【正文】 ......................................39 雷電過(guò)電壓的形式及危害性 ................................................................................39 直擊雷和感應(yīng)雷保護(hù) ............................................................................................39 雷電波入侵保護(hù) ....................................................................................................40 避雷器的選擇 ........................................................................................................40 8 接地設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................42 降阻設(shè)計(jì) ................................................................................................................42 材料防腐分析 ........................................................................................................42 地網(wǎng)接地電阻的推算 ............................................................................................44 陰 極 保 護(hù) 設(shè)計(jì) ........................................................................................................45 陰極保護(hù)的概念 .........................................................................................45 陰極保護(hù)方法的選擇 .................................................................................45 犧牲陽(yáng)極法與外加電流法的技術(shù)特點(diǎn)比較 ........................................................45 犧牲陽(yáng)極材料的選擇 ............................................................................................46 選定陽(yáng)極材料 .............................................................................................46 鋅基、率基、鎂基犧牲陽(yáng)極的性能比較 .................................................46 9 結(jié)論 ...........................................................................................................................................49 致謝 ...............................................................................................................................................50 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................51 附錄 A ..........................................................................................................................................52 附錄 B ..........................................................................................................................................53 附錄 C ..........................................................................................................................................54 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 0 前 言 中國(guó)電力工業(yè)一直以高速 發(fā)展， 1949 年全國(guó)電力裝機(jī)容量為 1850MW，發(fā)電量為，全國(guó)電力裝機(jī)容量為 萬(wàn) KW，發(fā)電量 億 KW/h。我國(guó)電力裝機(jī)容量和發(fā)電量?jī)H次于美國(guó)躍居世界第二位，持續(xù)多年的電力供需矛盾得以緩解。 我國(guó)當(dāng)前的電源構(gòu)成情況大致是火力發(fā)電占 75%左右，其余主要為水力發(fā)電，核能發(fā)電才剛剛開(kāi)始發(fā)展，火力發(fā)電中燒煤超過(guò) 90%，燒油約為 %，其余用其他原料。近 20 年來(lái)水電裝機(jī)容量增長(zhǎng)了 倍，改革開(kāi)放的 20 年間，在開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、太?yáng)能等新能源發(fā)面有了較大的發(fā)展。 隨著 WTO 的加入，及政府的正確指導(dǎo)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，與此相伴，我國(guó)的電力消費(fèi)始終保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。 2021 年，全社會(huì)用電量達(dá)到 21735 億 KWh， 比 2021 年增長(zhǎng) 15%， 預(yù)計(jì)， 2021 年，全社會(huì)用電量約為 2441424935 億 KWh，增長(zhǎng)速度在%%之間，雖然近兩年已加快了電力投資，但總裝機(jī)容量不足很問(wèn)題仍嚴(yán)重。 隨著“振興東北老工業(yè)基地”號(hào)角的吹響，東北的經(jīng)濟(jì)將以更快的速度增長(zhǎng)，因此迫切需求更多的電力能源作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)后盾，作為振興的先鋒遼寧省電力供不應(yīng)求局面將進(jìn)一步加劇， 2021 全年電量缺口約 4050 億 KWh， 電力缺口約 100200 萬(wàn) KW。 隨著大型發(fā)電廠的建設(shè)，機(jī)組 容量不斷的增大，這對(duì)承擔(dān)整個(gè)發(fā)電廠動(dòng)力保證的發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行穩(wěn)定和供電可靠性提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)大型火力發(fā)電廠大容量的發(fā)電機(jī)組一般都采用發(fā)電機(jī)變壓器組單元制布置，每臺(tái)機(jī)組機(jī)組常用系統(tǒng)設(shè)有 2臺(tái)啟動(dòng)備用變壓器油，對(duì) 2 臺(tái)機(jī)組廠用電系統(tǒng)交叉?zhèn)溆梅绞健? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1 廠用電電壓等級(jí)確定 及接線設(shè)計(jì) 廠用電 的 電壓等級(jí)確定 廠用電的 電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)的等因素，相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較決定的。為了簡(jiǎn)化廠用電接 線，且使運(yùn)行維護(hù)方便，廠用電壓等級(jí)不宜過(guò)多。在發(fā)電 廠和變電站中， 低壓廠用電常采用 400V，高壓廠用電電壓有 10KV 等。為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級(jí)，需進(jìn)行急速經(jīng)濟(jì)論證。火力發(fā)電廠常采用 10KV 作為廠用電電壓，發(fā)電廠中拖動(dòng)各種廠用機(jī)械設(shè)備的電動(dòng)機(jī)，容量相差懸殊，從數(shù)千瓦到數(shù)千千瓦，而且和電動(dòng)機(jī)的電壓和容量有關(guān)。在滿足技術(shù)要求的前提下優(yōu)先采用電壓較低的電動(dòng)機(jī)，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；而高壓電動(dòng)機(jī)，制造容量大、絕緣等級(jí)高、磁路較長(zhǎng) 、尺寸較大、價(jià)格高、空載和負(fù)載損耗均較大，效率較低。但是， 結(jié)合廠 用電供電網(wǎng)絡(luò)綜合考慮，電壓等級(jí)較高時(shí)，可選擇截面較小 的電纜或?qū)Ь€，不僅節(jié)省有色金屬，還能降低供電網(wǎng)絡(luò)的投資。 本設(shè)計(jì) 2x300MW 發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)采用 6KV作為廠用電電壓。 6KV 電動(dòng)機(jī)的功率可制造的較大，以滿足大容量負(fù)荷的要求； 6KV 和 3KV 廠用電系統(tǒng)相比，不僅節(jié)省有色金屬和費(fèi)用，而且短路電路亦較?。话l(fā)電機(jī)電壓 若為 6KV時(shí)， 可以省去高壓廠用變壓器，直接由發(fā)電機(jī)電壓母線經(jīng)電抗器供廠用電，以防止廠用電系統(tǒng) 故障 直接威脅主系統(tǒng)并限制其短路電流。 廠用電接線設(shè)計(jì) 300MW 汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)有兩種接線方案，如圖 所示。 (a)所示方案Ⅰ ，不設(shè) 6KV公 用負(fù)荷母線，將全廠公用負(fù)荷分別接在 各機(jī)組 A、 B 段母線上；如圖 b本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 所示方案Ⅱ ，單獨(dú)設(shè)置二段 公用負(fù)荷母線，集中供全 廠公用負(fù)荷用電，該公用負(fù)荷母線段正常由啟動(dòng)備用變壓器供電。方案Ⅱ 的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷集中，無(wú)過(guò)度問(wèn)題，各單元機(jī)組獨(dú)立 性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠 用母線清掃。其缺點(diǎn)是由于公用負(fù)荷集中，并因啟動(dòng)備用變壓器要用工作變壓器做備用，故工作變壓器也要考慮在 啟動(dòng)備用變壓器檢修或故障時(shí)帶公用負(fù)荷母線段運(yùn)行。因此，啟動(dòng)備用變 壓器和工作變壓 器均較方案Ⅰ變壓器分支的容量大，配電裝置也增多，投資較大。方案Ⅰ 的優(yōu)點(diǎn)是 公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變 壓器上，供電可靠性高 、 投資省，但也由于公用負(fù)荷分接于各機(jī)組公用母線上，機(jī)組工作母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用。另外，由于公用負(fù)荷分接于 2 臺(tái)機(jī)組的公用母線上，因此，在機(jī)組 G1 發(fā)電時(shí)，必須也安裝好機(jī)組 G2 的 6KV 廠用配電裝置，并啟動(dòng)備用變 壓器供電。這兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定方案Ⅰ 。 圖 11高壓廠用供電系統(tǒng) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 廠用電負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 為了合理正確選擇廠 用變壓器的容量，需對(duì)每段母線上引接的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)和容量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。 廠用電負(fù)荷的計(jì)算原則 1. 經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的 負(fù)荷應(yīng)全部計(jì)入。如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、循環(huán)水泵等用的電動(dòng)機(jī)。 2. 連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如充電機(jī)、備用勵(lì)磁機(jī)、事故備用油泵等用的電動(dòng)機(jī)。 3. 經(jīng)常而連續(xù)的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如疏水泵、空氣壓縮機(jī)等用的電動(dòng)機(jī)。 4. 短時(shí)斷續(xù)而又不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷一般不予計(jì)算。如行車、電焊等。但在選擇變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑６取? 5. 由同一臺(tái)變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計(jì)算同時(shí)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。 6. 對(duì)于分裂變壓器，其高低壓繞組負(fù)荷應(yīng)分別計(jì)算。 表 21 火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別 分類 名稱 負(fù)荷類別 運(yùn)行方式 備注 鍋爐負(fù)荷 引風(fēng)機(jī) 送風(fēng)機(jī) 排粉機(jī) 磨粉機(jī) 給煤機(jī) 給粉機(jī) Ⅰ Ⅰ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ 經(jīng)常、連接 用于送粉時(shí)為Ⅰ 無(wú)煤粉倉(cāng)時(shí)為Ⅰ 無(wú)煤粉倉(cāng)時(shí)為Ⅰ 汽輪機(jī)負(fù)荷 射水泵 凝結(jié)水泵 循環(huán)水泵 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 用汽動(dòng)給水泵就無(wú)給水泵項(xiàng) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 分類 名稱 負(fù)荷類別 運(yùn)行方式 備注 汽輪機(jī)負(fù)荷 給水泵 備用給水泵 Ⅰ Ⅰ 經(jīng)常、連續(xù) 不經(jīng)常、連續(xù) 用汽動(dòng)給水泵就無(wú)給水泵項(xiàng) 電氣及公共負(fù)荷 充電機(jī) 浮充電裝置 空壓機(jī) Ⅱ Ⅱ Ⅱ 不經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、短時(shí) 電氣及公共負(fù)荷 空壓氣冷卻風(fēng)機(jī) 通信電源 Ⅱ Ⅰ 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 事故保安負(fù)荷 盤(pán)車電動(dòng)機(jī) 頂軸油泵 交流潤(rùn)滑油泵 浮充電裝置 機(jī)爐自控電源 保安 保安 保安 保安 保安 不經(jīng)常、連續(xù) 不經(jīng)常、短時(shí) 不經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 輸煤負(fù)荷 輸煤皮帶 碎煤機(jī) 電氣除塵器 Ⅱ Ⅱ Ⅱ 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 出灰負(fù)荷 灰漿泵 碎渣機(jī) 電氣除塵器 Ⅱ Ⅱ Ⅱ 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 場(chǎng)外水工負(fù)荷 中央循環(huán)水泵 消防水泵 生活水泵 Ⅰ Ⅰ Ⅱ或Ⅲ 經(jīng)常、連續(xù) 不經(jīng)常、短時(shí) 經(jīng)常、短時(shí) 與工業(yè)水泵合用時(shí)生活水泵負(fù)荷類別為Ⅱ 場(chǎng)外水工負(fù)荷 冷卻塔通風(fēng)機(jī) Ⅱ 經(jīng)常、連續(xù) 輔助車間負(fù)荷 化學(xué)水處理器 中央修配間 電氣實(shí)驗(yàn)室 起重機(jī)械 Ⅰ或Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 經(jīng)常、連續(xù)