河津电厂2X350MW火力发电厂电气设计.doc

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山西大学工程学院毕业论文

山西大学工程学院

毕业设计（论文）

题目河津电厂2X350MW火力发电厂电气设计

系别电力系

专业电气自动化

班级

姓名

指导教师

下达日期2010年1月16日

设计时间自2010年2月16日至2010年6月20日

毕业设计（论文）任务书

一、设计题目：

1、题目名称河津电厂2X350MW火力发电厂电气一次系统设计

2、题目来源现场

二、目的和意义

本设计充分应用和巩固所学专业知识，如发电厂电气部分、电力系统分析等，进行实际运算，加深学生对在校期间所学知识的理解和掌握，提高学生分析计算的能力，训练学生的综合运用能力和创造能力，使学生在行将毕业参加工程实际工作之前得到电气设计工程师的初步训练，为今后的工作打下坚实的基础。

三、原始资料

1、该厂为新建电厂，属凝汽式火力发电厂

2、发电机出口电压23KV，经开压至220KV送入系统

3、厂用电率4.6%

4、220KV出线四回分别是赵家庄两回临晋一回，备用一回

5、总规划容量（1300---1400MW）二期拟扩建2台300—350MW机组

6、发电机参数415MVA、23KV、10417A、cosφ=0.85、xd=17.4%

四、设计说明书应包括的内容

1、电气主接线的设计原则

2、电气主接线的设计

3、主变压器的选择

4、短路电流的计算

5、电气设备的配置和选择

6、配电装置的设计

7、保护装置的配置

8、防雷与接地的设计

五、设计应完成的图纸

1、设计说明书；

2、河津电厂２Ｘ３５０ＭＷ首期电气主接线图；

3、规划容量电气主接线图。

六、主要参考资料

电气工程电气设计手册

专业课程教材

七、进度要求

1、实习阶段第周（月日）至第周（月日）共周

2、设计阶段第周（月日）至第周（月日）共周

3、答辩日期第周（年月日）

八、其它要求

河津电厂2×350MW火力发电厂电气设计

摘要

电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便、高效地转换成其它能源形式。

当今，火力发电在我国乃至全世界范围，其装机容量占总装机容量的70％左右，发电量占总发电量的80％左右。

由此可见，电能在我国这个发展中国家的国民经济中担任着主力军的作用。

设计中将主要从理论上在电气主接线设计，短路电流计算，电气设备的选择，配电装置的布局，防雷设计，发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述，并与河津火力发电厂现行运行情况比较，同时，在保证设计安全的前提下，还要兼顾可靠性、经济性和灵活性，通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。

在计算和论证的过程中，结合电气工程手册规范，采用CAD软件绘制了大量电气图，进一步完善了设计。

关键词：

主接线设计；短路电流；配电装置；电气设备选择；继电保护

SubsystemDesignOnElectricityOfHejinCoal-FiredPowerPlantsIn2×350MW

Abstract

Electricityisthemostimportantenergyofeconomicdevelopmentwhichcanbeconvenientlyandefficientlyconvertedintootherformsofenergy.Today,notonlyinChinabutalsointheworld,thethermoelectricitycapacityaccountstoabout70%andthepowerabout80%.So,electricityplaysanimportantroleinourcountrywhichisadevelopingcountry.Inthisdesign,Iwillmainlydiscussmainelectricconnectiondesign,shortcircuitaccount,electricequipmentchoice,electricequipmentlayout,lightningstrikedefendingdesign,electricalmachine,transformerandgeneratrixprotectiverelayingdetailedlyintheoryandcomparingwiththepowerplantofHejin,whileensuringthereliabilityofthedesign,underthepremiseweshouldalsotakeintoaccounteconomicandflexibilitydemonstratedbycalculatingtheeffectivethermalpowerplantdesignandreasonableeconomy.Duringmycountinganddemonstrating,inordertoconsummatemydesign,Iwillprotractagreatlotofelectricengineering-picturesbyAuto-CADfollowingthenewcriterionofelectricengineering-enchiridion.

Keywords：

mainelectric；connectiondesign；shortcurrent；electricequipmentchoice；electricequipmentlayout；protectiverelaying

目录

前言…………...…………….....................................…............................................1

第1章绪论…………………...…………….....................................….................2

第1节国内外研究现状………………………...…………….......................................2

1.1.1电力系统的国内外发展现状………………………...……………................2

1.1.2火电厂设计研究的国内外发展概况………………………...…………….2

第2节原始资料及分析…………………...…………….......................................2

1.2.1原始资料…………………...…………….......................................2

1.2.2原始资料分析…………………...…………….......................................2

第2章电气主接线方案的选择与确定.…………….............................................3

第1节概述…………………...……………......................................3

2.1.1主接线的设计原则…………………...……………......................................3

2.1.2主接线的要求…………………...……………................................3

2.1.3电气主接线的设计程序……………................................................4

第2节主接线的基本接线形式………................................5

2.2.1可选方案的确定………............................................................5

2.2.2可选方案的分析………...................................................................6

2.2.3单元接线（发电机与母线间的接线）………..........................................9

第3节最优方案的确定……….........................................................................10

2.3.1方案的比较……….................................................................10

2.3.2两种方案的确定………..................................................................12

第3章主变压器选择……….......................................................................13

第1节概述………......................................................................13

第2节主变压器的选择………......................................................13

3.2.1变压器相数的选择……….................................................13

3.2.2变压器绕组数与结构的选择………........................................13

3.2.3变压器绕组接线组别的选择……….........................................13

3.2.4变压器调压方式的选择……….................................................13

3.2.5变压器冷却方式的选择………....................................................13

第4章厂用电接线及设计………...........................................15

第1节概述……….........................................................................................15

4.1.1厂用电概述……….......................................................................15

4.1.2厂用电率………........................................................................15

4.1.3厂用电负荷分类………............................................................15

第2节厂用电接线的设计原则和接线形式………......................................15

4.2.1对厂用电接线的要求……….....................................................15

4.2.2厂用电接线的设计原则……….....................................................16

4.2.3厂用电的电压等级……….........................................................16

4.2.4厂用电源及其引接……….............................................................16

4.2.5厂用电接线形式……….....................................................................17

第3节厂用变压器的选择………..........................................................18

第4节厂用电动机选择和自启动校验………..................................................18

4.4.1厂用电动机的选择………............................................................18

4.4.2自启动校验………........................................................................19

第5章短路电流的计算………...........................................................................22

第1节概述………............................................................................22

第2节参数计算……….......................................................................22

5.2.1等值电路图………...............................................................22

5.2.2各元件参数计算………..........................................................22

第3节短路电流计算………...........................................................................22

5.3.1各点短路计算……….................................................................22

5.3.2短路电流计算结果表……….........................................................26

第6章电气设备的选择……….............................................................27

第1节概述………................................................................27

第2节母线的选择………......................................................27

6.2.1机端封闭母线的选择……….........................................................27

6.2.2汇流母线的选择………....................................................................27

第3节断路器的选择……….............................................................28

6.3.1断路器的功能………....................................................................28

6.3.2断路器的种类………....................................................................28

6.3.3断路器的选择………...................................................................28

第4节隔离开关的选择……….................................................................29

6.4.1隔离开关的主要用途………..........................................................29

6.4.2隔离开关的种类………...............................................................29

6.4.3隔离开关的选择………..........................................................29

第5节电流互感器的选择………............................................................29

6.5.1电流互感器的作用………........................................................29

6.5.2电流互感器的种类………...........................................................29

6.5.3电流互感器的选择原则……….......................................................30

6.5.4电流互感器的选择………............................................................30

第6节电压互感器的选择……….....................................................................31

6.6.1电压互感器及其分类………........................................................31

6.6.2电压互感器的选择………...........................................................31

第7章配电装置的选择………........................................................33

第1节概述……….......................................................................33

第2节屋内配电装置……….............................................................................33

第3节屋外配电装置………...............................................................................33

第4节两种配电装置的比较…………………………………………………..34

第5节配电装置的选择………………………...…………….............................34

第8章保护装置的配置………………………...…………….............................35

第1节概述………………………...…………….................................................35

第2节发电机的保护及整定计算………………………...…………….............35

8.2.1发电机的纵差动保护………………………...……………........................36

8.2.2发电机的纵差动保护的整定原则与计算………………………...………36

第3节母线的保护………………………...…………….....................................37

8.3.1装设母线保护的几种情况………………………...……………................37

8.3.2目前国内110KV及其以上母线保护装置的原理有以下几种……….…37

第9章防雷与接地的设计………………………...…………….........................39

第1节概述………………………...…………….................................................39

9.1.1雷害来源………………………...……………........................................39

9.1.2避雷针作用………………………...…………….....................................39

9.1.3避雷针的保护范围………………………...…………….........................39

第2节 避雷器的选择原则………………………...……………........................40

9.2.1型式………………………...……………..................................................40

9.2.3灭弧电压………………………...……………......................................40

9.2.4工频放电电压………………………...…………….........