【正文】 ....................… .........36 8 配電裝 置 ..................................… ...........………… ............................................… ............38 屋 內(nèi)配電裝置 ...........… .......… .......… .......… .................................................................39 屋 外配電裝 置 … .......… .......… ....................... … .......… .......… .......… .......… .......… ..........39 9 鍋爐概況 ................................................................................................................................ 41 參考文 獻(xiàn) ......…… ......................................................…. ………… … ..…………………… .. .… .....44 1 緒論 課題背景 電 力 工 業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門(mén)之 一 ， 是一種將煤、石油、天然 氣 、 水 能 、 核能、 風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源 的 工 業(yè) ， 其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度 的重要標(biāo)志，和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。電力 是 工 業(yè)的先 行 ， 電 力 工 業(yè)的發(fā)展必須優(yōu) 先 于 其他 的 工 業(yè)部 門(mén) ， 整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。 近幾年隨著我 國(guó) 工 業(yè)的高速發(fā) 展 ， 我國(guó)電 力 工 業(yè)超常規(guī)發(fā)展 ， 每年裝機(jī)容量超過(guò) 30 萬(wàn)千 瓦 、 60 萬(wàn)千瓦亞臨界火 電 機(jī) 組成為我國(guó)電網(wǎng)的主力機(jī) 組 ， 百萬(wàn)千瓦的超超臨界火電 機(jī) 組已經(jīng)在建。目 前 ， 我國(guó) 30 萬(wàn)千 瓦 、 60 萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電機(jī) 組 ， 70 萬(wàn)千瓦的水力發(fā) 電機(jī) 組 ， 在國(guó)際招標(biāo)中中標(biāo)成功率 大 于 90%以上。 這 幾 年電 力 工 業(yè)之所以能飛速發(fā) 展 ， 其重要原因是，為中國(guó)電力市場(chǎng)提供的火力發(fā)電設(shè)備主要立 足 于 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。這一觀點(diǎn)得 到國(guó)內(nèi)各發(fā)電公司以及電廠老總們的認(rèn)同。今天電氣制造企業(yè)的國(guó)內(nèi)用戶率已達(dá)到 75% 以上。 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)己有部分核電機(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，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 。 目 前 ， 我國(guó)的電 力 工 業(yè)已經(jīng)進(jìn)入 大電 網(wǎng) 、 大機(jī)組 、 超高 壓 ， 交直流輸 電 、 電 網(wǎng)調(diào)度自動(dòng) 化 、 狀態(tài)檢修 等新技術(shù)發(fā)展新階 段 ， 一些世界水平的先進(jìn)技 術(shù) ， 己在我 國(guó)電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。 隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增 長(zhǎng) ， 電 力 工 業(yè)的發(fā)展 仍 不 能瞞足整個(gè)社會(huì)發(fā)展的需要 。 另 外 ， 由 于 我國(guó)人口眾 多 ， 因此在按人 口 平 均用電方 面 ， 仍只 處 于 中等 水 平 ， 尚不能及全世界平 均 人 口用電量的一半 。 2021 年人均用電量 ， 人均占用發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H為 。 我國(guó)第二 產(chǎn) 業(yè) 用電比重為 %， 第 三產(chǎn)業(yè)為 %， 生活用電比重為 11%。由此可見(jiàn) ， 我國(guó)人均用電水平遠(yuǎn) 低 于 發(fā)達(dá)國(guó) 家 ， 與完成 其 工 業(yè)化進(jìn)程國(guó)家的電力指標(biāo)相 比 ， 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正 處 于 工 業(yè)化進(jìn)程的中后 期 ， 我國(guó)用電遠(yuǎn) 低 于 國(guó)際水平。 2 因此我國(guó)電 力 工 業(yè)必須持 續(xù) ， 穩(wěn)步地大力發(fā) 展 ， 一方面要加強(qiáng)電源建 設(shè) ， 搞好 西 電東 送 ， 確保電力先 行 ， 另 一方面要深化電力體制改革，實(shí)施廠網(wǎng)分家。 課 題 研究的目的與意義 本設(shè)計(jì)要求能運(yùn)用電機(jī) 、發(fā)電廠、變電所電氣部 分 ， 高電壓技術(shù)，電力系統(tǒng)自動(dòng) 化 ， 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。 我國(guó)是發(fā)展中國(guó) 家 ， 我國(guó)的電 力 工 業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)依靠多家辦電的政策，吸引了投 資 ， 促進(jìn)了我國(guó)電 力 工 業(yè)的發(fā)展 。并通過(guò)引進(jìn)、消 化 、 吸收和技術(shù)創(chuàng) 新 ， 極大地提高了電力 的技術(shù) 水 平 和裝備水平 :通過(guò)堅(jiān)持不懈的達(dá)標(biāo)、創(chuàng)一 流 工 作 ， 大大提高了電力企業(yè)的管 理水平 ， 很多電力企業(yè)，尤其是一些發(fā)電廠的管理水平可以與發(fā)達(dá)國(guó)家的電廠的管理一 比高低。 因 此 ， 研究火電廠設(shè)計(jì)有著重大意 義 ， 像我國(guó)某些二期發(fā) 電 工 程 ， 發(fā)電能夠滿足廣 大寒冷地區(qū)冬季的采暖供 熱，采用水塔排煙 (煙塔合一 )新 工 藝 是 自 主設(shè) 計(jì) 、 自 主 施 工 、 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先 進(jìn) 工 藝技術(shù)。二 期 工 程建設(shè)引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)和設(shè)施， 實(shí)現(xiàn)一期己建成機(jī)組與二 期 工 程同步進(jìn)行 100% 煙氣脫硫 :在采用低氮燃燒技術(shù)的基礎(chǔ) 上 ， 二期鍋爐采用 100% 煙氣脫硝系統(tǒng)和采用高效除塵 器 ， 排放指標(biāo)較低。引進(jìn)污水處 理廠提供的中水，作為發(fā)電冷卻用補(bǔ)充 水 ， 每年可節(jié)約優(yōu)質(zhì)水資 源 ， 促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和社 會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。鍋爐采用干除灰、干排渣技術(shù)?；?、渣及脫硫石膏 100%綜合利用和 深 加 工 ， 變廢為 寶 ， 實(shí)現(xiàn)零排放。 原始資料 原始數(shù)據(jù) 發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模 類 型 : 凝氣式火電廠 最終容 量 、 機(jī)組的型式和參 數(shù) : 3 表 300MW 汽輪發(fā)電機(jī) 的 主 要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定功率 (MW) 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 功率因數(shù) (cos功 ) 瞬變電抗 (X39。d%) 同步電抗 (Xd%) 超瞬變電抗 (Xd%) QFSN3002 300 18 11320 年利用小時(shí) 數(shù) : 6000h/年 電力系統(tǒng)與本廠的連接情況 (1)電廠在電力系統(tǒng)中的作 用 于 地 位 :地區(qū)電廠 (2)發(fā)電機(jī)連入系統(tǒng)的電壓等 級(jí) :220kV (3)電力系統(tǒng)總裝機(jī)容 量 : 8000MW， 短路容 量 : 12021MVA 電力負(fù)荷 水 平 (1)220kV 電壓等 級(jí) :架空 線 6 回，輸送距 離 80惱， 1 級(jí)負(fù) 荷 ， 最大輸 送 400MW， Tmax=5000h/a (2)110kV 電壓等 級(jí) : 架空線 4田 ， 1級(jí)負(fù)荷 ， 最大輸送 161MW， Tm缸 =4300h/a (3)廠用電 率 : % 環(huán)境條件 廠址特點(diǎn)及自然環(huán)境 某電廠 位 于 某市區(qū)以西約 20km 的昭平湖水渠西岸的四 山 村 ， 靠近鐵 路 ， 能夠運(yùn)用 鐵路運(yùn) 輸 ， 地 勢(shì)有農(nóng)田、丘陵和群山。自然地面標(biāo)高 75m115m， 由 II 級(jí)階地及 IV 級(jí) 階地組 成 ， 呈階地丘陵地貌景觀。原始地形為階地丘 陵 ， 最高 115m， 由 于 長(zhǎng)期的侵 蝕 ， 河谷較發(fā) 育 ， 地 面標(biāo)高一般在 75m 以 上 ， 整個(gè) 廠 區(qū) 相對(duì)高 差 40m 左右。 廠 區(qū) 工 程地質(zhì)條件 該地區(qū)構(gòu)造比較簡(jiǎn) 單 ， 屬相對(duì)穩(wěn)定地 塊 ， 區(qū)域內(nèi)無(wú)孕地 震構(gòu) 造，根據(jù) 1990 年我國(guó) 地震烈度區(qū)劃圖的劃 分 ， 地震基 本烈度 為 小 于 6 度地震 區(qū) ， 主廠房地段可利用強(qiáng) 風(fēng) 化 粉 砂巖作 為 地 基的主要持力 層 ， 煙 窗 地 段利用中等 風(fēng) 化 泥質(zhì)粉砂巖作為樁基的主要持力 層 ， 干煤棚地段利用卵石層作為地 基 的 主要持力 層 ， 升壓 站 、 凈化 站 、 風(fēng)水處理站區(qū)利 用下部沖積粉質(zhì)粘土作為地基主要持力層。 水文氣象條件 廠 址 : P=I%，洪水 位 : ， 取 水 口 :P=97%， 設(shè)計(jì)枯水 位 : ， 氣 溫 :最高 4 、最 低 ，溫 度 :年平均相對(duì)濕度 81% ， 降雨 量 :全年平均 ， 氣 壓 :全年平均 ，風(fēng) 速 :最大 、平均 。 5 2 電氣主接線設(shè)計(jì) 發(fā)電廠的電氣主接線，是由高壓電器設(shè)備通過(guò)連接線組成接受和分配電能的電 路 ， 也稱為一次接線。它反映各設(shè)備的作 用 ， 連接方式和各回路間相互關(guān) 系 ， 從而構(gòu)成發(fā)電 廠或變電所電氣部分的主體。電氣主接線是連續(xù)供電和電能質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán) 節(jié) ， 它直接影 響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)的配置、自動(dòng)裝置和控制方式的選 擇 ， 它必須滿 足 工 作 可 靠 、 調(diào)度靈活、運(yùn)行檢修方 便 且 具有經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性等基本要求。 電氣主接線的基本要求 保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任 務(wù) ， 停 電 不僅使發(fā)電廠造成損 失 ， 而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各 部門(mén)帶來(lái)的損失將更嚴(yán) 重 ， 往往比少發(fā)電能的損失大幾十 倍 ， 至 于 導(dǎo) 致 人 身傷亡、設(shè)備 損 壞 、 產(chǎn)品報(bào) 廢 、 城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影 響 ， 更是難以估量。 因 此 ， 主接線 的接線形式必須保證供電可靠。 具有一定的靈活性和方便性 主接 線 不 僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠地供 電 ， 而且在系統(tǒng)故障或設(shè)備檢修及故障 時(shí) ， 也能 適應(yīng)調(diào)度的要 求 ， 并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最 短 ， 影響 范圍最 小 ， 具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。 具有經(jīng)濟(jì)性 在主接線設(shè)計(jì) 時(shí) ， 在滿足供電可靠的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資 費(fèi) 和運(yùn)行費(fèi)為最 少 ， 注意節(jié)約占地面積和搬遷費(fèi) 用 ， 在可能和允許條件下應(yīng)采取一次設(shè) 計(jì) ， 分期投 資 、 投產(chǎn) ， 盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 電氣主接線分析 單元接線 其是無(wú)匯流母線接線中最簡(jiǎn)單的形 式 ， 也是所有主接線基本形式中最簡(jiǎn)單的一 種 ， 接線簡(jiǎn) 單 、 開(kāi)關(guān)設(shè)備、操作簡(jiǎn)便。 本設(shè)計(jì)中機(jī)組容量為 300MW， 所以發(fā)電機(jī)出口采用封閉母 線，為了減少斷開(kāi) 點(diǎn) ， 可不裝斷路器。這種單元接 線 ， 避免了 由 于 額定電流或短路電流過(guò) 大 ， 使得選擇斷路器 時(shí) ， 受到制造條件或價(jià)格甚高等原因造成的困難。 6 單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線 優(yōu) 點(diǎn) :在正 常 工 作時(shí) ， 旁路斷路器以及各出線回路上的旁路隔離開(kāi) 關(guān) ， 都是斷開(kāi) 的 ， 旁路母 線 不 帶 電 ， 通常兩側(cè)的開(kāi)關(guān) 處 于 合閘狀 態(tài) ， 檢修時(shí)兩兩互為熱備用 。檢修 QF 肘 ， 可 不 停 電 : 可靠性 高 ， 運(yùn)行操作方便。 缺 點(diǎn) : 增 加 了 一臺(tái)旁路斷路器的投資。 單母分段線分段斷 路器兼作旁路斷路器的接線 優(yōu) 點(diǎn) : 可以減少設(shè) 備 ， 節(jié)省投 資 : 同樣可靠性高，運(yùn)行操作方便。 雙母線接線 優(yōu) 點(diǎn) : 供電可 靠 ， 優(yōu)點(diǎn)是供電可 靠 ， 通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操 作 ， 可以輪流 檢修一組母線 而 不 致使供電中斷。一組母線故障后能迅速恢復(fù)供 電 ， 檢修任一回路母線 的隔離開(kāi)關(guān) 時(shí) ， 只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和 與 此 隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母 線 ， 其他線路均可通 過(guò) 另 一組母線繼續(xù)運(yùn) 行 :調(diào)度靈 活 ， 各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可以任意 分配到某一組母線 上 ， 能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化地需要 ， 通過(guò)倒換操作 可以組成各種運(yùn)行方式 :擴(kuò)建方便。 缺 點(diǎn) : 由 于 220KV 電壓等級(jí)容量 大 ， 停電影響范圍 廣 ， 雙母線接線方式有一定局 限 性 ， 而且操作較復(fù) 雜 ， 對(duì)運(yùn)行人員要求高。增加一組母線和多個(gè)隔離開(kāi) 關(guān) ， 一定程度 上增加一次投資。當(dāng)母線故障或檢修時(shí) ， 隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電 器 ， 容易誤操作，需 裝設(shè)連鎖裝置。雙母線接線適 合 于 出線回路為 5 回及以上且在系統(tǒng)內(nèi)居重要地位肘。 雙母線帶旁路母線的接線 優(yōu) 點(diǎn) : 增加供電可靠 性 ， 運(yùn)行操作方 便 ， 避免檢修斷路器時(shí)造成停 電 ， 不影響雙母 線的正常運(yùn)行。 缺 點(diǎn) : 多裝了一臺(tái)斷路 器 ， 增加投資 和占地面 積 ， 容易造成誤操作。 內(nèi)橋接線 在線路故障或切除、投入 時(shí) ， 不 影響其余回 路 工 作 ， 并 且 操作簡(jiǎn)單。而在變壓器故 障或切 除 、 投入 時(shí) ， 要使相應(yīng)線路短時(shí)停 電 ， 并且操作復(fù)雜。因而該接線一般適 用 于 線 路較長(zhǎng) (相對(duì)來(lái)說(shuō)線路的故障機(jī)率較大 )和變壓器不需要經(jīng)常切換 (如火電廠〉的情況。 內(nèi)橋接線的適用范圍為兩回進(jìn) 線 ， 兩臺(tái)主 變 ， 正常運(yùn)行方 式 下 ，橋開(kāi)關(guān) 處 于