德州地区电网规划及发电厂电气部分设计(附件)【字数：13067】
摘 要电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源。随着科技的发展和应用，电力需求水平和要求也日益增加。本课题为了使电网适应经济社会发展需求，用更少的投资和运营成本，提供充分可靠的、质量合格的电能，满足人民生活水平的提高，对德州地区的电力系统进行规划设计。设计中包含三个部分电力系统规划、发电厂部分电气设计、继电保护分析三个部分。电力系统规划部分从根据德州地区位置拟定的多个方案中，选取两个较为合理的方案通过潮流计算，功率平衡计算，导线型号初选，项目投资和年运行费用的计算等方面进行经济性和技术性的比较，最终选择一个满足要求的最优方案。发电厂部分电气设计将优选方案进行短路电流计算，根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，选择新建火电厂的主要电气设备并进行校验，并注意节约投资。最后选择继电保护装置，防止电力系统设备发生各类故障和不正常运行造成的不应有的损失以及保证电力系统安全连续运行。
目 录
第一章 设计结果说明 1
1.1火电厂设备的选择 1
1.2电网接线方式的选择 1
1.3电气主接线的选择 3
1.3.1格童火电厂主接线的选择 3
1.3.2水电厂电器主接线的确定 4
1.4主变压器的选择 5
1.4.1火电厂的主变压器 5
1.4.2确定水电厂的主变压器 5
1.5短路电流水平 6
1.6 主要电气设备的选择和校验 6
1.6.1 110KV断路器及隔离开关的选择 6
1.6.2 35KV断路器及隔离开关的选择 6
1.6.3 10KV断路器及隔离开关的选择 7
1.7继电保护配置 7
1.7.1发电机的继电保护配置 7
1.7.2电力变压器的继电保护 8
1.7.3 110KV线路的继电保护配置 9
第二章 设计计算说明 10
2.1发电厂的主变压器 10
2.1.1格童火电厂主变压器型号的选定 10
2.1.2戴始水电厂主变压器的型号选定 10
2.2方案一的计算 11
2.2.1功率平衡计算 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
2.2.2方案1线路导线的选择 14
2.2.3方案1导线截面面积的校验 16
2.2.4 地区电网接线方案1的潮流计算 18
2.2.5方案1的总投资和年运行费 22
2.3方案2的计算 24
2.3.1方案2的功率平衡 24
2.3.2方案2线路的导线型号 25
2.3.3地区电网接线方案2的导线截面积校验 27
2.3.4地区电网接线方案2的潮流计算 28
2.3.5地区电网接线方案2的总投资和年运行费 32
2.4选择最佳方案 34
2.5最优方案的短路电流计算 34
2.5.1电抗标幺值的计算 34
2.5.2 K1点（110KV母线）的短路电流 37
2.5.3 K2点（35KV母线）的短路电流 40
2.5.4 K3点（10KV母线）短路电流的计算 44
2.6德州地区格童火电厂主要设备的选择与校验 47
2.6.1断路器与隔离开关 47
2.6.4 10KV出线电抗器的选择 50
2.6.5继电保护配置 53
3、110KV线路的保护装置（型号：/系列） 54
致谢 55
参考文献 56
附录 57
第一章 设计结果说明
1.1火电厂设备的选择
按照要求，设计格童火电厂采用2台汽轮发电机，它们的容量都是100MW；戴始水电厂4台水轮发电机容量为80MW。具体型号选择见下表：
表11 汽轮机型号参数表
发电机型号
发电机的次暂态电抗
发电机的额定电流A
发电机的额定电压KV
发电机的额定容量MW
发电机的功率因数
总台数
QF502
0.124
3440
10.5
50
0.8
2
QFS1502
0.146
6469
15.75
150
0.85
1
表12 水轮机型号参数表
发电机型号
发电机的次暂态电抗
发电机的额定电流A
发电机的额定电压KV
发电机的额定容量MW
发电机的功率因数
台数
TS854/18444
0.193
4430
13.8
90
0.85
2
1.2电网接线方式的选择
按照发电厂、变电站、大系统各个地理位置的不同可以有几种不同的电网连接方案。根据附近供电、供电可靠性等需要考虑到的因素，选取两个较为合理的方案进行经济性和技术性方面的比较，最终选择一个满足要求的最佳方案。
方案1：见图11，格童火电厂通过双回式线路对童戴变电所和大系统进行供电；戴始水电厂以单回线送电给大系统，同时对河内变电所进行双回式线路供电，全部的线路都采用110KV。
/
图11 方案
方案2：见图12，格童火电厂供电方式同方案一，戴始水电厂通过单回式线路的方式对河内和大系统进行供电，大系统和河内通过单回线连接，形成了三点单环网。全部的线路都采用110KV。
/
图12 方案2
通过选择线路导线型号的计算和潮流计算，方案1和方案2都可以实施。
就这两种方案的经济性进行比较时，需要用抵偿年限来决定最优方案。
目 录
第一章 设计结果说明 1
1.1火电厂设备的选择 1
1.2电网接线方式的选择 1
1.3电气主接线的选择 3
1.3.1格童火电厂主接线的选择 3
1.3.2水电厂电器主接线的确定 4
1.4主变压器的选择 5
1.4.1火电厂的主变压器 5
1.4.2确定水电厂的主变压器 5
1.5短路电流水平 6
1.6 主要电气设备的选择和校验 6
1.6.1 110KV断路器及隔离开关的选择 6
1.6.2 35KV断路器及隔离开关的选择 6
1.6.3 10KV断路器及隔离开关的选择 7
1.7继电保护配置 7
1.7.1发电机的继电保护配置 7
1.7.2电力变压器的继电保护 8
1.7.3 110KV线路的继电保护配置 9
第二章 设计计算说明 10
2.1发电厂的主变压器 10
2.1.1格童火电厂主变压器型号的选定 10
2.1.2戴始水电厂主变压器的型号选定 10
2.2方案一的计算 11
2.2.1功率平衡计算 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
2.2.2方案1线路导线的选择 14
2.2.3方案1导线截面面积的校验 16
2.2.4 地区电网接线方案1的潮流计算 18
2.2.5方案1的总投资和年运行费 22
2.3方案2的计算 24
2.3.1方案2的功率平衡 24
2.3.2方案2线路的导线型号 25
2.3.3地区电网接线方案2的导线截面积校验 27
2.3.4地区电网接线方案2的潮流计算 28
2.3.5地区电网接线方案2的总投资和年运行费 32
2.4选择最佳方案 34
2.5最优方案的短路电流计算 34
2.5.1电抗标幺值的计算 34
2.5.2 K1点（110KV母线）的短路电流 37
2.5.3 K2点（35KV母线）的短路电流 40
2.5.4 K3点（10KV母线）短路电流的计算 44
2.6德州地区格童火电厂主要设备的选择与校验 47
2.6.1断路器与隔离开关 47
2.6.4 10KV出线电抗器的选择 50
2.6.5继电保护配置 53
3、110KV线路的保护装置（型号：/系列） 54
致谢 55
参考文献 56
附录 57
第一章 设计结果说明
1.1火电厂设备的选择
按照要求，设计格童火电厂采用2台汽轮发电机，它们的容量都是100MW；戴始水电厂4台水轮发电机容量为80MW。具体型号选择见下表：
表11 汽轮机型号参数表
发电机型号
发电机的次暂态电抗
发电机的额定电流A
发电机的额定电压KV
发电机的额定容量MW
发电机的功率因数
总台数
QF502
0.124
3440
10.5
50
0.8
2
QFS1502
0.146
6469
15.75
150
0.85
1
表12 水轮机型号参数表
发电机型号
发电机的次暂态电抗
发电机的额定电流A
发电机的额定电压KV
发电机的额定容量MW
发电机的功率因数
台数
TS854/18444
0.193
4430
13.8
90
0.85
2
1.2电网接线方式的选择
按照发电厂、变电站、大系统各个地理位置的不同可以有几种不同的电网连接方案。根据附近供电、供电可靠性等需要考虑到的因素，选取两个较为合理的方案进行经济性和技术性方面的比较，最终选择一个满足要求的最佳方案。
方案1：见图11，格童火电厂通过双回式线路对童戴变电所和大系统进行供电；戴始水电厂以单回线送电给大系统，同时对河内变电所进行双回式线路供电，全部的线路都采用110KV。
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图11 方案
方案2：见图12，格童火电厂供电方式同方案一，戴始水电厂通过单回式线路的方式对河内和大系统进行供电，大系统和河内通过单回线连接，形成了三点单环网。全部的线路都采用110KV。
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图12 方案2
通过选择线路导线型号的计算和潮流计算，方案1和方案2都可以实施。
就这两种方案的经济性进行比较时，需要用抵偿年限来决定最优方案。
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