2×100MW发电厂电气部分设计毕业设计

引 言

随着高速发展的现代社会,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,它不仅全面的影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化水平的提高，影响整个社会的进步,其中发电厂在电力系统中起着重要的作用.我国正在飞速发展，经济快速的增长使得对电能的需求量在不断提高，各类发电厂的数量随之而增加，特别是火力发电厂依然十分重要。

我本次设计的题目为“2?100MW发电厂电气部分设计”，设计的主要内容为：确定电气主接线图；选择主变压器的型号；对主接线上的短路点进行短路电流计算；设备选型及校验；发电机保护整定计算；防雷接地计算；屋外配置设计。

在佈仁图老师的认真辅导下使我在此次的毕业设计中对发电厂等方面的知识有了更多的了解,真是受益匪浅.

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第一章 绪 论

随着我国经济发展速度的不断加快，特别是伴随西部大开发和振兴东北老工业基

地的力度加大，我国的电力需求猛增。为了提高国家电力工业的效益，促进相关工业的技术水平的提高，增加新的经济增长点。近期的重点是：发展大容量、高效低污染的常规火电机组，积极开发洁净煤发电新技术，解决提高燃煤发电机组的效率和改善环境污染两大关键问题；开发水电站老机组的改造技术，提高机组效益和对水利资源的的效利用；加强电网关键技术的开发研究，积极推进跨大区电网互联，优化资源配置，建立有效电力市场体系；大力开发和推广节能降耗技术，加速对中小机组、老机组、城市和农村电网的技术改造，降低损耗，提高效益。

我国电力的发展将朝向“大机组、超高压、大电网、新能源”方向发展。 火力发电中的主要环节是热能的传递和转换，将初参数提高到超临界状态，提高了可用能的品位。使热能转换效率提高，这是大容量火电机组提高效率的主要方向。与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%，超临界机组可提高效率约5%。 大型超临界机组的开发与应用，可以有效的改变我国电力工业目前能耗高和环境污染及依赖进口设备的局面，具有现实的经济、社会效益。

由于空冷电站的耗水量仅为湿冷电站的1/3，适合于我国富煤缺水的“三北”地区建设大型坑口电站，变输煤为输电。对减轻铁路运煤压力、促进“三北”及相邻地区的经济发展具有非常重要的现实意义。

设计为（2?100）MW发电厂电气部分设计，要任务是电气主接线，厂用电设计、短路计算、主要设备的选择和校验、防雷与接地装置设计、发电机保护的整定计算、配电装置设计。技术要求主接线可靠、灵活、经济、便于扩建。所有设计过程均需要考虑国家电力部门的技术规程和规范。

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第二章 电气主接线设计

电气主接线是发电厂、变电站设计的主体。采用何种主接线形式，与电力系统原始资料，发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性的要求等密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。

2.1 电气主接线设计的原则和基本要求

发电厂电气主接线时电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的游行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置、机电保护和自动装置的签订，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能产生的特点是：发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也将要影响到工农生产和人民生活。因此主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。在在以国家经济建设的方针、政策、技术规范和标准为准则的前提下，结合实际情况，对发电厂电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性三方面。

2.1.1可靠性

对于一般技术系统来说，可靠性是指一个元件、一个系统在规定时间内及一定条件下完成预定功能的能力。电气主接线属于可修复系统，其可靠性用可靠度表示，即主接线无故障工作时间所占的比例。

主接线在可靠性方面的具体要求是： ⑴ 断路器检修时，不宜影响对系统的供电

⑵ 断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电。

⑶ 尽量避免发电厂全部停运的可能性

⑷ 对装有大型发电机组的发电厂，应满足可靠性的特殊要求

2.1.2灵活性

发电厂电气主接线在灵活性方面要满足：

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⑴ 调度灵活，操作方便。应能灵活的投入或切除机组、变压器或线路灵活的调配电源和负荷，满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的要求。

⑵ 检修安全。应能方便的停运线路、断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及用户的供电要求。需要注意的是过于简单的接线，可能满足不了运行方式的要求，给运行带来不便，甚至增加不必要的停电次数和时间；而过于复杂接线，则不仅增加投资，而且会增加操作步骤，给操作带来不便，并增加误操作的几率。

⑶ 扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已投运的发电厂进行扩建，从发电机、变压器直至馈线数均由扩建的可能。所以在设计主接线时，应留于余地，应能容易的从初期过渡到最终接线，使在扩建时一、二次设备所需地改造最少。

2.1.3 经济性

可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性方面之间往往发生矛盾，即预使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以两者必须综合考虑，在满足技术要求的前提下，做到经济合理。

⑴投资省。主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；应适当限制断路电流，以便选择轻型电气设备。

⑵年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数及避免两次变压器而增加电能损耗；后两项决定于工程综合投资。

⑶占地面积小。主接线地设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方应都采用三相变压器。

⑷在可靠的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产、尽快发挥经济效益的要求。

2.2 本厂设计

目前，按发电厂的容量划分为：总容量在10000MW及以上，单机容200MW及

以上的发电厂称为大型发电厂；总容量在200MW-10000MW，单机容量在50-200MW的发电机称为中型发电厂；总容量在200MW及以下，单机容量在50MW及以下的称为小型发电厂。

2.2.1 本厂规模

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