开题报告
电气工程及其自动化
新建2*1000MW机组电厂电气部分设计
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
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。电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，在工农业、交通运输业、国防、科学技术和人民生活等方面都得到了广泛的应用。电力工业发展水平和电气化程度是衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。在实现社会主义四个现代化中，要求电力先行，电力工业要有较高的发展速度。
我国电力工业从1882年有电以来，已经走过了120多年历程。解放前，我国电力工业和其他工业一样，处于极端落后的状态，并带有明显的半殖民地的特点。1949年全国仅有发电设备容量为185万kw，其中火电169万kw，年发电且仅43．1亿度。发电厂大部分集中在东北和沿海几个大城市，设备陈旧、效率低，而且类型庞杂，电能的规格也不统一。新中国成立后的50多年中，国家大力发展电力工业，电力工业以很高的速度发展，取得了世人瞩目的成就。到1978年底装机容量为解放时的40余倍平均每年增长14％。年发电量为解放时的59．5倍，平均每年增长15．7％，由世界
第二十三位跃居到第七位。各省、区都建立了一定规模的电网，容量在一百万千瓦以上的电网有16个。110千伏及以上的输电线已达七万余公里，到1988年全国发电设备容量已达11000万kw，其中火电占75％，与1949年相比增长了58倍。我国电力工业已经进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。
同时，我国电力工业的技术水平和管理水平也正在逐步提高，现在已有许多电厂实现了集中控制和采用计算机监控．电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。尤其是火力发电厂，是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。
火力发电厂，其利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能来生产电能，简称火电厂。从能量转换的观点分析，其基本过程是：化学能→热能→机械能→电能。世界上多数国家的火电厂以燃煤为主。煤粉和空气在电厂锅炉炉膛空间内悬浮并进行强烈的混合和氧化燃烧，燃料的化学能转化为热能。热能以辐射和热对流的方式传递给锅炉内的高压水介质，分阶段完成水的预热、汽化和过热过程，使水成为高压高温的过热水蒸气。水蒸气经管道有控制地送入汽轮机，由汽轮机实现蒸气热能向旋转机械能的转换。高速旋转的汽轮机转子通过联轴器拖动发电机发出电能，电能由发电厂电气系统升压送入电网。
电力工业的发展,单机容量的增大、总容量在百万千瓦以上火电厂的建立促使火电厂建筑结构和设计不断地改进和发展。电厂结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。
能源是经济社会发展的基本保障。当前，世界范围内的以发展清洁能源为中心的“能源革命”正蓬勃展开，我国电力工业已进入到了一个全新的发展时期。加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，对于推动我国从电力大国走向电力强国，服务经济社会又好又快发展具有非常重要的意义。电力行业作为国民经济重要的基础性行业，转变电力发展方式是转变经济发展方式的重要内容，事关经济社会发展的全局。
随着电力系统的增大，大容量的发电机组不断增多，在电力设备上装设完善的继
电保护装置，不仅对电力系统的可靠性运行有重大意义，而且对防止重要且昂贵的设备在各种短路和异常运行时可减少造成的损坏，在经济上也有显著的效果，因此在主设备的保护设计中，应要求保护在配置，原理接线和设备选型等方面，根据主设备的运行工况及结构特点，达到可靠，灵敏，快速和选择性的综合要求。
最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改进，特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300～600兆瓦级（50年代中期），到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～700兆瓦。
设计本课题，是对已学知识的整理和进一步的理解、认识，学习和掌握电厂电气部分的基本设计与计算方法，树立工程观点，初步培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。电力工业的迅速发展，对发电厂的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
基本内容：
（1）确定电气主接线
（2）选择发电机及主变压器
（3）短路电流计算
（4）电气设备的选择
（5）继电保护的整定计算及配置
拟解决的主要问题：
发电机、变压器、线路的各种保护问题；电气主接线的一二次设计问题
三、研究步骤、方法及措施：
（一）、制定具体实施计划。
（二）、主接线的设计：分析原始资料、确定主接线、主变形式、设计比较经济并
确定最佳方案、合理的选择各侧的接线方式、确定所用电接线方式。
（三）、主变压器的选择：主变压器应满足DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》的规定：“变压器容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温度或冷却水温度不超过650C的条件进行选择”。
（四）、短路电流的计算：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。
（五）、电气设备的选择：选择并校验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等，选用设备的型号、数量汇总成设备一览表。
（六）、继电保护的设计与配置：：防直击雷保护、主变的继电保护、发电机的继电保护和发电厂出线的线路的保护。
（七）、攥写毕业论文。
四、参考文献
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目录摘要……………………………………………...................... 第1章设计任务……………………………..................... 第2章电气主接线图………………………........................ 2.1 电气主接线的叙述…………………………….. 2.2 电气主接线方案的拟定..................................... 2.3 电气主接线的评定.................................................. 第3章短路电流计算………………………..................... 3.1 概述.................................................................. 3.2 系统电气设备电抗标要值的计算................. 3.3 短路电流计算.................................................. 第4章电气设备选择………………………..................... 4.1电气设备选择的一般规则………………………. 4.2 电气选择的技术条件……………………………. 4.2.1 按正常情况选择电器………………………....... 4.2.2 按短路情况校验……………………………........ 4.3 电气设备的选择…………………………………. 4.3.1 断路器的选择………………………………. 4.3.2 隔离开关的选择……………………………. 第5章设计体会及以后改进意见…………........................ 参考文献………………………………………....................... 摘要
《发电厂电气部分》课程教学大纲 课程代码：：060442001 课程英文名称：Electric elements of power plants 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：电气工程及其自动化 大纲编写（修订）时间：2017年11月 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业学生的一门专业选修课程。本课程主要讲授发电厂及变电站电气一次系统的基本组成、工作原理、设计方法及运行理论，使学生获得必要的发电厂、变电站电气部分的基本知识，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法以及设备选择，树立理论联系实际的观点，培养学生的应用知识能力，为以后从事发电厂、变电站有关电气部分设计、检修、安装、运行、维护管理工作奠定必要的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本课程的学习，了解不同类型发电厂的发电过程；掌握电气设备的工作原理、应用及选型；掌握发电厂、变电站主接线基本形式；厂用电接线的设计原则和接线形式；掌握配电装置的布置原则。熟悉电气设备的图形符号和文字符号，具备发电厂、变电站有关电气部分内容的分析与设计的初步能力。 （三）实施说明 在课堂教学环节中，要突出重点并及时补充发电厂与变电站技术发展的新知识，在授课过程中结合实际发电厂变电站系统中的应用进行讲解，强化学生对知识的掌握和应用能力的培养。 1. 教学方法：课堂讲授采用启发式教学，引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；掌握基本概念、基本原理，在理解的基础上，培养学生的分析与设计能力。 2. 教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中采用PPT课件教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3. 讲授内容：明确各部分内容在课程整体中所处的地位，应对课程各环节实施统一调配，从而增强教学的效果。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课为《电路(A)》、《电机学》、《电力电子变换和控制技术》等。 （五）对习题课、实验环节的要求 本大纲立足于应用能力的培养，习题从教材中选取，布置作业并要求学生按时交作业；实验环节要保证质量完成。 （六）课程考核方式 1. 考核方式：考试 2. 考核目标：在考核学生对发电厂、变电站电气部分的基本知识、基本原理和方法的理解的基础上，重点考核学生的分析能力、应用的能力。 3. 课程成绩构成：平时考核（包括出勤、课堂表现、作业等）占20%；期末考试占80%。 （七）主要参考书目 《发电厂电气部分》第五版，苗世红等，中国电力出版社，2016年 《发电厂变电所电气部分》第三版，刘宝贵等，中国电力出版社，2016年 《发电厂电气部分》第三版，王世政等，水利水电出版社，2013年
作业 一．单项选择题 1.下面所述的电压等级，是指特高压交流输电线路的电压等级（D ） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 2.下面所述的电压等级，是指特高压直流输电线路的电压等级（C ） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 3.能源按被利用的程度，可以分为（B ） A）一次能源、二次能源 B）常规能源、新能源 C）可再生能源、非再生能源 D）含能体能源、过程性能源 4.能源按获得的方法分，可以分为（A ） A）一次能源、二次能源 B）常规能源、新能源 C）可再生能源、非再生能源 D）含能体能源、过程性能源 5.隔离开关的控制可分为（A ） A）就地控制与远方控制 B）远方控制与电动控制 C）就地控制与液压控制 D）集中控制与电气控制 6.载流导体三相短路时，电动力计算主要考虑工作条件最恶劣的一相，即（D） A）A相 B）B相 C）C相 D）中间相 7.对线路停电的操作顺序是（D ） A．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关 8.关于备用电源，不正确的描述是（D ） A）明备用是指专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最小的一台的容量； B）暗备用是指不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大； C）备用电源的两种设置方式: 明备用和暗备用；
D）在大型电厂，特别是火电厂，由于每台机组厂用负荷较大，常采用明备用； E）暗备用运行方式下，正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承担。 9.在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（C） A）额定电压 B）二次负荷 C）机械负荷 D）动稳定 10.在屋内配电装置中，为避免温度变化引起硬母产生危险应力，一般铝母线长度为多少米 时，就应设置一个伸缩节？（B ） A）10~19 B）20~30 C）35~40 D）30~50 11.输电线路送电的正确操作顺序为（C ） A．先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B．先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C．先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D．先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 12.维持电弧稳定燃烧的因素是（ C ） A碰撞游离B高电场发射 C热游离 13.交流电弧过零后不再燃烧的条件是（ C ） A工频电源电压小于燃弧电压 B 电弧电压小于熄弧电压 C 恢复电压小于介质强度 14.断路器燃弧的时间是（C ） A 断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间 B断路器接到分闸命令至触头分离的时间 C 断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间 二、判断题 1.断路器的额定电流是指在任意的环境温度下，当断路器的绝缘和截流部分不超过其长期 工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。（错） 2.SF6全封闭组合电器是以绝缘油作为绝缘和来弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元 件的成套高压组合电器。（错）
2×100MW发电厂电气部分设计毕业设计 引言 随着高速发展的现代社会,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,它不仅全面的影响国民经济其他部门的发展,同时也极大的影响人民的物质与文化水平的提高，影响整个社会的进步,其中发电厂在电力系统中起着重要的作用.我国正在飞速发展，经济快速的增长使得对电能的需求量在不断提高，各类发电厂的数量随之而增加，特别是火力发电厂依然十分重要。 我本次设计的题目为“2 100MW发电厂电气部分设计”，设计的主要内容为：确定电气主接线图；选择主变压器的型号；对主接线上的短路点进行短路电流计算；设备选型及校验；发电机保护整定计算；防雷接地计算；屋外配置设计。 在佈仁图老师的认真辅导下使我在此次的毕业设计中对发电厂等方面的知识有了更多的了解,真是受益匪浅.
第一章绪论 随着我国经济发展速度的不断加快，特别是伴随西部大开发和振兴东北老工业基地的力度加大，我国的电力需求猛增。为了提高国家电力工业的效益，促进相关工业的技术水平的提高，增加新的经济增长点。近期的重点是：发展大容量、高效低污染的常规火电机组，积极开发洁净煤发电新技术，解决提高燃煤发电机组的效率和改善环境污染两大关键问题；开发水电站老机组的改造技术，提高机组效益和对水利资源的的效利用；加强电网关键技术的开发研究，积极推进跨大区电网互联，优化资源配置，建立有效电力市场体系；大力开发和推广节能降耗技术，加速对中小机组、老机组、城市和农村电网的技术改造，降低损耗，提高效益。 我国电力的发展将朝向“大机组、超高压、大电网、新能源”方向发展。 火力发电中的主要环节是热能的传递和转换，将初参数提高到超临界状态，提高了可用能的品位。使热能转换效率提高，这是大容量火电机组提高效率的主要方向。与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%，超临界机组可提高效率约5%。大型超临界机组的开发与应用，可以有效的改变我国电力工业目前能耗高和环境污染及依赖进口设备的局面，具有现实的经济、社会效益。 由于空冷电站的耗水量仅为湿冷电站的1/3，适合于我国富煤缺水的“三北”地区建设大型坑口电站，变输煤为输电。对减轻铁路运煤压力、促进“三北”及相邻地区的经济发展具有非常重要的现实意义。 设计为（2 100）MW发电厂电气部分设计，要任务是电气主接线，厂用电设计、短路计算、主要设备的选择和校验、防雷与接地装置设计、发电机保护的整定计算、配电装置设计。技术要求主接线可靠、灵活、经济、便于扩建。所有设计过程均需要考虑国家电力部门的技术规程和规范。
引言 电力行业是国民经济的重要行业之一，电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，它为现代工农业、交通运输业、国防、科技和人民生活等方面都得到了广泛的应用。如今，电力行业紧跟着经济发展的脚步，随着发电设备容量的不断加大，电力行业的自动化程度越来越高，相应的对电力系统的安全性、稳定性的要求也越来越高。 本次的设计题目是：4*300MW发电厂电气部分初步设计（励磁系统），主要是进行电气主接线设计，通过方案比较确定主接线方案，选择发电机和主变压器；厂用电设计，选择厂用变压器；通过短路电流计算，进行主要电气设备选择及校验，然后是励磁系统设计，发电机主保护设计以及配电装置设计；通过此次设计，使学生对自己所学专业知识在临近毕业前进行一次检验和巩固，同时利用自己所掌握的知识初步的设计出一个符合实际的能够安全运行的电厂。 通过本次设计，对大中型发电厂有一个全方位的了解和认识，将所学的理论知识与实际相结合，在巩固自己的所学的专业知识的同时，也使自己更能胜任今后的工作。
第一章电气主接线设计 1.1设计原则和基本要求 1 发电厂电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、断路器等其它电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输电和配电的任务。电气主接线的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置安装，关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。 2 电气主接线设计的原则依据 （1）发电厂电气主接线方案的选择，主要决定发电厂的类型、工作特性、发电厂的容量、发电机和主变压器的台数和容量。 （2）发电厂建设规模应根据电力系统5-10年发展规划进行设计。 （3）供电和负荷关系 ①对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 ②对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 ③对于三级负荷一般只需一个电源供电。 3 设计主接线的基本要求 （1）可靠性 ①断路器检修时，不影响供电。 ②线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数越少和停电时间越短越好，保证对重要用户的供电。 （2）灵活性 ①调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 ②检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
西交《发电厂电气部分》在线作业 一、单选题（共20 道试题，共40 分。） 1. 除发电机外，（）是发电厂中最为贵重的大型电气设备。 A. 主变压器； B. 联络变压器； C. 厂用变压器； D. 自用变压器； 正确答案：A 2. 电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大()。 A. 三相冲击短路电流 B. 冲击短路电流 C. 三相短路电流 D. 持续工作电流 正确答案：A 3. 决定熄弧的基本因素是（）。 A. 弧隙介质强度和加在弧隙上的恢复电压 B. 弧隙温度和弧隙恢复电压 C. 弧隙温度和弧隙距离 D. 弧隙距离和加在弧隙上的恢复电压 正确答案：A 4. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失ΔU(%)，一般应满足（）。 A. ΔU(%)≤5% B. ΔU(%)≤10% C. ΔU(%)≤15% D. ΔU(%)≤20% 正确答案：A 5. 电气设备额定电流的选择条件是它的值要大于等于（）。 A. 短时最大工作电流 B. 最大持续工作电流 C. 最大短路电流 D. 持续短路电流 正确答案：B 6. 关于导体稳定温升说法正确的是（）。 A. 与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成反比 B. 与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成正比 C. 与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成反比 D. 与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成正比
7. 发电机运行频率高于额定频率时，发电机的运行效率将（）。 A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 根据具体的发电机有不同的结果 正确答案：B 8. 厂用电接线形式，错误的描述是（）。 A. 通常都采用单母线分段接线形式，即为提高厂用电系统的供电可靠性，高压厂用母线按锅炉的台数分成若干独立工作段。 B. 同一机炉或在生产过程上相互有关的电动机和其他用电设备应接在同一分段上，同一机炉自用机械有两套互为备用，则应接在不同分段上； C. 全厂公用负荷，不需要设置公用段，分布在不同分段上； D. 低压厂用母线一般也可按锅炉分段，由相应的高压厂用母线供电； 正确答案：C 9. 发电机不对称运行属于（）。 A. 故障运行方式 B. 正常运行方式 C. 非正常运行方式 D. 特殊运行方式 正确答案：C 10. 厂用高压变压器的容量选择正确的是（）。 A. 厂用高压计算负荷再加上厂用低压计算负荷。 B. 厂用高压计算负荷与上厂用低压计算负荷之和，再加上10%的裕度； C. 厂用高压计算负荷的110%再加上厂用低压计算负荷。 D. 厂用高压计算负荷加上厂用低压计算负荷的110% 正确答案：C 11. 电弧形成之后，维持电弧燃烧所需的游离过程是（）。 A. 碰撞游离； B. 热游离； C. 热电子发射； D. 强电场发射； 正确答案：B 12. 如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用（）。 A. 双母线接线 B. 双母线分段带旁路接线 C. 多角形接线 D. 二分之三接线 正确答案：D 13. 屋外配电装置特点叙述错误的是（）。 A. 与屋内配电装置相比，建设周期短 B. 与屋内配电装置相比，扩建比较方便 C. 相邻设备之间距离较大，便于带电作业 D. 与屋内配电装置相比，占地面积大
发电厂电气部分课程设计 设计题目火力发电厂电气主接线设计 指导教师 院（系、部） 专业班级 学号 姓名 日期
课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表
发电厂电气部分 课程设计任务书 一、设计题目 火力发电厂电气主接线设计 二、设计任务 根据所提供的某火力发电厂原始资料（详见附1），完成以下设计任务： 1. 对原始资料的分析 2. 主接线方案的拟定 3. 方案的经济比较 4. 主接线最终方案的确定 三、设计计划 本课程设计时间为一周，具体安排如下： 第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务 第2 ~ 3天：分析原始资料，拟定主接线方案 第4天：方案的经济比较 第5 ~ 6天：绘制主接线方案图，整理设计说明书 第7天：答辩 四、设计要求 1. 设计必须按照设计计划按时完成 2. 设计成果包括设计说明书（模板及格式要求详见附2和附3）一份、主接线方案图（A3）一张 3. 答辩时本人务必到场 指导教师： 教研室主任： 时间：2013年1月13日
设计原始数据及主要内容 一、原始数据 某火力发电厂原始资料如下：装机4台，分别为供热式机组2 ? 50MW（U N = 10.5kV），凝汽式机组2 ? 300MW（U N = 15.75kV），厂用电率6%，机组年利用小时T max = 6500h。 系统规划部门提供的电力负荷及与电力系统连接情况资料如下： (1) 10.5kV电压级最大负荷23.93MW，最小负荷18.93MW，cos?= 0.8，电缆馈线10回； (2) 220kV电压级最大负荷253.93MW，最小负荷203.93MW，cos?= 0.85，架空线5回； (3) 500kV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系统归算到本电厂500kV母线上的电抗标么值x S* = 0.021（基准容量为100MV A），500kV架空线4回，备用线1回。 二、主要内容 1. 对原始资料的分析 2. 主接线方案的拟定 (1) 10kV电压级 (2) 220kV电压级 (3) 500kV电压级 3. 方案的经济比较 (1) 计算一次投资 (2) 计算年运行费 4. 主接线最终方案的确定
《发电厂电气部分》期末考试试卷及答案 一、填空题（每题2分，共20分） 1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。 2. 火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能 -> 热能 -> 机械能 -> 电能。 3. 目前世界上使用最多的是核电厂是（轻水堆）核电厂，即（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。 4. 对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。 5. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 6. 发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。 7. 根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、 高型配电装置和半高型配电装置三种类型。 8. 使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为经济电流密度截面。 9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。 10. 防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。 二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）（每题2分，26分） 1如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用( C )。 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线 2双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点( D )。 A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性
《发电厂电气部分》作业 一．单项选择题 1.下面所述的电压等级，是指特高压交流输电线路的电压等级（D） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 2.下面所述的电压等级，是指特高压直流输电线路的电压等级（C） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 3.能源按被利用的程度，可以分为（B） A）一次能源、二次能源 B）可再生能源、非再生能源 C）常规能源、新能源 D）含能体能源、过程性能源 4.能源按获得的方法分，可以分为（A） A）一次能源、二次能源 B）可再生能源、非再生能源 C）常规能源、新能源 D）含能体能源、过程性能源 5.隔离开关的控制可分为（A） A）就地控制与远方控制 B）远方控制与电动控制 C）就地控制与液压控制 D）集中控制与电气控制 6.载流导体三相短路时，电动力计算主要考虑工作条件最恶劣的一相，即（D） A）A相 B）B相 C）中间相 D）C相 7.对线路停电的操作顺序是（D） A．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关 8.关于备用电源，不正确的描述是（D） A）明备用是指专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最小的一台的容量； B）暗备用是指不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大； C）备用电源的两种设置方式:明备用和暗备用；
D）在大型电厂，特别是火电厂，由于每台机组厂用负荷较大，常采用明备用； E）暗备用运行方式下，正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承担。 9.在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（C） A）额定电压 B）二次负荷 C）机械负荷 D）动稳定 10.在屋内配电装置中，为避免温度变化引起硬母产生危险应力，一般铝母线长度为多少米 时，就应设置一个伸缩节？（B） A）10~19 B）20~30 C）35~40 D）30~50 11.输电线路送电的正确操作顺序为（C） A．先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B．先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C．先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D．先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 12.维持电弧稳定燃烧的因素是（C） A碰撞游离B高电场发射 C热游离 13.交流电弧过零后不再燃烧的条件是（C） A工频电源电压小于燃弧电压B电弧电压小于熄弧电压 C恢复电压小于介质强度 14.断路器燃弧的时间是（C） A断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间 B断路器接到分闸命令至触头分离的时间 C断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间 二、判断题 1.断路器的额定电流是指在任意的环境温度下，当断路器的绝缘和截流部分不超过其长期 工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。（错） 2.SF6全封闭组合电器是以绝缘油作为绝缘和来弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元 件的成套高压组合电器。（错）
2006-12-26 20:38:11 第一节原始资料 一、题目：200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计 二、设计原始资料 1、设计原始资料： 1）某地区根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为 200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台50MW机组，1台100MW机组，发电机端电压为10.5KV,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷，其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等，最大负荷48MW,最小负荷为24MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3-6KM，并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时，要求剩余功率全部送入220KV系统，负荷中Ⅰ类负荷比例为30%，Ⅱ类负荷为40%，Ⅲ类负荷为30%。 2）计划安装两台50MW的汽轮发电机组，型号为QFQ-50-2，功率因数为0.8，安装顺序为#1、#2机；安装一台100MW的起轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为#3机；厂用电率为6%，，机组年利用小时 Tmax=5800。 3）按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出现列于下表：10KV 110KV 220KV 名称 回路数 名称 回路数 名称 回路数 机械厂 2 化肥厂 2 系统 2
钢厂 4 煤矿 2 棉纺厂 2 市区 4 预留 2 预留 2 预留 1 合计 14 合计 6 合计 3 4）本厂与系统的简单联系如下图所示： 220KV 系统 220KV 新建电厂110KV 10KV 5）计算短路电流资料： 220KV电压级与容量为2000MW的电力系统相连，以100MVA为基数值归算到本厂220KV母线上阻抗为0.048，系统功率因数为0.85。 6）厂址条件：厂址位于江边，水源充足，周围地势平坦，具有铁路与外相连。 7）气象条件：绝对最高温度为400C；最高月平均温度为260C；年平均温
发电厂电气部分-学习指南 一、填空题 1.导体正常最高允许温度一般不超过________℃，提高导体长期允许电流的方法有_________导体电阻，________导体换散面积，以及_________导体的换热系数。 2.线路电抗器主要用来限制_________支路的短路电流，加装出线电抗器不仅能够__________，而且可以维持____________________。 3.发电厂厂用电源包括________和________，对单机容量在200MW以上的发电厂，还应考虑设置____________和____________。 4.选择电器设备的一般条件是按________________，并按___________________。 5.当验算裸导体及110KV以下电缆短路热稳定时，一般采用_________保护动作时间；验算电器和110KV以上充油电缆热稳定时，一般采用__________保护动作时间。 6.电流互感器的电流误差为_________，相位误差为___________，并规定当 -I 2___________I 1 时，相位差为正值，影响电流互感器误差的运行参数有 __________、______________、_______________。 7.扩散去游离的三种形式是由_____________、____________、_______________。 8.断路器开断电路时，熄弧条件为____________，恢复电压大于__________恢复电压。 9.决定发电机容许运行范围的四个条件是①___________________;②_________________；③______________；④_________________。 10.发电机额定工作状态的特征是___________、____________、____________、_____________及____________都是额定值。 11.判断变压器绝缘老化程度的两个指标是__________和_____________。 12.断路器开断电容电流产生过电压，主要由于电弧电流过零后，电容上存在
发电厂电气部分课程设计 题目：220KV/35KV黄埠变电站一次系统设计学院：自动化工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： 指导教师： 2011年9 月14 日
设计题目：220KV/35KV黄埠变电站一次系统设计 原始资料： （1）220KV进线2回。分别从主系统220KV双母线接线带旁路上引接；35KV 出线10回供给下级变电站。 （2）工程建设规模：主变压器两台，容量均为63MV A，年最大负荷利用小时数均为6000h，电压等级220KV/35KV。 （3）系统短路容量：两台主变压器分裂运行时，220KV母线三相最大短路容量为6137.35MV A,短路电流16.38KA；35KV母线三相最大短路容量为936.15MV A,短路电流15.44KA。 设计要求 1.为该变电站设计出电气主接线图。 2.选择主变压器型号。 3.选择变压器出口断路器和隔离开关（220KV）。 4.利用经济电流密度选择变压器出口母线。 5.选择35KV出口断路器和隔离开关。 6.选择电压互感器和电流互感器型号。
接线图
各部分设计 （1） 变压器 根据两台主变压器的容量和变比，根据华鹏变压器厂提供的产品样本 选择S （F ）（P ）Z11-63000，额定电压为220±8×1.25%/35KV ，联结组标号为YNd11的变压器。 （2） 变压器出口断路器和隔离开关 变压器出口（220KV 侧）最大持续电流为 A U S N N ax 6.173220 *363000*05.1305.1I m == = 根据变压器出口的U NS 、I max ,根据《发电厂电气部分》附表6，可选
毕业设计论文 论文题目：300MW机组火力发电厂电气部分设计
摘要 由发电、变电、输电、配电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转化成电能，再经过输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。 电气主接线反映了发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备的数量、各回路中电气设备的连接关系及发电机、变压器与输电线路、负荷间以怎样的方式连接，直接关系到电力系统的可靠性、灵活性和安全性，直接影响发电厂、变电所电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性。而且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%。本次设计是针对一台300MW机组火力发电厂电气部分的设计。在本次毕业论文设计当中介绍了有关发电厂的一些电气设备如发电机、变压器、断路器、电压互感器、电流互感器和电动机等以及介绍了主变的选择和短路电流的计算条件，最后介绍防雷的重要性以及防雷的有效措施。因此，我们在电厂以后的工作当中一定要时刻保持安全和认真的态度。 本文对发电厂的主要一次设备进行了选择，并根据短路电流计算，通过电器设备的短路动稳定、热稳定性对主要设备进行了校验。在主接线设计中，我们把两种接线方式在经济性，灵活性，可靠性三个方面进行比较，最后选择双母线接线方式。 关键词：电气设备,发电机,变压器，电力系统， ABSTRACT By power、generation、substation,、transmission and distribution of electricity, electricity production and consumption system, its functio n is the nature of primary energy into electricity by electric power equipment, after losing, substation and power distribution system will be power supply to the load center. Reflects the main electrical wiring generators, transformers, lines, the number of circuit breaker and isolating switch and related electrical equipment, electrical equipment in each circuit connection relationship and generator, transformer and transmission lines, in which way the load between connections, is directly related to reli ability, flexibility and security of power system, directly affect the choice of the electrical
本设计主要内容 在本设计中，所设计的电厂是一座装机容量为200MW的凝气式火力发电厂，就规模上讲属于中型发电厂。 本设计根据实际要求，考虑到工矿企业的用电电压是10KV，而发电机的输出电压时10.5KV，所以不经变压而直接向其供电；煤矿和化肥厂的用电电压是110KV，通过升压变压器送电至110KV母线，然后有四回出线向负荷供电；而电网系统是220KV，通过另一台变压器升压后送电至电网，两台高压变压器采用型号为：SSPSL-18000/220。全部负荷均有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级负荷。另外厂用电变压器 —6300/10。系统采用的发电机是两台50MW的汽轮发电机采用的型号为：SJL 1 组，型号为QFQ-50-2，功率因数为0.8，安装顺序为1#、2#机；安装一台100MW 的汽轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为3#机。 对所选厂址具备的客观条件分析知，位于江边，周围地势平坦，具有铁路与外相连，所以地理位置优越，容易获得燃料；该地区绝对最高温度为40℃，最高月平均温度为26℃，年平均温度为10.7℃，该地区气候适宜，考虑到以东北风为主，火电厂对空气和环境的污染大等考虑，该厂宜选在处于市区西南角的下风口位置。本电厂的设计目标是保证市区居民及其附近机械厂、棉纺厂、钢厂等工矿企业的用电（10KV），向附近的化肥厂和煤矿提供可靠供电（110KV），剩余的功率要送入电网系统（220KV）。 本设计说明书详细叙述了该发电厂的电气主接线设计，另外对10KV出线的14条回路中使用的母线，输电线路，断路器，隔离开关，及相关的电气设备选用都做了详细的分析和计算，另外还考虑了发电厂事故后的重新启动问题，附带电气主接线图一张。
目录 摘要 ............................................................................................................................... - 2 -1 绪论 ............................................................................................................................... - 3 - 1.1 设计任务的内容 ................................................................................................ - 3 - 1.2 设计的目的 ........................................................................................................ - 3 - 1.3 设计的原则 ........................................................................................................ - 3 - 2 主接线方案的确定 ....................................................................................................... - 4 - 2.1 主接线方案拟定 ................................................................................................ - 4 - 2.2 主接线方案 ........................................................................................................ - 4 - 2.3 主接线方案确定 ................................................................................................ - 6 - 3 厂用电的设计 ............................................................................................................... - 7 - 3.1 厂用电源选择 .................................................................................................... - 7 -设计总结 ........................................................................................................................... - 8 -参考文献 ........................................................................................................................... - 9 -
一、单选题（共20道试题，共40分。）V1.除发电机外，（）是发电厂中最为贵重的大型电气设备。 A.主变压器； B.联络变压器； C.厂用变压器； D.自用变压器； 2.电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大()。 A.三相冲击短路电流 B.冲击短路电流 C.三相短路电流 D.持续工作电流 3.决定熄弧的基本因素是（）。 A.弧隙介质强度和加在弧隙上的恢复电压 B.弧隙温度和弧隙恢复电压 C.弧隙温度和弧隙距离 D.弧隙距离和加在弧隙上的恢复电压 4.对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失ΔU(%)，一般应满足（）。 A.ΔU(%)≤5% B.ΔU(%)≤10% C.ΔU(%)≤15% D.ΔU(%)≤20% 5.电气设备额定电流的选择条件是它的值要大于等于（）。 A.短时最大工作电流 B.最大持续工作电流 C.最大短路电流 D.持续短路电流 6.关于导体稳定温升说法正确的是（）。 A.与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成反比 B.与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成正比 C.与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成反比 D.与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成正比 7.发电机运行频率高于额定频率时，发电机的运行效率将（）。 A.上升 B.下降 C.不变 D.根据具体的发电机有不同的结果 8.厂用电接线形式，错误的描述是（）。 A.通常都采用单母线分段接线形式，即为提高厂用电系统的供电可靠性，高压厂用母线按锅炉的台数分成若干独立工作段。 B.同一机炉或在生产过程上相互有关的电动机和其他用电设备应接在同一分段上，同一机炉自用机械有两套互为备用，则应接在不同分段上； C.全厂公用负荷，不需要设置公用段，分布在不同分段上； D.低压厂用母线一般也可按锅炉分段，由相应的高压厂用母线供电； 9.发电机不对称运行属于（）。
摘要：本设计是对4×600MW总装机容量为2400MW的凝汽式火力发电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计，它主要包括了五大部分，分别为：电气主接线的选择、厂用电设计、短路电流的计算、主要电气设备的选择、完成主接线图与设计说明书。其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，列出各设备选择结果表。并对设计进行了理论分析。最后的设计总图包括主接线，主要电气设备。 关键词：电气一次部分；电气主接线；短路计算；设备选择
Abstract:This design is for 4 × 600MW total installed capacity of the electrical powe r plant and a part of the high-pressu-re part of the design of 2400MW of condensing st eam power plant.Itincludes five parts, namely: the calculation of the main electrical co nnection options, power design, short-circuit current, the main electrical equipment se lection, complete the main wiring diagrams and design specification. Which describes in detail the selection of the short circuit current computing and electrical equipment for analysis and calculations from different short circuit, short circuit to different para meters to choose different types of devices, each device listed in the selection result ta ble.Theoretical analysis anddesign.The final master plan includes a main wiring,main electrical equipment. Keywords: Electrical primary part；Electrical main wiring；Short circuit calculations；Equipment selection