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1、发电厂电气部分课程设计 课程设计的目的：（P5） l巩固“发电厂电气部分”课程的理论知识， l学习和掌握发电厂（变电所）电气部分设计 的基本方法， l培养独立分析和解决问题的工作能力及实际 工程设计的基本技能。 课程设计的要求： l课程设计应根据设计任务书以及国家的有关 政策和各专业的设计技术规程、规定进行。 设计内容及设计步骤： l方案初选 l短路电流的计算 l主要电器设备的选择和校验 l初选方案的经济比较 l其他电器设备的选择和校验 l厂用电设计 l编写设计说明书 l绘制图纸 l设计答辩 方案初选 l根据设计任务书的要求，在分析原始资料的 基础上，拟定出若干种（57种）可行方案 ，内容包括
2、主变压器型式、台数和容量，各 级电压、接线形式。然后，依据对主接线的 基本要求，从技术上论证各方案的优缺点， 淘汰一些较差的方案，保留2个技术上相当的 较好方案，即初选方案。 短路电流的计算 l确定主接线的运行方式，绘制等值网络图， 计算各短路点的三相短路电流 主要电器设备的选择和校验 l包括主变压器、厂用变压器、断路器、隔离 开关、电抗器等 初选方案的经济比较 l对初选方案进行经济计算（综合投资和年运 行费用），并进行经济比较，选择出经济上 最佳的方案。 其他电器设备的选择和校验 l包括电压互感器、电流互感器、避雷器、消 弧线圈、导体和电缆等 厂用电设计 l包括确定厂用电压等级、选择厂用电接
3、线形 式、确定各厂用电源的引接方式、绘制厂用 电接线图。 编写设计说明书 l包括设计任务书、方案的选择论证、主要计 算方法和成果，电器设备选择和校验。计算 过程可作为附件列在说明书后面，即计算书 。 绘制图纸 l电气主接线图：除了含有母线、变压器、断 路器、隔离开关外，还含有电流互感器、电 压互感器、避雷器、中性点接地方式及消弧 线圈等。 l厂用电接线图 设计成果 l设计说明书、计算书和图纸 参考资料 l发电厂电气部分（教材） l发电厂电气部分课程设计参考资料 天津大学 l电力工程设计手册 东北西北电力设计院 l发电厂变电所电气主接线和布置 西北电力设计院 l发电厂变电所电气主接线设计 西安交
4、通大学 设计时间及分配 l设计时间：两周 l时间分配： l第一周：完成方案的选择论证，短路电流计 算，主要电器设备的选择和校验，经济计算 及经济比较； l第二周：完成所有设备的选择和校验，厂用 电设计，编写设计说明书和计算书，绘制图 纸，设计答辩（星期五下午：3：00） 考核及成绩评定 l设计成果设计答辩 设计题目及分组 l电力101班 :卢锦玲 l电力102班 :李然 l电力103班 :马燕峰 l电力104班 :胡永强 l电力105班：李虹 答疑及答疑安排 l各班班长联系好教室，告诉辅导老师，每天 上午答疑。 电气主接线设计（P11） l设计原则 l基本要求（P18） l经济计算比较 设计原
5、则 l合理地确定发电机的运行方式（不作要求） l接线形式（P12） l主变压器的选择 l断路器的设置（P17） l中性点接地方式 接线形式（P12） l发电机电压级接线 l升高电压级的接线 发电机电压级接线 l大容量机组（单机容量200MW及以上）、发 电机出口电压超过10kV时，一般采用发电机 变压器单元接线，直接升高电压接入系统 l小容量机组（单机容量100MW及以下）、发 电厂附近有负荷，需设发电机电压级母线（ 机压母线）。发电机电压级接线一般采用有 母线的接线形式： 发电机电压级接线形式： l当PN=12MW时，可采用双母线或单母线分段 lPN25MW时，可采用双母线分段接线，并 在母
6、线分段处及电缆馈线上安装出线电抗器 以限制短路电流，在满足地方负荷供电的前 提下，对100MW及以上系统的发电机组，多 采用单元接线或扩大单元接线直接升高电压 ，接入系统 升高电压级的接线 l根据输送容量大小、电压等级、出线回路数多少以 及重要性等予以具体分析，可以采用双母线、单母 线分段等接线形式， l当出线回路数较多时，应增设旁路母线； l当出线数不多，最终接线方案已明确者，也可采用 桥形接线、角形接线； l对电压等级较高、传递容量较大、地位重要者，可 选用3/2接线 l全厂电压等级一般不超过三级（即发电机电压为一 级，升高电压12级） 主变压器的选择 l发电厂主变压器的选择 l变电所主变
7、压器的选择（台数、容量型式） （P1517） 发电厂主变压器的选择 l单元接线的主变压器的选择 l具有机压母线的主变压器的选择 l当有两种升高电压时 单元接线的主变压器的选择 l单元接线的主变压器的容量和台数与发电机 容量配套选用 l采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕 组变压器 具有机压母线的主变压器的选择 l接在发电机单元母线的主变压器一般不少于2台 l主变压器容量的确定原则： 1）在发电机电压母线的负荷最小时，能将剩余功率送 入电力系统 2）发电机电压母线上的最大一台发电机停运时，能满 足发电机电压的最大负荷用电要求 3）因系统经济运行而需限制本厂出力时，应满足发电 机电压的最大负荷用
8、电。 当有两种升高电压时 l宜在两种升高电压之间设联络变压器，其容 量按两种电压网络的交换功率选择 l当发电机有单机容量125MW及以下的机组时 ，可采用三绕组变压器作为联络变压器，但 每个绕组的通过功率应达到该变压器容量的 15以上，三绕组变压器一般不超过两台。 中性点接地方式 la)35kV及以下：采用中性点非直接接地系统 （中性点不接地或经消弧线圈接地），又称 小电流接地系统； lb)110kV及以上：采用中性点直接接地系统 ，又称大电流接地系统。 lc)发电机中性点采用非直接接地系统 经济计算比较 l计算综合投资Z P21 l计算年运行费用u p22 l经济比较 P26 l若：Z1Z2
9、，U1U2则选方案1， l若：Z1Z2，U1U2则用抵偿年限法进行计 算T=(Z1-Z2)/(U2-U1),T一般取58年，T小于 5取Z大的方案，反之取Z小的方案 厂用电设计P47 l厂用负荷分类P47 l厂用电接线的基本要求P48 l厂用电设计的一般原则P48 l设计步骤P50 厂用电设计的一般原则P48 l对厂用电设计的要求 l厂用电电压：高压采用6kV，低压采用 380/220V l厂用母线接线方式 l厂用工作电源的引接方式 l厂用备用或启动电源的引接方式 l交流事故保安电源的设置 厂用母线接线方式 l高压厂用电系统采用单母线P48 l规定：当PN=100MW时，采用一炉两段 l低压厂
10、用电系统亦采用单母线接线P49 l规定：当PN100MW时，采用一炉两段 短路电流的计算P67 短路电流计算的目的P67 短路电流计算的一般规定 P67 计算步骤P68 系统的影响：系统一般为无限大容量电源，若 给定标么电抗，则直接将该电抗加入等值网络图 ，若给定短路电流标么值，则系统电抗1/短路 电流标么值，若给定短路容量，则系统电抗基 准容量/短路容量 短路电流计算方法P69 导体和电器的选择 l电器选择的一般条件 l导体和电器的选择与校验项目（P109，表5 7） l电器选择的特殊问题 电器选择的一般条件 l按正常工作条件选择电器 额定电压：额定电流：(的计算见P105表5 1） 按当地
11、环境条件校核：（仅考虑温度） l按短路情况校验 短路热稳定校验 动稳定校验 短路热稳定校验 l教材上： l这里： l 式中：稳态三相短路电流 l断路器t稳定电流（t取4s或5s） l短路电流发热等值时间 l 由t和 查曲线得到 动稳定校验 l式中 断路器极限通过电流峰值 l 三相短路电流冲击值 断路器 l开断电流： l开断容量 l型式 一般选用少油断路器 屋内配电装置选屋内型，SN 屋外配电装置选屋外型，SW 10kV及以下多为屋内，110kV及以上 多为屋外，35kV两者均可 隔离开关 l屋内配电装置选屋内型，GN l屋外配电装置选屋外型，GW l10kV及以下多为屋内，110kV及以上多为屋 外，35kV两者均可 高压熔断器P113 l只选择保护电压互感器的熔断器，按额定电 压和断流容量选择 限流电抗器P115 l包括机压母线出线电抗器和分段电抗器 电压互感器和电流互感器P117、P132 l不计算二次负荷 消弧线圈P137 l不计算补偿容量和中性点位移电压 l避雷器P139 l裸导体和电缆P140、P151
