【正文】 元控制室集中控制，不設(shè)網(wǎng)控室，使運行管理較靈活方便 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 上為二類負荷，對這類用戶可以進行短暫的停電，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，則需進行經(jīng)濟比較。因為在進行主接線的設(shè)計中，必須時時刻刻考慮到可靠性、靈活性和經(jīng)濟行動要求。由于雙母線接線的可靠性和靈活性高，它可以輪流檢修母線，而不中斷對用戶的供電；當(dāng)檢修任意回路的母線隔離開關(guān)時，只需斷開該回路；工作母線故障時，可將全部回路轉(zhuǎn)移到備用母線上，從而使用戶迅速恢復(fù)供電；可用母聯(lián)斷路器代替任意回路需要檢修的斷路器，在種情況下，只需短時停電；在個別回路需要單獨進行試驗時，可將該回路分離出來，并單獨接至備用母線上。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 。 由于 10KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 10 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。 電壓等級的方案選擇。當(dāng)取基準容量為 時，系統(tǒng)歸算到 220KV 母線上的 。 10KV 最大負荷20MW,最小負荷 16MW,cos =, Tmax=5300h，為Ⅰ類、Ⅱ類負荷。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路較短時，故障率較少的情況下。 缺點： a 線路的投入和切除較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運。為避免此缺點，可加裝正常段開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，再 跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)。 (1) 內(nèi)橋型接線 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。如圖 24（ c）所示，這種接線不需在發(fā)電廠或變電所中建造高壓配電裝置，從而大大減小了占地面積與造價，并簡化了運行。這種接線由于發(fā)電機和變壓器都不能單獨運行，因此，二者的容量應(yīng)當(dāng)相等。 3 5 3 3 0 K V3 5 2 2 0 K V 1 1 0 3 3 0 K V1 1 0 3 3 0 k v 變 電 所（ a ）( b ) ( c ) 圖 2 4 單 元 接 線 變壓器 線路單元接線 電子發(fā)燒友 電子技術(shù)論壇 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 9 發(fā)電機和變壓器直接連接成一個單元，組成發(fā)電機 變壓器組，稱為單元接線。當(dāng)個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。 c 擴建方便。 雙母線接線的優(yōu)點有： a 供電可靠。 電 源 1 電 源 2圖 2 3 雙 母 線 接 線 如檢修工作母線是其操作步驟是：先合上母線斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合母線斷路器，向備用線充電，這是兩組母線等電位。即一些電源 與出線固定連接在一組母線上，母聯(lián)斷路器合上，相當(dāng)于單母線分段運行。因此，還要改進。單母線分段接線適用范圍： （ 1） 6～ 10KV 配電裝置的出線回數(shù)為 6 回及以上時； （ 2） 35～ 63KV 配電裝置的出線回數(shù)為 4～ 8 回時； （ 3） 110～ 220KV 配電裝置的出線回數(shù)為 3～ 4回時。 單母線分段接線 單母線接線的缺點可以通過將母線分段的辦法來克服。 單母線接線的主要優(yōu)點是：接線簡單、清晰、采用設(shè)備少，投資省，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。由于多數(shù)情況下引出線數(shù)目要比電源數(shù)目多好幾倍，故在二者之間采用母線連接既有利于電能交換，還可以使接線簡單明了和運行方便。合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。在操作時間便、安全、不易發(fā)生誤操作的“方便性”。 （ 1） 可靠性：衡量可靠的標(biāo)準，一般是根據(jù)主接線型式機主要設(shè)備操 作的可能方式，按一定的規(guī)律計算出“不允許”事件發(fā)生的規(guī)律，停運的持續(xù)時間 期望值等指標(biāo)，對幾種主接線型式中擇優(yōu)。 （ 3） 對于三級負荷一般只需一個電源供電。大型主力或電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入 300500KV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入 110220KV 系統(tǒng)，也有接入 330KV 系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū) 110220KV系統(tǒng)相連。是發(fā)電廠電氣部分投資大小的決定性因素。 發(fā)電廠的電氣主接線是保證電力網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動化水平和二次回路設(shè)計的原則和基礎(chǔ)。 電子發(fā)燒友 電子技術(shù)論壇 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 2 4*200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 概 述 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 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 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、及經(jīng)濟合理的運行、在進行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采取新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 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。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)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(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。 （ 2） 選擇主變壓器：選擇變壓器的容 量、臺數(shù)、型號等。 畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容及基本思想 本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是一個 4*200MW 火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計。 我國 的電力系統(tǒng)從 50 年代開始迅速發(fā)展。到 2020 年底，我國發(fā)電機裝機容量達38450 萬千瓦，發(fā)電量達 19080 億度，居世界第 2 位。 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(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)到各負荷中心。本文是對配有 4臺 200MW 汽輪發(fā)電機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。 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它的功能是將自然界的 一次能源 通 過發(fā)電動力裝置轉(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)到各負荷中心。 電能的使用已經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟、生活的各個領(lǐng)域，而在我國電源結(jié)構(gòu)中火電設(shè)備容量占總裝機容量的 75%。 關(guān)鍵詞 ： 發(fā)電廠；變壓器；電力系統(tǒng)；繼電保護；電氣設(shè)備 電子發(fā)燒友 電子技術(shù)論壇 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 目 錄 1 緒 論 .......................................................... 1 電力系統(tǒng)概述 ....................................................... 1 畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容及基本思想 ....................................... 1 畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) ............................... 2 畢業(yè)設(shè)計的基本思想及設(shè)計工作步驟 ................................. 2 2 4*200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 ................................ 4 概 述 .............................................................. 4 電氣主接線設(shè)計的重要性 ........................................... 4 電氣主接線的設(shè)計依據(jù) ............................................. 4 電氣主接線的主要要求 ............................................. 5 電氣主接線的選擇 ................................................... 5 主接線的基本形式 ................................................. 6 主接線的設(shè)計 .................................................... 10 方案的選擇 ...................................................... 13 3 火電廠發(fā)電機、變壓器的選擇 ...................................... 15 主變壓器和發(fā)電機中性點接地方式 .................................... 15 電力網(wǎng)中性點接地方式 ............................................ 15 發(fā)電機中性點接地方式 .......................................... 16 發(fā)電機的選型 .................................................... 16 簡介 .......................................................... 16 選型 .......................................................... 16 變壓器的 選型 ...................................................... 17 具有發(fā)電機電壓母線的主變壓器 .................................... 17 單元接線的主變壓器 .............................................. 19 電氣設(shè)備的配置 .................................................... 19 4 火力發(fā)電廠短路電流計算 .......................................... 21 概 述 ............................................................ 21 短路的原因及后果 ................................................ 21 短路計算的目的和簡化假設(shè) ........................................ 22 電子發(fā)燒友 電子技術(shù)論壇 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 3 各系統(tǒng)短路電流的計算 .............................................. 22 短路計算的基本假定和計算方法 .................................... 22 電抗圖及電抗計算 ................................................ 23 短路點的選擇、短路電流以及沖擊電流的計算 ........................ 24 5 火電廠一次設(shè)備的選擇 ............................................. 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 按短路條件進行校驗 .............................................. 34 電氣設(shè)備的選擇 .................................................... 35 系統(tǒng)各個回路的最大工作電流 ...................................... 35 高壓斷路器的選擇 ................................................ 37 高壓隔離開關(guān)的選擇 .............................................. 43 互感器的選擇 .................................................... 49 電抗器的選擇