火力發(fā)電廠電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、摘要發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分， 也直接影響整個(gè)電力系統(tǒng) 的安全與運(yùn)行。 在發(fā)電廠中，一次接線和二次接線都是其電氣部分 的重要組成部分。在本次設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)了一次接線的設(shè)計(jì)。從主接線方案的 確定到廠用電的設(shè)計(jì)， 從短路電流的計(jì)算到電氣設(shè)備的選擇以及配 電裝置的布置， 都做了較為詳盡的闡述。二次接線則以發(fā)電機(jī)的繼 電保護(hù)的設(shè)計(jì)為專題，對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算做了深入細(xì)致的介 紹。設(shè)計(jì)過程中， 綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可發(fā)展性等多方面 因素，在確?？煽啃缘那疤嵯?，力爭(zhēng)經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)說明書中所采用 的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)也都完全遵循了現(xiàn)行電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的術(shù)語(yǔ)和 符號(hào)。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)題目勝利火力

2、發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)專題：發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求及原始資料1、 凝氣式發(fā)電機(jī)的規(guī)模裝機(jī)容量裝機(jī)4臺(tái) 容量2X 25MW+忽50M，UN=10.5KV( 2)機(jī)組年利用小時(shí) T MAX=6500h/a(3)廠用電率按 8%考慮(4)氣象條件發(fā)電廠所在地最高溫度38 C，年平均溫度25C。氣象條件一般無(wú)特殊要求(臺(tái)風(fēng)、地震、海拔等)2、 電力負(fù)荷及電力系統(tǒng)連接情況 10.5KV電壓級(jí)電纜出線六回，輸送距離最遠(yuǎn)8km每回 平均輸送電量4.2MW10KV最大負(fù)荷25MW最小負(fù)荷16.8MWCOS = 0.8 , Tmax = 5200h/a。 35KVt壓級(jí) 架空線六回，輸送距離最遠(yuǎn)20km每回

3、平均 輸送容量為5.6MW 35KVfe壓級(jí)最大負(fù)荷33.6MVY最小負(fù)荷為 22.4MW CO =0.8 , Tmax =5200h/a。 110KVt壓級(jí)架空線4回與電力系統(tǒng)連接，接受該廠的 剩余功率，電力系統(tǒng)容量為3500MWV當(dāng)取基準(zhǔn)容量為100MV時(shí)， 系統(tǒng)歸算到110KV母線上的電抗Xs = 0.083。發(fā)電機(jī)出口處主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tpr1 = 0.1S ，后備保護(hù)動(dòng)作 時(shí)間 t pr2 = 4S。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要任務(wù)：3、發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)4、廠用電的設(shè)計(jì)5、短路電流計(jì)算6、導(dǎo)體、電纜、架空線的選擇7、高壓電器設(shè)備 8、 的選擇9、電氣設(shè)備10、的布置設(shè)計(jì)11、發(fā)電廠的控制與信號(hào)設(shè)

4、計(jì)12、（專題）發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)目錄第一章電廠電氣主接線設(shè)計(jì)1-1原始資料分析71-2主接線方案的擬定,81-3主接線方案的評(píng)定,101-4發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇,11第一章廠用電設(shè)計(jì)2-1負(fù)何的分類與統(tǒng)計(jì),132-2廠用電接線的設(shè)計(jì),162-3廠用變壓器的選擇18第三章短路電流計(jì)算3-1概述 193-2系統(tǒng)電氣設(shè)備標(biāo)幺電抗計(jì)算，,，203-3短路電流計(jì)算23第四章導(dǎo)體、電纜、架空導(dǎo)體的選擇4-1導(dǎo)體的選擇,4-2電纜的選擇4-3架空導(dǎo)線的選擇第五章高壓電器設(shè)備的選擇5-1斷路器與電抗器的選擇5-2隔離開關(guān)的選擇3互感器的配置第六章電氣設(shè)備的布置設(shè)計(jì)1概述6-2 屋內(nèi)配電裝置6-3 屋外配電

5、裝置4發(fā)電機(jī)與配電裝置的連接第七章 發(fā)電廠的控制與信號(hào)設(shè)計(jì)1發(fā)電廠的控制方式7-2斷路器的控制與信號(hào)7-3中央信號(hào)裝置7-4發(fā)電廠的弱電控制第八章 發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)（專題）8-1 概述8-2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)8-3橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)8-4低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)8-5過負(fù)荷保護(hù)8-6定子繞組單相接地保護(hù)8-7發(fā)電機(jī)保護(hù)總接線圖說明結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)第一章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)第二章1-1原始資料分析設(shè)計(jì)電廠總?cè)萘?X 25+2X 50=150M,在200M以下，單機(jī)容量在50MV以下，為小型凝汽式火電廠。當(dāng)本廠投產(chǎn)后，將占系統(tǒng)總?cè)?量為150/ (3500+150)X 100%=4.1滄15% 未超過電力系

6、統(tǒng)的檢修備用容量和事故備用容量， 說明該電廠在未來供電系統(tǒng)中 的地位和作用不是很重要，但 TmaF6500h/a5000h/a，又為火電廠， 在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，從而該電廠主接線的設(shè)計(jì)務(wù)必著重 考慮其可靠性。從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級(jí)可知，它具有10.5KV, 35KV 110KVE級(jí)電壓負(fù)荷。10.5KV容量不大，為地方負(fù)荷。110KV與系統(tǒng) 有4回饋線，呈強(qiáng)聯(lián)系形式，并接受本廠剩余功率。最大可能接受 本廠送出電力為150-16.8-22.4-150 X 8%=98.8MW最小可能接受本 廠送出電力為 150-25-33.6-150 X 8%=79.4MW可見，該廠 110KV接 線對(duì)可靠

7、性要求很高。35KV架空線出線6回，為提高其供電的可靠 性，采用單母線分段帶旁路母線的接線形式。10.5KV電壓級(jí)共有6回電纜出線其電壓恰與發(fā)電機(jī)端電壓相符，采用直饋線為宜。2-2 主接線方案的擬訂在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣接線的可靠性、靈活 性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)，積極政策的前提 下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，供電安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問題，主接線的設(shè)計(jì)， 首先應(yīng)保證其滿發(fā)，滿供，不積壓發(fā)電能力。同時(shí)盡可能減少傳輸 能量過程中的損失，以保證供電的連續(xù)性， 因而根據(jù)對(duì)原始資料的 分析，現(xiàn)將主接線方案擬訂如下：10KV電壓級(jí) 鑒于

8、出線回路多，且為直饋線，電壓較低， 宜采用屋內(nèi)配電。 其負(fù)荷亦較小，因此采用單母線分段的接線形式。 兩臺(tái)25M楓組分別接在兩段母線上，剩余功率通過主變壓器送往高 一級(jí)電壓35KV由于25M楓組均接于10KV母線上，可選擇輕型設(shè)備， 在分段處加裝母線電抗器，各條電纜饋出線上裝出線電抗器。35KV電壓級(jí) 出線6回，采用單母線分段帶旁路接線形式。 進(jìn)線從10KV則送來剩余容量2X 25- (150X 8% +25=13MVy不能 滿足35KV最大及最小負(fù)荷的要求。為此以一臺(tái)50M楓組按發(fā)電機(jī)一 變壓器單元接線形式接至35KV母線上，其剩余容量或機(jī)組檢修時(shí)不 足容量由聯(lián)絡(luò)變壓器與110K接線相連，相互

9、交換功率。110KV電壓級(jí) 出線4回，為使出線斷路器檢修期間不停 電，采用雙母線帶旁路母線接線，并裝有專門的旁路斷路器，其旁 路母線只與各出線相連， 以便不停電檢修。 其進(jìn)線一路通過聯(lián)絡(luò)變 壓器與35KV連接，另一路為一臺(tái)50M楓組與變壓器組成單元接線， 直接接入110KV將功率送往電力系統(tǒng)。據(jù)以上分析，接線形式如 下：3主接線方案的評(píng)定該電氣主接線的設(shè)計(jì)始終遵循了可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要 求。在確?？煽啃?、靈活性的同時(shí)，兼顧了經(jīng)濟(jì)性。在可靠性方面 該主接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，無(wú)論檢修母線或設(shè)備故障檢修，均不 致造成全廠停電，每一種電壓級(jí)中均有兩臺(tái)變壓器聯(lián)系，保證 在 變壓器檢修或故障時(shí)，不致

10、使各級(jí)電壓解列。機(jī)組的配置也比較合 理，使傳遞能量在變壓器中損耗最小。但是10KV及35KV母線檢修將 導(dǎo)致一半設(shè)備停運(yùn)。在靈活性方面，運(yùn)行方式較簡(jiǎn)單，調(diào)度靈活性 差，但各種電壓級(jí)接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。 在經(jīng)濟(jì)性方面， 投資小， 占地面積少， 采用了單元接線及封閉母線， 從而避免了選擇大容量 出口斷路器，節(jié)省了投資，有很大的經(jīng)濟(jì)性。通過以上分析，該主接線方案對(duì)所設(shè)計(jì)的這一小型火電廠而 言，是比較合理的，可以采納。1-4 發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇1、發(fā)電機(jī)的選擇 查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè) （第三冊(cè)），兩臺(tái) 25MW發(fā)電機(jī)選用QF-25-2型汽輪發(fā)電機(jī)，兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)選用 QFS-50-2 型汽輪發(fā)電機(jī)

11、。2、變壓器的選擇 35KV電壓母線所接的主變壓器容量 S = 50/0.8 = 62.5MW，查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)），變壓器選 用SSP60000/35型，其短路電壓百分?jǐn)?shù) U%=8.5; 110KV電壓母線 所接的主變器容量S = 50/0.8 = 62.5MW，查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)），變壓器選用SFPL163000/110型，其短路電壓百分?jǐn)?shù)為 U%=10.5;用于聯(lián)絡(luò)三級(jí)電壓的聯(lián)絡(luò)變壓器，通過它向110KV傳輸?shù)?最大容量為 50-22.4+（25X 2） -16.8-150 X 8%=48.8M,當(dāng) 35KV母線所連機(jī)組和10.5KV母線所連機(jī)組各有一臺(tái)檢修時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變 壓器的最大容量為14.2+12=26.2MW綜合考慮，聯(lián)絡(luò)變壓器應(yīng)選48.8 - 0.8=61MW 故選 SFSL 60000/110 型，其中 Ug %=17.5, UK（2-3）%=6.5, UK（3-1）%=