电力系统方向课程设计发电厂

1、专业模块课程设计任务书课程设计目的和要求.课程设计的目的：专业模块课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程 设计的实践达到：(1)巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。(2)熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。(3)掌握发电厂(或变电所)电气部分设计的基本方法和内容。(4)学习工程设计说明书的撰写。(5)培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技.课程设计的任务要求：(1)分析原始资料(每个原始资料限一组使用)(2)设计主接线(3)设计厂用电(所用电)接线(4)主变压器(或发电机)的选择(5)短路电流计算(6)电气设备

2、选择与校验(7)配电装置平面布置图和间隔断面图.设计成果：(1)设计说明书一份(2)主接线图一张、含主变、厂(所)用电(3)所用电气设备清单一份(4)配电装置平面图和间隔断面图.成绩评定考勤短交的文档+答辩每组制作一份PPT最后进行答辩专业模块课程设计说明书摘要，单独一页目录.前言（简要介绍本次设计任务的内容、设计的原则、依据和要求）.原始资料分析.主接线方案确定主接线方案拟定（23个，小图）主接线方案评定（可靠、灵活、经济）（本章要求在说明书中明确画出方案拟定示意图，针对图示可以从主接线的三个基 本要求列表评价所初选的方案，最终得出结论，对可靠性的定量计算评价，不做要求） 4.厂用电（所用电

3、）接线设计.主变压器（或发电机）的确定（确定主变压器（或发电机）的型号、容量、台数，列出技术参数表，简要说明确 定的理由）.短路电流计算.电气设备选择与校验.配电装置平面布置图和间隔断面图.结论结论是课程设计的总结，单独作为一章编写，是整个设计的归宿。要求准确阐述 自己的创造性工作或新的见解及其意义和作用，还可进一步提出需要讨论的问题和建议。.参考文献附录附录A完整的主接线图附录B所用电气设备清单一份附录C配电装置平面图和间隔断面图格式具体要求（宋体小四号字）标题加黑，内容不需加黑，下同。1.5倍行间距。注意事项：.报告雷同者，直接都做不及格处理。.报告按上述提纲写，如觉得需要，可增加目录，但

4、不能减少目录。.课程设计报告网上有一些，可做参考，但千万不要COPY,你的报告必须要和自己做的东西对应起来。发现全部 COPY的直接做不及格处理。.务必注意排版格式，图标清晰，有相应的图号及说明、表号及说明。做到工整， 美观。嘉兴学院机电工程学院电气工程及其自动化专业2013-7-7原始资料1中型火电厂电气设计火电厂装机容量3X50MW年利用小时数6000h,当地年平土最高气温39C,海 拔540m 土壤电阻率500Q m无其他特殊环境条件。接入系统：2回110kV,17km线路接入地区变，系统容量无穷大，地区 变电所母线最大短路电流17kA (周期分量已计入10年发展)，线路阻 抗 0.4

5、Q/km。发电机额定电压10.5 kV, cos0.8 ,次暂态电抗x； 0.18 (标么值)。继电保护：主保护动作时间0.1s ,后备保护动作时间4so厂用电：机组厂用高压侧计算负荷按机组容量的12#0原始资料2中型水电厂电气设计水电厂装机容量3X 34MWV年利用小时数Tmax 4000小时/年，当地年平均最高气温 38C,海拔600m地震烈度6级。土壤电阻率400Q m,无其他特殊环境条件。(1)接入系统：一回220kV,14km架空线路接入枢纽变电所，系统容量按无穷大，变电所母线最大短路电流(周期分量，并计入十年发展)27kA,线路阻抗0.4 Q/km。(2)发电机额定电压10.5kV

6、, cos 0.8 5,次暂态电抗x； 0.18 (标么值)。(3)继电保护：主保护动作时间0.08s,后备保护动作时间3s(4)厂用电：无高压厂用电气设备。原始资料3凝汽式火电厂电气设计1、发电厂情况：(1)中型凝汽式火电厂；(2)机组容量与台数：4X50 MW U N 10.5 Kv;(3)电厂所在地区最高温度42C,年平均温度25C,气象条件一般；(4)机组年利用小时数Tmax 6500小时/年；(5)厂用电率6 %;2、负荷与系统情况：(1)发电机电压负荷：最大 20MWV最小15MWV cos 0.8, Tmax 5200小时;(2) 110kV负荷：最大 40MW最小 30MWV

7、cos0.8 5, Tmax 4570小时；(3)其余功率送入220kV系统，系统容量3500MW归算到发电厂220 kV母线上 X =0.021( Sj = 100MVA)(4)供电回路数：1)发电机电压：电缆出线 6回，每回输送容量按3500KW殳计，长度L=5001000m;2)110kV:架空线出线6回，每回输送容量按6700Ks设计；3) 220kV:架空线一回。(5)发电机出口处主保护动作时间 0.1s,后备保护动作时间2s原始资料4大型水电厂电气设计装机容量5X300MW Tmax 3246小时，年最高温度35 C,海拔1000m地震烈度 5级，土壤电阻率600Q.m,无特殊环境

8、条件。(1)接入系统：以4回330kV, 90240 km架空线路接入枢纽变电所，系统容量 按无穷大考虑，系统归算至水电厂母线最小电抗标么值X =0.1285 (Sj = 1000MVA已计入十年发展)。(2)发电机额定电压 15.75kV, cos 0.8 75, Xd 0.2(3)主变压器，电抗标么值0.14(4)继电保护：主保护0.06s,后备保护2s(5)厂用电：无高压厂用电设备原始资料5110KV终端变电站电气设计.该站为终端变电站，担负着向开发区用户供电的任务；.根据电力系统整体规划，待设计的变电站安装3台主变压器，容量按50MVAT虑,一期工程按2台考虑，电压等级为110kV/1

9、0kV.变电站110kV有2回进线，10kV按20回出线考虑.连接该系统最大运行方式下的短路阻抗分别为9.77 Q , 5.18 Q ,进线线路长8.66Km,10.56 Km.无特殊环境条件系统短路阻抗如图:O湖通站O湖通站原始资料6110/35/10.5 变电站接入系统电气初设计.建设规模：.电压等级：110/35/10.5kV.主变容量：2 X 315000KVA本期一台.各级电压回路数及输送容量：110kV进出线4回，每回最大输送容量40000KVA本期2回;35kV最终6回，本期4回，每回最大输送容量10000KVA10kV最终8回，本期6回，每回最大输送容量1600KVA.接入规模

10、：本变电站110kV、35kV均接入系统最大运行方式的阻抗图：OO.环境条件海拔700m 温度20+40 C污染等级I ,即轻度污染雷暴日小于30天/年原始资料73X 34MWK利水力发电厂电气初设计水电厂装机3X34MVV总容量10.2万KW 3台发电机，额定电压10.5KV, cos 0.85, Xd 0.18,机组 Tmax 4500 小时。主变压器采用SFPL-40000型，采用Y0/A-11接线方式，低压侧电压10.5KV, 高压侧 2422X2.5%。该发电厂以一回220KV, 14 Km线路接入系统，线路阻抗为0.4 Q/Km,系统容 量按无限大考虑，地区变电所母线最大短路电流2

11、7KA断路器采用SW-220型，动作时间0.6s,固有分闸时间0.06s。电厂所在地多年平均最高气温 30 C,海拔700m地震烈度6级，土壤电阻率400 Q. M ,无其他特殊环境条件。原始资料835 /6.3 kV变电所电气初设计.建设规模小型终端变电所容量35 /6.3 kV 变压器2台，年利用小时数Tmax 6000小时.系统连接情况变电所联入系统的电压等级 35 kV,电源进线为双回路，距离地区变电所8Km, 阻抗值0.4 Q/ Km电力系统在地区变电所35 kV母线上的短路容量sd 1000KVA.负荷情况变压器低压侧负荷：最大 5.8MWcos0.8, Tmax 5000小时，一

12、、二级负荷占70% 6KV馈电线路8回，要求6KV母线上功率因数补偿到0.9所用电负荷50KW.环境条件.当地年最高温度38C,最热月平均温度28C.海拔不超过1000m原始资料9X 100MVWC力发电厂电气部分设计1、电厂为3台100MM轮发电机组，一次设计完成。2、有220 kV 和110kV两级电压与系统连接，220KV出线有4回，每回出线最 大输送容量为50MVA 110KV出线有3回，每回出线输送容量为35MVA本厂无 6-10 kV及 35 kV 出线。3、气象条件：年最高温度38 C,年最低温度-7C。4、系统阻抗在最大运行方式下（SJ=100MVA,与110kV系统的联系阻抗

13、为0.012, 与220kV系统的联系阻抗为0.068 ,两系统均视为无穷大容量系统。5、发电机参数：型 号 ：QFN-100-2 Pe=100MW Ue=10.5kVIe=6475A cos 小=0.85Xd =0.183原始资料10110kV降压变电站电气一次部分设计原始资料（一）建设性质及规模本所位于市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所电压等级：110/10kV线路回数：110kV :近期2回，远景发展2回；10kV :近期12回，远景发展2回。（二）电力系统接线简图17O0MVA S17O0MVA SISl=0.61 附注：1.图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；2

14、.最小运行方式下：S1=1300MVAXS1=0.65; S2=170MVAXS2=0.75。负荷资料（10kV负荷的同时率kt取0.85） 列表如下页。+公水泥厂+公水泥厂舞二棉鲂印缝厂毛鲂厂 食品厂耐火榜廉厂I新运-I（郊区j朴纲距柒油机厂先一.地理位置示意图如上所示.地形、地质、水文、气象条件所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区年最高气温+40P,年最低气温-20P, 年平均温度+15P,最热月平均最高温+32支。最大覆冰厚度b=10mm最大风速25m/s, 属于我国第六标准气象区。线路从系统2 （S2） 110KV母线出发至变电所南墙止。全长10km=在距离系统2北墙0.25、

15、5、8、9.98km处转角9。、250、45葭780四次进入 变电所。 .、一30全线为黄土层地市，地耐人.4kg/cm2 ,天然谷重丫 =2g cm 。内摩擦角 23,土壤电阻率100Q名m,地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。土壤热阻系数=120寸Cm/wm 土温 207Co电压 等级负荷名称最大负荷 (MW)穿越功率(MW)负荷组成(%自然 力率Tmax (h)线长(近期远景近期:远景一级二级110kV市系线101810市甲线1018P 10备用110备用21210kV棉纺厂122.5 :20%40%:0.755500:3.5棉纺厂222.520%40%0.7555003.5印染厂1233

16、0%40%0.7850004.5印染厂223 130%40%r 0.7850004.5毛纺厂22.520%40%0.7550002.5针织厂11.520%40%0.7545001.5柴油机厂134 125%40%P 0.84000P 3柴油机厂23425%40%0.840003橡胶厂11.530%40%0.7245003市区11.52 I20%40%r 0.825002市区21.5220%40%0.825002食品厂1.21.515%30%0.840001.5备用11.5 1r 0.78备用21.50.78负荷资料表km)原始资料11200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计1)某地区根据电力

17、系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为200MW勺凝汽式火力发电厂，发电厂安装 2台50MWL组，1台100MWL组，发电机端电压为 10.5KV,电厂建成彳爰以10KV电压供给本地区负荷，其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等， 最大负荷48MW最小负荷为24MVV最大负荷利用小时数为 4200小时，全部用电缆供 电，每回负荷不等，但平均在 4MWfc右，送电距离为3-6KM,并以110KV电压供给附 近的化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为 58MW最小负荷为32MW最大负荷利用小时数为4500小时，要求剩余功率全部送入220KV系统，负荷中I类负荷比例为30% II类 负荷为40%田类负荷为30%

18、2）计划安装两台50MWJ汽轮发电机组，型号为 QFQ-50-2,功率因数为0.8 , 安装顺序为#1、#2机；安装一台100MWJ起轮发电机组，型号为TQN-100-2,功率因 数为0.85 ,安原始资料12本次设计为4X600MW大型发电机组的电气主接线，内容包括：电气主接线方案的拟 定、比较和选择；短路电流的计算；主要电气设备和导体的选择；电气设备保护配置； 设备汇总和绘制主接线图。所设计的内容力求概念清楚、层次分明、图文对照、表格 齐备明了。发电厂是电力系统的重要组成部分，起着电能的生产和一次分配、稳定系统的重要作 用。电气主接线是发电厂变电所的主要部分，电气主接线的方式直接影响运行的

19、可靠 性、灵活性，它的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、 配电装置的布置、继电保护、 自动装置和控制方式的确定，是发电厂电气部分投资大小的决定性因素。本次设计拟 定两套接线方案，经分析比较后选定 330KV母线采用3/2断路器接线方式。短路计算 按三相短路考虑，分别计算了 330KV出线和发电机出口 20KV的短路情况，根据已知 参数和计算结果进行主要电气设备和导体的选择，并进行了开关设备的校验，简要的 为主要设备配置了保护，最后进行了设备汇总和主接线图的绘制。1.原始资料.韩城第二发电厂的作用和设计规模：电厂的主要作用：韩城第二发电厂系新建工程，主要是为了缓解我省及周边地区电力供应不足，在西

20、电东送的基础上，大力发展我省煤炭资源优势。装机容量：本厂为凝汽式火电厂，规划容量2400MWV本期工程建设规模为 2X600MW燃煤机组，为两机两炉，留有今后再扩建 2X600M愀组的可能性。.机组年利用小时为6000小时。.气象条件：平均气压： 963.6hpa平均气温：13.4 C极端最高气温：42.6 C极端最低气温：-14.8 C平均相对湿度：60%最大风速：40m/s平均风速：2.4m/s最大冻土深度：42cm.厂用电率：本期工程厂用电率为 6.5%。.电力负荷及与电力系统的连接情况发电机出口电压为20KV经主变升压至330kV后与电网连接。电厂有四回330KV出线, 分别送西高明变

21、、韩城变和渭南变（2回），以6KV电压级供给厂内高压厂用负荷。原始资料13预建一电厂，设计的主要内容、功能及技术指标为：装机4台，容量为4X200MW,UN=10.5kvTmax=6200h年最高温度 40度，平均气温 25度；厂用电率： 8%功率因数达到0.9及以上。出线回数背景资料：a.10kv电压等级：电缆馈线10回，每回平均输送容量1.8MW 10kv最大负荷20MW, 最小负荷16MW叨率因数0.85,Tmax=5300h,为I类、II类负荷。b.110kv电压等级：架空出线6回，每回平均输送容量11MW110KV4大负荷70MW, 最小负荷60MWJ率因数0.8,Tmax=5000

22、h,为II类负荷。c.220kv电压等级：架空线2回，220kv与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率。当取基准容量为100MV.A寸，系统归算到220kv母线上。原始资料142X35+4X 15 MW水力发电厂电气部分初步设计、发电厂的建设规模1、待设计发电厂类型： 水力发电厂；2、发电厂一次设计并建成，计划安装2X35+4X 15 MW勺水力发电机组，利用小时数4000小时/年。二、发电厂与电力系统连接情况1、待设计发电厂接入系统电压等级为 110 kV,距系统110 kV发电厂45km；出线 回路数为4回；2、电力系统的总装机容量为 2500 MVA、归算后的电抗标幺值为0.3 ,基准

23、容量 Sj=100MVA3、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示。、电力负荷水平1、低压负荷：厂用负荷（厂用电率）1.1 % ;2、高压负荷：110 kV电压级，出线4回，为I级负荷，最大输送容量250 MW cos? = 0.8 ;四、环境条件海拔 1000m；本地区污秽等级2级；地震裂度 7级；最高气温36C,最低 温度-2.1 C;年平土温度18 C;最热月平均地下温度 20 C;年平均雷电日 T=56日/年；其他条件不限。原始资料15110/35/10KV降压变电所电气部分设计原始资料：1、变电所的建设规模本变电所是中型降压变电所，一次建成。2、变电所与电力系统连接

24、情况(1)变电所在电力系统中的地位和作用本所位于某市郊小工业区中心，交通便利，地质条件好，进出线方便，供当地城市、工厂及农村用电。(2)变电所电压等级为110KV 35KV及10KM系统以两回线向本所供电，35KV有6 回出线，10KV有10回出线。3、负荷资料35KV侧最大负荷为38.5MVA其中重要负荷占60% 最大的一回负荷为7.5MVA平均功率因素为0.85, Tmax=6000h 35kv用户除本所外无其它电源。10KV侧最大负荷为25MVA最大一回为3.2MVA平均功率因素为0.8, Tmax=4300h所用负荷按变电所最大负荷的0.5%计算。4、最小运行方式：变电所停运一台变压器，同时与变