0914121-3发电厂电气部分设计指导书

1《发电厂电气部分》课程设计指导书班级：0914121-3人数：137人指导教师：程坦(28人)、朱更辉（27人）、刘豪（28人）、何国锋（27人）、王广（27人）时间：第16周（6月15日-6月21日）2《发电厂电气部分》课程设计指导书一、课程设计的性质、地位和任务本课程设计是电力系统自动化技术专业学生在完成《发电厂电气部分》的理论学习之后进行的与课程配套的设计环节，是本专业集中实践教学的主要内容之一。通过《发电厂电气部分》课程设计的教学实践，使学生运用所学的理论并遵循行业电气设计岗位的设计程序、方法，进行发电厂或变电站电气一次部分设计的初步训练，巩固基础理论和专业知识，强化工程设计中计算和绘图的基本能力以及专业综合能力的应用，培养学生的综合设计能力，达到能独立地设计中小型发电厂或变电站电气一次部分的能力，为后续的毕业设计及毕业后从事本专业的设计工作做好必要的准备。二、课程设计目标通过课程设计，要求学生掌握设计的步骤和方法；学会运用规程、规范、手册和参考资料。通过课程设计应使每个学生都受到较全面的训练，在教师的具体指导下独立完成规定的设计任务，为毕业后从事本专业的设计工作打下良好的基础。三、时间分配阶段设计内容设计任务时间（天)1电气主接线设计根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2个方案，经过概略分析比较，确定一个较优方案。并进行详细的负荷计算12短路电流实用计算根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。13主要电气设备选择主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。14写说明书说明书的编写按设计内容，分章、节、项写出设计的依据、条件、过程、方法、结果等。文字简明扼要、字迹清楚、结论明确，各种数据，尽量利用表格，以期一目了然。15答辩6月19日1四、考核方式和成绩评定标准课程设计完成后的全部图纸及说明书应有设计者和指导教师的签名。未经指导教师签字的设计，不能参加答辩。答辩时每人提交一本“发电厂变电站课程设计报告”（手写，计算机打印无效），由指导教师组成答辩小组，答辩时按说明书编写顺序，设计者本人首先对自己的设计进行5--10分钟的讲解，讲明设计中主要解决的问题，然后回答教师提问。每位学生答辩总时间一般不超过20--25分钟。课程设计考核方式包括：一次原理图、设备选型表以及设计说明书的完成情况；主接线设计的是否合理、短路电流计算是否正确；独立工作能力以及答辩情况综合衡量，其中，出勤10%；设计内容40%;图面质量30%;答辩情况20%，由答辩小组讨论评定。3五、参考资料[1]杨宛辉等.发电厂、变电所电气一次部分设计参考图册.[2]导体和电器选择设计技术规定SDGJ14-86.中国电力出版社.[3]水利电力部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册（电气一次部分上、下）.北京：中国电力出版社,1998[4]工厂常用电气设备手册（第2版）.北京：中国电力出版社，19974题目一：200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计1、设计原始资料：1）某地区根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台50MW机组，1台100MW机组，发电机端电压为10.5KV,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷，其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等，最大负荷48MW,最小负荷为24MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3-6KM，并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时，要求剩余功率全部送入220KV系统，负荷中Ⅰ类负荷比例为30%，Ⅱ类负荷为40%，Ⅲ类负荷为30%。2）计划安装两台50MW的汽轮发电机组，型号为QFQ-50-2，功率因数为0.8，安装顺序为#1、#2机；安装一台100MW的起轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为#3机；厂用电率为6%，，机组年利用小时Tmax=5800。3）按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出现列于下表：10KV110KV220KV名称回路数名称回路数名称回路数机械厂2化肥厂2系统2钢厂4煤矿2棉纺厂2市区4预留2预留2预留1合计14合计6合计354）本厂与系统的简单联系如下图所示：220KV系统220KV新建电厂110KV10KV5）计算短路电流资料：220KV电压级与容量为2000MW的电力系统相连，以100MVA为基数值归算到本厂220KV母线上阻抗为0.048，系统功率因数为0.85。6）厂址条件：厂址位于江边，水源充足，周围地势平坦，具有铁路与外相连。7）气象条件：绝对最高温度为400C；最高月平均温度为260C；年平均温度为10.7；风向以东北风为主。2、设计基本内容：1）发电厂电气主接线的设计；2）短路电流计算；3）主要电气设备选择；4）配电装置规划及设计。3、设计成果1）设计说明书一份2）电气主接线图一张3）10KV配置图一张4）220KV进出线断面图一张6题目二：某市110KV中心变电所电气一次部分初步设计1.2原始资料1）设计变电所建在城西2KM处，建成后，除向周围地区负荷供电外，还输送部分系统的交换功率。2）变电所的地理位置如下图所示：3）系统电源情况如下：综合小水电：S∑=24MVA，L1=20KM，35KV双回路送入变电所，丰水期满发电，枯水期只发三分之一容量，近区用电及站用电占发电容量的10%，最大运行方式时的综合电抗折算至SJ=100MVA时，XJ*=3。本市火电厂：发电机两台，Pe=5MW，cosФe=0.8，Xd″=0.18,经一台双绕组变压器SL7—12500KVA，6.3KV/35KV，Ud%=8，L2=5KM用架空线输入变电所，其厂用电占5%，近区用电占15%。省电网：由西南方向经110KV，L3=65KM的输电线路与变电所相连，对本市的发供电起综合平衡作用。4）变电所最大负荷利用小时数TMAX=6000h,同时率取0.9。5）10KV用户负荷资料如下表所示：序号用户名称最大负荷负荷性质功率因数1市城区8MWⅠ0.952化肥厂2MWⅢ0.9073工业区3.5MWⅡ0.904农机厂1.5MWⅢ0.855开发区4MWⅡ0.85变电所建成后第五年总负荷增加到30.6MW，建成后第十年总负荷增加到49.3MW。6）变电所自用负荷以2台100KVA考虑。7）气象及地质条件：设计变电所地处半丘陵区，无污染影响，年最高温度40度，最热月平均温度34度，年最低温度40度，最热地下0.8M处土壤平均温度30.4度，海拔高度为50M。1.3设计任务1）选择变电所主变台数、容量及型式。2）设计本变电所的电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个最佳方案。3）进行必要的短路电流计算。4）选择和校验所需的电气设备。5）设计本变电所的自用电接线。1.4设计成果1）设计说明书及计算书各一份。2）变电所电气主接线图一张。3）变电所自用电接线图一张。8题目三：900MW火电厂电气部分设计一、发电厂情况（1）类型：火电厂（2）发电厂容量与台数3×200+1×300MW，发电机电压15.75kv，cosΦ=0.85（3）发电厂年利用小时数Tmax=5300h；（4）发电厂所在地最高温度40摄氏度，年平均温度20摄氏度，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m。二、电力负荷情况1)发电机电压负荷：最大40MW，最小30MW，cosΦ=0.85，Tmax=6000h。2)220kv电压负荷：最大100MW，最小50MW，cosΦ=0.85，Tmax=5000h。3)其余功率送入500kv系统，系统容量10000MVA。归算到500kv母线阻抗为0.03，其中Sj=100MVA。4）自用电8%。5）供电线路数目。（1）发电机电压，架空线路10回，每回输送容量5MW，cosΦ=0.85（2）220kv架空线路6回，每回输送容量80MW，cosΦ=0.8（3）500kv架空线路2回，与系统连接。三、设计成果1课程设计说明书1份2发电厂电气主接线图1张。3课程设计计算书1份。9题目四：650MW火电厂主接线设计1、设计原始资料：本设计中电厂址位于新建的大型煤矿区内，为一坑口电厂，所用燃煤由煤矿直接供给。厂址地区条件较好，地势较为平坦，属于5级地震区，冻土层深1.5m，复冰厚10mm，最大风速18m/s，年平均气温+5℃，最高气温+35℃，最低-25℃，该厂生产的电力有110kV电压等级8回线向4个较大的负荷供电，综合最大负荷200MW，另外220kV电压等级有4回和系统联络。发电厂主要技术指标①装机容量2×200MW+2×125MW=650MW②机组年利用小时数：Tmax=6000h。③电厂生产的电能除厂用电外全部以双回线路送入系统和负荷。④厂用电率8%发电机组参数采集该厂发电机组有QFS-200-2和QFS-125-2两种型号，发电机组参数如表1-1所示表1-1发电机组参数型号额定容量(MW)额定电压(kV)功率因数(COSФ)次暂态电抗Xd〞定子结线QFS-200-220015.750.850.146YYQFS-125-212515.750.80.12YY2、设计内容：1、对电气主接线进行论述2、选择电气主接线方式，并说明3、对主接线主要电气设备选型计算，校验计算4、主要点短路电流计算5．对厂用电6KV段设计3、设计要求：①主接线论证，方案比较②主接线设计③设备选型科学并有依据④图纸规范⑤独立完成⑥参阅相关资料10题目五：2*300MW火电厂厂用电系统设计1、设计原始资料：厂用电负荷见下表负荷类别设备名称电压（kv）额定容量（kw）台数汽轮机负荷电动给水泵655002循环水泵612506凝结水泵63154锅炉负荷和输煤负荷引风机622404送风机610004一次风机63004排粉机66808磨粉机610008凝结水升压泵66304主汽机调速油泵63501碎煤机63202喷射水泵626021号皮带机630024号皮带机63002低压负荷机炉变压器1600（kv.A）4电除尘变压器1250（kv.A）4化水变压器1000（kv.A）2公用变压器1000（kv.A）3输煤变压器1000（kv.A）3灰浆变压器1000（kv.A）1负压风机房变压器1000（kv.A）1污水变压器315（kv.A）2修配变压器800（kv.A）1水源地变压器1000（kv.A）2照明变压器315（kv.A）22、设计内容1）厂用电系统接线设计2）厂用电系统负荷计算3）高压变压器选型计算4）对厂用电系统一次电气设备选型计算3、设计成果1）课程设计说明书1份2）厂用电系统接线图1张。3）课程设计计算书1份。11题目六：110kV变电站电气部分规划设计一、原始资料：1、本变电站的电源进线：两路独立的110kV电源进线，最大运行方式时的综合电抗（标幺值）分别为：进线一：X1=3（SB=50MVA）;进线二：X2=3（SB=50MVA）。2、本变电站的负荷资料○135kV侧负荷如表2.1表2.135kV侧负荷表序号用户名称用户类别最大负荷（MW）1钢铁厂一类6.02城区变二或三类16.8预计远期新增负荷6MW。其中：35kV及10kV负荷功率因数均取为cosΦ=0.85有功功率同时系数pK：35kV侧取为0.9，10kV侧取为0.85无功功率同时系数qK：对于变电站总计算负荷，qK的取值一般为0.95~1，本次设计中取值为1站用电负荷为50kW，cosΦ=0.88○210kV侧负荷如表2.2表2.210kV侧负荷表序号用户名称用户类别最大负荷（MW）备注1铁路用电一类0.98已有备用电源2医院一类0.53已有备用电源3工业区二类2.204铝厂二类1.055连城变三类2.706电镀厂三类1.40预计远期新增负荷5MW。二、设计任务本次设计的课题是110