800mw区域发电厂电气部分设计.doc
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1、 毕业设计(论文)题 目800MW区域发电厂电气部分设计学 院 山西电力职业技术学院 专 业 发电厂及电力系统 年 级 发电3720 姓 名 赵晓虎 指导教师 (2010 年 3 月)800MW区域性发电厂电气部分设计摘 要由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分,也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制
2、方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域,而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%(现在?)。本文是对配有4台200MW汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计,主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、选择;主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择;短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。关键词: 发电厂;变压器;电力系统;继电保护;电气设备。毕业论文设计任务书院(系) 电气工程系 专业班级 XXX班 学生姓名 XXX 一、毕业论文设计题目 火力发电厂电气部分设计 二、毕业论文设计工作自 2
3、010 年 3 月 1 日 起至 2010 年 6 月 25 日止三、毕业论文设计进行地点: 501楼继电保护实验室 四、毕业论文设计的内容要求:(一)设计原始资料发电厂建设规模某地区根据电力系统的发展规划,拟新建一座装机容量为700MW的凝汽式火力发电厂,装机4台,2台50MW机组(UN =10.5kV),2台300MW机组(UN =15.75kV),厂用电率6%,机组年利用小时Tmax=6500h。 电力负荷及与电力系统连接情况 1)10.5kV电压级:最大负荷20MW,最小负荷15MW,0.8,电缆馈线10回; 2)220kV电压级:最大负荷250MW,最小负荷200MW,0.85, T
4、max=4500h,架空线6回; 3)330kV电压级与容量为3500 MW的电力系统连接,系统归算到本电厂330kV母线上的标幺电抗为0.021(基准容量为100MVA),330kV架空线4回,备用线1回。 环境条件 当地年最高温度40,年平均温度25;当地海拔高度700m;当地雷暴日数30日年; 气象条件一般,无严重污染。 (二)设计任务 发电厂电气主接线的设计; 2短路电流计算; 3主要电气设备选择; 4配电装置规划及布置; 5发电机、变压器的保护配置及整定计算; 6330kV、2200kV线路的保护配置及整定计算。 (三)设计要求 、设计要遵循国家现行法律、法规,贯彻执行国家经济建设的
5、方针、政策和基本建设程序; 、在满足可靠性的前提下,尽量经济,便于施工、维护、检修、扩建等; 、积极采用成熟的新产品和新技术,主要设备要做到可靠、适用、先进; 、变电站应靠近负荷中心,节约用地;具有线路进出线走廊,交通运输方便; 、电气设备选择结果应以表格的形式给出; 、图纸要求用AutoCAD绘制,图纸的图幅、图框、文字、符号应符合国家标准的规定。 (四)设计成果 、设计说明书一份 、发电厂电气主接线图一张 指 导 教 师 系(教 研 室) 系(教研室)主任签名 批准日期 接受论文 (设计)任务开始执行日期 学生签名 Electrical design of 800MW regional p
6、ower plantAuthor: Tutor: AbstractBy the power generation, transformation, transmission and distribution of electricity and energy components, and other aspects of production and consumption systems. It is the function of the natural world through the power of primary energy into electrical energy po
7、wer plant, then lost, transforming the system and distribution system will supply power to the load centers.Electrical wiring is the main power plant, electric substation designed first and foremost part of the power system is also constitute an important part. Determination of the main cable on the
8、 power system as a whole and power plants, substations to run its reliability, flexibility and economy are closely related. And choice of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection and control of the means to develop a greater impact. The use of power has infi
9、ltrated the social, economic, in all areas of life, and in the power structure of Chinas thermal power equipment capacity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 4*200MW turbo-generator of large-scale thermal power plants a part of the preliminary design of the main com
10、pleted the main electrical wiring design. Including the electrical wiring of the main forms of comparison, the choice; main transformer, the start / stand-by transformer and the high-voltage transformer factory with the capacity of calculation, the number of models and options; short-circuit current
11、 calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made the protection of transformer .Key words: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment目 录1 绪 论.11.1 前言.11.2 原始资料.11.3 电力工业的发展概况. .21.4 我国电力行业发展方针.22 电气主接线设计.42.1 主接线概述.42.1.1 可靠性.42.1.2 灵活性.
12、.42.1.3 经济性.42.2 对原始资料的分析.42.3 拟定可行的主接线方案.42.3.1 确定变压器的台数及容量. .42.3.2 主接线方案.52.3.3 比较主接线方案.63 厂用电的设计.73.1 厂用电源选择.73.1.1 厂用电电压等级.73.1.2 厂用电系统接地方式.73.1.3 厂用工作电源引接方式.73.1.4 厂用备用电源引接方式. .73.1.5 确定厂用电系统.73.2 厂用主变选择.73.2.1 厂用电主变选择原则.73.2.2 确定厂用电主变容量.74 短路电流计算.94.1 短路计算目的.94.2 短路电流计算条件.94.2.1 基本假定.94.2.2 一
13、般规定.94.3 短路电流分析.104.3.1 选取短路点.104.3.2画等值网络图.114.3.3化简等值网络图.124.3.4 各短路点短路电流计算. . .185 导体和电气设备的选择.24 5.1 电气设备选择概述.245.2 电气设备选择的一般原则.245.3 电气设备选择的校验内容. . .245.4 电气设备选择的技术条件.255.5 电气设备选择汇总.255.6 电气主接线.256 配电装置的设计.276.1 配电装置的选择原则.276.2 配电装置的基本要求.276.3 配电装置的设计. .27 6.3.1 220kV配电装置. 276.3.2 6kV配电装置.276.4
14、配电装置平面布置图. 277 防雷保护的设计.287.1 概述.287.1.1 雷害来源.287.1.2 避雷针作用.287.1.3 避雷针的保护范围.287.2 避雷器的选择原则.297.2.1 型式. .297.2.2 额定电压.297.2.3 灭弧电压.297.2.4 工频放电电压.297.2.5 冲击放电电压和残压.297.3 选择避雷器.308 继电保护及自动装置设计.318.1 继电保护装置. 318.1.1 线路保护.318.1.2 主变保护.318.1.3 母差保护.318.1.4 母联保护.318.1.5 发电机保护.318.1.6 厂用电保护.318.2 安全自动装置.31
15、8.3 继电保护配置图.31结论.33参考文献.34致 谢.35附录A 电气主接线图.36附录B 220KV配电装置布置图(a) . 37附录B 220KV配电装置布置图(b) . 38附录C 配电装置平面布置图.39附录D 继电保护配置图.40VIII 1 绪 论1.1 课题背景由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的
16、集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、 控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配,易于转换为其它的能源,而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。因此,电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供,电力工业已成为我国实现现代化的基础,得到迅猛发展。本设计的主要内容包括:通过原始资料分析和方案比较,确定发电厂的电
17、气主接线。计算短路电流,并根据计算结果来选择和效验主要电气设备。1.2 原始资料1、课题名称:800MW区域性发电厂电气部分设计2、原始资料: (1) 厂址概况:本厂在一大型煤矿区内,为坑口电厂,所有燃料由煤矿直接供给。电厂生产的电能除用于厂用外,全部以5回220kV线路送入系统。厂区地势较不平坦,地质条件好,有新的公路、铁路通向矿区,交通方便。厂址附近有大河通过,水量丰富,属于6级地震区,冻土层1.5米深,覆冰厚10mm;最大风速20m/s;年平均温度+6,最高气温+38,最低气温-36,土壤电阻率500。(2) 机组参数:锅炉:汽机:发电机:(3) 电力系统接线图,如图1-1;图1.1 电
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