4×200MW火力发电厂电气部分设计毕业论文

摘要本设计主要4×200MW火力发电厂电气部分设计包括电气主接线设计；发电机与变压器的连接形式选择；发电厂厂用电设计；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；220kV高压配电装置配置原则；短路电流计算和部分高压电气设备的选择与校验；发电机与变压器保护配置，按照设计规范与规定完成上述设计工作。关键词：发电厂；电气一次部分；短路计算；电气设备选择AbstractThisdesigntakesElectricaldesignof4×200MWpowerplant,includingthemainelectricalwiringdesign;choiceofgeneratorsandtransformersconnectingform;auxiliary-partdesign;choiceofmaintransformer,start/back-uptransformersandhighvoltagetransformerfactorycapacitycalculation,numberandtype;configurationrulesof220kVhigh-voltagepowerdistributiondevice;short-circuitcurrentcalculationandhigh-voltageelectricalequipmentselectionandvalidation;generatorandtransformerprotectionconfiguration,inaccordancewithdesignspecificationsandrequirementstocompletethedesignwork.Keywords:powerplant;electricalfirstpart;short-circuitcalculation;selectionofelectricalequipmentsKeywords：powerplant;electricalfirstpart;short-circuitcalculation;selectionofelectricalequipments目录1绪论...................................................................11.1概述..............................................................11.2毕业设计主要内容..................................................11.2.1电力系统情况................................................11.2.2待设计火力发电情况..........................................21.2.3设计内容....................................................22发电厂电气主接线........................................................52.1概述..............................................................52.2电气主接线的确定与验证............................................52.2.1电气主接线的设计原则........................................52.2.1电气主接线的初步方案........................................62.3.1有关设计原则................................................82.3.2本厂发电机与变压器之间的连接................................93发电厂用电设计...................................................................................................................123.1厂用电设计的要求.................................................123.1.1厂用负荷分类...............................................123.1.2基本要求...................................................123.2.2本厂厂用电主接线设计说明...................................144短路计算..............................................................184.1短路计算的目的...................................................184.2短路计算的一般规定...............................................184.1.1短路计算的一般规定.........................................184.1.2系统简化...................................................194.1.3本厂等值电路图中短路点的选取...............................225部分电气设备的选择与校验...............................................325.1电气设备选择的一般原则...........................................325.1.1选择电气一次设备遵循的条件.................................325.1.2按正常工作条件选择.........................................325.1.3按短路条件进行校验.........................................345.2220kv电气设备选择与验算...................................................................................365.2.1设备及导体选择所需数据.....................................365.2.2设备选择...................................................375.28、9号发电机出口设备选择........................................415.3避雷器的选择....................................................416继电保护装置..........................................................436程序设计..............................................................436.1发电机继电保护装置...............................................436.2电力变压器的机电保护装置.........................................44结论..................................................................47参考文献.............................................................48致谢...................................................................4911绪论1.1概述由发电、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（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）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。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输送过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度，易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中的发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。目前工业用电量已占全部用电量的50～70%，是电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。1.2毕业设计主要内容1.2.1电力系统情况待设计火电厂所在电力系统详细情况，见图1-1：2待设计发电厂80KM110KM70KM90KM160KM140KM（1）火力发电厂汽轮发电机：3×QFS-300-2。装机容量900MW，3台机组。其中：QFS-300-2:300MW，2极。cos=0.83，Xd=16.7%变压器：3×SFPL-360/220，3台，360MVA，220kV，Uk%=14.6（2）水力发电厂水轮发电机：TSS1264/160-48，300MW，cos错误!未找到引用源。=0.875，Xd=28%变压器：4×SFPL-360/220，4台，360MVA，220kV，Uk%=14.61.2.2待设计火力发电情况该电厂机组总容量为4×200MW，生产的电力除厂用电外，全部通过4回220kV输电线路输送到电力系统中。该厂为大型煤矿区内的坑口发电厂，所用燃料由煤矿直接供给。厂区地势平坦，地质条件较好，属于五级地震区，有公路、铁路通往矿区，交通方便。厂址附近有河流通过，并有水库，水源充足。冻土层厚1m，覆冰厚度7mm，最大风速25m/s，年平均温度5℃，最高温度35℃，最低温度-35℃。多年平均降水量400mm，年最大降水量760mm，最小降水量300mm，多年平均蒸发量为1510mm，积雪深180mm。主导风向全年为东南风，冬季为西北风，夏季为偏南风。1.2.3设计内容（1）发电厂电气主接线设计（2）发电厂厂用电接线设计（3）220kV配电装置的设计3（4）短路电流计算和电气设备选择（5）200MW机组继电保护及自动装置的规划设计基本步骤：（1）主接线的设计发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运行的关键，是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。电气主接线的设计原则是：应根据发电厂在电力系统的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、