【正文】 能 方案 可靠性 1）接線簡單，設(shè)備本身故障率少； 2）故障時，停電時間較長。在發(fā)電廠中 , 變壓器是最重要的電氣設(shè)備之一。 一次繞組接通交流電源后 , 會有交流電流通過其中。 按一、二次電壓等級的高低可分為升壓變壓器和降壓變壓器 , 發(fā)電廠中主變 壓器為升壓變壓器 , 其他大多為降壓變壓器 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 22 （ 2） 對潮流方向不固定的變壓器，經(jīng)計(jì)算采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓要求是，可采用 有載調(diào)壓變壓器。 確定變壓器臺數(shù)及容量 （ 1）臺數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)電機(jī)母線，發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機(jī)電壓出線的供電可靠， 300MW 發(fā)電機(jī)組的主 變壓器選用兩繞組變壓器 2 臺。 發(fā)電機(jī) G G2 的額定容量為 300MW，扣除廠用電后經(jīng)過變壓器的容量為： M V )()1( 21 ???? ??? G PNGN CO SS 、 經(jīng)計(jì)算后選取變壓器如下 ： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 23 300MW發(fā)電機(jī)組所選變壓器型號為： SFP36000/220 臺 ； 與 300MW發(fā)電機(jī)組相連的廠用變壓器型號為： SFF740000/18兩 臺 ； 廠用備用電源變壓器型號為： SF2740000/110 一臺 ； 連接 6KV與三繞組變壓器的變壓器型號為： SFF31500/15 一 臺 。 （ 4）選擇的導(dǎo)體品種不應(yīng)太多。 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流作用的短路電流時，應(yīng)按具體工作的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。 驗(yàn)算裸導(dǎo)體短路熱效應(yīng)應(yīng)計(jì)算時間，應(yīng)采用主保護(hù)動作時間和相應(yīng)的斷路器全分閘時間，繼電器的短路熱效應(yīng)計(jì)算時間，宜采用后備保護(hù)動作時間和相應(yīng)的斷路器全分閘時間。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 短路計(jì)算時間：校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時間應(yīng)為繼電保護(hù)動作時間 top和斷路器全開斷時間 toc 之和，即 k op oct t t?? 式中 ， opt —— 保護(hù)動作時間，主要有主保護(hù)動作時間和后備保護(hù)動作時間，當(dāng)為主保護(hù)動作時間時一般取 ；當(dāng)為后備保護(hù)時間時一般取 ； oct —— 斷路器全開斷時間（包括固有分閘時間和燃弧時間），如果缺乏斷路器分閘時間數(shù)據(jù)，對快速及中速動作的斷路器，取 toc=,對低速動作的斷路器，取toc=。 電氣設(shè)備的選擇除了要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應(yīng)根據(jù)工程的自然環(huán)境（位置、氣候條件、化學(xué)污染、海拔高度、地震等）、電 氣主接線、短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。 SF6 斷路器的特點(diǎn)是： （ 1）滅弧能力強(qiáng)，介質(zhì)強(qiáng)度高，單元滅弧室的工作電壓。 國內(nèi) 300 MW 發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)變壓器組出口斷路器和相應(yīng) 220kV 升壓站出線斷路器 , 基本上都采用六氟化硫斷路器。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的值 imax或最大有效值 Imax 表示其電動力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時，不至因電動力的作用而損害。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。 二、 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn) 電氣設(shè)備按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時的動、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。 （ 2）對不帶電抗器回路的計(jì)算，短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式短路電流最大的點(diǎn)。 選用導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。 （ 2）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 （ 2）容量：單元接線中的主變壓器容量 SN 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留 10％的裕度選擇，為 G PNGN ΦC O S )Κ1(=S 。 （ 2）變壓器的容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。 主變壓器的選擇原則 （ 1） 為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的二次側(cè)因而向負(fù)載輸出電能 , 而且由于一次、二次繞組匣數(shù)不同 , 使電能在通過變壓器傳輸?shù)耐瑫r , 電壓等級發(fā)生了改變。變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的 , 主要部分是兩個 ( 或兩個以上 ) 互相絕緣的繞組 , 套在共同的鐵心上 , 繞組之間通過鐵心這一磁場而禍合 , 繞組間沒有電路上的直 接聯(lián)系 ( 自禍變壓器的高中壓繞組間例外 ) 。 經(jīng)濟(jì)性 1）設(shè)備相對少，投資小。在 330KV、及廠用電6KV的兩 個等級上采用的聯(lián)絡(luò)變壓器為三相三繞組變壓器相連 。因此，本電廠在系統(tǒng) 中 有重要作用。 缺點(diǎn)：由于 220KV 電壓等級容量大，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，對運(yùn)行人員要求高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 19 設(shè)計(jì)步驟 電氣主接線的一般設(shè)計(jì)步驟如下 : (1)對設(shè)計(jì)依據(jù)和基礎(chǔ)資料進(jìn)行綜合分析 ； (2)選擇發(fā)電機(jī)臺數(shù)和容量，擬定可能采用的主接線形式 ； (3)確定主變壓器的臺數(shù)和容量 ； (4)廠用電源的引接 ； (5)論證是否需要限制短路電流，并采取什么措施 ； (6)對選出來的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳主接線方案。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 18 3 電氣主接線設(shè)計(jì) 發(fā)電廠和變電所的電氣主接線，是由高壓電器設(shè)備通過連接線組成接受和分配電能的電路，也稱為一次接線。在設(shè)計(jì)中，必須嚴(yán)格遵守國家有關(guān)法律法規(guī)、方針政策，按照現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范的要求進(jìn)行。 表示一次設(shè)備電氣 連接關(guān)系的高壓電氣回路稱為一次回路 ,在火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)中，一次回路的設(shè)計(jì)是主體，它是保證供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性和電能質(zhì)量的關(guān)鍵，并直接影響著電氣部分的投資。 火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計(jì)內(nèi)容 火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備可分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備 。 發(fā)電機(jī)勵磁體統(tǒng) 同步發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)一般由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個部分組成。 3) 發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)相位相同。如操作不正?；虬l(fā)生誤操作 , 將會對電力系統(tǒng)帶來極其嚴(yán)重的后果 , 可能發(fā)生巨大的沖擊電流 , 甚至比機(jī)端短路電流還大得多 , 會引起系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降 , 使電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩甚至瓦解。 4. 外特性 同步發(fā)電機(jī)的外特性，是指發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，保持勵磁電流和功率因數(shù)不變時，端電壓 U與負(fù)載電流 I 之間的關(guān)系曲線。 3. 負(fù)載特性 負(fù)載特性是當(dāng)轉(zhuǎn)速、定子電流為額定值，功率因數(shù)等于常數(shù)時，發(fā)電機(jī)電壓與勵磁電流之間的曲線，即 U =f(IL) 。在試驗(yàn)過程中，調(diào)整勵磁電流時不要往返調(diào)整。然后，維持轉(zhuǎn)速 不變 ，增加勵磁，讀取勵磁電流及相應(yīng)的定子電流值，直到定子電流 I 達(dá)到額定電流值時為止?？蛰d特性是發(fā)電機(jī)的基本特性之一，它表征了發(fā)電機(jī)磁路的飽和情況，利用它可以求得同步發(fā)電機(jī)的參數(shù) ，在實(shí)際生產(chǎn)中還可利用該曲線判斷發(fā)電機(jī)的一些故障情況，如勵磁繞組有無匝間短路故障。即定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場以相同的方向、相同的速度轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，故稱為同步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為一對磁極時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，定子繞組中的感應(yīng)電動勢正好交變一次，即一個周期；假如發(fā)電機(jī)內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 13 轉(zhuǎn)子有 p 對磁極時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電動勢就交變了 p 個周期。因此，三相感應(yīng)電動勢在時間上也互差 120176。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周在定子繞組內(nèi)感應(yīng)的電動勢正好變化一次，所以電動勢每秒鐘變化的次數(shù)恰好等于磁極每秒鐘的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。所謂對稱三相繞組，就是每相繞組匝數(shù)相等，三相繞組的軸線在空間互差 120176。 同步發(fā)電機(jī)工作原理 同步發(fā)電機(jī)的工作原理是利用電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?9。 主要參數(shù) 發(fā)電機(jī)型號為 QFSN300 2 20，其中 Q 表示汽輪 ， F 表示發(fā)電機(jī) ， S 表示定子繞組水內(nèi)冷 ， N 表示轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷 ， 300 表示發(fā)電機(jī)額定有功功率為 3 00MW，2 表示有 2 個磁極 ， 20 表示發(fā)電機(jī)額定端電壓為 20KV 。 定子鐵芯是電機(jī)磁路的一部分，同時也嵌放定子繞組；定子繞組是定子的電路部分，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要部件。發(fā)電機(jī)定子繞組及其連接線、出線采用水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵芯及端部采用氫冷，密封系統(tǒng)采用雙環(huán)流式油密封。調(diào)峰運(yùn)行時宜采用定－滑－定壓運(yùn)行，滑壓運(yùn)行的范圍是 30%～90%。另外為保證發(fā)電機(jī)滑環(huán)處軸端的穩(wěn)定性設(shè)有一個圓筒型穩(wěn)定軸承。低壓缸四周有框架式撐腳，增加低壓缸剛性，撐腳座落在基架上承擔(dān)全部低壓缸重量，并使得低壓缸的重量均勻地分布在基礎(chǔ)上。高中壓內(nèi)缸由外缸的中分面支承，并由外缸底部的定位銷和外缸保證其橫向定位。采用自然循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛、四角切圓燃燒燃燒方式、燃燒器擺動調(diào)溫、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸 吊結(jié)構(gòu)、緊身封閉布置燃煤 ， 鍋爐 鍋爐 最大連續(xù)蒸發(fā)量 (BMCR)1250t/h， 額定蒸發(fā)量 (BBRL) t/h， 鍋爐運(yùn)行方式：帶基本負(fù)荷，并具有變負(fù)荷調(diào)峰能力。 發(fā)電系統(tǒng) 發(fā)電系統(tǒng)是由副勵磁機(jī)、勵磁盤、主勵磁機(jī)（備用勵磁機(jī)）、發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成。在汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水，由于疏通管道很多并且還要經(jīng)過許多的閥門設(shè)備，這樣就難免產(chǎn)生跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都會或多或少地造成水的損失，因此我們必須不斷的向系統(tǒng)中補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理過的軟化水，這些補(bǔ)給水一般都補(bǔ)入除氧器中。在現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組中都采用這種給水回?zé)嵫h(huán)。 基本原理 汽水系統(tǒng) 火力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、高低壓加熱器、凝結(jié)水泵和給水泵等組成， 其 他包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等。大型火電廠的保證這些設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，火電廠裝有大量的 儀表 ，用來監(jiān)視這些設(shè)備的運(yùn)行狀況，同時還設(shè)置有 自動控制裝置 ，以便及時地對主輔設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。主機(jī)與輔機(jī)及其相連的管道、線路等稱為系統(tǒng)。 以上分析雖然較為繁雜，但從能量轉(zhuǎn)換的角度看卻很簡單，即燃料的化學(xué)能 → 蒸汽的熱勢能 → 機(jī)械能 → 電能。乏汽在 凝汽器 內(nèi)被循環(huán)水泵送入凝汽器的冷卻水冷卻，重新凝結(jié)成水，此水成為凝結(jié)水。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁場也是旋轉(zhuǎn)的，發(fā)電機(jī)定子內(nèi)的導(dǎo)線就會切割磁力線感應(yīng)產(chǎn)生 電流 。 汽輪機(jī) 的轉(zhuǎn)子與 發(fā)電機(jī) 的轉(zhuǎn)子通過連軸器聯(lián)在一起。飽和蒸汽在過熱器中繼續(xù)吸熱，成為過熱蒸汽。在省煤器內(nèi)，水受到熱煙氣的加熱，然后進(jìn)入鍋爐頂部的汽包內(nèi)。這樣，一方面使進(jìn)入鍋爐的空氣溫度提高，易于煤粉的著火和燃燒外，另一方面也可以降低排煙溫度，提高熱能的利用率。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)送入鍋爐的爐膛內(nèi)燃燒。既是在氣輪機(jī)某一級抽出一部分氣來供熱，其余的仍沖轉(zhuǎn)氣輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，兩者可調(diào)整，可供熱多發(fā)電少，也可供熱少發(fā)電多。? d；無霜期一般 97 天，早霜一般出現(xiàn)在 9月下旬，晚霜一般結(jié)束在 5月中旬，最長無霜期 149天，最短無霜期 95天；相對濕度西部不足 50％，其他平均在 52～ 56％之間；年平均八級以上大風(fēng)日數(shù) 40天以上，平均風(fēng)速 ～ ∕s，最大風(fēng)速 28 m∕ s，沙塵暴日數(shù) 20天左右，揚(yáng)沙日數(shù)約 40天，風(fēng)向多西北風(fēng)和偏西風(fēng)。 2 、氣象特征值 錫林浩特市深居內(nèi)陸，極端大陸性氣候顯著?；摇⒃懊摿蚴?100％ 綜合利用和深加工，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)零排放。 因此，研究火電廠設(shè)計(jì)有著重大意義，像我國某些二期發(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、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)工藝技術(shù)。由此可見，我國人均用電水平遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，與完成其工業(yè)化進(jìn)程國家的電力指標(biāo)相比，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于工業(yè)化進(jìn)程的中后期，我國用電遠(yuǎn)低于國際水平。 隨著近年 來我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增長，電力工業(yè)的發(fā)展仍不能瞞足整個社會發(fā)展的需要。這一觀點(diǎn)得到國內(nèi)各發(fā)電公司以及電廠老總們的認(rèn)同。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，整個國民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。采用軟件繪制了大量電氣圖和查閱相關(guān)書籍，進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)。電力工業(yè)作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)。電作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的一種能源，主要是可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其它能源形式。 該設(shè)計(jì)主要從理論上在汽輪發(fā)電機(jī)、電氣主接線設(shè)計(jì) 、電力變壓器選擇、 330KV高壓電氣設(shè)備及主接線運(yùn)行、電氣設(shè)備 的選擇、母線的繼電保護(hù)等方面做詳盡的論述，并與火力發(fā)電廠現(xiàn)行運(yùn)行情況比較，同時，在保證設(shè)計(jì)可靠性的前提下，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性和靈活性，通過計(jì)算論證火電廠實(shí)際設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性。choice electric equipment layout； protective relaying 內(nèi)蒙古科技大學(xué)煤炭學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 目 錄 2300MW 火電廠電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) .......