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1、任丘热电厂2*300MW电气一次系统改造设计【摘 要】 电厂作为电网中的一个重要组成部分，直接影响着整个电网系统的安全可靠运行，肩负着与发电厂和电力用户相互联系的任务,一旦变电站发生故障必然会影响到生产生活，因此其重要性毋庸置疑。 本论文主要结合华北油田电网运行方式的特点，对任丘热电厂2*300MM电 气工程一次系统 进行改造设计。论文首先介绍了任丘2*300MN热电工程建设的必要性,然后从站址选择与经济分析出发,主要对电厂的站址进行选择,从水文、气象、地质三方面分析站址周边条件,并对控制工程造价提出了建议。接着重点进行了-次系统相关环节内容的具体设计,涉及电气主接线设计及变压器的选择、中性点
2、接地方式及无功补偿、短路电流计算、导体及设备的选择、厂用电母线及相关电气设备的选择及布置，以及进行电气设备的选型，对配电装置、防雷保护、全站接地网进行设计,从而完成:了电气一次系统设计。 系统设计从电力系统原始资料出发,严格遵从相关设计原则及水平要求,从而使系统设计更加经济、合理、运行可靠。关键词:一次系统；主接线；变压器短路电流 ；继电保护AbstractBeing an important component parl of the power grid, the power plant has importantefTect tw the safe and reliable operat
3、ion of the whole grid system, am1 shoulder the lask ofpuwer pluntx and power usurs connect wilh uuch olher, once the substation fuult willinev itably affect the production and living. So its importance is no doubt. This thesis ainly according to the characteristics of the central China oil field pow
4、ergrid operation mode far Ren Qiu thermal power plant 2 * 300 mw electrica1 engineering tomodify a system design. Paper first introduces the Ren Qiu 2 * 300 mw thermal powerproject construction necessity, then starting from site selection and ecanomic analysis,mainly for power plant site selection,
5、from the three aspects of hydrology,meteoralogy,geology analysis surroumnding the site conditions, and gives some Suggestions to controlthe engineering cost. Then focus on the related link content specific design, a systeminvolving the main electrical wiring design and the selection of transformer,
6、the neutralpoint grounding way und reactive power compensation, short-uircuil currentealculation,conduclor und th: selection of equipment, auxiliary puwer bus and related eleulricalcquipment sclection and layout, and electrical cquipmcnt sclection, the distributionequipment.The whole system design s
7、trictly comply with from the raw data of the power system,the relevant requirements, design principles and level so as to make system design moreeconomic, rcasonable unu reliable operation.Keywords: Primary Systcm Main Wiring Transformer Short-circuit CurrcntRelay Protection1绪论1.1选题背景 随着人民生活水平的提高，全国
8、供热范围己由北向南扩展，采暖区域不断扩大,且随着夏季空调制冷热负荷迅速增加，制冷地区也在扩展。这些为热电联产建设提供的巨大市场空间，偏南区域热质与电冷联供进-步拓展了热电联产发展。根据2010年热电联产发展规划及2020年远景发展目标，全国2020年总发电装机容量约900GW,其中热电联产总装机容量约200GW,占22%。其中城市集中供热和工业生产用热装机容量约100GW。20012020年10年间，每年增加热电联产装机容量约9GW，节约8Mt标准煤。 任丘市是华北油田所在地,中国石油华北油田公司、中国石油华北石化公司驻在市区,是我国重要的石油化工基地。任丘市建城区面积达41平方公里、市区人口
9、34.4万，城市化率达到53%，居全省各县市之首。目前任丘市还没有大型热源点，居民取暖仍旧采用污染严重、效率很低的分散采暖锅炉。而随着任丘市经济的迅速发展，人民生活水平的提高,对环境质量的要求也越来越高，存在集中供热减少污染物排放的需求。因此，任丘市工业、城区对供热需求的迅速增长，任丘热电工程实施热电联产，集中供热替代当地大量污染严重、效率很低的分散采暖锅炉，有利于改善当地及周边地区的环境状况，提高供热质量和人民生活水平,并且能够满足三大工业区特别是石化基地内企业的供热需求，有利于改善当地的投资环境，其建设是必要的。1.2建设必要性 任丘热电厂位于河北省沧州地区任丘市境内，属河北南网部分。河北
10、南网最近十年来始终存在拉限电情况。虽然“十一五”期间,在加强本网电源建设同时加大了区外受电力度的前提下，缺电局面逐步缓解。但2008年电力仍缺颤为1670MW, 2009年电力缺额为585MW, 2010年电力缺额为375MWl21。因此，任丘热电厂的建成可以有效缓解河北南网缺电矛盾。由于任丘市城市规划及城市集中供热规划,按高效、环保的要求,高起点、大容量建设新的热源点是很有必要的。本工程的建设,将会大大提高供热质量，提高城区居民的生活水平，同时对改善任丘市的大气环境质显非常有利。2.热电工程厂址选择与经济分析 2.1工程选址 热电厂所在的任丘市位于河北省中南部，市区地势由西北向东南倾斜,坡度
11、约为0.1,海拔标高为6778m.市区北部5km处有滹沱河流过，上游有岗南、黄壁庄两座串联水库，距市区50km和25km。由黄壁庄水库引流的石津灌渠,在市区北部流过。冬季采暖期从当年十一月中旬至来年三月中旬，共4个月。 本次设计按最终规模进行统筹规划，尽量做到远近结合,并留有扩建余地。全站总体规划考虑了进站道路、进出线走廊、站址地形条件等各方面因素后，一并进行统筹安排，统一布局.站区总布置按工程建设项目用地指标.热电工程部分规定执行，尽量减小占地面积。2.2厂址水文气象条件 任丘市属暖温带亚湿润大陆性季风型气候,大陆性气候显著,大陆度65.2,干燥度1.33，四季分明。春季少雨多风，夏季高温多
12、雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。全年平均气温12.1， 1月平均气温-3.0， 极端最低气温-23.8 ( 1964年2月17日); 7月平均气温26.8 ,极端最高气温42.7 ( 1961年6月12日日均气温0 以上持续时间276天，气温大于等于10的天数为 208天。全年无霜期平均211天。年平均降水量557.4毫米，75%集中在7-9月。年极端降水量最大1077.8毫米( 1964年)，最少为232.2毫米( 1965年)年平均风速3.3米/秒,全年盛行偏南风，冬春季多东北、西南风。年日照时数2711.2小时，年太阳辐射总量128.4千卡/平方厘米，作物生长期太阳辐射总量为108.2
13、千卡/平方厘米，占全年总辐射量的84.3/%1。2.3厂址地质条件 任丘处于冀中凹陷中部，地质构造以任丘潜山为主。该潜山被4组断层所切割，主要有1个背斜带和2个向斜带。地表水多呈自,由漫流状态，顺地势由西向东北排泄。该区域无5级以上震级出现，无地质灾害的发生。本期工程采用城市污水深度处理后的中水，作为电厂生产用水的补水，做到了一水多用、梯级利用。2.4工程建设内容及造价分析2.4.1工程设计内容 本工程除了要综合考虑设计接入系统、环境影响评价、水土保持评价、地质灾害评价、劳动安全预评价、水资源论证、职业病危害预评价、厂前区设计、贮灰场、铁路专用线、脱硫系统的概念设、脱硝工艺的设计、空冷系统的基
14、本设计及部分详图设计、生产期管理信息系统设计、施工图预算编制、进厂公路等，还应考虑全厂其它所有项目的勘察、设计及相关服务工作，包括对招标人外委项目汇总及接口协调、技术配合等。:2.4.2.工程造价分析 工程在设计之初便对设备进行了价格控制，选用国产的220kV-GIS设备，仅需262万元/间隔，110kV 设备仅需128 万元/间隔计，征地费用也仅按8.5万元/亩计，在压缩成本的情况下预估算仍然部分超出预算，分析增加造价的主要因素如下: 1)本工程是在2012年初完成的初步规划，金属材料与建设材料价格在近年内都有上升,此因素是影响工程造价的主要方面。 2)电厂处于平原地区，地势平坦，由于人均耕
15、地稀少，征地工作尤为困难。 3)为满足将来调度专网建设以及PTN网络构架，220kV 东站新建至20kV兴胜变、古城变光缆备用通道，因此在-定程度上增加了工程造价。2.2.3控制造价措施。 工程造价的管理和控制贯彻于项目的全过程,即项目决策阶段、设计阶段、工程承发包阶段、施工实施阶段和竣工验收阶段。而控制工程造价的关键就在于项目实施之前的项目决策和设计阶段,项司决策是决定因素，而设计则是关键因素。 设计阶段是投资控制的关键环节，建设项目设计的节约是最大的节约,设计确定工程造价,预算、决算只能核量而并不能改变I程造价。在设计的各个阶段中，初步设计阶段影响项目投资的可能性达75%以上,因此必须在初
16、步设计阶段就严格控制造价。 在设计阶段，采用科学的方法加强经济论证，对设计方案进行优化选择，不仅从技术上,更重要的从技术与经济相结合的角度来进行充分的论证。同时重视技术攻关，努力降低工程投资.消化吸收国外先进技术，推进关键设备材料国产化进程,在设计过程中相关专业积极配合，对主要专业、主要工艺系统进行多方案的技术经济比较，优化设计，在比较论证的基础上,提出推荐方案.通过优化设计方案来力争控制好工程造价，采取的主要措施如下: 1)合理优化总平面布置，节省占地，降低造价。经过优化，220kV 配电装置两个间隔一跨， 宽度为25.5m，节约土地资源。 2)优化设计、节约占地、功能分区明确。优化电气总平面布置,布置
