火力发电厂电气部分设计
摘要
电能行业依然是我国生活生产中最重要的行业之一，随着人类生活水平的不
断提高，人们对电能的质量要求更
高。

为了满足人们的需求，电力行业也将发生巨大改革。

将可靠、安全、环保的电能源，输送给千家万户，这种变革相对应的方案设计，有着深远的意义。

科技的不断进步，使得我国的发电厂，更加智能化，更加信息化，满足人们对其质量效率的高要求，是我国电网位于世界前列的主要因素。

关键词：发电厂；主接线；变压器；电能；电力系统
第1章绪论
1.1 选题背景、研究目的及意义
电能对于我们的生产生活非常重要，安全、稳定可靠的电能是国民经济发展所必需的，严谨可靠的发电厂电气设计，对于提高可靠性、节省成本起着关键作用。

电能早已走进千家万户，深入地渗透到人们的生活生产当中。

大部分电能都来源于发电厂，电力的稳定，直接影响我国国民经济。

它是我国电力行业稳步向前的根本，对研究有着深远的意义。

伴随着我国人民的生活水平不断提高，电力行业也将跟随时代的脚步不断发展，否则将被时代所遗弃。

所以电力行业，必须大刀阔斧的进行改革，保证稳定供电。

当今火力发电，仍然是提供电能的主要来源。

保证供电稳定的前提情况下，
还要考虑火力发电对地球环境的污染，对电力行业提出了更高的要求。

我国的电力行业已经步入新台阶，引进了许多国外先进的技术手段[1]。

该设计把电气相关设备的发展带入到了一个新的境地和领域。

无论对发电厂
还是用户，都提高了用电效率。

更重要的是充分利用了自然资源，减少了不必要
的资源浪费。

针对当前用户设备的使用情况和特点，能够让用户快速高效的使用电能，对
社会的发展和有效的资源利用有着积极的意义。

1.2 国内外研究现状
中国的电力行业水平不断发展，结合当下互联网实现了集中调控，同时利用
辅助电器进行监控。

伴随着不断改革，我国的电力行业已经走向世界的新高度。

随着电气设备的性能不断提高，变电站的设备，已经简化了很多。

例如，铁路配电室中，已经无人值守，通过小机器人，来实现各种操作。

科技的不断进步，使得电力行业迎来了新的发展，抓住机遇提高性能，就会不断引涌现出更加先进的设备。

减少人工的使用，可以简化作业程序。

所采用的高新技术手段，其中包括：自动化装置以及互联网技术。

中国的电力行业与互联网技术结合，使得发电厂一直处于不断进步的状态。

使得我国的发电厂，更加智能化，更加信息化，满足人们对其质量效率的高要求[2]。

以日本为例，国外发电厂设计是一种集合了互联网和传感装置的系统。

调控
装置使用的数字信息技术，也利用到配电装置中的各种仪器中。

现在的保护电路，都实现了智能化，无需人类触及。

这样保障了人类的生命财产安全，也使得故障
率变少。

1.3 研究内容与研究方法
本次毕设的主要任务是火力发电厂部分的设计，使该发电厂供电系统实现安全、舒适、可靠的发电。

主要研究内容是用三种计算方法：第一种计算方法为，
负荷计算；第二种计算方法为，短路计算；第三种计算方法为，整定计算。

通过
这三种计算方法，选择变压装置的数量以及所对应的型号，对提出电气接线的方
案进行优化选择，对电能的输送及电气部分进行设计，选择与校验电气设备，进
行继电保护的设计，最终利用CAD及相关制图软件进行系统接线图的绘制。

这篇论文所采用的研究步骤，分为六步：
第一步，绘制发电厂中各元器件接线方式。

第二步，假设将电流短路的计算方法。

第三步，对电气设备的选择以及检验。

第四步，实现发电机和变压装置的自我保护，以及对其相应的计算。

第五步，330kV、220kV对应电路的自我保护与其计算方法。

第六步，制定出发电厂主接线图。

第2章主接线方案设计
2.1 主接线方式概述
接线方式的主要要求，接线方式是电力行业中最重要的一部分。

它可以说明
各种电器设备数量，其中这些电气设备包括：发电装置、变压装置、断路装置、
开通和关闭装置等等。

对这些电器设备一一相连，对其发放具体任务。

第一种任
务为，发电任务；第二种任务为，变电任务；第三种任务为，输送电压任务；第
四种任务为，配电任务。

接线方案的选择，影响着电力行业的稳定效率。

接线方
式对变电厂各种设备的选择，继电保护装置的选型，都
有着特殊的联系。

这几种任务必须同时进行，所以接线会影响到各种设备的
正常使用[2]。

因此提出几点要求：
第一点要求，保证供电的安全性。

安全无小事，大型的电力生产，更应该把这项任务放在首位。

提高其可靠性能，同时使电力质量，满足人类生活的需求。

其中又包括三点必须遵守的原则：第一种原则是，经验型。

长期积累的经验必须
要遵守。

第二种原则是，各种设备可靠接地。

如果设备出现故障，不会影响其他设备，是必须要遵守的原则。

第三种原则为，与实际相结合。

具体分析发电厂的位置，对其环境因素进行了解，给出相应的解决方案。

第二点要求，接线必须灵活，可随意调整。

接线应满足各种极限的运行情况，可以灵活的转化运行方式。

保证可靠输出电压，当设备故障时，可以利用备用电路，实现可靠供电。

必须保证基本无停电，停电之后影响最小。

第三点要求，考虑经济因素。

在满足人类供电需要之后，要尽量做到节省所投入的资金，资金使用越少越好。

节省每一个电器设备，不仅仅只是节省了金钱，也使线路不再复杂。

电气设备所占空间要尽量小，合理的布置设备占用面积，也是经济性的一种体现。

电能的输出效率要高，转化效率也要高，这样才能使得电能的损耗变小。

第四点要求，可持续发展性能。

随着我国对供电质量的要求，电厂可能会进行扩建。

必须留有余地，为今后做考虑，使今后的施工更加快捷、减少经济的投入。

接线方式大概有以下几种：单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、带旁路母线的单母线和双母线接线等。

第3章主变压器的选择
对变压器的选择，必须要慎重考虑。

经过查阅资料，向相关专业人士请教。

发现选择变压器数量时，应该遵守遵守以下原则：
第一种原则，实现供电的稳定性。

大型的变电室，应该安放两台变压装置。

如果一台变压装置损坏或者进行维护时，另一台变压装置，则可以继续实现稳定供电。

对于小型的变电室，只需利用一台变压装置，自备小型电源即可，也可以借用其他变电所变压装置进行使用，保证输出电能稳定。

第二个原则，不同季节，不同时间，用电器的使用量也不同。

所以要采用不同的运行方式，或者使用两台变压装置交替使用。

第三个原则，每个车间变电室，应安放一台变压装置。

如果用电量极大的变电所，即使是三级负荷型电压，也可以采用两台以上变压器，进行稳定供电。

第四个原则，确定变压器的数量之后，要考虑用电器今后会变得更多。

如果想要稳定供电，那必须与就近的变电所互为备用。

如果变电装置发生损坏或者维修保养时，则立即从另一变电所进行调配变电装置，保证用户用电的稳定。

变电所采用高压侧单母线，低压侧单母线分段的接线方式。

结论
在这次设计中，以实际生活为参照，尽量做到了使数据贴近实际情况。

通过查阅资料对发电厂不同电压等级分别采用单母线带旁路母线接线、双母线接线、单母线分段的接线方式，在性能和安全性等方面具有较大优势，提高了供电的可靠性。

参考文献
[1] 郭云川.供电系统技术优化改进措施分析[J].煤炭技
术,2014,33(4):184-186
[2] 任志峰、采掘工作面过陷落柱方法探究[J].煤炭科技,2016(1):14-16.
[3] 赵承继.裕源煤矿供电系统设计优化[J].ft东煤炭科技,2015(5):128-129
[4] 曹永军,煤矿6kV供电系统继电保护装置与管理,陕西煤炭,2004,1
2。