發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)報(bào)告

電氣部分課程設(shè)計(jì)報(bào)告MW。高壓側(cè)為110Kv，四回出線與系統(tǒng)相連，發(fā)電機(jī)電壓級(jí)有10條電纜出線，其最大輸送功率為150MW，該電廠的廠用電率為10%。根據(jù)所給出的原始資料擬定兩種電氣主接線然后對(duì)這兩種方案進(jìn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性比較后，保留一種較合理的方案，最后通過(guò)定量的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定最終的電氣主接線方案。在對(duì)系統(tǒng)各種可能發(fā)生的短路故障分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇校驗(yàn)設(shè)計(jì)。在對(duì)發(fā)電廠一次系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)發(fā)電廠的配電裝置布置、防雷保護(hù)做了初步簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的過(guò)程是一次將理論與實(shí)際相結(jié)合的初步過(guò)程，起到學(xué)以致用，鞏固和加深對(duì)本專業(yè)的理解，建。計(jì)任務(wù)書(shū)15MW。發(fā)電廠處于北方平原地帶，防雷按當(dāng)?shù)仄骄妆┤湛紤]，土壤為普通沙土。MW0KVA)。a)設(shè)計(jì)發(fā)電廠的主接線(兩份選一)，選擇主變的型號(hào)；b)選擇短路點(diǎn)計(jì)算三相對(duì)稱短路電流和不對(duì)稱短路電流并匯總成表；管、電抗器、電流互感器、電壓互感器)并匯總成表；第一部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章概述計(jì)的目的本次課程設(shè)計(jì)為初步了解設(shè)計(jì)流程，建立設(shè)計(jì)項(xiàng)目的整體觀念，融會(huì)貫通本學(xué)期所。內(nèi)容(1)、電廠分析及發(fā)電機(jī)、主變選擇。(2)、電氣主接線設(shè)計(jì)。(3)、短路電流計(jì)算。(4)、選擇短路點(diǎn)計(jì)算三相對(duì)稱短路電流和不對(duì)稱短路電流并匯總成表。(5)、選擇各電壓等級(jí)的電氣設(shè)備(斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、支柱絕緣子、穿墻套管、電抗器、電流互感器)并匯總成表。(1)、設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算書(shū)一份。(2)、主接線圖一張。第二章電氣主接線設(shè)計(jì)料cosU系統(tǒng)相連，中壓側(cè)35KV,最大綜合負(fù)荷20MW，最小負(fù)荷15MW。發(fā)電廠處于北方平原地帶，防雷按當(dāng)?shù)仄骄妆┤湛紤]，土壤為普通沙土。系統(tǒng)容000MW，電抗值(歸算到100KVA)。2.1.2原始資料分析根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提供的資料可知：該火電廠為小火電，不擔(dān)任重要負(fù)荷的供電，對(duì)設(shè)計(jì)的可靠性、安全性、靈活性等沒(méi)有很?chē)?yán)格的要求，擬定4臺(tái)變壓器。其地形條件限制不嚴(yán)格，但從節(jié)省用地考慮，盡可能使其布置緊湊，便于運(yùn)行管理。另外，周?chē)沫h(huán)境和氣候?qū)υO(shè)備的選擇的制約也不大。綜上，在設(shè)計(jì)中要充分分析所給的原始資料，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的情況，做到設(shè)計(jì)的方案具有可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等。合所在電力系統(tǒng)和電站的具體情況，全面地分析有關(guān)電氣主接線的主要要求為:允許”事件的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對(duì)幾種。。見(jiàn)附錄圖(a)；(b)由于圖(a)設(shè)計(jì)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性皆強(qiáng)于圖(b)，故選擇圖(a)為主接線由原始資料可知，需選用兩臺(tái)25MW發(fā)電機(jī)G、G，同時(shí)選擇兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)G、341G。查《電氣工程手冊(cè)》可知這兩類(lèi)發(fā)電機(jī)參數(shù)如下：2122341火電廠的廠用電較少(10%)，且沒(méi)有地區(qū)負(fù)荷，因此，選擇主變壓器的容量應(yīng)大致等于與其連接的發(fā)電機(jī)容量。水電廠多數(shù)擔(dān)任峰荷，為了操作方便，其主變壓器經(jīng)常不從主變采用三相或單相，主要考慮變壓器的可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。根據(jù)設(shè)計(jì)手器。因?yàn)槿嘧儔浩鞅认嗤萘康膯蜗嘧儔浩骶哂泄?jié)省投資，占地面積小，運(yùn)行過(guò)程損耗條件不受限制，因而選用三相變壓器。(1)繞組數(shù)量選擇：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定：“最大機(jī)組容量為110KV及以上的電壓，變壓器繞組都采用Y連接，0Y/V連接。0般作為聯(lián)絡(luò)變壓器和連接兩個(gè)直接接地系統(tǒng)。從經(jīng)濟(jì)性的角綜上所述，需要兩種容量的變壓器：20000KVA(兩臺(tái)臺(tái))和6300KVA(兩臺(tái))。結(jié)合第三章短路電流計(jì)算的基本假設(shè)(1)短路過(guò)程中各發(fā)電機(jī)之間不發(fā)生搖擺，并認(rèn)為所有發(fā)電機(jī)的電勢(shì)都相同電位。(2)負(fù)荷只作近似估計(jì)，或當(dāng)作恒定電抗，或當(dāng)作某種臨時(shí)附加電源，視具體情況(3)不計(jì)磁路飽和。系統(tǒng)各元件的參數(shù)都是恒定的，可以用疊加原理。。除不對(duì)稱短路故障處不對(duì)稱之外，實(shí)際系統(tǒng)都是對(duì)稱的。機(jī)、輸電、變電和用電的元件均勻純電抗表示。(6)金屬性短路，即不計(jì)過(guò)度電阻的影響，認(rèn)為過(guò)渡電阻為零的短路情況。方法(1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)；(2)畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖；BBavdE、化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為短(3)求出計(jì)算電抗，(3)求出計(jì)算電抗，X=XNijsiifS路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電流與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗X以及無(wú)限大電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗X。BNi(4)由運(yùn)算曲線查出個(gè)電源供給的短路電流周期分量標(biāo)么值(運(yùn)算曲線只作到X=3.5)。js(5)計(jì)算無(wú)限大功率的電源供給的短路電流周期分量。(6)計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。(7)計(jì)算沖擊電流。(8)繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表(表)。第四章電氣設(shè)備選擇選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)，一般應(yīng)滿足正常工作條件及承受短路電流的能力，并注意因作條件選擇maxgU>U；電器、導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流I不得小于該回路的最大持續(xù)工作電流I，即maxgemaxI>I。maxg在計(jì)算發(fā)電機(jī)變壓器回路最大持續(xù)工作電流時(shí)，應(yīng)按額定電流增加5%。這是考慮到低5%時(shí)，為確保功率輸出額定，則電流允許超5%。在選擇導(dǎo)體、電器時(shí)，應(yīng)注意環(huán)境條件：1、選擇導(dǎo)體、電器的環(huán)境溫度一般采用表所列的數(shù)值。表選擇導(dǎo)線、電器時(shí)使用的環(huán)境溫度0C環(huán)境溫度(環(huán)境溫度(0C)安裝起點(diǎn)屋外最熱月平均最高溫度裸導(dǎo)體該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。無(wú)資料時(shí)，可取最熱月平均最高溫度加50C屋外電纜溝屋外電纜溝最熱月平均最高溫度年最低氣溫年最低氣溫?zé)嵋?guī)程》規(guī)定：電器使用在環(huán)境溫度高于+400C(但不高于600C)時(shí)，環(huán)境溫度沒(méi)增加10C，建議較少額定電流%；當(dāng)環(huán)境溫度CC條件校驗(yàn)tIII短路切除時(shí)間、短路切除時(shí)間的短路電流tk/2tk2周期性分量(KA)tk—短路切除(持續(xù))時(shí)間，為繼電保護(hù)時(shí)間與斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間之和(S)T—短路電流非周期分量等效時(shí)間，對(duì)于發(fā)電機(jī)出口可取~，發(fā)電廠升壓母線取~，一般變電所取。若切除時(shí)間大于1S,只需考慮周期分量。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)一般采用短路沖擊電流峰值，當(dāng)回路的沖擊系數(shù)與設(shè)備規(guī)定值不同，而且擊電流值接近于設(shè)備極限通過(guò)電流峰值時(shí)，需要校驗(yàn)短路全電流有效值。ichidf或IchIdf式中：i—短路沖擊電流峰值(KA)；Ich—短路全電流有效值(KA)；Iidf—電器允許極限通過(guò)電流峰值(KA)；Idf—電器允許的極限通過(guò)電流有效值(KA)。3、電器的開(kāi)斷電流校驗(yàn)時(shí)，電器的開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間取主保護(hù)時(shí)間及斷路器固有分閘時(shí)間之和。這里，我們按最壞的情況考慮，主保護(hù)失靈，機(jī)端斷路器取后備保護(hù)時(shí)間2S，4、《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》“用熔斷保護(hù)的導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定，除用有限流作用的熔斷器保護(hù)者外，導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定仍應(yīng)驗(yàn)算?！睋窈托ｒ?yàn)擇和校驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目額定電壓額定電流開(kāi)斷電流短路關(guān)合電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定和校驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足要求應(yīng)滿足要求電壓等級(jí)電壓等級(jí)型號(hào)額定電流準(zhǔn)確等級(jí)熱穩(wěn)定倍動(dòng)穩(wěn)定倍二次負(fù)荷(A)數(shù)數(shù)LB-110第二部分設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一章變壓器選擇計(jì)算123412用發(fā)電機(jī)有母線的接線方式；T、T選用雙繞組變壓器，采用單元接線方式。34首先，計(jì)算T、T兩臺(tái)三繞組變壓器的容量，如下：12則中壓繞組=10/ω=；KVA0額定電壓(高/中/低)(KV)：(110士22.5%)/接下來(lái)對(duì)兩臺(tái)采用單元接線的雙繞組變壓器T、T進(jìn)行容量計(jì)算：34額定容量(KVA)：6300短路阻抗電壓(%)：第二章短路電流計(jì)算圖選取各設(shè)備電抗值的計(jì)算選取S=100MW；U=Uav；BB發(fā)電機(jī)G、G的X’’d=；U=；341B34710122B12241212342.3d點(diǎn)的短路計(jì)算112系統(tǒng)對(duì)d的轉(zhuǎn)移阻抗：1X=；S121X=；341X=X+X=341415系統(tǒng)：X=0.820=0.16Sjs1001212js1212jsjs00js00I=4.3；I=2.3；I=4.9；S12434短路點(diǎn)總短路電流2.4d點(diǎn)的短路計(jì)算kV短路點(diǎn)d的短路電流計(jì)算:2I=2.64I=1.25I=2.64I=1.25I=5.053I=2.3I=1.23I=2.3I=1.23I=4.9路總電流短路流NN(標(biāo)幺(標(biāo)幺電流值)值)(標(biāo)幺值)100115