.../發(fā)電廠電氣部分課程設計任務書一、課程設計目的和要求1．目的發(fā)電廠電氣部分課程設計是在學生學習《發(fā)電廠電氣部分》后的一次綜合訓練,通過這次訓練不僅使學生復習鞏固了本課程及其它課程的有關內(nèi)容,而且增強學生工程觀念,培養(yǎng)他們的電氣設計能力。2．要求1熟悉國家能源開發(fā)策略和有關的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定,樹立供電必須安全、可靠、經(jīng)濟的觀念；2掌握發(fā)電廠初步設計的基本方法和主要內(nèi)容；3熟悉發(fā)電廠初步設計的基本計算；4學習工程設計說明書的撰寫。1．發(fā)電廠情況：〔1類型：水電廠；水電廠機組容量與臺數(shù)：4X50MW,發(fā)電機端電壓10.5KV,；發(fā)電廠年利用小時數(shù)〔2發(fā)電廠所在地最高溫度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。2．電力系統(tǒng)負荷情況：〔1發(fā)電廠電壓負荷：最大10MW,最小8MW,,。〔235KV電壓負荷：最大200MW,最小100MW,,。〔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0.01,其中；自用電3%〔4供電線路數(shù)目1．發(fā)電機電壓10.5KV,架空線路6回,每回輸送容量2MW,2.35KV架空線路6回,每回輸送容量20MW,3.110KV架空線路2回,與系統(tǒng)連接。三、設計成果1．課程設計說明書一份2．發(fā)電廠電氣主接線圖一張3．課程設計計算書一份第一部分課程設計說明書第一章主接線的設計1.1對原始資料的分析設計電廠為小型水電廠,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%和事故備用容量10%的限額,說明該廠在系統(tǒng)中作用的地位比較重要,年利用小時數(shù)4000h,承擔為腰荷,該廠為水電廠,所以不考慮擴建,主要從穩(wěn)定性和經(jīng)濟型考慮主接線形式。10.5kv為地方供電,符合容量較小,與發(fā)電機電壓相等,所以采用直饋線形式,35kv總數(shù)送容量為120MW,出現(xiàn)6回,年利用小時數(shù)4000h,應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；110kv與系統(tǒng)相連,由于是水電廠,主要承擔的是調(diào)峰作用,其最大送出負荷為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,應采用雙母線分段連接。1.2主接線選擇10kv電壓等級。由于出現(xiàn)回路較多,且單臺發(fā)電機容量為50MW,與大于設計規(guī)程中選用單母分段接線每段上容量為12MW的規(guī)定,應用雙母線分段接線,1臺機組分別接在兩端母線上,剩余功率通過聯(lián)絡變壓器送到35kv以及110kv上,但最大裝機容量為200MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機—雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng),而兩種升高電壓級之間加裝聯(lián)絡變壓器更為合理。35kv電壓等級。出現(xiàn)6回,總?cè)萘孔畲鬄?20MW,單母線接線每段為12MW左右,不滿足要求,所以采用雙母接線。110kv電壓等級。110kv負荷容量最大,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：主接線方案的確定根據(jù)以上方案的篩選組合,兩個方案都有可行之處,但各有特點：方案內(nèi)容方案一方案二可靠性1.供電可靠,尤其是110kv1.供電可靠性很高2.任何時候都有備用母線靈活性1.調(diào)度靈活,檢修方便2.擴建方便1.運行方式簡單,調(diào)度靈活性適中2.各電壓等級可以擴建經(jīng)濟性1.接線簡單,投資少2.占地面積小,節(jié)省投資1.投資大,費用多2.雙母分段增大占地面積,進一步加大了投資第二章發(fā)電機及主變壓器的選擇2.1發(fā)電機的選擇根據(jù)一般原則發(fā)電機選擇如下：任務書中要求為4*50MW四臺水電機組,cos=0.85,出口電壓10.5kv,經(jīng)分析采用了4臺SFPS7-120000/220型發(fā)電機發(fā)電機相關參數(shù)如下：額定功率：50MW額定電壓：10.5kv額定功率因數(shù)：0.82.2主變壓器的選擇:〔1因機組容量為200MW,所以要采用發(fā)電機—雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng),無發(fā)電機出口斷路器和隔離開關〔2一般在發(fā)電機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。根據(jù)以上條件,可選三臺SF7 —75000/35型主變壓器額定電壓：10.5/35額定電容：75000KVA阻抗電壓〔d%：10.52.3聯(lián)絡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)。升壓型的三繞組排列順序自鐵芯向外依次為中、低、高壓繞組,低壓繞組阻抗最??；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)電廠變壓器送點方向主要由低壓向中高壓,可選用升壓變壓器。發(fā)電機向三繞組變壓器輸入的最大容量為42.5MW,35kv側(cè)向三繞組變壓器輸入的最大容量為47.75MW,110側(cè)最大容量為90.27MW根據(jù)以上條件,所選聯(lián)絡變壓器為三繞組變壓器SFPS7—120000/220額定電壓10.5/110/220kv阻抗電壓：%=14%%=23%%=7%第三章短路電流的計算〔具體見計算書3.1短路電流計算條件的確定原則：計算的基本情況電力系統(tǒng)中所有的電源均在額定負荷下運行；所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間應考慮對短路電流值有影響的所有元件,但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用,僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。2．接線方式計算短路電流時所用的接線方式,應是可能最大短路電流的正常接線方式〔即最大運行方式,而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3．計算容量應按本工程設計規(guī)劃容量計算,并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃4．短路種類一般按三相短路計算,若發(fā)電機出口的兩相短路,或中性點直接接地系統(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重時,則應按嚴重情況的進行比較。5．短路計算點在正常接線方式時,通過電氣設備的短路電流為最大的地點,成為短路計算點。電氣設備的選擇〔具體見計算書4.1斷路器的選擇4.1.1斷路器的選擇除需要滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外,還應考慮便于安裝調(diào)試和運行維護,并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)當前我國生產(chǎn)制造情況,電壓等級6~220kv的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓等級110~500kv的電網(wǎng),當少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時,可選用斷路器或真空斷路器；大容量機組采用封閉母線時,如果需要裝設斷路器,宜選用發(fā)電機專用斷路器。斷路器的選擇結(jié)果選擇：LW-110,HB35,4.2隔離開關的選擇應根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素,進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較然后確定。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。隔離開關選擇的具體技術(shù)條件電壓：電流：開斷電流：動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：隔離開關選擇結(jié)果結(jié)果：,GW4-35,第二部分附錄附錄一課程設計計算書變壓器參數(shù)的計算基準值的選取：取各側(cè)平均額定電流2.短路點的確定系統(tǒng)簡化圖已知系統(tǒng)容量為1000MVA,發(fā)電機容量均為50MW,。等值