【正文】 便校驗電氣設(shè)備的動熱穩(wěn)定性、選擇和整定繼電保護(hù)裝置、確定限流措施及選擇主接線方案 [10]。在四種短路故障中，出現(xiàn)單相短路故障的 機(jī)率最大，三相短路故障的機(jī)率最小。這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)會使電氣設(shè)備受到破壞；同時短路點的電壓降到零，短路點附近的電壓也相應(yīng)地顯著降低，使此處的電力系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響或被迫中斷；若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使整個電力系統(tǒng)運(yùn)行解列，引起嚴(yán)重后果。人為誤操作及 鳥獸跨越裸導(dǎo)體等也能引起短路。產(chǎn)生短路的主要原因，是由于電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞所造成。 8 3 短路電流的計算 短路的原因、后果及其形式 在電力系統(tǒng)中，出現(xiàn)次數(shù)比較多的嚴(yán)重故障就是短路。通過定性分析和可靠性及經(jīng)濟(jì)計算，在技術(shù)上（可靠性、 靈活性）方案Ⅰ明顯占優(yōu)勢，這主要是由于一臺半斷路器接線方式的高可靠性指標(biāo)，但在經(jīng)濟(jì)上則不如方案Ⅱ。計算內(nèi)容包括一次投資、年運(yùn)行費(fèi)用。 根據(jù)以上分析、篩選、組合，可以保留兩種可能的接線方案： 方案Ⅰ如圖 所示 : 圖21廠用2廠用1備用廠備用 圖 電氣主接線圖 方案Ⅱ為 500KV 側(cè)采用雙母線帶旁路母線接線， 220KV 側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線，示意圖略。 （ 3） 500KV電壓級。其進(jìn)線僅從 10KV 送來剩余容量 2*50— [（ 100*6%） +20]=74MW，并不能夠滿足 220KV 最大負(fù)荷 250MW 的要求。 （ 2） 220KV 電壓級?？紤]到 50MW 機(jī)組為供熱式機(jī)組，通?！耙詿岫姟?，機(jī)組的年負(fù)荷最大小時數(shù)較低，即 10KV 電壓級與 220KV 電壓級之間按弱聯(lián)系考慮，只設(shè) 1臺主變壓器；同時，由于 10KV電壓最大負(fù)荷 20MW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 2*50MW發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量，即使在發(fā)電機(jī)檢修或升壓變壓器檢修的情況下，也可以保證該電壓等級負(fù)荷的要求。 （ 1） 10KV 電壓級。可見，該廠 500KV 級的接線對可靠性要求應(yīng)當(dāng)很高 [7]。 從負(fù)荷特點及電壓等級可知， 10KV 電壓等級上的地方負(fù)荷容量不大，共有10回電纜饋線，與 50MW 發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓相等，采用直饋線為宜。 原始資料的分析 設(shè)計電廠為大﹑中型火電廠 ,其容量為 2*50+2*300=700(MW),占電力系統(tǒng)容量 700/(3500+700)*100%=%,超過了電力系統(tǒng)的檢修備用容量 8%～ 15%和事故備用容量 10%的限額 ,說明該廠在未來電力系統(tǒng)中的作用和地位至關(guān)重要 ,而 5 且年利用小時數(shù)為 6500h5000h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的平均最大負(fù)荷 利用小時數(shù)（如 2021 年我國電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為 5225h）。 500KV 電壓級與容量為3500MW 的電力系統(tǒng)連接，系統(tǒng)歸算到本電廠 500KV 母線上的標(biāo)幺電抗?SX ，基準(zhǔn)容量為 ,500KV 架空線 4 回，備用線路 1回。系統(tǒng)規(guī)劃部門提供的電力符合及與電力系統(tǒng)連接情況資料： 10KV 電壓級最大負(fù)荷 20MW,最小負(fù)荷 15MW, ?? ,電纜饋線 10回。 （ 3）經(jīng)濟(jì)性：通過優(yōu)化比選，工程設(shè)計應(yīng)盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗少。 電氣主接線的主要要求為： （ 1）可靠性：衡量可 靠性的指標(biāo)，一般根據(jù)主接線的型式及主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計算出“不允許”事件發(fā)生的規(guī)律，對幾種主接線型式中擇優(yōu)。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)的線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。 4 2 電氣主接線設(shè)計 發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是保證電網(wǎng)安全可靠﹑經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵 ,是電氣設(shè)備布置﹑選擇﹑自動化水平和二次回路設(shè)計的原則和基礎(chǔ)。 合理設(shè)計各種保護(hù)：防直擊雷保護(hù)、主變的繼電保護(hù)、發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)和發(fā)電廠出線的線路的保護(hù)。 合理地選擇主要的電氣設(shè)備：選擇 220KV、 500KV 電氣的主接線、主變雙側(cè)的斷路器和刀閘、限流電抗器、避雷針、避雷器、避雷線和各個電壓等級主母線上的電壓互感器。 課題的主要研究工作 設(shè)計內(nèi)容 擬訂主接線的方案：分析原始資料、確定主接線、主變形式、設(shè)計經(jīng)濟(jì)比較并確定最佳方案、合理的選擇各側(cè)的接線方式、確定所用電接線方式。其 100萬千瓦超超臨界火力發(fā)電機(jī)組主蒸汽壓力為 25 兆帕，主蒸汽和再熱蒸汽溫度均為 600 度，這不僅在我國是最高參數(shù)，在世界上也處于最前沿水平。 火電廠設(shè)計研究的國內(nèi)外發(fā)展概況 在我國乃至全世界范圍，火電廠的裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的 70％左右，發(fā)電量占總發(fā)電量的 80％左右。 自從加入了ＷＴＯ以后，國家電力公司已經(jīng)確定了“建成控股型、經(jīng)營型、集團(tuán)化、現(xiàn)代化、國際一流的電力公司”的戰(zhàn)略目標(biāo)，并已在 2021 年躋身世界500 強(qiáng)， 2021 年在世界 500 強(qiáng)中位居 77位。 我國是發(fā)展中國家，我國的電力工業(yè)長期以來依靠多家辦電的政策，吸引了投資，促進(jìn)了我國電力工業(yè)的發(fā)展；并通過引進(jìn)、消化和吸收和技術(shù)創(chuàng)新，極大地提高了電力的技術(shù)水平和裝備水平；通過十年的堅持不懈的達(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)國家的電廠的管理一比高低。而從 1978 年到二十世紀(jì)末，我國電力裝機(jī)和年發(fā)電量又分別增長了 和 倍。 1987 年，全國電力裝機(jī)容量邁上 1 億千瓦臺階；1995 年突破 2 億千瓦；到 2021 年底，全國電力裝機(jī)容量已達(dá) 億千瓦。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 電力系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展概況 新中國成立以后，特別是改革開放以來，我國電力 工業(yè)得到了迅速發(fā)展。鍋爐采用干除灰、干排渣技術(shù)。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 1500 萬立方米優(yōu)質(zhì)水資源，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展。二期工程建設(shè)將引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)和設(shè)施，實現(xiàn)一期已建成的兩臺機(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，二期兩臺鍋爐采用 100％煙氣脫硝系統(tǒng)和采用高效除塵器，排放指標(biāo)低于北京市標(biāo)準(zhǔn)。采用水塔排煙 (煙塔合一 )新工藝，為目前國內(nèi)首家自主設(shè)計、自主施工，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)工藝技術(shù)。可滿足通州新城及燕郊開發(fā)區(qū) 1680 萬平方米面積的冬季采暖供熱。該項目建成后，將成為北京 2021 年奧運(yùn)會穩(wěn)定的電源支撐點之一，還能為通州新城提供清潔熱源，供熱面積達(dá) 1680 萬平方米。 2021 年，該項目一期工程的兩臺 35萬千瓦燃煤發(fā)電機(jī)組正式投產(chǎn)， 2 主要保障首都用電。 專業(yè)學(xué)習(xí)背景 本 課題設(shè)計者在大學(xué)期間認(rèn)真地修完了電氣工程專業(yè)的所有課程，掌握了使電力系統(tǒng)安全運(yùn)行以及如何排除其不正常運(yùn)行故障的知識，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)自動化，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等專業(yè)知識解決實際問題，為本次畢業(yè)設(shè)計做了充分的知識原料準(zhǔn)備。 2021年全年，全國累計完成火電發(fā)電量 23186 億千瓦時，同比增長 %，增速高于2021 年同期 個百分點 [2]。 2021 年 12 月，全國火 電發(fā)電量繼續(xù)保持快速增長，但增速有所回落。 2021 年至 2021 年 8 月，經(jīng)國家環(huán)保總局審批的火電項目達(dá) 472 個，裝機(jī)容量達(dá) 344382MW，其中 2021 年審批項目 135 個，裝機(jī)容量 107590MW，比上年增長 207%； 2021 年 1至 8月份，審批項目 213 個，裝機(jī)容量 168546MW，同比增長 420%。 火力發(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，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中，我們在提高火電技術(shù)的方向上要著重考慮電力對環(huán)境的影響，對不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在在我國已有部分核電機(jī)組，但火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場，近年電力 發(fā)展滯 后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全國上了許多火電廠，但火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)和諧社會的要求。提供電能的形式有水利發(fā)電，火力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電，隨著人類社會跨進(jìn)高科技時代又出現(xiàn)了太陽能發(fā)電，磁流體發(fā)電等。 學(xué)位論文（設(shè)計）版權(quán)使用授權(quán)書 ............................................錯誤 !未定義書簽。在計算和論證的過程中，結(jié)合新編電氣工程手冊規(guī)范，采用 CAD 軟件繪制了大量電氣圖，進(jìn)一步完 善了設(shè)計。由此可見，電能在我國這個發(fā)展中國家的國民經(jīng)濟(jì)中擔(dān)任著主力軍的作用。 I，可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其它能源形式。當(dāng)今，火力發(fā)電在我國乃至全世 界范圍，其裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的 70％左右，發(fā)電量占總發(fā)電量的 80％左右。 設(shè)計中將主要從理論上在電氣主接線設(shè)計，短路電流計算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布局，防雷設(shè)計，發(fā)電機(jī)、變壓器和母線的繼電保護(hù)等方面做詳盡的論述，并與三河火力發(fā)電廠現(xiàn)行運(yùn)行情況比較，同時，在保證設(shè)計可靠性的前提下，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性和靈活性，通過計算論證該火電廠實際設(shè)計的合理性與經(jīng)濟(jì)性。 關(guān)鍵詞 ： 主接線設(shè)計，短路電流，配電裝置，電氣設(shè)備選擇，繼電保護(hù) II Abstract Electricity is the most important energy of economic development which can be conveniently and efficiently converted into other forms of energy. Today,not only in China but also in the world ,the thermoelectricity capacity accounts to about 70% and the power about 80%.So, electricity plays an important role in our country which is a developing country. In this design, I will mainly discuss main electric connection design, short circuit account, 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 of San he, 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 consumm