发电厂电气部分课程设计报告-发电厂电气部分课程设计.docx
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1、发电厂电气局部课程设计报告|发电厂电气局部课程设计 pdf发电厂电气局部课程设计报告凝气式火力发电厂一次局部设计班级:学号: 姓名:1 引言 近年来,随着国家电网的快速进展,国内外火电机组的容量也越来越多。人民用电量的日益增加促使发电量的不断增加。在世界的能源不断消耗,促进了能源的进展,但是目前能源还不能完全代替传统一次能源的发电,在我国火力发电任然占据主导地位。火力发电厂简称火电厂,是利用煤炭、石油或自然气作为燃料生产电能的工厂,其能量的转换过程是由燃料的化学能到热能再到机械能最终转换为电能。本设计是凝气式火电厂一次局部的设计。通过对电气主接线的设计和短路电流的计算。更加经济牢靠的选用相关的
2、一次设备,做到更好利用一次能源,与故障时对电力系统的保护。2 主接线方案设计 2.1 原始资料分析 2.1.1 原始资料发电机组,U=10.5KV,次暂态电抗为 0.12,年利用率为 5000 小时以上,厂用电率 6%,高压侧为 220kv、110KV,其中 110V 出线第 10 页 共 13 页短有 5 回出线与系统相连接输送的功率为 120MW,220KV 的出线有5 回与系统相连接输送的功率为 20MW。中压侧 35KV,3 回出线将功率送至 5KM 内的用户综合负荷 40MW,。发电厂处于北方平原地带,防雷按当地平均雷暴日考虑,土壤为一般沙土。系统容量取3500MVA。2.1.2 资
3、料分析 依据设计任务书所供给的资料可知,该火电厂为中型火电站,由于其年利用率在 5000 小时以上,所以该发电厂一般给,类负荷供电,必需承受供电较为牢靠的接线形式。其地形条件限制不严格,但从节约用地考虑,尽可能使其布置紧凑,便于运行治理。发电厂的总容量与系统容量之比相对较小, 所以对于 35KV 及 110KV 可以实行相对简洁的接线方式。2.2 电气主接线设计的依据 电气主接线设计是火电厂电气设计的主体。它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以及电站运行的牢靠性、经济性等亲热相关,并对电气布置、设备选择、继电保护和掌握方式等都有较大的影响,必需严密结合所在电力系统和电站的具体状况,全面地分析有
4、关影响因素,正确处理它们之间的关系,通过技术经济比较,合理地选定接线方案。电气主接线的主要要求为:1、牢靠性:衡量牢靠性的指标,一般是依据主接线型式及主要设备操作的可能方式,按肯定的规律计算出“不允许”大事的规律,停运的持续时间期望值等指标,对几种接线形式的择优。2、敏捷性:投切发电机、变压器、线路断路器的操作要牢靠便利、调度敏捷。3、经济性:通过优化比选,工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。2.3 主接线的方案拟定 方案一:依据对原始资料的分析可知系统有 4 个电压等级分别是发电厂到母线的 10KV 电压和经过升压给周边用户使用的 35KV 的电压以及供给应系统的 110KV
5、和220KV。(1)10kv 电压等级。鉴于处发电厂厂用电以外的能量都由10KV 母线输出,所以母线必需有稳定牢靠的供电,实行双母线分段接线,这样设计能够缩小母线故障的停电范围 (2)110KV 电压等级。实行单母线接线,接线简洁,操作便利,设备少、经济性好。(3) 220KV 电压等级。实行双母线接线,由于输出功率20MW,分四条回路,每回路 50MW。(4) 35KV 电压等级。35KV 电压等级的电能是供给四周 5kM 的用户使用的所以实行较为简洁的单母线接线。电气主接线图如图 2-3-1 图 2-3-1 方案一火电厂电气主接线图 优点:(1)发电厂供电实行每个发电机单独供电,这样不会由
6、于一个发电机的损坏而破坏发电厂内部用电。(2) 10KV 实行双母线分段接线能够有效的切换母线,并在一段母线消灭问题时,分段断路器起作用,削减停电的范围。(3) 220KV 实行双母线也能够有效的供电。缺点:(1)10KV 母线上担当的电流太大,几乎全部的功率都从这条母线上出去。假设 10KV 母线损坏会导致功率输出为 0;(2) 变压器使用过多,110KV 从一条母线输出假设母线损坏将导致 110KV 测向系统输出的功率为 0;(3) 经济性不高。方案二:(1) 220KV 电压等级。承受双母线带旁路接线。(2)110KV 电压等级。承受单母线分段接线。(3)35KV 电压等级。承受单母线接
7、线。(4)10KV 电压等级。承受双母线分段接线。电气主接线图如 2-3-2图 2-3-2 方案二电气主接线图 优点:(1)220KV 电压等级由一台发电机直接供电已经用三绕组变压器供电,供电牢靠稳定。有备用。(2) 10KV 电压的母线担当的电流比方案一小的多。(3)110KV 电压的母线承受分段母线可以在一段母线损坏另一条可以连续向系统供电。比较方案一与方案二从安全牢靠与经济性来说选方案一。2.4 发电机及主变压器的选择 2.4.1 发电机的选择 发电机组,U=10.5KV,次暂态电抗为 0.12,所以选择型号为 QFN-100- 2 如下表 2-4-1 所示 型号 额定容量/MW 额定电
8、压/KV 功率因数 次暂态电抗_”d QFN-100-2 100 10.50.850.122-4-1 发电机型号参数表 2.4.2 主变压器的选择 在发电厂和变电站中,用来向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的构造。它确实定除了依据传递容量的根本原始资料外,还应依据电力系统 5-10 年进展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的严密程度等因素,进展综合分析和合理选择。1. 变压器形式和构造的选择 (1)相数:主变承受三相或单相,主要考虑变压器的牢靠性要求及运输条件等因素。依据设计手册有关规定,当运输条件不受限制时,在
9、 330KV 及以下的电厂及变电所均选用三相变压器。由于三相变压器比一样容量的单相变压器具有节约投资,占地面积小,运行过程损耗小的优点,同时本电厂的运输地理条件不受限制,因而选用三相变压器。(2) 绕组数量选择:依据电力工程电气设计手册规定: “最大机组容量为 125MW 及以下的发电厂,当有两种上升电压向用户供电与或与系统相连接时,宜承受三绕组变压器。结合本电厂实际,选用 1 台双绕组变压器以及三台三绕组变压器。(3) 一般型和自耦型选择:依据电力工程电气设计手册规定:“在 220KV 及以上的电压等级才宜优先考虑承受自偶变压器。自偶变压器一般作为联络变压器和连接两个直接接地系统。从经济性的
10、角度动身,结合本电厂实际,选用一般型变压器 2. 变压器容量型号的选择 (1)10KV 母线输出功率 = MW 其中除去了每台发电机供给厂用电负荷 6MW。选用三台三绕组变压器互为备用,当其中一台容量最大的变压器故障或者修理时,另外两台可以担当 70%的负荷,故每台变压器的容量计算如下:(MVA) 所以每台变压器容量(MWA)留肯定的裕度取变压器的容量为 120MVA,其中两台变压器型号全都标为 T1,另外一台标为T2。(2)从发电厂直接经过双绕组升压变压器供给给 220KV 母线上的功率为 MW 所以升压变压器的容量(MVA) 选取容量为 120MVA 的变压器。依据上面的分析,经过查电工手
11、册,可以的到各个变压器的型号如下表 型号额定容量(KVA) 容量比(%) 额定电压(KV) 连接组号 损耗KW空载电流(%) 阻抗电压% 高压 中压低压 空载负高中 凹凸中低载SEPSZ7-12000/22012000100/100/100220 8 1.25%12110.5YnYn0,dl1904250.813.323.57.7SEPSZ7-12000/22012000100/100/100220 8 1.25%12110.5YnYn0,dl11444800.812.622.07.72-4-1 三绕组变压器型号表型号 额定容量(KVA) 额定电压(KV) 连接组号 损耗KW空载电流(%) 阻
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