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1、 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅长 沙 理 工 大 学 城 南 学 院 发电厂电气主系统 课程设计（论文）任务书城南学 院（系院（系）电气工程及其自动化 专业专业 1104 班班题 目 3200MW大型火电厂电气主接线设计大型火电厂电气主接线设计任务起止日期； 2014 年 06 月 16 日 2013 年 06 月 27 日 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅一一 绪论电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便、高效地转换成其他能源 形式。提供电能的形式有水利发电，火力发电，风力发电，随着人类社会跨 进高科技时代又出现了太阳能发电，磁流体发电等。但对于大多数发展中国 家来说
2、，火力发电仍是今后很长一段时期内的必行之路。 火力发电是现在电力发展的主力军，在现在提出和谐社会，循环经济的 环境中，我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不 可再生能源的影响，虽然现在在我国已有部分核电机组，但火电仍占领电力 的大部分市场，近年电力发展滞后经济发展，全国上了许多火电厂，但火电 技术必须不断提高发展，才能适应和谐社会的要求。“十五”期间我国火电建设项目发展迅猛。2001 年至 2005 年 8 月，经国 家环保总局审批的火电项目达 472 个，装机容量达 344382MW，其中 2004 年 审批项目 135 个，装机容量 107590MW，比上年增长 207
3、%；2005 年 1 至 8 月份，审批项目 213 个，装机容量 168546MW，同比增长 420%。如果这些火 电项目全部投产，届时我国火电装机容量将达 5.82 亿千瓦，比 2000 年增长 145%。2006 年 12 月，全国火电发电量继续保持快速增长，但增速有所回落。当 月全国共完成火电发电量 2266 亿千瓦时，同比增长 15.5%，增速同比回落 1 个百分点，环比回落 3.3 个百分点；随着冬季取暖用电的增长，火电发电量环 比增长较快，12 月份与上月相比火电发电量增加 223 亿千瓦时，环比增长 10.9%。2006 年全年，全国累计完成火电发电量 23186 亿千瓦时，同
4、比增长 15.8%，增速高于 2005 年同期 3.3 个百分点。随着中国电力供应的逐步宽松以及国家对节能降耗的重视，中国开始加 大力度调整火力发电行业的结构。课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅设计说明设计说明由发电、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
5、和控制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%。本文是对配有 3 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。课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅目录目录第一章 发电厂电气部分课程设计(论文)任务书. .1 1.1 拟建火电厂的目的. .1 1.2 拟建火电厂情况. .1 2 设计任务要求. .2 3 设计完成后应提交
6、的文件(或图表、设计图纸 ). .2 第二章 火力发电厂电气主接线的确定. .3 1 电气主接线的意义和要求. .3 2 主接线的设计方案: .4 方案一. .5 方案二. .6 方案三. .6 3 负荷计算及变压器的选择. .73.1 主变压器选型. .73.2 主变压器容量、型号的确定. .7 4 最大负荷电流及短路电流计算结果. .84.1 最大负荷电流. .84.2 短路电流计算结果. .8 5 设备选择. .95.1 断路器型式的选择.课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅.105.2 隔离开关的选择.105.3 母线的选择说明.105.4 电流互感器和电压互感器的选择说明.11
7、第三章 设计计算书. .12 1 短路电流计算书. .121.1 概 述. .121.2 负荷计算. .131.3 短路计算.151.4 选择电器设备计算.181.4（一）高压断路器与隔离开关的选择计算.181.4（二）隔离开关的选择计算.191.4 (三)母线选择的计算.201.4 (四) 电流互感器选择.221.4 (五) 电压互感器选择.24课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅实习心得. .26 主要文献. .27课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅1第一章第一章 发电厂电气部分课程设计任务书发电厂电气部分课程设计任务书1 对原始材料的分析：对原始材料的分析： 设计电厂为大型
8、凝汽式火力发电厂，其容量为最大单机容MW6002003 量为 200MW，即具有大型容量的规模，大型机组的特点。其中该发电厂占系统 容量的比例为 S=600/5500=10.9%，超过了电力系统的检修备用容量 8%-15%和 事故备用容量 10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要； 且年利用小时为 5200h/a5000h/a。并在系统中承担地区负荷，则主接线的设计 着重考虑其可靠性。 本厂投产后，在电力系统中占有相当重要的地位，该厂在未来电力系统中的作 用和地位将是主导性的作用。1.1 拟建火电厂的目的拟建火电厂的目的为了满足某地区周围用电需要，拟建一个火电厂，向周围地区供
9、电，并与 220kV 和 110kV 电力系统相连。 1.2 拟建火电厂情况拟建火电厂情况发电机 200MW 机组额定电压 均为 18kV，600MW；额定功率因数 NU；电抗 :，8 . 0cosNf4 . 0) 1 (*X35. 0)0(*X 。2 . 0 dx（1）系统火电厂 220kV 共 4 回线路，其中通过 220kV 1 回和 110kV 2 回线 路与系统相连，系统容量 5500MVA. （3）负荷情况 （a）2200kV 线路 4 回，其中备用 1 回，负荷同时系数为 0.9。年利用小时 数 5200h，负荷情况如下表 1 所示。负荷名称最大负荷 （MW）年最大负荷利用小 时
10、数（小时）fNcos线路长度 （） 天心变电站16052000.995 琅山变电站12550000.980（b）110KV 线路负荷 负荷名称最大负荷 （MW）年最大负荷利用 小时数（小时）fNcos线路长度 （）课课 程程 设设 计计 用用 纸纸教师批阅2新沙变电站3048000.8925 开福变电站2845000.8530 二桥变电站3543000.8925 罗锦变电站2245000.8518 注：各线路之间的同时率为 0.9。220KV、110KV 线路参数：正序电抗为 0.4/Km，零序电抗为正序电抗的4 倍。火电厂的自用电按装机容量的 6考虑。（4）保护：各电器主保护动作时间为 0，后备保护的动作时间为 4 秒。 2 课题任务要求课题任务要求2.1 能从发电厂、变电所的电气一次系统的功能与工作流程要求出发，制订和 分析设计方案，合理选择主接线和厂所用电接线形式，正确配置主要电气设备。2.2 能按发电厂、变电所电气一次系统的正常工作状况分析和计算负荷与长期 发热，合理选择变压器的
