【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）2300MW火電廠電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)摘　　要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)電的需求也越來(lái)越大。電作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的一種能源，主要是可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其它能源形式。電力工業(yè)作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)。而火力發(fā)電是電力工業(yè)發(fā)展中的主力軍，截止2013年底，火電發(fā)電量達(dá)到5558萬(wàn)兆瓦，%。由此可見(jiàn)，火力電能在我國(guó)這個(gè)發(fā)展中國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性。該設(shè)計(jì)主要從理論上在汽輪發(fā)電機(jī)、電氣主接線設(shè)計(jì)、電力變壓器選擇、330KV高壓電氣設(shè)備及主接線運(yùn)行、電氣設(shè)備的選擇、母線的繼電保護(hù)等方面做詳盡的論述，并與火力發(fā)電廠現(xiàn)行運(yùn)行情況比較，同時(shí)，在保證設(shè)計(jì)可靠性的前提下，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性和靈活性，通過(guò)計(jì)算論證火電廠實(shí)際設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性。采用軟件繪制了大量電氣圖和查閱相關(guān)書(shū)籍，進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：主接線設(shè)計(jì)；變壓器的選擇；電氣設(shè)備選擇；繼電保護(hù) 2300MW An Electrical Power Plant DesignAbstractWith the developing of economy in our country,we need more and more Electricity Electricity is the most important energy of economic development which can be conveniently and efficiently converted into other forms of energy. The Electricity industry as a advanced produced energy. It is the most important basic energy thermoelectricity is the main energy in the Electricity industry .Until the end of 2013,power Electricity produce is 5558MILLION megawatt occupied. percent in the entire thermoelectricity energy plays an important role in our country which is a developing country.In this design, I will mainly discuss main electric connection design, electric equipment choice, electric equipment layout, lightning strike defending design, electrical machine, transformer and generatrix protective relaying detailedly in theory and paring with the power plant, while ensuring the reliability of the design, under the premise we should also take into account economic and flexibility demonstrated by calculating the effective thermal power plant design and reasonable my counting and demonstrating,in order to consummate my design, I will protract a great lot of electric engineeringpictures following the new criterion of electric engineeringenchiridion.Key Words：main electric connection design 。 choice voltage transformer 。choice electric equipment layout；protective relaying 3 目　　錄2300MW火電廠電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 1摘　　要 1Abstract 21 緒論 1 課題來(lái)源 1 課題研究的目的與意義 2 原始資料 2 環(huán)境條件 32 火力發(fā)電廠 5 火力電廠概述 5 基本原理 6 汽水系統(tǒng) 6 燃燒系統(tǒng) 7 發(fā)電系統(tǒng) 7 鍋爐參數(shù) 7 鍋爐參數(shù)簡(jiǎn)介 7 鍋爐組成 8 鍋爐型號(hào)分類(lèi) 8 汽輪機(jī)參數(shù) 8 汽輪機(jī)參數(shù)簡(jiǎn)介 8 汽輪機(jī)組成 9 汽輪發(fā)電機(jī) 10 同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 10 主要參數(shù) 11 同步發(fā)電機(jī)工作原理 12 同步發(fā)電機(jī)的工作特性 13 發(fā)電機(jī)的并列 14 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁體統(tǒng) 15 火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計(jì)內(nèi)容 153 電氣主接線設(shè)計(jì) 18 電氣主接線的基本要求 18 設(shè)計(jì)步驟 19 電氣主接線分析 19 對(duì)原始資料的分析 19 電氣主接線方案 204 變壓器的選擇 21 變壓器概述 21 主變壓器的選擇原則 21 廠用變壓器容量選擇的基本原則 22 確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量 225 電氣設(shè)備的選擇 24 電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn) 24 電氣設(shè)備的整定計(jì)算 26 斷路器的選擇 26 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 27 母線的選擇 29 電纜的選擇 31 電壓互感器的選擇 31 電流互感器的選擇 32 避雷器的選擇 34 接地開(kāi)關(guān)的選擇 356 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù) 37 發(fā)電機(jī)的保護(hù)原理及整定計(jì)算 37 主變壓器保護(hù)原理及整定計(jì)算 37結(jié)　論 43參 考 文 獻(xiàn) 44致　　謝 45內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）1 緒論 課題來(lái)源電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門(mén)之一，是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志，和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。電力是工業(yè)的先行，電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門(mén)，整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。近幾年隨著我國(guó)工業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)電力工業(yè)超常規(guī)發(fā)展，每年裝機(jī)容量超過(guò)30萬(wàn)兆瓦、60萬(wàn)千瓦亞臨界火電機(jī)組成為我國(guó)電網(wǎng)的主力機(jī)組，百萬(wàn)千瓦的超超臨界火電機(jī)組已經(jīng)在建。目前，我國(guó)30萬(wàn)千瓦、60萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電機(jī)組，70萬(wàn)千瓦的水力發(fā)電機(jī)組，在國(guó)際招標(biāo)中中標(biāo)成功率大于90%以上。這幾年電力工業(yè)之所以能飛速發(fā)展，其重要原因是，為中國(guó)電力市場(chǎng)提供的火力發(fā)電設(shè)備主要立足于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。這一觀點(diǎn)得到國(guó)內(nèi)各發(fā)電公司以及電廠老總們的認(rèn)同。今天電氣制造企業(yè)的國(guó)內(nèi)用戶率已達(dá)到75%以上?；鹆Πl(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在現(xiàn)在提出和諧社會(huì)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中，我們?cè)谔岣呋痣娂夹g(shù)的方向上要著重考慮電力對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在在我國(guó)已有部分核電機(jī)組，但火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場(chǎng)，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全國(guó)上了許多火電廠，但火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)和諧社會(huì)的要求。目前，我國(guó)的電力工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入“大電網(wǎng)”、“大機(jī)組”、“超高壓，交直流輸電”、“電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化”、“狀態(tài)檢修”等新技術(shù)發(fā)展新階段，一些世界水平的先進(jìn)技術(shù)，已在我國(guó)電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增長(zhǎng)，電力工業(yè)的發(fā)展仍不能瞞足整個(gè)社會(huì)發(fā)展的需要。另外，由于我國(guó)人口眾多，因此在按人口平均用電方面，仍只處于中等水平，尚不能及全世界平均人口用電量的一半。2008年人均用電量2596kWh，；%，%，生活用電比重為11%。由此可見(jiàn)，我國(guó)人均用電水平遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，與完成其工業(yè)化進(jìn)程國(guó)家的電力指標(biāo)相比，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于工業(yè)化進(jìn)程的中后期，我國(guó)用電遠(yuǎn)低于國(guó)際水平。因此我國(guó)電力工業(yè)必須持續(xù)，穩(wěn)步地大力發(fā)展，一方面要加強(qiáng)電源建設(shè)，搞好“西電東送”，確保電力先行，另一方面要深化電力體制改革，實(shí)施廠網(wǎng)分家。 課題研究的目的與意義本設(shè)計(jì)要求能運(yùn)用電機(jī)、發(fā)電廠、變電所電氣部分，高電壓技術(shù)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)的電力工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)依靠多家辦電的政策，吸引了投資，促進(jìn)了我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展；并通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收和技術(shù)創(chuàng)新，極大地提高了電力的技術(shù)水平和裝備水平；通過(guò)堅(jiān)持不懈的達(dá)標(biāo)、創(chuàng)一流工作，大大提高了電力企業(yè)的管理水平，很多電力企業(yè)，尤其是一些發(fā)電廠的管理水平可以與發(fā)達(dá)國(guó)家的電廠的管理一比高低。因此，研究火電廠設(shè)計(jì)有著重大意義，像我國(guó)某些二期發(fā)電工程，發(fā)電能夠滿足廣大寒冷地區(qū)冬季的采暖供熱，采用水塔排煙(煙塔合一)新工藝是自主設(shè)計(jì)、自主施工、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)工藝技術(shù)。二期工程建設(shè)引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)和設(shè)施，實(shí)現(xiàn)一期已建成機(jī)組與二期工程同步進(jìn)行100％煙氣脫硫；在采用低氮燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上，二期鍋爐采用100％煙氣脫硝系統(tǒng)和采用高效除塵器，排放指標(biāo)較低。引進(jìn)污水處理廠提供的中水，作為發(fā)電冷卻用補(bǔ)充水，每年可節(jié)約優(yōu)質(zhì)水資源，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。鍋爐采用干除灰、干排渣技術(shù)?；摇⒃懊摿蚴?00％綜合利用和深加工，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)零排放。 原始資料1） 發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模類(lèi)型：凝氣式熱電廠最終容量、機(jī)組的型式和參數(shù)：型號(hào)額定功率（MW）額定電壓 (KV)額定電流(A)功率因數(shù)()瞬變電抗（X’d%）同步電抗（Xd%）超瞬變電抗(X’’d%)QFSN30023001811320表11 300MW汽輪發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)年利用小時(shí)數(shù)：6000h/年2） 電力系統(tǒng)與本廠的連接情況：地區(qū)電廠：220kVc. 電力系統(tǒng)總裝機(jī)容量：8000MW，短路容量：12000MVA 3）電力負(fù)荷水平（1）220kV電壓等級(jí)：架空線6回,輸送距離80㎞，Ⅰ級(jí)負(fù)荷，最大輸送400MW，Tmax=5000h/a（2）6kV電壓等級(jí)：無(wú)架空線，Ⅰ級(jí)負(fù)荷，最大輸送6MW，Tmax=4300h/a （3）廠用電率：5% 環(huán)境條件廠址特點(diǎn)及自然環(huán)境本工程位于本工程位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特市工業(yè)園區(qū)。錫林浩特市深居內(nèi)陸，極端大陸性氣候顯著。冬季干燥寒冷漫長(zhǎng)；盛夏雨熱同季，涼爽短促；春秋兩季風(fēng)大沙多，風(fēng)向多西北風(fēng)和偏西風(fēng)。2 、氣象特征值錫林浩特市深居內(nèi)陸，極端大陸性氣候顯著。冬季干燥寒冷漫長(zhǎng)；盛夏雨熱同季，涼爽短促；春秋兩季風(fēng)大沙多，風(fēng)向多西北風(fēng)和偏西風(fēng)。多年平均氣溫6～8℃，℃，極端最低氣溫34℃；一月平均氣溫最低為13℃，七月平均氣溫最高為25℃；≥10℃積溫為2500～3500℃，干燥指數(shù)從東部到西部5～15遞增，西部部分地區(qū)大于15。日照充足，年日照時(shí)數(shù)為2700～3200h，日照率61％～72％，太陽(yáng)輻射能力為145千卡∕㎝178。?d；無(wú)霜期一般97天，早霜一般出現(xiàn)在9月下旬，晚霜一般結(jié)束在5月中旬，最長(zhǎng)無(wú)霜期149天，最短無(wú)霜期95天；相對(duì)濕度西部不足50％，其他平均在52～56％之間；年平均八級(jí)以上大風(fēng)日數(shù)40天以上，～∕s，最大風(fēng)速28 m∕s，沙塵暴日數(shù)20天左右，揚(yáng)沙日數(shù)約40天，風(fēng)向多西北風(fēng)和偏西風(fēng)。廠區(qū)工程地質(zhì)條件該地區(qū)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，屬相對(duì)穩(wěn)定地塊，區(qū)域內(nèi)無(wú)孕地震構(gòu)造，根據(jù)1990年我國(guó)地震烈度區(qū)劃圖的劃分，地震基本烈度為小于6度地震區(qū)，主廠房地段可利用強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖作為地基的主要持力層，煙窗地段利用中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖作為樁基的主要持力層，干煤棚地段利用卵石層作為地基的主要持力層，升壓站、凈化站、風(fēng)水處理站區(qū)利用下部沖積粉質(zhì)粘土作為地基主要持力層。2 火力發(fā)電廠 火力電廠概述火力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣作為燃料生產(chǎn)電能的工廠，它的基本生產(chǎn)過(guò)程是：燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。而熱電是指燒煤或油或天然氣，來(lái)供工業(yè)用或取暖用氣，為了提高效率節(jié)省能源，一般是發(fā)電與供熱聯(lián)合方式。既是在氣輪機(jī)某一級(jí)抽出一部分氣來(lái)供熱，其余的仍沖轉(zhuǎn)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，兩者可調(diào)整，可供熱多發(fā)電少，也可供熱少發(fā)電多。其生產(chǎn)過(guò)程是：燃煤，用輸煤皮帶從煤場(chǎng)運(yùn)至煤斗中。大型火電廠為提高燃煤效率都是燃燒煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤機(jī)內(nèi)磨成煤粉。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)送入鍋爐的爐膛內(nèi)燃燒。煤粉燃燒后形成的熱煙氣沿鍋爐的水平煙道和尾部煙道流動(dòng)，放出熱量，最后進(jìn)入除塵器，將燃燒后的煤灰分離出來(lái)。潔凈的煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)煙囪排入大氣。助燃用的空氣由送風(fēng)機(jī)送入裝設(shè)在尾部煙道上的空氣預(yù)熱器內(nèi)，利用熱煙氣加熱空氣。這樣，一方面使進(jìn)入鍋爐的空氣溫度提高，易于煤粉的著火和燃燒外，另一方面也可以降低排煙溫度，提高熱能的利用率。從空氣預(yù)熱器排出的熱空氣分為兩股：一股去磨煤機(jī)干燥和輸送煤粉，另一股直接送入爐膛助燃。燃煤燃盡的灰渣落入爐膛下面的渣斗內(nèi)，與從除塵器分離出的細(xì)灰一起用水沖至灰漿泵房?jī)?nèi)，再由灰漿泵送至灰場(chǎng)?；鹆Πl(fā)電廠在除氧器水箱內(nèi)的水經(jīng)過(guò)給水泵升壓后通過(guò)高壓加熱器送入省煤器。在省煤器內(nèi)，水受到熱煙氣的加熱，然后進(jìn)入鍋爐頂部的汽包內(nèi)。在鍋爐爐膛四周密布著水管，稱為水冷壁。水冷壁水管的上下兩端均通過(guò)聯(lián)箱與汽包連通，汽包內(nèi)的水經(jīng)由水冷壁不斷循環(huán)，吸收著煤受燃燒過(guò)程中放出的熱量。部分水在冷壁中被加熱沸騰后汽化成水蒸汽，這些飽和蒸汽由汽包上部流出進(jìn)入過(guò)熱器中。飽和蒸汽在過(guò)熱器中繼續(xù)吸熱，成為過(guò)熱蒸汽。過(guò)熱蒸汽有很高的壓力和溫度，因此有很大的熱勢(shì)能。具有