【正文】 在充分了解了相關(guān)資料以后我選擇了 2 300MW 火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的火電廠電氣部分具有可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，并能滿足工程建設(shè)規(guī)模要求。 （ 4）、 220kV同桿架設(shè)線路應(yīng)采用光纖做為通道手段的分相原理 的縱聯(lián)主保護(hù)。 （ 2）、一套保護(hù)采用光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)，其原理為縱聯(lián)允 許式保護(hù)，可切換至旁路。根據(jù)通道情況， 分為如下三種情況。 220KV 母線保護(hù)配置 線路保護(hù)應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行和近期技術(shù)發(fā)展的要求，線路兩側(cè)保護(hù)設(shè)備選型必須一致，同一廠站的保護(hù)類型應(yīng)盡量一致，同時(shí)考慮與旁路等設(shè)備的配合。 RCS931A 中裝設(shè)有 a 兩相電流分相差動(dòng)和零序電流差動(dòng)保護(hù) b 工頻變化量距離 保護(hù) c 三段式相間距離保護(hù) d 三段式接地距離保護(hù) e 二段零序方向過流保護(hù) f重合閘保護(hù)功能 內(nèi)置光纖通道接口。 發(fā)電機(jī)的保護(hù) 發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)和本火電廠供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著決定性的作用。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：反 應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路能起保護(hù)作用。 變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有： 由于變壓器外部相間短路引起的過電流和中性點(diǎn)過電壓； 由于負(fù)荷超過額定容量而引起的過負(fù)荷。它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時(shí)也能可靠動(dòng)作。 繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。 配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都 裝設(shè)避雷器時(shí)除外； 旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)避雷器到保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。 S) 按 70℃取熱穩(wěn)定系數(shù) C=87 熱穩(wěn)定最小允許截面為 Smin=√ (*10^6)/87=(mm)2 故能滿足熱穩(wěn)定要求 故選用Φ 80/72㎜型的管形截面母線 、廠用分支母線的選擇 選用管形截面母線 1)按長期允許電流選擇母線截面。 硬母線的截面形狀一般有矩形、槽形和管形。 發(fā)電機(jī)回路的最大持續(xù)工作電流為 Imax =11886A。低 壓 后備 電路 一般也出三組，管普通過流保護(hù) 、 差動(dòng)保護(hù) 、 測量。若只有兩組，那么測量和計(jì)量可以串聯(lián)。 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說明書 28 表 77 JCC20系列電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù) 額定工作電壓（ KV） 連接組標(biāo)號(hào) 初級(jí)繞組 次級(jí)繞組 剩余電壓繞組 I,I0 ,I 20/ 3 電流互感器 的選擇 電流互感器（簡稱 CT）將高壓和低壓大電流變成電壓較低的小電流，供給儀表和繼電保護(hù)裝置，并將儀表和保護(hù)裝置與高壓電器隔開（電流互感器的二次側(cè)額定電流一般為 5A），這使得測量儀表和繼電保護(hù)裝置使用安全、方便，也使其在制造上可以標(biāo)準(zhǔn)化、簡化了制造工藝并降低了成本。 . 220KV 母線側(cè)電壓互感器 擬選型號(hào)為 JCC5220系列電壓互感器 ,具體參數(shù)表所示。 周期分量熱效應(yīng)計(jì)算，非周期分量熱效應(yīng)不計(jì)，短路電流的熱效應(yīng)： ????????? IIIIZK 424222 ? ? ?????? ?SKA 2 ?tIt2 302 3=2700 ? ? ?????? ?SKA 2 ? Qk 滿足熱穩(wěn)定條件。 . 220KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 (1)主變壓器回路 最大工作持續(xù)電流： IMAX = UNs = 220KV=242KV UN UNs 擬選型號(hào)為 GW46— 220（ D）系列隔離開關(guān)，參數(shù)如表所示。 在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為保證檢修工作安全進(jìn)行，除了使工作點(diǎn)與帶電部分隔離外，還必須采取檢修接地措施防止意外帶電。 3）三繞組變壓器回路 最大工作持續(xù)電流： IMAX = IN = UNs = 220KV=242KV UN ? UNs 擬選型號(hào)為 LW2— 220（ W）系列六氟化硫斷路器 6kV 開關(guān)及開關(guān)柜的選擇 高壓開關(guān)柜以空氣作為絕緣介質(zhì)，柜內(nèi)各項(xiàng)導(dǎo)體的相間距離與對(duì)地距離應(yīng)滿足下列要求： 3KV=。 SF6 斷路器和真空斷路器目前應(yīng)用廣泛，少油斷路器因其成本低，結(jié)構(gòu)簡單，依然被廣泛應(yīng)用于不需要頻繁操作及要求不高的各級(jí)高壓電網(wǎng)中，壓縮空氣斷路器和多 油斷路器已基本淘汰。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(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)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。 、 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(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn) 。 （ 2）對(duì)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。而在無限大功率系統(tǒng)的條件下，周期分量的計(jì)算就變得簡單。 首先，應(yīng)在兩條電壓等級(jí)的母線上選擇兩個(gè)短路計(jì)算點(diǎn) dl、 d2。備用電源從系統(tǒng)中獲取，就需備用變壓器將系統(tǒng)電壓 220KV變?yōu)?，其變壓器人采用三相雙繞組變壓器。所以選擇容量為 31500KVA 的變壓器作為廠用變壓器，因?yàn)橛休d調(diào)壓可以在一定成都上調(diào)節(jié)無功的平衡，更能保證供電的可靠性。 廠用工作變壓器的選擇 200MW 及以上的機(jī)組的主廠房內(nèi)的低壓廠用變壓器宜采用干式變壓器。本廠機(jī)組容量介于 100MW300MW之間，選用 6KV作為廠用電的母線電壓。 (5) 積極慎重地采用經(jīng)過試驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使廠用電系統(tǒng)達(dá)到先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理，保證機(jī)組安全滿發(fā)地運(yùn)行。對(duì)于 300MW及以上的大型機(jī)組，廠用電應(yīng)是獨(dú)立的，以保證一臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)或其輔助機(jī)械的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行。 廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 概述 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。 1）倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作； 2）不利于實(shí)現(xiàn)變電所無人值守； 3)保護(hù)及二次回路接線復(fù)雜。發(fā)電機(jī)不與 110KV的母線相連，故在 220KV、 110KV及廠用電 6KV的三個(gè)等級(jí)上采用的聯(lián)絡(luò)變壓器為三相三繞組變壓器相連， 110KV 母線采用雙母接線。所以，發(fā)電機(jī)出口接線采用單元接線。 220KV型號(hào) 容量（ KVA） 臺(tái)數(shù) 相數(shù) 繞組數(shù) 接線方式 SFP7360000/220 360000 2 三相 雙繞組 YN， d11 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說明書 11 電壓級(jí)：出線回路數(shù)大于 4回且為 I級(jí)負(fù)荷，應(yīng)采用雙母帶旁路或一臺(tái)半。通常定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，從以下幾個(gè)方面考慮：斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電；線路、斷路器或母線故障，以及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回路數(shù)多少和停電時(shí)間長短，能否滿足重要的一、二類負(fù)荷對(duì)供電的要求；本電廠有無全廠停電的可能性；大型機(jī)組突然停電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。發(fā)電廠裝機(jī)容量標(biāo)志著發(fā)電廠的規(guī)模和在電力系統(tǒng)中的地位和作用。我國規(guī)定， 110KV及以上電壓等級(jí)，變壓器三繞組都采用“ YN”連接； 35KV采用“ Y”連接，其中性點(diǎn)通過消弧線圈接地； 35KV以下高壓電壓，變壓器三繞組都采用“ D”連接。所以本次變壓器選擇雙繞組變壓器。 變壓器 繞組數(shù)的確定 對(duì)于 200MW及以上的機(jī)組，其升壓變壓器一般不采用三繞組變壓器。通常與系統(tǒng)具有較強(qiáng)聯(lián)系的大、中型發(fā)電廠和重要變電所，在一種電壓等級(jí)下，主變壓器應(yīng)不少于 2 臺(tái)；對(duì)弱聯(lián)系的中、小型發(fā)電廠和低壓側(cè)電壓為 610KV 的變電所或與系統(tǒng)只是備用性質(zhì)時(shí)，可只裝一臺(tái)主變壓器；對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可設(shè) 3臺(tái)主變壓器。該發(fā)電廠主接線采用兩臺(tái)容量為 360000KVA三相雙繞組主 變壓器。 單元接線時(shí)主變壓器應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有 10%的裕度來確定。發(fā)電廠的分期和最終建設(shè)規(guī)模以及系統(tǒng)的備用容量都是需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算選擇。使我們綜合能力有一個(gè)整體的提高。要滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展。通過對(duì)電氣主接線的選擇 設(shè)計(jì)、廠用電的 選擇 設(shè)計(jì)、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 等 ，簡要完成了對(duì)所給（ 23 00MW）凝汽式發(fā)電廠的電氣一次部分的設(shè)計(jì)。對(duì)原始資料進(jìn)行分析，選擇主變壓器，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)，再進(jìn)行短路計(jì)算，選擇主要一次設(shè)備。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時(shí)瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。 參 考 資 料 《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》 天津大學(xué) 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分） 西北電力設(shè)計(jì)院 《發(fā)電廠 變電站電氣設(shè)備》 重慶電專 黃益華主編 《電力系統(tǒng)》 重慶電專 李霜主編 《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》（電氣一次部分） 中國電力出版社 一、 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 本廠有四回為 108KM 的 220KV輸電線路，將本廠電能送入系統(tǒng)某 500KV樞 紐變電站，系統(tǒng)容量無窮大。（系統(tǒng)與母線 220KV間的電抗標(biāo)幺值為 其中， SB=100MVA） ) ：廠用電率 5%8% ：海拔 500m，最熱月平均氣溫 ，最熱月最高平均氣溫 23 OC，極限最高氣溫 OC，極限最低氣溫 2 OC，最熱月地面下 平均溫度 OC，雷暴日數(shù) 63 日 /年。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無形的、不 能大量存儲(chǔ)的二次能源。本設(shè)計(jì)討論的是兩臺(tái) 30萬機(jī)組的發(fā)電廠向 500kV樞紐變電站送電的電氣部分的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)原則，主要介紹了發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，包括設(shè)計(jì)原則、步驟和計(jì)算方法等。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時(shí)瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。對(duì)原始資料進(jìn)行分析，選擇主變壓器，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)，再進(jìn)行短路計(jì)算，選擇主要一次設(shè)備。 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說明書 8 第一章 發(fā)電機(jī)的選擇 概述 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。 發(fā)電機(jī)選擇結(jié)果 我選擇了型號(hào) QFS— 300— 2，具體參數(shù)見下： 型號(hào) QFS— 300— 2 額定功率 /MW 300 額定電壓 /kv 18 額定電流 /kA 11320 功率因數(shù) /cosΦ 同步電抗 /xd% 接線方式 / YY 定子開路時(shí)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù) /s 超瞬變電抗 Xd% 第二章 主變壓器的選擇與計(jì)算 概述（變壓器容量、臺(tái)數(shù)和型式的確定原則） 為節(jié)約投資及簡化布置，主變應(yīng)選用三相式。按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量和扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷來計(jì)算。參數(shù)如下： 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 發(fā)電廠或變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與電壓等級(jí)、接線形式、傳輸容量以及和 系統(tǒng)的聯(lián)系有密切關(guān)系。 在不受運(yùn)輸條件的限制時(shí)，在 330KV及以下電力系統(tǒng)，一般都應(yīng)選用三相變壓器。這樣采用三繞組就不如采用雙繞組變壓器靈活。變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。 、本廠主變壓器的選擇結(jié)果 本廠主變壓器選擇參數(shù)如下： 第三章 電氣主接線設(shè)計(jì)