【正文】 否保證對重要用戶的供電。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。 為防止變壓器發(fā)生各類故障和不正常運行造成的不應有的損失以及保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運行，變壓器應設置相應的保護。 正確的選擇電氣設備的目的是為了事導體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經濟、合理的運行。工程要求系統(tǒng)調度或系統(tǒng)設計部門 提供接入本電廠和變電所的各級電壓的綜合阻抗值，由電氣專業(yè)負責計算。應滿足可靠性、靈活性和經濟 性的要求。主導風向全年為東南風，冬季為西北風，夏季為偏南風。廠區(qū) 地勢平坦，地質條件較好，屬于五級地震區(qū)，有公路、鐵路通往礦區(qū)，交通方便。裝機容量 900MW， 3 臺機組。目前工業(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)的任務就是企業(yè)所需電能的供應和分配。 電能是一種清潔的二次能源。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、發(fā)電機及電廠輔助生產系統(tǒng)等）轉化成電能，再經輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心。 selection of electrical equipments Keywords： power plant。 shortcircuit current calculation and highvoltage electrical equipment selection and validation。 choice of generators and transformers connecting form。 關鍵詞 ： 發(fā)電廠；電氣一次部分；短路計算；電氣設備選擇 Abstract This design takes Electrical design of 4 200MW power plant, including the main electrical wiring design。 configuration rules of 220kV highvoltage power distribution device。 shortcircuit calculation。 selection of electrical equipments 目 錄 1 緒論 ................................................................... 1 概述 .............................................................. 1 畢業(yè)設計主要內容 .................................................. 1 電力系統(tǒng)情況 ................................................ 1 待設計火力發(fā)電情況 .......................................... 2 設計內容 .................................................... 2 2 發(fā)電廠電氣主接線 ........................................................ 5 概述 .............................................................. 5 電氣主接線的確定與驗證 ............................................ 5 電氣主接線的設計原則 ........................................ 5 電氣主接線的初步方案 ........................................ 6 有關設計原則 ................................................ 8 本廠發(fā)電機與變壓器之間的連接 ................................ 9 3 發(fā)電廠用電設計 ................................................................................................................... 12 廠用電設計的要求 ................................................. 12 廠用負荷分類 ............................................... 12 基本要求 ................................................... 12 本廠廠用電主接線設計說明 ................................... 14 4 短路計算 .............................................................. 18 短路計算的目的 ................................................... 18 短路計算的一般規(guī)定 ............................................... 18 短路計算的一般規(guī)定 ......................................... 18 系統(tǒng)簡化 ................................................... 19 本廠等值電路圖中短路點的選取 ............................... 22 5 部分電氣設備的選擇與校驗 ............................................... 32 電氣設備選擇的一般原則 ........................................... 32 選擇電氣一次設備遵循的條件 ................................. 32 按正常工作條件選擇 ......................................... 32 按短路條件進行校驗 ......................................... 34 220kv 電氣設備選擇與驗算 ................................................................................... 36 設備及導體選擇所需數(shù)據(jù) ..................................... 36 設備選擇 ................................................... 37 9 號發(fā)電機出口設備選擇 ........................................ 41 避雷器的選擇 .................................................... 41 6 繼電保護裝置 .......................................................... 43 6 程序設計 .............................................................. 43 發(fā)電機繼電保護裝置 ............................................... 43 電力變壓器的機電保護裝置 ......................................... 44 結 論 .................................................................. 47 參 考 文 獻 ............................................................. 48 致 謝 ................................................................... 49 1 1 緒論 概述 由發(fā)電、變電、 輸電 、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產與消費系統(tǒng)。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實現(xiàn)其功能，就需在各個環(huán)節(jié)和不同層次設置相應的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產和輸 送 過程進行測量、調節(jié)、控制、保護、通信和調度，確保用戶獲得安全、經濟、優(yōu)質的電能。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎，得到迅猛發(fā)展。 畢業(yè)設計主要內容 電力系統(tǒng)情況 待設計火電廠所在電力系統(tǒng)詳細情況，見圖 11： 2 待 設 計 發(fā) 電 廠8 0 K M1 1 0 K M70KM90KM160KM140KM （ 1）火力發(fā)電廠 汽輪發(fā)電機： 3 QFS3002。該廠為大型煤礦區(qū)內的坑口發(fā)電廠，所用燃料由煤礦直接供給。多年平均降水量400mm，年最大降水量 760mm，最小降水量 300mm，多年平均蒸發(fā)量為 1510mm，積雪深180mm。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。 短路電流計算是發(fā)電廠和變電所電氣設計的主要計算項目，它涉及接線方式及設備選擇。 （ 4）電氣設備的選擇 選擇并校驗斷路器、隔離開關、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設備的型號。當電力系統(tǒng)和設備發(fā)生故障時，繼電保護應準確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設備的安全發(fā)供電，并能保證其他設備的正常繼續(xù)運行。 電氣主接線的確定與驗證 電氣主接線的設計原則 電氣主接線的設計原則是：根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應滿足電力系統(tǒng)的可靠運行和經 濟調度的要求。衡量主接線運行可靠性的標志是： ① 斷路器檢修時，是否 影響供電。 （ 2）靈活性 6 ① 調度靈活，操作簡便：應能靈活地投入某些機組、變壓器或線路，調配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調度要求。 ③ 電能損耗少：經濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避 免兩次變壓而增加電能損失。 任一母線故障時，可將所有連與該母線上的線路和電源倒換到正常母線上，使裝置迅速恢復工作。 可以完成一些特殊功能。 ③任一母線故障時仍會短時停電，且影響范圍較大。各回路除通過斷路器與兩組匯流母線連接外，還通過旁路隔離開關與旁路母線相連接。 而雙母線接線也能滿足火電廠的 運行 的要求 ， 而且 經濟性上前者亦優(yōu)，故方案最終確定為方案 I，雙母線接線 。技術經濟合理時，容量為600MW 機組的發(fā)電機出口可裝設斷路器或負荷開關，此時，主變壓器或高壓廠用工作變壓器應采用有載調壓方式。 本廠發(fā)電機與變壓器之間的連接 發(fā)電機的選型 汽輪發(fā)電機由汽輪機直接耦合傳動。 （ 2）勵磁方式 發(fā)電機容量在 100MW 以上的普遍采用同軸交流勵磁機經靜止半導體整流勵 磁方式。 變壓器的選型 發(fā)電廠 200MW 及以上機組為發(fā)電機變壓器組接線時的主變壓器應滿足 DL5000—2020《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計算負荷和變壓器繞 組的平均溫度或冷卻水溫度不超過 650C 的條件進行選擇”。在計算通過主變壓器的總容量時，至少應考慮 5 年內負荷的發(fā)展需 要，并要求：在發(fā)電機電壓母線上的負荷為最小時，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)；發(fā)電機電壓母線上最大一臺發(fā)電機停運時，能滿足發(fā)電機電壓的最大負荷用電需要；因系統(tǒng)經濟運行而需限制本廠出力時，亦應滿足發(fā)電機電壓的最大負荷用電。當經常由低、高壓側向中壓側送電或由低壓 側向高、中壓側送電時，不宜使用自耦變壓器。其參數(shù)見表 22： 11 型號 變比 容量 (KVA) 短路電壓 % 繞組形式 臺數(shù) 相數(shù) SFP9240000 220/ 240000 13% Ynd11 四 三 備注 變壓器中性點全部接地。 由蓄電池組供電，如發(fā)電機組的直流潤滑油泵等。 平時由交流廠用電供電，失去廠用工作電源時，交流保安電源應自動投入，如 200MW 及以上機組的盤車電動機。 Ⅱ 類負荷 允許短時停電，但停電時間過長，有可能損壞設備或影響正常生產的負荷。如中央修配廠、實驗室等的用電設備。 （ 3）廠用母線接線方式 高壓廠用