發(fā)電廠電氣課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上前言為使學(xué)習(xí)的知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，鍛煉理論知識(shí)與應(yīng)用實(shí)踐中的過渡，特為學(xué)生安排此課程設(shè)計(jì)科目，相信通過此途徑，學(xué)生的綜合能力會(huì)得到相應(yīng)的提高，理論知識(shí)的應(yīng)用也能得以成長(zhǎng)。1緒論電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來。把變壓器、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路，稱為電氣主接線。電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定

2、的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。2電氣主接線2.1原始資料某電廠四臺(tái)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)出口電壓10.5kv，無近區(qū)負(fù)荷。以四回110kv線路接入系統(tǒng)，分別做發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和升高壓側(cè)比較。2.2主接線的設(shè)計(jì)原則 基本原則以設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。2.3主接線的設(shè)計(jì)要求主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。

3、 1、可靠性（1） 發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用。（2） 發(fā)電廠所接入系統(tǒng)的方式。（3） 發(fā)電廠的運(yùn)行方式及負(fù)荷性質(zhì)。（4） 設(shè)備的制造水平。（5） 長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。 2、靈活性（1）操作的方便性。電氣主接線應(yīng)該在服從可靠性的基礎(chǔ)要求條件下，接線簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌控，不致在操作過程中出差錯(cuò)。（2）調(diào)度的方便性。電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式。并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切出故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。（3）擴(kuò)建的方便性。對(duì)將來要擴(kuò)建的發(fā)電廠，主接線必須具有擴(kuò)建的方便性。

4、尤其是火電廠和變電站，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，還要考慮到從初期接線過渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下，將來可順利完成過渡方案的實(shí)施，使改造工作量最少。 3、經(jīng)濟(jì)性（1) 節(jié)省一次投資（2) 占地面積?。?) 電能損失小2.4低壓側(cè)10.5kv側(cè)主接線設(shè)計(jì)方案比較從原始資料中可知該發(fā)電廠為四臺(tái)發(fā)電機(jī)，說明以四回10.5kv進(jìn)入系統(tǒng)，無近區(qū)負(fù)荷，根據(jù)相應(yīng)的資料分析，可采用單母線接線、單母線分段接線、雙母線分段接線、單元接線四種接線方式。方案一：?jiǎn)文妇€接線適用范圍：只有一臺(tái)主變壓器，10kv出線

5、不超過5回；35kv出線不超過3回；110kv出線不超過2回。方案二：?jiǎn)文妇€分段接線適用范圍：適用與610kv配電裝置出線16回及一下；3560kv配電裝置出線48回；110220kv配電裝置少于四回時(shí)。方案三：雙母線分段接線適用范圍：適用于配電裝置進(jìn)出總數(shù)達(dá)1014回時(shí)，一組母線分段，配電裝置進(jìn)出線總數(shù)達(dá)15回以上時(shí)，兩組母線分段。方案四：?jiǎn)卧泳€適用范圍：臺(tái)數(shù)不多的大（b接線除外）中型區(qū)域發(fā)電廠；分期投產(chǎn)或裝機(jī)容量不等的無機(jī)壓負(fù)荷的小型水電站。從經(jīng)濟(jì)性上比較，方案三、四的投資較大。從靈活性上和可靠性比較，方案二、三的可靠性和靈活性相比要高。經(jīng)過綜合比較上述方案（見表1）。綜上所述，10.5

6、kv側(cè)主接線形式可采用單母線分段的接線方式。表1：方案編號(hào)簡(jiǎn) 圖優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)方案一：采用單母線接線接線簡(jiǎn)單（設(shè)備少）、清晰、明了；布置、安排簡(jiǎn)單，配電裝置建造費(fèi)用低；斷路器與隔離開關(guān)間易實(shí)現(xiàn)可靠的防誤閉鎖，操作安全、方便，母線故障的幾率低；易擴(kuò)建和采用成套式配電裝置。可靠性差，母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就是要造成全廠或全站長(zhǎng)期停電，調(diào)度不方便，電能只能并列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。方案二：采用單母線分段接線當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，縮小停電范圍；使水電廠供電的可靠性提高；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方面均衡擴(kuò)建。

7、母線短路容量增大一倍，影響設(shè)備的選擇；增加了一套分段斷路器，倒閘操作復(fù)雜些；母線故障或檢修時(shí)要造成部分回路停電。方案三：采用雙母線分段接線在發(fā)電廠、變電站中，母線發(fā)生故障的影響范圍很大。采用單母線或雙母線接線時(shí)，一段母線故障將造成約半數(shù)的回路停電或短時(shí)停電。大型發(fā)電廠和變電站對(duì)運(yùn)行卡靠性和靈活性的要求很高，必須注意避免母線系統(tǒng)故障以及限制母線故障的影響范圍，防止全廠停點(diǎn)事故的發(fā)生，為此可考慮采用雙母線分段接線。雙母線分段接線具有相當(dāng)高的供電可靠性與靈活性。所使用的電氣設(shè)備更多，配電裝置也更復(fù)雜。方案四：采用擴(kuò)大單元接線接線簡(jiǎn)化，使用的電器最少，操作簡(jiǎn)便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性；配

8、電裝置簡(jiǎn)單，投資少，占地少；發(fā)電機(jī)出口短路電流??；繼電保護(hù)簡(jiǎn)單。任一元件故障或檢修全停，檢修時(shí)靈活性差。2.5高壓側(cè)110kv側(cè)主接線設(shè)計(jì)方案比較110kv側(cè)有四回出線，因而可供選擇的有：?jiǎn)文妇€分段接線；單母線分段帶旁路母線接線；雙母線接線；三角形接線。方案一：?jiǎn)文妇€分段接線適用范圍：110220kv配電裝置的出線回路數(shù)為34回時(shí)。方案二：?jiǎn)文妇€分段帶旁路母線接線適用范圍：廣泛應(yīng)用于出線回路不多，負(fù)荷較為重要的中小型發(fā)電廠或35110KV變電站中。方案三：雙母線接線適用范圍：適用于610kv配電裝置；3560kv配電裝置出線超過8回，或者連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；110220kv出線數(shù)為5回及

9、以上時(shí)。方案四：三角形接線適用范圍：一般用于回路書較少且能一次建成、而不需要再擴(kuò)建的110kv及以上的配電裝置中。經(jīng)過綜合比較上述方案（見表2）經(jīng)過以上分析，110kv側(cè)主接線決定采用單母線分段接線形式。表2方案編號(hào)簡(jiǎn) 圖優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)方案一：采用單母線分段接線用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越。母線短路容量增大一倍，影響設(shè)備的選擇。方案二：采用單母線

10、分段帶旁路母線接線可供電給一級(jí)負(fù)荷，可靠性大為提高；母線、隔檢修僅停一半，提高了靈活性。每一回路都增加了一組隔離開關(guān)，使配電裝置的構(gòu)架及占地面積、投資費(fèi)用都相應(yīng)增加；同時(shí)由于配電裝置的復(fù)雜，在改變運(yùn)行方式倒閘操作時(shí)容易發(fā)生誤操作，且不宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；尤其當(dāng)母線故障時(shí)，須短時(shí)切除較多的電源和線路，這對(duì)特別重要的大型發(fā)電廠和變電站是不允許的。方案三：采用雙母線接線供電可靠性高：通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。調(diào)度靈活：各個(gè)電源和各回路的負(fù)荷可以任意分配，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式的調(diào)度和潮流變化的需要。擴(kuò)建方便使用設(shè)備器件多

11、，特別是隔離開關(guān)。接線也較復(fù)雜，配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性較差；操作步驟較復(fù)雜，易出現(xiàn)誤操作，導(dǎo)致設(shè)備或人身事故。占地面積大，投資大。方案四：采用三角形接線所用的斷路器數(shù)目比單母線分段接線或雙母線接線還少1臺(tái)，卻具有雙斷路器雙母線接線的可靠性，任一臺(tái)斷路器檢修時(shí)，只需斷開其兩側(cè)的隔離開關(guān)，不會(huì)引起任何回路停電；沒有母線，因而不存在因母線故障所產(chǎn)生的影響；任一回路故障時(shí)，只跳開與它相連接的2臺(tái)斷路器，不會(huì)影響其他回路的正常工作；操作方便，所有隔離開關(guān)只用于檢修時(shí)隔離電源，不作操作之用，不會(huì)發(fā)生帶負(fù)荷斷開隔離開關(guān)的事故。檢修任何一臺(tái)斷路器時(shí)，多角形就開環(huán)運(yùn)行，如果此時(shí)出現(xiàn)故障，又有斷路器自動(dòng)跳開，將使供

12、電造成紊亂；由于運(yùn)行變化大，電氣設(shè)備可能在閉環(huán)和開環(huán)兩種情況下工作，其中所流過的工作電流差別較大，會(huì)給電氣設(shè)備的選擇帶來困難，并且使繼電保護(hù)裝置復(fù)雜化；不便于擴(kuò)建。2.6主接線的確定通過上面對(duì)發(fā)電機(jī)側(cè)和升高壓側(cè)的主接線進(jìn)行的擬定、比較以及確定，該水電廠發(fā)電站采用單母線分段接線與三角形接線相互組合的接線方式。主接線的簡(jiǎn)圖如下：3結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過兩周的時(shí)間，我順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)。從總體上來說，我對(duì)自己的成果還是比較滿意的，也基本上達(dá)到了老師的要求。兩周的時(shí)間是短暫的，但卻是充實(shí)的。每個(gè)步驟的完成我都是耐心查閱資料，認(rèn)真對(duì)待的，所以此刻也有種因小小成功而喜悅激動(dòng)的心情。不單單是知識(shí)的加深，更深刻的體會(huì)到一點(diǎn)。任何一項(xiàng)任務(wù)要想漂亮的完成一定要做到認(rèn)真對(duì)待，不急不躁。這期間難免會(huì)遇到困難，要想辦法解決，不能逃避困難，更不能退縮放棄這項(xiàng)任務(wù)。一份滿意的答卷要經(jīng)受起考驗(yàn)，就要提前對(duì)其多次質(zhì)疑，多次修改完善。初次完成就草草結(jié)束任務(wù)，其中往往存在著很多問題。這是本人第一次完成此類的設(shè)計(jì)，由于本人經(jīng)歷、閱歷、實(shí)際操作能力有限，難免存在一些不盡人意