电力系统规划及发电厂电气部分设计(小论文

1、冻电力*橹电力系统规划及发电厂电气部分设计（小论文）作 者： 宋鸿远 学 号：0904130105系 ：电气工程学院专 业： 电气工程及其自动化题 目电力系统规划及发电厂电气部分设计指导者：李卫国评阅者：2013 年6月 吉林摘要本次设计主要是电力系统规划及发电厂电气部分设计， 电力系统的规划设 计包括电源规划和电力网设计两部分。 电源规划是根据电力电量平衡计算， 确定 系统备用容量及火电厂需要加装的装机容量。 电力网设计是在可行的接线形式中 初步选出两种，同时选出合适的主变压器，画出系统电气主接线，进而进行两种 方案的技术经济比较，选出一个相对合理的系统规划方案。 然后，根据短路电流 计算结

2、果，选择高压断路器，隔离开关，电流互感器和电压互感器等设备。为确 定整个电力系统设计的合理性，计算各种运行方式下的潮流（最大负荷、最小负 荷及故障运行方式），并进行电压调整和无功补偿。最后在发电厂电气部分设计 中对火电厂厂用电，继电保护和防雷保护进行设计，以保证电力系统安全可靠运 行。本次设计的基本原则是可靠性、灵活性和经济性。关键词：电力系统规划 短路电流 潮流 厂用电AbstractPower system desig n and power pla nt electrical desig n are the primary object of this paper, former con

3、 sists of two parts, power supply desig n and power grid desig n, later mainly in cludes power pla nt supply desig n.Power supply design needs calculatingpower balanee to decid that howmuchun its and power capacity will be added. In accorda nee with availabledesign programs drown out，choosing two pr

4、ograms from them in power grid desig n. And con firmed the area of the line secti on, the nu mber of breakers and voltage level.Now a reas on able one can be selected from two schemesthrough compari ng them in sides of economyand tech no logy. Then, accord ing to the three-phase fault current, circu

5、it breaker, disconnecting switch, curre nt tran sformer and voltage tran sformer can be selected.To makesure the rationality of power system design, it is necessary that worki ng out the power flow at every operati on way of summer and win ter.Finally, the safety and reliability of operation of powe

6、r system depended on the ratio nality of coge nerati on pla nt power supply, relay protecti on and lighti ng protecti on. In one word, the sta ndard of this desig n is of reliability, flexibility and economy.Keywords: power system desig n short curre nt flow power pla nt supply引言：电力系统规划及发电厂电气部分设计是将本

7、专业课程所学进行综合运用的过程，分析实际问题。本设计从工程上来说， 相当于实际工程设计的一部分，是对所学过的知识进行一次全面总结的综合训练，也是对将来工作的一种准备的锻炼。第一章装机容量的确定第一节备用容量的确定主要考虑负荷备用，事故检修备用，国民经济备用。第二节 火电装机容量的确定1冬季是水厂调峰，夏季时水厂满发，根据系统调峰图可以确定调峰的容量。 2装机容量的确定：P需二P负荷P备用；P火二F需一 Fk _ R周峰P火增二P火一 P现有P总装机二P火 P水3检修安排考虑季节性低落，以及火电，水电的检修周期作出检修安排。第二章网络结构的确定第一节电压等级的选择根据传输容量和传输距离来确定。第

8、二节方案的初步确定包括断路器个数，线列出一系列的方案， 排除一些明显不合理的方案，进行经济比较, 路长度的比较，需要折合到同一电压等级下同一回线的造价基准比较。第三节导线截面积的选择按经济电流选择导线截面积，并进行电压损失校验。正常情况下满足10%的需求，故障时满足小于15%的要求。禾U用发热和电晕校验截面积。在220KV下，LGJ 185/25是不发生电晕校验的最小型号。满足几方面校验合格才适合选择。第四章电气主接线设计第一节发电厂主接线采用双母线接线，机压母线采用双母三分段，因发电机出口短路， 短路电流较大，固分段，机压母线处有负荷固需设置机压母线。采用(扩大)单元接线。发电机出口不装隔离

9、开 关，减少了开关设备。而扩大了单元接线将单元容量不太大的两台机组和一个变压器相连， 减少了一台变压器，投资少。水电厂进线有四回采用双母接线。第二节变电所主接线根据变电所得类型， 所处的位置，以及进出线的条数，采用内桥，外桥以及双母线接线型式。第五章 发电厂和变电所主变压器的选择第一节发电厂主变压器的选择1具有机压母线选择原则(1) S全投 max - S负荷 min - S厂用Sp(2) Smin S负荷 max S厂用ST(3) 台故障时，另一台能送出 70%以上的功率(4) 发电机全停或部分停机时满足倒送功率得要求2单元接线主变压器按发电机额定容量扣除厂用负荷留有10%的裕度来选择；扩大

10、单元接线乘以2倍。3联络主变压器满足两种电压等级在不同运行方式下的交换一般不应小于接在两种电压等级母线上最 大一台机组容量。第二节变电所主变选择原则：大于等于重要负荷容量全部负荷容量的 70%80%第六章方案的经济技术比较第一节技术经济比较的原则和步骤计算建设投资包括线路投资和设备投资； 年运行费用比较包括电能损耗而电能损耗主要是线路损耗和变压器损耗。综合比较当经济效益相同时， 若投资小且年运行费用少的方案优先采用；若两者一大小，则抵偿年限法进一步比较。第二节建设投资和年运行费用计算本设计中：建设投资=线路投资+断路器投资+变压器投资年运行费用=线路损耗 +变压器损耗第三节最优方案的确定经过上

11、面计算可知方案 9的年运行费用和投资均最小，所以方案9为最佳方案。第七章短路电流计算第一节 网络模型所用模型为简化模型， 即忽略负荷电流；不计及各元件电阻， 也不计送电线路电纳及变压器的导纳；发电机用次暂态电抗表示，并认为各发电机电势模型为1，相角为0。步骤：1取SB = 100MVA; U B =Uav作等值电路2对网络的化简3合并后求转移电抗4根据转移电抗求运算电抗，查表得不冋时刻（0秒2秒 4秒）时刻的短路电流。第八章电器设备选择第一节电器设备选择的一般条件电器设备可靠的动作，必须按正常条件下进行选择并按短路状态下来校验热稳定和动稳按1额定电压UN -Uns；2 额定电流In -Imax

12、选择按1热稳定112t _ Qk2 动稳定les-lsh第二节高压断路器和隔离开关的选择按上述原则只要隔离开关不用进行开断电流和关合电流的校验。开断电流校验：I Nbr - I ”短路关合电流校验：|Nci _ish第三节互感器的选择和配置1 种类和型式当一次电流 400A时，宜优先采用一次绕组多匝式，强电系统采用5A,弱电采用1A2 Un _U NS ； I 1 N 乏 I max3准确级和容量选择为了保证测量仪表的准确度，电流互感器的准确级不得低于所供电测量仪表的准确级。容量：Sn I 2N Zr|4校验热稳定，动稳定。第九章潮流计算和调压第一节计算各种运行方式1冬季最大运行方式Pmax

13、110%， 水厂调峰2冬季最小运行方式(Fmax 110%) 70% 水厂调峰3夏季最大运行方式Pmax 97%水厂满发4夏季最小运行方式(Pmax 97%) 70% 水厂满发5冬季故障运行方式 在1的情况下断开火电一回线6夏季故障运行方式在3的情况下断开水电一回线第二节潮流计算的步骤在本设计中，冬季最大运行方式用手算，其它几种方式用计算机算。1计算网络参数作出等值电路。2系统中负荷侧的功率已知，火电厂的输入功率已知，其余节点的注入功率未知，固 先假设系统节点电压已知。3从已知负荷处推功率，此时假设全网电压额定，之后再求的功率从已知电压处推算 电压降，得出各节点电压值。4改变分接头的位置或加补

14、偿，使各节点电压都在允许的范围内结束。第十章厂用设计第一节 厂用电接线一 确定电压等级1按发电机容量，电压确定高压厂用电压等级。2按厂用电动机容量，厂用供电网络确定高压厂用电压等级。二厂用电接线采用单母分段，按炉分段的原则。根据锅炉容量确定分段数目。本设计中50MW分一段,100MW分 两段。三厂用电源接线1从发电机机压母线引接2单元接线时从主变压器低压侧引接。3备用电源的引接应保证其独立性。第二节厂用变压器选择1 额定电压2工作变压器的台数和形式3 容量ST - 1.1SH - SL4厂用变压器的阻抗第十一章配电装置规划一 110KV及以上，多采用屋外配电装置。根据电器设备和母线的高度，将其

15、分为中型，高型，半高型。中型配置适用于110500K V等级电压下，并已经广泛应用，因此本设计采用中型配置。二配电装置图的绘制1平面图是按比例画出房屋，间隔，走廊，道路等平面布置轮廓。2断面图表明所取配电的间隔作为剖面，按比例画出剖面中各设备的相互连接及具体 布置结构图。第十一章继电保护配置-一-发电机保护配置1纵联差动保护2匝间短路保护3定子接地保护4过负荷保护5励磁回路一点和两点接地保护6失磁保护7过电压保护8逆功率保护9低频保护10失步保护11过励磁保护-二变压器保护配置1瓦斯保护2纵联差动保护3过电流保护4零序电流保护5过励磁过电压保护6过负荷保护7非全相保护三母线保护配置1完全电流差动保护2电压差动母线保护3具有比率制动特性的电流差动母线保护 四出线保护的配置1反映接线短路的保护阶段式电流保护2电流速断保护3相间距离保护第十三章防雷保护及配置运行中的电器设备可能遭雷击，必须采取有效的过电压防护措施。避雷针和避雷线是防止直接雷过电压的有效措施，电气设备的绝缘配合基于避雷器的保护水平，设备所承受的雷电过电压和操作过电压均有避雷器来限制。参考文献：1王锡凡主编.电力系统优化