【正文】 網(wǎng)絡(luò)的等因素，相互配合，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較決定的。 2021 年，全社會用電量達到 21735 億 KWh， 比 2021 年增長 15%， 預(yù)計， 2021 年，全社會用電量約為 2441424935 億 KWh，增長速度在%%之間，雖然近兩年已加快了電力投資，但總裝機容量不足很問題仍嚴重。我國電力裝機容量和發(fā)電量僅次于美國躍居世界第二位，持續(xù)多年的電力供需矛盾得以緩解。 關(guān)鍵詞 ：發(fā)電廠； 變壓器 ；繼電保護；避雷器 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） II ABSTRACT The text is designed towards the electricity power plant, using electrical power plants, highvoltage technology, power system analysis, power system automation, power system protection, and other expertise to plete, “Power Plant power of design” mainly. Specific design elements including electricity cable plant design, load analysis, the choice of transformers, motors start checking, protection design, distribution design, mine design, drawing electricity plant wiring diagram, the second circuit protection wiring diagram, mapping distribution setup. The design follows strickly to the design principles of the electrical power plants, bined with the actual situation identifying the bus voltage electricity plant as 6 KV, using conversion factor method to calculate the load, transformer chooses the lowvoltage winding. Fix the appropriate shortcircuit point to calculate the shortcircuit current. Key word: power plant。本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計是對發(fā)電廠廠用電進行設(shè)計，主要運用發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)繼電保護等專業(yè)知識完成“發(fā)電廠廠用電的設(shè)計”，具體設(shè)計內(nèi)容包括廠用電 接 線設(shè)計、負荷分析計算、變壓器選擇、電動機自啟動校驗，繼電保護設(shè)計、配電裝置設(shè)計、防雷設(shè)計、繪制廠用電接線圖、繼電保護二次回路接線圖、繪制配電裝置圖。 transformer。 我國當(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)電才剛剛開始發(fā)展，火力發(fā)電中燒煤超過 90%，燒油約為 %，其余用其他原料。 隨著“振興東北老工業(yè)基地”號角的吹響，東北的經(jīng)濟將以更快的速度增長，因此迫切需求更多的電力能源作為經(jīng)濟發(fā)展的堅強后盾，作為振興的先鋒遼寧省電力供不應(yīng)求局面將進一步加劇， 2021 全年電量缺口約 4050 億 KWh， 電力缺口約 100200 萬 KW。為了簡化廠用電接 線，且使運行維護方便，廠用電壓等級不宜過多。在滿足技術(shù)要求的前提下優(yōu)先采用電壓較低的電動機，以獲得較高的經(jīng)濟效益；而高壓電動機，制造容量大、絕緣等級高、磁路較長 、尺寸較大、價格高、空載和負載損耗均較大，效率較低。 廠用電接線設(shè)計 300MW 汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng)有兩種接線方案，如圖 所示。因此，啟動備用變 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。 圖 11高壓廠用供電系統(tǒng) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2 廠用電負荷計算及變壓器選擇 為了合理正確選擇廠 用變壓器的容量，需對每段母線上引接的電動機臺數(shù)和容量進行統(tǒng)計和計算。如充電機、備用勵磁機、事故備用油泵等用的電動機。如行車、電焊等。 表 21 火電廠主要廠用電負荷及其類別 分類 名稱 負荷類別 運行方式 備注 鍋爐負荷 引風(fēng)機 送風(fēng)機 排粉機 磨粉機 給煤機 給粉機 Ⅰ Ⅰ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ 經(jīng)常、連接 用于送粉時為Ⅰ 無煤粉倉時為Ⅰ 無煤粉倉時為Ⅰ 汽輪機負荷 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) 用汽動給水泵就無給水泵項 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 分類 名稱 負荷類別 運行方式 備注 汽輪機負荷 給水泵 備用給水泵 Ⅰ Ⅰ 經(jīng)常、連續(xù) 不經(jīng)常、連續(xù) 用汽動給水泵就無給水泵項 電氣及公共負荷 充電機 浮充電裝置 空壓機 Ⅱ Ⅱ Ⅱ 不經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、短時 電氣及公共負荷 空壓氣冷卻風(fēng)機 通信電源 Ⅱ Ⅰ 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 事故保安負荷 盤車電動機 頂軸油泵 交流潤滑油泵 浮充電裝置 機爐自控電源 保安 保安 保安 保安 保安 不經(jīng)常、連續(xù) 不經(jīng)常、短時 不經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 輸煤負荷 輸煤皮帶 碎煤機 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) 出灰負荷 灰漿泵 碎渣機 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) 場外水工負荷 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 經(jīng)常、短時 與工業(yè)水泵合用時生活水泵負荷類別為Ⅱ 場外水工負荷 冷卻塔通風(fēng)機 Ⅱ 經(jīng)常、連續(xù) 輔助車間負荷 化學(xué)水處理器 中央修配間 電氣實驗室 起重機械 Ⅰ或Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、連續(xù) 經(jīng)常、短時 經(jīng)常、斷續(xù) 大于 300MW機組時，化學(xué)水處理室負荷類別為Ⅰ 注Ⅰ表示Ⅰ類廠用電負荷，Ⅱ表示Ⅱ類廠用電負荷，Ⅲ表示Ⅲ類廠用電負荷，保安表示保安廠用電負荷。按下式計算 NPP? 對經(jīng)常短時及經(jīng)常斷續(xù)運行的電動機應(yīng)按下式計算 NPP ? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 對不經(jīng)常短時及不經(jīng)常斷續(xù)運行的設(shè)備，一般可不與計算 0?P 對中央修配廠的用電負荷，通常按下式計算 ?? ?? PPP 式中 ?P — 全部電動機額定功率總和， KW 5?P — 其中最大 5臺電動機的額定功率總和， KW 煤場機械負荷中，對大型機械應(yīng)根據(jù)機械具體情況具體分析確定。 A） 1600 1 1600 1 1600 1600 1 1600 1 1600 化水變壓器（ KV A） 1000 1 1000 負壓風(fēng)機房變壓器（ KV A） 1000 1 1000 1 1000 照明變壓器（ KV 廠用變壓器的容量 廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負荷從電源獲得足夠的功率。 A 2tsS — 廠用變壓器分裂繞組容量， KV 廠用高壓備用變壓器或啟動變壓器應(yīng)與最大一臺廠用高壓工作變壓器的容量相同；廠用低壓備用變壓器的容量應(yīng)于最大一臺廠用低壓工作變壓器容量相同。一般對裝于屋外或由屋外進風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，可去?K =1，但宜將小間進出風(fēng)溫差控制在 10 C? 以內(nèi)；對由住廠進風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，當(dāng)溫度變化較大時，隨地區(qū)而異，應(yīng)當(dāng)考慮溫度進行修正。廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上環(huán)節(jié)上訴矛盾，因為分裂繞組變壓器在正常工作時具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時則具有較大的阻抗。 A 高壓繞組負荷 4 7 03 3 5 81 8 3 2 9 7 3 8 ?????? rC SS KV A Ⅰ B 段分裂繞組負荷 1 7 5 9 86 3 5 0 1 2 8* ????? LHC SSS KV A。若經(jīng)校驗不能自啟動時，應(yīng)采取響應(yīng)的措施。備用電源已帶一部分負荷，又自動投入失去電源的工作母線段時形成的自啟動。一般電動機在額定電壓 NU* 下運行時，其最大轉(zhuǎn)矩 max*eM 約為額定轉(zhuǎn)矩 eNM* 的 2倍， 如圖 ，電動機轉(zhuǎn)矩急劇下降。為使廠用電系統(tǒng)穩(wěn)定運行，規(guī)定電動機正常啟動時，廠用母線電壓的最低允許值為額定電壓的 80%；電動機端電壓最低值為額定電壓的 70%。 表 31 電動機自啟動要求廠用母線最低電壓 名稱 類型 自啟動電壓 為額定 壓的百分值（ %） 廠用高壓母線 高溫高壓電場 6570（ 1） 中壓電廠 6075（ 1） 廠用低壓母線 由低壓母線單獨供電電動機自啟動 60 由低壓母線和高壓母線串接供電電動機自起動 55 ①對于廠用高壓母線失壓或空載自啟動時取上線值，帶負荷自啟動 時取下限值 電動機自啟動校驗 電動機自啟動校驗可分為電壓校驗和容量校驗。假設(shè)成組電動機在電壓消失或下降后全部處于制動狀態(tài)，當(dāng)恢復(fù)供電后同時開始啟動。 電動機自啟動開始瞬間，廠用高壓母線 1*U 上的電壓為 mxIU **1* ?? (33) （ a） （ b） 圖 32 廠用電動機自啟動接線及等值電路 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 將 42帶入 43得 mmxx xUU*1**0*1* ?? (34) 對于一臺靜止得電動機，在啟動瞬間的電抗有Kxm 1* ?關(guān)系，式中 K 為該電動機的啟動電流數(shù)倍。 將 35 帶入 34，得到廠用電動機在啟動開始瞬間廠用高壓母線電壓為 ????? mtmtm SxUxx xUU**0****0*1* 1 (36) 式中 ?mS* — 為自啟動電動機得容量標幺值，?? cos* t mavm S PKS ?? ? ?mP — 參加自啟動的電動機功率， KV假設(shè)高壓母線已帶有負荷 0S ，自啟動過 程中 0S 繼續(xù)運行。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 101*0122*2111*11*tttt SSUKSSUKSSUKI ??? 因122*2tSSUK 項所占比重很小，可以忽略，且 10?K ，將 1*tI 帶入電壓關(guān)系式中，即得 ? ? 11*1*0111*0* / tt SUxSSKUU ??? ??cos11 PS ? 故 HtttSxUSxPKUU*10*11*110*1* 1c o s1?????????????? (39) 式中 HS* — 廠用高壓母線得合成負荷標幺值。常用高壓備用變壓器為分裂繞組變壓器，其高壓繞組額定容量為 40000 KV A，阻抗電壓為 10%。 廠用高壓母線電壓校驗和常用低壓母線電壓校驗，均滿足電動機自啟動要求得廠用電母線電壓最低值，可見本廠用高壓備用變壓器可以順利的實現(xiàn)自投高、低壓母線串接自啟動。 3. 短路電流計算的意義 1) 電氣主接線的比選； 2) 選擇導(dǎo)體和電 器； 3) 設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地安全距離； 4) 選擇繼電保護裝置和進行整定計算； 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 短路計算 圖 41 短路計算圖 變壓器 T=40MV39。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時， 應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 2. 短路的熱穩(wěn)定條件： kQtI ?2 （ 43） ? ? 12/10 252 39。當(dāng)電器安裝點的環(huán)境溫度高于 +400C（但不高于 +600C）時，每增高 10C， 建議額定電流減少 %； 當(dāng)?shù)陀?+400C時，每降低 10C， 建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降