某发电厂电气部分设计(含CAD电气主接线图)(开题报告,论文说明书18000字,CAD图2张)
摘 要
由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电网系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到我们日常生活的各个领域。本文是对配有2台25MW和2台50MW汽轮发电机的发电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护配置。
关键词：主接线设计 短路电流 电气设备选择
Electrical design for a power plant
Abstract
Electric energy production and consumption system, which is composed of power generation, substation, transmission, distribution and power consumption.. Its function is to transform the nature energy into electricity by the power plant, and then the power supply to the load center by the transmission, the substation system and the distribution system.
Electrical main wiring is the first part of electrical design for power plant and substation, and it is also an important link in power system.. The main wiring is closely related to the reliability, flexibility and economy of the power system as a whole and the operation of the power plant and substation itself.. And it has a great influence on the choice of electrical equipment, distribution equipment, relay protection and control mode.. The use of electric energy has penetrated into every field of society, economy and life.. This paper is a preliminary design of a power plant with 2 25MW and 2 50MW turbo generator, and the main electrical connection design is completed.. Comparison of the form of the main electrical wiring, the choice; main transformer, start / stand-by transformer and HV auxiliary transformer capacity calculation, selection of units and the types of; calculation of short circuit current and high-voltage electrical equipment selection and validation; and the transformer protection configuration including.
Keywords: main wiring design；short circuit current；electrical equipment choice
1.3.1原始资料
装机4台,容量2×25MW+2×50MW，UN=10.5KV，厂用电率8%，机组年利用小时数 。系统规划部门提供的电力符合及与电力系统连接情况资料：10.5KV电压级最大负荷30MW,最小负荷20MW, ,电缆出线6回。35KV电压级最大负荷36MW，最小负荷24MW, COSφ=0.8， Tmax =5000h/a，架空线路6回。110KV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系统归算到本电厂110KV母线上的标幺电抗X*S = 0.09，基准容量为100MV A,110KV架空线4回。发电机出口处主保护动作时间tpr1 = 0.1S，后备保护动作时间tpr2 = 4S
此外，尚有相应的地理资料、气候条件和其它资料。
1.3.2 原始资料的分析
设计电厂总容量2×25+2×50=150MW，在200MW以下，单机容量在50MW以下，为小型凝汽式发电厂。当本厂投产后，将占系统总容量为150/（3500+150）×100%=4.1%＜15%，未超过电力系统的检修备用容量和事故备用容量，说明该电厂在未来供电系统中的地位和作用不是很重要，但Tmax=6500h/a>5000h/a，在电力系统中将主要承担基荷，从而该电厂主接线的设计务必着重考虑其可靠性。从负荷特点及电压等级可知，它具有10.5KV，35KV，110KV三级电压负荷。10.5KV容量不大，为地方负荷。110KV与系统有4回馈线，呈强联系形式，并接受本厂剩余功率。最大可能接受本厂送出电力为150-20-24-150×8%=94MW，最小可能接受本厂送出电力为150-30-36-150×8%=72MW，可见，该厂110KV接线对可靠性要求很高。35KV架空线出线6回，为提高其供电的可靠性，采用单母线分段带旁路母线的接线形式。10.5KV电压级共有6回电缆出线其电压恰与发电机端电压相符，采用直馈线为宜。
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2 设计步骤 1
1.3设计任务与分析 2
1.3.1原始资料 2
1.3.2 原始资料的分析 3
第二章 电气主接线设计 4
2.1电气主接线设计的基本要求与选择原则 4
2.1.1电气主接线的基本要求 4
2.1.2 电气主接线的基本形式 5
2.2方案的设计、论证和选择 5
2.2.1 方案设计 5
2.2.2 主接线方案的评定 7
2.3变压器选择 8
第三章 厂用电的设计 9
3.1 负荷分析 9
3.1.1 负荷分类及定义 9
3.1.2 负荷计算 9
3.2厂用电接线的设计 10
3.2.1 厂用电接线的要求 10
3.2.2 厂用电接线的设计原则 10
3.2.3 厂用电电压等级的确定 10
3.2.4 厂用电源的接线形式和厂用电源的引接 11
3.3 厂用变压器的选择 11
3.3.1厂用变压器的选择原则 11
第四章 短路电流计算 12
4.1 概述 12
4.1.1短路对电力系统的影响 12
4.1.2短路电流计算的目的 12
4.2 短路电流计算条件 12
4.2.1短路电流计算基本假定： 12
4.2.2短路电流计算一般规定 13
4.3 系统电气设备电抗标幺值计算 13
4.3.1系统等值网络图 13
4.3.2 发电机电抗标幺值的计算 13
4.3.3变压器电抗标幺值的计算 14
4.3.4架空线、电缆标么值计算 14
4.3.5电抗器的电抗标么值： 14
4.4短路电流计算 15
4.4.1 10.5KV电压等级 15
4.4.2、35KV电压级 20
4.4.3 110KV电压等级 21
第五章 导体、电缆、架空导体的选择 24
5.1导体的选择 24
5.5.1 10.5KV母线的选择 24
5.5.2 35kv和110kv母线选择 25
5.2电缆的选择 26
5.2.1按经济电流密度选截面 26
5.2.2 按长期发热允许电流校验 26
5.2.3 热稳定校验 26
5.2.4 电压降校验 26
5.3 架空导线的选择 27
5.3.1选择原则 27
5.3.2经济电流密度选导线截面： 27
5.3.3按全线电压损失校验导线截面 27
第六章 高压电气设备的选择 28
6.1电气设备的选择条件 28
6.1.1 按正常工作条件选择电气设备 28
6.1.2 按短路情况校验 28
6.2断路器选择 29
6.2.1 10.5kv 电压级断路器 29
5.2.2 35kv 电压级断路器 32
6.2.3 110kv 电压级断路器 33
6.3电抗器选择 36
6.3.1母联电抗器 36
6.3.2出线电抗器 36
6.4隔离开关的选择 37
6.4.1 10.5KV电压级 37
6.4.2 35KV电压级 38
6.4.3 110KV电压级 39
6.5互感器的配置 41
6.5.1.电压互感器配置 41
6.5.2.电流互感器的配置 42
第七章 继电保护 43
7.1 继电保护的基本原理、组成及其基本要求 43
7.1.1 基本原理 43
7.1.2继电保护装置的构成 43
7.1.3 对继电保护的基本要求 43
7.2 主变压器的继电保护 43
7.2.1 瓦斯保护 44
7.2.2 纵联差动保护 44
7.2.3 对变压器保护的其他配置 44
7.3 发电机的继电保护 44
7.4 输电线路保护 45
结论 46
参考文献 47
致谢 48
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