电气工程及其自动化毕业设计课题演示概要

1•班级：电自0611•姓名：周东飞•指导老师：曾令全（教授）东北电力大学本科毕业设计电力系统规划及发电厂变电所设计2原始资料分析电网规划电源规划主接线设计短路计算潮流计算发电厂专题设计毕业设计主要流程绘制图纸毕业设计结论3任务书1、发电厂与变电所地理位置图2、变电所负荷资料3、火电厂资料：现有机组：2×50＋2×100MW机压负荷：最大80MW最小60MW4、水电厂资料：现有机组：4×45MW近区负荷：40MW4发电厂及变电所地理位置图5变电所负荷资料6一、电源规划电源规划是根据变电所负荷资料和电力系统的负荷曲线及现有发电厂的装机情况进行电力电量平衡计算，确定系统备用容量、火厂新增机组容量及检修计划。本设计中火厂新增机组：4×100MW7二、电网规划原则：可靠性、经济性、灵活性电压等级：220KV（根据传输容量和传输距离）主要内容:1、电网构架方案初选2、导线截面选择3、主变压器选择4、电网构架方案确定5、主接线方案确定81、电网构架方案初选列出了13种较合理方案。经过断路器个数和线路长度的比较选出三种备选方案。913种较合理方案10三种备选方案112、导线截面选择按经济电流密度选择（J铝=1.28A/mm2）按允许载流量、电晕电压、电压损失和机械强度校验12导线截面选择结果方案一方案八方案十线路型号线路型号线路型号火电厂---系统LGJ-240/40火电厂---系统LGJ-240/40火电厂---系统LGJ-240/40火电厂---变电所1LGJ-240/40火电厂---变电所1LGJ-240/40火电厂---变电所1LGJ-240/40火电厂---变电所2LGJ-240/40火电厂---变电所2LGJ-300/40火电厂---变电所2LGJ-240/40火电厂---变电所3LGJ-240/40变电所1---变电所2LGJ-240/40火电厂---变电所3LGJ-240/40水电厂---变电所3LGJ-240/40火电厂---变电所3LGJ-240/40水电厂---变电所3LGJ-240/40水电厂---变电所4LGJ-240/40水电厂---变电所3LGJ-240/40水电厂---变电所4LGJ-240/40水电厂---变电所4LGJ-240/40变电所1---变电所2LGJ-240/40133、主变压器选择（1）具有机压母线接线的主变：①发电机满足机压负荷之外须向系统供电②发电机检修时，系统能倒送机压负荷③当一台联络变压器检修时，单台变压器可以传输70%的功率④火电厂全停时，完全由系统倒送功率满足机压负荷NfGNBPPPScos2max.厂用NfBPPScos2max.厂用NfGNBPPPScos70.0max.厂用.max2cosfBNPS14（2）单元接线的主变：发电机满足本机厂用负荷后留10﹪裕度（3）变电所主变：考虑一台主变停运，另一台带全部负荷的70%，且保证重要负荷的供电NBNBPSPScoscos7.0max重要110%cosGNBNPPS厂用（）15主变压器选择结果变压器位置变压器型号台数火电厂100MW单元接线SFP7-120000/2206火电厂50MW接线SFP7-50000/2202水电厂45MW单元接线SFP7-50000/2204变电所1SFP7-50000/2202变电所2SFP7-50000/2202变电所3SFP7-63000/2202变电所4SFP7-63000/2202164、电网构架方案确定对三种方案进行经济技术比较，结果如下：最后经静态比较法T＞5选出方案十为最优方案。比较项目方案一方案三方案十工程投资（万元）3609836200.135074年运行费用（万元）457.21521.55589.3817方案十接线185、主接线方案确定1、依据：发电厂及变电所在系统中的地位和作用供电负荷的数量和性质系统备用容量的大小2、基本要求：可靠性经济性灵活性193、结合发电厂和变电所的主接线特点，本设计主接线确定如下：火电厂共8回进线，8回出线，220KV电压等级采用双母四分段接线；发电机机压母线上每段的容量为50MW大于24MW故采用双母三分段接线水电厂共4台机组，由于选不出合适的分裂绕组变压器，将其定为双母线接线变电所3进出线共6回，采用双母线接线变电所1、变电所2采用内桥形接线变电所4采用外桥形接线20三、系统计算系统计算分为短路电流计算和潮流计算短路计算包括三相短路计算和电气设备选择潮流计算包括手算潮流和计算机算潮流21短路电流计算为了保证所选择的电气设备能满足故障时短时发热和电动力的冲击，以及为继电保护的设计和调试提供依据，要进行短路计算。本设计中只算最严重的故障情况，即只进行三相短路计算。22短路点的选择如图23短路电流计算结果短路点短路总电流（KA）冲击电流（KA）0S2S4Sd177.20857.98556.988207.427d214.53712.15312.26639.055d33.9034.0544.0549.934d41.7821.7861.7864.536d53.2513.2233.3078.274d62.3602.5012.6106.007d73.7713.4243.44310.13124电气设备选择结果位置断路器隔离开关电流互感器电压互感器火电厂220Kv侧LW1-220/2000GW4-220/1250LCW2-220W-2×200/5JCC-220火电厂10.5Kv侧SN4-10G/5000GN4-10T/5000LMC-10-4000/5JDZJ-10水电厂220Kv侧LW1-220/2000GW4-220/1250LCW2-220W-2×200/5JCC-220变电所1高压侧LW1-220/2000GW4-220/1250LCW2-220W-2×200/5JCC-220变电所2高压侧LW1-220/2000GW4-220/1250LCW2-220W-2×200/5JCC-220变电所3高压侧LW1-220/2000GW4-220/1250LCW2-220W-2×200/5JCC-220变电所4高压侧LW1-220/2000GW4-220/1250LCW2-220W-2×200/5JCC-22025潮流计算为了在运行时确定运行方式、制定检修计划、确定调压措施，要进行潮流计算。（一）手算潮流1、采用有名制，计算冬季最大运行方式潮流分布2、设火厂为平衡节点，其余为PQ节点3、先假设全网为额定电压，由水厂和4个变电所的P、Q来推算全网功率分布，然后从火厂开始推算全网电压降和各节点电压，从而得到全网潮流分布26（二）机算潮流1、本设计采用牛顿-拉弗逊法进行潮流计算2、本设计采用标幺制3、将火厂作为平衡节点，设其电压为1.05；将水厂作为PV节点，设其电压为1.05；其余节点作为PQ节点4、冬季最大、冬季最小、冬季故障、夏季最大、夏季最小、夏季故障等运行方式潮流分布5、调压措施：利用发电机机端电压调压改变变压器变比调压并联无功补偿设备调压27分为四部分：1、厂用电规划2、配电装置规划3、继电保护规划4、防雷保护规划四、发电厂专题部分28结论：•通过这次毕业设计，我了解了工程设计的一些设计规程、步骤和方法，提高了查阅文献的能力，进一步熟悉和掌握了短路计算和潮流计算的方法和步骤。•在设计期间多次到校变电所参观学习，真正实现了理论联系实际。在设计中还用到了计算机潮流仿真软件，使设计更加接近实际。还进一步熟悉和掌握了CAD、MATLAB等常用软件在电气方面的应用。29