1、三、毕业设计的主要内容、功能及技术指标主要内容：1.确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2-3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。2选择主变压器：选择变压器的容量、台数、型号等。3.短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算短路电流，并列表汇总。4.主变压器继电保护装置配置。主要技术指标：1.保证供电安全、可靠、经济；2.功率因数达到0.9及以上。四、毕业设计提交的成果1、 设计说明书（不少于80页，约3万字左右）2、 图纸1）电气主接线图一张（1#图纸）；2）主变压器保护系统配置图一张（1#图纸）；3、中文摘要
2、（中文摘要约200字，35个关键词） 4、论文简介（按12年春教务处要求）5、查阅文献不少于10篇五、毕业设计的主要参考文献和技术资料1、傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算M.中国电力出版社 20042、电力工业部，电力规划设计院.电力系统设计手册M.中国电力出版社3、西北电力设计院. 电力工程设计手册M. 中国电力出版社4、王锡凡. 电力工程基础M. 西安交通大学出版社 19986、吴希再. 电力工程 M. 华中科技大学出版社 20047、牟道槐. 发电厂变电站电气部分M. 重庆大学出版社 20038、陈生贵. 电力系统继电保护M. 重庆大学出版社20039、西北电力设计院. 电力工程
3、电气设备手册M. 中国电力出版社10、陆安定.发电厂变电所及电力系统的无功功率M.中国电力出版社11、AKIRA ONUKI，Phase Transition DynamicsM.CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 200512、G.Orelind , “Optimal PID gain schedule for hydrogenerators design and application” J IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol.4, No.3, Sept, 1989 13、www.cambridge.org六、毕业设计各阶段安排设
4、计 内 容周次日期完成情况导师签字熟悉设计题目及要求1查阅相关技术资料23电气主接线的初步设计，选择变压器4主接线多种方案技术经济比较，确定最终接线5画出等值网络图，选择短路点6计算短路电流，结果汇总7主要电气设备选择8主变继电保护整定计算和配置910绘图11写论文，准备答辩12 兰州理工大学技术工程学院毕业设计开题报告姓 名蒋卓芸专业电气工程及其自动化 班级电力系统3班 学 号08230414指导教师张宏亮题目类型工程设计题 目6*300MW火力发电厂电气部分设计一、选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 150km架空线出线8回，最大负荷500
5、MW，最小负荷400MW，cos=0.85，Tmax=5200h，为、类负荷。3.课题来源及研究的背景,目的和意义电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。电气主接线设计的基本原则是以设计任务书问为依据，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，以保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能的节省投资，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。 发电厂电气主接线系统的安全性、可靠性是电力系统运行及维护的重要内容，其可靠性将直接关系到系统供电任务的完成情况。随着国内发电厂机组容量的不断升级
6、，主接线的连接形式也在不断变化，系统运行的可靠性问题已经成为发电厂远行与维护中至关重要的环节。 安全性、可靠性以及经济型是电力系统运行及维护的基本要求，作为发电厂以及配电设备中系统中最为重要的电能枢纽单元，发电厂电气主接线的可靠性评估是电力系统研究的重要课题。作为系统电源，发电厂的主要任务是持续稳定地向系统中输送电能。在这一任务中，发电厂的电气主接线单元主要负责集中将发电机组发出的电能传输或分配到输电系统中，其可靠性将直接关系到系统供电任务的完成情况。现阶段，随着国内经济的新一轮增长，居民以及工业用电急剧膨胀，对电力系统的规模以及可靠性要求也越来越高。发电厂机组容量的不断升级，使得其主接线的连
7、接形式也在不断变化，其结构日趋复杂，所联接电气设备不断增多，其可靠性问题也日益成为制约现阶段系统发展的重要因素。4.主要参考文献（1）傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算M.中国电力出版社 2004（2）电力工业部，电力规划设计院.电力系统设计手册M.中国电力出版社（3）西北电力设计院. 电力工程设计手册M. 中国电力出版社（4）王锡凡. 电力工程基础M. 西安交通大学出版社 1998（5）吴希再. 电力工程 M. 华中科技大学出版社 2004（6）牟道槐. 发电厂变电站电气部分M. 重庆大学出版社 2003（7）陈生贵. 电力系统继电保护M. 重庆大学出版社2003（8）西北电力设计院.
8、 电力工程电气设备手册M. 中国电力出版社（9）陆安定.发电厂变电所及电力系统的无功功率M.中国电力出版社（10）AKIRA ONUKI，Phase Transition DynamicsM.CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 2005（11）G.Orelind , “Optimal PID gain schedule for hydrogenerators design and application” J IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol.4, No.3, Sept, 1989 （12）www.cambridge.org二、主要设
9、计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 解决的关键问题 1.设计电气主接线时，应考虑电站的分期建设和分期安装机组的情况。特别是对单机容量比较大或机组台数较多的电站，从第一台机组投产到全部机组投入电力系统运行，可能要经过比较长的时间。因此，要认真研究主接线适合分期过渡安装的方式，以减少电站投产后停电次数。 2.变压器的选择 选择变压器时,如果把变压器容量选择过大,就会形成“大马拉小车”的现象。这不仅增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于空载状态,使无功损失增加。如果变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器。因此,正确选择变压器容量是
10、电网降损节能的重要措施之一,在实际应用中,我们可以根据以下的简便方法来选择变压器容量。 变压器容量本着“小容量，密布点”的原则，配电变压器应尽量位于负荷中心，供电半径不超过0.5千米。配电变压器的负载率在0.50.6之间效率最高，此时变压器的容量称为经济容量。如果负载比较稳定，连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量。变压器的选择主要是依据变压器的额定值。根据设备的需要，变压器有标准和非标准两类。以下是这两类变压器的选择方法。（1）标准变压器 （a）根据实际情况选择初级（原边）额定电压（380V，220V），再选择次级额定电压，（次级额定值是指初级加额定电压时，次级的空载输出，次级带有额定负载
11、时输出电压下降5%，因此选择输出额定电压时应略高于负载额定电压）。 （b）根据实际负载情况，确定各次级绕组额定电流，一般绕组的额定输出电流应大于或等于额定负载电流。 （c）次级额定容量由总容量确定。总容量算法如下:根据次级电压、电流（或总容量）来选择变压器，三相变压器也是按以上方法进行选择的。（2）非标准变压器 设计时常常需要设计者根据要求制订变压器的规格，这种非标准变压器的选择方法如下。 （a）选择初级额定电压（380V或220V），电源频率（如50Hz），次级绕组电压、电流及总容量，其方法与标准变压器相同。初级、次级之间的屏蔽层根据要求选用，对有特殊绝缘要求的次级绕组，应提出耐压要求。对引
12、出线端及排列有特殊要求的次级绕组，应该用图示加以说明。对有防护等级要求及外形尺寸限制等其他条件的次级绕组，应与制造商协商解决。 （b）变压器的选用除了要满足变压比之外，还要考虑变压器的性价比，优先选用变压挡输出齐全的变压器，这样只用一个变压器就可以输出多电压挡，能够同时满足控制电路、照明电路、标准电器等对电压的不同要求，这样一方面节约成本，另一方面节省了安装空间。拟采用的技术方案方案一：500KV采用二分之三接线法，220KV采用双母线接线；方案二：500KV采用二分之三接线法，220KV采用双母线带旁路母线接线。工作流程遵循设计工作进度安排。三、毕业设计（论文）工作进度安排第1周第2周第3周
13、第4周第5周第6周第7周第8周第9周第10周第11周第12周指 导教 师意 见指导教师签字_ 年 月 日摘 要随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。电作为我国经济发展最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。电力工业作为一种先进的生产力，是国民经济发展中最重要的基础能源产业。而火力发电是电力工业发展中的主力军，截止2006年底，火电发电量达到48405万千瓦，越占总容量77.82%。由此可见，火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性
14、、灵活性和经济性密切相关。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本文是对配有6台300MW汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。该设计主要从理论上在电气主接线设计、短路电流计算、电气设备的选择、配电装置的布局、防雷设计、发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述，并与火力发电厂现行运行情况比较，同时，在保证设计可靠性的前提下，还要兼顾经济性和灵活性，通过计算论证火电厂实际设计的合理性与经济性。采用软件绘制了大量电气图和查阅相关书籍，进一步完善了设计。关键词：发电厂；主接线设计；短路电流；电气设备
15、选择；继电保护目 录第一章 绪 论11.1 课题背景1第二章 变压器和发电机的选择及电气设备的配置32.1主变压器的选择原则32.2 厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素42.3主变压器和发电机中性点接地方式52.3.1电力网中性点接地方式52.3.1.1中性点非直接接地52.3.2 变压器中性点接地方式52.3.3 发电机中性点接地方式62.4 发电机的选型62.4.1 简介62.4.2 选型62.5电气设备的配置72.5.1隔离开关的配置72.5.2接地刀闸的配置72.5.3电压互感器的配置72.5.4 电流互感器的配置82.5.5避雷器的配置8第三章 电气主接线设计93.1电气主接
16、线的基本要求93.1.1保证必要的供电可靠93.1.2具有一定的灵活性和方便性93.1.3具有经济性93.1.4具有发展和扩建的可能性93.2设计步骤93.3电气主接线分析103.3.1 比较主接线方案：12第四章 短路电流计算134.1短路电流计算目的及规则134.1.1短路的原因及后果134.1.2短路电流计算条件：144.1.3短路计算的一般规定：4.2 短路等值电抗电路及其参数计算14第五章 电气设备的选择195.1 电气设备选择的一般原则及短路校验195.1.1 按短路条件进行校验225.1.1.1热稳定校验225.1.1.2动稳定校验225.2断路器的选择235.3隔离开关的选择3
17、05.3.1 220KV侧隔离开关的选择305.3.2 500KV侧隔离开关的选择335.4 电流互感器的选择365.4.1 220KV侧电流互感器选择365.4.2 500KV侧电流互感器选择385.5电压互感器的选择395.5.1各种互感器的使用范围405.5.1.1 220KV母线侧电压互感器选择405.5.1.2 500KV母线侧电压互感器选择405.6 母线的选择415.6.1 220KV母线的选择415.6.2 500KV母线的选择425.7架空线的选择435.7.1架空线的优点435.7.2架空线路接地故障分析445.7.3架空线型号45第六章 变压器继电保护原理及整定计算466
18、.1 主变压器保护原理及整定计算46第七章 避雷器的选择507.1避雷方式507.1.1直击雷防护507.1.2感应雷的防御507.1.3阀式避雷器的选择507.2避雷器的确定51第八章 接地开关的选择52总 结53参考文献54致 谢55附录56变压器继电保护原理图56外文翻译57外文原文57外文译文66第一章 绪 论1.1 课题背景由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法
19、大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、 控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。本设计的主
20、要内容包括：通过原始资料分析和方案比较，确定发电厂的电气主接线。计算短路电流，并根据计算结果来选择和效验主要电气设备。 火力发电厂每年耗煤量巨大,是一次能源的使用大户。对于火电厂来说,提高一次能源利用率,降低发电成本,已经成为其发展的必然趋势。然而,对于自动化程度快速发展的今天,单单依靠对运行中的主机、辅机以及管路系统等基础出力设备进行技术改造已经远远不能达到使整个系统最优化的目的,越来越多的电力企业都展开了以节能降耗为中心的技术投入,来降低生产成本,提高运营效益。特别是近年来随着DCS（集散控制系统）、MIS（管理信息系统）和SIS（厂级监控信息系统）等自动化程度较高的运行系统投运到发电企业
21、后,加大节能管理力度,优化机组运行方式,提高运行经济性,进一步降低机组的发电成本,提高企业的市场竞争力。对火力发电厂具有非常现实的意义,在这样的背景下,就要求市场上能够更多地涌现出一些性能优良的可以指导电厂机组运行优化的软件及生产系统1,这已经成为了全国各大发电企业及科研院所主要的研究方向。本文比较了国内外几种运行优化软件系统的功能及特点,并针对实际应用中的问题,提出了一种综合性的运行优化软件包的构想,能够更好地协调各优化模块,指导电力生产。火力发电是现在电力发展的主力军，在现在提出和谐社会，循环经济的环境中，我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生能源的影响，虽然现在
22、在我国已有部分核电机组，但火电仍占领电力的大部分市场，近年电力发展滞后经济发展，全国上了许多火电厂，但火电技术必须不断提高发展，才能适应和谐社会的要求。目前，我国的电力工业已经进入“大电网”、“大机组”、“超高压，交直流输电”、“电网调度自动化”、“状态检修”等新技术发展新阶段，一些世界水平的先进技术，已在我国电力系统得到了广泛的应用。随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力工业的发展仍不能瞒足整个社会发展的需要。另外，由于我国人口众多，因此在按人口平均用电方面，仍只处于中等水平，尚不能及全世界平均人口用电量的一半。2008年人均用电量2596kWh，人均占用发电装机容量
23、仅为0.6kW；我国第二产业用电比重为76.49%，第三产业为9.78%，生活用电比重为11%。由此可见，我国人均用电水平远低于发达国家，与完成其工业化进程国家的电力指标相比，我国经济发展正处于工业化进程的中后期，我国用电远低于国际水平。因此我国电力工业必须持续，稳步地大力发展，一方面要加强电源建设，搞好“西电东送”，确保电力先行，另一方面要深化电力体制改革，实施厂网分家。第二章 变压器和发电机的选择及电气设备的配置2.1主变压器的选择原则1.为保证发电机电压出线供电可靠，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。计算时，在发电机电压母线上的负荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统；发电机电压母线上最大一台发电机停运时，能满足发电机电压的最大负荷用电需要；因系统经济运行而需限制本厂出力时，亦应满足发电机电压的最大负荷用电。2.对潮流方向不固定的变压器，经计算采用普通变压器不能满足调压要求是，可采用有载调压变压器。3.选择变压器时,如果把变压器容量选择过大,就会形成“大马拉小车”的现象。初级、次级之间的屏蔽层根据要求选用
