火電廠廠用電設(shè)計開題報告

1、西安科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計( 論文 ) 開題報告題 目某凝氣式火電廠廠用電設(shè)計選題類型工程設(shè)計一、選題依據(jù) ( 簡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況, 說明選題目的、意義，列出主要參考文獻) ：1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前我國火力發(fā)電廠發(fā)電量占全國總發(fā)電量的70%以上，而凝汽式火電廠是其中的主力軍。大型火力發(fā)電廠的建設(shè)對承擔(dān)整個發(fā)電廠動力保證的發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)來說，對其運行穩(wěn)定和供電可靠性提出了很高的要求，因而火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)的設(shè)計是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個項目。火電廠廠用電接線設(shè)計應(yīng)保證對廠用負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉(zhuǎn)，接線應(yīng)能靈活的適應(yīng)日常正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；要考

2、慮廠用電源的對應(yīng)供電性，本機、爐的廠用負荷由本機組供電，這樣當廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時只會影響一臺發(fā)電機組的運行，縮小了故障范圍，接線也簡單；應(yīng)適當注意經(jīng)濟型和發(fā)展的可能性，并慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進性?；痣姀S廠用電的電壓等級是根據(jù)發(fā)電機額定電壓、廠用電動機的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定的。為了簡化廠用電接線使運行維護方便，廠用電壓等級低壓廠用電常采用 380V , 高壓廠用電有 3、 6、 10kV 等?；痣姀S廠用電源必須供電可靠，且能滿足各種工作狀態(tài)的要求，除應(yīng)具有正常工作電源外，還應(yīng)設(shè)備用電源、啟動電源和事故保安電源。一般電廠

3、中都以啟動電源兼作備用電源?；痣姀S廠用電接線形式大都采用單母線分段接線，并多以成套配電裝置接受和分配電能。在采用母線管理制的中、小型發(fā)電廠中，往往機、爐的數(shù)量是不對應(yīng)的，為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟性，高壓廠用母線均采用“按鍋爐分段”的原則，即將高壓廠用母線按鍋爐臺數(shù)分成若干獨立段，凡屬同一臺鍋爐的廠用負荷均接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機的廠用負荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對應(yīng)的發(fā)電機組供電。全廠公用負荷應(yīng)根據(jù)負荷功率及可靠性的要求分別接到各段母線上，各段母線上的負荷應(yīng)盡可能均勻分配。當公用負荷大時，可設(shè)公用母線段。對于400t/h及以上的大型鍋爐，每臺鍋爐設(shè)兩段高壓廠

4、用母線。低壓廠用母線一般也按鍋爐分段。1.2 國外研究現(xiàn)狀現(xiàn)在關(guān)于火電廠廠用電研究已經(jīng)較為成熟，對廠用電設(shè)計已經(jīng)有了一套完整規(guī)范。但廠用電主接線的確定對發(fā)電廠本身的運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大的影響，因此全面考慮電廠的遠景規(guī)劃，結(jié)構(gòu)布局，運用新技術(shù)，新設(shè)備，對廠用電電氣部分進行優(yōu)化設(shè)計，以提高供電可靠性和穩(wěn)定性已成為國外研究的新課題。在發(fā)電廠電氣設(shè)備如高壓開關(guān)方面，向高電壓、大開斷容量、智能化方向發(fā)展。在發(fā)電機出口斷路器方面，已有 SF6型（ GCB），它額定電流可達 24000A，開斷能力 160kA，而且結(jié)構(gòu)緊湊，

5、故障率更低 (0.3%) ，還可以集成 CT、PT、接地開關(guān)等設(shè)備，成為多功能的組合電器。1.3 選題目的、意義電能是一種清潔的二次能源，由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度 , 易于實現(xiàn)自動化。因此， 電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟、社會生產(chǎn)和人民生活的各個方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。建火電廠就是將不容易、 不方便被人們利用的能量 （煤炭），通過火電廠轉(zhuǎn)化為易被人們利用的電能。在這個過程中，提高了能量的利用率，節(jié)約能源，對人類的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義，而火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)的設(shè)計是電力工業(yè)建設(shè)中

6、必不可少的一個項目。發(fā)電廠廠用電是發(fā)電廠本身的用電，是非常重要的負荷，其電能主要取自于發(fā)電廠本身發(fā)出的能量，因此廠用電設(shè)計本身對電能的生產(chǎn)有重要影響。目前凝汽式火電廠是火力發(fā)電廠中的主力電廠，所以凝汽式火電廠廠用電設(shè)計這一課題在火電廠廠用電設(shè)計中具有普遍性。現(xiàn)代大型火力發(fā)電廠的單機容量大，輔機數(shù)量多，輔機的安全運行直接影響到機組的安全運行。 合理的廠用電接線 , 適當?shù)碾妷旱燃?, 對于保證機組的安全連續(xù)滿發(fā)、降低廠用電率、方便操作和維護、節(jié)約投資、縮短建設(shè)工期、控制造價等有著重要的作用。對本課題的設(shè)計，是對已學(xué)知識的整理和進一步的理解、認識，學(xué)習(xí)和掌握發(fā)電廠電氣部分計的基本方法培養(yǎng)獨立分析和

7、解決問題的工作能力及實際工程設(shè)計的基本技能。電力工業(yè)的迅速發(fā)展，對發(fā)電廠的設(shè)計提出了更高的要求，更需要我們提高知識理解應(yīng)用水平，認真對待。參考文獻1何仰贊 ,溫增銀 .電力系統(tǒng)分析:上冊 M.華中科技大學(xué)出版社, 2002.2何仰贊 ,溫增銀 .電力系統(tǒng)分析:下冊 M.華中科技大學(xué)出版社, 2002.熊信銀 . 發(fā)電廠電氣部分 M. 中國電力出版社 , 2009.賀家李 . 電力系統(tǒng)繼電保護原理 M. 中國電力出版社 , 2004.西北電力設(shè)計院 . 電氣工程電氣設(shè)備手冊 M. 中國電力出版社 .1997.錢亢木 . 大型火電廠廠用電系統(tǒng) M. 中國電力出版社 .2001傅知蘭 . 電力系統(tǒng)電

8、氣設(shè)備選擇與實用計算M. 中國電力出版設(shè) .20048申海霞 . 火電廠廠用電電氣系統(tǒng)的設(shè)計和實例分析J. 電工文摘 .2009 ， 6(4):23-459王野平 . 從全球視野看中國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展 J.科技論壇 .2013 ， 11(2):9-1810韓瑋 , 沈芳，李峻 . 火電廠廠用電電氣二次設(shè)計優(yōu)化J. 華中電力 .2002 ， 19(3):13-23二、主要研究 ( 設(shè)計 ) 內(nèi)容、研究（設(shè)計）思路及工作方法或工作流程2.1 主要研究內(nèi)容根據(jù)所給原始資料，對某凝汽式火電廠廠用電部分進行設(shè)計（包括廠用電壓等級的確定，廠用電源的設(shè)計、廠用電接線的設(shè)計、廠用變壓器選擇以及相關(guān)設(shè)備的選擇）。電

9、廠基本情況：本次設(shè)計主要是對某火電廠的兩臺135MW凝汽式機組的廠用電部分進行設(shè)計，其中發(fā)電機的型號為：QF-135-2 ，該機組的額定電壓13.8kV ，額定電流為6645A， cos =0.85 ，次暫態(tài)電抗標幺值14.1, 發(fā)電機采用發(fā)電機變壓器組接線，并采用封閉母線接線，廠用備用電源從電廠110kV 母線引接。2.2 研究思路廠用電接線設(shè)計電氣主接線代電表了發(fā)電廠的電氣主體結(jié)構(gòu)，是火電廠自用電的重要組成部分，直接影響運行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置的布置、自動裝置和控制方式的擬訂都有決定性的關(guān)系。主接線的正確、合理設(shè)計、必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)，經(jīng)濟論證后方可確定

10、。因此，主接線必須滿足以下基本要求：斷路器檢修時是否影響供電。設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電，即滿足一定的可靠性要求。具有一定的靈活性。主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且在檢修時可以保證檢修人員的安全。操作應(yīng)盡可能簡單、方便。主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不

11、便或造成不必要的停電。經(jīng)濟上合理，主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。廠用電接線設(shè)計步驟見圖1。廠用電電壓等級的確定廠用電電源的設(shè)計廠用電電壓等級的確定圖 1 廠用電接線流程變壓器的選擇通常發(fā)電廠的高壓廠用電不應(yīng)少于兩臺。在綜合考慮靈活性、可靠性和經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上確定高壓廠用變壓器應(yīng)以 2臺為宜， 并且配一臺備用變壓器。廠用低壓母線接線形式跟廠用高壓接線形式一樣都是單母分段，并配一臺低壓備用變壓器。變壓器原、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。聯(lián)接組別一致使同一電壓等級的廠用工作、備用變壓器輸出電壓相位一致。變壓器的容量

12、必須保證廠用機械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。掌握短路電流的計算電力系統(tǒng)運行有三種狀態(tài)：正常運行狀態(tài)、非正常運行狀態(tài)和短路故障。在火電廠廠用電系統(tǒng)的設(shè)計中，還要考慮到可能發(fā)生的故障以及不正常運行情況。對供電系統(tǒng)危害最大的是短路故障。短路電流將引起電動力效應(yīng)和發(fā)熱效應(yīng)等。因此，短路電流計算是電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體的選擇、接地計算的基礎(chǔ)。短路就是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接。如電力系統(tǒng)中，相與相之間的， 火線與中性點直接接地系統(tǒng)中的相與地之間的短接都是短路。為了保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運行， 在電力系統(tǒng)設(shè)計和運行分析中，一定要考慮系統(tǒng)不正常工作狀態(tài)。步驟如下：計算各元件電抗標幺值，同一基準容量下

13、；給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；選擇短路點；對網(wǎng)絡(luò)進行化簡，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、有名值。計算短路容量，短路電流沖擊值電氣設(shè)備的選擇正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電氣設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗動、熱穩(wěn)定性。本次設(shè)計的電氣設(shè)備的選擇包括：導(dǎo)線的

14、選擇、斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇。廠用電動機的選擇和校驗電動機的校驗主要包括電動機自啟動時母線電壓的校驗和電動機容量的校驗。繼電保護裝置的整定和避雷方案的確定良好的繼電保護裝置可以有效的提高電廠供電的可靠性和穩(wěn)定性，減少電路故障帶來的損失和影響。電氣主接線圖的繪制。2.3 工作流程廠用電接線設(shè)計 ( 確定廠用電高低壓電壓等級，根據(jù)廠用電接線除應(yīng)滿足的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟檢修、維護方便等要求，對各廠用電負荷的重要等級進行比較確定廠用電源和廠用接線) 。2)廠用變壓器的選擇（用換算系數(shù)法進行廠用負荷的計算）。3)廠用電系統(tǒng)中性點接地方式，進行短路電流計算（確定接線的運行方式，

15、繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，計算各短路計算點的三相短路電流） 。4)電氣設(shè)備的選擇（發(fā)電機出線和母線，高壓斷路器和隔離開關(guān)，電壓互感器，電流互感器）。電動機的選擇和校驗。發(fā)電機、變壓器和母線的繼電保護等。繪制廠用電接線圖。撰寫畢業(yè)論文準備答辯。查閱相關(guān)規(guī)程和文獻，了解廠用電設(shè)計原則、設(shè)計要求、設(shè)計過程電動機的選擇和校驗廠用電配電裝置的選擇廠用電接線的設(shè)計二次設(shè)計（控制方式和繼電保護)廠用負荷的計算和廠用變壓器的選擇短路電流計算繪制相關(guān)圖紙所用開關(guān)、導(dǎo)線、電壓互感器、電撰寫畢業(yè)論文準備答辯流互感器的選型圖 2 工作流程圖合同管理制度范圍本標準規(guī)定了龍騰公司合同管理工作的管理機構(gòu)、職責(zé)、合同的授權(quán)委托、洽談、

16、承辦、會簽、訂閱、履行和變更、終止及爭議處理和合同管理的處罰、獎勵；本標準適用于龍騰公司項目建設(shè)期間的各類合同管理工作，廠內(nèi)各類合同的管理，廠內(nèi)所屬各具法人資格的部門，參照本標準執(zhí)行。規(guī)范性引用文件中華人民共和國合同法龍騰公司合同管理辦法定義、符號、縮略語無職責(zé)4.1總經(jīng)理：龍騰公司經(jīng)營管理的法定代表人。負責(zé)對廠內(nèi)各類合同管理工作實行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。以法人代表名義或授權(quán)委托他人簽訂各類合法合同，并對電廠負責(zé)。4.2工程部：是發(fā)電廠建設(shè)施工安裝等工程合同簽訂管理部門；負責(zé)簽訂管理基建、安裝、人工技術(shù)的工程合同。4.3經(jīng)營部：是合同簽訂管理部門，負責(zé)管理設(shè)備、材料、物資的訂購合同。4.5合同管理部門履行

17、以下職責(zé)：4.5.1建立健全合同管理辦法并逐步完善規(guī)范；4.5.2參與合同的洽談、起草、審查、簽約、變更、解除以及合同的簽證、公證、調(diào)解、訴訟等活動，全程跟蹤和檢查合同的履行質(zhì)量；4.5.3審查、登記合同對方單位代表資格及單位資質(zhì)，包括營業(yè)執(zhí)照、經(jīng)營范圍、技術(shù)裝備、信譽、越區(qū)域經(jīng)營許可等證件及履約能力（必要時要求對方提供擔(dān)保），檢查合同的履行情況；4.5.4保管法人代表授權(quán)委托書、合同專用章，并按編號歸口使用；4.5.5建立合同管理臺帳，對合同文本資料進行編號統(tǒng)計管理；4.5.6組織對法規(guī)、制度的學(xué)習(xí)和貫徹執(zhí)行，定期向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門報告工作；4.5.7在總經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)下，做好合同管理的其他工作，4.6工程技術(shù)部：專