【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(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。 為防止變壓器發(fā)生各類故障和不正常運行造成的不應(yīng)有的損失以及保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運行，變壓器應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)。 正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了事導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)、合理的運行。工程要求系統(tǒng)調(diào)度或系統(tǒng)設(shè)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(fù)責(zé)計算。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì) 性的要求。主導(dǎo)風(fēng)向全年為東南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)，夏季為偏南風(fēng)。廠區(qū) 地勢平坦，地質(zhì)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(jī)容量 900MW， 3 臺機(jī)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(wù)就是企業(yè)所需電能的供應(yīng)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(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。 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(guān)鍵詞 ： 發(fā)電廠；電氣一次部分；短路計算；電氣設(shè)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(shè)計主要內(nèi)容 .................................................. 1 電力系統(tǒng)情況 ................................................ 1 待設(shè)計火力發(fā)電情況 .......................................... 2 設(shè)計內(nèi)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(shè)計原則 ........................................ 5 電氣主接線的初步方案 ........................................ 6 有關(guān)設(shè)計原則 ................................................ 8 本廠發(fā)電機(jī)與變壓器之間的連接 ................................ 9 3 發(fā)電廠用電設(shè)計 ................................................................................................................... 12 廠用電設(shè)計的要求 ................................................. 12 廠用負(fù)荷分類 ............................................... 12 基本要求 ................................................... 12 本廠廠用電主接線設(shè)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(shè)備的選擇與校驗 ............................................... 32 電氣設(shè)備選擇的一般原則 ........................................... 32 選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件 ................................. 32 按正常工作條件選擇 ......................................... 32 按短路條件進(jìn)行校驗 ......................................... 34 220kv 電氣設(shè)備選擇與驗算 ................................................................................... 36 設(shè)備及導(dǎo)體選擇所需數(shù)據(jù) ..................................... 36 設(shè)備選擇 ................................................... 37 9 號發(fā)電機(jī)出口設(shè)備選擇 ........................................ 41 避雷器的選擇 .................................................... 41 6 繼電保護(hù)裝置 .......................................................... 43 6 程序設(shè)計 .............................................................. 43 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置 ............................................... 43 電力變壓器的機(jī)電保護(hù)裝置 ......................................... 44 結(jié) 論 .................................................................. 47 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................. 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(chǎn)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(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產(chǎn)和輸 送 過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)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(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容 電力系統(tǒng)情況 待設(shè)計火電廠所在電力系統(tǒng)詳細(xì)情況，見圖 11： 2 待 設(shè) 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(jī)： 3 QFS3002。該廠為大型煤礦區(qū)內(nèi)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(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。 短路電流計算是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計的主要計算項目，它涉及接線方式及設(shè)備選擇。 （ 4）電氣設(shè)備的選擇 選擇并校驗斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時，繼電保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全發(fā)供電，并能保證其他設(shè)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(shè)計原則 電氣主接線的設(shè)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(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運行和經(jīng) 濟(jì)調(diào)度的要求。衡量主接線運行可靠性的標(biāo)志是： ① 斷路器檢修時，是否 影響供電。 （ 2）靈活性 6 ① 調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活地投入某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。 ③ 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)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(fù)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(guān)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(jīng)濟(jì)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(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，容量為600MW 機(jī)組的發(fā)電機(jī)出口可裝設(shè)斷路器或負(fù)荷開關(guān)，此時，主變壓器或高壓廠用工作變壓器應(yīng)采用有載調(diào)壓方式。 本廠發(fā)電機(jī)與變壓器之間的連接 發(fā)電機(jī)的選型 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 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”。在計算通過主變壓器的總?cè)萘繒r，至少應(yīng)考慮 5 年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需 要，并要求：在發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷為最小時，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺發(fā)電機(jī)停運時，能滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電需要；因系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行而需限制本廠出力時，亦應(yīng)滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電。當(dāng)經(jīng)常由低、高壓側(cè)向中壓側(cè)送電或由低壓 側(cè)向高、中壓側(cè)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(jī)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(yīng)自動投入，如 200MW 及以上機(jī)組的盤車電動機(jī)。 Ⅱ 類負(fù)荷 允許短時停電，但停電時間過長，有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。如中央修配廠、實驗室等的用電設(shè)備。 （ 3）廠用母線接線方式 高壓廠用