1、 I 发电厂电气一次系统设计 摘 要 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。 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、灵活性和经济性密 切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。 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%。 本文是对配有六台 50MW 汽轮发电机的大
2、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。包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、 启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电 气设备的选择与校验; 并作了防雷与接地。 关键词： 变压器；发电厂；电力系统；一次设计；电气设备 目 录 摘 要 I 1 前 言 1 2 电气主接线设计 2 2.1 主接线的设计原则 2 2.2 主接线设计的基本要求 2 2.2.1 主接线可靠性的要求 2 2.2.2 主接线灵活性的要求 2 2.2.3 主接线经济性的要求 3 2.3 电气主接线的选择和比较 3 2.3.1 主接线方案的拟定 3 2.3.2 主
3、接线各方案的讨论比较 6 2.3.3 主接线方案的初步选择 6 3 主变压器的选择 7 3.1 变压器的确定原则 7 3.2 方案一变压器的选择 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.3 方案四变压器的选择 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 4 短路电流计算书 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 4.1 短路电流计算的目的 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 5 方案 1 主要电气设备的选择 8 5.1 各回路最大持续工作电流一览表 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 6 方案 4 主要电气设备的选择 . 10 6.2 断路器的选择及校验 错误错误! !未定义书签。未定
4、义书签。 7 主接线方案的经济比较 . 10 7.1 方案 1 与方案 4 的综合投资 . 10 8 其他电气设备的选择 . 11 8.1 电流互感器的选择及校验 . 11 8.4 避雷器的选择及校验 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 8.4.1 110KV 侧避雷器的选择和校验 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 8.4.2 35KV 侧避雷器的选择和校验 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 8.4.3 10KV 侧避雷器的选择和校验 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 9 配电装置的设计 . 13 10 防雷保护设计 16 10.1 避雷针的作用 16 10.2
5、避雷针的配置 16 10.3 防雷保护方案 16 11 接地网的设计 17 11.1 设计说明 17 11.2 接地体的设计 17 11.3 典型接地体的接地电阻计算 17 11.4 接地网设计计算 17 结论 . 20 参考文献 . 21 致谢 . 22 1 1 前 言 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
6、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。到 2003 年底，我国发电机装机容量达 38450 万千 瓦，发电量达 19080 亿度，居世界第 2 位。工业用电量已占全部用电量的 5070%，是电 力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。电力系统的 出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个 领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成 为一个国家经济发展水平的标志之一。
