【正文】 ............. 27 按負(fù)荷的工藝系統(tǒng)分類 ............................................................................................. 27 按負(fù)荷重要性分類 ..................................................................................................... 27 負(fù)荷計(jì)算的目的和意義 ........................................................................................................ 28 負(fù)荷計(jì)算的原則 .................................................................................................................... 29 負(fù)荷計(jì)算的方法 .................................................................................................................... 29 工藝負(fù)荷的計(jì)算 .................................................................................................................... 32 第四章 高低壓廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 44 高壓廠用電設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 44 高壓廠用電接線方式 ................................................................................................. 44 高壓變壓器選擇的結(jié)果 ............................................................................................. 44 低壓廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 47 低壓廠用接線方式 ................................................................................................... 47 低壓廠 用變壓器選擇的結(jié)果 ..................................................................................... 48 保安電源的配置 ......................................................................................................... 49 中性點(diǎn)接地設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 51 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 高低壓廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 .................................................................................................... 51 第五章 結(jié)束語(yǔ) .................................................................................................................................... 52 致謝 ...................................................................................................................................................... 53 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................................. 54 附錄 A 設(shè)計(jì)圖紙 ................................................................................................................................ 55 附錄 B 外文翻譯文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 55 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 第一章 緒論 課題研究的目的和意義 電能是一種清潔的二次能源，由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度 ,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 火電廠廠用電是發(fā)電廠本身的用電，是非常重要的負(fù)荷，其電能主要取自 于發(fā)電廠本身發(fā)出的能量，因此廠用電設(shè)計(jì)對(duì)于火電廠有著很重要的影響。大型火力發(fā)電廠的建設(shè)對(duì)承擔(dān)整個(gè)發(fā)電廠動(dòng)力保證的發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)其運(yùn)行穩(wěn)定和供電可靠性提出了很高的要求，因而火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。 火電廠廠用電接線形式大都采用單母線分段接線，并多以成套配電裝置接受和分配電能。對(duì)于 400t/h 及以上的大型鍋爐，每臺(tái)鍋爐設(shè)兩段高壓廠用母線。 在發(fā)電廠電氣設(shè)備如高壓開關(guān)方面，向高電壓、大開斷容量、智能化方向發(fā)展。 （ 5） 使用浩辰 CAD 繪制高低壓廠用電系統(tǒng)圖。 1. 可靠性 主接線的可靠性包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合，在很大程度上也取決于設(shè)備的可靠程度。 4. 具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，火電廠可能需要擴(kuò)大機(jī)組容量， 從主變壓器的容量、數(shù)量到饋電線路數(shù)均有擴(kuò)建的可能，有的甚至需要升壓，所以在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過(guò)渡接線的可能和施工的方便。 （ 2） 本火電廠有無(wú)全 廠停電的可能性。線路、斷路器、主變或母線故障或檢修時(shí)，對(duì)機(jī)組的影響，對(duì)發(fā)電機(jī)出力的影響。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 （ 2） 設(shè)計(jì)一個(gè) 4 660MW 機(jī)組火電廠廠用電，發(fā)電機(jī)出口電壓 22kV， 起動(dòng) /備用電源從500kV 母線引入， 電廠本期 500kV 出線 2 回，均接至177。 2. 電氣主接線 電氣一次主接線通常有雙母線接線、發(fā)電機(jī) — 變 壓器 — 線路組單元接線、一臺(tái)半斷路器接線等三種主要接線形式，本工程采用發(fā)電機(jī) 變壓器組單元接線直接接入電廠新建的 500kV 配電裝置，電廠升壓站 500kV 母線電氣主接線擬采用一個(gè)半斷路器接線形式。 1. 單母線接線形式，如圖 所示 。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 （ 2） 分段斷路器斷開運(yùn)行 在 QF1 處裝設(shè)備自投裝置，重要用戶可以從兩段母線引接采用雙回路供電，還可以限制短路電流。 本課題機(jī)組為 660MW 容量，所以高壓廠用電宜采用 10KV 電壓，低壓廠用電采用 400V 電壓。 （ 3） 考慮全廠的發(fā)展規(guī)劃，各高壓廠用電系統(tǒng)的布置應(yīng)留有充分余地，容量上應(yīng)考慮足夠的裕度，以免在擴(kuò)建時(shí)造成重復(fù)性浪費(fèi)。變壓器的選擇包括容量、臺(tái)數(shù)、類型的選擇。 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則 在廠用電中，變壓器臺(tái)數(shù)的選擇與供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷大小、性質(zhì)、重要程度有關(guān)。 （ 4） 1000MW 級(jí)機(jī)組的高壓廠用工作電源可采用 2 臺(tái)分裂變壓器或 1 臺(tái)分裂變壓器加 1 臺(tái)雙卷變壓器 2. 低壓廠用變壓器臺(tái)數(shù)是根據(jù)負(fù)荷工藝來(lái)決定，采用成對(duì)設(shè)置。 （ 4） 單機(jī)容量 600MW 及以上的機(jī)組，一般每 2 臺(tái)廠用高壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠用高壓備用電壓器。 本設(shè)計(jì)是 4*660MW 級(jí)機(jī)組，工作電壓選擇為分裂變壓器，每?jī)膳_(tái)機(jī)組設(shè)置一臺(tái)高壓?jiǎn)?dòng) /備用變壓器 變壓器容量的選擇原則 廠用電變壓器的容量必須滿足廠用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率，因此，對(duì)廠用高壓變壓器的容量應(yīng)按廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷的 110%與廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應(yīng)留有 10%左右的裕度。 A； 4 為高壓繞組電壓等級(jí)， kV； 2. 變壓器型式的選擇 主要包括有：相數(shù)、繞組數(shù)、調(diào)壓方式、連接組別等，以下分別介紹。只有受變壓器的制造和運(yùn)輸條件限制時(shí)，才考慮用單相變壓器組。采用擴(kuò)大單元接線的變壓器，適宜采用低壓分裂繞組的變壓器，可以大大限制短路電流。 （ 4）調(diào)壓方式選擇 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 變壓器的調(diào)壓方式分帶負(fù)荷切換的有載（有勵(lì)磁）調(diào)壓方式和不帶負(fù)荷切換的無(wú)載（無(wú)勵(lì)磁）調(diào)壓方式兩種。 短路電流的計(jì)算 短路計(jì)算的目的和意義 1. 短路故障的原因 （ 1） 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體因絕緣老化、或遭受機(jī)械損傷，或因雷擊、過(guò)電壓引起的 絕緣損壞。短路時(shí)的故障電流可以達(dá)到正常負(fù)荷電流的十幾倍，高達(dá)幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)安培，產(chǎn)生巨大的沖擊力和大量的熱量，引起設(shè)備損壞，危及人身安全。 2. 短路計(jì)算的目的： （ 1） 正確的選擇電氣設(shè)備及導(dǎo)體，使之在短路故障發(fā)生時(shí)不致?lián)p壞。39。 ?? TXJB XX II ??39。 10 ??? DeDqD IKI 式中 39。39。 （ 1） 三相短路電流周期分量的起始值 DB III 39。39。 3 ?? ??? XRUI B BeD II .339。 — 變壓器短路電流周期分量的起始有效值； DI39。 （ 1） 隔 離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) a 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件 (3)max shii? (3)ax shIi? 式中： maxi maxI 為開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流峰值和有效值 3shi 3shI 為開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值。 （ 4） 電纜的短路穩(wěn)定度的校驗(yàn) 電纜的短路動(dòng)穩(wěn)定不需要校驗(yàn) 。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 （ 3） 防雷接地：為雷電保護(hù)裝置向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。接地裝置的接地電阻，應(yīng)滿足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備的要求。 按電源的種類分類 根據(jù)廠用電負(fù)荷所用電源的種類，可分為交流廠用負(fù)荷和直流廠用負(fù)荷，供電的電源也按其種類分為交流電源和直流電源。 按負(fù)荷重要性分類 各廠用負(fù)荷在電廠正常生產(chǎn)中的性質(zhì)不相同，所以對(duì)它的供電方式也不盡相同，按其在生產(chǎn)過(guò)程中的不同重要性，可將廠用負(fù)荷分為如下幾類。 2. Ⅱ類負(fù)荷 是指允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷，如輸煤設(shè)備、工業(yè)水泵、疏水泵等。 4. 事故保安負(fù)荷 指在發(fā)電機(jī)停機(jī)過(guò)程及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)控制失靈或者推遲恢復(fù)供電，甚至危及人身安全。因此不能將不屬于此范疇的其他負(fù)荷列為保安負(fù)荷，以免不必要地增加保安電源的容量。 3. 計(jì)算流過(guò)各條線路（電源進(jìn)線、高低壓配電線路等）的負(fù)荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理，如果計(jì)算負(fù)荷確定的過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)，而變壓器負(fù)荷率較低運(yùn)行時(shí)，也將造成長(zhǎng)期低效率運(yùn)行。 2. 當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，對(duì)于不經(jīng)常而連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備（如備用勵(lì)磁機(jī)、備用電動(dòng)機(jī)水泵等）也應(yīng)予計(jì)算。 6. 對(duì)于分裂變壓器，其高低壓組中通過(guò)的負(fù)荷應(yīng)分別計(jì) 算。 eP— 電加熱設(shè)備額定容量之和（ K