发电厂电气部分课程设计任务书

1、发电厂电气部分课程设计任务书一、课程设计目的和要求.目的发电厂电气部分课程设计是在学生学习发电厂电气部分后的一次综合训练，通过这次 训练不仅使学生复习巩固了本课程及其它课程的有关内容，而且增强学生工程观念，培养他们的电气设计能力。.要求1)熟悉国家能源开发策略和有关的技术规程、规定，树立供电必须安全、可靠、经济的观 念；2)掌握发电厂初步设计的基本方法和主要内容；3)熟悉发电厂初步设计的基本计算；4)学习工程设计说明书的撰写。.发电厂情况：(1)类型：水电厂；水电厂机组容量与台数：4X50MW ,发电机端电压，COS 0.85 ；发电厂年利用小时数 TmflY 4000hIllaX(2)发电厂

2、所在地最高温度 40摄氏度，年平均温度 20摄氏度，气象条件一般，所在地海 拔高度1000m。.电力系统负荷情况：(1)发电厂电压负荷：最大 10MW,最小8MW , cos 0.85, Tmax 4000h。35KV 电压负荷：最大 200MW,最小 100MW, COS 0.8, Tmax 3800h。(3)其余功率送入110KV系统，系统容量1000MVA。归算到 110KV母线阻抗，其中Sj 100MVA；自用电 3%(4)供电线路数目.发电机电压，架空线路 6回，每回输送容量 2MW, COS 0.85架空线路6回，每回输送容量 20MW, COS 0.85架空线路2回，与系统连接。

3、三、设计成果.课程设计说明书一份.发电厂电气主接线图一张.课程设计计算书一份第一部分课程设计说明书第一章主接线的设计对原始资料的分析设计电厂为小型水电厂，器容量为4*50MW ,占电力系统总容量的，以满足检修备用容量8%15好口事故备用容量10%的限额，说明该厂在系统中作用的地位比较重要，年利 用小时数4000h,承担为腰荷，该厂为水电厂，所以不考虑扩建，主要从稳定性和经济型考 虑主接线形式。为地方供电，符合容量较小，与发电机电压相等，所以采用直馈线形式，35kv总数送容量为120MW,出现6回，年利用小时数 4000h,应主要考虑供电可靠和检修方便，鉴 于容量不大，可采用双母线分段形式；11

4、0kv与系统相连，由于是水电厂，主要承担的是调峰作用，其最大送出负荷为 200-2-20=178MW,为电厂中最大部分的，可采用分段接线，由 于其容量较大，应采用双母线分段连接。 主接线选择10kv电压等级。由于出现回路较多，且单台发电机容量为50MW,与大于设计规程中选用单母分段接线每段上容量为12MW的规定，应用双母线分段接线，1台机组分别接在两端母线上，剩余功率通过联络变压器送到35kv以及110kv上，但最大装机容量为 200MW以上的发电厂采用发电机一双绕组变压器单元接入系 统，而两种升高电压级之间加装联络变压器更为合理。35kv电压等级。出现 6回，总容量最大为 120MW,单母线

5、接线每段为 12MW左 右，不满足要求，所以采用双母接线。110kv电压等级。110kv负荷容量最大，其主接线是本场向系统输送功率的主要 接线形式，为了保证供电的可靠性和经济性，可选用双母分段。经过以上分析、筛选、组合、可保留两种方案：1.3 主接线方案的确定根据以上方案的筛选组合，两个方案都有可行之处，但各有特点:-力杀内容力某一力某一可靠性1.供电可靠，尤箕是110kv.供电可靠性很高.任何时候都有备用母线灵活性.调度灵活，检修方便.扩建方便.运行方式简单，调度灵活性适 中.各电压等级可以扩建经济性.接线简单，投资少.占地面积小，节省投 资.投资大，费用多.双母分段增大占地面积，进一步加大

6、了投资第二章发电机及主变压器的选择发电机的选择根据一般原则发电机选择如下:任务书中要求为 4*50MW 四台水电机组，cos =,出口电压，经分析采用了4台SFPS7-120000220 型发电机发电机相关参数如下：额定功率：50MW额定电压：额定功率因数：主变压器的选择：(1)因机组容量为 200MW,所以要采用发电机一双绕组变压器单元接入系统，无发电机出口断路器和隔离开关一般在发电机回路及厂用分支回路均采用分相封闭母线，而封闭母线回路中一般不装置断路器和隔离开关。根据以上条件，可选三台SF775000/35型主变压器额定电压：35额定电容：75000KVA阻抗电压(d%):XT11000.

7、1050.14XT2XT1Xg10.14575XT31000.1450 0.80.232XG1X1XG2 XG3 XG4Xgi 0.232,X3 Xg2 0.232,X5 Xg30.232联络变压器的选择三绕组变压器，有绕组排列有升压和降压型两种结构。 自铁芯向外依次为中、低、高压绕组，低压绕组阻抗最小;升压型的三绕组排列顺序降压型的三绕组排列顺序自铁芯向外依次为低、中、高，中压绕组阻抗最小。在发电厂变压器送点方向主要由 低压向中高压，可选用升压变压器。发电机向三绕组变压器输入的最大容量为， 量为，110侧最大容量为根据以上条件，所选联络变压器为三绕组变压器 SFPS7-120000/2203

8、5kv侧向三绕组变压器输入的最大容额定电压110/220kv阻抗电压:U d（高中）=14%U d（高低）%=23%U d（中低）%=7%第三章短路电流的计算(具体见计算书)短路电流计算条件的确定原则：.计算的基本情况a.电力系统中所有的电源均在额定负荷下运行;b.所有同步电机都具有自动调整励磁装置c.短路发生在短路电流为最大值的瞬间d.应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考 虑。.接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并

9、列运行的接线方式。.计算容量应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划.短路种类一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况的进行比较。.短路计算点在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点，成为短路计算点第4章电气设备的选择（具体见计算书）断路器的选择断路器形式的选择断路器的选择除需要满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调 试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据当前我国生产制造情况，电 压等级6220kv的电网一般选用少油断路器；电压等级 11050

10、0kv的电网，当少油断路器技术条件不能满足要求时，可选用SF6断路器或真空断路器；大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。断路器的选择结果选择：LW-110 HB35, ZN28 12I隔离开关的选择应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件大体相同。4.2.1隔离开关选择的具体技术条件1)电压：Ug Un2)电流：I g max I3)2)断电iB:It I Nbr4)动稳定：i ch i max5)热稳定：2QkItt4.3隔离开关选择结果10T / 6000结果：GW4 110(D) ,

11、GW4-35, Gni0第二部分附录附录一课程设计计算书1.变压器参数的计算基准值的选取:Sb 100MVA,Sn120MVA取各侧平均额定电流100 12033.5 1102100 120_212.5 10.5100 120Uk8 714%Uk8 923%Uk79% 7% TOC o 1-5 h z U7%12 280%12 28U9%12 465.5XT 7XT8XT 92846 TOC o 1-5 h z 7 465.546 733.57 2812.520.56133.7790.1152.短路点的确定 系统简化图AIA 小 A 小 A A电 机容量G1、G2、G3、G4均 为 50MW

12、,1234已知系统容量为1000MVA ,发cos0.85的水轮发电机。等值阻抗图:X12X13X14X9X15X13X16X14I*短路电流冲击电流热稳定电流X2 Px3 X4 PX5 X6 0.124X8X10X7X7ies0.01 33.779 33.7890.347X13 X7X1414X7X1333.789 ( 0.561)33.789 ( 0.561)0.34721.3990.220.047I oh计算电抗XjsJsSb.3Ub2.550.047)0.024)1001150.0242.550.061I 1.520.036X1250100 0.85 =0.219短路电流d2点的计算（110kv母线）X19 X13 X14X13 X1413.236X7X13 X7X20 X13 X7721.399X141I * 0.076X19短路电流II* SB3U B0.0761003 1150.038冲击电流ies 2.55 0.076 2.55 0.194热稳定电流Ioh I 1.52 0.1161000计算电抗Xjs X13=33.789 10=337.89js 13 1