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摘 要

在电力系统中，电厂电气设计的首要步骤就是电气主接线的设计。电气主接线的确立，与电力系统总体及发电厂在运行时的，自身的灵活性、经济性、可靠性和安全性有着紧密的关联。在社会、经济、生活等各个领域电能已被广泛的使用，如今在我国电能结构中，总装机容量的75%为火电设备。本文是对配有2台300MW发电机的火电厂一次回路部分进行的设计，主要完成了电气主接线部分的设计。包括：电气主接线方案的拟定；主变压器、联络变压器和高压厂用变压器容量的计算与选择；三相短路电流的计算和高压电气设备的选取与校验;设备的总结和绘制主接线图。

关键词：发电厂，变压器，电力系统，电气设备

Abstract: In the power system, design of power plant electrical design is the first step of the main electrical wiring. The overall and the power plant and power system of the main electrical wiring in the runtime itself flexibility, economy, reliability and security are closely linked. Electrical energy has been wide used in various social, economic, living in the fields of electric current while in China"s power structure, thermal power equipment capacity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 2 sets of 300MW generate or power plant a circuit part of the preliminary design, mainly completes the design of the main electrical wiring. Including the development of electrical main wiring plan; main transformer, start calculation, transformer capacity standby transformer and high voltage plant number and type selection; selection and calculation of the three-phase short circuit current and high voltage electrical equipment; drawing equipment assembly and the main wiring diagram.

Key words: power plant; Transformer; Power system; Electrical equipment

目录

1 引言 4

2 电气主接线设计 4

2.1 主要任务 4

2.1.1 主接线方案的选择 4

2.1.2 主接线方案的拟定 5

2.2 发电机和主变压器的选择和计算 6

2.2.1 发电机型号的确定 6

2.2.2 变压器容量、台数和型式的选择原则 6

2.2.3 主变压器的容量计算与选择 8

2.3火力发电厂厂用电接线的设计原则 10

2.3.1 厂用电接线方式的选择 10

2.3.2 厂用电接线形式的拟定 10

3 短路电流计算 12

3.1 系统电气设备电抗标幺值计算 12

3.2 110KV母线上f2点短路计算 13

3.3 220KV上f1点的短路计算 15

4 电气设备的选择 16

4.1 电气设备选择的一般原则 16

4.2 高压断路器的选择 17

4.3隔离开关的选择 19

4.4 电流互感器的选择 21

4.5电压互感器的选择 22

4.6 配电装置的选型和依据 24

总结 25

参考文献 26

致谢 27

1 引言

发电厂设计的好坏，直接影响整个电力系统网络的安全性与经济性，是整个电力系统的重要组成部分。发电厂的作用是将机械能转化成电能。在当今倡导和谐社会、循环经济的环境中，提高火电技术的同时，要着重考虑电力对环境的影响及对不可再生能源的影响^[1]。虽然现在中国已有一些可再生清洁新能源电机组，如：风能发电、太阳能发电、地热能发电、生物质能发电等，但火力发电在电力发展中仍占据着重要地位。由于最近几年电力的发展滞后经济的发展，即在高峰时存在电不够用的现象，全国新建了不少火电厂。因此，为了顺应社会的需求，火力发电的技术必需不断发展。本题则是根据一地区电力系统的发展规划拟新建一座新发电厂的要求，为其初步设计总装机容量为600MW的火力发电厂的一次回路电气部分的主接线图。

2 电气主接线设计

2.1 主要任务

2.1.1 主接线方案的选择

电气主接线又称为一次接线，是由各类元器件（如：变压器、隔离开关、断路器、互感器、母线等）按规律连接和分配电能的总电路^[2]。其代表了发电厂电气部分的主要组成形式，对运行过程中的可靠性、灵活性和经济性起决定性作用。有母线和无母线是划分发电厂电气主接线形式的常用方式。其中有母线的主接线又分为：单母线，双母线，单母线分段接线，双母线分段接线以及附加旁路母线的单、双母线等。

针对于电气主接线设计的基本要求，总而言之应该包括以下几个方面：

1. 安全性：保证无论在进行任何切换操作的情况下，工作人员和设备的安全。
2. 灵活性：在操作和检修时，可以适应于各类运行方式。
3. 可靠性：无论在何种电力等级下，都应该满足对供电可靠性的要求。
4. 经济性：在满足上述条件下，主接线图应尽可能的简单，投资的资金应尽量的减少，年运行费用也应为最低水平。

通过针对于任务书的分析，现将各个电压等级可能选用的方案列出：

（1）110KV电压等级：I级负荷，设计有8条出线回路的架空路线，最大的输送容量为110MW，可采用分段带旁路接线，或者双母线接线的形式，来实现出线断路器在检修时不用断电的要求。

（2）220KV电压等级：I级负荷，出线10回架空线路，最大输送容量为500MW，可以采用双母带旁路接线的形式，来达成出线侧断路器在检修时不用断电的要求，以及保证供电的可靠性和灵活性。因为将两台发电机组均接在了220KV电压等级的母线上，并且都采用了单元接线的方式，所以不需要在220KV母线侧的发电机出线的端口处连接断路器。

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