发电厂电气部分课程设计_精品.docVIP

《发电厂电气部分课程设计》说明书 学院：电气与自动化工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： 班级： 学号： 引言 能源是人类赖以生存的基础，从日常生活所必需的电、水、气到人们所利用的交通、通信、娱乐等都与能源息息相关。人类为了生存除了要吃饭获取能源之外，还要利用诸如石油、煤炭、电能等能源。电力能源从上世纪开始，在总能源需求中的比重增加较快，从世界的平均水平来看，每20年约增加一倍。因此随着世界人口的不断增加，能源的需求也在不断地增加，特别是人类进入21世纪高度信息化社会后更是如此。电能是二次能源，是由煤、油、风力和核能等一次能源转化而来的，又可以方便地转化成其他能源。它是现代社会中最重要的、最方便的、最清洁的能源，各行各业以及人们的日常生活都离不开它。如果发生大面积的、长时间的停电，整个社会尤其是大城市中人们的生活将会受到很大的影响，甚至可能影响到社会秩序直至国家的安全。 随着国家经济实力的增强，电力行业的重要性越来越明显了。电力行业是国民经济发展的基础和关键，电力系统的发展与时俱进。高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标。本设计是针对大型火电厂的要求进行配置的，它主要包括了电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择，其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，对该设计进行了理论分析，在理论上证实了火电厂的实际可行性，达到了设计要求。火电厂的电气主接线设计是整个火电厂的核心技术。它对火电厂内电气设备选择、布置、火电厂总平面布置的设计，都起着决定性的作用。 一、原始资料 发电厂情况：凝汽式大型火电厂。汽轮发电机组600MW×2台，机端电压20kV，200MW×4台，机端电压10.5kV，功率因数cosφ＝0.85，厂用电率7%，年运行时间T＝7000h，年最大负荷利用小时数Tmax＝6000h。故障计算时间Tk=0.6秒。 电力系统情况：通过2回500kV架空线与10000MVA的系统1交换功率1000MW~1200MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在500kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为10000MVA)；通过4回220kV架空线与5000MVA的系统2交换功率400MW~600MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在220kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为7000MVA)；出4回110kV线路供负荷，cosφ＝0.9，Tmax＝5000h。 电气主接线方案的确定 1．电气主接线的设计原则 电气主接线设计的总原则是：①符合设计任务书的要求；②符合有关的方针政策和技术规范、规程；③结合具体工程特点，设计出技术经济合理的主接线。一般应考虑下列情况： ⑴明确发电厂、变电站在电力系统中的地位和作用。 ⑵确定主体设备（如变压器等）的运行方式。 ⑶电压等级及接入系统方式。 ⑷变电站的分期和最终规模。 ⑸其他需要考虑的因素。如主要设备的供货厂家、交通运输的影响、环境、气象、地震、地质、地形及海拔高度等。 2. 电气主接线的基本要求 （1）可靠性：安全可靠是电力生产和供应的首要任务，保证系统供电可靠是电气主接线的基本要求。主接线的可靠性可以定性分析，也可以定量计算。一般因设备事故或检修而造成供电中断的几率、中断供电影响范围越小、每次停电平均持续时间越短，则主接线可靠性水平越高。 供电容量大、电压等级高的大型发电厂，由于它们一般供电覆盖范围广、设计用户数量多、对系统运行稳定性影响大，因而在电力系统中的地位较为重要。为此，其电气主接线应采取可靠性高的形式。同时，从接入系统的方式看，大型发电厂一般距负荷中心较远且输送容量较大，此时宜采用双回路或环网等强联系方式接入系统，相应电压等级网络接线方式的可靠性要与之相适应。 负荷性质与类别。系统中的负荷按重要性程度不同可分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类负荷。其中，Ⅰ类负荷为最重要负荷，即便短时供电中断也可能造成人员伤亡或重大财产损失，因而必须保证具有最高的供电可靠性；Ⅱ类负荷为次重要负荷，仅仅可以接收短时的供电中断；Ⅲ类负荷为非重要负荷，停电不会造成重大影响，必要时可长时间停电。 设备制造水平与运行经验。电气主接线是有电气设备相互连接所组成，电气设备本身的质量和可靠性程度直接影响着主接线的可靠性。因而主接线设计时须同时考虑一、二次设备的故障率及其对供电的影响。系统中大容量机组及新型设备的投运、自动装置及先进技术的使用，都有利于提高主接线的可靠性，不必要的设备、过于复杂化的接线，常增加运行操作及维护处理的难度，会导致主接线可靠性降低。 灵活性：是指在调度时，可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以极特殊运行方式下的系统调度要求；在检修时，可以方便的停运断路器、