《发电厂电气部分课程设计 说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发电厂电气部分课程设计 说明书（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 南京工程学院课程设计说明书课程设计说明书( (论文论文) )题 目 发电厂电气部分课程设计课 程 名 称 电气部分课程设计 院（系、部、中心）电力工程学院 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 南 A102 指 导 教 师 李伯雄 设计起止时间：2014 年 12 月 22 日至 2015 年 1 月 2 日成绩目录1.课程设计任务书12.课程设计说明书3(1).对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析.3(2).选择待设计变电所主变的台数、容量、型式.3(3).分析确定高低压主接线及配电装置型式.5(4).分析确定所用电接线型式.6(5).进行互感器的配置.7(
2、6).进行选择设备和导体所必须的短路电流计算.8(7).选择变电所高、低压侧的断路器、隔离开关.10(8).变电所 10KV 硬母线选择及校验.123.课程设计计算书144.参考资料221 1 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书1.11.1 变电所基本资料及设定变电所基本资料及设定1设计变电所在发电厂附近,向附近的用户供电。2. 确定本变电所的电压等级为 110kV/10kV，110kV 是本变电所的电源电压，10kV 是二次电压。3. 变电所的电源，由对侧 110kV 变电所 B 双回联络线路送到本变电所；在低压侧 10kV 母线，送出至地区负荷。4. 110kV 输电线路电抗按 0.
3、4/km 计。5. 环境温度：最高温度 40，最热月最高平均气温 326. 变电所 10kV 侧过电流保护动作时间为 1 秒。1.21.2 课程设计内容课程设计内容1.对 C 变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析。2.选择 C 变电所主变的台数、容量、型式。3.分析确定高低压主接线及配电装置型式4.分析确定所用电接线型式。5.进行互感器的配置。6.进行选择设备和导体所必须的短路电流计算。7.选择变电所高、低压侧的断路器、隔离开关、高压熔断器。8.设计 10kV 母线系统1.31.3 相关数据相关数据1.变电所数据（本次设计 C 变电所）变电所编号最大负荷（MW）功率因数（COS）负荷曲线
4、重要负荷（%）A390.9A65B340.9A70C300.9A55 2.线路长度数据L1L2L3L4 223715291.41.4 系统图系统图G：汽轮机 QFQ502，50MW COS=0.8，Xd=0.20 T：变压器SF740000/12122.5% Po = 46kW PK = 174kW Io% = 0.8 UK% = 10.51.5 典型日负荷曲线典型日负荷曲线:2 2 课程设计说明书课程设计说明书1 1 变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析1.11.1 变电所在系统中的地位和作用变电所在系统中的地位和作用根据发电厂电气部分 P5
5、页有关内容，电力系统中的变电所分为系统枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。根据变电所是一个地区的主要变电所，对地区用户供电为主，电压一般为 110120kV；如发生停电仅使该地区中断供电。因此 C 变电所属于地区变电所。1.21.2 变电所所供用户的分析变电所所供用户的分析根据电气设计手册 P45 页有关内容，用户负荷分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。其中一级负荷、二级负荷属于重要负荷，重要负荷需要两个独立电源双回路供电，三级负荷只需要一个独立电源单回路供电。由本课程设计提供的原始资料可知，该用户总负荷为 30MW，重要负荷比例为 55%，重要负荷为16.5MW，三级负荷为 13.
6、5MW。假定每回馈电线路输送功率为 2MW。则重要负荷 8 个，17 回线；非重要负荷 7 个，7 回线。总 10kv 出线回路数 N=24 回。2 2 主变的台数、容量及型式选择主变的台数、容量及型式选择2.12.1 主变压器台数的选择主变压器台数的选择由原始资料可知，我们本次所设计的变电所是郊区 110kV 降压变电所，重要负荷比例达 55%。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占用面积，和配电设备及用电保护
7、的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。而且会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备。考虑到两台主变同时发生故障机率较小。适用远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担 65%的负荷保证全变电所的正常供电。故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。根据 35110kV 变电所设计规范（GB 50059-1992）第 3.1 节及电力工程电气设计手册的要求，并结合本变电所的具体情况和可靠性的要求，选用两台同样型号的有载调压双绕组变压器。2.22.2 主变容量的选择主变容量的选择主变容量一般按变电所建成近期负荷，510 年规划负荷选择，并适当考虑远期
8、1020 年的负荷发展，对于变电所主变压器容量应当与规划相结合。根据 35110kV 变电所设计规范（GB 50059-1992）第 3.1 节，应按变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力后允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性能的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应保证全部负荷的 60%80%。该所只给定近期负荷，所以应按近期总负荷来选择主变的容量。由于重要负荷比例小于 60%，应按最大负荷的 65%计算主变的容量。=0.65/cosNTS1P A 变电所最大负荷。1P根据条件以及考虑
9、供电的可靠性和经济性（具体校验过程参照附计算书），初步运用两台S=20MVA 的变压器。2.32.3 主变压器型式的选择主变压器型式的选择2.3.12.3.1 主变压器相数的选择主变压器相数的选择当不受运输条件限制时，在 330kV 以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。单相变压器组，相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及断电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。故本次设计的变电所选用三相变压器。2.3.22.3.2 绕组数的选择绕组数的选择普通双绕组变压器：价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装
10、以及调试灵活，满足各种继电保护的需求。又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，这样它能满足各个系统中的电压波动。它的供电可靠性也高。所以，本次设计的变电所，选择普通双绕组变压器。2.3.32.3.3 连接组别的选择连接组别的选择变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，江苏地区 110kV 系统一般为中性点直接接地系统，10kV 系统一般为不接地系统。考虑到二次侧三次谐波的通路及江苏地区电网的使用习惯，连接组别选用 YN，d11。2.3.42.3.4 主变调压方式的选择主变调压方式的选择为了满足用户的用电质量和供电的可靠性，调压方式分为两种，不带电切换，称为无激磁调压，调整范
11、围通常在5%以内，另一种是带负荷切换称为有载调压，调整范围可达 30%。由于该变电所的电压波动未给定，考虑到运行方式灵活，故选择有载调压方式。2.3.52.3.5 结构型式的选择结构型式的选择选择降压型变压器。2.3.62.3.6 主变冷却方式的选择主变冷却方式的选择主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。自然风冷却:一般只适用于小容量变压器。强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却:虽然散热效率高，节约材料减少变压器本体尺寸等优点。但是它要有一套冷却系统和相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。所以，选择自然风冷却。因此确定选用主变型号为 SFZ7-
12、20000/11032.5%，主要参数如表所示。主变的主要参数损耗(kW)电压组合和分接范围(kV)阻抗电压(%)额定容量(kVA) 高压低压连接组 空载短路空载电流(%) 高-低2000011010.5YN，d1130.01041.210.5SFZ-20000/110 型号中个符号表示意义：从左至右S三相F自然风冷却Z有载调压7性能水平号20000额定容量110电压等级3 3 高低压主接线高低压主接线3.1.13.1.1 电气主接线的设计原则电气主接线的设计原则电气主接线的设计原则为：以下达的设计任务书为依据，根据国家现行的“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展的方针，严格按照技术
13、规定和标准，结合工程实际的具体特点，准确地掌握原始资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。3.1.23.1.2 1 110kV10kV 配电装置主接线选择配电装置主接线选择110kV 进线仅为两回，按照规程要求，宜采用桥式接线。同时，本工程 110kV 断路器采用 SF6断路器，其检修周期长，可靠性高，故可不设旁路母线。根据电力工程电气设计手册（电气一次部分）P50 页的要求，考虑到主变不会经常投切、线路较长故障率较高和对线路操作及检修的方便性，110kV 配电装置采用内桥式接线。其优点是线路的投入和切除操作方便，线路故障时，进故障线路断路器断开，其他线路和变压器不受影响。图 2-3 内
14、桥 式 接 线3.1.33.1.3 10kV10kV 配电装置主接线选择配电装置主接线选择10kV 出线共 24 回，按照 35110kV 变电所设计规范（GB 50059-1992）第 3.2.5 条规程要求，610kV 配电装置出线为 6 回及以上，则采用单母分段接线。采用单母线分段接线，对重要回路，均以双回线路供电，保证供电的可靠性。考虑到减小配电装置占地和占用空间，消除火灾、爆炸的隐患及环境保护的要求，主接线不采用带旁路的接线，且断路器选用性能比少油断路器更好的真空断路器，配电装置采用封闭性好集成度高的 JYN210 型移开式交流金属封闭开关设备。4 4 高低压配电装置型式高低压配电装
15、置型式4.2.14.2.1 配电装置型式选择总的原则配电装置型式选择总的原则总的原则：高低压配电装置的设计须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规程、规范、技术要求，做到四点要求：1、节约用地。2、运行安全和操作巡视方便。3、便于检修和安装。4、节约三材，降低造价。4.2.24.2.2 配电装置型式选择配电装置型式选择配电装置分为屋内配电装置和屋外配电装置两种。屋内配电装置占地面积小，运行维护和操作条件较好，电气设备受气候条件影响较小，但需建造房屋，投资大。屋外配电装置土建工作量小投资少，建设工期短，易于扩建，但占地面积大，运行维护和操作条件较差，电气设备易受污染和气候条件影响。屋外配电装置分为中型、半高型、高型三种。110kV 多采用中型。屋内配电装置分为单层、二层、三层。无出线电抗器的配电装置多为单层式，通常采用成套开关柜。根据高压配电装置设计技术规程（ DLT 5352-2006 ）第 8.3.5 条，110kV 侧电气接线采用内桥时，110kV 配电装置宜采用室外中型布置，10kV 配电装置为室内配电装置。参照江苏省公司110kV 内桥接线变电所典型设计方案，主变布置在变电所中心，为满足防火
