1、山西大学（大东关校区） 毕业设计- 0 -山西大学 毕业设计（论文）题 目准东五彩湾 2350MW 发电厂电气部分系 别 电 力 工 程 系 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电本 1147 班 姓 名 林雪敏 指导教师 岑志刚 下达日期 2015 年 3 月 9 日设计时间自 2015 年 3 月 9 日至 2015 年 5 月 20日山西大学（大东关校区） 毕业设计- 1 -神华新疆准东五彩湾2350MW发电工程一原始资料神华神东新疆准东五彩湾发电厂工程位于新疆维吾尔族自治区昌吉回族自治州吉木萨尔县境内。厂址地处准东五彩湾煤电煤化工基地规划区内。本工程规划装机2350MW+4660MW+
2、41000MW，分三期建设。本期工程建设规模为2350MW国产超临界空冷纯凝燃煤发电机组，同步建设石灰石-石膏湿法脱硫及SCR烟气脱硝设施。本工程厂区总平面按2350MW+4660MW机组统一规划布置。净水站、化学补给水、制氢、脱硝液氨区、灰库区、脱硫磨制系统、皮带脱水系统等原则上按2X350MW+4X660MW一次规划设计，宜尽量集中布置，本期建设按满足2X350MW容量考虑。本工程所需燃煤由神华新疆能源有限公司五彩湾露天煤矿供应，全部采用皮带运输进厂。根据煤矿与电厂建设最大限度体现一体化的要求，能公用的系统和设施合并建设。本期工程2350MW机组以220kV一级电压等级接入系统，规划220
3、kV出线4回，建设2回220kV出线接入五彩湾220kV变电所，预留2回。（接入系统方案为暂定，最终以审定的接入系统设计报告进行调整）。二设计要求本设计内容包括，电气主系统设计、励磁系统、短路电流计算，配电装置、防雷接地、，厂用电设计， 事故保安，不间断电源、直流系统、照明、主变保护，6KV厂用电备自投设计等内容，完成包括下列图纸在内的设计第一周第四周，电气主系统设计、励磁系统、短路电流计算，电气设备选择第五周第八周，配电装置，防雷接地设计第九周第十周，发电机保护配置设计第十一周第十三周，各种图纸绘制十四周，论文图纸整理十五周，答辩山西大学（大东关校区） 毕业设计- 2 -前言本设计为 235
4、0MW 发电厂电气部分初步设计。在设计过程，设计内容和深度，主要依据DLT 54272009 火力发电厂初步设计文件内容深度规定中的相关内容实施，并编写了初步设计说明文件。设计过程中，为了尽量提高设计的精确性，严格按照相关技术标准以及规范执行。技术标准保证执行最新版本。各标准之间有矛盾时，按照较为严格的标准执行，包括但不限于下列标准。火力发电厂设计技术规程 （DLT 5000-2000)火力发电厂厂用电设计技术规定(DLT 5153)导体和电器选择设计技术规定(SDGJ 14-86)高压配电装置设计技术规程(DLT5352)电力工程直流系统设计技术规程(DLT 5044) 继电保护和安全自动装
5、置技术规程(GB-T 14285)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DLT 620-1997) 交流电气装置的接地(DLT 621-1997)电力装置的继电保护及安全自动装置设计规范 （GB50062）本设计内容包括，电气主系统设计、励磁系统、短路电流计算，配电装置、防雷接地、厂用电设计、事故保安、不间断电源、直流系统、照明、主变保护、6KV厂用电备自投设计等内容，完成包括下列图纸在内的设计在设计过程中，对相关内容与本组同学以及其他组同学进行了讨论，并得到了指导老师的大力支持，在此，表示衷心的感谢。由于水平有限，设计中存在一些错误，希望广大同学老师指出。林雪敏2015 年 5 月山西大学（大
6、东关校区） 毕业设计- 3 -神华新疆准东五彩湾2350MW发电工程电气部分设计摘要电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便的、高效的转换成其它形式的能源。当今火力发电在我国乃至全世界都占有举足轻重的地位。火力发电机组的装机容量在总装机容量中所占比重很大。火力发电在电力系统中具有不可替代的地位。正是由于火力发电的重要性，所以，做好火电厂的设计就很重要。本设计依据初始资料、设计手册以及国家和行业规程规定，对五彩湾 2350MW发电厂的电气部分进行了初步设计。主要完成了电气主接线设计，厂用电设计，变压器的选择，短路计算，导体与设备选择，配电装置设计，直流系统，继电保护和自动装置，防雷接地等内容。最
7、后采用软件绘制了相关图纸，并给出了相关设备清单。关键词：主接线设计；短路电流；配电装置；电气设备选择；继电保护山西大学（大东关校区） 毕业设计- 4 -Shenhua Zhundong Wucaiwan 2 350MW generating electrical engineering part of the designAbstractElectricity is the most important energy economic development, transformation can be convenient, efficient into other forms of ene
8、rgy. The power has play a decisive role position in China and even the whole world. Thermal power generating units installed capacity of the total installed capacity in the proportion of large. Thermal power plays an irreplaceable role in the power system.Because of the importance of thermal power g
9、eneration, so the design of thermal power plant, it is important to do. The design on the basis of initial data, design manual and rules of the state and industry regulations, electrical parts of Wucaiwan 2 350MW generating electrical engineering part of the design. Mainly completed thedesign of the
10、 main electrical wiring, power plant design, the selection of the transformer, short circuit calculation, the conductor and the selection of equipment, power distribution equipment design, DC system, relay protection and automatic device, lightning protection and grounding etc. Finally, using thesof
11、tware to draw the relevant drawings, and give the related equipment list.Keywords: main wiring design; short-circuit currents; switchgear; electrical equipment selection; relay protection山西大学（大东关校区） 毕业设计- 5 -目录绪论 .-7-第 1 章 发电机及励磁系统说明 .-8-1.1 发电机型号 .- 8-1.2 发电机基本参数 .- 8-第 2 章 电气主接线的选择 .- 9-2.1 电气主接线设
12、计基本要求 .- 9-2.2 原始资料要求与分析 .- 9-2.3 主接线方案介绍 .- 10-2.4 主接线选择 .- 11-2.5 最终方案确定 .- 12-第 3 章 主变压器选择 .- 13-3.1 概述 .- 13-3.2 变压器的选择 .- 13-3.3 变压器调压方式的选择 .- 13-3.4 变压器冷却方式的选择 .- 14 -第 4 章 厂用电接线及设计 .- 15 -4.1 厂用电率 .- 15 -4.2 厂用电接线的设计原则和接线形式 .- 15 -4.3 厂用电电压等级 .- 16 -4.4 厂用电接线形式 .- 17-4.5 厂用变压器的选择 .、 、- 18 -第
13、5 章 短路电流的计算 .- 20 -5.1 短路电流计算的意义 .- 20 -5.2 造成短路的原因 .- 20 -5.3 短路后果 .- 20-5.4 计算短路电流的目的 .- 20 -5.5 短路计算的一般规定 .- 21 -5.6 短路电流计算的一般假设 .- 21-5.7 短路电流计算的一般步骤 .- 21 -5.8 短路电流的计算 .- 21 -第 6 章 电气设备选择 .- 29 -6.1 概述 .- 29-6.2 最大工作电流的计算 .- 29 -6.3 断路器的选择 .- 29 -6.4 母线的选择 .- 30 -山西大学（大东关校区） 毕业设计- 6 -6.5 隔离开关的选
14、择 .- 36 -6.6 电流互感器的选择 .- 37-6.7 电压互感器的选择 .- 38 -第 7 章 配电装置的设计 .- 40 -7.1 配电装置的设计步骤 .- 40 -7.2 配电装置的型式选择 .- 40 -7.3 屋外配电装置最小安全净距 .- 41-7.4 通道和围栏 .- 42 -7.5 平面布置 .- 42 -第 8 章 防雷接地的设计 .- 43 -8.1 避雷器 .- 43-8.2 避雷器的选择 .- 43 -8.3 接地网的初步设计 .- 44 -第 9 章 继电保护 .- 45 -9.1 概述 .- 45 -9.2 发电机保护 .- 46 -9.3 母线保护 .-
15、 46 -设计总结 .- 48 -参考文献 .- 49 -附录一：英文文献原文 .- 50 -附录二：英文文献翻译 .- 54-附图 .- 58 -指导教师评语表 .- 60 -山西大学（大东关校区） 毕业设计- 7 -绪论：一：概述发电厂是电力系统的重要组成部分，做好发电厂的规划、设计对于电力系统的安全、可靠、稳定、经济运行有着重要意义。经过近三个月的努力，在设计过程中，综合运用所学知识，参考各种相关教材及手册，严格执行相关设计技术规范，完成了任务书规定的 2350MW 发电厂的电气初步设计任务，编写了本初步设计说明文件。二：总的说明1、本电厂情况神华神东电力有限责任公司在新疆维吾尔族自治区
16、昌吉回族自治州吉木萨尔县境内的准东五彩湾煤电煤化工基地规划区内，建设神华新疆准东五彩湾发电厂 2350MW 国产超临界空冷纯凝燃煤发电机组，并考虑 4660MW 机组扩建条件。发电机出口电压 20KV，经升压至 220KV 送入系统；厂用电率 8%；220KV出线四回分别是两回接入五彩湾 220kV 变电所，预留两回；本工程规划装机2350MW+4660MW+41000MW,分三期建设。发电机参数350MW、20KV、10190A、cos=0.85、xd=22.7%山西大学（大东关校区） 毕业设计- 8 -第一章 发电机及励磁系统发电机是发电厂的主要设备之一，发电机的型号和参数对于发电厂的电气
17、设计有着重要影响，下面对于本工程使用的发电机型号进行一定的说明。1.1 发电机型号本工程发电机机组为 2350MW 水氢氢冷却的汽轮发电机，发电机型号为QFSN3002。 1.2 发电机基本参数：额定电压 20kV 额定转速 3000r/min周波 50Hz相数 3极数 2定子线圈接法 YY额定氢压 0.4MPa(g)漏氢（保证值） 8 /24h (在额定氢压下，折算为标准气压下 )3NM效率（保证值） 98.95短路比（保证值） 0.5瞬变电抗 0.30dx超瞬变电抗 0.15X承担负序能力稳态 I2（标幺值） 10暂态 I 22 10s励磁性能:顶值电压 2 倍额定励磁电压电压响应比 3.
18、58 倍额定励磁电压/s允许强励持续时间 20s噪音（距外壳水平 1m，高度 1.5m 处） 85dB(A)绝缘等级 F 级（按 B 级温升考核）山西大学（大东关校区） 毕业设计- 9 -第二章 电气主接线的选择电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制
19、方式等诸多方面都有决定性的关系2.1 电气主接线设计基本要求电气主接线设计的基本要求，概括地说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。2.1.1 可靠性主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面：断路器检修时，不宜影响对系统供电；线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部 1 类及全部或大部分 2类用户的供电；尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。2.1.2 灵活性电气主接线应能满足在调度、检修以及扩建时的灵活性，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面。（1）操作的方便性
20、。电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出错。（2）调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式。并且在发生事故时，要能尽快地切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多的影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。（3）扩建的方便性。对将来要扩建的发电厂和变电站，其主接线必须具有扩建的方便性。尤其是火电厂和变电站，在设计主接线时应留有发展扩建的余地。2.1.3 经济性经济性主要从以下几个方面考虑。（1）节省一次投资。主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电气数量、选用价廉的电气或轻型电器，以便降低投资。（2）占地面积少。主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积少；同时应注意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用。（3）电能损耗少。在发电厂或变电站中，电能损耗主要来自变压器，应经济合理地选择变压器的型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。2.2 原始资料要求与分析
