发电厂电气部分课程设计

郑州航空工业管理学院

课 程 设 计

题 目 凝汽式火电厂一次部分课程设计 姓 名 学号 指导教师

二〇一〇年 十二 月 二十八 日

一、发电厂电气主接线设计

1. 主接线方案选择：

由资料可知，本电厂以110KV的电压等级向用户送电。这里有两电压等级，分别是110KV，有8回出线；220KV，有10回出线，全部负荷为Ⅰ级负荷。

1）220KV电压等级

架空线10回，I级负荷，最大输送300MW，TMAX=6000h/a；cos =0.85。出线回路数大于4回且为I级负荷，应采用双母带旁路或一台半。

2）110KV电压等级

架空线8回，Ⅰ级负荷，最大输送180MW，TMAX=6000h/a；cos =0.85。出线回路数大于4回且为I级负荷，为使其出线断路器检修时不停电，应采用双母分段或双母带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。

根据变压器的组合方案拟定主接线的初步方案，并依据对主接线的基本要求，选择系统主接线方案如下：

2.主变压器的选择与计算

(1)主变压器台数的选择

确定主变压器台数的因素很多，主要取决于该电厂在系统中的重要性并结合电厂本身的装机台数。本设计选择两台三相三绕组变压器。

(2)主变压器的选择

主变压器的容量计算如下：

SN 1.1PG(1 Kp)/COS 1.1 300 (1 6%)/0.85 365MWA

其中PN为发电机容量，KP 6%为厂用电率，COS 为发电机功率因数。 联络变压器的选择与主变选用原则相同，选择容量为370MWA的变压器。

二、厂用电设计

1）厂用电电压等级的确定：厂用电供电电压等级是根据发电机的容量和额定电压、厂用电动机的额定电压及厂用网络的可靠、经济运行等诸方面因素，经技术、经济比较后确定。因为发电机的额定容量为300MW，确定厂用电电压等级采用6kV的等级。

2）厂用电系统接地方式：厂用变采用不接地方式，高压和低压都为三角电压，当容量较小的电动机采用380V时，采用二次厂用变，将6kV变为380V，中性点直接接地；启备变采用中性点直接接地，高压侧为星型直接接地，低压侧为三角电压。

3）厂用工作电源引接方式：因为发电机与主变压器采用单元接线，高压厂用工

作电源由该单元主变压器低压侧引接。

4）厂用备用电源和启动电源引接方式：采用两台启备变，独立从220kV母线引至启备变，启备变采用低压侧双绕组分裂变压器。 厂用主变压器容量：

KP 6% SNG

PNGKP300*0.06

21.18MVA

COS G0.85

三、短路电流的计算

1.主变SSPSC800000/220参数如下： 额定容量比（%）：100/100/50 额定电压（KV）：220/121/10.5 空载损耗（KW）：123.1 短路损耗（KW）：高-中510，高-低165，中-低227 阻抗电压（%）：高-中24.7 高-低14.7，中-低8.8 空载电流（%）：1.0

2.对应系统最大运行方式，按无限大容量系数，进行相关短路点的三相短路电流计算，求得I``，ish，Ish值

I``-三相短路电流

ish-三相短路冲击电流，用来校验电器和母线的动稳定

Ish-三相短路全电流最大有效值，用来校验电器和载流导体的热稳定

3.短路电流计算

选取基准容量SB 100MVA，UB Uav 1.05Ue 等效阻抗图如下：

``Xd 0.18 E`` 1.05

以下均为标幺值

``发电机电抗：XG1 XG2 Xd

SB100

0.18 0.0706

SGN

0.85

三绕组变压器电抗： 高压：

XT11 XT21

S11100

Ud 1 2 % Ud 1 3 % Ud 2 3 %B 14 23 7 0.050 200SGN200300

中压：

XT12 XT22

S11100

Ud 1 2 % Ud 2 3 % Ud 1 3 %B 14 7 23 0.0034 200SGN200300

低压：

XT13 XT23

S11100

Ud 1 3 % Ud 2 3 % Ud 1 2 %B 23 7 14 0.026 200SGN200300

由分析得知，短路电流分以下三种情况： ⑴110KV母线发生短路（即d1点）的短路计算

X1 X2 XT13 XG1 XT12 ‖ XT13 XG1 XT11 XT21XT22

0.026 0.0706 0.0034 ‖ 0.026 0.0706 0.050 0.050 0.0034 0.0629

E``1.05

则I I

16.7KA

X10.0629

``1

``2

IPT I``

8.34KA 取K

im 1.8 ish imIPT 1.8 8.38 21.33KA Ish 1.51IPT 1.51 8.38 12.65KA ⑵220KV母线发生短路（即d2点）的短路计算

X3 X4 XT13 XG1 XT11 ‖ XT13 XG1 XT12 XT22 XT21

0.026 0.0706 0.050 ‖ 0.026 0.0706 0.0034 0.0034 0.050

0.0716

E``1.05

则I I

14.66KA

X30.0716

``3

``4

IPT I``

14.66 3.68KA 取K

im 1.8 ish imIPT1.8 3.68 9.37KA Ish 1.51IPT 1.51 3.68 5.56KA

⑶发电机-三相绕组变压器发电机出口短路时的短路计算

X5 XG1 0.050

X6 XG2 XT23 XT21 XT11 XT13 ‖ XT23 XG2 XT12 XT22 XT13 0.1464

E``1.05E``1.05``

I 21KA I6 7.17KA

X50.050X60.1464

``5

````

I`` I5 I6 21 7.17 27.17KA

IPT I``

27.17 154.89KA 取K

im 1.8 ish imIPT 1.8 154.89 394.29KA Ish 1.51IPT 1.51 154.89 233.88KA

短路电流计算表

四、电气设备的选择

正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。本设计中，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、导线的选择。

1. 110KV侧母线上最大的持续工作电流为：

3

Igmax 1.05 116.72A

1）110KV侧高压断路器

额定电压：110KV

最大持续工作电流 Igmax 116.72A 开断电流 Ish 12.65KA 额定短路关合电流 ish 21.33KA 动稳定电流 ish 21.33KA 热稳定电流IPT 8.38KA 2）110KV侧隔离开关 额定电压：110KV

最大持续工作电流 Igmax 116.72A 动稳定电流 ish 21.33KA 热稳定电流IPT 8.38KA

2. 220KV侧母线上最大的持续工作电流为：

3

Igmax 1.05 58.36A

1）220KV侧高压断路器

额定电压：220KV

最大持续工作电流 Igmax 58.36A 开断电流 Ish 5.56KA

额定短路关合电流 ish 9.37KA 动稳定电流 ish 9.37KA 热稳定电流IPT 3.68KA 2）220KV侧隔离开关 额定电压：220KV

最大持续工作电流 Igmax 58.36A 动稳定电流 ish 9.33KA 热稳定电流IPT 3.68KA

五、配电装置

一、基本要求

（1）配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和经济技术政策,如节约土地。

（2）保证运行可靠按照系统和自然条件,合理选择设备,在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离。

（3）便于巡视、检修和操作。

（4）在保证安全的前提下，布置紧凑， …… 此处隐藏：2060字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……