火力发电厂电气主接线课程设计

1、目录摘要（2）第一章设计任务书（3）1.1设计任务（3）2原始资料第二章电气主接线图（4）对原始资料的分析（4）方案拟定的依据（4）电气主接线设计的基本要求（4）2.2电气主接线的设计程序（5）3主接线方案的拟定（5）2.4主接线图（7）第三章短路点的计算（8）1短路计算的一般规那么（8）3.2短路电流的计算（8）第四章电气设备选择（11）4.1电气设备选择的规那么（11）4.2电气选择的技术条件(11)2.1按正常工作条件选择电气设备(11)2.2按短路状态校验(13)4.3电气设备的选择(15)4. 3.1变压器选择(15)断路器的选择(18)4. 3.3隔离开关的选择(21)电流互感器的

2、选择(22)第5章设计体会及今后改进意见(25)参考文献(26)摘要火力发电厂是电气系统的重要组成局部,也直接影响着整个系统的安全与经济 运行。电气主接线是发电厂、变电站电气设计的主要局部，它说明了发电机、变压 器、线路和断路器等电气设备的数量、连接方式及可能的运行方式，从而完成发 电、变电、输配电的任务，它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择和电力系统的 安全、稳定、灵活和经济运行。本次设计为装机4台,分别为供热式机组2*50MW,凝气式机组2*300MW火电厂 电气一次局部设计,通过对该火力发电厂的电力系统及负荷情况考虑，并对原始资料的分 析拟定电气主接线方案,然后再进行短路电流的计算和主

3、要电气设备的选择,从而完 成了火力发电厂电气主接线的设计。设计过程中,综合考虑了可靠性、灵活性、经济性和可开展性等多方面内容， 在确保可靠性地前提下力争经济性。设计说明书中所采用的术语、符号也都完全遵 循了现行电力工业标准中所规定的术语和符号。关键词：电气主接线、断路器、电流互感器、电压互感器、短路第一章设计任务书1.1设计任务完成火力发电厂电气主接线的设计及其电气主设备的选择;包括变压器、断路 器、电流互感器。1. 2原始资料火力发电厂的原始资料：装机4台，分别为供热式机组2*50MW (10. 5N U kV =),凝气式机组 2*300MW(15. 75N U kV =),厂用电率6%,

4、机组年利用小时max 6500T h =。电力负 荷及与电力系统连接情况资料如下：1、10. 5kV电压级最大负荷20MW，最小负荷15MW , cos 0. 8?=,电缆馈线6 回；2、220kV 电压级最大负荷 250MW ,最小负荷 200MW , cos 0. 85?=, max 4500T h =，架空线6回;系统归算到本电厂220kV母线上的电抗标幺值s x 0. 024=(基准 容量为100MV A )3. llOkV电压级与容量为3500MW的电力系统连接,架空线6回，系统归算到本电厂llOOkV母线上的电抗标幺值s x 0. 02=(基准容量为100MV A)电气主接线形式：

5、220kV采用双母带旁路母线接线，110kV采用双母带旁路母 线接线。电气设备的选择：公共局部:变压器分组局部：110kV旁路断路器，隔离开关，电流互感器第二章电气主接线图对原始资料的分析设计电厂为大、中型火电厂，其容量为2*50+2*300=700MW,占电力系统总容量 700/(3500+700)*100%=16. 7%,超过了电力系统的检修备用容量8%15%和事故备用 容量10%的限额,说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要,且年利用小时 数为6500h,远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数(如2006年我 国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h)o该厂为火

6、电厂，在电力系统中 将主要承当基荷,从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。从负荷特点及电压等级可知，10. 5kV电压上的地方负荷容量不大，共有6回电 缆馈线，与50MW发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜,300MW发电机的机端电压为 15. 75kV,拟采用单元接线形式,不设发电机出口断路器,有利于节省投资及简化配电 装置布置;220kV电压级回路出现回路数为6回,为保证检修出现断路器不致对该回 路停电，拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜；HOkV与系统有6回馈线，呈强练 习形式并送出本厂最大可能的电力为700-15-200-700*6%=443MW ,可见，该厂llOkV 级的接线对可

7、靠性要求应当很高。方案拟定的依据电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号， 按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。对电气主接线的基本要求,概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。电气主接线设计的基本要求1、可靠性安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接最基本的要求。电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂和变电站 来说是可靠的,而对另外一些发电厂和变电站那么不一定能满足可靠性要求。所以，在分析电气主接线可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、 用户的负荷性质和类型、设备制造水平及运行经验等诸多因素。发电厂

8、或变电站在电力系统中的地位和作用。负荷的性质和类型。设备的制造水平。长期运行实践经验。2、灵活性电气主接线应能适应各种运行状态,并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性 包括以下几个方面:操作的方便性、调度的方便性、扩建的方便性。3、经济性在设计主接线时,主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。经济性主要从一 下几方面考虑:节约一次投资、占地面积少、电能消耗少。2.2电气主接线的设计程序电气主接线设计在各阶段中随着要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异, 但总的设计原那么、方法和步骤基本相同。其设计步骤及内容如下。1、对原始资料分析工程情况，包括发电机类型（凝气式火电厂、热电厂、或者 堤坝式、引水式、混合式水电厂等），设计规定容量（近期、远景），单机容量及台数, 最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。2、电力系统情况，包括电气系统近期及远景开展规划（510年），发电厂或变 电站在电力系统的地位及作用等。3、负荷情况，