西安工程大學2008某火力發(fā)電廠電氣部分設計

1、畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計（論文） 題題 目：目： 某火力發(fā)電廠電氣部分設計某火力發(fā)電廠電氣部分設計 學學 院：院： 電子信息學院電子信息學院 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化電氣工程及其自動化 20082008 級級 4 4 班班 指導教師：指導教師： 職稱：職稱： 學生姓名：學生姓名： 學學 號：號： 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） I 摘 要 由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它 的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系 統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心。 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設計的首要部分，也是構成電力系統(tǒng)的

2、重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運行的可靠 性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關。并且對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保 護和控制方式的擬定有較大的影響。電能的使用已經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟、生活 的各個領域，而在我國電源結構中火電設備容量占總裝機容量的 75%。本文是 對配有 2 臺 50MW 和 2 臺 300MW 汽輪發(fā)電機的大型火電廠一次部分的初步設計， 主要完成了電氣主接線的設計。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓 器、啟動/備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計算、臺數(shù)和型號的選擇；短路電 流計算和高壓電氣設備的選擇與校驗; 并作了變壓器保護配置。 關鍵詞：關鍵詞：主接

3、線設計，短路電流，電氣設備選擇，繼電保護 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） II Abstract By the power generation, transformation, transmission and distribution of electricity and energy components, and other aspects of production and consumption systems. It is the function of the natural world through the power of primary energy into ele

4、ctrical energy power plant, then lost, transforming the system and distribution system will supply power to the load centers. Electrical wiring is the main power plant, electric substation designed first and foremost part of the power system is also constitute an important part. Determination of the

5、 main cable on the power system as a whole and power plants, substations to run its reliability, flexibility and economy are closely related. And choice of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection and control of the means to develop a greater impact. The use

6、 of power has infiltrated the social, economic, in all areas of life, and in the power structure of Chinas thermal power equipment capacity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 2*50 and 2*300MW turbo-generator of large-scale thermal power plants a part of the prelimi

7、nary design of the main completed the main electrical wiring design. Including the electrical wiring of the main forms of comparison, the choice; main transformer, the start / stand-by transformer and the high-voltage transformer factory with the capacity of calculation, the number of models and opt

8、ions; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made the protection of transformer . Keywords：: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment. 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） III 目 錄 第 1 章 緒論.1 1.1 課題背景 .1 1.2 畢業(yè)設計的基本思想及設計工作步驟 .1 1.2

9、.1 主接線的設計.1 1.2.2 主變壓器的選擇.1 1.2.3 短路電流的計算.2 1.2.4 電氣設備的選擇.2 1.2.5 繼電保護的設計.2 第 2 章 電氣主接線設計.3 2.1 電氣主接線設計的基本要求與選擇原則 .3 2.2 設計任務與分析 .4 2.2.1 原始資料.4 2.2.2 原始資料的分析 .4 2.3 方案的設計、論證和選擇 .5 2.3.1 方案設計 .5 2.3.2 主接線方案的評定 .6 第 3 章 廠用電的設計.7 3.1 廠用電源選擇 .7 3.1.1 廠用電接線的要求 .7 3.1.2 廠用電接線的設計原則 .7 3.1.3 廠用電電壓等級的確定 .7

10、3.1.4 廠用電源的接線形式和廠用電源的引接 .7 3.2 廠用變壓器的選擇 .8 3.2.1 廠用變壓器的選擇原則.8 3.2.2 廠用負荷的確定與計算.8 3.2.3 廠用變壓器的選擇.11 3.3 廠用電動機自啟動校驗 .11 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） IV 3.3.1 電動機自啟動校驗定義.11 3.3.2 電動機自啟動分類.11 3.3.3 電動機自啟動校驗.12 3.4 廠用電主接線設計圖 .13 3.4.1 發(fā)電廠廠用電主接線圖設計的說明.13 3.4.2 主接線設計圖 .13 第 4 章 發(fā)電機和主變壓器的選擇.15 4.1 發(fā)電機型號的確定 .15 4.2 主變壓器

11、型號確定 .15 4.2.1 主變壓器的容量確定方法 .15 4.2.2 變壓器型號的選擇 .15 第 5 章 短路電流的計算.17 5.1 短路的基本概念 .17 5.1.1 故障類型及原因.17 5.1.2 短路電流計算的基本假設.18 5.2 各電氣元件標幺值計算 .18 5.3 電流計算 .19 5.3.1 10KV 側(cè)母線短路(發(fā)電機出口母線 K1 短路)電流計算.19 5.3.2 220KV 側(cè)母線短路(K2 點)電流計算 .21 5.3.3 20KV 側(cè)發(fā)電機出口短路(K3、K4 點)電流計算 .22 5.3.4 330KV 側(cè)發(fā)電機出口短路(k5 點)電流計算 .22 5.4

12、廠用電短路電流計算 .22 5.4.1 各元件電抗標幺值的計算 .22 5.4.2 不同短路點(K6、K7、K8、K9)短路電流的計算 .22 5.5 短路計算結果匯總 .22 第 6 章 電氣設備的選擇.22 6.1 電氣設備的選擇條件 .22 6.1.1 按正常工作條件選擇電氣設備 .22 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） V 6.1.2 按短路情況校驗 .22 6.2 斷路器選擇 .22 6.2.1 330kV 側(cè)高壓斷路器的選擇.22 6.2.2 220kV 側(cè)高壓斷路器的選擇.22 6.2.3 10kV 側(cè)高壓斷路器的選擇.22 6.3 隔離開關的選擇 .22 6.3.1 330kV

13、 側(cè)隔離開關的選擇.22 6.3.2 220kV 側(cè)隔離開關的選擇.22 6.3.3 10kV 側(cè)隔離開關的選擇.22 6.4 電流互感器的選擇 .22 6.4.1 330kV 側(cè)電流互感器 TA 的選擇.22 6.4.2 220kV 側(cè)電流互感器 TA 的選擇.22 6.4.2 10kV 側(cè)電流互感器 TA 的選擇.22 6.5 電壓互感器的選擇 .22 6.5.1 330kV 及 220KV 側(cè) TV 的選擇.22 6.5.2 發(fā)電機 TV 的選擇.22 6.6 電抗器的選擇 .22 6.6.1 發(fā)電機 G1、G2 聯(lián)絡電抗器選擇 .22 6.6.2 10KV 出線電抗器選擇.22 6.7

14、 導線選擇 .22 6.7.1 330kV 側(cè)母線的選擇.22 6.7.2 220kV 側(cè)母線選擇.22 6.7.3 10kV 母線選擇.22 6.8 避雷器的選擇 .22 第 7 章 繼電保護.22 7.1 繼電保護的基本原理、組成及其基本要求 .22 7.1.1 基本原理 .22 7.1.2 繼電保護裝置的構成.22 7.1.3 對繼電保護的基本要求 .22 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） VI 7.2 主變壓器的繼電保護 .22 7.2.1 瓦斯保護 .22 7.2.2 縱聯(lián)差動保護 .22 7.2.3 對變壓器保護的其他配置 .22 7.3 發(fā)電機的繼電保護 .22 7.4 輸電線路

15、保護 .22 結論.22 參考文獻.22 附錄高壓電氣設備選型一覽表.22 附錄 發(fā)電廠設計主接線 CAD 圖.22 致 謝.22 誠信聲明 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 1 第第 1 1 章章 緒論緒論 1.11.1 課題背景課題背景 電能是經(jīng)濟發(fā)展最重要的一種能源，可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其他能源形 式。提供電能的形式有水利發(fā)電，火力發(fā)電，風力發(fā)電，太陽能發(fā)電，磁流體 發(fā)電等。對于大多數(shù)發(fā)展中國家來說，火力發(fā)電仍是今后很長一段時期內(nèi)的必 行之路。 火力發(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在現(xiàn)在提出和諧社會，循環(huán)經(jīng)濟的環(huán) 境中，我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環(huán)境的影響，對不可再 生能源

16、的影響，雖然現(xiàn)在在我國已有部分核電機組，但火電仍占領電力的大部 分市場，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟發(fā)展，全國上了許多火電廠，但火電技術必須 不斷提高發(fā)展，才能適應和諧社會的要求。 隨著中國電力供應的逐步寬松以及國家對節(jié)能降耗的重視，中國開始加大 力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結構。 1.21.2 畢業(yè)設計的基本思想及設計工作步驟畢業(yè)設計的基本思想及設計工作步驟 1.2.11.2.1 主接線的設計主接線的設計 發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟運行的關鍵，是電氣設備布 置、選擇、自動化水平和二次回路設計的原則和基礎。 電氣主接線的設計原則是：應根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先 應滿足電力系統(tǒng)的可靠

17、運行和經(jīng)濟調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、 輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng) 線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。應滿足 可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。 1.2.21.2.2 主變壓器的選擇主變壓器的選擇 發(fā)電廠 200MW 及以上機組為發(fā)電機變壓器組接線時的主變壓器應滿足 DL50002000火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 2 的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計算負荷和變壓器繞組的平均溫度或冷 卻水溫度不超過 65C 的條件進行選擇” 。 1.2.31.2.3 短路

18、電流的計算短路電流的計算 短路就是指不同電位的導電部分包括導電部分對地之間的低阻性短接。短 路電流計算是發(fā)電廠和變電所電氣設計的主要計算項目，它涉及接線方式及設 備選擇。工程要求系統(tǒng)調(diào)度或系統(tǒng)設計部門提供接入本電廠和變電所的各級電 壓的的綜合阻抗值，由電氣專業(yè)負責計算。 進行短路計算的目的是為了限制短 路的危害和縮小故障的影響范圍。三相短路是危害最嚴重的短路形式，因此， 三相短路電流是選擇和校驗電器和導體的基本依據(jù)。 1.2.41.2.4 電氣設備的選擇電氣設備的選擇 選擇并校驗斷路器、隔離開關、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、 避雷器等，選用設備的型號 正確的選擇電氣設備的目的是為了事

19、導體和電器無論在正常情況或故障情 況下，均能安全、及經(jīng)濟合理的運行、在進行設備選擇時，應根據(jù)工程實際情 況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采取新技術，并注意節(jié)約投資， 選擇合適的電氣設備。 1.2.51.2.5 繼電保護的設計繼電保護的設計 繼電保護是保證系統(tǒng)安全和設備可靠運行的關鍵裝置之一。當電力系統(tǒng)和 設備發(fā)生故障時，繼電保護應準確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設備的 安全發(fā)供電，并能保證其他設備的正常繼續(xù)運行。 為防止變壓器發(fā)生各類故障和不正常運行造成的不應有的損失以及保證電 力系統(tǒng)安全連續(xù)運行，變壓器應設置相應的保護。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 3 第第 2 2 章章

20、 電氣主接線設計電氣主接線設計 2.12.1 電氣主接線設計的基本要求與選擇原則電氣主接線設計的基本要求與選擇原則 電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，它反映各設備的作用、連 接方式和回路間的相互關系。變電所的主接線應滿足變電所在電力系統(tǒng)中的地 位、回路數(shù)、設備和節(jié)約投資等要求，且便于擴建。概括地說即可靠性、靈活 性和經(jīng)濟性三方面。 (1)可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要任務，電氣主接線的可靠性是指能夠長 期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力。電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣 形式的主接線對某些發(fā)電廠或變電站來說是可靠的，而對另一些發(fā)電廠或變電 站則不一定能滿足可靠性的要求。所以，在

21、分析電氣主接線的可靠性時，要考 慮發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負荷性質(zhì)和類別、設備 制造水平及運行經(jīng)驗等諸多因素。此外，在保證可靠性的同時不可片面地追求 更高的可靠性而忽視對靈活性和經(jīng)濟性的要求。 (2)靈活性 操作的方便性。電氣主接線應該在滿足可靠性的條件下，接線簡單，操 作方便，盡可能的使操作的步驟少，以便運行人員掌握，不致在操作過程中出 錯。 調(diào)度時的方便性。電氣主接線在正常運行時,能根據(jù)調(diào)度的要求,方便的 改變運行狀態(tài),并且在發(fā)生事故時,能盡快的切除故障,使停電時間最短,影響范 圍最小,不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 (3)經(jīng)濟性 方案的經(jīng)濟性體現(xiàn)在

22、以下三個方面： 投資省。 占地面積小。 電能損耗小 。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 4 此外，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。設計時不僅要考慮 最終接線的實現(xiàn)，還要考慮從初期接線過渡到最終接線的可能和分階段施工的 可行方案，使其盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來可 順利完成過渡方案的實現(xiàn)，使改造的工作量最少。 2.22.2 設計任務與分析設計任務與分析 2.2.12.2.1 原始資料原始資料 裝機 4 臺，分別為供熱式機組 2*50MW()、凝氣式機組KVUN10 2*300MW(),廠用電率 6%，機組年利用小時數(shù)。系統(tǒng)規(guī)KVUN20hT6500 max 劃

23、部門提供的電力符合及與電力系統(tǒng)連接情況資料：10KV 電壓級最大負荷 20MW,最小負荷 12MW,電纜饋線 12 回。220KV 電壓級最大負荷8 . 0cos 250MW，最小負荷 180MW, , ，架空線路 6 回。330KV85 . 0 coshT6500 max 電壓級與容量為 3500MW 的電力系統(tǒng)連接，系統(tǒng)歸算到本電廠 330KV 母線上的 標幺電抗，基準容量為 100MV A,330KV 架空線 5 回，備用線路 1 回。03 . 0 S X 此外，尚有相應的地理資料、氣候條件和其它資料。 2.2.22.2.2 原始資料的分析原始資料的分析 設計電廠為大中型火電廠,其容量為

24、 2*50+2*300=700(MW),占電力系統(tǒng) 容量 700/(3500+700)*100%=16.7%,超過了電力系統(tǒng)的檢修備用容量 8%15%和 事故備用容量 10%的限額,說明該廠在未來電力系統(tǒng)中的作用和地位至關重要, 而且年利用小時數(shù)為 6500h5000h,遠遠大于電力系統(tǒng)發(fā)電機組的平均最大負 荷利用小時數(shù)（如 2006 年我國電力系統(tǒng)發(fā)電機組年最大負荷利用小時數(shù)為 5221h） 。該廠為火電廠，在電力系統(tǒng)中將主要承擔基荷，從而該廠主接線設計 務必著重考慮其可靠性。從負荷特點及電壓等級可知，10KV 電壓等級上的地 方負荷容量不大，共有 12 回電纜饋線，與 50MW 發(fā)電機的機

25、端電壓相等，采用 直饋線為宜。20KV 電壓為 300MW 發(fā)電機出口電壓，既無直配負荷，又無特殊 的要求，擬采用單元接線的形式，可以節(jié)省價格昂貴的發(fā)電機出口斷路器，又 利于配電裝置的布置；220KV 電壓級出現(xiàn)回路數(shù)為 4 回，為了保證檢修出線斷 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 5 路器不致對該回路停電，擬采用帶旁路母線接線形式為宜；330KV 與系統(tǒng)有 5 回饋線，呈強聯(lián)系形式并送出本廠最大可能的電力為 700-12-180- 700*6%=466MW?？梢姡搹S 330KV 級的接線對可靠性要求應當很高。 2.2.3 3 方案的設計、論證和選擇方案的設計、論證和選擇 2.3.12.3.

26、1 方案設計方案設計 發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問題，主接線的設計，首先應保證 其滿發(fā)，滿供，不積壓發(fā)電能力。同時盡可能減少傳輸能量過程中的損失，以 保證供電的連續(xù)性，因而根據(jù)對原始資料的分析，現(xiàn)將主接線方案擬訂如下： （1）10KV 電壓級：單母線接線可靠性比較差，且調(diào)度不方便，一般只在 出線回路較少，沒有重要負荷的發(fā)電廠使用；單母分段接線每段容量 12MW 左 右，且每段出線不超過 5 回，本次設計，10KV 母線出線回路為 12 回，且單機 容量為 50MW，遠大于每段 12MW,應確定為雙母分段接線，不但具有雙母線供電 可靠，調(diào)度靈活，擴建方便的優(yōu)點，而且雙母線互為備用，更加提

27、高了供電可 靠性。2 臺 50MW 發(fā)電機分別接在兩段母線上，剩余功率通過主變壓器送往高 一級電壓等級 220KV。由于 2 臺 50MW 機組均接于 10KV 母線上，有較大的短路 電流，為了選擇合適的電氣設備，應在分段處加裝母線電抗器，同時各條電纜 饋線上裝設線路電抗器。 （2）220KV 電壓級：出線回路數(shù)為 4 回，為使其出線斷路器檢修時不停電， 采用單母線分段帶旁路母線接線或雙母線帶旁路母線接線，以保證供電的可靠 性和靈活性。其進線從 10KV 送來剩余容量只有 2*50（100*6%）+20 =74MW，并不能夠滿足 220KV 最大負荷 250MW 的要求。這樣的話，我們可以采

28、用以 1 臺 300MW 機組按照發(fā)電機變壓器單元接線形式接至 220KV 母線上， 其剩余容量或機組檢修時不足容量由聯(lián)絡變壓器與 500KV 接線連接，彼此相互 交換功率。 （3）330KV 電壓級：330KV 電壓級。330KV 負荷容量比較大，其主接線是 本廠向系統(tǒng)輸送功率的主要接線方式，為保證可靠性，可以選用的方案為雙母 線帶旁路母線接線和一臺半斷路器接線，并通過一臺三繞組變壓器聯(lián)系 220KV 和 10KV 電壓，以提高可靠性，一臺 300MW 機組與變壓器構成單元接線，直接 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 6 將功率送到 330KV 電力系統(tǒng) 根據(jù)以上分析、篩選、組合，可以保留兩

29、種可能的接線方案： 方案如圖 2-1 所示： 方案為 330KV 側(cè)采用雙母線帶旁路母線接線，220KV 側(cè)采用單母線分段帶旁 路母線接線，廠用電采用 10KV、3KV 和 380V 電壓等級，示意圖略。 圖圖 2-12-1 電氣主接線示意圖電氣主接線示意圖 2.3.22.3.2 主接線方案的評定主接線方案的評定 該電氣主接線的設計始終遵循了可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求。在確保 可靠性、靈活性的同時，兼顧了經(jīng)濟性。在可靠性方面該主接線簡單清晰，設 備少，無論檢修母線或設備故障檢修，均不致造成全廠停電，機組的配置也比 較合理，使傳遞能量在變壓器中損耗最小。在靈活性方面，運行方式較簡單， 調(diào)度靈活

30、性好，各種電壓等級接線都便于擴建和發(fā)展。在經(jīng)濟性方面，投資小， 占地面積少，采用了單元接線，從而避免了選擇大容量出口斷路器，節(jié)省了投 資，有很大的經(jīng)濟性。 通過以上分析，該主接線方案對所設計的這一火電廠而言，是比較合理的， 可以采納。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 7 第第 3 3 章章 廠用電的設計廠用電的設計 3.13.1 廠用電源選擇廠用電源選擇 3.1.13.1.1 廠用電接線的要求廠用電接線的要求 （1）供電可靠，運行靈活； （2）各機組的廠用電系統(tǒng)應是獨立的，特別是 200MW 及以上機組； （3）全廠性公用負荷應分散接入不同機組的廠用電母線或公用負荷母線； （4）充分考慮發(fā)電

31、廠正常、事故、檢修、啟停等運行方式下的供電要求， 一般均應配備可靠的啟動/備用電源，盡可能的使切換操作方便，啟動/備用電 源能在短時間內(nèi)投入； （5）供電電源應盡量與電力系統(tǒng)保持緊密的聯(lián)系。 3.1.23.1.2 廠用電接線的設計原則廠用電接線的設計原則 （1）廠用電接線應保證對廠用負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運 轉(zhuǎn)； （2）接線應能靈活的適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求； （3）廠用電源的對應供電性本機組、爐的廠用負荷由本機組供電，這樣， 當廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時只會影響一臺發(fā)電機組的運行，縮小了故障范圍，接 線也簡單； （4)設計時還應適當注意其經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性； （5）

32、在設計廠用電系統(tǒng)時，還應對廠用電的電壓等級、中性點接地方式、 廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進行分析和論證。 3.1.33.1.3 廠用電電壓等級的確定廠用電電壓等級的確定 廠用電一般采用高壓和低壓兩種電壓等級供電。低壓廠用電壓為 380V， 其中 380V 供三相電機用電，220V 供照明和單相負荷用電。高壓廠用電采用 6KV 和 3KV 兩種電壓中的一種。發(fā)電機兩臺 300MW 采用 6KV 電壓等級，6KV 電 壓質(zhì)量好。 3.1.43.1.4 廠用電源的接線形式和廠用電源的引接廠用電源的接線形式和廠用電源的引接 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 8 發(fā)電廠的廠用電源必須供電可靠

33、，且能滿足各種工作狀態(tài)的要求，除應具 有正常的工作電源外，還應設置備用電源、啟動電源和事故保安電源。一般電 廠中都以啟動電源兼作備用電源。 本設計廠用負荷的工作電源從各發(fā)電機出口處獲得。起動/備用電源從 330kV 母線和 220KV 母線共同取得，即啟動/備用電源采用明備用的方式。事 故保安電源每兩臺機組設計一個柴油發(fā)電機作為備用，對需要連續(xù)供電的熱工 儀表及自動裝置采用的是直流逆變器供電。 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都采用單母分段接線形式，并且多以成套配電 裝置接受和分配電能。 廠用電系統(tǒng)采用按爐分段接線形式，具有以下特點：1.某一分段母線發(fā)生 故障，只能影響其對應的一臺鍋爐的運行，使事故影

34、響范圍局限在一機一爐； 2.廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流較小，有利于電氣設備的選擇；3.將同一 機爐的廠用電負荷接在同一段母線上，便于運行管理和安排檢修。 3.23.2 廠用變壓器的選擇廠用變壓器的選擇 3.2.13.2.1 廠用變壓器的選擇原則廠用變壓器的選擇原則 根據(jù)電力工程設計手冊 ，廠用變壓器的選擇一般性原則：通常發(fā)電廠 的高壓廠用電不應少于兩臺。在綜合考慮靈活性、可靠性和經(jīng)濟性的基礎上確 定高壓廠用變壓器應以 2 臺為宜，并且配一臺備用變壓器。廠用低壓母線接線 形式跟廠用高壓接線形式一樣都是單母分段，并配一臺低壓備用變壓器2。 變壓器原、副邊額定電壓應分別與引接點和廠用電系統(tǒng)的額定

35、電壓相適應。 聯(lián)接組別一致使同一電壓等級的廠用工作、備用變壓器輸出電壓相位一致。變 壓器的容量必須保證廠用機械及設備能從電源獲得足夠的功率。 3.2.23.2.2 廠用負荷的確定與計算廠用負荷的確定與計算 廠用電是發(fā)電廠的重要負荷，在任何情況下都應按一類負荷來處理。保證 廠用電負荷的供電可靠性，對于電能的安全生產(chǎn)具有重要意義。所以，在發(fā)電 廠中，各級電壓的廠用電，常按機組分成若干個獨立的工作段，設各級電壓的 備用段以提高供電的可靠性。 現(xiàn)將火電廠的主要負荷統(tǒng)計如下： 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 9 表表 3-13-1 負荷的分類負荷的分類 分類名稱負荷類別運行方式備注 鍋爐 部分 引風機

36、 鼓風機 磨粉機 給粉機 或 經(jīng)常，連續(xù) 無煤粉倉時為 汽機 部分 凝結水泵 循環(huán)水泵 給水泵 給水油泵 生水泵 工業(yè)水泵 經(jīng)常，連續(xù) 給水泵不帶主 油泵時 電氣及 公用部 分 充電機 變壓器 變壓器冷卻風機 通訊電源 硅整流裝置 不經(jīng)常，斷 續(xù) 經(jīng)常，短時 經(jīng)常，連續(xù) 經(jīng)常，連續(xù) 經(jīng)常，連續(xù) 出灰 負荷 灰漿泵 碎渣機 電氣除塵器 沖灰水泵 經(jīng)常，連續(xù) 輔助 車間 油處理設備 中央修理車間 起重機 電氣實驗室 經(jīng)常，連續(xù) 經(jīng)常，連續(xù) 不經(jīng)常，斷 續(xù) 不經(jīng)常，斷 續(xù) 火電廠廠用負荷計算通常采用換算系數(shù)法（K） ，K 值的選取如下： 表表 3-23-2 換算系數(shù)表換算系數(shù)表 機組容量 50MW3

37、00MW 給水泵及循環(huán)水泵電動機 1.01.0 凝結水泵電動機 0.81.0 其他高壓電動機及低壓廠 用變壓器 0.80.85 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 10 其他低壓電動機 0.80.7 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 11 重復重復重復重復 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW)臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW)容量(KW) 臺數(shù)容量(KW)臺數(shù)容量(KW) 容量(KW) 電動給水泵3500270002700070002700027000700055001550015500 循環(huán)水泵7502150017507

38、50215001750750125011250225001125022500 凝結水泵2501250125012501250315315131531513151315315 P18750800077508750800077507065281531570652815315 引風機7501750175017501750224012240122401224012240 送風機6001600160016001600100011000110001100011000 一次風機3001300130013001300 排粉機340134013401340134068021360213602136021360

39、磨煤機4001400140014001400100022000220002200022000 凝結水升壓泵25025001250250250012502506301630163063016301630630 主汽機調(diào)速油泵3501 碎煤機105110511053201320 噴射水泵120224022402402240224024026012601320 1號皮帶機30013001260 4號皮帶機30013001300 P2256529352580490293525804908390785063075308710630 SH=P1+0.85P2(kvA)1109810064814211098

40、10064814214196.59487.5850.513465.510218.5850.5 機爐變壓器（KVA）16001160011600160011600116001600 電除塵變壓器(KVA)1000110001100012501125011250125011250112501250 化水變壓器（KVA）1000110001100010001100011000100010001100011000 公用變壓器（KVA）500150015001000110001100011000 輸煤變壓器（KVA）1000110001100011000110001000110001100011000

41、灰漿泵變壓器（KVA）80018001800100011000 負壓風機變壓器（KVA）100011000 污水變壓器（KVA）3151315131531513151315 修配變壓器（KVA）8001800 水源地變壓器（KVA）10001100011000 照明變壓器（KVA）400140014001400140031513151315 S4200321542003215485092802850385074802850 33602572336025724122.578882422.53272.563582422.5 15567.813642.4914215567.813642.491421

42、9738.618324335818084.5175983358 15567.8+13642.4-9142=20068.2 T4高壓廠用變壓器 4A段4B段 表 3-3 廠用電負荷統(tǒng)計 T3高壓廠用變壓器 3A段3B段 額定容 量(KW) 設備名稱 額定容量 (KW) 1A段1B段 T1高壓廠用變壓器T2高壓廠用變壓器 2A段2B段 18084.5+17598-3358=32324.5 4000/2000-2000 SL=0.85S(KVA) 分裂繞組負荷Sc=1.1SH+SL(KVA) 高壓繞組負荷Sc-Sr（KVA） 選擇分裂繞組變壓器（KVA） 15567.8+13642.4-9142=2

43、0068.2 2500/1250-12502500/1250-1250 19738.6+18324-3358=34704.6 40000/20000-20000 重復重復重復重復 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW)臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW)容量(KW) 臺數(shù)容量(KW)臺數(shù)容量(KW) 容量(KW) 電動給水泵3500270002700070002700027000700055001550015500 循環(huán)水泵750215001750750215001750750125011250225001125022500

44、 凝結水泵2501250125012501250315315131531513151315315 P18750800077508750800077507065281531570652815315 引風機7501750175017501750224012240122401224012240 送風機6001600160016001600100011000110001100011000 一次風機3001300130013001300 排粉機340134013401340134068021360213602136021360 磨煤機40014001400140014001000220002200022

45、00022000 凝結水升壓泵25025001250250250012502506301630163063016301630630 主汽機調(diào)速油泵3501 碎煤機105110511053201320 噴射水泵120224022402402240224024026012601320 1號皮帶機30013001260 4號皮帶機30013001300 P2256529352580490293525804908390785063075308710630 SH=P1+0.85P2(kvA)110981006481421109810064814214196.59487.5850.513465.51021

46、8.5850.5 機爐變壓器（KVA）16001160011600160011600116001600 電除塵變壓器(KVA)1000110001100012501125011250125011250112501250 化水變壓器（KVA）1000110001100010001100011000100010001100011000 公用變壓器（KVA）500150015001000110001100011000 輸煤變壓器（KVA）1000110001100011000110001000110001100011000 灰漿泵變壓器（KVA）80018001800100011000 負壓風機變壓

47、器（KVA）100011000 污水變壓器（KVA）3151315131531513151315 修配變壓器（KVA）8001800 水源地變壓器（KVA）10001100011000 照明變壓器（KVA）400140014001400140031513151315 S4200321542003215485092802850385074802850 33602572336025724122.578882422.53272.563582422.5 15567.813642.4914215567.813642.4914219738.618324335818084.5175983358 15567.

48、8+13642.4-9142=20068.2 T4高壓廠用變壓器 4A段4B段 表 3-3 廠用電負荷統(tǒng)計 T3高壓廠用變壓器 3A段3B段 額定容 量(KW) 設備名稱 額定容量 (KW) 1A段1B段 T1高壓廠用變壓器T2高壓廠用變壓器 2A段2B段 18084.5+17598-3358=32324.5 4000/2000-2000 SL=0.85S(KVA) 分裂繞組負荷Sc=1.1SH+SL(KVA) 高壓繞組負荷Sc-Sr（KVA） 選擇分裂繞組變壓器（KVA） 15567.8+13642.4-9142=20068.2 2500/1250-12502500/1250-1250 19

49、738.6+18324-3358=34704.6 40000/20000-20000 重復重復重復重復 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW)臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW)容量(KW) 臺數(shù)容量(KW)臺數(shù)容量(KW) 容量(KW) 電動給水泵3500270002700070002700027000700055001550015500 循環(huán)水泵750215001750750215001750750125011250225001125022500 凝結水泵250125012501250125031531513153151

50、3151315315 P18750800077508750800077507065281531570652815315 引風機7501750175017501750224012240122401224012240 送風機6001600160016001600100011000110001100011000 一次風機3001300130013001300 排粉機340134013401340134068021360213602136021360 磨煤機4001400140014001400100022000220002200022000 凝結水升壓泵25025001250250250012502

51、506301630163063016301630630 主汽機調(diào)速油泵3501 碎煤機105110511053201320 噴射水泵120224022402402240224024026012601320 1號皮帶機30013001260 4號皮帶機30013001300 P2256529352580490293525804908390785063075308710630 SH=P1+0.85P2(kvA)110981006481421109810064814214196.59487.5850.513465.510218.5850.5 機爐變壓器（KVA）1600116001160016001

52、1600116001600 電除塵變壓器(KVA)1000110001100012501125011250125011250112501250 化水變壓器（KVA）1000110001100010001100011000100010001100011000 公用變壓器（KVA）500150015001000110001100011000 輸煤變壓器（KVA）1000110001100011000110001000110001100011000 灰漿泵變壓器（KVA）80018001800100011000 負壓風機變壓器（KVA）100011000 污水變壓器（KVA）315131513153

53、1513151315 修配變壓器（KVA）8001800 水源地變壓器（KVA）10001100011000 照明變壓器（KVA）400140014001400140031513151315 S4200321542003215485092802850385074802850 33602572336025724122.578882422.53272.563582422.5 15567.813642.4914215567.813642.4914219738.618324335818084.5175983358 15567.8+13642.4-9142=20068.2 T4高壓廠用變壓器 4A段4B

54、段 表 3-3 廠用電負荷統(tǒng)計 T3高壓廠用變壓器 3A段3B段 額定容 量(KW) 設備名稱 額定容量 (KW) 1A段1B段 T1高壓廠用變壓器T2高壓廠用變壓器 2A段2B段 18084.5+17598-3358=32324.5 4000/2000-2000 SL=0.85S(KVA) 分裂繞組負荷Sc=1.1SH+SL(KVA) 高壓繞組負荷Sc-Sr（KVA） 選擇分裂繞組變壓器（KVA） 15567.8+13642.4-9142=20068.2 2500/1250-12502500/1250-1250 19738.6+18324-3358=34704.6 40000/20000-2

55、0000 重復重復重復重復 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(KW)臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW)容量(KW) 臺數(shù)容量(KW)臺數(shù)容量(KW) 容量(KW) 電動給水泵3500270002700070002700027000700055001550015500 循環(huán)水泵750215001750750215001750750125011250225001125022500 凝結水泵2501250125012501250315315131531513151315315 P18750800077508750800077507

56、065281531570652815315 引風機7501750175017501750224012240122401224012240 送風機6001600160016001600100011000110001100011000 一次風機3001300130013001300 排粉機340134013401340134068021360213602136021360 磨煤機4001400140014001400100022000220002200022000 凝結水升壓泵25025001250250250012502506301630163063016301630630 主汽機調(diào)速油泵350

57、1 碎煤機105110511053201320 噴射水泵120224022402402240224024026012601320 1號皮帶機30013001260 4號皮帶機30013001300 P2256529352580490293525804908390785063075308710630 SH=P1+0.85P2(kvA)110981006481421109810064814214196.59487.5850.513465.510218.5850.5 機爐變壓器（KVA）16001160011600160011600116001600 電除塵變壓器(KVA)1000110001100

58、012501125011250125011250112501250 化水變壓器（KVA）1000110001100010001100011000100010001100011000 公用變壓器（KVA）500150015001000110001100011000 輸煤變壓器（KVA）1000110001100011000110001000110001100011000 灰漿泵變壓器（KVA）80018001800100011000 負壓風機變壓器（KVA）100011000 污水變壓器（KVA）3151315131531513151315 修配變壓器（KVA）8001800 水源地變壓器（KV

59、A）10001100011000 照明變壓器（KVA）400140014001400140031513151315 S4200321542003215485092802850385074802850 33602572336025724122.578882422.53272.563582422.5 15567.813642.4914215567.813642.4914219738.618324335818084.5175983358 15567.8+13642.4-9142=20068.2 T4高壓廠用變壓器 4A段4B段 表 3-3 廠用電負荷統(tǒng)計 T3高壓廠用變壓器 3A段3B段 額定容 量

60、(KW) 設備名稱 額定容量 (KW) 1A段1B段 T1高壓廠用變壓器T2高壓廠用變壓器 2A段2B段 18084.5+17598-3358=32324.5 4000/2000-2000 SL=0.85S(KVA) 分裂繞組負荷Sc=1.1SH+SL(KVA) 高壓繞組負荷Sc-Sr（KVA） 選擇分裂繞組變壓器（KVA） 15567.8+13642.4-9142=20068.2 2500/1250-12502500/1250-1250 19738.6+18324-3358=34704.6 40000/20000-20000 重復重復重復重復 臺數(shù) 容量(KW) 臺數(shù) 容量(KW) 容量(K