發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計任務(wù)書

1、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計目的和要求 1目的 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計是在學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)電廠電氣部分后的一次綜合訓(xùn)練，通過這次訓(xùn)練不僅使學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固了本課程及其它課程的有關(guān)內(nèi)容，而且增強學(xué)生工程觀念，培養(yǎng)他們的電氣設(shè)計能力。2要求1）熟悉國家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定，樹立供電必須安全、可靠、經(jīng)濟的觀念；2）掌握發(fā)電廠初步設(shè)計的基本方法和主要內(nèi)容；3）熟悉發(fā)電廠初步設(shè)計的基本計算； 4）學(xué)習(xí)工程設(shè)計說明書的撰寫。1發(fā)電廠情況：（1）類型：水電廠；水電廠機組容量與臺數(shù)：4X50MW，發(fā)電機端電壓10.5KV，；發(fā)電廠年利用小時數(shù)（2）發(fā)電廠所在地最高溫度40攝氏度，年平均溫度20

2、攝氏度，氣象條件一般，所在地海拔高度1000m。2電力系統(tǒng)負荷情況： （1）發(fā)電廠電壓負荷：最大10MW，最小8MW，。 （2）35KV電壓負荷：最大200MW，最小100MW，。 （3）其余功率送入110KV系統(tǒng)，系統(tǒng)容量1000MVA。歸算到110KV母線阻抗0.01，其中；自用電3% （4）供電線路數(shù)目 1發(fā)電機電壓10.5KV，架空線路6回，每回輸送容量2MW， 2.35KV架空線路6回，每回輸送容量20MW， 3.110KV架空線路2回，與系統(tǒng)連接。三、設(shè)計成果1課程設(shè)計說明書一份2發(fā)電廠電氣主接線圖一張3課程設(shè)計計算書一份第一部分 課程設(shè)計說明書第一章 主接線的設(shè)計1.1 對原始資

3、料的分析 設(shè)計電廠為小型水電廠，器容量為4*50MW，占電力系統(tǒng)總?cè)萘康?以滿足檢修備用容量8%15%和事故備用容量10%的限額，說明該廠在系統(tǒng)中作用的地位比較重要，年利用小時數(shù)4000h，承擔為腰荷，該廠為水電廠，所以不考慮擴建，主要從穩(wěn)定性和經(jīng)濟型考慮主接線形式。 10.5kv為地方供電，符合容量較小，與發(fā)電機電壓相等，所以采用直饋線形式，35kv總數(shù)送容量為120MW，出現(xiàn)6回，年利用小時數(shù)4000h，應(yīng)主要考慮供電可靠和檢修方便，鑒于容量不大，可采用雙母線分段形式；110kv與系統(tǒng)相連，由于是水電廠，主要承擔的是調(diào)峰作用，其最大送出負荷為200-2-20=178MW，為電廠中最大部分的

4、，可采用分段接線，由于其容量較大，應(yīng)采用雙母線分段連接。1.2 主接線選擇1) 10kv電壓等級。由于出現(xiàn)回路較多，且單臺發(fā)電機容量為50MW，與大于設(shè)計規(guī)程中選用單母分段接線每段上容量為12MW的規(guī)定，應(yīng)用雙母線分段接線，1臺機組分別接在兩端母線上，剩余功率通過聯(lián)絡(luò)變壓器送到35kv以及110kv上，但最大裝機容量為200MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng)，而兩種升高電壓級之間加裝聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。 2) 35kv電壓等級。出現(xiàn)6回，總?cè)萘孔畲鬄?20MW，單母線接線每段為12MW左右，不滿足要求，所以采用雙母接線。3) 110kv 電壓等級。110kv負荷容量最大，其主接

5、線是本場向系統(tǒng)輸送功率的主要接線形式，為了保證供電的可靠性和經(jīng)濟性，可選用雙母分段。經(jīng)過以上分析、篩選、組合、可保留兩種方案：1.3 主接線方案的確定根據(jù)以上方案的篩選組合，兩個方案都有可行之處，但各有特點： 方案內(nèi)容方案一方案二可靠性1. 供電可靠，尤其是110kv1. 供電可靠性很高2. 任何時候都有備用母線靈活性1. 調(diào)度靈活，檢修方便2. 擴建方便1. 運行方式簡單，調(diào)度靈活性適中2. 各電壓等級可以擴建經(jīng)濟性1. 接線簡單，投資少2. 占地面積小，節(jié)省投資1. 投資大，費用多2. 雙母分段增大占地面積，進一步加大了投資第二章 發(fā)電機及主變壓器的選擇2.1發(fā)電機的選擇根據(jù)一般原則發(fā)電機

6、選擇如下： 任務(wù)書中要求為4*50MW四臺水電機組，cos=0.85，出口電壓10.5kv，經(jīng)分析采用了4臺SFPS7-120000/220型發(fā)電機發(fā)電機相關(guān)參數(shù)如下：額定功率：50MW額定電壓：10.5kv額定功率因數(shù)：0.82.2主變壓器的選擇:（1）因機組容量為200MW，所以要采用發(fā)電機雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng)，無發(fā)電機出口斷路器和隔離開關(guān) （2）一般在發(fā)電機回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線，而封閉母線回路中一般不裝置斷路器和隔離開關(guān)。 根據(jù)以上條件，可選三臺SF775000/35型主變壓器 額定電壓：10.5/35 額定電容：75000KVA 阻抗電壓（d%）：10.52.3 聯(lián)

7、絡(luò)變壓器的選擇 三繞組變壓器，有繞組排列有升壓和降壓型兩種結(jié)構(gòu)。升壓型的三繞組排列順序自鐵芯向外依次為中、低、高壓繞組，低壓繞組阻抗最小；降壓型的三繞組排列順序自鐵芯向外依次為低、中、高，中壓繞組阻抗最小。在發(fā)電廠變壓器送點方向主要由低壓向中高壓，可選用升壓變壓器。 發(fā)電機向三繞組變壓器輸入的最大容量為42.5MW，35kv側(cè)向三繞組變壓器輸入的最大容量為47.75MW，110側(cè)最大容量為90.27MW 根據(jù)以上條件，所選聯(lián)絡(luò)變壓器為 三繞組變壓器SFPS7120000/220 額定電壓 10.5/110/220kv 阻抗電壓：%=14% %=23% %=7%第三章 短路電流的計算 （具體見計

8、算書） 3.1 短路電流計算條件的確定原則：1. 計算的基本情況a 電力系統(tǒng)中所有的電源均在額定負荷下運行；b 所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置c 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間d 應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。2接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3計算容量 應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃4短路種類 一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接

9、接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴重時，則應(yīng)按嚴重情況的進行比較。5短路計算點 在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點，成為短路計算點。第4章 電氣設(shè)備的選擇（具體見計算書） 4.1 斷路器的選擇4.1.1斷路器形式的選擇 斷路器的選擇除需要滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)當前我國生產(chǎn)制造情況，電壓等級6220kv的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓等級110500kv的電網(wǎng)，當少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時，可選用斷路器或真空斷路器；大容量機組采用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。 斷路器的選擇結(jié)果 選擇：LW-110, HB35, 4.2 隔離開關(guān)的選擇 應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件大體相同。4.2.1 隔離開關(guān)選擇的具體技術(shù)條件1) 電壓： 2) 電流： 3) 開斷電流： 4) 動穩(wěn)定： 5) 熱穩(wěn)定： 4.3 隔離開關(guān)選擇結(jié)果結(jié)果：，GW4-35，第二部分 附錄附錄一 課程設(shè)計計算書1 變壓器參數(shù)的計算基準值的選取： 取各側(cè)平均額定電流 2. 短路點的確定 系統(tǒng)簡化圖已知系統(tǒng)容量為1