发电厂电气部分课程设计-大型火电厂电气设计.pptx
大型火电厂电气设计课程设计本课程融合电气系统全面技术解析，涵盖现代发电厂电气工程核心知识。我们将理论与实践完美结合，带您深入了解电力工程的精髓。作者：
课程背景与目标培养高级人才为电力工程行业培养专业技术骨干，提升综合素质。深入理解系统掌握火电厂电气系统设计原理，建立系统化思维。掌握集成技术学习复杂电气系统集成方法，提高工程实践能力。
电力工业发展现状2.4亿千瓦全国装机容量持续增长的能源需求推动装机规模扩大60%火电占比火力发电仍是我国能源结构的主体30%技术更新率电气技术持续创新与升级的年均速度
课程研究范围系统设计大型火电厂电气系统整体规划与设计设备选型主要设备技术参数确定与布置方案保护控制系统保护与智能控制技术实现运行维护安全运行与科学维护技术研究技术趋势新技术应用与未来发展方向
课程学习路径理论教学系统掌握基础理论与设计原理实验室模拟实验室环境下进行系统模拟与测试实地考察参观真实电厂，了解实际运行状况工程实践参与实际项目设计，提升综合能力
电气系统基本概念电力系统结构整体架构与系统组成电力链路发电-输电-变电-配电完整链条设备分类主要电气设备的分类与功能连接原理系统内部连接原理与方式
发电厂电气系统总体架构主接线方案根据发电厂规模与需求，设计最优主接线方案。方案必须考虑可靠性与经济性平衡。系统单线图绘制清晰的电气系统单线图，展示所有设备连接关系。单线图是电气设计的核心文档。关键节点设计识别并强化系统中的关键连接点与节点。优化设计以确保运行安全性。可靠性设计采用先进的冗余设计与备用方案。确保系统在各种条件下稳定运行。
变压器选型与设计参数类型技术要求设计考虑额定容量300-800MVA负荷需求+20%裕度电压等级220kV/500kV系统接入点匹配冷却方式OFAF/ODAF环境温度与负载率阻抗电压10-14%短路电流限制
发电机设计原理同步发电机结构大型同步发电机由定子、转子、轴承系统和冷却系统组成。结构设计需确保机械强度与电气性能平衡。额定容量：300-1000MW额定电压：15.75-27kV功率因数：0.8-0.9滞后励磁与冷却系统现代大型发电机多采用静态励磁系统，提供稳定可靠的励磁电流。励磁方式：静态励磁/无刷励磁冷却方式：水冷/氢冷/空冷绝缘等级：F级/H级
电气设备选型原则可靠性评估分析设备故障率与使用寿命经济性分析初投资与全生命周期成本计算性能指标技术参数与运行效率综合评价国产/进口比较技术来源多元化与本地化配套
高压配电系统高压配电系统包括多电压等级设备，采用先进绝缘技术。系统设计满足安全性与可靠性双重要求。
继电保护技术差动保护监测设备内部故障，反应速度快，选择性好过电流保护检测线路过载与短路故障，应用广泛距离保护根据阻抗测量判断故障距离，分区保护数字保护采用数字信号处理技术，提高可靠性与灵活性
继电保护系统设计保护区域划分根据设备功能与重要性划分独立保护区域选择性协调确保故障区域快速切除，非故障区域正常运行快速动作原则主保护动作时间不超过100ms，最大限度减小故障影响备用保护设计配置独立的备用保护系统，确保保护可靠性
接地与防雷系统工作接地保护接地防雷接地信号接地特殊接地接地系统设计需考虑土壤电阻率、电流分布和安全要求。防雷系统包括直击雷防护和感应雷防护两部分。
控制系统架构现场层传感器、执行器与智能设备组成。直接与工艺设备接触，采集数据并执行控制命令。控制层DCS控制器与PLC组成。执行实时控制算法，处理逻辑运算。监控层操作员站与工程师站组成。提供人机交互界面，实现监视与操作。管理层企业数据服务器组成。进行生产管理与决策分析。
自动化技术应用智能电网技术应用先进传感、测量与通信技术，提高电网运行效率与可靠性。广域测量系统自愈网络智能配电自动调节系统实现机组参数自动控制，保持系统稳定运行。汽轮机调速系统锅炉燃烧控制电压自动调节大数据分析利用海量运行数据进行设备状态评估与优化决策。故障预测效率优化寿命评估
电力电子技术变频器应用用于风机水泵调速，降低辅机能耗。实现软启动与精确控制。电力电子开关替代传统机械开关，提高操作速度。无触点设计降低维护成本。谐波抑制主动与被动滤波装置结合使用。有效控制系统谐波污染水平。
电缆与布线1电缆选型根据电压等级、载流量和环境条件选择合适的电缆型号。2敷设方式根据现场条件选择电缆沟、桥架或管道敷设。3绝缘与防火采用阻燃、低烟无卤电缆，提高安全性能。4连接技术使用压接、焊接或专用接头确保电气连接可靠。
电气一次设备断路器能够开断短路电流的开关设备SF6断路器真空断路器少油断路器隔离开关提供可见断开点的开关设备单柱旋转式双柱水平开启式垂直开启式接地刀闸确保设备检修安全的接地装置手动操作式电动操作式联锁式电流互感器电流测量与保护用的变换装置电磁式罗氏线圈式光电式
电气二次设备