发电厂电力系统设计_开题报告

一、文献综述

（一）国内研究现状

燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，是典型的高新技术密集型产品。作为高科技的载体，燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平，是21世纪的先导技术。发展集新技术、新材料、新工艺于一身的燃气轮机产业，是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一，具有十分突出的战略地位。

由于多方面的原因，我国燃气轮机同国际先进水平相比仍存在很大差距，尚未形成真正的产业。诸多领域动力落后的状态，已成为制约国民经济发展的“瓶颈”，其技术仅被世界上少数几个发达国家所控制，先进的燃气轮机在西方国家仍然限制对华出口。

燃气轮机属于重大核心装备，如果长期依赖进口，在关键技术上受制于人，不利于我国燃气轮机动力产业及相关产业的健康、快速发展。从市场容量看，我国新世纪四大工程中“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”等三大工程均需要大量30兆瓦级工业型燃气轮机，同时我国舰船制造业的健康快速发展需要大量30兆瓦级舰船燃气轮机，我国已成为世界最大的燃气轮机潜在市场。

面对经济全球化、国际燃气轮机市场激烈竞争和国外高度垄断的新形势，国家对我国民族燃机产业的发展非常重视，国家发改委和科技部已经将我国燃气轮机市场发展的思路和对策纳入“十二五”及长期发展规划中，重型燃气轮机是国家优先发展的10项重大技术装备之一。是国家装备制造业重点发展的领域，特别是燃气-蒸汽联合循环机组和整体煤气化燃气-蒸汽联合循环机组。预计随着中国能源需求迅猛增长以及天然气资源进入大规模开发利用阶段，燃气轮机正在形成一个“爆发性增长”的市场。到2020年，全国燃气轮机联合循环装机容量将达到5500万千瓦，是2000年之前50年已建成同类装机容量的25倍。

发电厂电力系统现状及趋势

变电站接线方式趋于简单

随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加，变电站的接线 方式趋于简化。

大量采用新的电气一次设备

近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能、新型设备不断出现，设备档次不断提高。

自动化不断提高

目前国内电站在设备接线方式、设备选择等方面应按照新的发展趋势进行可行性研究。

（二）摘要

燃气轮机具有启停时间短，污染小，发电效率高，能调峰等优点，越来越受到重视。特别是燃气-蒸汽联合循环机组和整体煤气化燃气-蒸汽联合循环机组，联合发电效率高，逐渐被广泛采用。

本文设计一套燃气-蒸汽联合循环机组, 发电厂总装机容量820MW，计划安装美国GE公司的2台260MW燃气轮机发电机组和1台300MW汽机发电机组，由燃气轮机及发电机与余热锅炉共同组成循环系统，燃气轮机做完功后排出的高温乏气通过余热锅炉回收，转换为高温高压蒸汽，由余热锅炉产生的高温高压蒸汽最后到汽轮机做功。通过对拟建发电厂的原始资料以及出线要求进行分析，并从安全、经济及可靠性方面考虑，确定升压站主接线以及厂用电主接线，然后再通过发电机容量及供电要求确定主变压器台数，容量及型号，同时也确定了厂用变压器的容量及型号，最后根据最大持续工作电流及短路计算的结果，对高压断路器，隔离开关，母线，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成升压变电站的设计。

本次设计遵循相关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件，自然环境特点和运行，检修施工方面的要求，合理设计方案，力争做到经济合理，运行可靠，维护方便。

二、^范文提纲

一、前言4

（一）设计内容4

（二）设计目的4

（三）设计原则4

二、主接线的选择5

（一）原始资料分析5

（二）各种主接线方式及优缺点5

1 单母线接线5

2 单母分段接线5

3 双母接线5

4 双母线分段接线6

（三）主接线方案的确定6

三、厂用电的设计7

（一）厂用电接线原则7

（二）厂用负荷及变压器选择9

四、主变压器的确定10

（一）主变压器的选择原则10

1 单元接线的主变压器容量的确定原则10

2 变压器台数的确定原则10

3 主变压器型式的确定原则10

（二）主变压器的确定10

五、短路电流的计算11

（一）短路计算概述11

1 短路电流计算目的11

2 短路电流计算的一般规定11

（二）短路点选择和计算12

1 220kV母线上发生短路的计算13

2 发电机出口发生短路的计算15

（三）短路电流计算结果16

六、导体和电气设备的选择16

(一）断路器和隔离开关的选择和校验16

1 断路器和隔离开关的选择16

2 发电机出口断路器的校验17

3 220kV侧的高压断路器的校验18

4 220kV侧隔离开关的校验18

（二）电流互感器的选择18

（三）电压互感器的选择19

（四）导体的选择20

七、继电保护的配置20

（一）变压器继电保护配置20

（二）220KV母线和线路保护21

1 220KV线路保护21

2 220KV母线保护21

八、参考文献………………………………………………………………………..22

三、参考文献

[1] 熊信银：《发电厂电气部分》 中国电力出版社，2004；

[2] 刘笙：《电气工程基础》 科学出版社，2002；

[3] 电力工业部西北电力设计院：《电气工程设计手册电气一次部分》 中国电力出版社，1998；

[4] 陈生贵：《电力系统继电保护》 重庆大学出版社，2003；

[5] 陈庆红：《变电运行》中国电力出版社，2005：

[6] 黄瑞梅：《高电压技术》中国水利水电出版社，2004；

[7] 华东电力设计院：《火力发电厂设计技术规程》 中国标准出版社  2001年4月；

[8] 陈跃：《电气工程专业^文档设计指南电力系统分册》 中国水利水电出版社，2008.；

[9] 何仰赞：《电力系统分析》 华中科技大学，2002.

[10] GE：《9F燃气蒸汽联合循环发电机组运行维护说明书》 GE  2001

[11] 姚春球：《发电厂电气部分》 中国电力出版社，2004