【正文】 z 表示。 （ 5）發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)連接的變壓器一般為兩臺。在電廠分期建設(shè)過程中，在事故斷開最大一臺發(fā)電機(jī)組的情況下，通過變壓器向系統(tǒng)取得電能時，可以考慮變壓器的允許過負(fù)荷能力和限制非重要負(fù)荷。臺數(shù)過多、容量過大將增加投資并使配電裝置復(fù)雜化。 主變壓器 在電氣設(shè)備投資中所占比例較大，同時與之相適應(yīng)的配電裝置，特別是大容量、高電壓的配電裝置的投資也很大?？紤]到汽輪機(jī)的最大連續(xù)進(jìn)汽量工況出力系制造廠為補(bǔ)償制造偏差和汽輪機(jī)等老化所留的余度，也即汽輪機(jī)不宜在此工況下長期連續(xù)運(yùn)行，所以，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)出力在功率因數(shù)和氫壓為額定值時與汽輪機(jī)的最大連續(xù)出力配合即可。在轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷系統(tǒng)中，又有軸向通風(fēng)等多種方式。當(dāng)發(fā)電機(jī)為單元接線時，則應(yīng)接在發(fā)電機(jī)的中性點上。 發(fā)電機(jī)中性點接地方式 發(fā)電機(jī)中性點采用非直接接地方式 發(fā)電機(jī)釘子繞組發(fā)生單相接地故障時，接地點流過的電流后是發(fā)電機(jī)本身及其引出回路所連接元件的對地電容電流。 （ 5）所有 普通變壓器的中性點都應(yīng)經(jīng)隔離開關(guān)接地，以便于運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點。 主變壓器的 110500KV 側(cè)采用中性點直接接地方式 （ 1）凡是自耦變壓器，其中性點需要直接接地或經(jīng)小阻抗接地。 直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備需立即切除，增接了斷路器的負(fù)擔(dān)，降低了供電的連續(xù)性。但由于過電壓水平較高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于 110KV 及以上電網(wǎng)。由于發(fā)電機(jī) 變壓器接線方式單元性強(qiáng)，可在機(jī)組單元控制室集中控制，不設(shè)網(wǎng)控室，使運(yùn)行管理較靈活方便 通過對三種方案的比較，并且連同電氣主接線的設(shè)計原則即可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性的綜合考慮，選擇出的最優(yōu)方案是方案一。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中的要求，在110KV 電壓等級上的出線 上為二類負(fù)荷，對這類用戶可以進(jìn)行短暫的停電，并不會造成人身危險以及設(shè)備的破壞，也不會給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失或造成巨大的政治影響。當(dāng)有多個方案在技術(shù)上相當(dāng)時，則需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。因為在進(jìn)行主接線的設(shè)計中，必須時時刻刻考慮到可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)行動要求。 主接線的方案 （ 1） 方案一 電 壓等級的方案選擇。 b. 110KV 電壓等級： 60km 架空出線 6 回，每回平均輸送容量 11MW。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋型接線。 b 牽連斷路器檢修時，兩個回路需解裂運(yùn)行。橋聯(lián)斷路器檢修時，也可利用此跨條。 缺點： a 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運(yùn)。但這種接線的采用卻具有相同的局限性，線路故障或檢修時，變壓器停運(yùn)；變壓器故障或檢 修時，線路停運(yùn)。單元接線的基本缺點是原件之一損壞或檢修時，整個單元將被迫停止工作。單元接線的特點是幾個元件直接單獨(dú)連接，其間沒有任何橫的聯(lián)系（如母線等），這樣不僅減少了電器的數(shù)目，簡化了配電裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價，同時也大大減少了故障的可能性。 雙母線接線也有其缺點： a 增加一組母線和使每回路就須加一組母線隔離開關(guān)。向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線單位電源和符合均勻分配，不會引起原有回路的停電。通過兩組母線隔離開 關(guān)的倒閘操作，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，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。為保 證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔離開關(guān)。另一種工作方式相當(dāng)于單母線運(yùn)行方式。 雙母線接線 雙母線接線是根據(jù)單母線接線的缺點提出來的，如圖 23 所示。 單母線分段有其如下優(yōu)點：用斷路器把 母線分段后，對重要的用戶可以從不同的段引出兩條回路，有兩個電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。如圖 22 所示。 短路電流的計算 短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。 電氣主接線的設(shè)計原則是：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。 主要技術(shù)指標(biāo)： （ 1） 保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)； （ 2）功率因數(shù)達(dá)到 及以上 主要內(nèi)容： （ 1）確定主接線：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實現(xiàn)的 2― 3 個方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng) 濟(jì)比較，確定最優(yōu)方案。到 1991 年底，電力系統(tǒng)裝機(jī)容量為14600 萬千瓦，年發(fā)電量為 6750 億千瓦時，均居世界第四位。工業(yè)用電量已占全部用電量的 50～ 70%，是電力系統(tǒng) 的最大電能用戶，供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是企業(yè)所需電能的供應(yīng)和分配。 ,易于實現(xiàn)自動化。它的功能是將自然界的一次能源通 過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(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。本文是對配有 4 臺 200MW 汽輪發(fā)電機(jī)的大型火電廠一次部分的初步設(shè)計，主要完成了電氣主接線的設(shè)計。4 200mw 火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文 范本 摘 要 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)。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動 /備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計算、臺數(shù)和型號的選擇；短路電流計算和 高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗 。由于電源點與負(fù)荷 中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量儲存，電能生產(chǎn)必須時刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會生產(chǎn)和人民生活的各個方面。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、無污染、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用，推動了社會生產(chǎn)各個領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。輸電線路以 220 千伏、 330 千伏和 500 千伏為網(wǎng)絡(luò)骨干，形成 4 個裝機(jī)容量超過 1500 萬千瓦的大區(qū)電力系統(tǒng)和 9 個超過百 萬千瓦的省電力系統(tǒng)，大區(qū)之間的聯(lián)網(wǎng)工作也已開 始。 （ 2）選擇主變壓器：選擇變壓器的容量、臺數(shù)、型號等。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。 進(jìn)行短路計算的目的是三相短路是危害最嚴(yán)重的短路形式，因此，三相短路電流是選擇和校驗電器和導(dǎo)體的基本依據(jù)。當(dāng)母線的中間裝設(shè)一個斷路器后，即把母線分為兩段，這樣對重要的用戶可以由分別接于兩段母線上的兩條線路供電。 但是單母線分段接線也有較顯著的缺點，就是當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時，該段母線上所連接的全部引線都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時，需時架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時須向兩個方向均衡擴(kuò)建。雙母線接線，其中一組為工作母線，以組為備用母線，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，在進(jìn)行道砟操作時應(yīng)注意，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。很顯然雙母線分段的可靠性高于前兩種接線方式，只是母線保護(hù)較復(fù)雜。完成母線轉(zhuǎn)換后，在斷開母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對原工作母線進(jìn)行檢修。 b 調(diào)度靈活。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以至界限不同的母線斷路時不回如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 b 當(dāng)母線故障或檢修時隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。 （ 1）發(fā)電機(jī) 雙繞 組變壓器組成的單元接線。這種接線形式適用于大型的發(fā)電廠。 橋型接線 兩個“變壓器 線路”連接，便構(gòu)成橋型接線。 b 橋聯(lián)斷路器檢修時，兩個回路需解裂運(yùn)行。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高的情況下。 c 變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運(yùn)。 主接線的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù) （ 1）電廠規(guī)模： 裝機(jī)容量 : 裝機(jī) 4 臺，容量分別為 4X200MW, UN 機(jī)組年利用小時數(shù) : T 6200h 氣象條件：年最高溫度 40 度，平均氣溫 25 度，氣象條件一般，無特殊要求 廠用電率： 8%。 110KV最大負(fù)荷 70MW,最小負(fù)荷 60MW,cos , T 5000h，為Ⅱ類負(fù)荷。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 V 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 V 電壓等級的接線形式選擇為單母線接線電壓等級的電壓饋線數(shù)目是電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 圖 26 方案一接線圖 （ 2） 方案二 電壓等級的方案選擇。 （ 3）方案三 方案三的電氣主接線形式在 220KV電壓等級的方案選擇和 110KV電壓等級的方案選擇基本相同，在這里就不再作詳細(xì)的介紹。 技術(shù)上可行方案的選擇 設(shè)計發(fā)電廠主接線時在技術(shù)上應(yīng)考慮的主要問題是： 1）保證全系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，不應(yīng)再本廠、站內(nèi)的故障造成系統(tǒng)的瓦解； 2）保證負(fù)荷、特別是重要負(fù)荷供電的可靠性及電能質(zhì)量； 3）各設(shè)備、特別要注意高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器的過載是否在允許范圍內(nèi)。綜合考慮，則選擇單母線分段的接線形式。 3 火電廠發(fā)電機(jī)、變壓器的選擇 主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點接地方式 電力網(wǎng)中性點接地方式 選擇電力網(wǎng)中 性點接地方式是一個綜合性問題。 ①中性點消弧線圈接地 當(dāng)接地電容電流超過允許值時，可采用消弧線圈補(bǔ)償 電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過電壓。但由于過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備的造價，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 （ 2）凡中、低壓有電源的升壓站和降壓變電所至少應(yīng)有一臺變壓器直接接地。當(dāng)變壓器中性點可能斷開運(yùn)行時，若該變壓器中性點絕緣不是按線電壓設(shè)計，應(yīng)在中性點裝設(shè)避雷器保護(hù)。 本次設(shè)計采用發(fā) 電機(jī)中性點經(jīng)消弧線圈接地方式。 發(fā)電機(jī)的選型 簡介 汽輪發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)直接耦合傳動。 2. 勵磁方式 發(fā)電機(jī)容量在 100MW 以上的普遍采用同軸交流勵磁機(jī)經(jīng)靜止半導(dǎo)體整流 勵磁方式。 變壓器的選型 電力變壓器（文字符號為 T 或 TM），根據(jù)國際電工委員會的界定，凡是三相變壓器的額定容量在 5KVA及以上，單相的在 1KVA及以上的輸變電用變壓器，均成為電力變 壓器。因此，主變壓器的選擇對發(fā)電廠、變電所的技術(shù)性影響很大。 發(fā)電廠 200MW 及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時的主變壓器應(yīng)滿足DL5000― 2020《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計算負(fù)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過 650C 的條件進(jìn)行選擇”。 （ 3）根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，而限制本廠的輸出功率時能供給發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷。對裝設(shè)兩臺變壓器的發(fā)電廠，當(dāng)其中一臺主變推出運(yùn)行時，另一臺變壓器應(yīng)承擔(dān) 70%的容量。如果星型連接或曲折型連接的中性點是引出的，則分別以 YN、 ZN 表示，帶有星三角變換繞組的變壓器，應(yīng)在兩個變換間已“ ”隔開。切換方式有兩種：不帶負(fù)荷切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。 SSPSLO3000/220 型號的含義： S――三相風(fēng)冷強(qiáng)迫油循環(huán) F――風(fēng)冷 P――無勵磁調(diào)壓 S――為銅導(dǎo)線 L――為鋁導(dǎo)線 3000――高壓繞組電壓等級 220――額定容量 單元接線的主變壓器 發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元接線時，發(fā)電機(jī)和變壓器成為一個單元組，電能經(jīng)升壓后直接進(jìn)入高壓電網(wǎng)。 3．接在母線上的避雷器和電壓互感器以合用一組隔離開關(guān)。母線的接地刀閘宜安裝在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上，也可裝于其它回路母線隔離開關(guān)的基座上。 3．當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無典雅時，出線側(cè)的一相上應(yīng)安裝電壓互感器。 3．對直接接地系統(tǒng) ，一般按三相配置。 3．三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜安裝一臺避雷器。對供電系統(tǒng)危害最大的是短路故障。如電力系統(tǒng)中，相與相之間的火中性點直接節(jié)地系統(tǒng)中的相與地之間的短接都是短路。 （ 3）電氣設(shè)備因設(shè)計、安裝、維護(hù)不良和運(yùn)行不當(dāng)或設(shè)備本身不合格引發(fā)的短路。如輸電線斷線、倒桿、碰線、或人為盜竊、破壞等原因都可能導(dǎo)致短路。 短路計算的目的和簡化假設(shè) 因為短路故障對電力系統(tǒng)可能造成極其嚴(yán)重的后 果，所以一方面應(yīng)采取措施以限制短路電流，另一方面要正確選擇電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置。 各系統(tǒng)短路電流的計算 短路計算的基本假定和計算方法 1．基本假定 （ 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。 I// ―― 三相短路電流； ish ―― 三相短路沖擊電流。 圖 31 3．對于 OSSPSL― 3000/220 型三繞組變壓器的電抗 4．