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1、毕业设计（论文）题 目发电厂电气一次系统设计系 别 专业班级 学生姓名 指导教师摘要电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便、高效地转换成其它能源形式。当今， 火力发电在我国乃至全世界范围，其装机容量占总装机容量的 70左右，发电量占总发电 量的 80左右。由此可见，电能在我国这个发展中国家的国民经济中担任着主力军的作用。 发电厂是电力系统中生产电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。它通过其变压器 将各级电压的电网联系起来，将电能输送出去。本设计是对一高压侧 110kV，4 回出线，中压侧 35kV，5 回出线，低压侧 10kV，10 回出线的发电厂一次系统进行的初步设计。该发电厂属于中型
2、发电厂，它除承担向系统供 应电能的任务外，还提供地区负荷。本设计将主要从理论上在电气主接线设计，短路电流 计算，电气设备的选择，配电装置的布局，防雷设计等方面做详尽的论述。在计算和论证 的过程中，结合新编电气工程手册规范，采用 CAD 软件绘制了大量电气图，进一步完善 了设计。关键字 ：发电厂设计；短路计算；设备选择；A DESIGN OF ELECTRIC MAIN SYSTEMFOR POWER STATIONAbstractElectricity is the most important energy of economic development which can be conve
3、niently and efficiently converted into other forms of energy. Today, not only in China but also in the world ,the thermoelectricity capacity accounts to about 70% and the power about 80%.So, electricity plays an important role in our country which is a developing country. Power Stations are producin
4、g electricity in the power system, controlling the power flow and adjusting the voltage. It will link all levels of voltage power grid through its transformer and will supply power to the transmission system.The tentative design is to the electric main system for the power station which has high-ten
5、sion side 110kV, four output connections; middle-tension side 35kV, five output connections, low-tension side 10kV, ten output connections. The power station is one middle-size station. In addition to assume the supply of power to the power system also to content the region loads.In this design, I w
6、ill mainly discuss main electric connection design, short circuit account, electric equipment choice, electric equipment layout, lightning strike defending design. During my counting and demonstrating, in order to consummate my design, I will protract a great lot of electric engineering-pictures by
7、Auto-CAD following the new criterion of electric engineering-enchiridion.Keywords:Power station design; Short current calculation; Equipment selection目录摘要1ABSTRACT1目录11 前 言12 主变压器的选择2概述 2主变压器的选择原则 2主变压器的容量和台数的确定原则 23 电气主接线的设计3电气主接线概述及设计原则334 短路电流计算4短路电流计算的目的 4短路电流计算的一般规定 5计算步骤 55 电气设备的选择 6高压断路器的选择 7
8、隔离开关的选择 7互感器的选择 8电流互感器的选择8电压互感器的选择9避雷器的选择及检验 96 厂用电的接线设计10对厂用的设计的要求 10厂用电电压 10厂用母线接线方式 10厂用工作电源 11厂用备用或起动电源 11交流事故保安电源 117 防雷及接系统 11防雷保护 11直击雷的保护范围 11直击雷的保护措施 11避雷针、避雷线的装设原则及其接地装置的要求 12避雷针的配置 12避雷针的配置原则12避雷针位置的确定13接地装置 13一般规定13降低土壤电阻率的措施13接地体的设计138 配电装置14屋内配电装置的特点 14屋外配电装置的特点 149 本设计具体内容15主接线选择15厂用电
9、接线18变压器容量选择18短路计算1928 28隔离开关的选择35经济技术比较40其他电气设备的选择 4242 44 45 47 结 论50参考文献51致 谢521前言在我国乃至全世界范围，火电厂的装机容量占总装机容量的 70左右，发电量占总发 电量的 80左右。截止目前为止，我国火力发电厂单机容量以 30 万千瓦和 60 万千瓦机组 为主，浙江省温州市玉环县的华能玉环电厂两期 4 台 100 万千瓦发电机组，首台机组已投 产发电。其 100 万千瓦超超临界火力发电机组主蒸汽压力为 25 兆帕，主蒸汽和再热蒸汽 温度均为 600度，这不仅在我国是最高参数，在世界上也处于最前沿水平。此前，上海电
10、 气与西门子合作制造的上海外高桥 2 台 90 万千瓦火力机组是我国第一个超临界百万级项 目，首台机组已于 2006 年开始发电。本次设计的主要内容是设计一座中型发电厂的一次系统，该电厂的总装机容量为 300MW,分别为4*50MW, 4*25MW；有三个电压等级，分别为llOkV： 4回出线，llOkV： 5回出线，1OkV, 10回电缆出线；35kV侧最大负荷60MW，最小负荷30MW，最大利用 小时数为5200小时，1OkV侧最大负荷24MW，最小负荷16MW，最大利用小时数为5000 小时；110kV母线短路电流标么值为20；厂用电率为8%。本次设计的主要任务是对发电厂一次系统进行设计
11、，主要内容包括：拟订主接线的方 案：分析原始资料后选出几种合理的主接线形式，经过粗略的经济、技术比较后选出两种 较好的方案；综合考虑负荷情况、备用检修等问题进行主变压器容量、台数、型号等的选 择；计算短路电流：选择计算短路点、计算各点的短路电流、并列出计算结果表；合理地 选择主要的电气设备：断路器、隔离开关、限流电抗器、电压互感器、电流互感器、避雷 针、避雷器等的选择与校验；通过技术、经济比较，确定最优方案；防雷及接地保护的设 计；对最优方案进行合理的配电装置的选择。2 主变压器的选择概述在发电厂中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电 压等级之间交换功率的变压器，称
12、为联络变压器；只供本厂用的变压器，称为厂用变压器 或自用变压器。本章是对发电厂主变压器的选择1,2。主变压器的选择原则1) 主变容量一般按发电厂建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10 20年的负荷发展。2) 根据发电厂所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于发电厂，应考虑一 台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证锅炉的最小出力。 对于一般发电厂，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。主变压器的容量和台数的确定原则1、单元接线的主变压器： 单元接线时变压器容量按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定
13、。采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量亦应按接单元接 线的计算原则计算出的两台机容量之和来确定。2、具有发电机电压母线接线的主变压器 连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量，应考虑以下因素：1) 当发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负 荷后，主变压器应能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。2) 当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或者因供热机组热负荷变动而需限 制本厂出力时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需 要。3) 若发电机电压母线上接有 2 台及以上的主变压器时，其中容量最大的一台因故
14、退 出运行时，其他主变压器应能输送母线剩余功率的 70%以上。33 电气主接线的设计电气主接线概述及设计原则电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成 为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列， 详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了 发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运 行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟 定都有决定性的关系。4,5电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动
15、能参数、 基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、 继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂 和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经 济比较，合理地选择主接线方案。电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技 术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要 求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计 的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。6电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进 出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接 线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回，采用 有母线连接。（1）单母线接线单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等 优点，但是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修时，均需使整 个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段
