电气工程及其自动化专业毕业设计

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1、本科毕业设计说明书引言随着社会的发展，我国的电力工业也在不断发展。电力工业的发展和电气化程度已成为衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。目前，我国的电力工业已经进入了大电网、超高压、自动化发展的新时期。电力行业在国民经济中起着非常重要的作用，它不仅影响国民经济其它部门的发展，同时也影响着人民的物质与文化水平的提高，影响着整个社会的进步。这次设计的主要内容是对装机容量为4×300WM大型火力发电厂的初步设计，根据电厂的实际情况，选择适合本厂的电气主接线方案，并对这些方案做技术经济比较选出最优方案。然后对厂用电

2、进行合理设计，包括厂用变的选择，厂接线的设计；对短路电流进行计算并选择主要电气设备，根据短路电流对设备进行校验。最后是厂用电动机的联锁回路设计及发电机主要故障及其处理。电力工业的迅速发展对发电厂的设计也提出了更高的要求，而大机组的能源利用率高、环境污染较小型机组少，已经成为电力工业发展的主流。70本科毕业设计说明书第一章主接线设计及主变选择1.1电气主接线的一般要求发电厂电气主接线是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运行方式，从而完成发电、变电、

3、送电的任务。它设计合理与否，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。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。电气主接线基本要求：（1）可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。衡量主接线运行可靠性的标志是：①断路器检修时，能否不影响供电。②线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供

4、电。③发电厂全部停运的可能性。④对大机组超高压情况下的电气主接线，应满足可靠性准则的要求。（2）灵活性①调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。②检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。（3）经济性①投资省：主接线应简单清晰，控制、保护方式不过于复杂，适当限制断路器电流。②占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。③电能损耗少：经济合理地选择主变压器

5、的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。1.2发电厂主要接线形式1.2.1大、中型发电厂主接线形式特点电厂70本科毕业设计说明书单机容量200MW以上，总容量1000MW及以上，主要用于发电，多为凝汽式火电厂，其主接线特点如下：（1）在系统中地位重要、主要承担基本负荷、负荷曲线平稳、设备利用小时数高、发展可能性大，因此其主接线要求较高。（2）不设发电机电压母线，发电机与主变压器采用简单可靠的单元接线，发电机出口至主变压器低压侧之间采用封闭母线。（3）升高电压部分为220KV及以上。220KV配电装置，

6、一般采用双母线带旁路母线、双母线带分段旁路母线接线，接入220KV配电装置的单机容量一般不超过300MW；330~500KV配电装置，当进出线数为6回及以上时，采用一台半断路器接线；220KV与330~500KV配电装置之间一般用自耦变压器联络，它的阻抗小，对改善系统稳定性有一定的作用，可以扩大变压器的制造容量，便利运输和安装。1.2.2设计方案介绍本厂为220KV与500KV两个电压等级，共4台机组，单机容量为300MW，220KV侧出线为14回，500KV侧出线为8回。220KV系统侧考虑到出线回路数较多

7、，故采用双母三分段的接线方式。500KV系统侧采用一台半断路器接线方式，其中有两个单元接到500KV配电装置。第二种方案为220KV侧采用双母带旁路接线形式，500KV侧采用双母四分段接线方式。第一种方案电气主接线如图1-1：图1-14×300MW发电厂电气主接线图（1）70本科毕业设计说明书第二种方案接线如图1-2所示：图1-24×300MW发电厂电气主接线图（2）与第二种方案相比第一种接线方式有以下优点：①任一母线故障或检修，均不停电。这种接线方式运行操作方便、安全②当同名元件接于不同串，即同一串中有一回

8、出线、一回电源时，在两组母线同时故障或一组故障的极端情况下，功率仍能经联络断路器继续输送。③除了联络断路器内部故障时与其相连的两回路短时停电外，联络断路器外部故障或其他任何断路器故障最多停一个回路。④任一断路器检修都不停电，而且可同时检修多台断路器。⑤运行调度灵活，操作检修方便，隔离开关仅作为检修时隔离电器。1.3发电机和变压器的选择1.3.1发电机型号选择由于本次设计规模为4台300MW容量的区域