发电机容量为基准值），发电机次暂态电势为1。3、厂用负荷数据（1号厂用变负荷与2号厂用变负荷相同）：设备名称额定容量（kW）平均功率因数为0.81号厂用高压变压器台数工作容量（kW）电动给水泵320023200循环水泵125021250引风机7002700送风机7802780排粉机4402440磨煤机47541425灰浆泵5602560电除尘变压器800kVA1800kVA低厂变压器1000kVA22000kVA4、本发电厂所在地区的自然条件：（1）环境温度为1042；即最高温度为42，最低温度为-1

13、0，年平均温度18（2）最热月平均最高温度为30；（3）设计风速为30m/s；（4）覆冰厚度为：设备为10mm，导线为5mm；（5）海拔高度小于1000m；（6）地震烈度为7度；（7）污秽等级为2级；二、设计任务1、主电路设计（1）选择高压厂用变压器台数、容量及型式；（2）选择高压备用变压器台数、容量及型式；（3）厂用电6kV主接线设计，确定主接线方案；2、进行6kV厂用工作母线的短路电流计算；3、选择并校验高厂变6kV出口开关电器。4、绘制图纸：发电厂厂用电部分一次接线图。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算

14、书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之六多台机组发电厂升压站一次系统设计一、原始资料1、电力系统接线图发电机容量为2×125MW，发电机出口电压为13.8kV，功率因数为0.85。2、系统情况220kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.2（基准容量为1000MVA）。110kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.3（基准容量为600MVA）。发电机次暂态电抗为0.35（以发电机容量为基准值），发电机次暂态电势为1。3、出线数据：（1）220kV出线数据：为考虑今后

15、发展，220kV母线拟采用双母带旁路接线形式，本期出线数为2回。（2）110kV出线数据：本期出线数为3回，接线形式自行设计。4、本发电厂所在地区的自然条件：（1）环境温度为1042；即最高温度为42，最低温度为-10，年平均温度18（2）最热月平均最高温度为30；（3）设计风速为30m/s；（4）覆冰厚度为：设备为10mm，导线为5mm；（5）海拔高度小于1000m；（6）地震烈度为7度；（7）污秽等级为2级；二、设计任务1、主电路设计（1）选择主变压器台数、容量及型式；（2）主接线设计，通过技术经济比较，确定主接线方案；2、进行各电压等级的短路电流计算；3、选择各电压级主要电气设备，并校验

16、各电压级的开关设备；4、绘制图纸：发电厂升压站一次接线图。三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之七中间变电所一次部分设计一、原始资料1、 电力系统情况： 系统供电至110kV母线，变电所35kV、10kV侧无电源。系统阻抗归算到110kV母线上。（Uj= Upj 、Sj=100MVA）。X110大=0.0821；X110小=0.136 110kV最终两进四出，每回50

17、MVA，本期两进两出； 35kV最终四回出线，本期工程一次建成， Tmax=4800H，负荷同时率为0.80； 10kV最终十回出线，本期八回出线。Tmax=4500H，负荷同时率为0.85，最小负荷为最大负荷的75%； 负荷增长率为4%。2、 所址情况： 历年最高气温+39，历年平均最高气温+36；海拔高度1100m；无污染。二、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。2、 进行短路电流计算。3、 导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、.设计说明书：每人一

18、份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之八单台125机组发电厂厂用电部分设计一、原始资料1、电力系统接线图发电机容量为125MW，发电机出口电压为13.8kV，功率因数为0.85。2、系统情况220kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.2（基准容量为1000MVA）。110kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.3（基准容量为600MVA）。发电机次暂态电抗为0.35（以发电机容量为基准值）

19、，发电机次暂态电势为1。3、厂用负荷数据：设备名称额定容量（kW）平均功率因数为0.8厂用高压变压器台数工作容量（kW）电动给水泵320023200循环水泵125021250引风机7002700送风机7802780排粉机4402440磨煤机4754950灰浆泵5602560电除尘变压器800kVA2800kVA低厂变压器1000kVA22000kVA4、本发电厂所在地区的自然条件：（1）环境温度为1042；即最高温度为42，最低温度为-10，年平均温度18（2）最热月平均最高温度为30；（3）设计风速为30m/s；（4）覆冰厚度为：设备为10mm，导线为5mm；（5）海拔高度小于1000m；（

20、6）地震烈度为7度；（7）污秽等级为2级；二、设计任务1、主电路设计（1）选择高压厂用变压器台数、容量及型式；（2）选择高压备用变压器台数、容量及型式；（3）厂用电6kV主接线设计，确定主接线方案；2、进行6kV厂用工作母线的短路电流计算；3、选择并校验高厂变6kV出口开关电器。4、绘制图纸：发电厂厂用电部分一次接线图。三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之九110k

21、V变电所电气一次部分设计一、原始资料1、电力系统接线简图：2、系统及负荷情况：（1）、35kV负荷数据表如下：负荷名称P(kW)供电方式线路长度回路数cos变电所A5000架空进线2020.9变电所B5000架空进线1520.9变电所C10000架空进线3010.8变电所D5000架空进线3010.85排灌站8000架空进线2020.7535kV侧负荷同时率为0.80，年最大负荷利用小时数Tmax=5500h。（2）、10kV负荷数据表如下：负荷名称P(kW)供电方式线路长度回路数cos配电站甲2000架空进线2010.8配电站乙2000架空进线1020.8配电站丙2000架空进线1510.8

22、配电站丁1500电缆1.510.8医院1000架空进线520.9剧院1500架空进线1020.9学校500电缆510.810kV侧负荷同时率为0.9，年最大负荷利用小时数Tmax=5500h。3、110kV侧负荷同时系数Kts=0.8，年最大负荷利用小时数Tmax=5500h，负荷年增长率：5。4、环境条件：、最高温度：40°C； 、最低温度：10°C；、最热月平均最高温度：35°C；、30年一遇最大风速为25m/s；、年平均雷暴日数：48天； 、50年一遇洪水水位：44.5m；、所址标高：50.055.0m，覆冰厚度：5mm；、地震基本烈度：7度。二、设计任务1

23、、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。3、 进行短路电流计算。3、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之十某中型发电厂电气主接线设计一、原始资料1、凝汽式发电厂的规模（1）、装机容量：装机4台，容量分别为2×5

24、0MW，UN10.5kV，2×300MW，UN15.75kV。（2）、机组年利用小时：取Tmax6500小时/年。（3）、气象条件：最高温度42，年平均温度25，气象条件一般无特殊要求（台风、地震、海拔等）（4）、厂用电率：按6来考虑。2、电力负荷及如电力系统连接情况（1）、10.5kV电压级：电缆馈线6回，每回平均输送容量3600kW。10kV最大负荷20MW，最小负荷15MW，功率因数为0.8，Tmax5200小时/年。（2）、220kV电压级：架空线5回，每回平均输送容量5000kW。220kV最大负荷250MW，最小负荷200MW，功率因数为0.85，Tmax4500小时/年

25、。（3）、500kV电压级：架空线4回，备用线1回。500kV与电力系统连接，接受该发电厂的剩余功率。电力系统容量为3500MW，当取基准容量为100MVA时，系统归算到500kV母线上的电抗为0.021。二、设计任务1、主电路设计（1）选择主变压器台数、容量及型式；（2）主接线设计，通过技术经济比较，确定主接线方案；2、进行各电压等级的短路电流计算；3、选择各电压级主要电气设备，并校验各电压级的开关设备；4、绘制图纸：发电厂升压站一次接线图。三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图

26、纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之十一小型凝汽式火力发电厂电气部分设计一、原始资料1、  发电机数据：型号：QFS152；参数：Pe=15MW  Ue=10.5KV  Le=1031A  cosø=0.8  X=0.1412、  发电厂与系统连接情况：本电厂通过一条35KV线路与系统相连（系统电抗标么值为 0.5，基准容量100MW，基准电压为平均额定电压）3、  负荷情况：发电机机压负荷：最大负荷18MW，最小负荷12MW，平均功率

27、因数cosø=0.8，最大负荷利用小时数Tmax=5500小时，共8回线，每回线最大输送功率2MW。4、  电厂厂用电率9，厂用高压采用6KV供电。5、  环境条件：（1）  年最高气温40，最低气温-8，最热月平均气温33；（2）  海拔高度520m；（3）  非污染地区；（4）  主导风向：西北风二、设计任务1、发电厂主变压器台数，容量及型号的选择；2、 主接线方案的确定；3、 短路电流计算及电气设备选择（断路器、隔离开关）。三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，

28、简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之十二某城区变电所一次部分设计一、原始资料1、电力系统接线简图：2、 系统及负荷情况：（1）、35kV负荷数据表如下：负荷名称P(kW)供电方式线路长度回路数cos负荷18000架空进线1610.9负荷26000架空进线1720.9负荷36000架空进线2920.9负荷42000架空进线22.510.8负荷55000架空进线12.510.8负荷6600架空进线9.810.8535kV侧负荷同时率为0.85年

29、最大负荷利用小时数Tmax=5500h（2）、10kV负荷数据表如下：负荷名称P(kW)供电方式线路长度回路数cos负荷12000架空进线510.85负荷23000架空进线1510.85负荷32000架空进线2110.8负荷42000架空进线1520.8负荷52000架空进线820.85负荷62000架空进线1220.8负荷72000架空进线1020.8负荷81000架空进线1010.8510kV侧负荷同时率为0.9年最大负荷利用小时数Tmax=4000h3、110kV侧负荷同时系数Kts=0.8，年最大负荷利用小时数Tmax=5500h，年荷年增长率：64、环境条件：、最高温度：40

30、6;C； 、最热月平均最高温度：35°C、年平均雷暴日数：48天； 、30年一遇最大风速为25m/s；、所址标高：50.055.0m，覆冰厚度：5mm；二、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。3、 进行短路电流计算。3、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图

31、形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之十三某发电厂一次部分设计一、原始资料1.电站以发电为主，装机3台，单机容量4.0MW，总装机容量为12.0MW，多年平均发电量为5658万kW.h，年利用小时数为5029小时。2.电站以110kV电压接入xx地区电网，110kV出线两回，一回接入110kV变，另一回接入xx电站。电站另有35kV出线一回，预留一回，一回出线给附近的xx厂供电。3.电站的系统资料： 系统至110kV母线的电抗值：正序0.4679（大方式）0.5271（小方式）；零序1.3266（大方式）1.3458（小方式），基准容量100MVA。 电站的土壤电阻率：1

32、000-2500（沙砾）水电阻率：30-300。二、设计任务1、发电厂主变压器台数，容量及型号的选择；2、电气主接线方案的确定3、考虑厂用电接线方式 4、电气设备选择 1) 短路电流计算 2) 电气设备选择 三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之十四900MW火电厂电气部分设计一、原始资料一、 发电厂情况（1）类型：火电厂（2）发电厂容量与台数3×200+1

33、×300MW，发电机电压15.75kv，cos=0.85（3）发电厂年利用小时数Tmax=5300h；（4）发电厂所在地最高温度40 摄氏度，年平均温度20 摄氏度，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m。二、 电力负荷情况1)发电机电压负荷：最大40MW，最小30MW，cos=0.85，Tmax=6000h。2)220kv 电压负荷：最大100MW，最小50MW，cos=0.85，Tmax=5000h。3)其余功率送入500kv 系统，系统容量10000MVA。归算到500kv 母线阻抗为0.03，其中Sj=100MVA。4）自用电8%。5）供电线路数目。（1）发电机电压，架空

34、线路10 回，每回输送容量5MW，cos=0.85（2）220kv 架空线路6 回，每回输送容量80MW，cos=0.8（3）500kv 架空线路2 回，与系统连接。二、设计任务1、发电厂主变压器台数，容量及型号的选择；2、电气主接线方案的确定3、考虑厂用电接线方式 4、电气设备选择 1) 短路电流计算 2) 电气设备选择 三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。发电厂电气部分课程设计指导书之十五 热电厂电气一次部分设计一、原始资料1电厂性质与规模该热电厂服务对象是一个以轻工业为主的新兴城市。以发电机电压直接供电的用户主要有：棉纺、印染、纺织、机械农副产品加工及市区用电（包括商业，交通，居民生活等）等，厂址位于主要电、热用户附近，交通方便，水源丰富，燃煤充足。为减少燃料运输、电厂建在动力资源较丰富的地方，为了减少电能输送损耗，发电厂应建在负荷中心，电能大部分都用发电机电压直接馈送给地方用户，只将剩余的电能以升高电压送往系统，并与系统相连。它不仅生产电能