【正文】 ) 當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟? 400C，年最低溫度 一 100C， 年平均溫度 14. 20C，年最大風(fēng)速 25m/s， 歷年最大覆冰厚度為 10mm。 (2) 當(dāng)?shù)睾０胃叨? 264. 5m，工程環(huán)境條件優(yōu) 越 ， 出線走廊 開 闊 ， 滿足出線要求。 (3) 年平均雷暴日為 10 日 /年。 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 3 (4) 該地區(qū)屬 11 級污穢區(qū)。 地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn) 狀 : 1) 供電區(qū)面 積 : 平方公里，總?cè)丝? 620 萬。 2) 本地區(qū)統(tǒng)調(diào)最大負(fù) 荷 : 725酬 ， 供 電 量 38. 23 億 K陽。 3) 本地區(qū)全口徑最大供電負(fù) 荷 : 1050陽 。 供 電 量 : 58. 81 億 K陽。 4) 各電壓級線路總距 離 : 500kv: 110kv: 980. 195km 5) 各電壓等級變電容 量 : 220kv: 713. 756km 35kv: 500kv 1500MVA 110kv 2099MVA 220kv: 35km: 1596MVA 646. 9MVA 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 4 第 二 節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù) . 1 設(shè)計(jì)依據(jù)及原始資料的 收 集 和分析 。 . 2 發(fā)電機(jī) 、 主 變壓器選 擇 : . 3 電 氣 主 接線的設(shè)計(jì) 。 . 4 廠 用電設(shè)計(jì) 。 . 5 短 路電流計(jì)算 : . 6 高壓 電 氣 設(shè)備選擇 : . 7 發(fā)電機(jī)，變壓器保護(hù)配置 。 . 8 配電裝置規(guī)劃設(shè)計(jì) 。 . 9 防 雷 保護(hù)規(guī)劃配置 。 . 10 繪制工程圖紙。 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 5 第二章 電壓等級的選擇 2. 1 電力網(wǎng)電 壓 等級的選擇 電網(wǎng)電壓選擇，主 要根據(jù)線路送電容量和送電距離。 我國各級電壓輸送能力統(tǒng) 計(jì) : 輸送電壓 (KV) 輸送容量 (MW) 傳輸距離 (陽 1) 35 2， ， 10 20， ， 50 110 1O， ， 50 50， ， 150 220 100， ， 500 100， ， 300 由上表可得，輸送容量在 100MW 以上的火 電 廠 與系統(tǒng)進(jìn)行并 網(wǎng)的電壓等級為 220KV ，所以本次設(shè)計(jì) 2*300MW 火力發(fā) 電 廠 與系 統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)的電壓等級可選為 220KV。 2. 2 廠用電電壓等級的 選擇 國內(nèi)現(xiàn)今適用于 300MW 及以上容量機(jī)組的火 電 廠 的高壓電 氣設(shè)備基本都為 6盯 ， 經(jīng)過 數(shù) 十 年的 生 產(chǎn) ，品種系列都比較 齊 全 。 因此，設(shè)計(jì) 電 廠 的 廠 用高壓用電系統(tǒng)采用 6KV 的電壓等級。 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 6 第三章電氣設(shè)備 第 一 節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的選擇 由《火 電 廠 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 )) DL500094 第 中可 知 : 電機(jī)的額定容量應(yīng)與汽輪機(jī)的額定出力相匹配 。發(fā)電機(jī) 的 最 大連續(xù)輸出容量應(yīng)與汽輪機(jī) 的 最 大進(jìn)汽量工況下的出力相匹 配 ，且 其功率因數(shù)和氫壓均應(yīng)與額定值相同。 汽輪發(fā)電機(jī)的軸系自然扭振頻 率 應(yīng) 避開工頻及 2 倍工頻。 力。根據(jù)電力系統(tǒng)的要 求 ， 發(fā)電機(jī) 應(yīng) 具 備 一 定的吸收無功功 率 ， 調(diào)峰 及 失 磁 后 短 時(shí)異步運(yùn)行的能力。 本次設(shè)計(jì)采用的是東方電 機(jī) 廠 生 產(chǎn) 的 300MW 水氫氫冷卻發(fā)電 機(jī) :型號為 QFSN300一 2一 20 。 其本體主要參數(shù)及有關(guān)說 明 : 發(fā)電機(jī)額電容量為 353MVA。 額定功率因數(shù)為 。 額定定子 電流為 10190A 。 額定頻率為 50HZ 。額定轉(zhuǎn)速為 3000r/mill。 X/39。=16. 18%。 定子繞線方式為雙 y( 并聯(lián) )。額定勵(lì)磁電壓為 463V。 額定勵(lì)磁電流為 2203V。 冷卻方式為水氫 氫 。額定氫壓為 第 二 節(jié)變壓器的選擇 電 廠 主變壓器的容量的確 定 根據(jù)《火力發(fā) 電 廠 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 )) DL500094 中第 條 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 7 中容量為 200MW 及以上的發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元連接時(shí)，主變 壓器的容量可按下列條件中的較大者選 擇 : 為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可 靠 ， 主變壓器容量應(yīng)根據(jù) 5一 10 年的規(guī)劃進(jìn)行選 擇 ， 并考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能 力，每臺變壓器的額定 容 量 一 般按下式選 擇 : Sn= Pn為發(fā) 電 廠 的 最 大負(fù)荷。 2. 主變壓器型號的選擇 : 根據(jù)《火力發(fā) 電 廠 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 )) DL500094 中第 條發(fā)電 廠 與電力系統(tǒng)連接的主變壓器，若不受運(yùn)輸和制造條件的限制， 應(yīng)采用三相變壓器。 電 廠 主變壓器繞組的數(shù)量 根據(jù)《火力發(fā) 電 廠 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 )) DL500094 中第 條 對于容量為 200MW 及以上的機(jī) 組 ， 其升壓變壓 器 一 般不宜采用三 繞組變壓器。故采用雙繞組變壓器。 3. 繞組連接方式 由《電力工程設(shè)計(jì)手冊電 氣 一 次部分》 知 : 我國 110KV 及以 上電壓等級為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，變壓器繞組都要采用 Y連 接 。 35KV 及以下高壓電 壓 ， 為消 去 二 次諧波影響，變壓器繞組都 采用 (39。D連 接 ， 所以主變接線方式采用 YN， d11。 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 8 4. 冷卻方 式 : 由《 電 力工程設(shè)計(jì)手冊電氣一次部分》 知 : 隨著變壓器的制 造技術(shù)的發(fā)展，在大容量變壓器中為了達(dá)到預(yù)期的冷卻效果，提 高散熱效 率 ， 節(jié)省材料，減小變壓器的本體尺 寸 ， 采用強(qiáng)油循環(huán) 風(fēng)冷的冷卻方式。 單元接線的主變壓器單元接線時(shí)變壓器容量 Sn 應(yīng)按發(fā)電機(jī)的 額定容量扣除本機(jī)組 的 廠 用負(fù)荷 后 ， 留有 10%的裕度來選擇。 Sn l. 1Pn(1Kp)cosψ Pn一發(fā) 電 機(jī) 容 量 cosψ 一發(fā) 電 機(jī)額定 容 量 Kp一 廠 用電率 Sn1. 1X300(110%)。39。 根據(jù)以上原則進(jìn)行選擇主變壓器型號 為 : SFP7一 360000/220型三相強(qiáng)油風(fēng)冷電力變壓器 冷卻方 式 : 強(qiáng)油導(dǎo)向循環(huán)風(fēng)冷式 空載額定電 壓 : 高壓側(cè) 242KV， 低壓側(cè) 20KV 高壓繞 組 :分接 頭 +%，無勵(lì)磁調(diào)節(jié) 接線組 別 : YN， dll (Y/l1) 中 性 點(diǎn)運(yùn)行方式 : 可直接接地或不接地運(yùn)行 阻抗電 壓 : % 空載損 耗 : 195KW 總 重 : 246t 短路損 耗 : 860KW 空載電 流 : O. 7% 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 9 3. 聯(lián)絡(luò)變壓器的選用 因?yàn)樵O(shè)計(jì) 電 廠 中 原 有一期工 程 ， 其主變壓器高壓側(cè)電壓為 220KV 和 110KV 所 以 需 要設(shè)置聯(lián)絡(luò)變壓器將其 與 二 期工程相連。 根據(jù)《火力發(fā) 電 廠 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 )) DL500094中第 條中， 連接的兩種升高電壓均系中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) ，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理 時(shí)可選用自藕變壓器。 聯(lián)絡(luò)變壓 器 一 般只 裝 一 臺 ， 最 多 不超過兩臺。聯(lián)絡(luò)變壓器的 容量應(yīng)滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)之間在各種運(yùn)行方式下的功率變換，其 容 量 一 般應(yīng)不小于接在兩種電壓母線上的最 大 一 臺機(jī)組的容 量 ， 以保 證 最大一臺機(jī)組故障或檢修通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷 的 需 要。 根據(jù)以上原則對聯(lián)絡(luò)變壓器型號的選擇 為 : SSPSOL300000/220 額定容量比〈高 /中 /低 ) %: 300/300/150 額定電壓 (高 /中 /低 ): 242+%/121/(KV) 空載損 耗 : 短路損 耗 :高一中 1043KW。 高一低 。中 一低 。 阻抗電壓 (各線圈值 ): 高一中 %。 高一低 %。中 f民 %。 空載電 流 : % 。連接組 別 : YNynOd11 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 10 第 三 節(jié)導(dǎo)體和 電 氣設(shè)備選擇 開 關(guān) 斷路器型式的選 擇 ， 除須滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外。 還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維 護(hù) ， 并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確 定。 隔離開關(guān)型 式的選 擇 ， 應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要 求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定。其選擇條件與斷 路器選擇的技術(shù)條件相同。 一 ) 220KV 母線側(cè)高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 (1) 高 壓斷路器的選擇方 法 : 額定電壓選 擇 : UN二 三 UNS 額定電流選 擇 : IN 二三 Imax 開斷電流選 擇 : 高壓斷路器的額定開斷電流 Inbr， 不 應(yīng) 小子 實(shí)際開斷 瞬 間 的 短 ，路電流周期分量有效值 Izk，即 INbr 二三 Izkh， 沒 和當(dāng)斷路器的 Inbr 教系 統(tǒng) 短 路電流大很多時(shí)，也可用次暫態(tài)電流 1 INbr 二三 1。 短 路關(guān)合電流的選 擇 : 斷路器的額定關(guān)合電流 incl 不應(yīng)小 于 短 路電 流 最 大沖擊值 ish， 即 incl 二三 ish 熱穩(wěn)定校 驗(yàn) : It2t 二 三 Qk 動穩(wěn)定校驗(yàn) : leS 二三 ish 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 11 型號 額定電 流 A 額定開斷電 流 kA 動穩(wěn)定電流 kA 熱穩(wěn)定電流 (有效 ) kA 固有分閘 間 S LW2201 1600 40 100 40 t (2) 高壓斷路器的選擇 : 10KV 及以下一般選用真空斷路器 ， 35KV 及以上多選用六氟 化硫斷路器，該回路為 220kV 電壓等級，故選用六氟化硫斷路器。 斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷 路器。 回路額定電壓 Ue二 三 220kV 的斷路 器 ， 且斷路器的額定電流不 得 小于通過斷路器的 最大持續(xù)電流 1max= X 300 X 1000/(A) 初選為 LW一 2201型六氟化硫斷路器，其主要技術(shù)參數(shù)如下 : 時(shí) 對所選的斷路器進(jìn)行校 驗(yàn) : (1) 短路關(guān)合電流的校驗(yàn) 所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動穩(wěn)定電流為 100kA，流過 斷路器的沖擊電流為 ，則短路關(guān)合電流滿足要求，因?yàn)? 其動穩(wěn)定的校驗(yàn)參數(shù)與關(guān)合電流參數(shù)一 樣 ， 因 而動穩(wěn)定也滿足要求。 (2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 設(shè)后備保護(hù)動作時(shí)間缸，所選斷路器的固有分閘時(shí)間 。 則 短路持續(xù) 時(shí) 間 t =4+=。 因?yàn)殡娫礊闊o限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時(shí)間大于 ls 而忽略不計(jì)，則短路熱效應(yīng) : Qk = 1 2t = = ? s 允許熱效應(yīng) L2 = 402 X 4 = 6400kA2 ? S 1/tQk 熱穩(wěn)定滿足要求。 以 上各參數(shù)經(jīng)校驗(yàn)均滿足要 求 ，故選 用 LW2201 型斷路 器 。 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設(shè)計(jì) 12 (3) 隔離開關(guān)的選 擇 : 根據(jù)配電裝置的要求 ， 35KV 及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān) 和線路隔 離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地開關(guān)。 該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外式。 該回路額定電壓為 220kV，因此所羞的隔離開關(guān)額定電壓 Ue 二三 220kV， 且 隔離開關(guān)的額定電流大于湖立斷路器的最大持續(xù)電流 I時(shí) = X 300 x1000/0. 85/(A) GWll220 (D) 型高壓隔離開關(guān)其主要技術(shù)參數(shù)如 下 : 額定電壓 KV I 額定電流 A