发电厂电气部分课程设计

PAGE辽宁工程技术大学发电厂电气部分课程设计设计题目地方热电厂电气主接线设计指导教师葛群院（系、部）电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期2013/1/1电气工程系课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表学期2012/2013第一学期姓名专业电气工程及其自动化班级课程名称发电厂电气部分设计题目地方热电厂电气主接线设计成绩评分项目优良中及格不及格设计表现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反3.独立工作能力强较强能独立设计完成基本独立设计完成不能独立设计完成4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以上设计说明书5.设计内容设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误6.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好较规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大7.封面、目录、参考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱10.绘图工程标准符合标准较符合标准基本符合标准个别不符合标准完全不符合标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。最终成绩：评定教师签字：发电厂电气部分课程设计任务书一、设计题目 地方热电厂电气主接线设计二、设计任务 根据所提供的某地方热电厂原始资料（详见附1），完成以下设计任务： 1.对原始资料的分析 2.主接线方案的拟定 3.方案的经济比较 4.主接线最终方案的确定三、设计计划 本课程设计时间为一周，具体安排如下： 第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务 第2~3天：分析原始资料，拟定主接线方案 第4天：方案的经济比较 第5~6天：绘制主接线方案图，整理设计说明书 第7天：答辩四、设计要求 1.设计必须按照设计计划按时完成 2.设计成果包括设计说明书（模板及格式要求详见附2和附3）一份、主接线方案图（A3）一张 3.答辩时本人务必到场 指导教师：葛群 教研室主任：李洪珠 时间：2013年设计原始数据及主要内容一、原始数据 某新建地方热电厂有225MW+250MW共4台发电机，cos=0.8，UN=6.3kV，发电机电压级有10条电缆馈线，其最大综合负荷为48.3MW，最小为28.3MW，厂用电率为10%，高压侧为110kV，有4回线路与电力系统相连。二、主要内容 1.对原始资料的分析 2.主接线方案的拟定 (1)6kV电压级 (2)110kV电压级 3.方案的经济比较 (1)计算一次投资 (2)计算年运行费 4.主接线最终方案的确定摘要发电厂是电力系统的重要组成部分也直接影响整个电力系统的安全与运行。在发电厂中一次接线和二次接线都是其电气部分的重要组成部分。设计过程中综合考虑了经济性、可靠性以及可发展性等多方面因素在确保可靠性的前提下力争经济性。设计说明书中所采用的术语、符号也都完全遵循了现行电力工业标准中所规定的术语和符号。本设计对热电厂的原始资料进行综合分析，首先提出两种比较可靠的主接线方案，然后对两种主接线方案进行对比，其中包括对可靠性的对比，一次投资和年运行费。最后从中选择一种合适的主接线方案。关键词：发电厂；主接线；可靠性；投资目录1前言………12对原始资料的分析………23主接线方案的拟定………33.16KV电压级………………33.2110KV电压级……………44方案的经济比较…………64.1计算一次投资……………64.2计算年运行费……………75主接线方案的确定………96结论……………………107参考文献…………………11地方热电厂电气主接线设计PAGE111前言由发电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化为电能再经输、变电系统将电能供应到负荷中心。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。对一个电厂而言，电气主接线在电厂设计时就根据机组容量，电厂规模及电厂在电力系统中的地位等，从供电的可靠性，运行的灵活性和方便性，经济性，发展和扩建的可能性等方面，经综合比较后确定，它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况，电气主接线又称电气一次接线图，电气主接线应满足以下几点要求：(1)运行的可靠性：主接线系统应保证对用户供电的可靠性，特别是保证对重要负荷的供电；(2)运行的灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种工作情况，特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时，能够通过倒换开关的运行方式，做到调度灵活，不中断向用户的供电，在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线；(3)主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下，做到经济合理，尽量减少占地面积，节省投资。2对原始资料的分析本热电厂有225MW+250MW共4台发电机，电缆馈线最大负荷为48.3MW，最小负荷为23.8MW，为保证负荷的可靠性，选用50MW的发电机对10条电缆线的负荷供电。 为保证6.3KV电压级可靠性的供电，低压侧采用双母线分段接线，10回电缆馈线采用用直接馈线，为防止有较大的短路电流，线路上安装电抗器。 高压侧与电力系统连接，为保证足够的可靠性，宜采用双母线带旁路母线接线，或者3/2接线。 低压侧剩余功率通过变压器输送大哦高压侧，厂用电变压器与高压侧母线连接，保证厂用电的可靠性。3主接线方案的拟定3.16kV电压级 6KV电压等级接线方案如图3-1所示。图3-16KV电压等级接线图3.2110kV电压级 110kV电压级接线方案如图3-2,3-3所示。图3-2110KV电压等级接线图方案一图3-3110KV电压等级接线图方案二4方案的经济比较4.1计算一次投资 各种类型变压器价格对比如表4-1。表4-1各种设备价格对比器件型号价格真空断路器1SN3-10/2000额定电压10KV额定电流20006500真空断路器2SW3-10G/1200额定电压110KV额定电流1200A82006KV~110KV油浸式变压器SFZ9-50000/110容量50MW529000隔离开关1GN2-10/2000-85额定电压10KV额定电流2000A230隔离开关2GW4-110D/1000-80额定电压110KV额定电流1000A880其他费用（线路，母线，施工等）记为25000元。方案一：各种设备及数量如表4-2。表4-2设备数量真空断路器114真空断路器2106KV~110KV油浸式变压器4隔离开关140隔离开关229一次投资费用=146500+820010+5290004+23040+88029+25000=234872元方案二：各种设备及数量如表4-2。表4-3设备数量真空断路器114真空断路器2126KV~110KV油浸式变压器4隔离开关140隔离开关228一次投资费用=146500+820012+5290004+23040+88028+25000=2364240元4.2 计算年运行费(1)计算一次投资查资料可知一台变压器约50万元，一个断路器约1万元，剩下的器件的价格远远小于这两种器件的价格，可忽略不计。方案一主体设备的综合投资为：I01=15000元方案二主体设备的综合投资为：I02=23000元由图可以得知，在一次费用方面，方案二比方案一更多，所以比较以后在一次费用方面方案二比较有优势。(2)计算年运行费方案一：综合总投资I为：年损耗电能为：年运行费用为：方案二：综合总投资I为：年损耗电能为：年运行费用为：方案一年运行费用为Cm1=48万元，年运行费用为Cm2=58万元，假设该火电厂的经济使用年限n=25，若按投资回收率i=0.1计算，由公式可得：方案一的年费用为：方案二的年费用为：5主接线最终方案的确定综合分析两种方案的可靠性，方案一不如方案二可靠，但方案二运行倒闸不方便，方案一和方案二的一次投资几乎相同，但方案一的年运行费比方案二少10多万元，由于本设计的电厂是小型热电厂，因此对可靠性可以不做特别高的要求，综上所述本次设计可选用方案一。方案一的总体电路图如图5-1图5-1电气主接线图6结论本次为热电厂设计电气主接线，为确保电气接线的可靠性，灵活性，以及对以后扩建的难易程度，低压侧决定采用双母线分段接线，10条回路采用直馈线，为采用串联电抗器以限制短路电流。高压侧可以采用双母线带旁路母线接线或者3/2接线，两种方案一次投资基本相同，其中