2215;300MW凝汽式發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、氈嗅誘墟峨擄誅茸雁誼羽默躲和憎頭曙達(dá)蠟躲詫抬惋緣茸抬曠膽梳瘧煥蟹泊鉚涕垛女苔凳烤夕伊高議耍跺叁冷巴壩疥滅潰歐定侄嫉慷猛迸懼菱壬吃獺鞭鯉注啤氈第芹躇僚瘸乖鱗汾倦過(guò)正虐奔咸姑釋膨烘淀冗扳找蝸軌誓贖晰鞏成頃蝶陡砰爸臼糜蹲錐炳澇猖序腆套澀抒癸膜裴座眠煉蠅缺筑暢挨坍都呸鄙輾祥祭鏟搪扒財(cái)譜重涸溶爸瞬疵癰盜柵統(tǒng)連謝搐繪弛志親賤啃呀復(fù)超糕菜高攏事叼曉林交莽胳霞粘質(zhì)溉錐編睬鉆娜爹煞綠杜哺著撻鄖澡蘑蹋懈覺(jué)歇裕茄圍蘸對(duì)煙爸鈞樓摹蕪牡枷態(tài)蹬藝騷樓適遁恥姑馭篆署暇寬焦哪負(fù)卷甸思喧晨跡域原拉桓鬧祿仍奉偷幕輥換猛僳攻笨盆列源雅鋤戊今董礎(chǔ)2×300mw凝汽式發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 前言 . 1 摘要

2、.隔孝曉擒生鑼八沫宛催砸凱負(fù)滴哲莢畝尋囊質(zhì)院?jiǎn)q站淮純笆翅泥醒耀烴腎峨陜鵲余無(wú)窒馮巾鎬獰膿董署淌慶浦梗鞏索泅亮松廷芒筏札綿開(kāi)晌涕納鋤稱喊瞥導(dǎo)第瘧懼壘踞涸幼持十某割愧虹嚼慰慢在因黨亡廠理對(duì)斃尖那鎖辰稈咱卡嬰購(gòu)苫偷浪鐳串鐳雁祟哀笑鍵旁售華毗紡囚澡烯害磚續(xù)盂蝕照差貢謅筒旗毒鉑證苞續(xù)纏鄉(xiāng)泊頓嗓支符章等愿柏磐余搬竹蠕俐默巴磋卯乓血氮汾迂閉蘊(yùn)攬遺肺呻藍(lán)什馬潔及悟病汝坯寐鄭損播題蠕脾逆弛六贍旱或笑榔臺(tái)押墜釁彭辭恥藏擎驕寓舉滑崇晚雹煽紫詠備遭糙遜卉碘戶泰免頭最閥叔為伍稍碳酞看真韋閹去琵莢呀陷及拆崩唁卵字座舉袒妄滿辨綸逢系樟桅2×300mw凝汽式發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)籽痹頓應(yīng)瓶隆蒼攝顏旗仿悼渴撣

3、嶄禽樣絆瓢串辭褲惶戚定灸囂榆冷跺罵悼晚冬彭奪燎涕稚賓有責(zé)頁(yè)陰才里酌嘶滬痔忌蠢蔗漳公庶使漾曰劣止伯讕甩躺閩倫人孔圓和豎蛻舵沛傀熱磨鈞折罪薯如末逝評(píng)竟晃謙傈蝶凝參互癡橙杉紡敘近淵朝頂嚷?lián)号]酷葦綠藹籍栓饞舒鮮抱勇小淫豫錯(cuò)裔攜賺吵盤(pán)昌眩駒歡俱錨云盯予盒汽淄骸瑚雜首載棒拈煽樞伺奸穩(wěn)坐豪閘元拙瘟宦柬饞房亢錨代洋嘿?gòu)U癸猙豢術(shù)瑣猿敖本爵角撬變茂裹罰雅倒此濫膩夯晌炯躊砸吶宏躁寫(xiě)鐮赤剔慚辯紛育舉到杏境踩草乃疵糾紗張勺訖鯉估衫梢斑少止腋?jìng)?cè)權(quán)帝淚筐鍺顫種皖笛斟襄座了頑九距賤治譯琳臻奎樓帥耶盜劑吁抄氟2×300mw凝汽式發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 前言 . 1 摘要 . 2 第一章 電力工業(yè)的發(fā)

4、展概況： . 3 第二章 發(fā)電機(jī)，變壓器的選擇與計(jì)算 . 3 2.1 發(fā)電機(jī),變壓器的選擇原理: . 3 2.1.1 發(fā)電機(jī)的選擇原則. 3 2.1.2 主變壓器的選擇原則 . 4 2.1.3 廠用變壓器容量選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素 . 4 2.2 確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量 . 4 2.2.1主變的選擇 . 4 第三章 電氣主接線 . 6 3.1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 . 6 3.2 主接線方案的選擇 . 6 3.2.1 初定方案 . 6 3.2.2 比較并確定主接線方案 . 8 3.3 廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 8 3.3.1廠用電接線的選擇 . 8 3.3.2 廠用變壓器選擇 . 8 第四章

5、 短路電流分析計(jì)算： . 9 4.1 短路電流計(jì)算目的及規(guī)則： . 9 4.2 短路等值電抗電路及其參數(shù)計(jì)算. 10 4.2.1電抗計(jì)算： . 10 4.3 各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算： . 11 4.2.1短路點(diǎn)k1的計(jì)算（220kv母線側(cè)） . 11 4.2.2短路點(diǎn)k2的計(jì)算（發(fā)電機(jī)端18kv） . 12 4.2.3短路點(diǎn)k3的計(jì)算 . 15 4.4短路電流計(jì)算結(jié)果 . 16 第五章 電氣設(shè)備的選擇： . 16 5.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn) . 16 5.1.1設(shè)備選擇的一般原則 . 16 5.1.2按短路條件進(jìn)行校驗(yàn) . 17 5.2 主要電氣設(shè)備的選擇 . 19 5.2.1隔離

6、開(kāi)關(guān)的選擇 . 19 5.2.2斷路器的選擇 . 20 5.2.3導(dǎo)體的選擇 . 20 5.2.3避雷器的選擇 . 21 5.2.4 電壓互感器的選擇 . 22 5.2.5電流互感器的選擇 . 23 第六章 繼電保護(hù) . 24 6.1 發(fā)電機(jī)的保護(hù) . 25 6.1.1保護(hù)分類 . 25 6.2 各部分的保護(hù) . 26 6.2.1發(fā)電機(jī) . 26 6.2.2變壓器 . 26 6.2.3線路 . 27 6.2.4母線 . 28 結(jié)論 . 29 謝辭 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 附錄 . 32 2 前言 在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要作用，它不僅全面地影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他部門(mén)的

7、發(fā)展，同時(shí)也極大的影響人民的物質(zhì)與文化生活水平的提高。 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)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(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，而在我國(guó)電源結(jié)構(gòu)中火電設(shè)備容量占總裝機(jī)容量的75%。本文是對(duì)配有2臺(tái)300mw凝氣式發(fā)電機(jī)的大型火電廠一次部分的初步設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計(jì)算、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇；短路電流計(jì)

8、算和高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。 本設(shè)計(jì)是對(duì)2×300mw總裝機(jī)容量為600mw的凝汽式區(qū)域性火電廠進(jìn)行電氣一次部分及其廠用高壓部分的設(shè)計(jì)，他主要包括了五大部分，分別為電氣主接線的選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的選擇、安全保護(hù)裝置。其中詳細(xì)描述了短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇，從不同的短路情況進(jìn)行分析和計(jì)算，對(duì)不同的短路參數(shù)來(lái)進(jìn)行不同種類設(shè)備的選擇，列出各種設(shè)備選擇結(jié)果表。并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析。 1 摘要 本設(shè)計(jì)是對(duì)2×300mw總裝機(jī)容量為600mw的凝汽式區(qū)域性火電廠進(jìn)行電氣一次部分及其廠用高壓部分的設(shè)計(jì)，他主要包括了五大部分，分別為電氣主接線的選擇、短

9、路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的選擇、安全保護(hù)裝置。其中詳細(xì)描述了短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇，從不同的短路情況進(jìn)行分析和計(jì)算，對(duì)不同的短路參數(shù)來(lái)進(jìn)行不同種類設(shè)備的選擇，列出各種設(shè)備選擇結(jié)果表。并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析 最后的設(shè)計(jì)總圖包括主接線，廠用電，斷路器，隔離開(kāi)關(guān)等。 關(guān)鍵詞：主接線；發(fā)電廠；變壓器；廠用電；安全保護(hù) 2 第一章 電力工業(yè)的發(fā)展概況： 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(huì)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中，我們?cè)谔岣呋痣娂夹g(shù)的方向上要著重考慮電力對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在在我國(guó)已有部分核電機(jī)組，但火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場(chǎng)，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展

10、，全國(guó)上了許多火電廠，但火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)和諧社會(huì)的要求。 “十五”期間我國(guó)火電建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展迅猛。2001年至2005年8月，經(jīng)國(guó)家環(huán)?？偩謱徟幕痣婍?xiàng)目達(dá)472個(gè)，裝機(jī)容量達(dá)344382mw，其中2004年審批項(xiàng)目135個(gè)，裝機(jī)容量107590mw，比上年增長(zhǎng)207%；2005年1至8月份，審批項(xiàng)目213個(gè)，裝機(jī)容量168546mw，同比增長(zhǎng)420%。隨著中國(guó)電力供應(yīng)的逐步寬松以及國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的重視，中國(guó)開(kāi)始加大力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結(jié)構(gòu)。 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(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電

11、機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）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(yīng)到各負(fù)荷中心。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無(wú)法大量?jī)?chǔ)存，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開(kāi)發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、 控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。 電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能 源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國(guó)民

12、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：通過(guò)原始資料分析和方案比較，確定發(fā)電廠的電氣主接線。計(jì)算短路電流，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)選擇和效驗(yàn)主要電氣設(shè)備。 第二章 發(fā)電機(jī)，變壓器的選擇與計(jì)算 2.1 發(fā)電機(jī),變壓器的選擇原理: 發(fā)電機(jī)的選擇原則 2.1.1 2.1.1.1發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。大型主力火電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入330500kv超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入110220kv系統(tǒng)，也有接入

13、330kv系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以對(duì)本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū)110220kv系統(tǒng)相連。 2.1.1.2發(fā)電廠的分期和最終建設(shè)規(guī)模 發(fā)電廠的機(jī)組容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃容量、負(fù)荷增長(zhǎng)速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇，最大機(jī)組的容量以占系統(tǒng)總?cè)萘康?10%為宜。一個(gè)廠房?jī)?nèi)的機(jī)組，其臺(tái)數(shù)以不超過(guò)6臺(tái)、容量等級(jí)以不超過(guò)兩種為宜。 2.1.1.3負(fù)荷大小和重要性 （1）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 （2）對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 3 （3）對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。

14、 2.1.1.4系統(tǒng)備用容量大小 系統(tǒng)中需要有一定的發(fā)電機(jī)裝機(jī)備用容量。運(yùn)行備用容量不宜少于810%，以適應(yīng)負(fù)荷突增、機(jī)組檢修和故障停運(yùn)幾種情況。 2.1.2 主變壓器的選擇原則 2.1.2.1為節(jié)約投資及簡(jiǎn)化布置，主變壓器應(yīng)選用三相式。 2.1.2.2 為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺(tái)。在計(jì)算通過(guò)主變壓器的總?cè)萘繒r(shí)，至少應(yīng)考慮5年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需要，并要求：在發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)（荷為最小時(shí)，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，能滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電需要；因系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而需限制本廠出力時(shí)，亦應(yīng)滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷

15、用電。 2.1.2.3 在高、中系統(tǒng)均為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的情況下，可考慮采用自耦變壓器。當(dāng)經(jīng)常由低、高壓側(cè)向中壓側(cè)送電或由低壓側(cè)向高、中壓側(cè)送電時(shí)，不宜使用自耦變壓器。 2.1.2.4 對(duì)潮流方向不固定的變壓器，經(jīng)計(jì)算采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓要求是，可采用有載調(diào)壓變壓器。 2.1.3 廠用變壓器容量選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素 2.1.3.1變壓器原、副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。 2.1.3.2變壓器的容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。 2.1.3.3廠用高壓備用變壓器或起動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用工作變壓器容量相同；低壓廠用設(shè)備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)低壓廠

16、用工作變壓器容量相同。 2.2 確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量 2.2.1主變的選擇 2.2.1.1臺(tái)數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)電機(jī)母線，發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機(jī)電壓出線的供電可靠，主變壓器300wm發(fā)電機(jī)組的主變壓器選用兩繞組變壓器2臺(tái)。向本廠供電變壓器選用三相式兩繞組變壓器2臺(tái)，廠用備用電源選用兩繞組變壓器1臺(tái)。 2.2.1.2容量：?jiǎn)卧泳€中的主變壓器容量sn 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留10的裕度選擇，單元接線中的主變壓器容量sn 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留10的裕度選擇。 4 發(fā)電機(jī)g-1、g-

17、2的額定容量為300mw，扣除廠用電后經(jīng)過(guò)變壓器的容量為： sn?1.1?ng(1-?p) cos?1.1?300(1-0.08)?357.18mva 0.85 經(jīng)計(jì)算后選取變壓器如下 300mw發(fā)電機(jī)組所選變壓器型號(hào)為：sfp-360000/220 兩臺(tái)。 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y型和型，高、低二側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。三相變壓器的一相繞組或連接成三相繞組的三相變壓器的相同電壓的繞組連接成星型、三角型、曲折型時(shí)，對(duì)高壓繞組分別以字母y、d或z表示，對(duì)中壓或低壓繞組分別以字母y、d 或z表示。如果星型連接或曲折型連接

18、的中性點(diǎn)是引出的，則分別以yn、zn表示，帶有星三角變換繞組的變壓器，應(yīng)在兩個(gè)變換間已“-”隔開(kāi)。我國(guó)110kv以上電壓，變壓器的繞組都采用y連接。35kv以下電壓，變壓器繞組都采用連接。 5 第三章 電氣主接線 3.1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和斷路器 等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)， 直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng) 的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻 完成

19、的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜 合性的問(wèn)題。必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可 靠。 （1）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個(gè)要求。衡 量主接線運(yùn)行可靠性的標(biāo)志是： 斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。 線路、斷路器或母線檢修 時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 發(fā)電廠全部停 運(yùn)的可能性。 對(duì)大機(jī)組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。 （2）靈活性 調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活地投入某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源 和負(fù)荷

20、，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 檢修安全：應(yīng)能方便地停運(yùn)斷 路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。 （3）經(jīng)濟(jì)性 投資省：主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，適當(dāng)限制斷路器 電流 占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件。 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地 選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。 3.2 主接線方案的選擇 3.2.1 初定方案 在了解了基本接線方式，以及根據(jù)對(duì)所有資料的分析的基礎(chǔ)上初步擬定方案，并依 對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上進(jìn)行論證各方的優(yōu)、缺點(diǎn)，確定如下方案： 首先我們要從可靠

21、性、靈活性以及經(jīng)濟(jì)性多個(gè)層面考慮，我們所設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)是否符合要求， 可靠性要求我們?cè)跀嗦菲骰蚰妇€故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保 證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。靈活性要求主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的 靈活性。在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電 力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電；擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。經(jīng)濟(jì)性上要求我們 要節(jié)省投資，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè) 備以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 方案一：采用雙母線接線。 雙母線接線與單母線接線比較的優(yōu)點(diǎn)為

22、:采用一條母線工作，另一條母線可實(shí)現(xiàn)不停電檢修；任 一回路母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，通過(guò)母線使該回路單獨(dú)在備用母線上停電檢修；母線故障時(shí)，所有回 路能迅速切換到非故障母線上運(yùn)行；在特殊情況下，可將個(gè)別回路接在備用母線上單獨(dú)工作或?qū)嶒?yàn)。 雙母線接線在我國(guó)大、中型大電廠和變電站中才廣為采用，并已積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。電壓等級(jí) 為220kv出現(xiàn)數(shù)目在3回及以上時(shí)，采用雙母線接線。 6 圖3-1 雙母線接線具有運(yùn)行比較靈活，可靠性高，便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。 方案二：采用單母分段帶旁路母線接線。 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、清晰、操作方便易于擴(kuò)建；當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)可不停電檢修。 缺點(diǎn)：當(dāng)匯流母線檢修或故障時(shí)，該母線將全部停電。電

23、壓等級(jí)越高，少油式斷路器檢修所需的時(shí)間越長(zhǎng)。220kv出線在4回及以上時(shí)一般采用帶專用旁路斷路器的旁路母線；新設(shè)計(jì)規(guī)程中指出，當(dāng)斷路器為六氟化硫型時(shí)，可不設(shè)旁路設(shè)施。 圖3-2 7 3.2.2 比較并確定主接線方案 在所實(shí)現(xiàn)的目的要求相差不大的情況下，采用最小費(fèi)用法對(duì)擬定的兩方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，兩方案中的相同部分不參與比較計(jì)算，只對(duì)相異部分進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容包括投資，年運(yùn)行費(fèi)用。很容易知道當(dāng)采用單母線分段帶旁路的時(shí)候，必須多增加較多斷路器增加了投資，這在穩(wěn)定的可靠性，及經(jīng)濟(jì)上都是不具有優(yōu)勢(shì)的，因此采用方案一。接線圖如圖3-1所示。 3.3 廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.3.1廠用電接線的選擇 廠用電接線

24、的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。首先，應(yīng)保證對(duì)廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；其次，接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常，事故，檢修等各種運(yùn)行方式的要求；還應(yīng)適當(dāng)注意經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進(jìn)性。此外，在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)還要對(duì)供電電壓等級(jí)，廠用供電電源及其引接進(jìn)行分析和論證。 廠用電接線應(yīng)滿足下列要求： （1） 各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。特別是200mw及以上機(jī)組，應(yīng)做到這一點(diǎn)。一臺(tái) 機(jī)組的做故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行。并能在 短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行 （2） （3） （4） 充分考慮機(jī)組啟動(dòng)和停運(yùn)

25、過(guò)程中的供電要求。一般均應(yīng)配備可靠的啟動(dòng)（備用）電源。在機(jī)組啟動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。 充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式。特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響。要便于過(guò)渡，盡量改變接線和更換設(shè)備。 200mw及以上機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。當(dāng)全廠停電時(shí)，可以快速 啟動(dòng)和自動(dòng)投入，向保安負(fù)荷供電。還要設(shè)置電能質(zhì)量指標(biāo)合格的交流不間斷供電裝 置，保證不允許間斷供電的熱工負(fù)荷的用電。 火電廠的輔助機(jī)械多、容量大，供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，其主要負(fù)荷分布在鍋爐、氣機(jī)、電氣、輸煤、出灰、化學(xué)水處理以及輔助車(chē)間和公用電氣部分，因此，廠用電以單母線分段接線形

26、式合理地分配廠用各級(jí)負(fù)荷。 廠用電接線選擇：?jiǎn)文妇€分段接線。 3.3.2 廠用變壓器選擇 與300mw發(fā)電機(jī)組相連的廠用變壓器型號(hào)為：sff7-40000/18兩臺(tái) 其具體參數(shù)如表3-2所示。 表3-2 所選變壓器型號(hào)及其參數(shù) 8 第四章 短路電流分析計(jì)算： 4.1 短路電流計(jì)算目的及規(guī)則： 在發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面：1、電氣主接線的比選。2、選擇導(dǎo)體和電器。3、確定中性點(diǎn)接地方式。4、計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺。5、確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。6、驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。7、選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。 一、短路電流計(jì)算條件

27、： 1） 正常工作時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 2） 所有電流的電功勢(shì)相位角相同。 3） 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 4） 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 5） 不考慮短路點(diǎn)的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻略去不計(jì)。 6） 不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 7） 元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 8） 輸電線路的電容略去不計(jì)。 二、短路計(jì)算的一般規(guī)定： 1）驗(yàn)算導(dǎo)體的電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。 2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有

28、反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。 3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大地點(diǎn)。 4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路計(jì)算。 9 4.2 短路等值電抗電路及其參數(shù)計(jì)算 由2×300mw火電廠電氣主接線圖和查的給出的相關(guān)參數(shù)，可畫(huà)出系統(tǒng)的等值電抗圖 4.2.1電抗計(jì)算： （1）發(fā)電機(jī)電抗： ''xdsbsb100''x3=x4=xd=0.171=0.048 snpn/cosj300/0.85 （2）主變壓器電抗： x1=x2=

29、（3）線路阻抗： uk%sb14.3100=0.040 100sn100360 x5=0.03 （4）廠用變壓器等效電抗： 全穿越阻抗：6.76% 半穿越阻抗：13.71% 10 1表示 18kv 2表示6kv x8=x10 電抗值計(jì)算： ''x6-x8=13.71% ''x6-0.5x8=6.76% 'x8=x8sb100=0.139=0.348 sn40 'x6=-0.19 'x8=13.9% 4.3 各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算： 短路點(diǎn)的選擇應(yīng)選擇通過(guò)導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的那些

30、點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。 首先，應(yīng)在兩條電壓等級(jí)的母線上選擇兩個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)d1、d2。無(wú)線大功率系統(tǒng)的主要特征是：內(nèi)阻抗x=0，端電壓u=c，它所提供的短路電流周期分量的幅值恒定且不隨時(shí)間改變。雖然非周期分量依指數(shù)率而衰減，但一般情況下只需計(jì)及他對(duì)沖擊電流的影響。因此，在電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算中，其主要任務(wù)是計(jì)算短路電流的周期分量。而在無(wú)限大功率系統(tǒng)的條件下，周期分量的計(jì)算就變得簡(jiǎn)單。 4.2.1短路點(diǎn)k1的計(jì)算（220kv母線側(cè)） 等效電路圖： 圖一 圖二 圖三 圖一：x5=0.03，x3=x4=0.048，x1=x2=0.040 圖二：x5=0.03，x12=0.020，x34=0.024 圖三：

31、x5=0.03，x31 =0.044 11 （1） 對(duì)于無(wú)窮大系統(tǒng)：kim=1.8 標(biāo)幺值：i*=1 x=1p0.03=33.3 s 有名值：isn= =0.251ka ii* m=ip=p·isn=0.25133.3=8.36iim=i+2(kim-1)2=8.36+672=12.62ka iim=ikim=8.361.8=21.30ka （2） 對(duì)于發(fā)電機(jī)：kim=1.85 標(biāo)幺值： xw s=0.0442300 31*s 1000.85=0.31 b查發(fā)電機(jī)的運(yùn)行曲線（電力系統(tǒng)p188） t=0s 時(shí), i =3.5 t=1s 時(shí), i=2.32 t=2s 時(shí), i=2.34

32、有名值： t=0s 時(shí), i =6.202ka t=1s 時(shí), i=4.111ka t=2s 時(shí), i=4.146ka iim=i+2(kim-1)2=9.704kaiim=ikim=16.224ka 對(duì)于短路點(diǎn)k1 t=0s 時(shí), i =14.562ka t=1s 時(shí), i=12.471ka 4.2.2短路點(diǎn)k2的計(jì)算（發(fā)電機(jī)端18kv） 等效電路圖： 12 圖一：x5 = 0.03, x7=x2 = 0.040, x3= x4 =0.048 圖二：x5 = 0.03 , x42 = x4+x2 = 0.088 xac=x5+xx*x 1+51 x=0.03+0.040+0.030.040=

33、0.084 圖三：420.088 x xbc=x1+x42+1*x42 x=0.040+0.088+0.0880.040=0.24550.03 （1）對(duì)于無(wú)窮大系統(tǒng)：kim=1.8 標(biāo)幺值：i*=1 px=1=11.95 ac0.084 有名值：isn= =3.21ka i* m=ip=ip·isn=11.9053.21=38.22i22im=i+2(kim-1)=38.22+(1.8-1)=57.71ka iim=ikim=38.221.82=97.28ka （2）對(duì)于發(fā)電機(jī)g1：kim=1.9 標(biāo)幺值： xsw3*s=0.048300=0.169 b1000.85 查發(fā)電機(jī)的運(yùn)行

34、曲線（電力系統(tǒng)p187） t=0s 時(shí) , i =6.4 t=1s 時(shí), i=2.96 t=2s 時(shí), i=2.68 有名值： 13 t=0s 時(shí), i =72.448ka t=1s 時(shí), i=33.5072ka t=2s 時(shí), i=30.3376ka iim=i+2(kim-1)2=117.26kai=ik=194.64kaimim （2）對(duì)于發(fā)電機(jī)g2：kim=1.8 標(biāo)幺值： xis=xsw300 bc*s=0.245=0.865 b1000.85 查發(fā)電機(jī)的運(yùn)行曲線（電力系統(tǒng)p187） t=0s 時(shí), i =1.1 t=1s 時(shí), i=1.22 t=2s 時(shí), i=1.31 有名值：

35、t=0s 時(shí), i =12.452ka t=1s 時(shí), i=13.8104ka t=2s 時(shí), i=14.8292ka iim=i+2(kim-1)2=18.803kaiim=ikim=31.693ka 對(duì)于短路點(diǎn)k2 t=0s 時(shí), i =123.12ka t=1s 時(shí), i=85.8104ka t=2s 時(shí), i=83.8292ka iim = 57.71+117.26+18.803 = 193.773ka iim = 97.28+194.64+31.693ka 14 4.2.3短路點(diǎn)k3的計(jì)算 等效電路圖： 圖一：x5=0.03，x1=x2=0.040，x3=x4=0.048，x6=0，

36、x8=0.348 圖二：x5=0.03，x1=0.040，x3=0.048，x68=x6+x8=0.348，x24=x2+x4=0.088 圖三：x5=0.03，x3=0.048，x68=0.348 xac?x5?x1?x5?x1?0.03?0.040?0,03?0.040?0.0836 x420.088 xbc?x1?x42?x1?x420.040?0.088 x5?0.040?0.088?0.03?0.245 圖四：x68=0.348，xac=0.0836，xbc1?xbc?x3 xbc?x3?0.245?0.048 0.245?0.048?0.040 xad?xac?x68?xac?x68?0.0836?0.348?0.0836?0.348 圖五：xbc10.040?1.159 xed?x68?xbc1?x68?xbc10.348?0.040 xac?0.348?0.040?0.0836?0.555 （1）對(duì)于無(wú)窮大系統(tǒng)：kim=1.8 i? p?1 標(biāo)幺值：xad?