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1、 新建300MW火力发电厂电气系统总体方案与布置设计题 目 新建300MW火电厂电气系统总体方案与布置设计 任务起止日期： 2013 年 月 日 2013 年 月 日 绪论一、我国的电力工业发展现状简介我国建成的第一座火力发电厂的标志是1882年7月26日在上海建设成功地上海电气公司。而我国的水力发电是从1912年农历4月12日开始，在我国西南地区的云南昆明附近地螳螂川上修建成功地石龙坝水力发电厂，并且配备了两台240kW的水轮发电机组。这也就是我国的电力工业发展被全世界人民公认的起点。就在新中国成立后，中国的电力工业有了飞跃式的发展，尤其在1978年之后，国家实行改革开放等等一系列优良政策，
2、以及发展国民经济地正确决策从而使得我国综合国力得到了极大地提高。与此同时，我国的电力工业也因此而取得了突飞猛进、举世瞩目的辉煌成就。直到1955年末，全中国的年发电量已经达到了近10000亿kWh，仅次于美国而位列世界排名第二位。截止到2007年底，全中国发电机的装机总容量达到了7.1329亿kW，同比增长了14.36%。据相关专家的预计，在2020年前后，全中国的发电机组装机总容量将有可能超越美国，从而位列世界第一。目前，我国最大的火力发电机组单机装机容量已经达到了100万kW（玉环火力发电厂），最大的水电机组单机装机容量也达到了70100万kW（三峡水力发电站），最大的核电厂发电机组单机装
3、机容量达到了100100万kW（田湾核电站）。华东、华北、东北和华中四大国家电网的总容量均已经超过了4000万kW。然而，由于太阳能和风能发电技术还不是很成熟，而核电技术投入成本又很高，再者核电的污染也很严重。所以，火力发电将仍然是我国目前主要的发电方式。随着社会经济与科学技术的飞跃式发展，城市社会对电能的需求量也越来越大，对电能质量的要求也越来越高。据专家的预测，中国的火力发电厂的年发电量都会以大约10%的速度增长。就这个势头也将在未来十年内基本上会保持不变。而且，自2005年以来，我国又陆续批准建设的近100多座发电厂之中，几乎全部都是火力发电厂。因此，在未来的很长一段时间内，我国的火力发
4、电厂行业还将有会很大的发展空间。二、电力系统的发展前景电力系统的基本任务也就是为我国地国民经济各个部门与全国人民的生活提供充足、可靠、优质以及廉价地电能。做到节能减排，并实现高度全程自动化，西电东送、南北互供、发展联合式电力系统是我国的电力行业发展的方向，也将会是一项全局性的庞大电力系统工程。在“十一五期间”，为了节约能源，减少有毒地废气大量的排放，国家政策决定关闭或者停止运行的小型火力发电厂的装机总容量可以达到6500万kW，为此而新建的火力发电厂装机总容量将达到1亿kW以上。在“十二五期间”，国家还将接连实施一系列的政策以便进一步促进我国电力行业的发展。依据我国国情，以及社会经济的发展需要
5、，要积极加强我国电力总体性的规划与布局，确定合理可靠的的电源结构和布局。同时要留有充足的容量和能量作为后期储备，建成容量充足，结构合理可靠、运行灵活性强的联合式电力系统。为了防范于未然，必须积极采取必要的防范措施。要确保联合式电力系统的安全、稳定运行，为国民经济的正常运转与人民的正常的生活需求提供充足、可靠、优质和廉价的电能。三、本次课题设计的内容和任务本次课题设计的主要设计内容是根据指导老师所给的原始资料，完成第一期新建工程2300MW火力发电厂，并考虑最终4300MW机组火力发电厂的电气主系统和厂用接线的方案确定、设备选型等任务。发电厂的电气主接线也可以称之为电气一次接线，其主要的或者说常
6、用的接线形式有：单母线或者单母线带旁路接线、单母线分段或者单母线分段带旁路接线、双母线或者双母线带旁路接线、双母线分段或者双母线分段带旁路接线、此外还有单元接线、一台半断路器接线、桥形接线以及角形接线。具体设计时，可以根据具体电压等级及出线回数的要求，选择相应地符合供电运行可靠、经济性好、调度灵活地主接线方式。当然这三个要素之间是存在冲突的，设计师具体问题具体分析，通过方案的比较选出综合性相对较好的电气主接线形式就可以。厂用的主接线一般相对要简单一些。通常情况下，发电厂厂用电的电气主接线的形式一般是选择单母线分段接线，采用“按炉分段”的原则，要特许要求式也可以采用单母线分段带旁路母线的主接线方
7、式。各个高压电气设备（主变压器、厂用变压器、断路器、隔离开关等等）的选型是一项比较精细、繁琐地工作。但同样也是发电厂设计的重要任务之一，高压设备选择的对与否直接关系到该发电厂运行的安全性、可靠性、经济性，甚至可能会导致整个发电厂设计的不成功。因此，对于选择出来的各个高压电气设备都要进行相应地动稳定校验、热稳定校验等等一系列的校验计算，以便确保所选的电气设备是完全符合和要求的。对于本次毕业设计还应考虑到二期扩建的问题，在电气设备选择时要留有一定的裕度，充分考虑二期扩建的需要。配电装置设计。各个电压等级配电装置的实际也是一项重要的工作。配电装置一般可以分为屋外配电装置、屋内配电装以及成套配电装置。
8、根据电力工程电气系统设计手册规定：35kV及以下电压等级一般选择屋内配电装置，当然，如果遇到特殊的情况，110220kV也可应酌情考虑采用；220kV及以上电压等级一般则采用屋外配电装置或者是SF6全封闭组合电器。此外，目前在我国的发电机组单机装机容量在2001000MW之间的机组的母线一般都采用导体铝制作而成的全连离相封闭母线。四、本次课题设计的目的和意义本次毕业设计的主要目的就是让学生通过阅读文献和期刊，了解现代火力发电厂气系统的主体情况和发展趋势；学习发电厂电气一次部分初步设计的范围和步骤，掌握设计方法，树立工程意识；加深对火电厂电气主系统的接线方式及合理选择电气设备的认识；通过此次毕业
9、设计培养学生独立发现问题、分析问题并解决问题的能力；掌握资料收集、工程计算、工程技术图纸的绘制标准及绘制方法、设计报告的撰写等。在设计中加强基本理论专业知识的理解和工程设计基本技能的训练，同时需尽量做到理论联系实际，注意自身创新能力的培养和提高。新建300MW火电厂电气系统总体方案与布置设计摘要目前，我国电力工业格局依旧是以火力发电为主。而300MW火力发电机组仍然是火力发电厂的主流发电机组。此次毕业课题设计的主题就是要针对新建300MW火力发电厂电气系统的方案与布置进行设计，主要是通过灵活运用所学的发电厂电气部分，电力系统暂态分析，电力系统稳态分析，电路原理，AutoCAD制图等专业知识结合
10、工程实际来逐步有序的完成发电厂电气主接线的设计，厂用电接线，各种电气设备的选择及负荷分析计算等设计任务，并绘制各种电气接线图与配电装置图。在电气主接线的设计过程中严格遵守发电厂电气系统设计原则的同时灵活运用其它参考资料。针对提出的不同的设计方案进行深入的逐个对比分析和探讨，得出最佳设计方案。关键词:火力发电厂，电气主接线，配电装置，电气系统NEW 300 MW COAL-FIRED POWER PLANT ELECTRICAL SYSTEM OVERALL PLAN AND LAYOUT DESIGNABSTRACTAt present, our country electric power
11、industry pattern is still predominantly coal-fired power.And 300MW thermal power unit is still the mainstream of the coal-fired power plant generating set.The graduation project design is according to the theme of the new 300MW coal-fired power plant electrical system of plan and layout design, main
12、ly through the flexible use of knowledge of power plant electrical part, power system transient analysis of power system stability analysis, AutoCAD drawing and other professional knowledge combined with practical engineering to gradually and orderly complete power plant, the main electrical wiring
13、design, auxiliary power wiring, selection of all sorts of electrical equipment and load analysis and calculation, etc. Design task, and map all kinds of electric wiring diagram and distribution equipment.In the process of the main electrical wiring design strictly abide by the principle of power pla
14、nt electrical system design of flexible use of other resources at the same time. In view of the different design scheme is put forward by the in-depth comparative analysis and discussion, one by one the best design solution.Key words: thermal power plant, the main electrical wiring, power distributi
15、on equipment, electrical systems目录第一篇 设计说明书1第一章 电气主接线设计11.1 发电机电压级接线11.1.1 发电机和变压器接线方式选择11.2 220 kV电气主接线21.2.1 220kV主接线方案的选取和比较31.3 6kV厂用电接线51.4 500kV接线的选取和确定（二期扩建）6第二章 负荷计算及变压器选择92.1 厂用负荷计算92.1.1 厂用电负荷的计算原则102.1.2 厂用电负荷的计算方法102.1.3 分段计算厂用负荷112.2 主变台数、容量和型式的确定122.2.1 220kV侧主变压器容量、台数的确定122.2.2 主变压器型式、结构的确定132.2.3 500kV侧主变压器的确定132.2.4 联络变压器的确定142.3 厂用变台数、容量和型式的确定142.3.1 厂用工作变压器台数、型式的确定142.3.2 厂用工作变压器容量的确定14第三章 最大持续工作电流及短路计算183.1 各回路最大持续工作电流193.1.1 各个回路的最大持续电流的确定193.1.2 各个回路的最大持续电流193.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算
