.四川理工學院畢業(yè)設計文件綜述黃泥灘發(fā)電廠電氣部分設計學生：劉建勛學號：專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：電氣2011.2指導教師：吳浩四川理工學院自動化與電子信息學院二O一五年三月...第1章序言1.1歷史現狀跟著工業(yè)時代的發(fā)展，電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學合理的駕御電力一定從電力工程的設計原則和方法上理解和掌握其精華，提高電力系統(tǒng)的安全靠譜性和運轉效率。進而達到降低生產成本提高經濟效益的目的。盡人皆知，電能是發(fā)展公民經濟的基礎，是一種無形的、不可以大批儲存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配電和用電，幾乎是在同一時間達成的，要互相協(xié)調與均衡。變電和配電是為了電能的傳輸和合理的分派，在電力系統(tǒng)中占很重要的地位，其都是由電力變壓器來達成的，所以變電所在供電系統(tǒng)中的作用是不言而語[1]。跟著高新技術的發(fā)展和應用，對電能質量和供電靠譜提出了新的要求，高壓、超高壓變電站的設計和運轉系統(tǒng)一定適應這類新局勢，所以，改良電網構造，提高供電能力與靠譜性以及綜合自動化程度，以知足日趨增加的社會需求是電力公司的首要目標。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，一般安裝有變壓器及其控制和保護裝置，起著變換和分派電能的作用。為了保證在送變電過程中的供電靠譜性，第一要知足的就是變電所的設計規(guī)范。進入21世紀后，我國電力仍將以較高的速度和更大的規(guī)模發(fā)展，電源和電網建設的任務仍很重。作為發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，變換和分派電能的重要構成部分，將面對電力體系改革和技術創(chuàng)新能力的兩重挑戰(zhàn)，怎樣合理的設計一個變電所，使之在技術上、管理上適應電力市場化體系和競爭需要，促進電網互聯(lián)范圍的不停擴大，是此次設計的主要目的[2]。1.2研究方向本次設計是我們的畢業(yè)設計，在設計中我們要設計黃泥灘發(fā)電廠電氣部分設計全部內容。該發(fā)電站的種類為地域變電站，是為了知足市里生產和生活的要求，依據老師給出的設計資料和要求，聯(lián)合所學的基礎知識和文件資料所做的。經過本設計，對從前所學的知識增強了理解和掌握，從整體上掌握了電力工程設計的過程，并熟習了一些設計方法，為此后從事電力工程設計工作打下必定的基礎。...第2章電氣設計2.1設計背景電是能量的一種表現形式，電力已成為工農業(yè)生產不行缺乏的動力，并寬泛應用到全部生產部門和平時生活方面。電能有很多長處：第一，它可簡易地轉變?yōu)榱硪环N形式的能量。其次，電能經過高壓輸電線路，還可輸送很長的距離，供應遠方用電。此外，很多生產部門用電進行控制，簡單實現自動化，提高產質量量和經濟效益。電力工業(yè)在公民經濟中據有十分重要的地位。建國以來，我國的電力工業(yè)發(fā)展快速。到當前，我國的總裝機容量和發(fā)電量均居世界第四位，可是我國當前的電力還不可以知足公民經濟發(fā)展的需要，一定加速發(fā)展。電力工業(yè)自動化水公正在逐年提高，20萬kW及以上大型機組已采納計算機監(jiān)控系統(tǒng)，很多變電站已裝設微機綜合自動化系統(tǒng)，有些已實現無人值班，電力系統(tǒng)已實現調動自動化[3]。電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶構成。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分派電能的作用。變電站依據它在系統(tǒng)中的地位，可分紅以下幾類：1．樞紐變電站它位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連結電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部分，聚集多個電源，電壓為330~500的變電所，稱為樞紐變電站。全站停電后，將會惹起系統(tǒng)解列，甚至出現癱瘓。2．中間變電站高壓側以互換潮流為主，起系統(tǒng)互換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般聚集2~3個電源，電壓為220~330kV，同時又降壓供應當地用電，這樣的變電站主要起中間環(huán)節(jié)的作用。全站停電后，將惹起地區(qū)電網解列。3．地域變電站高壓側電壓一般為110~220kV，向地域用戶供電為主的變電站，這是一個地...區(qū)或城市的主要變電站。全站停電后，僅使該地域中止供電。4．終端變電站在輸電線路的終端，靠近負荷點，高壓側電壓多為110kV，經降壓后直接向用戶供電的變電站。全站停電后，不過用戶遇到損失[4]。2.2國內外現狀及發(fā)展我國自1882年有電以來，電力工業(yè)已經走過了120多年的歷程。解放前，我國電力工業(yè)和其余工業(yè)同樣，處于極端落伍的狀態(tài)，并帶有顯然的半殖民地的特色。新中國成立后的50多年中，電力工業(yè)以很高的速度發(fā)展，獲得了世人矚目的成就。到1988年全國發(fā)電設施容量已達11000萬kw，此中火電占75％，與1949年對比增加了58倍。1998年全國裝機容量已達到277GW以上，躍居世界第2位。特別是進入本世紀90年月以來，我國的電力均勻每年新增裝機容量17多GW，實現裝機容量8年翻一番，終于緩解了近50年的連續(xù)缺電場面，使電力供應有所和緩。固然從1997年開始到1998年，全國電力供應緊張的狀況有了和緩，局部地方出現了電力供大于求，可是我國的用電水平仍是很低的。到1998年，全國人均據有裝機容量0.22kW，發(fā)電量只有927kWh，這一水平只相當于世界均勻水平的1/3左右，為發(fā)達國家的1/6～1/10，與富饒的小康生活水平對電力的要求也相差甚遠。電網構造單薄，特別是500kV網架在大多半電網中還沒有真實形成，電網的安全性差，靠譜性低，自動化水平不高，電網調峰容量不足，消耗大，供電質量差，遠遠不可以適應21世紀信息時代對電力供應的數目和質量的要求[5]。我國電力工業(yè)2個方面的任務：1、第一是電力工業(yè)要保持連續(xù)、快速、健康的發(fā)展，以足夠的電力來保證公民經濟和社會連續(xù)、穩(wěn)固、健康的發(fā)展。任何國家在工業(yè)化時期，電力都是整個社會經濟發(fā)展的保證，是基礎。2、電力的發(fā)展促進電力市場的形成，特別是電網的建設與發(fā)展，將為電力...市場的建設供應物質基礎；也只有發(fā)展了電力市場、完美市場體制，才能進一步促進電力的健康、快速、高效的發(fā)展[6]。我國電網發(fā)展的基本思路和實行的步驟是：1、要以三峽電網為中心，推動全國聯(lián)網，三峽電網先向北與華北的聯(lián)網，以及與西北的聯(lián)網，向南與華南的聯(lián)網，向西則隨金沙江溪洛渡、向家壩電力外送，使三峽電網連續(xù)擴展并獲得進一步的增強；2、要配合大型水電站和火電基地的建設，進一步加大“西電東送”和“北電南送”的力度，實現以送電為主的“送電型”聯(lián)網；3、在不停增強各大區(qū)自己電網構造的基礎上，在適合的機遇和地址依照利益均沾、互惠互利的原則，采納溝通或直流，實現以聯(lián)網效益為主的“效益型”聯(lián)網，并把“送電型”聯(lián)網與“效益型”聯(lián)網有機地聯(lián)合起來，把全國聯(lián)網與加強各地域電網自己網架的建設聯(lián)合起來，最后推動全國聯(lián)網的形成和發(fā)展，與此同時還要重視發(fā)展我國電網與周邊國家電網的互聯(lián)[7]。現階段我國主要進行的變電站典型設計，是經過對現有變電站樣本進行評估、類比、組合,形成典型化設計方案,并以新技術為依靠,不停優(yōu)化,形成一系列定制化產品,知足城市、鄉(xiāng)村電網建設需求。經過變電站典型設計,合并工程流程,一致技術標準,提高工作效率,降低項目實行不確立性,加速工程建設進度,降低未來運轉成本。變電站典型設計是將技術與管理相聯(lián)合,經過典型化、標準化,提高工程整體效益。在過去十多年來．110kV電力網絡和變電站在系統(tǒng)中的地位和功能發(fā)生了很大變化，1l0kV電力網絡已降落為配電網絡，大多半l10kV變電站也淪為負荷型的終端變電站。此刻國家正在要點發(fā)展電網，形成全國一致的聯(lián)合電網[8]。當前一些發(fā)達國家的電能極度緊缺，電力資源緊缺是限制他們發(fā)展的一個重要因數。為了知足需求這些國家經過各樣方式來降低電能的消耗，比方說增高電壓就是一種比較方便、適用的方法，這些國家已經形成了比較完美的變電設計理論。比較完美的變電站設計理論是真實做到了節(jié)儉、集約、高效等特色?？傊?，發(fā)達國家經過改良變電站構造，降低變電站功率消耗，盡可能地提高變電所的靈...活性，最后達到提高經濟性的目的[9]。2.3可行性剖析1、該課題研究所需要的知識和能力準備，經過我的努力應當能夠達到。2、該課題研究所需要的指導老師和咨詢的門路已經具備。3、該課題達成需要閱讀《電力系統(tǒng)剖析》、《高電壓技術》、《發(fā)電廠電氣部分》、《繼電保護系統(tǒng)》、《電力工程概論》等書本。4、該課題需要進行互聯(lián)網進行資料查問，需要到圖書室進行有關期刊雜志的查問工作，需要正確的計算，需要設施選型和校驗，需要設計繼電保護的配置，達成CAD制圖。5、該課題研究所需要的物質、環(huán)境條件不是很高，經過努力能夠較好的解決。2.4設計內容及任務電氣主接線方案確實定電氣主接線確實定是火電廠設計的要點，聯(lián)合《發(fā)電廠電氣設施及運轉》（中國電力第一版社）和《電力系統(tǒng)剖析》等，電氣主接線的設計原則是：依據發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，第一應知足電力系統(tǒng)的靠譜運轉和經濟調動的要求。依據規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、出入線回路數、供電負荷的重要性、保證供需均衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設施性能和四周環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確立。應知足靠譜性、靈巧性和經濟性的要求。關于主接線方案確實定，由于是小型發(fā)電廠的設計，考慮靠譜性、靈巧性和經濟性的要求，原始資料寫著110kV出線3回，10kV出線15回，且負載較大。方案為；110kV電壓出線為3回，所以其供電要充分考慮其靠譜性，所以我們采納雙母線，且?guī)月纺妇€較好。110kV電壓等級出現15回，由于出現回路比許多，從經濟性、穩(wěn)固性考慮設旁路，采納雙母線連結。發(fā)電機及變壓器的選擇...關于發(fā)電機和變壓器的選擇：聯(lián)合《電氣設施運轉及事故辦理》一書，四臺50MW的發(fā)電器采納QS-50-2型汽輪機。本次設計采納發(fā)電機中性點經消弧線圈接地方式。依據接有發(fā)電機電壓母線接線的主變壓器容量確實定的原則，和公式PG(1Kp)(110%)S確立主變壓器的容量；也同時確立了廠用變和廠備用變cos的容量選擇；最后確立變壓器型號。主變壓器接線組別一般都采納YN，d11常規(guī)接線。依據電力網中性點接地方式，決定了主變壓器中性點接地方式。短路電流計算依據《電力系統(tǒng)剖析》和技術規(guī)程得悉，短路計算是解決一系列技術問題所不行缺乏的基本計算。選擇有足夠機械穩(wěn)固度和熱穩(wěn)固度的電氣設施，一定以短路計算作為依照；為了合理地配置各樣繼電保護和自動裝置并正確整定其參數，一定對電力網中發(fā)生的各樣短路進行計算和剖析；在設計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時，為了比較各樣不一樣方案的接線圖，確立能否需要采納限制短路電流的舉措等，都要進行必需的短路電流計算；確立輸電線路對通信的擾亂，對已發(fā)生的故障進行剖析，都一定進行短路計算。短路電流計算的一般規(guī)定：驗算導體和電器動穩(wěn)固、熱穩(wěn)固以及電器開斷電流所用的短路電流；選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連結的網絡中，應試慮擁有反應作用的異步電動機的影響和電容賠償裝置放電電流的影響；選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地址；導體和電器的動穩(wěn)固、熱穩(wěn)固以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三短路嚴重時，則應按嚴重狀況計算。參照書中算法最后得出結果。計算在附錄中。2.5技術方案及研發(fā)環(huán)境一、可能采納的技術方案：...（一）、110KV電壓等級接線方案1、單母分段；2、雙母分段；3、單母接線；（二）、10KV電壓等級可能采納的接線方案1、單母分段兼設旁路母線2、雙母線分段3、單母分段二、研發(fā)環(huán)境：電氣CAD；Visio。..[10]。.第3章總結電網運轉的最基本要求是安全與穩(wěn)固。電網安全穩(wěn)固的核心問題是要成立一個與該供電網絡相適應的、合理的電網構造。110kV電力網絡和變電站在系統(tǒng)中的地位和功能發(fā)生了很大變化。110kV電力網絡已降落為配電網絡，大多半110KV變電站也淪為負荷型的終端變電站。配電電壓高升，電力系統(tǒng)安全更要時刻抓緊。建設變電站時，在保證安全的前提下還要保證其經濟性和靈巧性。隨著電力人不停的努力，變電站的設計必定會不停完美的跟著我國電力工業(yè)的發(fā)展，電力設施已經向著高參數、大容量、復雜化的方向發(fā)展，在這個過程中，其運轉的安全性和經濟性的影響力度也會漸漸提高，因而可知，檢修工作十分要點。作為火力發(fā)電廠，關于電氣設施的檢修管理工作要惹起高度的重視，要在管理的過程中力爭防止各樣問題，引進先進的檢修管理體系，實現火力發(fā)電電氣設施的安全運轉。...參照文件：何仰贊.電力系統(tǒng)剖析[M].華中科技大學第一版社，2002.熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M].中國電力第一版社，2006.余健明.供電技術[M].機械工業(yè)第一版社，2003.劉學軍.繼電保護原理[M].中國電力第一版社,2000.周澤存.高電壓技術[M].中國電力第一版社,2002.韋剛.電力工程概論[M].中國電力第一版社,2001.電力工業(yè)部電力規(guī)劃設計總院[M].電力系統(tǒng)設計手冊.中國電力第一版社,2003.劉繼春.發(fā)電廠電氣設計與CAD應用[C].四川大學,2006.[9].郝阿楠.110kV變電所設計技術商討[C].科技與生活,2003.[10].郝阿楠.淺談110kV變電站運轉及常有問題[C].科技與公司,2003.李瑞榮.短路電流適用計算[C].中國電力第一版社,2006.電力系統(tǒng)繼電保護原理與運轉[M].中國水力水電第一版社,2006.電氣設施設計計算手冊[C].國防工業(yè)第一版社,2001.胡志光.發(fā)電廠電氣設施及運轉[M].中國電力第一版社,2003.劉從愛,徐中立.電力工程[M].機械工業(yè)第一版社