發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)

1、. 發(fā)電廠電氣部分 課 程 設(shè) 計(jì) 院系：昆侖學(xué)院 班級：10電氣（1） 姓名：××× 學(xué)號：1234567890 指導(dǎo)老師：×××青海大學(xué)昆侖學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)班級學(xué)號 設(shè)計(jì)題目 電氣主接線方案比較設(shè)計(jì)主要內(nèi)容變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)某變電所，兩臺主變，高壓側(cè)330kv，低壓側(cè)35kv。高壓側(cè)出線8回，低壓側(cè)出線10回。分別作高、低壓側(cè)方案比較（比較方案至少為3種，并列出推薦方案，結(jié)合推薦方案設(shè)計(jì)總原理圖）。要求完成的主要任務(wù): 本次課程設(shè)計(jì)將變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)與所學(xué)專業(yè)理論知識相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，使所

2、學(xué)的知識更加系統(tǒng)化、更具實(shí)際意義。按照設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范，綜合工程具體情況完成電氣主接線的方案比較：1.對查找相關(guān)規(guī)程規(guī)范資料，所提供原始資料進(jìn)行分析；2.對高壓側(cè)接線方案進(jìn)行比較；3.對低壓側(cè)接線方案進(jìn)行比較；4.匯總課程設(shè)計(jì)結(jié)果，完成設(shè)計(jì)論文及圖紙。 指導(dǎo)老師簽名： 學(xué)生簽名： 年 月 日 教研室意見： 教研室主人簽名： 年 月 日 目 錄1、 課程設(shè)計(jì)任務(wù) 1.1 課程設(shè)計(jì)題目 1.2 課程設(shè)計(jì)要求2、 電氣主接線 2.1 電氣主接線及其基本要求 2.2 高壓330kv側(cè)主接線方案選擇與比較 2.3 低壓35kv側(cè)主接線方案選擇與比較3、 課程設(shè)計(jì)結(jié)果 3.1 高、低壓側(cè)主接線推薦方案 3.2

3、 設(shè)計(jì)總原理圖4、 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 課程設(shè)計(jì)題目變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 某變電所，兩臺主變，高壓側(cè)330kv，低壓側(cè)35kv。高壓側(cè)出線8回，低壓側(cè)出線10回。分別作高、低壓側(cè)方案比較（比較方案至少為3種，并列出推薦方案，結(jié)合推薦方案設(shè)計(jì)總原理圖）。1.2 課程設(shè)計(jì)要求 本次課程設(shè)計(jì)將變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)與所學(xué)專業(yè)理論知識相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，使所學(xué)的知識更加系統(tǒng)化、更具實(shí)際意義。按照設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范，綜合工程具體情況完成電氣主接線的方案比較： 1.對查找相關(guān)規(guī)程規(guī)范資料，所提供的原始資料進(jìn)行分析； 2.對高壓側(cè)接線方案進(jìn)行比較； 3.對低壓側(cè)接線方案進(jìn)行比較

4、； 4.匯總課程設(shè)計(jì)結(jié)果，完成設(shè)計(jì)論文及圖紙。 二 電氣主接線2.1 電氣主接線及其基本要求電氣主接線 電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單接線圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站高壓、大電流的電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。基本要求 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求，概括地說應(yīng)該包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。1.可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基

5、本的要求。停電不僅使發(fā)電廠造成損失，而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來的損失將更加嚴(yán)重，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，故障停電的經(jīng)濟(jì)損失是實(shí)時(shí)電價(jià)的數(shù)十倍，乃至上百倍，至于導(dǎo)致人員傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響更難以估量。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。 電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣的主接線對某些發(fā)電廠或變電站來說是可靠的，而對另一些則不一定能滿足可靠性要求。所以，在分析電氣主接線可靠性時(shí)，要考慮以下諸多因素：（1）發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用；（2）負(fù)荷性質(zhì)和類別；（3）設(shè)備制造水平；（4）長期運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2.靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)

6、行運(yùn)行方式的變換。靈活性包括以下幾個(gè)方面：（1） 操作的方便性；（2） 調(diào)度的方便性；（3） 擴(kuò)建的方便性。3.經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮：（1） 節(jié)省一次投資；（2） 占地面積少；（3） 電能損耗少。 2.2 高壓330kv側(cè)主接線方案比較 330kv變電站主接線摘要說明 隨著電力技術(shù)高新化，復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)再以發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分發(fā)展。變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部

7、分，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)，變電站能否安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定穩(wěn)定運(yùn)行。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)容量增大、電壓等級的大幅度提高、綜合自動(dòng)化水平的需求，使變電站設(shè)計(jì)問題變得越來越復(fù)雜，這也對于本次設(shè)計(jì)提出了更高要求。 330kv變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，所以做好330kv變電站設(shè)計(jì)是我國電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。330kv變電所的設(shè)計(jì)需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能確定保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案。在這種要求下，330kv變電所電氣主接線簡單清晰、接地和保護(hù)安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢所趨。因而，3

8、30kv變電站應(yīng)從電力系統(tǒng)整體出發(fā)。力求電氣主接線簡化，配置與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)，采用緊湊布置、節(jié)約資源、安全環(huán)保的設(shè)計(jì)方案。方案一：雙母線接線，如圖2-1所示 雙母線接線有兩組母線，并且可以互為備用，每一電源和出線的回路都裝有一臺斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器（簡稱母聯(lián)斷路器）QFC來實(shí)現(xiàn)。圖1所示為雙母線接線，有兩組母線后，與單母線相比，投資有所增加，但是運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。其有以下特點(diǎn)：（1） 供電可靠；（2） 調(diào)度靈活；（3） 擴(kuò)建方便。 圖2-1 雙母線接線方案二：雙母線帶旁路母線接線，如圖2-2所示 斷路器經(jīng)過

9、長期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路短路電流后都需要檢修，為了能使采用單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時(shí)，不致中斷該回路供電，可增設(shè)旁路母線。雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器短路工作，使該回路不致停電。圖2為雙母線帶旁路母線的接線，可以設(shè)專用旁路斷路器，也可以用旁路斷路器兼作母聯(lián)斷路器，或用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器。雙母線分段接線也可以帶旁路母線，但需設(shè)兩臺旁路斷路器，分別接在工作母線的兩個(gè)分段上，接線更為復(fù)雜，但極大地提高了可靠性。 圖2-2 雙母線帶旁路母線接線方案三：一臺半斷路器接線，如圖2-3所示 通常在330kv500kv配電裝置中，當(dāng)進(jìn)出線為6回及以上，配電裝置在系

10、統(tǒng)中具有重要地位，則宜采用一臺半斷路器接線。如圖3所示，每兩個(gè)元件（出現(xiàn)、電源）用3臺斷路器構(gòu)成一串接至兩組母線，稱為一臺半斷路器接線，又稱3/2接線。一臺半斷路器接線運(yùn)行的可靠性和靈活性很高，在檢修母線或回路斷路器時(shí)不必用隔離開關(guān)進(jìn)行大量倒閘操作，并且調(diào)度和擴(kuò)建也方便。所以在超高壓電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，在330kv500kv電壓當(dāng)進(jìn)線為6回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中有重要地位時(shí)一般采用一臺半斷路器接線。在一臺半斷路器接線中，通常有兩條原則：（1） 電源線宜與負(fù)荷線配對成串，即要求采用在同一個(gè)“斷路器串” 上配置一條電源回路和一條出線回路，以避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時(shí)，使兩條電源回路和兩條負(fù)荷回

11、路同時(shí)被切除。（2） 配電裝置建設(shè)初期僅兩串時(shí)，同名回路宜分別接入不同側(cè)母線， 進(jìn)線應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)。當(dāng)一臺半斷路器接線達(dá)三串及以上時(shí)， 同名回路可接于同一側(cè)母線，進(jìn)出線不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。 圖2-3 一臺半斷路器接線方案比較 對圖1、圖2、圖3所示三種方案進(jìn)行比較，如下表2-1 ： 方案項(xiàng)目 方案方案方案III 技 術(shù)    供電可靠    調(diào)度靈活    擴(kuò)建方便    便于試驗(yàn)    易誤操作運(yùn)

12、行可靠、運(yùn)行方式靈活、便于事故處理、易擴(kuò)建母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作運(yùn)行可靠性、靈活性好，便于事故處理、易擴(kuò)建任一斷路器、母線故障不影響供電，兩母線故障，功率依然可以送出倒閘操作簡單經(jīng)濟(jì)設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜投資和占地面大占地大、設(shè)備多、投資大母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資減少斷路器的使用，節(jié)省投資布置比較復(fù)雜，占地面積大 表2-1 高壓330kv側(cè)電氣主接線方案比較 通過對表2-1中主接線方案的比較，顯然，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面上，選擇方案三（一臺半斷路器接線）更為合理。2.3 低壓35kv側(cè)主接線方案比較35kv變電站主接線摘要說明按照變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的第2

13、3條規(guī)定：“35kv60kv配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線為2回以上時(shí)，一般采用單母線分段或單母線接線；出線回路數(shù)較多、連接的電源較多、負(fù)荷大或污穢環(huán)境中的35kv60kv室外配電裝置，可采用雙母線接線。針對此變電站，電壓等級為35kV60kV，出線為48回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為23天。）所以，35kV60kV采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔

14、離開關(guān)。本變電站35kv側(cè)可考慮以下3種方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)分析。方案一：單母線接線，如圖2-4所示 單母線接線，其供電電源在發(fā)電廠是發(fā)電機(jī)或變壓器，在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一電源獲得電能。每一條回路中都裝設(shè)有斷路器和隔離開關(guān)，靠近線路側(cè)的稱為線路隔離開關(guān)。 單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是：接線簡單，操作方便，設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于兩端延伸，擴(kuò)建方便。而缺點(diǎn)是：（1）可靠性差。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止運(yùn)行，造成全長（站）長期停電。（2）調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路

15、電流。 圖2-4 單母線接線方案二：單母線分段帶旁母接線，如圖2-5所示 單母線分段帶旁路母線接線是由一組分段的主母線和一組旁路母線組成的電氣主接線。為了避免單母線分段接線中線路或主變壓器回路的斷路器檢修時(shí)，引起線路或主變壓器回路停電的缺點(diǎn)，設(shè)置了一組旁路母線，見下圖。當(dāng)線路或主變壓器回路的斷路器檢修時(shí)，該回路可以通過旁路開關(guān)接至旁路母線，再通過旁路斷路器接至主母線，使該回路繼續(xù)正常運(yùn)行。單母線分段帶旁路母線接線極大地提高了可靠性，但這樣的接線方式增加了一臺旁路斷路器的投資。 圖2-5 單母線分段帶旁母接線方案三：雙母線接線，如圖2-6所示雙母線接線有兩組母線，并且可以互為備用，每一電源和出線

16、的回路都裝有一臺斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器（簡稱母聯(lián)斷路器）QFC來實(shí)現(xiàn)。圖1所示為雙母線接線，有兩組母線后，與單母線相比，投資有所增加，但是運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。其有以下特點(diǎn)：（1）供電可靠；（2）調(diào)度靈活；（3）擴(kuò)建方便。 圖2-6 雙母線接線方案比較 對圖4、圖5、圖6所示三種方案進(jìn)行比較，如下表2-2： 方案 項(xiàng)目 方案方案方案III技術(shù)接線簡單、操作方便、擴(kuò)建方便可靠性差，調(diào)度不方便一般只適用于出線回路少，沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展可靠性、靈活性差旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行

17、不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電  供電可靠  調(diào)度靈活  擴(kuò)建方便  便于試驗(yàn)  易誤操作經(jīng)濟(jì)設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好投資和占地面積小設(shè)備少、投資小用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜投資和占地面大 表2-2 低壓35kv側(cè)電氣主接線方案比較通過對表2-2中主接線方案的比較，顯然，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面上，選擇方案二（單母線分段帶旁母接線）更為合理。 三 課程設(shè)計(jì)結(jié)果3.1 高、低壓側(cè)主接線推薦方案高壓330kv側(cè)主接線推薦方案 由第二章2.2節(jié) 高壓330kv側(cè)主接線方案比較，

18、可得出其主接線推薦方案一臺半斷器接線，如圖2-3所示，其優(yōu)勢在于：（1）可靠性高:  任一斷路器或母線出現(xiàn)故障都不影響供電，兩母線故障，功率依然可以送出；（2）運(yùn)行方式靈活：便于事故處理、調(diào)度方便、易于擴(kuò)建；（3）操作檢修方便：隔離開關(guān)只做檢修時(shí)隔離電壓，沒有復(fù)雜的倒閘操作；檢修任意母線和短路器時(shí)，進(jìn)出線回路都不需要切換操作。 低壓35kv側(cè)主接線推薦方案 由第二章2.3節(jié) 低壓35kv側(cè)主接線方案比較，可得出其主接線推薦方案單母線分段帶旁母接線，如圖2-5所示，其優(yōu)勢在于：（1） 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展；（2） 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重

19、要用戶供電；（3）設(shè)備少、占地面積小、投資小；（4）用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資。綜上所述，結(jié)合高、低壓側(cè)所推薦的方案原理圖，從而得出該變電站大致原理圖。3.2 設(shè)計(jì)總原理圖 四 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 兩周時(shí)間，彈指一揮間，短暫的兩周課程設(shè)計(jì)，忙碌中卻感到無比充實(shí)。平息下來，回憶這兩周在圖書館和宿舍忙碌做課程設(shè)計(jì)的每一個(gè)不平凡的經(jīng)歷，點(diǎn)點(diǎn)滴滴，總讓人深受鼓舞，后勁十足。在這近兩周課程設(shè)計(jì)過程中，我們每個(gè)人都收獲了很多東西，取得了各自的進(jìn)步，每個(gè)人的付出與收獲換來的是整體的提升和進(jìn)步。不僅僅是對專業(yè)技能的單純獲取，也是對人格魅力的塑造和心理素質(zhì)的培養(yǎng)?？梢赃@么說，這兩周是累的兩周，忙的兩周，快

20、樂的兩周，收獲的兩周，難忘的兩周。 發(fā)電廠電氣部分作為我專業(yè)本學(xué)期重點(diǎn)學(xué)習(xí)課程，在上周結(jié)束了理論課的學(xué)習(xí)后，很快迎來了另一個(gè)重要環(huán)節(jié)課程設(shè)計(jì)。對于這樣的一次老師寄予厚望的課程設(shè)計(jì)，我相信大多數(shù)人都不敢懈怠，甚至把它當(dāng)做是實(shí)習(xí)一樣對待。其實(shí)，在應(yīng)試教育下的我們，對于手工實(shí)踐這一方面相對缺失，這樣一場看似“晚來”的“實(shí)習(xí)”對我們來說著實(shí)萬分期待，很向往，很渴望那種“自主創(chuàng)新”所帶來的成就感；與此同時(shí)，初次嘗試的那種畏懼感也應(yīng)運(yùn)而生。正因?yàn)槭堑谝淮危欠N神秘和未知感總讓人有些顧慮，擔(dān)心課程設(shè)計(jì)做不好或做不到位，反而會(huì)適得其反?？删褪窃谶@中矛盾而復(fù)雜的心緒下，我們迎來了這次課程設(shè)計(jì)。從上周老師布置完課程設(shè)計(jì)題目變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)后，我先是慶幸于我們的課程設(shè)計(jì)難度似乎并不太大，而后卻發(fā)現(xiàn)即便如此，由于平時(shí)課本知識的零散、系統(tǒng)知識的欠缺使得課程設(shè)計(jì)前期很是捉襟見肘，毫無頭緒。好在我并沒泄氣，甚至是放棄，因