電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計

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1、本科畢業(yè)設(shè)計說明書引言隨著社會的發(fā)展，我國的電力工業(yè)也在不斷發(fā)展。電力工業(yè)的發(fā)展和電氣化程度已成為衡量一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標(biāo)志。目前，我國的電力工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了大電網(wǎng)、超高壓、自動化發(fā)展的新時期。電力行業(yè)在國民經(jīng)濟中起著非常重要的作用，它不僅影響國民經(jīng)濟其它部門的發(fā)展，同時也影響著人民的物質(zhì)與文化水平的提高，影響著整個社會的進(jìn)步。這次設(shè)計的主要內(nèi)容是對裝機容量為4×300WM大型火力發(fā)電廠的初步設(shè)計，根據(jù)電廠的實際情況，選擇適合本廠的電氣主接線方案，并對這些方案做技術(shù)經(jīng)濟比較選出最優(yōu)方案。然后對廠用電

2、進(jìn)行合理設(shè)計，包括廠用變的選擇，廠接線的設(shè)計；對短路電流進(jìn)行計算并選擇主要電氣設(shè)備，根據(jù)短路電流對設(shè)備進(jìn)行校驗。最后是廠用電動機的聯(lián)鎖回路設(shè)計及發(fā)電機主要故障及其處理。電力工業(yè)的迅速發(fā)展對發(fā)電廠的設(shè)計也提出了更高的要求，而大機組的能源利用率高、環(huán)境污染較小型機組少，已經(jīng)成為電力工業(yè)發(fā)展的主流。70本科畢業(yè)設(shè)計說明書第一章主接線設(shè)計及主變選擇1.1電氣主接線的一般要求發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機、變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式，從而完成發(fā)電、變電、

3、送電的任務(wù)。它設(shè)計合理與否，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題，必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、安全可靠。電氣主接線基本要求：（1）可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。衡量主接線運行可靠性的標(biāo)志是：①斷路器檢修時，能否不影響供電。②線路、斷路器或母線檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供

4、電。③發(fā)電廠全部停運的可能性。④對大機組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。（2）靈活性①調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活地投入某些機組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。②檢修安全：應(yīng)能方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的供電。（3）經(jīng)濟性①投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，控制、保護方式不過于復(fù)雜，適當(dāng)限制斷路器電流。②占地面積小：電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件。③電能損耗少：經(jīng)濟合理地選擇主變壓器

5、的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。1.2發(fā)電廠主要接線形式1.2.1大、中型發(fā)電廠主接線形式特點電廠70本科畢業(yè)設(shè)計說明書單機容量200MW以上，總?cè)萘?000MW及以上，主要用于發(fā)電，多為凝汽式火電廠，其主接線特點如下：（1）在系統(tǒng)中地位重要、主要承擔(dān)基本負(fù)荷、負(fù)荷曲線平穩(wěn)、設(shè)備利用小時數(shù)高、發(fā)展可能性大，因此其主接線要求較高。（2）不設(shè)發(fā)電機電壓母線，發(fā)電機與主變壓器采用簡單可靠的單元接線，發(fā)電機出口至主變壓器低壓側(cè)之間采用封閉母線。（3）升高電壓部分為220KV及以上。220KV配電裝置，

6、一般采用雙母線帶旁路母線、雙母線帶分段旁路母線接線，接入220KV配電裝置的單機容量一般不超過300MW；330~500KV配電裝置，當(dāng)進(jìn)出線數(shù)為6回及以上時，采用一臺半斷路器接線；220KV與330~500KV配電裝置之間一般用自耦變壓器聯(lián)絡(luò)，它的阻抗小，對改善系統(tǒng)穩(wěn)定性有一定的作用，可以擴大變壓器的制造容量，便利運輸和安裝。1.2.2設(shè)計方案介紹本廠為220KV與500KV兩個電壓等級，共4臺機組，單機容量為300MW，220KV側(cè)出線為14回，500KV側(cè)出線為8回。220KV系統(tǒng)側(cè)考慮到出線回路數(shù)較多

7、，故采用雙母三分段的接線方式。500KV系統(tǒng)側(cè)采用一臺半斷路器接線方式，其中有兩個單元接到500KV配電裝置。第二種方案為220KV側(cè)采用雙母帶旁路接線形式，500KV側(cè)采用雙母四分段接線方式。第一種方案電氣主接線如圖1-1：圖1-14×300MW發(fā)電廠電氣主接線圖（1）70本科畢業(yè)設(shè)計說明書第二種方案接線如圖1-2所示：圖1-24×300MW發(fā)電廠電氣主接線圖（2）與第二種方案相比第一種接線方式有以下優(yōu)點：①任一母線故障或檢修，均不停電。這種接線方式運行操作方便、安全②當(dāng)同名元件接于不同串，即同一串中有一回

8、出線、一回電源時，在兩組母線同時故障或一組故障的極端情況下，功率仍能經(jīng)聯(lián)絡(luò)斷路器繼續(xù)輸送。③除了聯(lián)絡(luò)斷路器內(nèi)部故障時與其相連的兩回路短時停電外，聯(lián)絡(luò)斷路器外部故障或其他任何斷路器故障最多停一個回路。④任一斷路器檢修都不停電，而且可同時檢修多臺斷路器。⑤運行調(diào)度靈活，操作檢修方便，隔離開關(guān)僅作為檢修時隔離電器。1.3發(fā)電機和變壓器的選擇1.3.1發(fā)電機型號選擇由于本次設(shè)計規(guī)模為4臺300MW容量的區(qū)域