发电厂电气部分课程设计汇本标准（包含模版）

一 火力发电厂电气部分设计任务书

1.1设计的原始资料 凝汽式发电厂：

（1） 凝汽式发电组3台：3×100MW，出口电压：10.5KV，发电厂次暂态

电抗：0.12；额定功率因数：0.8

（2） 机组年利用小时：Tmax=5700小时；厂用电率：8%。发电机主保护

动作时间0.1秒，环境温度36度，年平均气温为22度。 电力负荷：

送入220KV系统容量200MW，剩余容量送入110KV系统。 发电厂出线：

220KV出线3回; 110KV出线4回（10KM），无近区负荷。 电力系统情况:

220KV系统的容量为无穷大，选基准容量100MVA归算到发电厂

220KV母线短路容量为3400MVA，110KV系统容量为500MVA。

1.2设计的任务与要求 （1）发电机和变压器的选择

表1-1 汽轮发电机的规格参数

型 号 QFS-100-2 额定电压 10.5KV 额定容量 100MW 功率因数 0.8 接线方式 YY 次暂态电抗 0.12

注：发电及参数如上表，要求选择发电厂的主变，联络110KV和220KV的联

络变压器的型号。 (2) 电气主接线选择

注：火力发电厂的发电机-变压器接线方式通常采用单元接线的方式，注意主变容量应与发电机容量相配套。110KV和220KV电压级用自耦变压器联接，相互交换功率，我们的两电压等级母线选用的接线方式为：220KV采用双母三分段接线，110KV采用双母线接线。 (3) 短路电流的计算

在满足工程要求的前提下，为了简化计算，对短路电流进行近似计算法。结合电气设备选择选择短路电流计算点求出各电源提供的起始次暂态电流

I''，冲击电流Ish，及计算短路电流热效应所需不同时刻的电流。

(4) 主要电气设备的选择

要求选择：110KV侧出线断路器、隔离开关、电流互感器。

二 电气主接线

2.1．电气主接线依据

2.1.1 对电气主接线的基本要求 电气主接线的重要性

电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体。它表明了各种设备的数量及连接情况。电气主接线决定了可能存在的运行方式，影响着运行的可靠性和灵活性。 电气主接线决定了电气设备的选择，配电装置的布置。 电气主接线决定了继电保护和控制的方式。对电气主接线的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。

1. 可靠性

安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要

求。

电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂和变电站来说是可靠的，而对另外一些发电厂和变电站则不一定能满足可靠性要求。所以，在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水

2. 灵活性

电气主接线应能适应各种运行状态，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。 (2)调度的方便性。

(3)扩建的方便性。平及运行经验等诸多因素。 3. 经济性

在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几方面考虑：

(1)节省一次投资。 (2)(2)占地面积少。 (3)电能损耗少。

2.1.2 电气主接线设计的原则

电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取

材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的。它将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂的具体要求，以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据，必须进行详细的分析和研究，从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。

2.2电气主接线的设计

2.2.1对原始资料分析

设计电厂为大机组中型凝汽式火电厂，其容量为3*100=400MW，，年利用小时数为5700h/年，远大于我国电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数5000h/年，又为火电厂，所以该发电厂为带基荷的发电厂，在电力系统占比较重要的地位，因此，该厂主接线要求有较高的可靠性；从负荷特点及电压等级可知，该电厂具有110KV和220KV两级电压负荷。110KV电压等级有4回架空线路，最大年利用小时数为5700h/a，说明对其可靠性有一定要求；220KV电压等级有3回架空线路，最大年利用小时数为5700h/a,其可靠性要求较高。电机单机容量为100MW，其型号和参数选择见表2-1。

表2-1 汽轮发电机的规格参数

型 号

额定电压 额定容量 功率因数 接线方式 次暂态电抗