《发电厂电气部分》课程设计指导书班级：-3 人数：137人指导教师：程坦(28人)、朱更辉（27人）、刘豪（28人）、何国锋（27人）、王广（27人）时间：第16周（6月15日-6月21日）《发电厂电气部分》课程设计指导书一、课程设计的性质、地位和任务本课程设计是电力系统自动化技术专业学生在完成《发电厂电气部分》的理论学习之后进行的与课程配套的设计环节，是本专业集中实践教学的主要内容之一。

通过《发电厂电气部分》课程设计的教学实践，使学生运用所学的理论并遵循行业电气设计岗位的设计程序、方法，进行发电厂或变电站电气一次部分设计的初步训练，巩固基础理论和专业知识，强化工程设计中计算和绘图的基本能力以及专业综合能力的应用，培养学生的综合设计能力，达到能独立地设计中小型发电厂或变电站电气一次部分的能力，为后续的毕业设计及毕业后从事本专业的设计工作做好必要的准备。

二、课程设计目标通过课程设计，要求学生掌握设计的步骤和方法；学会运用规程、规范、手册和参考资料。

通过课程设计应使每个学生都受到较全面的训练，在教师的具体指导下独立完成规定的设计任务，为毕业后从事本专业的设计工作打下良好的基础。

三、时间分配四、考核方式和成绩评定标准课程设计完成后的全部图纸及说明书应有设计者和指导教师的签名。

未经指导教师签字的设计，不能参加答辩。

答辩时每人提交一本“发电厂变电站课程设计报告”（手写，计算机打印无效），由指导教师组成答辩小组，答辩时按说明书编写顺序，设计者本人首先对自己的设计进行5--10分钟的讲解，讲明设计中主要解决的问题，然后回答教师提问。

每位学生答辩总时间一般不超过20--25分钟。

课程设计考核方式包括：一次原理图、设备选型表以及设计说明书的完成情况；主接线设计的是否合理、短路电流计算是否正确；独立工作能力以及答辩情况综合衡量，其中，出勤10%；设计内容40%;图面质量30%;答辩情况20%，由答辩小组讨论评定。

五、参考资料[1] 杨宛辉等 . 发电厂、变电所电气一次部分设计参考图册 .[2] 导体和电器选择设计技术规定 SDGJ14-86. 中国电力出版社 .[3] 水利电力部西北电力设计院编 . 电力工程电气设计手册（电气一次部分上、下） . 北京：中国电力出版社 ,1998[4] 工厂常用电气设备手册（第 2 版） . 北京：中国电力出版社， 19973题目一：200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计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T max=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：4）本厂与系统的简单联系如下图所示：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；年平均温度为10.7；风向以东北风为主。

2、设计基本内容：1）发电厂电气主接线的设计；2）短路电流计算；3）主要电气设备选择；4）配电装置规划及设计。

3、设计成果1）设计说明书一份2）电气主接线图一张3）10KV配置图一张4）220KV进出线断面图一张5题目二：某市 110KV 中心变电所电气一次部分初步设计1.2 原始资料1 ）设计变电所建在城西 2KM 处，建成后，除向周围地区负荷供电外，还输送部分系统的交换功率。

2 ）变电所的地理位置如下图所示：3 ）系统电源情况如下：综合小水电： S∑=24MVA ， L1= 20KM ， 35KV 双回路送入变电所，丰水期满发电，枯水期只发三分之一容量，近区用电及站用电占发电容量的 10% ，最大运行方式时的综合电抗折算至 SJ=100MVA 时， XJ*=3 。

本市火电厂：发电机两台， Pe=5MW ， cosФe=0.8 ， Xd″=0.18, 经一台双绕组变压器 SL7—12500KVA ， 6.3KV/35KV ， Ud%=8 ， L2= 5KM 用架空线输入变电所，其厂用电占 5% ，近区用电占 15% 。

省电网：由西南方向经 110KV ， L3= 65KM 的输电线路与变电所相连，对本市的发供电起综合平衡作用。

4 ）变电所最大负荷利用小时数 TMAX=6000h, 同时率取 0.9 。

5 ） 10KV 用户负荷资料如下表所示：变电所建成后第五年总负荷增加到 30.6MW ，建成后第十年总负荷增加到 49.3MW 。

6 ）变电所自用负荷以 2 台 100KVA 考虑。

7 ）气象及地质条件：设计变电所地处半丘陵区，无污染影响，年最高温度 40 度，最热月平均温度 34 度，年最低温度 40 度，最热地下 0.8M 处土壤平均温度 30.4 度，海拔高度为 50M 。

1.3 设计任务1 ）选择变电所主变台数、容量及型式。

2 ）设计本变电所的电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个最佳方案。

3 ）进行必要的短路电流计算。

4 ）选择和校验所需的电气设备。

5 ）设计本变电所的自用电接线。

1.4 设计成果1 ）设计说明书及计算书各一份。

2 ）变电所电气主接线图一张。

3 ）变电所自用电接线图一张。

7题目三：900MW火电厂电气部分设计一、发电厂情况（1）类型：火电厂（2）发电厂容量与台数3×200+1×300MW，发电机电压15.75kv，cosΦ=0.85（3）发电厂年利用小时数Tmax=5300h；（4）发电厂所在地最高温度40 摄氏度，年平均温度20 摄氏度，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m。

二、电力负荷情况1)发电机电压负荷：最大40MW，最小30MW，cosΦ=0.85，Tmax=6000h。

2)220kv 电压负荷：最大100MW，最小50MW，cosΦ=0.85，Tmax=5000h。

3)其余功率送入500kv 系统，系统容量10000MVA。

归算到500kv 母线阻抗为0.03，其中Sj=100MVA。

4）自用电8%。

5）供电线路数目。

（1）发电机电压，架空线路10 回，每回输送容量5MW，cosΦ=0.85（2）220kv 架空线路6 回，每回输送容量80MW，cosΦ=0.8（3）500kv 架空线路2 回，与系统连接。

三、设计成果1 课程设计说明书1 份2 发电厂电气主接线图1 张。

3 课程设计计算书1 份。

题目四：650 MW火电厂主接线设计1、设计原始资料：本设计中电厂址位于新建的大型煤矿区内，为一坑口电厂，所用燃煤由煤矿直接供给。

厂址地区条件较好，地势较为平坦，属于5级地震区，冻土层深1.5m，复冰厚10mm，最大风速18m/s，年平均气温+5℃，最高气温+35℃，最低-25℃，该厂生产的电力有110kV电压等级8回线向4个较大的负荷供电，综合最大负荷200MW，另外220kV电压等级有4回和系统联络。

发电厂主要技术指标①装机容量2×200MW+2×125MW=650MW②机组年利用小时数：Tmax=6000h。

③电厂生产的电能除厂用电外全部以双回线路送入系统和负荷。

④厂用电率8%发电机组参数采集该厂发电机组有QFS-200-2和QFS-125-2两种型号，发电机组参数如表1-1所示2、设计内容：1、对电气主接线进行论述2、选择电气主接线方式，并说明3、对主接线主要电气设备选型计算，校验计算4、主要点短路电流计算5．对厂用电6KV段设计3、设计要求：①主接线论证，方案比较②主接线设计③设备选型科学并有依据④图纸规范⑤独立完成⑥参阅相关资料9题目五：2*300MW火电厂厂用电系统设计1、设计原始资料：厂用电负荷见下表负荷类别设备名称电压（kv）额定容量（kw）台数汽轮机负荷电动给水泵 6 5500 2 循环水泵 6 1250 6 凝结水泵 6 315 4锅炉负荷和输煤负荷引风机 6 2240 4 送风机 6 1000 4 一次风机 6 300 4 排粉机 6 680 8 磨粉机 6 1000 8 凝结水升压泵 6 630 4 主汽机调速油泵 6 350 1 碎煤机 6 320 2 喷射水泵 6 260 2 1号皮带机 6 300 2 4号皮带机 6 300 2低压负荷机炉变压器1600（kv.A） 4 电除尘变压器1250（kv.A） 4 化水变压器1000（kv.A） 2 公用变压器1000（kv.A） 3 输煤变压器1000（kv.A） 3 灰浆变压器1000（kv.A） 1 负压风机房变压器1000（kv.A） 1 污水变压器315（kv.A） 2 修配变压器800（kv.A） 1 水源地变压器1000（kv.A） 2 照明变压器315（kv.A） 22、设计内容1）厂用电系统接线设计2）厂用电系统负荷计算3）高压变压器选型计算4）对厂用电系统一次电气设备选型计算3、设计成果1）课程设计说明书1 份2）厂用电系统接线图1 张。

3）课程设计计算书1 份。

题目六：110kV 变电站电气部分规划设计一、 原始资料：1、本变电站的电源进线：两路独立的110kV 电源进线，最大运行方式时的综合电抗（标幺值）分别为： 进线一： X1=3 （S B =50MVA ） ; 进线二： X2=3（S B =50MVA ）。

2、本变电站的负荷资料○135kV 侧负荷如表2.1 表2.1 35kV 侧负荷表预计远期新增负荷 6MW 。

其中：35kV 及10kV 负荷功率因数均取为cos Φ=0.85有功功率同时系数p K ∑：35kV 侧取为0.9，10kV 侧取为 0.85 无功功率同时系数q K ∑：对于变电站总计算负荷，q K ∑的取值一般为0.95~1，本次设计中取值为1站用电负荷为50kW ，cos Φ=0.88 ○210kV 侧负荷如表2.2 表2.2 10kV 侧负荷表预计远期新增负荷 5MW 。