发电厂电气部分课程设计指导书

1、发电厂电气部分课程设计指导书汪兴强张毅王磊毕锐编合肥工业大学电气与自动化工程学院2005年5月25日发电厂电气部分课程设计指导书总体要求：根据设计指导教师的要求，参加设计指导课，独立完成各项设计任务，设计成果包括设计说明书和图纸，完成后上交给指导教师。通过课程设计，掌握电力系统中主接线设计、变压器选择、短路电流计算、主要电气设备的选择和校验、发电厂厂用电系统的设计等知识的基本原理和实现方法。主要参考书：发电厂电气部分，熊信银主编，中国电力出版社，2004年电气工程基础，刘涤尘主编，武汉理工大学出版社，2002年工厂供电，刘介才主编，机械工业出版社，1998年电力系统分析，何仰赞、温增银主编，中

2、国电力出版社，1997年0、220kV变电所电气一次部分设计一、原始资料1、由于工农业生产发展，需要将某大型水电站的电能送往某市区而拟建一变电所。2、水电站以220kV电压把电能送往该变电所，该变电所的容量按规定240MVA考虑，cos忏0.8,电能主要送往110kV电网。3、该变电所有三个电压等级。220kV进出线4回（两回出线两回入线），每回线路最大输送容量为250MVA。110kV出线8回，每回线路最大输送容量为120MVA。10kV出线20回。4、变电所位于10kV的负荷中心，10kV供电对象为石油及轻纺工业，各回路负荷大小不等，但最大一回负荷不超过5000kW。5、主变压器各侧最大负

3、荷利用小时数：220kV侧和110kV侧取5000小时；10kV侧取4500小时。6、系统电抗（以100MVA为基准）：220kV系统为0.064,110kV系统为0.51,水电站为0.132二、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。2、进行短路电流计算。3、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；

4、布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。1、电力系统接线简图:2、系统情况：待设计变电所于系统联结的110kv单回线路的最大输送功率均不大于80MW。3、负荷情况：35kv负荷数据见下表名称Pmax(KW)cos线长(km)回路数供电方式变电所A100000.9401架空线路变电所B100000.9401架空线路钢铁厂20000.8152架空线路化肥厂50000.8201架空线路机器厂60000.85101架空线路合计33000考虑到同时系数Kt=0.8最大负荷利用小时数Tmax=4200h10kv负荷数据见下表名称Pmax(KW)cose线长(km)回路数供电方式配电站甲2

5、0000.85101电缆配电站乙30000.8591电缆配电站丙20000.881电缆水厂20000.861电缆化工厂20000.85102电缆农药厂20000.8101电缆电化厂10000.861电缆医院10000.8541电缆纺织厂10000.871电缆合计考虑到同时系数Kt=0.85,最大负荷利用小时数Tmax=5500h110kv负荷同时率为0.8,负荷年增长率5%4、环境条件地区年最高温度40C,年最低温度-14C，年平均气温17C,最热月平均最高温度31C,海拔34.6m,年平均气压760mmHg二、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电

6、所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。2、进行短路电流计算。3、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。1、设计容量：规划设计容量80MVA2、进出线及负荷情况：(1)、110kV侧：进出线4回，其中两回为电源进线，每回最大可输送50000kVA,功率因数为0.85,一回停运后，另一回最大可输送100000kVA负荷；另2

7、回为出线，正常时每回最大功率为35000kVA,最小为25000kVA,功率因数为0.85,最大负荷利用时间为4200h。(2)、35kV侧：出线4回，每回最大负荷12000kVA,无电源进线。负荷功率因数为0.8,最大负荷利用小时为4000h,一类负荷占20%,二类负荷占20%,其余为三类负荷。(3)、l0kV侧：出线共计14回，其中2回为站用变出线，无电源进线，为电缆出线，每回负荷1600kVA,负荷功率因数为0.8左右，最大负荷利用小时数为5000h以上，其中一、二类负占总最大负荷的50%。3、系统阻抗：归算到110kV母线上(Uj=Upj、Sj=100MVA):X110大=0.0821

8、;X110小=0.1365、环境条件当地最高气温40摄氏度，最低气温-25摄氏度，最热月份平均温度23.3摄氏度，变电所所处海拔高度700m。污秽程度中级。二、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。3、进行短路电流计算。3、导体和电气主设备(各电压等级断路器、隔离开关、母线)的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书(整理过的计算过程)。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准

9、确、尺寸标注规则无误。3、中间变电所一次部分设计1、电力系统情况：系统供电至110kV母线，变电所35kV、10kV侧无电源。系统阻抗归算到110kV母线上。（Uj=Upj、Sj=100MVA）。X110大=0.0821;X110小=0.136110kV最终两进四出，每回50MVA,本期两进两出；35kV最终四回出线，本期工程一次建成，Tmax=4800H,负荷同时率为0.80;10kV最终十回出线，本期八回出线。Tmax=4500H,负荷同时率为0.85,最小负荷为最大负荷的75%;负荷增长率为4%。2、所址情况：历年最高气温+39C,历年平均最高气温+36C；海拔高度1100m；无污染。二

10、、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。2、进行短路电流计算。3、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。一、原始资料1、电力系统接线简图：2、系统及负荷情况：(1)、35kv负荷数据表如下:负荷名称P(KW)供电方式线路长度回路数cos。

11、变电所A5000架空进线2020.9变电所B5000架空进线1520.9变电所C10000架空进线3010.8变电所D5000架空进线3010.85排灌站8000架空进线2020.7535KV侧负荷同时率为0.80,年最大负荷利用小时数Tmax=5500h。(2)、10kv负荷数据表如下:负荷名称P(KW)供电方式线路长度回路数cos。配电站甲2000架空进线2010.8配电站乙2000架空进线1020.8配电站丙2000架空进线1510.8配电站丁1500电缆1.510.8医院1000架空进线520.9剧院1500架空进线1020.9学校500电缆510.810KV侧负荷同时率为0.9,年最

12、大负荷利用小时数Tmax=5500h。3、110KV侧负荷同时系数Kts=0.8,年最大负荷利用小时数Tmax=5500h,负荷年增长率：5%。4、环境条件：、最高温度：40C;、最热月平均最高温度：35C;、年平均雷暴日数：48天；、所址标高：50.0-55.0m,覆冰厚度:、地震基本烈度：7度。最低温度：10C;30年一遇最大风速为25m/s;50年一遇洪水水位：44.5m;5mm1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。4、进行短路电流计算。3、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和

13、校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。5、某中型发电厂电气主接线设计1、凝汽式发电厂的规模(1)、装机容量：装机4台，容量分别为2X50MW,UN=10.5kV,2X300MW,UN=15.75kV。(2)、机组年利用小时：取Tmax=6500小时/年。(3)、气象条件：最高温度42C,年平均温度25C,气象条件一般无特殊要求(台风、地震、海拔等)(4)、厂用电率：按6%来考虑。2、电力负荷及

14、如电力系统连接情况(1)、10.5kV电压级：电缆馈线6回，每回平均输送容量3600kW。10kV最大负荷20MW,最小负荷15MW,功率因数为0.8,Tmax=5200小时/年。(2)、220kV电压级：架空线5回，每回平均输送容量5000kW。220kV最大负荷250MW,最小负荷200MW,功率因数为0.85,Tmax=4500小时/年。(3)、500kV电压级：架空线4回，备用线1回。500kV与电力系统连接，接受该发电厂的剩余功率。电力系统容量为3500MW,当取基准容量为100MVA时，系统归算到500kV母线上的电抗为0.021。二、设计任务1、主电路设计(1)选择主变压器台数、

15、容量及型式；(2)主接线设计，通过技术经济比较，确定主接线方案；2、进行各电压等级的短路电流计算；3、选择各电压级主要电气设备，并校验各电压级的开关设备；4、绘制图纸：发电厂升压站一次接线图。三、设计成品1、.设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书(整理过的计算过程)。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。1、电力系统接线简图：50KM45KMA杳桥线E系统I无力大系统)S=1Q口AfZ牯建110KV发电所I条出线OKVX条出线2、系统及负荷情况：(1)、35kv负荷数据表

16、如下：负荷名称P(KW)供电方式.线路长度回路数cos。负荷18000架空进线1610.9负荷26000架空进线1720.9负荷36000架空进线2920.9负荷42000架空进线22.510.8负荷55000架空进线12.510.8负荷6600架空进线9.810.8535KV侧负荷同时率为0.85年最大负荷利用小时数Tmax=5500h(2)、10kv负荷数据表如下:负荷名称P(KW)供电方式；线路长度回路数cos。负荷12000架空进线510.85负荷23000架空进线1510.85负荷32000架空进线2110.8负荷42000架空进线1520.8负荷52000架空进线820.85负荷6

17、2000架空进线1220.8负荷72000架空进线1020.8负荷81000架空进线1010.8510KV侧负荷同时率为0.9年最大负荷利用小时数Tmax=4000h3、110KV侧负荷同时系数Kts=0.8,年最大负荷利用小时数Tmax=5500h,年荷年增长率：6%4、环境条件：、最高温度：40C;、年平均雷暴日数：48天；、所址标高：50.0-55.0m,覆冰厚度:、设计任务最热月平均最高温度：35。C30年一遇最大风速为25m/s;5mm1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。3、进行短路电流计算。3

18、、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线）的选择和校验。三、设计成品1、设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。7、多台机组发电厂厂用电部分设计1、电力系统接线图发电机容量为2X125MW,发电机出口电压为13.8kV,功率因数为0.85。2、系统情况220kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.2(基准容量为1000MVA)。110kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.3(基准容量为600

19、MVA)。发电机次暂态电抗为0.35(以发电机容量为基准值)，发电机次暂态电势为1。3、厂用负荷数据(1号厂用变负荷与2号厂用变负荷相同)：设备名称额定容量(kW)平均功率因数为0.81号厂用高压变压器台数工作容量(kW)电动给水泵320023200循环水泵125021250引风机7002700送风机7802780排粉机4402440磨煤机47541425灰浆泵5602560电除尘变压器800kVA1800kVA低厂变压器1000kVA22000kVA4、本发电厂所在地区的自然条件：(1)环境温度为1042C;即最高温度为42C,最低温度为-10C,年平均温度18c(2)最热月平均最高温度为3

20、0C;(3)设计风速为30m/s；(4)覆冰厚度为：设备为10mm,导线为5mm；(5)海拔高度小于1000m；(6)地震烈度为7度；(7)污秽等级为2级；1、主电路设计(1)选择高压厂用变压器台数、容量及型式；(2)选择高压备用变压器台数、容量及型式；(3)厂用电6kV主接线设计，确定主接线方案;2、进行6kV厂用工作母线的短路电流计算；3、选择并校验高厂变6kV出口开关电器。4、绘制图纸：发电厂厂用电部分一次接线图。三、设计成品1、 .设计说明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书(整理过的计算过程)。2、图纸一张：整洁，线条粗细

21、分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。8、多台机组发电厂升压站一次系统设计一、原始资料1、电力系统接线图2回220KV出线GG发电机容量为2X125MW,发电机出口电压为13.8kV,功率因数为0.85。2、系统情况220kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.2(基准容量为1000MVA)。110kV系统在最大运行方式下的等效电抗标么值为0.3(基准容量为600MVA)。发电机次暂态电抗为0.35(以发电机容量为基准值)，发电机次暂态电势为1。3、出线数据：(1) 220kV出线数据：为考虑今后发展，220kV母线拟采用双母带旁路接线形式，本期出线数为2回。(2) 110kV出线数据：本期出线数为3回，接线形式自行设计。4、本发电厂所在地区的自然条件：(1)环境温度为1042C;即最高温度为42C,最低温度为-10C,年平均温度18c(2)最热月平均最高温度为30C;(3)设计风速为30m/s；(4)覆冰厚度为：设备为10mm,导线为5mm；(5)海拔高度小于1000m；(6)地震烈度为7度；(7)污秽等级为2级；二、设计任务1、主电路设计(1)选择主变压器台数、容量及型式；(2)主接