火力發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計方案(參考)

/35Imax取1.05倍變壓器的額定電流SN240103SN2401033220=629.8AImax=1.05In=1.05629.8=661.29上.發(fā)電機回路Imax取1.05倍的發(fā)電機額定電流3Pn3UnC0S：'=8625Pn3UnC0S：'=8625Imax=1.05In=1.058625=9056.25上.母線聯(lián)絡(luò)回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的額定電流，本次計算中取變壓器的額定電流Imax=629.8(入)。5.2.2高壓斷路器的選擇與校驗.變壓器回路(1＞斷路器種類和型式的選擇擬選定高壓六氟化硫斷路器，不檢修間隔期長，運行穩(wěn)定，安全可靠，壽命長。(2＞額定電壓和電流選擇按下列原則選取Un-Uns＜5-1)In-Imax＜5-2)Uns=220(kV);Imax=661.29(A)(3＞開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應(yīng)小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量Ipt,簡化計算可用INbr之I"進行選擇。INbr-I ＜5-3I=14.719kVA(4＞短路關(guān)合電流的選擇斷路器的額定關(guān)合電流Inci不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值ish。Nel-琉ish=38.51kVA根據(jù)以上所列條件，擬選LW-220型高壓六氟化硫斷路器，LW-220型高壓六氟化硫斷路器能進行快速自動重合閘,并帶有LRB-220型電流互感器,供測量保護之用斷路器在最高工作電壓下，能開斷 120~360MV摩壓器的電感電流。在最高工作電壓下，能開斷200~400km空載架空線路的電容電流。斷路器在不檢修情況下，能承受滿容量開斷不大于10次或開斷累計電流500kA以上。其技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-1。表5-1LW-220型高壓六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)電壓＜kV)額定電流＜A)3s熱穩(wěn)定電流＜kA)額定動穩(wěn)定電流峰值＜kA)固后分閘時間＜s)額定閉合電流(kA＞流（kA＞2201600401000.0410040(5＞動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗式為ies項h＜5-4)ies=100(kVA);ish=38.51(kVA)滿足動穩(wěn)定校驗式，校驗合格。(6＞熱穩(wěn)定校驗設(shè)保護裝置后備保護時間為3.5s,則短路計算時間tk=tprtinta=3.50.040.04=3.58(s)短路電流衰減特性B"=I"/b=14.719/11.218=1.3,由周期分量等值曲線查得tp=3.8(s)短路電流熱效應(yīng)TOC\o"1-5"\h\z__22Qk=I二tp=11.21823.8=478.2(kA2s)It2t=4023=4800(kA2s)動穩(wěn)定檢驗式為-2 _ _Itt-Qk ＜5-5經(jīng)檢驗，滿足熱穩(wěn)定校驗式，校驗合格。2.母聯(lián)斷路器(1＞斷路器種類和型式的選擇擬選定高壓六氟化硫斷路器。(2＞額定電壓和電流選擇Un之Uns<5-6)IN-Imax ＜5-7Uns=220(W);Imax=629.8(A)(3＞開斷電流與短路關(guān)合電流的選擇同上。根據(jù)以上條件，擬選LW-220型高壓六氟化硫斷路器，技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-5表5-5LW-220型高壓六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓＜kV)額定電流＜A)3s熱穩(wěn)定電流＜kA)額定動穩(wěn)定電流峰值＜kA)固后分閘時間＜s)額定閉合電流(kA＞額定開斷電流(kA＞2201600401000.0410040(4＞動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定校驗過程與變壓器回路相似，此處不再做詳細敘述。5.2.3隔離開關(guān)的選擇與校驗.變壓器回路(1＞隔離開關(guān)種類和型式的選擇擬選定GW添列高壓隔離開關(guān)，GW徑列隔離開關(guān)是單柱式三相交流50Hz的戶外輸電設(shè)備，俗稱剪刀式隔離開關(guān)，分閘后形成垂直方向的絕緣斷口，具有清晰可見，便于監(jiān)視及有效縮小變電所的占地面積等優(yōu)點［10］。(2＞額定電壓和電流選擇Un之Uns,4$=220(印)IN-Imax,Imax=661.29A根據(jù)以上所列條件，擬選GW6-220型隔離開關(guān)，技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-6。表5-6GW6-220D型隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)＜kV額定電流＜A 3s熱穩(wěn)定電流＜kA 動穩(wěn)定電流峰值＜kA220 2000 40 100(3＞動穩(wěn)定校驗ies=100(kVA)；1助=38.51(kVA)滿足動穩(wěn)定校驗式，校驗合格

(4＞熱穩(wěn)定校驗2Qk=478.2(kA2s)2 2 2Itt=4023=4800(kA2s)滿足熱穩(wěn)定校驗式，校驗合格。2.母線聯(lián)絡(luò)回路(1＞種類和型式的選擇擬選定GW條列高壓隔離開關(guān)。(2＞額定電壓和電流選擇Un之Uns,Uns=220(kV)In-Imax,Imax=629.8A根據(jù)以上所列條件，擬選GW6-220型隔離開關(guān)，技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-10表5-10GW6-220D型隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定工彳^電壓＜kV)額定電流＜A)3s熱穩(wěn)定電流＜kA)動穩(wěn)定電流峰值＜kA)220200040100(3＞動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定校驗過程同變壓器回路相似，此處不再做詳細說明5.2.4導體的選擇與校驗1.220kV母線(1＞導體截面選擇按導體長期發(fā)熱允許電流選擇Imax-KIalIal--max661.29Ial--max661.291.05=629.8(A)按照導體最大持續(xù)工作電流 Imax，依照《電力工程電氣設(shè)計手冊》選取截面為539mm2圓管形鋁鈕合金導體，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-18所示表5-18圓管形鋁鎰合金導體參數(shù)表導體尺 導體截 導體最高允許溫度 截面系數(shù) 慣性矩質(zhì)量慣性半徑寸面 為下值時的截流量 W(cm3＞ J(cm4＞ ＜kg/m)

D1/D2(mm><mm2)<A)ri(cm>70C80①60/54539124010727.292.0221.91.471(2＞綜合校正系數(shù)校修正：當導體允許溫度為+70C和不計日照時，K值可以用下試計算溫度修正系數(shù)為KLK二 22C式中心—導體長期發(fā)熱允許最高溫度，為70c日一導體裝地點實際環(huán)境溫度，取最熱日平均溫度22C70-22 1.0370-25則導體長期發(fā)熱允許電流IalImaxIalImax一1.03661.291.03=642.0(A)(3>熱穩(wěn)定校驗o QkKf1 478.2 .. 2、Smin QkKf= =251.3(mm)Ah-Aw C 87所選導體截面積為539(mm2),滿足要求。(4＞動穩(wěn)定校驗由手冊差得均布荷載最大彎矩系數(shù)為0.125,則母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩Mcz為2-_一_ 一一一一一Mcz=0.125qlljs9.8=0.1250.8021029.8=98.25N/m由手冊查得集中荷載最大彎矩系數(shù)為0.188,則集中荷載產(chǎn)生的垂直彎矩Mcj為Mcj=0.188ljs9.8=0.18815109.8=276.36N/m短路電動力產(chǎn)生的水平彎矩Msd為_ _ _ 2 __ ._一2 __ _Msd=0.125fdljs9.8=0.1251.1210 9.8=137(N/m>短路電動力fd為

fd=fd=1.76ick2 18.15—-=1.76 3002-0.58=1.12(kg/m>在內(nèi)過電壓情況下的風速產(chǎn)生的風壓f'y為f'y=dykyD11=11.20.1；：=1.69(kg/m＞水平彎矩Msj' 2 2Msj=0.125fyljs29.8=0.1251.691029.8=207.03(N/m>短路狀態(tài)時母線所受的最大彎矩MdMd=.,(Msd—M'sj)2—(Mcz—Mcj)2-<(98.25276.03) (137.2207.03)=508.75(N/m>應(yīng)力crd為二d-100Md…508.75d=100 7.29 2=二d-100Md…508.75d=100 7.29 2=6978.4(N/cm)鋁鈕合金的最大允許應(yīng)力2.變壓器引出線(1＞導體選型擬選用鋼芯鋁絞線。(2＞導體截面選擇按經(jīng)濟電流密度來選擇8820N/cm2,因而滿足要求。SjImaxJ661.29 2711.1(mm)0.93還需滿足條件Imax<KIalmax aIalImaxK1.0566129=629.8(A)2800mm,允許載流量為選才￥LGJ-8002800mm,允許載流量為校驗過程與出線相似，此處不再做詳細說明。3.發(fā)電機引出線200MW及以上容量發(fā)電機的引出線以及至高壓廠用工作變壓器、電壓互感器和避雷器柜、中性點接地設(shè)備柜等的分支線均采用全連式分相封閉母線，有效地防止了相間短路和消除周圍鋼構(gòu)件的渦流發(fā)熱，也減少了母線短路時導體和外殼所受的電動力。本次設(shè)計中采用自冷式封閉母線，可安裝微正壓充氣裝置，向殼內(nèi)提供干燥清潔的空氣，具技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-19。表5-19自冷式封閉母線技術(shù)數(shù)據(jù)外殼額定電流/A絕緣子電壓/kV導體直徑/mm導體厚度/mm外殼直相間中心距離/mm徑/mm厚度/mm主回路10000204001285071200廠用分120020150106005850本次畢業(yè)設(shè)計的題目是“4X200MW火力發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計”。在這次設(shè)計中的發(fā)電機臺數(shù)為四臺，裝機容量為4X200MW;機組年利用小時數(shù)Tmax=6000h,廠用電Kp=8%,發(fā)電機的額定功率因數(shù)COS^g=0.85。所設(shè)計的火電廠電氣部分具有可靠性、靈活性、經(jīng)濟性，并能滿足工程建設(shè)規(guī)模要求。采用的電氣主接線具有供電可靠、調(diào)度靈活、運行檢修方便且具有經(jīng)濟性和擴建的可能性等特點。所選主變壓器經(jīng)濟、合理。進短路電流計算，一般需要計算短路電流基頻交流分量的初始值，本設(shè)計中采用的是計算曲線法，其反映短路電流周期分量同計算電抗和時間的函數(shù)關(guān)系的一組曲線，可以利用計算曲線查出短路瞬間和短路后任意時刻該電源向短路點提供的短路電流周期分量的數(shù)值。電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件，即按正常工作條件選擇，并按短路狀態(tài)校驗動、熱穩(wěn)定；二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點而提出的選擇和校驗工程。防雷保護中采用雙避雷線對輸電線路進行保護，選用金屬氧化物避雷器對變壓器中性點、母線及發(fā)電機進行保護。[1]GB50660-2018大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范 [S].北京：中國計劃出版社， 2018.[2]熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M].北京：中國電力出版社， 2009,102-112.[3]胡志光.火電廠電氣設(shè)備及運行[M].北京：中國電力出版社，2001,40-56.[4]VenisonVA.TransientProcessesinElectricalPowerSystems[M].MirPublishers,1980.[5]錢亢木.大型火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng) [M].北京：中國電力出版社， 2001,26-53.[6]A.G.Phadke,J.S.Therp.ComputerRelayingforPowerSystems[M].NewYorkResearchStudyPress,1998.[7]李梅蘭，李麗嬌.發(fā)電廠變電所畢業(yè)設(shè)計指導書 [M].北京：中國電力出版社，2008,1520.[8]姜勝利.淺談火力發(fā)電廠電氣一次的部分設(shè)計 [J].黑龍江科技信息，2018(28>:58-60.[9]房俊龍.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國水利水電出版社， 2007,167-168.[10]電力工程電氣設(shè)計手冊：電氣一次部分 .北京：中國電力出版社，2004.[11]鄒穎博，鄭偉.戈蘭灘水電站工程電氣一次設(shè)計 [J].水利水電工程設(shè)計，2009<S1).DL/T5352-2006 高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程 [S].北京：中國電力出版社， 2006.[13]王兆云.基于平坡電站電氣一次設(shè)計的技術(shù)研究 [J].云南水力發(fā)電，2018<18).CateJones.BirchwoodPowerFacility[J].Power.1997.141(3>:49-53.沈方麗,王卓.火力發(fā)電廠直流電源系統(tǒng) [J].火電廠機電技術(shù) .2004,12(2>：63-66.楊冠程.電力系統(tǒng)自動裝置原理 [M].北京：中國電力出版社， 2004，23-77．趙智大.高電壓技術(shù) [M].北京：中國電力出版社， 2006，80-84.致謝本次設(shè)計即將畫上一個句號，在老師的指導下，我完成了此次課程設(shè)計。經(jīng)過兩周的努力，我終于將成果的終稿呈現(xiàn)在大家面前，通過本次設(shè)計，讓我對所學的知識有了更深刻的理解。本次設(shè)計從選題、材料收集到論文的編寫，都傾注了老師大量的心血。老師時常關(guān)注課題的進展，及時地幫助我解決在編寫論文過程中遇到的難點與問題。老師淵