发电厂电气部分设计毕业论文

1、10万千伏安发电厂一次部分设计第一章是电气主接线的设计1.1电气主接线的设计1.1.1电气主接线的设计要求电气主接线图是发电、变压和供电的电路图，由发电机、变压器、断路器、隔离开关、变压器、母线、电缆和线路等各种电气部件组成。它们按照一定的要求和顺序连接，并由国家统一规定的文本符号表示。电气主接线是发电厂和变电站电气设计的主要部分，也是电力系统的重要组成部分。主接线的确定与整个电力系统的可靠性、灵活性和经济性以及发电厂和变电站的运行密切相关，并对电气设备的选择、配电装置的布置以及继电保护和控制方法的制定有很大影响。因此，必须正确处理各方面的关系，综合分析相关影响因素，通过技术经济比较，合理确定

2、主接线方案。1.1.2基本接线和应用范围1.35kV和110kV母线由单母线段连接(1)优点：母线被断路器分段后，重要用户可以从不同的分段引出两路，两路电源供电；当一段母线发生故障时，分段断路器将自动切断故障段，以保证母线正常段的不间断供电，避免重要用户停电。(2)缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，在检修期间必须切断母线电路；当引出线是一个回路时，它经常使架空线交叉跳跃。(3)适用范围：35-63 kV配电设备的出线回路数量不超过4-8个；110-220千伏配电设备的出线回路数不得超过3-4个回路。2.10kV母线采用双母线分段连接3.110千伏母线采用内桥连接(1)当35-110k

3、v线路为两次或两次以下时，宜采用桥式、线变压器组合或线分支连接。(2)桥接线：当只有两台主变压器和两条输电线路时，采用桥接线。当只有两个变压器和两条传输线时，采用内部电桥(3)内桥的适用范围：内桥接线适用于小容量、长输电线路的配电装置(检修和故障概率高)或不需要频繁接通和小功率切断的变压器。(4)外接桥的使用范围：外接桥接线用于小容量配电装置，具有短传输线或变压器，需要频繁切换和切断。1.2设计方案的比较和确定1.2.1主接线设计方案图确定了110千伏内桥接线方式。图1-1接线方案主接线图从图1-1可以看出，本方案中，110千伏侧选择内桥接线；35kV侧选择单母线分段接线；10kV侧应通过双母

4、线段连接。变压器短路：变压器35kV，10kV侧qf，110kv出线QF，接点QF跳闸。一次110千伏出线暂停，运行后可恢复输电。但是电缆穿过负载的可能性。桥式开关侧短路。一旦110千伏出线断电，出线开关变压器的开关全部跳闸，该侧出线断电，直至故障消除。当变压器关闭时，必须暂时切断出线，运行后再送电。经过综合考虑，该方案完全满足要求，确定该方案为本次设计的主要布线方案。1.3主变压器容量的选择1.3.1主变压器的选择原则1.对于中小型发电厂，主变压器应为三相型。2.当发电机母线上的负载最小时，多余的电力可以输送到电力系统。3.当发电机电压母线上最大的发电机关闭时，它能满足发电机电压的最大负荷功

5、率需求。4.当由于系统的经济运行而需要限制工厂的输出时，最大负载功率消耗为1.当10kV母线上的负载最小且两台发电机已满时，100-1008%=100-8=92MW。92-20=72 mw72/0.8=90 MVA 90/2=45 MVA=45000 kva(每个变压器的容量)因为35KV的恒定电源为20MW，所以每个单元承受10MW。10/=10/0.9=11.11MVA在发电厂有两种升压的情况下。当单位容量为125兆瓦或以下时，通常使用三绕组变压器。然而，每个绕组的通过功率应该达到变压器容量的15%以上。(通常不超过两个三绕组变压器)35kV侧变压器绕组的百分比：11.11/45=24.7

6、% 符合要求。2.当10kV母线上的负载最小且T1 T2中的一个存在时，有：序号=100-1008%/0.9-20/0.90.7=(115-22.22)0.7=64900千伏安根据以上计算结果，应选择63000千伏安变压器，但考虑到变压器的事故过载能力，应选择50000千伏安变压器。选择SFSL1-50000变压器，其参数如下表所示：表1-1变压器型号和参数额定电压(千伏)损失(w)阻抗电压Ug%空载电流I%高的在低的空载短路高-中等高-低中低0.853.2高-中等高-低中低12138.51135030025517.510.56.53.当10kV母线上的负荷最大且G1 G2出口之一时，应满足系

7、统送电。10kV母线上的最大负荷为25MW，发电机的剩余总容量为50-508%=46MW，因此变压器不可能从系统中转移功率。因为所选变压器的容量小于计算值，所以需要进行过载验证。变压器事故过载比K=64900/50000=1.3。当事故过载比k为1.3时，允许过载时间为120分钟。可以看出，当考虑过载能力时，选择的SFSL1-50000变压器满足本文的要求。1.4发电机型号的选择我厂发电机容量为50MW，所选型号如下：表1-2 50MW发电机选型表模型超瞬时xd”QFS-50-214.75%0.8SQF-50-214.9%0.8查表显示，SQF-50-2的大部分参数都大于QFS-50-2，其重

8、量和体积也大于QFS-50-2，因此选择QFS-5-2发电机。1.5反应器的选择由于主接线设计中有母联电抗器和出口电抗器，根据母联电抗器的电抗百分比为12%，出口电抗器的电抗百分比为6%，选择型号电抗器的选择(110千伏NKL铝电缆水泥电抗器技术数据)表1-2反应器模型和参数表模型额定电流(a)额定电压(u)通行能力额定电抗NKL-10-200-62001038666NKL-10-3000-1230001012第二章短路电流的计算2.1整个系统电抗值的计算和合并整个系统的电抗图如下：图2-1整个系统的电抗图当计算短路电流时，此图中的发电机将向电厂系统输送能量，并作为供电点，因此有必要将这些发电

9、机组合成一个供电点，并将图中每个元件的电抗值组合成一个总电抗值。具体计算如下：参考电容为Sb=100毫伏，参考电压Ub=115千伏(已知的正序阻抗为x0=0.4/千米)1.线路阻抗的转换(1)168公里长的线路XL1 *=X0L1sb/Ub2=0.4168100/1152=67 . 20 . 00756=0.508(2)14K长的线XL2 *=X0L2Sb/Ub2=0.414100/1152=5 . 60 . 00756=0.0423(3)78公里长的线路XL3 *=X0L3Sb/Ub2=0.478100/1152=31 . 20 . 00756=0.236(4)26公里长的线路XL4 *=x

10、0L 4Sb/Ub2=0.426100/1152=10 . 40 . 00756=0.0786(5)18KM长线XL5 *=X0L5Sb/Ub2=0.418100/1152=7 . 20 . 00756=0.0544(6)2公里长的线路XL6 *=x0L6sb/Ub2=0.42100/1152=0.80.00756=0.00605(7)12公里长的线路XL7 *=x0L7sb/Ub2=0.412100/1152=4 . 80 . 00756=0.0363(8)5公里长的线路XL8 *=x0L8sb/Ub2=0.45100/1152=20.00756=0.00512.系统中的发电机阻抗标准值(X

11、D 查找表发电机型号和参数)(1)LQ:容量为25MW的发电机查找表：次级瞬态电抗XF1 *=Xd”/Sn=0.121540.8=0.4860.8=0.3888容量为12MW的发电机查找表：次级瞬态电抗XF2 *=Xd”Sb/Sn=0.11338 . 30 . 8=0.7554(2)YM:与*相同(3)HLR:与*(4)YKSJ:容量为6MW的发电机查找表：次级瞬态电抗XF3 *=Xd”Sb/Sn=0.12391000.8/6=2.0650.8=1.6521.5兆瓦发电机查找表：次级瞬态电抗XF4 *=Xd”Sb/Sn=0.1841000.8/1.5=12 . 260 . 8=9.81363.

12、系统中变压器阻抗标准的计算。双绕组：(1)T2容量为31.5兆伏安的变压器xb2 *=0.105100/31.5=0.1053.1746=0.3333(2)T4容量为31.5兆帕的变压器Xb4*=0.105100/15=0.1056.66=0.7(3)变压器，3)T6容量为8MVAxb6 *=0.105100/8=0.10512.5=1.3125(4)容量为10MVA的T8变压器Xb8*=0.105100/10=0.10510=1.05三个绕组：容量为31.5兆伏安的变压器总系统图简化如下图：图2-2整个系统示意图LQ:YM:HLR:YKS:在系统图中，由系统给出的电抗值被转换成参考电抗：2.

13、2发电厂各部件阻抗标准值的计算：1.容量为50MW的发电机XG1*=XG2*=0.1475100/500.8=0.147520.8=0.2950.8=0.2362.反应器的标准值。(1)出口电抗器的电抗百分比： UR1%=6%(2)总线电抗器： UR3%=12%(当最大的发电机根据母线上的事故被拆除时，它可以通过电抗器的电流来计算。一般取该发电机的50 80%，50MW发电机的参数为3440A=3.44kA(按80%计算)选择3000AXR3*=0.2093.三绕组变压器电抗值的计算三绕组变压器的容量为50兆帕2.3电厂短路电流的计算2.3.1短路电流计算步骤1.选择并计算短路点，绘制等效网络

14、(亚瞬态网络)图。首先，移除系统中每个元件的所有负载支路、线路电容和电阻，并将亚瞬态电抗Xd用作发电机电抗。选择参考电容Sb和参考电压Ub(一般取后一级的平均电压)，并将每个元件的电抗转换成相同参考值的标准值。2.给出了等效网络图，各元件的电抗统一编号。3.简化等效网络。为了计算不同短路点的短路电流值，需要将等效网络简化为以短路点为中心的辅助径向等效网络，并计算每个电源与短路点之间的电抗，即转移电抗Xnd。4.计算无限容量(或=3)电源供应的短路电流的周期分量。5.计算短路电流周期元件名称和短路容量。6.计算短路电流脉冲值。7.计算异步电动机提供的短路电流。8.绘制短路电流计算结果表。:电厂短

15、路点选择图图2-3短路点的选择2.3.2短路电流计算1.每个功率点的计算：SZ=133/0.8=166.25毫安SS=500毫安SG1=50/0.8=62.5百万伏安SG2=50/0.8=62.5百万伏安2.当d1发生短路时，短路电抗图如下图2-4 D1点短路电抗图图2-5 d1点短路电抗示意图图2-6从电源点到D1点的转移电抗图X9=0.5572 0.215=0.7727X10=0.1 0.215=0.315X11=0.7727 0.135 0.77270.135/0.236=0.9077 0.442=1.3497X12=0.135 0.236 0.1350.236/0.7727=0.371 0.0962=0.4672X13=0.315 0.135 0.3150.135/0.236=0.45 0.1802=0.6302X14=0.135 0.236 0.1350.236/0.315=0.371 0.1011=0.4721(1)SZD1点的转移电抗Xnd=1.3497计算电抗Xjs=1.3497166.25/10