供电技术课程设计
某发电厂2×300MW电气部分设计
指导教师： 李明伟
学 院： 洛阳理工学院 系 部： 电气工程与自动化系 姓 名： 梁远征 学 号： B12043820
摘 要
发电厂的设计需要考虑诸多复杂的条件因素，本次设计是在课程设计任务书的基础上，以熊信银主编的<<发电厂电气部分>>专业理论知识为依托，翻阅及参考了相关的电气设计资料。
本设计的目的是使树立工程观点，加强基本理论的理解和工程设计基本技能的训练，了解现代大型发电厂的电能生产过程及其特点，掌握发电厂电气主系统的设计方法，并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练，为今后从事电气设计、运行管理和科研工作，奠定必要的理论基础。
本设计是对2×300MW总装机容量为6000MW的凝汽式区域性火电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计，它主要包括了四大部分，分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。其中详细描述了主接线的选择、短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，并对设计进行了理论分析。
关键词：发电机；负荷统计；短路电流计算；继电保护配置
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目 录
第1章 系统与负荷资料分析 .......................................... 1 第2章 电气主接线 .................................................. 2
2.1 主接线方案的选择.......................................................................................... 2
2.1.1 方案拟定的依据.................................................................................... 2 2.1.2 各电压等级接线形式的拟定................................................................ 2 2.1.3 主接线方案的拟定................................................................................ 3 2.1.4 主接线方案的比较与选择.................................................................... 3 2.2 主变压器的选择与计算.................................................................................. 4
2.2.1 发电机型号的确定................................................................................ 4 2.2.2 变压器容量、台数和型式的确定原则................................................ 5 2.2.3 主变压器的选择与计算........................................................................ 6 2.3厂用电接线方式的选择................................................................................... 7
2.3.1 对厂用电接线的基本要求.................................................................... 7 2.3.2 火力发电厂厂用电接线的设计原则.................................................... 8 2.3.3 厂用电接线形式的拟定........................................................................ 8 2.4 主接线中设备配置的的一般规则................................................................ 10 第3章 短路电流的计算 ............................................. 11
3.1 短路计算的一般规则.................................................................................... 11 3.2 短路电流的计算............................................................................................ 12 3.3 短路电流计算表............................................................................................ 12 第4章 电气设备的选择 ............................................. 14
4.1 电气设备选择的一般原则............................................................................ 14 4.2 电气设备选择的条件.................................................................................... 14
4.2.1 按正常工作条件选择电器.................................................................. 14 4.2.2 按当地环境条件校验.......................................................................... 15 4.2.3 按短路情况校验.................................................................................. 15 4.3电气设备选择结果表..................................................................................... 16 第5章 配电装置 ................................................... 18
5.1 配电装置选择的一般原则............................................................................ 18
5.1.1隔离开关的配置................................................................................. 18 5.1.2电压互感器的配置............................................................................. 19 5.1.3电流互感受器的配置......................................................................... 19 5.2配电装置的选型和依据................................................................................. 20 结 论 ............................................................. 21 参考文献 .......................................................... 22 附录1 短路计算 .................................................... 23 附录2 电气设备的选择 .............................................. 28 附录3 设计总图 .................................................... 30
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第1章 系统与负荷资料分析
发电厂容量的确定与国家经济发展规划、电力负荷增长速度、系统规模和电网结构以及备用容量等因素有关。发电厂装机容量标志着发电厂的规模和在电力系统中的地位和作用。
设计电厂为大型凝气式火电厂，其容量为2×300=600MW,最大单机容量为300MW，即具有大中型容量的规模、大中型机组的特点。当电厂全部机组投入运行后，将占电力系统总容量600/6000≈10%，没有超过电力系统的检修备用容量为8%~15%和事故备用容量为10%的限额，说明该电厂在未来电力系统中不占主导作用和主导地位，主要供给地区用电。
发电厂运行方式及年利用小时数直接影响着主接线设计。从年利用小时数看，该电厂年利用小时数为6500h/a，远大于我国电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数5000h/年；又为火电厂，所以该发电厂为带基荷的发电厂，在电力系统占比较重要的地位，因此，该厂主接线要求有较高的可靠性；从负荷特点及电压等级可知，该电厂具有110KV和220KV两级电压负荷。110KV电压等级有8回架空线路，承担一级负荷，最大输送功率为110MW,最大年利用小时数为4000h/a，说明对其可靠性有一定要求；220KV电压等级有10回架空线路，承担一级负荷，最大输送功率为500MW，最大年利用小时数为4500h/a,其可靠性要求较高，为保证检修出线断路器不致对该回路断电，拟采用带旁路母线接线形式。
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第2章 电气主接线
2.1 主接线方案的选择
2.1.1 方案拟定的依据
对电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方 面。
安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。通常定性分析和衡量主接线可靠性时，从以下几个方面考虑：断路器检修时，是否影响连续供电；线路、断路器或母线故障，以及在母线检修时，造成馈线停运的回路数多少和停电时间长短，能否满足重要的一、二类负荷对供电的要求；本电厂有无全厂停电的可能性；大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。
所以对大、中型发电厂电气主接线，除一般定性分析其可靠性外，还需进行可靠性定量计算。
主接线还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全，扩建、发展方便。
主接线的可靠性与经济性应综合考虑，在满足技术要求前提下，尽可能投资省、占地面积少、电能损耗少、年费用（投资与运行）为最小。
110KV电压级：出线回路数8回且为I级负荷，应采用双母或双母带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。
220KV电压级：出线回路数10回且为I级负荷，应采用双母带旁路或一台半。
2.1.2 各电压等级接线形式的拟定
根据对原始资料的分析，现将各电压等级可能采用的较佳方案列出。进而，以优化组合方式，组成最佳可比方案。
(1) 110KV电压等级：出线为8回架空线路，I级负荷，最大输送110MW，为实现不停电检修出线断路器，可采用单母线分段带旁路或双母线接线形式。
(2) 220KV电压等级：出线为10回架空线路，承担一级负荷，最大输送500MW,为使其检修出线断路器时不停电，可采用双母线带旁路或双母线分段带旁路或采用可靠性更高的一台半接线形式，以保证供电的可靠性和灵活性。两台300MW
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