发电厂毕业设计说明书计算书

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1、引 言本次设计是我们在校期间进行的依次比较系统、具体、完整的颇为重要的设计，是一次比较综合的训练。它是我们将在校期间所学的专业知识进行理论与实践的结合，运用理论知识和所学到的专业技能进行工程设计和科学研究，提高分析问题和解决问题的能力，在我们的大学生活中占有极其重要的作用，是学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节。在完成此设计过程中，我们可以学习电力工程设计、技术问题研究的程序和方法，获得搜集资料、查阅文献、调查研究、方案比较、设计制图等多方面训练，并进一步补充新知识和技能。 本毕业设计论文是陡河发电厂4200MW第二期工程电气部分初步设计。 本电厂为凝汽式发电厂，计划安装四台200MW

2、凝汽式火力发电机组，一期工程安装两台，二期工程安装两台相同容量的机组。该厂以220KV与系统联系，二期工程出线共四回。一期与二期之间用双母线分段带旁路连接方式连接起来。本设计包括设备的选择及校验、短路计算、以及继电保护，并绘制图纸以帮助阅读理解。随着经济的飞速发展，迫切要求强烈的能源作为经济发展的坚强后盾，电力这种洁净的二次能源将对未来的国民经济发展起着举足轻重的作用。提高发电、输电、配电、供电效率和经济终端节电在我国能源和节能具有特殊重要的地位。纵观世界各国电力工业的发展，追求“可持续发展”已成为主流，我国于2002年推出了以打破垄断、引入竞争为首的体制改革方案，预期将对发、输、供电效率的提

3、升产生积极作用。中国电力体制改革标志着电力工业在建立社会主义市场经纪体制，加快社会主义现代化建设的伟业中进入了一个新的发展时期，为了促进电力工业的持续稳定发展，保证西电东送工程的成功建设，满足各地区供电负荷要求，实现安全供电，保证供电可靠性，发电厂的建设具有十分重要的意义。如何保证电力供应不短缺，实质是使电力发展与国民经济发展相适应的问题；如何保证安全稳定的供电，既不造成严重缺电，影响国民经济快速健康发展，又不造成电力电量大量富裕，引起电力企业经营困难。这个问题对于我们来说是一个非常现实的问题。因为我国自建国以来长期缺电，筹建电厂并安全投入运行具有不可忽视的作用。第一部分 说明书第一章 主变压

4、器及厂用备用/启动变压器的选择1.1 选择本电厂主变压器、高压厂用变压器的型号、容量和台数本发电机单机容量为200MW，与主变压器采用单元接线。主变按发电机的额定容量扣除本机组的常用负荷后，留有10%的裕度。1.1.1 厂用负荷计算：符合计算一般采用换算系数法，为了正确选择主变及厂用变压器的容量，必须首先求得准确的计算负荷。（1） 连续运行的设备应予计算。（2） 机组正常运行时，不经常连续运行的设备也应计算。（3） 常断路及不经常断续运行的设备，不予计算，由电抗器供电的应全部计算。（4） 由同一电源供电的互为备用的设备只计算运行的部分。（5） 由不同电源供电的互为备用的设备应全部计算，但台数较

5、多时应允许扣除一部分。（6） 对于分裂变压器，其高低压绕组负荷应分别计算，当两个低压绕组接有互为备用时，对于高压绕组只计算其运行部分，对低压绕组一般则均予计算。（7） 对于分裂电抗器，应分别计算每一臂中通过的负荷，其计算原则与普通电抗器相同。1.1.2 换算系数一般采用如下数值：给水泵、循环水泵、喷射水泵 电动机：K=1；其他电动机：K=0.85但：链条炉的其他电动机：K=0.85；电厂无高压公用段而厂用高压为6KV时，、段：K=0.75。1.1.3 发电厂主变绕组的数量 对于200MW及以上的机组，其升压变压器一般不采用三绕组变压器，因为在发电机回路中及厂用分支回路均采用分相封闭母线，供电可

6、靠性很高，而大电流的隔离开关发热问题比较突出，特别是设置在封闭母线中隔离开关问题较多；同时发电机回路的断路器价格极为昂贵，故在封闭母线回路里，一般不设断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性。此外，三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因，一般不希望出现分接头，往往只制造死接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。这样采用三绕组变压器就不如双绕组变压器联络变压器灵活方便。1.1.4 绕组连接方式变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，电力系统采用连接方式有Y和，高、中、低三绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压、变压器绕组都采用Y连接。1.2 容量选

7、择：本厂主变选取：SFP7-240000/220高工作变选取：SFF7CY31500/20高备变选取 ：SFFZ7CY31500/220表1.1 设备规范1#主变1#高压厂用变高压备用变型号SFP7240000/220SFF7CY31500/20SFFZ7CY31500/220额定容量KVA24000031500/20000/2000031500/20000/20000额定电压KV242+2*2.5%/15.7515.75+2*2.5%/6.3/6.3220+8*1.25%/6.3/6.3接组组别YNd11DyN1yN1YN yN0yN0相数333空载电流%0.170.2860.92空载损耗K

8、W121.024.635.3负载损耗KW608.131500KVA/150.6阻抗电压%13.616.817.5选择原则：（1） 高压厂用变压器应按高压电动机计算负荷的110%与低压厂用电计算负荷之和。（2） 高压厂用备用变压器与最大一台高压厂用变压器的容量相同；当启动/备用变压器带有工作负荷时，其容量还应满足最大一台高压厂用工作变压器的要求并考核变压器检修的条件。（3） 低压厂用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器的容量相同。（4） 装于屋外或屋外进风小间的变压器，其容量一般不考虑温度修正，但南方地区宜将小间进出风差控制在十度以内。主厂房进出风差控制在十度以内。第二章 电气主接线的设计

9、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首要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对于电气设备选择，配电装置的布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。我设计的是二期工程，所以二期工程之间用双母分段带旁路的连接形式连接的。2.1 主接线的设计原则2.1.1 主接线的设计依据1.发电厂、变电所在电力系统的地位和作用。2.发电厂、变电所的分期和最终建设规模。3.负荷大小和重要性。4.系统备用容量大小。5.系统专业对电气主接线提供的

10、具体资料。 出线电压等级、回路数、出线方向。 主变台数、容量和形式。 变压器中性点接地方式及接地点的选择。 初期及终极发电厂、变电所与系统的连接方式。2.1.2 主接线设计的基本要求主接线应满足可靠性、灵活性及经济性三项基本要求2.1.2.1 可靠性供电可靠性是电力生产和电力分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。主接线可靠性的具体要求 断路器检修时，不宜影响对系统的供电； 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量停运的回路忽略停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电； 尽量避免发电厂及变电所全部停运的可能； 大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求2.1.2.2 灵活性主接

11、线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性调度时，可以灵活的切除和投入发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修方式以及特殊运行方式的系统调度要求；检修时，可以方便地停运断路器，母线及其他的继电保护设备，进行安全检修而不至于影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过度到最终接线，在不影响连续供电和停电时间最短的情况下投入新装机组，变压器或线路而不互相干扰，并对一次和二次部分的改进工作量最少。2.1.2.3 经济性主接线在满足可靠性及灵活性的前提下做到经济合理。投资省 主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等一次设备； 要能使

12、继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆； 要能限制短路电流，便于选择廉价电器设备； 如能满足系统安全运行和继电保护要求，110KV及以下终端或分支变电所可采用简易电路。占地面积小主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。电能损失少经济合理地选择主变种类、容量、数量、要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。2.2 220KV高压配电装置的基本接线及适用范围220KV高压配电装置的接线分为：（1） 有汇流母线的接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，增设旁路隔离开关等。（2） 无汇流母线的接线，变压器，线路单元接线，桥

13、型接线，角型接线等。2.3 主接线的选择：本发电厂220KV系统一、二、期工程都为四回出线，根据规程规定：宜采用双母线或双母线带旁路。 表2.1 双母线和双母线带旁路接线的比较项目双母线双母线带旁路可靠性通过两组母线隔离开关的倒闸操作可以轮流检修一组母线而不至于供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一条回路的母线隔离开关和断路器，只停该回路。具有双母线接线的可靠性的所有优点，*若检修任一回路的母线隔离开关或断路器，不会使该回路停电*。灵活性各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒闸操作可以组成各种运行方式。*双母线带旁

14、路这种接线运行操作方便，不影响双母线正常运行*。扩建方便向双母线左右任何方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线那样导致出线交叉布置。经济性双母线带旁路接线比双母线接线多一台断路器，增加了投资和占地面积。缺点当母线检修或发生故障时，隔离开关作为倒闸操作电器，容易误操作，且会使操作回路停电。当母线检修或故障时，隔离开关作为倒闸操作电器，*不会使检修回路停电*。综合以上的比较，所以选择双母线带旁路接线方式。本厂单机容量200MW，机组与双母线变压器组成单元接线。2.4 主接线中设备的配置：1. 容量为

15、200MW及以上大机组与双绕组变压器为单元接线时，其出口不装设隔离开关 ，但应有可拆连接点。2. 接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。3. 接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。4. 断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。5. 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自偶变压器的中性点则不必装设隔离开关。2.4.1 接地刀闸配置：1. 63KV及以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜配置接地刀闸。双母线接线两组隔离开关的断路器侧可共用一组接地刀闸。2. 旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回路隔离开关的旁路母线侧。2.4.2 电压互感器的配置：1. 电压互感器的数量和配置与主接