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火力发电站电气设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

题

目

火力发电厂电气设计

学生姓名

XX

学

号

系

别

电子信息与电气工程学院

专

业

电气工程及其自动化

届

别

指导教师

职

称

2014

年

X

月

X

日

一．综述国内外对本课题的研究动态，说明选题的依据和意义

1.本课题所涉及的问题在国外的研究动态。

最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着

发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改进，特别是电力系

统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力

发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到

300～600兆瓦级（50年中期），到1973年，最大的火电机组达

1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的

建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是

日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、

可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～

700兆瓦。现在关于火电厂厂用电研究已经较为成熟，对厂用电设计

已经有了一套完整规范。但厂用电主接线的确定对发电厂本身的运行

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，因此全面考虑电

厂的远景规划，结构布局，运用新技术，新设备，对厂用电电气部分

进行优化设计，以提高供电可靠性和稳定性已成为国外研究的新课题。

在发电厂电气设备如高压开关方面，向高电压、大开断容量、智能化

方向发展。在发电机出口断路器方面，已有SF6型（GCB），它额定

电流可达24000A，开断能力160kA，而且结构紧凑，故障率更低

(0.3%)，还可以集成CT、PT、接地开关等设备，成为多功能的组合

电器。

2.本课题所涉及的问题在国内的研究动态。

目前我国火力发电厂发电量占全国总发电量的70%以上。截止目

前为止，我国火力发电厂单机容量以30万千瓦和60万千瓦机组为主，

浙江省温州市玉环县的华能玉环电厂正在投建4台100万千瓦发电机

组，首台机组预计今年投产发电。其100万千瓦超超临界火力发电机

组主蒸汽压力为25兆帕，主蒸汽和再热蒸汽温度均为600度，这不仅

在我国是最高参数，在世界上也处于最前沿水平。此前，上海电气与

西门子合作制造的上海外高桥2台90万千瓦火力机组是我国第一个超

临界百万级项目，首台机组已于2006年开始发电。

3.选题的依据和意义

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。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

1.需要考虑发电厂在电力系统中的位置，发电厂在电力系统的地

位和作用是决定电气主接线的主要因素。根据发电厂的规模和大小进

行接线的可靠性、灵活性和经济性的考虑也不同。

2.要考虑近期和远期的发展规模，发电厂的电气主接线设计，应

该根据5-10年的电力发展规划进行。根据负荷的的大小、分布、增长

速度，分析各种可能运行的方式，来确定电气主接线的形式及连接发

电机数和出线回路。

3.考虑备用容量的有无和大小对电气主接线的影响，发、送、变

备用容量是为了可靠的供电，适应负荷的突增、设备检修、故障停运

情况下的应急要求等等。

4、考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数，对变

电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传

输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活

性要求也高。二容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠