发电厂电气课程设计任务书

发电厂电气部分课程设计任务书发电厂电气部分课程设计目的和要求.课程设计的目的1发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识1熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等2掌握发电厂或变电所电气部分设计的基本方法和内容3学习工程设计说明书的撰写4培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技5能课程设计的任务要求

2.分析原始资料1设计主接线2计算短路电流3电气设备选择4设计成果

3.完整的主接线图一张1设计说明书一份235kV母线2段初期上2段1本变——1#9500kW2本变——2#9200kW10kV母线3段初期上2段1本变——1#36500kW2本变——2#33000kW3备用1段

八、出线回路110kV出线6回初期上2回1本变-1#28000kW本变2-2#30000kW3备用4回O35kV出线4回初期上4回1本变-1#5000kW2本变——-2#4500kW3本变-3#5000kW4本变——-4#4200kW10kV出线36回初期上24回1本变-1#4200kW2本变-2#5000kW3本变-3#3000kW4本变-4#800kW5本变-5#3500kW6本变-6#4000kW7本变-7#5000kW8本变-8#3000kW9本变——-9#700kW10本变——-10#1800kW11本变-11#3000kW本变——12-12#2500kW13本变-13#4500kW本变14-14#4000kW本变15-15#3000kW16本变-16#2000kW17本变——-17#3200kW18本变-18#600kW19本变——-19#500kW本变20-20#2200kW21本变—21#4000kW22本变一—22#3200kW23本变—23#3000kW24本变——24#2800kW25备用12回原始资料11200MW地区凝汽式火力发电厂部分）某地区根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为1200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装台机组，台机组，发电机端电250MW1100MW压为，电厂建成彳麦以电压供给本地区负荷，其中有机械厂、钢厂、棉纺厂10KV等，最大负荷最小负荷为最大负荷利用小时数为小时,全部用电48MW,24MW,4200缆供电，每回负荷不等，但平均在左右，送电距离为并以电压4MW3-6KM,110KV供给附近的化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为最小负荷为最大负荷利58MW,32MW,用小时数为小时，要求剩余功率全部送入系统，负荷中类负荷比例为4500220KV I类负荷为类负荷为30%,II40%,HI30%）计划安装两台的汽轮发电机组，型号为功率因数为，安装250MW QFQ-50-2,顺序为、机；安装一台的起轮发电机组，型号为功率因数为，#1#2100MW TQN-100-2,安原始资料12本次设计为大型发电机组的电气主接线，内容包括电气主接线方案的4X600MW拟定、比较和选择；短路电流的计算；主要电气设备和导体的选择；电气设备保护配置；设备汇总和绘制主接线图所设计的内容力求概念清楚、层次分明、图文对照、表格齐备明了发电厂是电力系统的重要组成部分，起着电能的生产和一次分配、稳定系统的重要作用电气主接线是发电厂变电所的主要部分，电气主接线的方式直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定，是发电厂电气部分投资大小的决定性因素本次设计拟定两套接线方案，经分析比较后选定母线采用断路330KV3/2器接线方式短路计算按三相短路考虑，分别计算了出线和发电机出口330KV20KV的短路情况，根据已知参数和计算结果进行主要电气设备和导体的选择，并进行了开关设备的校验，简要的为主要设备配置了保护，最后进行了设备汇总和主接线图的绘制原始资料

1.（）韩城第二发电厂的作用和设计规模

1.电厂的主要作用韩城第二发电厂系新建工程，主要是为了缓解我省及周边地区电力供应不足,在西电东送的基础上，大力发展我省煤炭资源优势装机容量本厂为凝汽式火电厂，规划容量本期工程建设规模为2400MW,2X600MW燃煤机组，为两机两炉，留有今后再扩建机组的可能性2X600MW（）机组年利用小时为小时

2.6000⑶.气象条件平均气压平均气温℃极端最高气温℃极端最低气温℃平均相对湿度60%最大风速40m/s平均风速s最大冻土深度42cm⑷.厂用电率本期工程厂用电率为％⑸.电力负荷及与电力系统的连接情况发电机出口电压为经主变升压至后与电网连接电厂有四回出20KV,330kV330KV线，分别送西高明变、韩城变和渭南变（回），以电压级供给厂内高压厂用26KV负荷原始资料13预建一电厂，设计的主要内容、功能及技术指标为装机台，容量为44X200MW,年最高温度度，平均气温度；厂用电率功率因数达UN=；Tmax=6200h；40258%o到及以上出线回数背景资料电压等级电缆馈线回，每回平均输送容量最大负荷最小负1010kv20MW,荷功率因数,为类、类负荷16MW,Tmax=5300h,I II电压等级架空出线回，每回平均输送容量最大负荷最611MW110KV70MW,小负荷功率因数,为类负荷60MW,Tmax=5000h,II电压等级架空线回，与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率2220kv当取基准容量为时，系统归算到母线上220kv原始资料142X35+4X15MW水力发电厂电气部分初步设计

一、发电厂的建设规模、待设计发电厂类型水力发电厂；

1、发电厂一次设计并建成，计划安装的水力发电机组，利用小22X35+4X15MW时数小时/年4000

二、发电厂与电力系统连接情况、待设计发电厂接入系统电压等级为距系统发电厂出线回路1110kV,HO kV45km；数为回；

4、电力系统的总装机容量为、归算后的电抗标幺值为,基准容量22500MVA、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示Sj=100MVA；3llOkV系统（ilOkV系统变电站）

三、电力负荷水平、低压负荷厂用负荷（厂用电率）%;

1、高压负荷电压级，出线回，为级负荷，最大输送容量2110kV4I250MW,costp二；

四、环境条件海拔＜本地区污秽等级级；地震裂度＜级；最高气温最低温1000m；2736℃,度-°年平均温度最热月平均地下温度年平均雷电日C；18C；20°C；T=56日/年；其他条件不限原始资料15110/35/10KV降压变电所电气部分设计原始资料、变电所的建设规模1本变电所是中型降压变电所，一次建成、变电所与电力系统连接情况2（）变电所在电力系统中的地位和作用1本所位于某市郊小工业区中心，交通便利，地质条件好，进出线方便，供当地城市、工厂及农村用电变电所电压等级为、及系统以两回线向本所供电，有2110KV35KV1OKV,35KV6回出线，有回出线1OKV10变电所在系统中所处地理位置及与系统连接情况见电力系统图及设备技术表

3、负荷资料3侧最大负荷为，其中重要负荷占最大的一回负荷为，平均功率因素为，35KV60%,用户除本所外无其它电源Tmax=6000h,35kv侧最大负荷为最大一回为，平均功率因素为，所用负荷按10KV25MVA,Tmax=4300h,变电所最大负荷的%计算、最小运行方式变电所停运一台变压器，同时与变电所连接的发电厂中停用一4台容量最大的发电机组、环境条件5变电所地处平原，年平均气温最热月平均绝对最高气温最热日平均17℃,30C,39℃,气温为最低气温最热月地下米处土壤平均温度当地海拔高度米，35℃,-13℃,18℃o400雷暴日数日/年；无空气污染土壤电阻率P=200Q・m原始资料16待设计的变电站为一发电厂升压站1计划安装两台汽轮发电机机组2200MW发电机型号QFSN-200-2U=15750Ve=Cos X=%gP=200MW出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量3220KV,200MVA,T=200MWmax当地最高温度最热月平均最高温度最低温度最热月地面下

441.7℃,

32.5℃,T

8.6C,米处土壤平均温度

0.

825.3℃o厂用电率为厂用电电压为发电机出口电压为58%,6KV,本变电站地处度地震区68在系统最大运行方式下，系统阻抗值为7设计电厂为一中型电厂，其容量为肌最大机组容量82X200MW=400M200MW,向系统送电变电站与系统有回馈线，呈强联系方式9220KV5发电厂电气部分课程设计说明书.前言（简要介绍本次设计任务的内容、设计的原则、依据和要求）1原始资料分析

2.主接线方案确定

3.主接线方案拟定个，小图）（2〜3主接线方案评定（可靠、灵活、经济）（本章要求在说明书中明确画出方案拟定示意图，针对图示可以从主接线的三个基本要求列表评价所初选的方案，最终得出结论，对可靠性的定量计算评价,不做要求）.厂用电（所用电）接线设计

4.主变压器（或发电机）的确定5（确定主变压器（或发电机）的型号、容量、台数，列出技术参数表，说明变压器的相数、绕组数、冷却方式等，简要说明确定的理由，为下一章的短路电流计算做准备）短路电流计算

6.（画出短路电流计算用的等值阻抗图，注明短路点的选择，列出短路电流计算表，具体的阻抗变换过程、计算过程放在附录中）电气设备选择

7.（包括、、、、母线、电缆、馈线、电抗器等，按照参考资料积极推QF QSCT PT荐使用成熟的新产品，不得使用淘汰产品按照主接线的电压等级，列出各级电压下的电气设备明细表，具体的设备选择及校验过程放在附录中）.继电保护和8自动装置（本次不涉及）.防雷设计（本次不涉及）

9.配电装置（本次不涉及）10结论结论是课程设计的总结，单独作为一章编写，是整个设计的归宿要求准确阐述自己的创造性工作或新的见解及其意义和作用，还可进一步提出需要讨论的问题和建议参考文献西北电力设计院.电力工程设计手册.中国电力出版社熊信银.发电厂电气部分.中国电力出版社黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料.中国电力出版社附录附录完整的主接线图（或）A VISOCAD附录短路电流计算过程B附录设备选择及校验C原始资料1中型火电厂电气设计火电厂装机容量年利用小时数当地年平均最高气温海拔3X50MW,6000h,39℃,口，土壤电阻率无其他特殊环境条件540500Q-m,接入系统回线路接入地区变，系统容量无穷大，

（1）2110kV,17km地区变电所母线最大短路电流（周期分量已计入年发展）,线17kA10路阻抗Q/km

（2）发电机额定电压kV,cos0=O.8,次暂态电抗光；=

0.18（标么值）继电保护主保护动作时间，后备保护动作时间

（3）4s厂用电机组厂用高压侧计算负荷按机组容量的计

（4）12%原始资料2中型水电厂电气设计水电厂装机容量年利用小时数4000小时/年，当地年平均最高气3X34MW,Tmax=温海拔地震烈度级土壤电阻率-无其他特殊环境条件38℃,600m,6400m,（）接入系统一回架空线路接入枢纽变电所，系统容量按无穷大，1220kV,14km变电所母线最大短路电流（周期分量，并计入十年发展）线路阻抗27kA,Q/km

（2）发电机额定电压，cos0=O.85,次暂态电抗第=

0.18（标么值）

（3）继电保护主保护动作时间，后备保护动作时间3s（）厂用电无高压厂用电气设备4原始资料3凝汽式火电厂电气设计、发电厂情况1（）中型凝汽式火电厂；1（）机组容量与台数肌=1524X50M UNKv;（）电厂所在地区最高温度年平均温度气象条件一般；342℃,25℃,（）机组年利用小时数工叱=6500小时/年；4

（5）厂用电率6%；、负荷与系统情况2发电机电压负荷最大最小肌小时;120MW,15M cos°=

0.8,

7.=5200负荷最大最小=小时；2HOkV40MW,30MW,cos

0.85,7=4570m其余功率送入系统，系统容量归算到发电厂母线上3220kV3500MW,220kV X=Sj=100MVA；供电回路数4发电机电压电缆出线回，每回输送容量按设计，长度163500KW L=500〜1000m;架空线出线回，每回输送容量按设计；2110kV66700KW架空线一回3220kV发电机出口处主保护动作时间，后备保护动作时间52s原始资料4大型水电厂电气设计装机容量小时，年最高温度海拔地震烈度5X300MW,Tmax=324635℃,1000m,5级，土壤电阻率无特殊环境条件600Q.m,接入系统以回架空线路接入枢纽变电所，系统容量按14330kV,90〜240km无穷大考虑，系统归算至水电厂母线最小电抗标么值已计入十年发x”=3=1000MVA,展发电机额定电压，2cos^=

0.875,XJ=主变压器，电抗标么值3继电保护主保护，后备保护42s厂用电无高压厂用电设备5原始资料5110KV终端变电站电气设计该站为终端变电站，担负着向开发区用户供电的任务；

1..根据电力系统整体规划，待设计的变电站安装台主变压器，容量按考2350MVA虑，一期工程按台考虑，电压等级为2110kV/10kV.变电站有回进线，按回出线考虑3UOkV210kV

20.连接该系统最大运行方式下的短路阻抗分别为进线线路长，4Q,Q,Km无特殊环境条件

5.系统短路阻抗如图:湖通站110KV终端变d210KV原始资料6110/35/变电站接入系统电气初设计建设规模

1.电压等级

1.110/35/.主变容量本期一台22X315000KVA,各级电压回路数及输送容量

3.进出线回，每回最大输送容量本期回;110kV440000KVA,2最终回，本期回，每回最大输送容量35kV6410000KVA；最终回，本期回，每回最大输送容量10kV861600KVA；接入规模本变电站均接入系统

2.llOkV.35kV最大运行方式的阻抗图110KV35KV环境条件

3.海拔温度一700m,20〜+40C污染等级即轻度污染I,雷暴日小于天/年30原始资料73X34MW水利水力发电厂电气初设计水电厂装机总容量万台发电机，额定电压，=Xj=,3X34MW,KW,3cos

0.85,机组小时1^=4500主变压器采用「型，采用接线方式，低压侧电压，高压SFPL40000Y/a-n侧义％242±2该发电厂以一回线路接入系统，线路阻抗为系统容量按220KV,14Km Q/Km,无限大考虑，地区变电所母线最大短路电流27KA断路器采用型，动作时间，固有分闸时间SW6—220电厂所在地多年平均最高气温海拔地震烈度级，土壤电阻率30℃,700m,6400Q.无其他特殊环境条件M,原始资料835/kV变电所电气初设计建设规模

1.小型终端变电所容量变压器台，年利用小时数小时35/kV2Tnax=6000系统连接情况

2.变电所联入系统的电压等级电源进线为双回路，距离地区变电所35kV,阻抗值8Km,Q/Km电力系统在地区变电所母线上的短路容量35kV sa=1000KVA负荷情况

3.变压器低压侧负荷最大小时，

一、二级负荷占cos°=

0.8,T=500070%,6KVmax馈电线路回，要求母线上功率因数补偿到86KV所用电负荷50KW环境条件

4.当地年最高温度最热月平均温度L38℃,28℃海拔不超过

2.1000m原始资料93X100MW火力发电厂电气部分设计、电厂为台汽轮发电机组，一次设计完成13100MW、有和两级电压与系统连接，出线有回，每回出线最大2220kV110kV220KV4输送容量为出线有回，每回出线输送容量为本50MVA；110KV335MVA厂无及出线6~10kV35kV、气象条件年最高温度年最低温度338℃,-7℃、系统阻抗在最大运行方式下与系统的联系阻抗为,与4SJ=100MVA,llOkV220kV系统的联系阻抗为，两系统均视为无穷大容量系统、发电机参数5型号QFN-100-2Pe=100MW Ue=Ie=6475A cos6=Xd”原始资料10UOkV变电站初步设计该变电站有3台主变压器，初期上2台，分为三个电压等级110kV、35kV、10kV,各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电，1110kV主接线设计110KV清河变主要担负着为清河开发区供电的重任，主供电源由北郊变110KV母线供给，一回由北郊变直接供给，另一回由北郊变经大明湖供给形成环形网络，因此有两个方案可供选择单母线接线；单母线分段接线235Kv主接线设计主要考虑为清河工业园区及周边高陵西部地区供电310kV主接线设计主要考虑为变电站周围地区供电为保障电压水平能够满足用户要求，本所选用有载调压变压器，选变压器两台

3、主要电气设备选择1110kV配电装置选用户外110kV六氟化硫全封闭组合电器GIS开断电流235kV选用kYN-35型手车式金属铠装高压开关柜，内配真空断路器开断电流25kA310kV选用CP800型中置式金属铠装高压开关柜，内配真空断路器出线开断电流，进线开断电流40kA410kV母线避雷器选用HY5WZ-17/45型氧化锌避雷器5根据《陕西电力系统污秽区分布及电网接线图集》，该站地处II级污秽区，考虑到该站距公路较近，污级提高一级，按川级户外用电气设备泄漏比距，110kV.35kV、10kV为

2.5cm/kV均按系统最高工作电压确定

4、无功补偿及消弧线圈10kV出线回路数每段母线12回，本期装设2组干式接地变及消弧线圈接地变容量700/160kVA,消弧线圈600kVA本期装设2X1800kVar电容器组

二、负荷发展情况2004年43000kW2009年60000kW2014年90000kW

三、建设规模主变压器容量本期2X,远期3X50MVA110kV本期两回出线，采用单母线分段接线；远期六回出线35kV本期4回出线，采用单母线分二段接线10kV本期24回出线，采用单母线分二段接线，远期36回出线，采用单母线分三段接线序号项目最终规模本期规模主变压器13X50MVA2X211OkV单母线2段2段311OkV出线6回2回435kV母线2段2段535kV出线4回4回610kV母线3段2段710kV出线36回24回户外设备基础及构架设计原则如下110kV架构及基础本期只安装两回其余架构及基础只上本期规模，其余均不上，预留位置三号变基础本期不上，仅预留位置

二、短路阻抗归算到本变电所110kV母线EZ1=，ZZ0=o

六、运行方式11OkV单母线分段运行，35kV和10kV分列运行

七、母线回路110kV单母线2段初期上2段1本变——1#28000kW2本变——2#30000kW。