發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)目的和要求.目的發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)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(qiáng)學(xué)生工程觀念，培養(yǎng)他們的電氣設(shè)計(jì)能力。.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(jì)的觀 念；2)掌握發(fā)電廠初步設(shè)計(jì)的基本方法和主要內(nèi)容；3)熟悉發(fā)電廠初步設(shè)計(jì)的基本計(jì)算；4)學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)說明書的撰寫。.發(fā)電廠情況：(1)類型：水電廠；水電廠機(jī)組容量與臺(tái)數(shù)：4X50MW ,發(fā)電機(jī)端電壓，COS 0.85 ；發(fā)電廠年利用小時(shí)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(fù)荷情況：(1)發(fā)電廠電壓負(fù)荷：最大 10MW,最小8MW , cos 0.85, Tmax 4000h。35KV 電壓負(fù)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(jī)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(shè)計(jì)成果.課程設(shè)計(jì)說明書一份.發(fā)電廠電氣主接線圖一張.課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一份第一部分課程設(shè)計(jì)說明書第一章主接線的設(shè)計(jì)對(duì)原始資料的分析設(shè)計(jì)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(shí)數(shù)4000h,承擔(dān)為腰荷，該廠為水電廠，所以不考慮擴(kuò)建，主要從穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)型考 慮主接線形式。為地方供電，符合容量較小，與發(fā)電機(jī)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(shí)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；11

4、0kv與系統(tǒng)相連，由于是水電廠，主要承擔(dān)的是調(diào)峰作用，其最大送出負(fù)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(yīng)采用雙母線分段連接。 主接線選擇10kv電壓等級(jí)。由于出現(xiàn)回路較多，且單臺(tái)發(fā)電機(jī)容量為50MW,與大于設(shè)計(jì)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(tái)機(jī)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(jī)容量為 200MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接入系 統(tǒng)，而兩種升高電壓級(jí)之間加裝聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。35kv電壓等級(jí)。出現(xiàn) 6回，總?cè)萘孔畲鬄?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(jí)。110kv負(fù)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(jì)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(gè)方案都有可行之處，但各有特點(diǎn):-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(shí)候都有備用母線靈活性.調(diào)度靈活，檢修方便.擴(kuò)建方便.運(yùn)行方式簡單，調(diào)度靈活性適 中.各電壓等級(jí)可以擴(kuò)建經(jīng)濟(jì)性.接線簡單，投資少.占地面積小，節(jié)省投 資.投資大，費(fèi)用多.雙母分段增大占地面積，進(jìn)一步加大

6、了投資第二章發(fā)電機(jī)及主變壓器的選擇發(fā)電機(jī)的選擇根據(jù)一般原則發(fā)電機(jī)選擇如下:任務(wù)書中要求為 4*50MW 四臺(tái)水電機(jī)組，cos =,出口電壓，經(jīng)分析采用了4臺(tái)SFPS7-120000220 型發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)相關(guān)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(jī)組容量為 200MW,所以要采用發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng)，無發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開關(guān)一般在發(fā)電機(jī)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(tái)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(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)。 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(diǎn)方向主要由 低壓向中高壓，可選用升壓變壓器。發(fā)電機(jī)向三繞組變壓器輸入的最大容量為， 量為，110側(cè)最大容量為根據(jù)以上條件，所選聯(lián)絡(luò)變壓器為三繞組變壓器 SFPS7-120000/2203

8、5kv側(cè)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(jì)算(具體見計(jì)算書)短路電流計(jì)算條件的確定原則：.計(jì)算的基本情況a.電力系統(tǒng)中所有的電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行;b.所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)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(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考 慮。.接線方式計(jì)算短路電流時(shí)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(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并

9、列運(yùn)行的接線方式。.計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃.短路種類一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)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(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的進(jìn)行比較。.短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，成為短路計(jì)算點(diǎn)第4章電氣設(shè)備的選擇（具體見計(jì)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(xiàng)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(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)當(dāng)前我國生產(chǎn)制造情況，電 壓等級(jí)6220kv的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓等級(jí) 11050

10、0kv的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時(shí)，可選用SF6斷路器或真空斷路器；大容量機(jī)組采用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器。斷路器的選擇結(jié)果選擇：LW-110 HB35, ZN28 12I隔離開關(guān)的選擇應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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：Ug Un2)電流：I g max I3)2)斷電iB:It I Nbr4)動(dòng)穩(wěn)定：i ch i max5)熱穩(wěn)定：2QkItt4.3隔離開關(guān)選擇結(jié)果10T / 6000結(jié)果：GW4 110(D) ,

11、GW4-35, Gni0第二部分附錄附錄一課程設(shè)計(jì)計(jì)算書1.變壓器參數(shù)的計(jì)算基準(zhǔn)值的選取:Sb 100MVA,Sn120MVA取各側(cè)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(diǎn)的確定 系統(tǒng)簡化圖AIA 小 A 小 A A電 機(jī)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(jī)。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(jì)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(diǎn)的計(jì)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(jì)算電抗Xjs X13=33.789 10=337.89js 13 1