發(fā)電廠電氣部分課程設計任務書

1、發(fā)電廠電氣部分課程設計任務書一、課程設計目的和要求.目的發(fā)電廠電氣部分課程設計是在學生學習發(fā)電廠電氣部分后的一次綜合訓練，通過這次 訓練不僅使學生復習鞏固了本課程及其它課程的有關內(nèi)容，而且增強學生工程觀念，培養(yǎng)他們的電氣設計能力。.要求1)熟悉國家能源開發(fā)策略和有關的技術規(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)電廠初步設計的基本方法和主要內(nèi)容；3)熟悉發(fā)電廠初步設計的基本計算；4)學習工程設計說明書的撰寫。.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，COS 0.85 ；發(fā)電廠年利用小時數(shù) TmflY 4000hIllaX(2)發(fā)電廠

2、所在地最高溫度 40攝氏度，年平均溫度 20攝氏度，氣象條件一般，所在地海 拔高度1000m。.電力系統(tǒng)負荷情況：(1)發(fā)電廠電壓負荷：最大 10MW,最小8MW , cos 0.85, Tmax 4000h。35KV 電壓負荷：最大 200MW,最小 100MW, COS 0.8, Tmax 3800h。(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，其中Sj 100MVA；自用電 3%(4)供電線路數(shù)目.發(fā)電機電壓，架空線路 6回，每回輸送容量 2MW, COS 0.85架空線路6回，每回輸送容量 20MW, COS 0.85架空線路2回，與系統(tǒng)連接。

3、三、設計成果.課程設計說明書一份.發(fā)電廠電氣主接線圖一張.課程設計計算書一份第一部分課程設計說明書第一章主接線的設計對原始資料的分析設計電廠為小型水電廠，器容量為4*50MW ,占電力系統(tǒng)總容量的，以滿足檢修備用容量8%15好口事故備用容量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。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；11

4、0kv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，可采用分段接線，由 于其容量較大，應采用雙母線分段連接。 主接線選擇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)電機一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)絡變壓器更為合理。35kv電壓等級。出現(xiàn) 6回，總容量最大為 120MW,單母線

5、接線每段為 12MW左 右，不滿足要求，所以采用雙母接線。110kv電壓等級。110kv負荷容量最大，其主接線是本場向系統(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:-力殺內(nèi)容力某一力某一可靠性1.供電可靠，尤箕是110kv.供電可靠性很高.任何時候都有備用母線靈活性.調(diào)度靈活，檢修方便.擴建方便.運行方式簡單，調(diào)度靈活性適 中.各電壓等級可以擴建經(jīng)濟性.接線簡單，投資少.占地面積小，節(jié)省投 資.投資大，費用多.雙母分段增大占地面積，進一步加大

6、了投資第二章發(fā)電機及主變壓器的選擇發(fā)電機的選擇根據(jù)一般原則發(fā)電機選擇如下:任務書中要求為 4*50MW 四臺水電機組，cos =,出口電壓，經(jīng)分析采用了4臺SFPS7-120000220 型發(fā)電機發(fā)電機相關參數(shù)如下：額定功率：50MW額定電壓：額定功率因數(shù)：主變壓器的選擇：(1)因機組容量為 200MW,所以要采用發(fā)電機一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。根據(jù)以上條件，可選三臺SF775000/35型主變壓器額定電壓：35額定電容：75000KVA阻抗電壓(d%):XT11000.

7、1050.14XT2XT1Xg10.14575XT31000.1450 0.80.232XG1X1XG2 XG3 XG4Xgi 0.232,X3 Xg2 0.232,X5 Xg30.232聯(lián)絡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構。 自鐵芯向外依次為中、低、高壓繞組，低壓繞組阻抗最小;升壓型的三繞組排列順序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， 量為，110側最大容量為根據(jù)以上條件，所選聯(lián)絡變壓器為三繞組變壓器 SFPS7-120000/2203

8、5kv側向三繞組變壓器輸入的最大容額定電壓110/220kv阻抗電壓:U d（高中）=14%U d（高低）%=23%U d（中低）%=7%第三章短路電流的計算(具體見計算書)短路電流計算條件的確定原則：.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。.接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應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

9、列運行的接線方式。.計算容量應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃.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，則應按嚴重情況的進行比較。.短路計算點在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的地點，成為短路計算點第4章電氣設備的選擇（具體見計算書）斷路器的選擇斷路器形式的選擇斷路器的選擇除需要滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調(diào) 試和運行維護，并經(jīng)技術經(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 11050

10、0kv的電網(wǎng)，當少油斷路器技術條件不能滿足要求時，可選用SF6斷路器或真空斷路器；大容量機組采用封閉母線時，如果需要裝設斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。斷路器的選擇結果選擇：LW-110 HB35, ZN28 12I隔離開關的選擇應根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進行綜合的技術經(jīng)濟比較然后確定。其選擇的技術條件與斷路器選擇的技術條件大體相同。4.2.1隔離開關選擇的具體技術條件1)電壓：Ug Un2)電流：I g max I3)2)斷電iB:It I Nbr4)動穩(wěn)定：i ch i max5)熱穩(wěn)定：2QkItt4.3隔離開關選擇結果10T / 6000結果：GW4 110(D) ,

11、GW4-35, Gni0第二部分附錄附錄一課程設計計算書1.變壓器參數(shù)的計算基準值的選取:Sb 100MVA,Sn120MVA取各側平均額定電流100 12033.5 1102100 120_212.5 10.5100 120Uk8 714%Uk8 923%Uk79% 7% TOC o 1-5 h z U7%12 280%12 28U9%12 465.5XT 7XT8XT 92846 TOC o 1-5 h z 7 465.546 733.57 2812.520.56133.7790.1152.短路點的確定 系統(tǒng)簡化圖AIA 小 A 小 A A電 機容量G1、G2、G3、G4均 為 50MW

12、,1234已知系統(tǒng)容量為1000MVA ,發(fā)cos0.85的水輪發(fā)電機。等值阻抗圖:X12X13X14X9X15X13X16X14I*短路電流沖擊電流熱穩(wěn)定電流X2 Px3 X4 PX5 X6 0.124X8X10X7X7ies0.01 33.779 33.7890.347X13 X7X1414X7X1333.789 ( 0.561)33.789 ( 0.561)0.34721.3990.220.047I oh計算電抗XjsJsSb.3Ub2.550.047)0.024)1001150.0242.550.061I 1.520.036X1250100 0.85 =0.219短路電流d2點的計算（110kv母線）X19 X13 X14X13 X1413.236X7X13 X7X20 X13 X7721.399X141I * 0.076X19短路電流II* SB3U B0.0761003 1150.038沖擊電流ies 2.55 0.076 2.55 0.194熱穩(wěn)定電流Ioh I 1.52 0.1161000計算電抗Xjs X13=33.789 10=337.89js 13 1