新建火力发电厂一次回路设计 - 图文

（2014届）

本科毕业设计（论文）资料

题 目 名 称： 新建火电厂一次回路的设计 学 院（部）： 电气与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学 生 姓 名： 弱水三千 班 级： 学号 指导教师姓名： 职称 教授 最终评定成绩：

湖南工业大学教务处

2014届

第一部分 本科毕业设计（论文）资料

毕业论文

（2014届） 本科毕业设计（论文）

学 院（部）：专 业：学 生 姓 名：班 级：指导教师姓名：最终评定成绩 电气与信息工程学院 电气工程及其自动化 学号 职称 教授

2014年5月

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

摘 要

电力是衡量一个国家经济发展的重要指标，也是反映人民生活水平的重要指标。发电厂是电力系统的主要组成部分。本次设计主要为新建火发电厂一次回路设计，包括了火力发电厂的电气主接线的设计、厂用电的设计、短路电流的计算和主要电气设备的选型。

根据原始资料分析，主要有10.5kV、220kV、500kV三个电压等级。综合运用电气主接线设计的原则要求并依照实际情况设计出火力发电厂的电气主接线图，共提出两种可行方案。对所选方案进行综合分析比较，确定了10.5kV为单母线接线、发电机出口不设母线，发电机与变压器组成单元接线，220kV为双母线带旁路接线，500kV为一个半断路器接线。220kV和500kV电压等级用联络变压器变进行连接。随后又进行了发电机、变压器、电抗器、母线及各电压等级的开关电器的选择；并利用电力网络等值电抗图，应用运算曲线求各时刻短路点的短路电流, 对全厂高压断路器、隔离开关、电流和电压互感器进行选择，并且对所选的电器进行了热稳与动稳校验。

关键词：电气主接线 ， 短路电流 ，设备选型

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ABSTRACT

Electricity is measure of a countrys economic develoment, is also an important indicator of living standards.Power plants are a major component of the power system.The design for the new thermal power plants mainly primary circuit design.including the main power plant electrical wiring design,selection power plant design,caculation of short—circuit current and major electrical equipment.

According to the original data analysis,mainly 10.5kV、220kV、500kV three volatage levels.Main principles of the integrated use of electrical wiring design requirements and in accordance with the actual situation of the main electrical wiring diagram design for thermal power plants,a total of two possible solution.A comprehensive analysis of the selected program compared to determine the 10.5kV single bus bar,no generator outlet bus,generators and transforms unit wiring.220kV double busbar with bypass wiring,500kV a half breaker.220kV and 500kV voltage class to connect with contacts transformers.Then they were generators、transformers、reactors、bus voltage level of electrical switches and various choices;and use electricity equivalent reactance network diagram,the application seeking short-circuit current calculation curve at each time point of the short-circuit，high voltage circuit breakers for the whole plant,disconnectors,current equipment selection and voltage transformers,choice and appliances were selected thermal stability and dynamic stability check.

Keywords: main electricl wiring,short—circuit current,equipment selection

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目 录

摘 要 ......................................................................................................................... II ABSTRACT .................................................................................................................... II 第1章 绪论 ........................................................................................................... 1

1.1前言 ......................................................... 1 1.2 设计内容及要求 .............................................. 2

第2章 电气主接线的设计 ............................................................................... 4

2.1电气主接线的设计 ............................................. 4 2.2两种主接线方案的比较 ......................................... 6

第3章 厂用电接线的设计 ............................................................................... 8

3.1厂用电接线的基本要求 ......................................... 8 3.2厂用电设计的一般原则 ......................................... 8 3.3厂用变的选择 ................................................. 9

第4章 汽轮发电机及主变压器的选择 ........................... 11

4.1汽轮发电机的选择 ......................................................................................... 11 4.2主变压器容量、台数的选择 ......................................................................... 11 4.3 主变压器型式的选择 .................................................................................... 12 4.4主变压器的选择 ............................................................................................. 14 4.5联络变压器的选择 ......................................................................................... 15

第5章 短路电流的计算 .................................................................................. 16

5.1短路电流的危害及预防 ........................................ 16 5.2计算短路电流的目的及基本假设 .............. 错误！未定义书签。16 5.3短路电流的基本步骤 .......................................... 17 5.4短路电流的计算 .............................................. 17

第6章 电气设备的选择 .................................................................................. 23

6.1电气设备选择的一般原则 ..................................... 23

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6.2电气设备选择的一般条件 ..................................... 24 6.2.1载流导体的选择和检验 ..................................... 24 6.2.2汽轮发电机的选择 ......................................... 25 6.2.3高压断路器的选择 ......................................... 29 6.2.4隔离开关的选择 ........................................... 31 6.2.5电流互感器的选择 ......................................... 33 6.2.6电压互感器的选择 ......................................... 35

第7章 结论 ......................................................................................................... 36

参考文献 ..................................................................................................................... 37 致 谢.......................................................................................................................... 38 附录1 厂用电接线图 ................................................................................................ 39 附录2 厂用电接线图 ................................................................................................ 40

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第1章 绪论

1.1前言

电能对人类非常重要。它是人们生活中不可缺少的重要能源，给黑夜带来光明，给人类带来幸福，没有电能的世界是不可想象的。

新中国成立以来，电力工业有了很大的发展，尤其是1978年以后，改革开放、发展国民经济的正确决策和综合国力的提高，使电力工业取得了突飞猛进、举世瞩目的辉煌成就。从1996年起，我国的发电装机容量和年发电量均跃居世界第二位，超过了俄罗斯和日本，仅次于美国，进入世界电力生产和消费大国的行列。

1949年全国发电设备的总装机量为184×104kW，年发电量仅43.1×108kW·h，人均占有量不足10kW·h。1949年到1987年，全国发电装机容量超过了1×108kW；从1987年到1994年，新增装机容量1×108kW；从1994年到2000年，新增装机容量1×108kW；2004年5月，以三峡左岸电站7号机组为标志，全国电力装机容量突破了4×10kW；2005年12月27日，随着浙江国华宁海电厂2号机组投运，全国电力装机容量突破5×108kW；2006年12月4日，以华电邹县发电厂首台100×104kW超临界7号机组正式投产为标志，全国电力装机容量突破6×108kW。截至2008年底，全国发电装机容量达到7.925×108kW，跃居世界第二。预计到2020年前后全国发电装机容量将超过美国跃居世界第一。

在我国的电源结构中，现在火电设备容量占总装机的75%以上，我国有丰富的煤炭资源储量7421亿吨。火电厂的厂址选择不受限制，可分期建设，建设周期短，能较快发挥效益。在相当长的时期内，火电建设仍然是主要的。我国的火电建设重点是：积极采用高参数、大容量、高效率、高调节性、节水型，以装机容量600MW以上为主的设备；大力开发洁净煤燃烧技术、以减轻对环境的压力；鼓励热电联产和热、电、冷技术的推广，以提高能源的综合利用率：积极支持建设坑口电厂，建设煤炭基地的电站群，发挥规模经济效益，而且可以变送煤为送电以减轻对运输的压力，同时可以减轻对经济发达地区的环境压力。

电力工业发展水平和电气化程度是衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。工业要发展，电力要先行。随着工业化和城市化的快速发展，电力在终端能源消费中的比重越来越大。电力的安全供应，对确保经济社会又好又快发展，

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具有十分重要的意义。我国“十二”五规划中明确提到，在今后一段时期内，电力行业仍然是大有作为的重要机遇期[1]。

在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中有着重要作用，它不仅全面地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生活水平的提高。

1.1.1工程建设的作用

设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性作用。设计是工程建设的灵魂。

设计的基本任务是，在工程建设中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做出切合实际、安全实用、技术先进、综合效益好的设计，有效的为电力建设服务。

1.1.2工程设计应遵循的原则

（1）遵守国家的法律、法规，贯彻执行国家的经济建设方针、政策和基本建设程序，特别应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

（2）要根据国家规范、标准与有关规定，结合工程的不同性质、要求，从实际情况出发，合理确定设计标准。

（3）要实行资源的综合利用，节约能源、水源，保护环境，节约用地等。

1.1.3设计的基本程序

设计要执行国家规定的基本建设程序。工程进入施工阶段后，设计工作还要配合施工、参加工程管理、试运行和验收，最后进行总结，从而完成设计工作的全过程。

1.2设计内容及要求

1.2.1内容

（1）发电厂的规模

①装机容量：一期装机4×200MW；二期装机4×300MW。 ②机组年利用小时：Tmax?6500h。

③气象条件：发电厂所在地，最高温度42℃，年平均温度25℃，气象条件一般无特殊要求。

④厂用电率：按6%考虑。

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（2）电力负荷与电力系统的连接情况

①10.5kV电压等级：电缆馈线6回，每回平均输送容量3500kW。10kV最大负荷25MW，最小负荷15MW,COSθ=0.8，Tmax?5200h ?4500h。

②220kV电压等级：架空线4回，每回平均输送容量5000kW。220kV最大负荷300MW，最小负荷200MW,COSθ=0.85，Tmax③500kV电压等级：架空线4回，备用线一回。500kV与电力系统连接，接受该发电厂的剩余功率。电力系统容量为5000MW，当取基准容量为100MVA时，系统归算到500kV母线上的x?s?0.021。

④发电机出口处主保护动作时间：取tpr?0.1s。

1.2.2任务

（1）确定发电厂电气主接线。

（2）选择发电机、变压器、电抗器、母线及各电压等级的开关电器。

1.2.3技术要求

（1）所选设备必须满足正常运行和短路故障的要求。 （2）检修母线，全厂不停电。 （3）检修变压器，全厂不停电。 （4）全厂检修时，要有厂备用。

（5）运行调度要灵活，易于扩建和实现自动化。

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第2章 电气主接线的设计

2.1电气主接线设计的基本要求

电气主接线是发电厂电气设计的首要部分,也是构成电力系统的主要环节。电气主接线表明了一次设备的数量、作用和相互间的连结方式，以及与电力系统的连结情况。电气主接线应满足一下基本要求：

（1）必须满足电力系统和电力用户对供电可靠性和电能质量的要求。 一般地，可从以下几个方面来衡量电气主接线的可靠性； ①断路器检修时是否会影响对用户的供电；

②设备和线路故障或检修时，停电线路的多少盒停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；

③是否存在发电厂、变电所全部停止工作的可能性。 （2）应具有一定的灵活性。

主接线不仅在正常情况下，能够按调度要求灵活地改变运行方式，而且在各种不正常或故障状态下和设备检修时，能够尽快地切除故障或退出设备，使停电的时间最短、影响的范围最小，并且还要保证工作人员的安全性。

（3）操作要力求简单、方便。

电气主接线应该简单、清晰、明了，操作方便。复杂的电气主接线不仅不利于操作，还容易造成误操作而发生事故。但接线过于简单，又可能给运行带来不便，或者造成不必要的停电。

（4）经济合理。

在保证安全可靠、操作灵活方便的前提下，电气主接线还应尽可能地减少占地面积，以节省基建投资和减少年运行费用，让发电厂变电所尽快地发挥社会和经济效益。

（5）具有发展扩建的可能性。

除了满足技术经济条件的要求外，发电厂变电所的电气主接线应具有发展和扩建的可能，以适应电力工业的不断发展，满足社会各方面高速发展对电力的需求。

电气主接线方式有单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路接线、双母线接线、双母线分段接线、双母线分段带旁路接线、一个半断路器接线、单元接线等。这里主要介绍单元接线、双母线带旁路接线和一个半断路器接线。

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2.1.1单元接线

（1）发电机与变压器直接连接，中间没有或很少有横向的连接方式。是无母线接线中最简单的形式，也是所有主接线基本形式中最简单的一种。

（2）单元接线具有接线简单清晰，操作方便，使用设备和占地少，经济性好。没有发电机母线，发电机电压侧的短路电流也同时减小，便于电气设备的选择。

2.1.2双母线带旁路接线

（1）每一回路经旁路隔离开关与旁路母线连接，旁路母线经旁路断路器与主母线连接。正常运行时，旁路断路器和旁路隔离开关均在断开位置。旁路的作用是任意回路断路器检修时，利用旁路断路器代替回路断路器工作，使该回路不停电。

（2）供电可靠性高，检修任意回路断路器时，该回路可不停电，检修母线时，该回路可以不停电；但所用电气设备数量较多，配电装置结构复杂，占地面积大，经济性差。适用于220kV有5（或4）回及其以上出线。

（3）当任意回路断路器检修时，母联断路器兼做旁路断路器，在一定程度上节省了投资。

2.1.3一个半断路器接线

（1）一个半断路器简称3/2接线。两回路使用了三组断路器，中间一组断路器为联络断路器。正常运行时两组母线和断路器全部投入工作，形成多环路供电。

（2）供电可靠性高。正常运行时，形成多环路供电，任一组母线故障时，只是与故障母线相连的断路器自动分闸，任何回路不会停电；甚至在一组母线检修时，另一组母线故障的情况下，功率仍能继续输送，并且可以保证在对用户不停电的前提下，同时检修多台断路器。一组母线侧断路器故障或拒动时，只影响一个回路工作；只有联络断路器故障或拒动时，才会造成两个回路停电。

（3）倒闸操作方便。当任何一组母线检修或任何一台断路器检修时，各回路仍按原接线方式运行，不需要切换任何回路，避免了利用隔离开关进行大量倒闸操作，十分方便。

（4）联络断路器的开断次数是其两侧断路器的两倍，且一个回路故障时要跳两台断路器，断路器动作频繁，检修次数多。

（5）使用的电气设备数目多，造价高[2]。

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2.2主接线方案的确定

根据可靠性的要求，先确定两种预选方案。 （1）方案一

① 4台20万kW的机组，在发电机出口不设置出口断路器，采用发电机-双绕组变压器单元接线，将电压升高送到220kV；220kV采用双母线带旁路接线，然后送入系统。

② 4台30万kW的机组，采用发电机-双绕组单元接线，送入500kV；500kV采用一个半断路器接线，然后送入系统。

③ 220kV和500kV之间用一个联络变压器，连接起来；如图2.1。 （2）方案二

① 4台20万kW的机组，在发电机出口不设置出口断路器，采用发电机-双绕组变压器单元接线，将电压升高送到220kV；220kV采用双母线三分段带旁路接线。

② 4台30万kW的机组，采用发电机-双绕组单元接线，将电压升高送到500kV；500kV采用双母线四分段接线。

③ 220kV和500kV中间用联络变压器进行连接,如图2.2； （3）方案比较及最终方案的确定 两种预选方案的比较见表2.1。

表2.1方案比较 方案 特点 方案一 方案二 220kV采用双母线三分段接线，电源和负荷均在三个分段上运行，可靠性较高；500kV采用双母线四分段接线，电源和线路均分在四段母线上，供电可靠性高。 运行灵活性较好 开关设备相对较多，经济性较好。 220kV采用双母线带旁路，可靠可靠性 性较高；500kV采用一个半断路器，形成多环路供电，供电可靠性极高。 灵活性 经济性 运行灵活性极好 开关设备相对较多，经济性较好。 6

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图2.1 方案一主接线简图

图2.2 方案二主接线简图

比较两个预选方案，方案一可靠性及灵活性都优于方案二，现确定第一方案为设计最终方案。

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第3章 厂用电主接线的设计

3.1厂用电设计的基本要求

发电厂的厂用电主要给各种厂用机械的电动机供电，是保证电厂正常工作的基本电源，是电力生产的保障，其重要性及其明显。

厂用电接除线应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外，还应满足下列特殊要求。

（1）尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，并尽量避免引起全厂停电事故。 （2）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，切换操作简便。

（3）便于分期扩建或连续施工[3]。

3.2厂用电主接线设计

3.2.1厂用电压等级的确定

发电厂的厂用负荷主要是电动机和照明。给厂用负荷供电的电压，主要决定于发电机的额定电压、厂用电动机的电压和厂用电网络的可靠运行等多方面因素，互相配合，经过经济技术综合比较后确定的。

火电厂一般采用3、6kV或10kV作为高压厂用电压。在满足技术要求的前提下，优先考虑较低的电压。电压等级的确定从发电机容量和出口电压来说，容量在60MW以下的高压厂用电压采用3kV；容量在100—300MW时，采用6kV；容量在300MW以上时，采用6kV或10kV。低电压等级一般采用380/220V三相四线制的中性点直接接地系统供电。

本设计中装机容量为4台20万kW的机组和4台30万kW的机组，容量在300MW以上，因此高压采用10kV；低压采用380/220V。

3.2.2厂用母线的接线方式

发电厂的厂用电系统，通常采用单母线接线。火电厂中，因为锅炉的辅助设备多、容量大，所以高压厂用母线均采用按炉分段的原则，以满足可靠性和灵活性的要求。对于全厂公用性负荷，应根据负荷功率及可靠性的要求，尽可能均匀地分配到各段母线上。当公用负荷较多、容量较大、采用集中供电方式合理时，

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其原理与强迫油循环水冷却相同。 （5）强迫油循环导向冷却

近年来大型变压器都采用这种冷却方式。这种冷却方式是将油压入线饼和铁芯的油道中，直接对线饼和铁芯进行冷却。

考虑本次设计中，所给资料的限制，T1—T4选用强迫油循环水冷、T5—T8选用强迫油循环风冷。

4.4主变压器的选择

根据主变压器的选择要求和条件，查阅《发电厂变电所电气设备》(卢文鹏，吴佩雄，中国电力出版社，2010）得，按发电机的配套规范选择，见表4.3[5]。

表4.3发电机的配套规范选择 主变压器容量MV·A 31.5 63 125 160 发电机容量MW 25 50 100 125 功率因数COS∮ 0.8 0.8 0.8 0.8 主变压器容量MV·A 250 360 690---760 发电机容量MW 200 300 600 功率因数COS∮ 0.8 0.85 0.85---0.80 根据上面表格，4×200MW发电机其主变宜选用250MV·A，4×300MW发电机其主变选用360MV·A；查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计,中国电力出版社，1998）T1、T2、T3、T4选择SSP2—260000/220；T5、T6、T7、T8选择SFP—360000/500，具体参数见表4.4和表4.5。

表4.4 SSP2—260000/220参数 额定电压kV 型号 空载高压 低压 电流% 空载kW 负载kW 损耗 阻抗电压% SSP2—260000/220 242±2×2.5% 15.75 0.7 255 1553 14 表4.5 SFP—360000/500参数 额定电压kV 型号 高压 低压 空载kW 空载电流% 损耗 负载kW （高—中） SFP—360000/500 525±2×2.5% 15.75 1 4

阻抗电压% （高—低) 16 0.7 180 1553 湖南工业大学本科毕业设计（论文）

4.5联络变压器的选择

联络变压器容量不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求；同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。根据联络变压器的选择原则，可选SFP370000/500[6],其技术参数见表4.6。

表4.6 SFP370000/500技术参数 空额定电压kV 型号 联结组别号 损耗KW 载电流% 高压 SFP370000/500 525 低压 20 YN,d11 空载 负载 180 890 0.2 14.2 ODAF 阻抗电压 冷却方式

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第5章 短路电流的计算

5.1短路的危害及预防

5.1.1短路的危害

（1）一方面会使导体严重发热，造成导体过热甚至融化，进一步损坏设备绝缘；另一方面，巨大的短路电流还会产生很大的电动力作用于导体，使导体遭到机械方面的损坏。

（2）短路时往往伴随有电弧的产生，能量极大、温度极高的电弧不仅可能烧坏故障元件本身，还可能烧坏周围设备或危及人身安全。

（3）电力系统短路时，巨大的短路电流会增大电力系统中各元件的电压损失，使系统电压大幅度下降，严重时可能造成电力系统电压崩溃，出现大面积停电的严重事故。

5.1.2短路的预防

（1）认真学习、严格执行有关规程，努力提高电业人员各方面的素质。 （2）做好设备的巡视、检查、维护工作，做好事故的预想和预防工作。 （3）采用快速动作的继电保护装置和断路器，以便迅速隔离故障，使系统的电压在最短的时间内恢复到正常值。

（4）合理选择电气主机线形式。

（5）合理选择限流设备，增大短路回路的阻抗。

5.2计算短路电流的目的及基本假设

5.2.1计算短路电流的目的

（1）在设计电气主接线时，为了比较各种方案，确定某种接线方式是否有必要采取限制短路电流的措施等，需要进行短路电流计算。

（2）在进行电气设备和载流导体的选择时，为了保证各种电气设备和导体在正常运行时和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又要力求节约，减少投资，需要根据短路电流对电气设备进行动、热稳定校验。

（3）在选择继电保护装置及进行整定计算时，必须以各种不同类型短路时

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的短路电流作为依据。

（4）设计屋外高压配电装置时，要按短路条件校验软导线的相间、相对地的安全距离。

（5）设计接地装置。

（6）进行电力系统运行及故障分析。

5.2.2短路电流实用计算的基本假设

（1）电力系统在短路前、正常运行时，三相是对称的。

（2）电力系统中所有发电机电动势的相位在短路过程中都相同，频率与正常运行时相同。

（3）电力系统在短路过程中，各元件的磁路不饱和，也就是各元件的电抗值与所流过的电流大小无关，因此，在计算中可以应用叠加原理。

（4）电力系统中各元件的电阻，在高压电路中都略去不计。

（5）变压器的励磁电流略去不计，相当于励磁回路开路，以简化变压器的等值电路。

（6）输电线路的分布电容忽略不计。

5.3短路电流的计算步骤

（1）选择计算短路点。

（2）根据电气主接线图，画等值网络图。 （3）化简等值网络图。 （4）求计算电抗。

（5）根据汽轮机运行曲线，确定各电源侧短路电流周期分量的标幺值。 （6）计算无限大容量的电源供给短路电流周期分量的标幺值。 （7）计算短路电流的冲击值。 （8）计算短路电流[7]。

5.4短路电流的计算

根据电气主接线图，结合原始资料分析，选择220kV母线为短路点k1；500kV母线为短路点k2。根据电气主接线图，按要求绘制等值网络图并进行化简。然后求计算电抗和电路电流以及冲击电流。

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5.4.1等值网络图的绘制

根据电气主接线方案一图2.1，可绘制其等值网络图，如下图5.1。

图5.1 等值网络图

设Sj=100MV·A，Uj?Uav，计算各个元件标幺值。

X1*=X2*=X3*=X4*?UK%Sj14100??0.054

100Sn100260Sj100?0.143?0.07065 Sn200??*X5*=X6*=X7*=X8*?XKX9*?UK%Sj14.2100??0.0384

100Sn100370UK%Sj16100??0.0444 X10*=X11*=X12*=X13*=

100Sn100360??*X14*=X15*=X16*=X17*=XKSj100?0.2359?0.07863 Sn300X18*?0.0312 X19*?0.0295

X20*?X9*+X19*?0.0295?0.0384?0.0679

X21*?X18*//X20*?0.0214

X22*?X9*+X18*?0.0295?0.0312?0.0696

X23*?X20*//X22*?0.021

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5.4.2当K1点短路时

（1）根据等值网络图5.1可化简为图5.2：

图5.2 k1点短路时等值网络图

上图可化简为图5.3：

图5.3 k1点短路时等值网络图

（2）计算次暂态短路电流 ①XC1?0.0312??4?200?/0.85?0.294

100查阅汽轮机运算曲线可得：

???3.62 t=0s时 I1?????I1I1SN941.2?3.62??8.13 (kA) 3Uav3?242???2.32 t=2s时 I1???I1??I1SN941.2?2.32??5.21 (kA) 3Uav3?242 19

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

???2.4 t=4s时 I1???I1??I1SN941.2?2.4??5.39 (kA) 3Uav3?242②XC2?0.0679?查阅汽轮机运算曲线可得：

?4?300?/0.85?0.96

100???0.98 t=0s时 I2?????I2 I2SN941.2?1.18??1.22(kA) 3Uav3?525

???1.18 t=2s时 I2?????I2I2SN941.2?0.98??1.014(kA) 3Uav3?525

???1.18 t=4s时 I2?????I2I2SN941.2?1.18??1.22(kA) 3Uav3?525

③k1点总的次暂态短路电流

??=8.13+1.014=9.144 (kA) I???I1??+I2④k1点总的短路冲击电流

iim?2?1.8?9.144?23.27 (kA)

5.4.2当K2点短路时

（1）根据等值网络图5.1可化简为图5.3。

图5.3 k2点短路时等值网络图

上图可化简为图5.4。

20

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

图5.4 k2点短路时等值网络图

（2）计算次暂态短路电流

?4?300?/0.85?0.96

①XC3?0.0696?100查阅汽轮机运算曲线可得：

???1.12 t=0s时 I1?????I3I3SN941.2?1.12??2.51 (kA) 3Uav3?242???1.25 t=2s时 I1?????I3I3SN941.2?1.25??2.81 (kA) 3Uav3?242???1.25 t=4s时 I1?????I3I3②XC4?0.0679?SN941.2?1.25??2.81 (kA) 3Uav3?242100?4?300?/0.85?0.96

???0.98 t=0s时 I2查阅汽轮机运算曲线可得：

?????I2I2SN941.2?0.98??1.014(kA) 3Uav3?525

???1.18 t=2s时 I2?????I2I2SN941.2?1.18??1.22(kA) 3Uav3?525

???1.18 t=4s时 I2?????I2I2SN941.2?1.18??1.22(kA) 3Uav3?525

21

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

③k2点总的次暂态短路电流

??=2.51+1.014=3.524 (kA) I???I1??+I2④k2点总的短路冲击电流

iim?2?1.8?3.524?8.97 (kA)

5.4.3短路电流计算结果

短路计算的结果见表5.1和表5.2。

表5.1 K1点短路电流计算结果（电流单位为kA) 电源 时间 C1 C2 0S 8.13 1.22 2S 5.21 1.04 4S 5.39 1.22 表5.1 K2点短路电流计算结果（电流单位为kA)

电源 时间 C3 C4 0S 2.51 1.014 2S 2.81 1.22 4S 2.81 1.22

22

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

第6章 电气设备的选择

6.1电气设备选择的一般条件

电气设备选择要满足如下原则[8] （1）按正常的工作条件选择。 （2）选择导线时应尽量减少品种。

（3）应与工程的建设标准协调一致，使新老信号一致。 （4）应考虑远景发展。

（5）按短路状态校验其动稳定和热稳定。 （6）必须在正常运行和短路时都可靠地工作。 高压电气一次设备的选择校验的项目和条件见表6.1。

表6.1 高压电气设备选择校验的项目和条件

开断和关合 项目 载流量 额定电流 额定电压 电流 开断 母线 断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 √ 关合 一次回路额定电流和电压 电流 电压 √ 热稳定 动稳定 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 按一次回路电压和二次回路电压选择 按二次负荷校验

23

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

6.2电气设备的选择

6.2.1载流导体的选择和校验

（1）硬母线的选择

①导体材料、类型和布置方式的选择

常用导体材料有铜、铝、铝合金及钢材料制成。工业上常用的硬母线截面为矩形，槽形和管形。矩形母线散热条件好，有一定的机械强度，便于固定和连接。一般适用于工作电流Ig?2000A的回路中，为避免集肤效应系数大，单条矩形的截面最大不超过1250mm2；槽型母线具有机械强度好，电流分布比较均匀，载流量大，集肤效应系数小，散热条件好；管形母线是空芯导体，机械强度高，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压，管内可以通水和通风作为冷却，因此，可用作110kV及其以上配电装置母线。

②母线截面的选择

配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择，其余导体的截面一般按经济电流密度选择。按导体长期发热允许电流选择，载流导体所在电路中最大持续工作电流Ig?max应不大于导体长期发热的允许电流Ir；按经济电流密度选择截面为S=Ig?max/J。

③导体截面的校验

对于35kV及其以上电压的母线，可按晴天不发生全面电晕条件进行校验，要求母线的临界电晕电压应大于最高工作电压；对于330—500kV超高压配电装置，电晕时选择导线的控制条件，要求在1.1倍最高运行的相电压下，晴天夜间不发生可见电晕。

按正常电流选出导体截面后，还应按短路时热稳定进行校验。根据短路电流的热效应计及集肤效应，按热稳定决定的导体最小截面应满足的条件为

QKS?

C2式中 S—所选导线截面，mm； QK—短路电流热效应，KA2s；

C—与导体材料及发热温度有关的热稳定系数。

各种形状的硬母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电流通过母线时，电动力将使母线产生弯曲应力。导体短路时产生的机械应力一般均按三相短路检验。当冲击电流通过母线时，母线中间一相受到最大电动力的作用，所以应按多跨距的梁来校验中间一相母线上的最大应力，只要小于材料的允许应力，即满足动稳定[9]。

24

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

?js??y

式中 ?js—母线材料的最大计算应力； ?y—母线材料的允许应力；

（2）220kV硬母线的选择

根据硬母线的选择要求，结合原始资料分析，经计算并查阅《电力系统电气设备选择与实用计算》（傅知兰，中国电力出版社，2004），220kV母线选择铝合金硬管母线，型号为LY—21Y—ф100/90型。

①75℃下导体的载流量

Iy?2350?②电晕校验

75?35?2068A?1220(A)

75?25对于220kV，铝管母线管径ф100>ф30，故不进行校验。 ③导体截面的校验

查阅资料可得，S?1491(mm2)

187.3?103S??161.2(mm2)85（3）500kV硬母线的选择

满足要求

根据硬母线的选择要求，结合原始资料分析，经计算并查阅《电力系统电气设备选择与实用计算》（傅知兰，中国电力出版社，2004），500kV母线选择铝合金硬管母线，型号为LY—21Y—ф130/116型。

①75℃下导体的载流量

Iy?3511?②电晕校验 ③导体截面的校验

75?35?3159A?3152(A)

75?25对于500kV，铝管母线管径ф130>ф30，故不进行校验。 查阅资料可得，S?2705mm2

??178?103S??157mm2满足要求

85

??6.2.2高压断路器的选择

（1）断路器选择要求 ①断路器种类和型式的选择

高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用技术条件等要求，并考虑其安装调试和运行维护，并经技术经济比较后选择其种类和型式。110kV及其以上

25

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

电压等级基本采用六氟化硫断路器；35kV电压采用六氟化硫或户外真空断路器；10kV电压基本上以真空断路器为主。

②按额定电压选择

断路器的额定电压，应不小于所在电网的额定电压，即

UN?Ug

③按额定电流选择

IN?Ig?max④按开断电流和关合电流选择

断路器的额定开断电流Ikkd应大于或等于断路器触头刚分开时，实际开断的短路电流周期分量有效值Izk 来选择，即断高压断路器的额定开断电流应满足

Ikkd?Izk

断路器的短路关合电流应满足

ieg?ich

⑤动稳定校验

动稳定应满足的条件是短路冲击电流ich应小于或等于断路器的电动稳定电流峰值。一般在产品目录中给出的是极限通过电流峰值ikw，它与电动稳定电流的关系应满足

ikw?ich

⑥热稳定校验

热稳定校验应满足短路热效应Qk应不大于断路器在t秒时间内的允许热效应，即

Ir2t?iQk

（2）220kV电源侧断路器的选择 ①额定电压：

UN?UNS=220 (kV)

②额定电流： IN?Ig?max③开断电流：

Ig?max?1.05SN1.05?260??0.717(kA)3UN3?220Ikkd?Izk=I???9.144 (kA)

④短路关合电流：

ieg?ich?23.27 (kA)

26

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综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LW2—220其技术参数见表6.2。

表6.2 LW2—220技术参数 额定电压kV 220 额定电流A 开断电流A 关合电流kA 动稳定电流kA 4s热稳定电流kA 2500 3150 80 80 31.5 ⑤热稳定校验：

Ir2t?Qk22Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?9.144?10?6.61?6.432?4/12?187.3

222??31.52?4?187.3 热稳定满足要求

⑥动稳定校验：

ikw?ich 80?23.27 动稳定满足要求

（3）220kV负荷断路器的选择 ①额定电压：

UN?UNS=220 (kV)

②额定电流：

IN?Ig?maxIg?max?

③开断电流：

1.05SN1.05?260??0.717(kA) 3UN3?220Ikkd?Izk=9.144 (kA)

④短路关合电流：

ieg?ich=23.27 (kA )

综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LW6—220其技术参数见表6.3。

表6.3 LW6—220技术参数 额定电压kV 额定电流A 开断电流kA 关合电流kA 动稳定电流kA 4s热稳定电流kA 27

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

220 3150 45 125 125 50 ⑤热稳定校验：

Ir2t?Qk

2Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?0.416?10?4.032?4.032?4/12?178.84

222??502?4?178.4 热稳定满足要求

⑥动稳定校验：

ikw?ich 125?8.97 动稳定满足要求

（4）500kV负荷侧断路器的选择 ①额定电压：

UN?UNS=500 (kV)

②额定电流：

IN?Ig?maxIg?max?③开断电流：

1.05SN1.05?360??0.416(kA) 3UN3?525Ikkd?Izk=3.524 (kA)

④短路关合电流：

ieg?ich=8.97 (kA)

综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LW6—500其技术参数见表6.4。

表6.4 LW6—500其技术参数 额定电压kV 额定电流A 开断电流kA 关合电流kA 动稳定电流kA 4s热稳定电流kA 500 3150 45 125 125 50 ⑤热稳定校验：

Ir2t?Qk

2Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?0.416?10?4.032?4.032?4/12?178.84

222??502?4?178.4 热稳定满足要求

28

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

⑥动稳定校验：

ikw?ich 125?8.97 动稳定满足要求

6.2.3隔离开关的选择

隔离开关的选择主要以额定电压、额定电流为依据，并进行动、热稳定校验。但由于隔离开关不能开断负荷电流和短路电流，因此不需要校验其他参数。选择时应根据安装地点选用户内式或户外式隔离开关；结合配电装置的特点，选择隔离开关的类型，并进行综合技术经济比较后确定。同时所选隔离开关的额定电压应大于或等于装设电路的最大持续工作电流。

（1）220kV电源侧隔离开关的选择 ①额定电压：

UN?UNS=220 (kV)

②额定电流

Ig?max?IN?Ig?max1.05SN1.05?260??0.717(kA) 3UN3?220综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选GW7—220D其技术参数见表6.5。

表6.5 GW7—220D技术参数 额定电压 220kV 额定电流 1250A 动稳定电流峰值 86kA 热稳定电流（4s） 33kA ③热稳定校验：

Ir2t?Qk

22Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?9.144?10?6.61?6.432?4/12?187.3

222??332?4?187.3 热稳定满足要求

④动稳定校验：

ikw?ich 86?23.27 动稳定满足要求

（2）220kV负荷侧隔离开关的选择 ①额定电压：

UN?UNS=220 (kV)

29

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

②额定电流：

IN?Ig? maxIg?max?1.05SN1.05?260??0.717(kA) 3UN3?220综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选GW7—220D其技术参数见表6.6。

表6.6 GW7—220D技术参数 额定电压 220kV 额定电流 1250A 动稳定电流峰值 86kA 热稳定电流（4s） 33kA ③热稳定校验：

Ir2t?Qk2Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?0.416?10?4.032?4.032?4/12?178.84

222??332?4?178.4 热稳定满足要求

④动稳定校验：

ikw?ich 86?23.27 动稳定满足要求

（3）500kV电源侧隔离开关的选择 ①额定电压：

UN?UNS?500 (kV)

②额定电流：

IN?Ig?max1.05SN1.05?360Ig?max???0.416(kA)

3UN3?525综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选GW7—500其技术参数见表6.7。

表6.7 GW7—500技术参数 额定电压 500kV ③热稳定校验：

Ir2t?Qk

30

额定电流 2500A 动稳定电流峰值 100kA 热稳定电流（4s） 40kA 湖南工业大学本科毕业设计（论文）

222Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?0.416?10?4.032?4.032?4/12?178.84

2??502?4?178.4 热稳定满足要求

④动稳定校验：

ikw?ich 125?8.97 动稳定满足要求

6.2.4电流互感器的选择

（1）电流互感器的选择要求

①电流互感器型式的选择。应根据使用环境条件和产品情况来选择。对6～20KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构；对35KV及以上的，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式，有条件的应采用套管式电流互感器。

②按一次回路额定电压和电流的选择。电流互感器的一次额定电压和电流必须满足

UN?UNw

IN1?I g?max式中 UNw—电流互感器所在电网的额定电压； UN—电流互感器的一次额定电压； IN1—电流互感器的一次额定电流； Ig?max—电流互感器一次回路最大工作电流。

③选择电流互感器的准确度级和额定容量。为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确度级不得低于所供测量仪表的准确级。

④热稳定校验。电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流IN1的倍数Kr来表示，热稳定应按如下校验

2?KrIN1?2?I?tkz?QK

⑤动稳定校验。电流互感器常以允许通过一次额定电流2IN1的倍数KK,表示其内部动稳定能力，故内部动稳定可校验如下

2IN1KK?ich

瓷套上的作用力可由一般电动力公式计算，故外部动稳定应满足

2Fy?0.5?1.73ich1?10?7?N? a式中 Fy—作用于电流互感器瓷帽端部的允许力；

l—电流互感器出现端至最近一个母线支柱绝缘子之间的跨距。

（2）220kV电流互感器的选择

31

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

①电流互感器型式：根据要求，选择油浸瓷箱式绝缘结构的独立式。 ②一次回路额定电压和电流：

UN?UNw 220kV≥0.1/3kV 一次回路额定电压满足要求 I N 1 ? Ig ? max 100kA≥9.144kA 一次回路额定电流满足要求

③准确度级：用于保护，测量用，其准确等级为3级。

查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LCWD3—220其技术参数见表6.8。

表6.8 LCWD3—220技术参数 型号 LCWD3—220 额定电流比 300/5 准确度级 3 1s热稳定倍数 35 动稳定倍数 87.5 ④热稳定校验。

2 ?KrIN1??I?tkz?QK ?35?100??178.84 热稳定满足要求

22⑤动稳定校验。 2IN1KK?ich

2?100?87.5?23.27 动稳定满足要求

（3）500kV电流互感器的选择

①电流互感器型式：根据要求，选择油浸瓷箱式绝缘结构的独立式。 ②一次回路额定电压和电流：

UN?UNw 500kV≥0.1/3kV 一次回路额定电压满足要求 I N 1 ? Ig ? max 100kA≥3.52kA 一次回路额定电流满足要求

③准确度级：用于保护，测量用，其准确等级为5级。

查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LCWD3—500其技术参数见表6.9。

表6.9 LCWD3—500技术参数 型号 LBF—500 额定电流比 300/5 准确度级 3 1s热稳定倍数 31.5—63 动稳定倍数 80—160

④热稳定校验

2tkz?QK ?35?10? ?KrIN1??I?0?18.73 热稳定满足要求

22⑤动稳定校验

2IN1KK?ich

2?100?87.5?8.97 动稳定满足要求

32

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

6.2.5电压互感器的选择

（1）电压互感器的选择要求

①按安装地点和使用条件选择电压互感器的类型。

电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择。在3—20kV屋内配电装置中，一般采用油绝缘结构，也可以采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器；35kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器；110—220kV配电装置一般采用串级式电磁式电压互感器；220kV及其以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，一般采用电容式电压互感器；六氟化硫全封闭组合电器的电压互感器应采用电磁式。

②按一次回路电压选择。

为了确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（0.9—1.1）UN1范围内变动，即应满足下列条件

1.1UN1?Uw?0.9UN1

③按二次回路电压选择。

电压互感器的二次额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求。电压互感器二次侧额定电压可按表6.10选择。

表6.10 电压互感器二次绕组额定电压选择

接线方式 电网电压kV 型式 二次绕组电压（V） Y ? 3—35 110J—550J 3—60 3—15 单相式 单相式 单相式 三相五柱式 100 100/3 100/3 100 接成开口三角形的辅助绕组电压（V) 无此绕组 100 100/3 100/3（相） Y0,y0,? ④准确度级的选择。按照所接仪表的准确度级和容量，选择互感器的准确度级和额定容量。电压互感器准确度级选择的原则，可参照电流互感器准确度级选择方法。一般要求用于电能计量的，准确度不应低于0.5级；用于电压测量，不应低于1级；用于继电保护的不应低于3级。

⑤校验互感器的二次负荷。选定准确度级后，此时互感器的额定二次容量

SN2应不小于互感器的二次负荷S2，即

SN2?S2

（2）220kV电压互感器的选择

①电压互感器的类型：根据要求一般选择电容式电压互感器。

33

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

②一次回路电压：1.1UN1?Uw?0.9UN1 1.1?220?220?0.9?220 ③二次回路电压：根据要求选择100/3V。 ④准确度级：选择3P级。

查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选JCC1—220其技术参数见表6.11。

表6.11 JCC1—220技术参数 型号 JCC1—220 额定电压kV 一次 二次 二次绕组额定负荷VA 3P级 1000 剩余电压绕组额定负荷VA 3P级 300 220/3 0.1/3 ⑤互感器的二次负荷的校验：

SN2?S2 1000≥300 校验满足

（3）500kV电压互感器的选择

①电压互感器的类型：根据要求一般选择电容式电压互感器。

?500?0.9?500 ②一次回路电压：1.1UN1?Uw?0.9UN1 1.1?500

③二次回路电压：根据要求选择100/3V。 ④准确度级：选择3级。

查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选JCC2—500其技术参数见表6.12[9]。

表6.12 JCC2—500技术参数 型号 JCC2—220 额定电压kV 一次绕组 220/3 二次绕组 0.1/3 辅助绕组 0.1 最大容量kV·A 2000 ⑤互感器的二次负荷的校验：

SN2?S2 2000≥300 校验满足

6.3电气设备选择清单

以上所选电气设备清单见表6.13。

表6.13 电气设备清单 设备 地点 断路器 隔离开关 电流互感器 220kV电源侧 LW2—220 GW7—220D 220kV负荷侧 GW7—220D 500kV电源侧 500kV负荷侧 LW6—500 GW7—500 LCWD3—500 LCWD3—220 34

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

电压互感器 母线 汽轮发电机 主变T1—T4 主变T5—T8 联络变 厂用变 JCC1—220 LY—21Y—ф100/90 G1—G4：QFSN—200—2 JCC2—500 LY—21Y—ф130/116 G5—G8：QFSN—300—2 SSP2—260000/220 SFP—360000/500 SFP—370000/500 SFP7—40000/220

35

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

第七章 结论

通过对新建火电厂电气一次回路的设计，主要做了以下几个方面的设计： (1)发电厂电气主接线的设计（原始资料分析；电气主接线的设计；厂用电接线的设计）；

(2)短路电流计算； (3)主要电气设备选择；

(4)电气主接线图和厂用电接线图的绘制。

其中，发电厂的电气主接线应满足供电可靠、调度灵活、运行检修方便且具有经济性和扩建的可能性等基本要求。在设计主接线时，须因地制宜得综合分析该厂的容量、装机台数、负荷性质以及在次同中的地位等条件，依据国家有关政策及技术规范，正确确定主接线形式，合理选择变压器。在设计过程中，应对原始资料进行详尽分析，对草拟的主接线方案进行比较是，始终围绕着可靠性和经济性之间的协调，使主接线最终方案保证供电可靠、技术先进，同时又尽可能满足经济性的原则。本设计中4台200MW机组不设发电机出口母线，发电机出口采用发电机—变压器双绕组接线，220kV采用双母线带旁路接线；4台300MW机组采用发电机—变压器双绕组接线，500kV采用一个半断路器接线。供电可靠性非常高。厂用电采用单母线接线，厂用电从主变压器低压侧引出，经过一个厂高变，把电压变为10kV，再经过一个厂低变将电压变为380/220V，380/220V采用按炉分段，接上厂用负荷后，引到事故保安段，事故保安段接一台能够迅速自启动的柴油发电机，以保证重要负荷的不间断供电。

短路电流计算，一般需要计算短路电流的初始值，本设计中采用的是计算曲线法。电气设备的选择条件包括两大部分：一是电气设备所必须满足的基本条件，即按正常工作条件选择，并按短路状态校验动、热稳定；二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。然后根据所确定的电气主接线和厂用电接线，绘制电气主接线和厂用电接线原理图。

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湖南工业大学本科毕业设计（论文）

参考文献

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[9]姜胜利.浅谈火力发电厂电气一次部分设计［J］.黑龙江科技信息，2010:28.

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湖南工业大学本科毕业设计（论文）

致 谢

经过一个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个大学生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。过本次毕业设计把我大学所学的知识进行了综合运用，从中收获了很多东西。这将对我以后的学习和工作带来极大的帮助。

在这里首先要感谢我的指导老师。他们平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是龙老师和蔡老师仍然细心地纠正设计中的错误。除了敬佩于老师的专业水平外，她的和蔼亲切和乐于助人的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

然后，还要感谢大学三年来所有的老师和同学，正是因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利完成。

最后感谢学校对我的大力栽培。

学生签名：

日期

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附录1 电气主接线原理图

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附录2 厂用电接线图

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湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料

2014届

本科毕业设计（论文）资料

第二部分 过程管理资料

湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料

过程管理资料目录

一、2014届毕业设计（论文）课题任务书?????????????（1） 二、湖南工业大学本科毕业设计（论文）开题报告??????????（3） 三、本科毕业设计（论文）中期报告????????????????（11） 四、毕业设计（论文）指导教师评阅表????????????????（12） 五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表????????????????（13） 六、毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表?????????????（14）

湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料

2014届毕业设计（论文）课题任务书

学院(部)：电气与信息工程学院 专业（方向）：电气工程及其自动化 指导教师 龙永红 学生姓名 陈志勇 课题名称 新建火电厂一次回路的设计 内容： (1) 发电厂的规模 ① 装机容量 一期装机4台, 容量为：4×60MW；二期装机4台, 容量为：4×100MW。 ② 机组年利用小时 取Tmax =6500h。 ③ 气象条件 发电厂所在地，最高温度42oC，年平均温度25oC，气象条件一般无特殊要求（台风、地震、海拔等）。 ④ 厂用电率 按6%考虑。 (2) 电力负荷与电力系统的连接情况 ① 10.5KV电压级 电缆馈线6回，每回平均输送容量3500KW。10KV最大负荷25MW，最小负荷15MW，cos? =0.8，Tmax =5200h。 ② 220KV电压级 架空线4回，每回平均输送容量5000KW。220KV最大负荷300MW，最小负荷200MW，cos??=0.85，Tmax =4500h。 ③ 500KV电压级 架空线4回，备用线1回。500KV与电力系统连接，接受该发电厂的剩余功率。电力系统容量为5000MW，当取基准容量为100MVA时，系统归算到500KV母线上的x*s =0.021。 ④ 发电机出口处主保护动作时间 取tpr =0.1s。 任务： (1) 确定本厂电气主接线的方案； (2) 选择发电机、变压器、电抗器、母线及各电压等级的开关电器。 拟 达 到 的 要 求 或 技 术 指 标 技术要求： （1）所选设备必须满足正常运行和短路故障的要求； （2）检修母线，全厂不停电； （3）检修变压器，全厂不停电； （4）全厂检修时，要有厂备用； （5）运行调度要灵活； （6）易于扩建和实现自动化。 其他要求： （1）具有一定的文献资料检索与应用能力并应用到毕业设计中； （2）论文正文字数不少于10000字，整体满足规范性和诚信要求。 1

内 容 及 任 务

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