大課題發(fā)電廠小論文

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)（小論文）作 者： 宋鴻遠(yuǎn) 學(xué) 號(hào)： 0904130105 系 ： 電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 題 目： 電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 李衛(wèi)國 評(píng)閱者： 2013 年 6 月 吉 林摘要本次設(shè)計(jì)主要是電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)，電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)包括電源規(guī)劃和電力網(wǎng)設(shè)計(jì)兩部分。電源規(guī)劃是根據(jù)電力電量平衡計(jì)算，確定系統(tǒng)備用容量及火電廠需要加裝的裝機(jī)容量。電力網(wǎng)設(shè)計(jì)是在可行的接線形式中初步選出兩種，同時(shí)選出合適的主變壓器，畫出系統(tǒng)電氣主接線，進(jìn)而進(jìn)行兩種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選出一個(gè)相對(duì)合理的系統(tǒng)規(guī)劃方案。然后，根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果

2、，選擇高壓斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器和電壓互感器等設(shè)備。為確定整個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，計(jì)算各種運(yùn)行方式下的潮流（最大負(fù)荷、最小負(fù)荷及故障運(yùn)行方式），并進(jìn)行電壓調(diào)整和無功補(bǔ)償。最后在發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)中對(duì)火電廠廠用電，繼電保護(hù)和防雷保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。本次設(shè)計(jì)的基本原則是可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞： 電力系統(tǒng)規(guī)劃 短路電流 潮流 廠用電AbstractPower system design and power plant electrical design are the primary object of this paper, former consists o

3、f two parts, power supply design and power grid design, later mainly includes power plant supply design. Power supply design needs calculating power balance to decid that how much units and power capacity will be added. In accordance with available design programs drown out，choosing two programs fro

4、m them in power grid design. And confirmed the area of the line section, the number of breakers and voltage level. Now a reasonable one can be selected from two schemes through comparing them in sides of economy and technology. Then, according to the three-phase fault current, circuit breaker, disco

5、nnecting switch, current transformer and voltage transformer can be selected.To make sure the rationality of power system design, it is necessary that working out the power flow at every operation way of summer and winter. Finally, the safety and reliability of operation of power system depended on

6、the rationality of cogeneration plant power supply, relay protection and lighting protection. In one word, the standard of this design is of reliability, flexibility and economy.Keywords: power system design short current flow power plant supply引言：電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)是將本專業(yè)課程所學(xué)進(jìn)行綜合運(yùn)用的過程，分析實(shí)際問題。本設(shè)計(jì)從工程上來說，

7、相當(dāng)于實(shí)際工程設(shè)計(jì)的一部分，是對(duì)所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行一次全面總結(jié)的綜合訓(xùn)練，也是對(duì)將來工作的一種準(zhǔn)備的鍛煉。第一章裝機(jī)容量的確定第一節(jié) 備用容量的確定主要考慮負(fù)荷備用，事故檢修備用，國民經(jīng)濟(jì)備用。第二節(jié) 火電裝機(jī)容量的確定1冬季是水廠調(diào)峰，夏季時(shí)水廠滿發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)峰圖可以確定調(diào)峰的容量。2裝機(jī)容量的確定： ； 3檢修安排考慮季節(jié)性低落，以及火電，水電的檢修周期作出檢修安排。第二章網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定 第一節(jié)電壓等級(jí)的選擇根據(jù)傳輸容量和傳輸距離來確定。第二節(jié)方案的初步確定列出一系列的方案，排除一些明顯不合理的方案，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，包括斷路器個(gè)數(shù)，線路長度的比較，需要折合到同一電壓等級(jí)下同一回線的造價(jià)基準(zhǔn)比

8、較。 第三節(jié)導(dǎo)線截面積的選擇按經(jīng)濟(jì)電流選擇導(dǎo)線截面積，并進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)。正常情況下滿足<10%的需求，故障時(shí)滿足小于15的要求。利用發(fā)熱和電暈校驗(yàn)截面積。在220KV下，LGJ185/25是不發(fā)生電暈校驗(yàn)的最小型號(hào)。滿足幾方面校驗(yàn)合格才適合選擇。第四章電氣主接線設(shè)計(jì)第一節(jié)發(fā)電廠主接線采用雙母線接線，機(jī)壓母線采用雙母三分段，因發(fā)電機(jī)出口短路，短路電流較大，固分段，機(jī)壓母線處有負(fù)荷固需設(shè)置機(jī)壓母線。采用（擴(kuò)大）單元接線。發(fā)電機(jī)出口不裝隔離開關(guān)，減少了開關(guān)設(shè)備。而擴(kuò)大了單元接線將單元容量不太大的兩臺(tái)機(jī)組和一個(gè)變壓器相連，減少了一臺(tái)變壓器，投資少。水電廠進(jìn)線有四回采用雙母接線。 第二節(jié)變電所主

9、接線根據(jù)變電所得類型，所處的位置，以及進(jìn)出線的條數(shù)，采用內(nèi)橋，外橋以及雙母線接線型式。第五章發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇 第一節(jié)發(fā)電廠主變壓器的選擇1 具有機(jī)壓母線選擇原則（1） (2) (3) 一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)能送出70以上的功率（4）發(fā)電機(jī)全?；虿糠滞C(jī)時(shí)滿足倒送功率得要求2單元接線主變壓器按發(fā)電機(jī)額定容量扣除廠用負(fù)荷留有10的裕度來選擇；擴(kuò)大單元接線乘以2倍。3聯(lián)絡(luò)主變壓器滿足兩種電壓等級(jí)在不同運(yùn)行方式下的交換一般不應(yīng)小于接在兩種電壓等級(jí)母線上最大一臺(tái)機(jī)組容量。 第二節(jié)變電所主變選擇原則：大于等于重要負(fù)荷容量 全部負(fù)荷容量的7080第六章方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 第一節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的原則和步

10、驟計(jì)算建設(shè)投資包括線路投資和設(shè)備投資；年運(yùn)行費(fèi)用比較包括電能損耗而電能損耗主要是線路損耗和變壓器損耗。綜合比較當(dāng)經(jīng)濟(jì)效益相同時(shí)，若投資小且年運(yùn)行費(fèi)用少的方案優(yōu)先采用；若兩者一大一小，則抵償年限法進(jìn)一步比較。 第二節(jié)建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算本設(shè)計(jì)中:建設(shè)投資線路投資+斷路器投資+變壓器投資 年運(yùn)行費(fèi)用線路損耗+變壓器損耗 第三節(jié)最優(yōu)方案的確定經(jīng)過上面計(jì)算可知方案9的年運(yùn)行費(fèi)用和投資均最小，所以方案9為最佳方案。第七章短路電流計(jì)算 第一節(jié)網(wǎng)絡(luò)模型所用模型為簡化模型，即忽略負(fù)荷電流；不計(jì)及各元件電阻，也不計(jì)送電線路電納及變壓器的導(dǎo)納；發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗表示，并認(rèn)為各發(fā)電機(jī)電勢模型為1，相角為0。步驟

11、：1取作等值電路 2對(duì)網(wǎng)絡(luò)的化簡 3合并后求轉(zhuǎn)移電抗 4根據(jù)轉(zhuǎn)移電抗求運(yùn)算電抗，查表得不同時(shí)刻（0秒2秒4秒）時(shí)刻的短路電流。第八章電器設(shè)備選擇 第一節(jié)電器設(shè)備選擇的一般條件電器設(shè)備可靠的動(dòng)作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇并按短路狀態(tài)下來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。按1額定電壓 ; 2 額定電流選擇按1熱穩(wěn)定 2動(dòng)穩(wěn)定 第二節(jié)高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇按上述原則只要隔離開關(guān)不用進(jìn)行開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)。 開斷電流校驗(yàn)： 短路關(guān)合電流校驗(yàn)： 第三節(jié)互感器的選擇和配置1種類和型式當(dāng)一次電流時(shí)，宜優(yōu)先采用一次繞組多匝式，強(qiáng)電系統(tǒng)采用5A，弱電采用1A2;3 準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感

12、器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供電測量儀表的準(zhǔn)確級(jí)。容量：4 校驗(yàn)熱穩(wěn)定，動(dòng)穩(wěn)定。第九章潮流計(jì)算和調(diào)壓 第一節(jié)計(jì)算各種運(yùn)行方式1冬季最大運(yùn)行方式，水廠調(diào)峰2冬季最小運(yùn)行方式水廠調(diào)峰3夏季最大運(yùn)行方式 水廠滿發(fā)4夏季最小運(yùn)行方式 水廠滿發(fā)5冬季故障運(yùn)行方式 在1的情況下斷開火電一回線6夏季故障運(yùn)行方式在3的情況下斷開水電一回線 第二節(jié)潮流計(jì)算的步驟在本設(shè)計(jì)中，冬季最大運(yùn)行方式用手算，其它幾種方式用計(jì)算機(jī)算。1計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)作出等值電路。2系統(tǒng)中負(fù)荷側(cè)的功率已知，火電廠的輸入功率已知，其余節(jié)點(diǎn)的注入功率未知，固先假設(shè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓已知。3從已知負(fù)荷處推功率，此時(shí)假設(shè)全網(wǎng)電壓額定，之后再求的功率從已知電壓處推算電

13、壓降，得出各節(jié)點(diǎn)電壓值。4改變分接頭的位置或加補(bǔ)償，使各節(jié)點(diǎn)電壓都在允許的范圍內(nèi)結(jié)束。第十章廠用設(shè)計(jì) 第一節(jié)廠用電接線一確定電壓等級(jí)1 按發(fā)電機(jī)容量，電壓確定高壓廠用電壓等級(jí)。2 按廠用電動(dòng)機(jī)容量，廠用供電網(wǎng)絡(luò)確定高壓廠用電壓等級(jí)。二廠用電接線采用單母分段，按爐分段的原則。根據(jù)鍋爐容量確定分段數(shù)目。本設(shè)計(jì)中<50MW分一段，100MW分兩段。三廠用電源接線1從發(fā)電機(jī)機(jī)壓母線引接2單元接線時(shí)從主變壓器低壓側(cè)引接。3備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性。第二節(jié)廠用變壓器選擇1額定電壓2工作變壓器的臺(tái)數(shù)和形式3容量4廠用變壓器的阻抗第十一章配電裝置規(guī)劃一110KV及以上，多采用屋外配電裝置。根據(jù)電器設(shè)

14、備和母線的高度，將其分為中型，高型，半高型。中型配置適用于110500KV等級(jí)電壓下，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用，因此本設(shè)計(jì)采用中型配置。二配電裝置圖的繪制1平面圖是按比例畫出房屋，間隔，走廊，道路等平面布置輪廓。2斷面圖表明所取配電的間隔作為剖面，按比例畫出剖面中各設(shè)備的相互連接及具體布置結(jié)構(gòu)圖。第十二章繼電保護(hù)配置一發(fā)電機(jī)保護(hù)配置1縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)2匝間短路保護(hù)3定子接地保護(hù)4過負(fù)荷保護(hù)5勵(lì)磁回路一點(diǎn)和兩點(diǎn)接地保護(hù)6失磁保護(hù)7過電壓保護(hù)8逆功率保護(hù)9低頻保護(hù)10失步保護(hù)11過勵(lì)磁保護(hù)二變壓器保護(hù)配置1瓦斯保護(hù)2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)3過電流保護(hù)4零序電流保護(hù)5過勵(lì)磁過電壓保護(hù)6過負(fù)荷保護(hù)7非全相保護(hù)三母線保護(hù)配置1完全電流差動(dòng)保護(hù)2電壓差動(dòng)母線保護(hù)3具有比率制動(dòng)特性的電流差動(dòng)母線保護(hù)四出線保護(hù)的配置1反映接線短路的保護(hù)階段式電流保護(hù)2電流速斷保護(hù)3相間距離保護(hù)第十三章防雷保護(hù)及配置運(yùn)行中的電器設(shè)備可能遭雷擊，必須采取有效的過電壓防護(hù)措施。避雷針和避雷線是防止直接雷過電壓的有效措施，電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備所承受的雷電過電壓和操作過電壓均有避雷器來限制。參考文獻(xiàn)：1王錫凡主編.電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃.北京：水利水電出版社.1