【正文】 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應滿足這個要求。 （ 1） 可靠性：衡量可靠的標準，一般是根據(jù)主接線型式機主要設備操 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，停運的持續(xù)時間期望值等指標，對幾種主接線型式中擇優(yōu) 。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。 （ 3） 對于三級負荷一般只需一個電源供電。 大學畢業(yè)設計說明書 5 負荷大小和重要性 （ 1） 對于一級負荷必須有兩個獨立電源供電，切當任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。大型主力或電廠靠近煤礦 或沿海、沿江，并接入 300500KV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入 110220KV 系統(tǒng)，也有接入 330KV 系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū) 110220KV系統(tǒng)相連。 所以電氣主接線的擬定是一個綜合性的問題，必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，安全可靠。是發(fā)電廠電氣部分投資大小的決定性因素。其次，電氣主接線表明了發(fā)電機、變壓器、斷路器和線路等電氣設備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式及可能的運行方式。 發(fā)電廠的電氣主接線是保證電力網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵，是電氣設備布置、選擇、自動化水平和二次回路設計的原則和基礎。并且對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大的影響。 大學畢業(yè)設計說明書 4 2 4*200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 概 述 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。當電力系統(tǒng)和設備發(fā)生故障時，繼電保護應準確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設備的安全發(fā)供電，并能保證其他設備的正常繼續(xù)運行。 電氣設備的選擇 選擇并校驗斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器 、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設備的型號 正確的選擇電氣設備的目的是為了事導體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、及經(jīng)濟合理的運行、在進行設備選擇時，應根據(jù)工程實際情況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采取新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設備。 進行短路計算的目的是 為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。 短路電流計算是發(fā)電廠和變電所電氣設計的主要計算項目，它涉及接線方式及設備選擇。 主變壓器的選擇 發(fā)電廠 200MW 及以上機組為發(fā)電機變壓器組接線時的主變壓器應滿足 DL5000— 2021《火力發(fā)電廠設計技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計算負荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度 不超過大學畢業(yè)設計說明書 3 650C 的條件進行選擇”。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。 （ 4） 電氣設備的選擇：選擇并校驗斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設備的型號、數(shù)量匯總成設備一覽表； （ 5） 主變壓器繼電保護的整定計算及配置 畢業(yè)設計的基本思想及設計工作步驟 主接線的設計 發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵，是電氣設備布置、選擇、自動化水平和二次回路設計的原則和基礎。 （ 2） 選擇主變壓器：選擇變壓器的容量、臺數(shù)、型號等。 大學畢業(yè)設計說明書 2 畢業(yè)設計的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標 電廠 規(guī)模： 裝機容量 : 裝機 4臺，容量分別為 4X200MW, UN= 機組年利用小時數(shù) : Tmax=6200h 氣象條件：年最高溫度 40 度，平均氣溫 25度，氣象條件一般，無特殊要求 廠用電率： 8%。 畢業(yè)設計的主要內(nèi)容及基本思想 本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是一個 4*200MW 火力發(fā)電廠的電氣部分設計。輸電線路以 220 千伏、 330 千伏和 500 千伏為網(wǎng)絡骨干，形成 4 個裝機容量超過 1500 萬千瓦的大區(qū)電力系統(tǒng)和 9 個超過百萬千瓦的省電力系統(tǒng)，大區(qū)之間的聯(lián)網(wǎng)工作也已開 始。 我國 的電力系統(tǒng)從 50 年代開始迅速發(fā)展。 電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、無污染、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應用，推動了社會生產(chǎn)各個領域的變化，開創(chuàng)了電力時代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。到 2021 年底，我國發(fā)電機裝機容量達38450 萬千瓦，發(fā)電量達 19080 億度，居世界第 2 位。因此，電能已廣泛應用于國民經(jīng)濟、社會生產(chǎn)和人民生活的各個方面。 電能是一種清潔的二次能源。因此，電能的集中開發(fā)與分 散使用，以及電能的連續(xù)供應與負荷的隨機變化，就制約 了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行。它的功能是將自然界的 一次能源 通 過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心。 并作了變壓器保護。本文是對配有 4臺 200MW 汽輪發(fā)電機的大型火電廠一次部分的初步設計，主要完成了電氣主接線的設計。并且對電氣設備選擇 、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大的影響。 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。大學畢業(yè)設計說明書 1 摘 要 由 發(fā)電 、 變電 、 輸電 、 配電 和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的 一次能源 通 過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)。 電能的使用已經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟、生活的各個領域，而在我國電源結(jié)構(gòu)中火電設備容量占總裝機容量的 75%。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動 /備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計算、臺數(shù)和型號的選擇；短路電流計算和高壓電氣設備的選擇與校驗 。 關(guān)鍵詞 ： 發(fā)電廠；變壓器；電力系統(tǒng)；繼電保護；電氣設備 大學畢業(yè)設計說明書 2 Abstract From the generation, transformation, transmission, distribution and consumption, and other sectors of energy production and consumption system. It is the function of the natural world through the energy generation power plants into electric energy, and then lose. substation systems and power distribution systems will be supplied to the load center. Electrical wiring is the main power plant, electrical substation designed first and foremost part of the power system is also constitute an important link. Connection to determine the overall power system and power plants, substations themselves the reliability of the operation, flexibility and economy are closely related. And the electrical equipment selection, distribution equipment configuration, relay control and the elaboration of a larger impact. Keywords : Power Plant ； Transformer； Power System； Relay Protection； Electrical Equipment 大學畢業(yè)設計說明書 3 目 錄 1 緒 論 .......................................................... 1 電力系統(tǒng)概述 ....................................................... 1 畢業(yè)設計的主要內(nèi)容及基本思想 ....................................... 1 畢業(yè)設計的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標 ............................... 2 畢業(yè)設計的基本思想及設計工作步驟 ................................. 2 2 4*200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 ................................ 4 概 述 .............................................................. 4 電氣主接線設計的重要性 ........................................... 4 電氣主接線的設計依據(jù) ............................................. 4 電氣主接線的主要要求 ............................................. 5 電氣主接線的選擇 ................................................... 5 主接線的基本形式 ................................................. 6 主接線的設計 .................................................... 10 方案的選擇 ...................................................... 13 3 火電廠發(fā)電機、變壓器的選擇 ...................................... 15 主變壓器和發(fā)電機中性點接地方式 .................................... 15 電力網(wǎng)中性點接地方式 ............................................ 15 發(fā)電機中性點接地方式 .......................................... 16 發(fā)電機的選型 .................................................... 16 簡介 .......................................................... 16 選型 .......................................................... 16 變壓器的選型 ...................................................... 17 具有發(fā)電機電壓母線的主變壓器 .................................... 17 單元接線的主變壓器 .............................................. 19 電氣設備的配置 .................................................... 19 4 火力發(fā)電廠短路電流計算 .......................................... 21 概 述 ............................................................ 21 短路 的原因及后果 ................................................ 21 短路計算的目的和簡化假設 ........................................ 22 大學畢業(yè)設計說明書 4 各系統(tǒng)短路電流的計算 .............................................. 22 短路計算的基本假定和計算方法 .................................... 22 電抗圖及電抗計算 .......................................