【正文】 1)異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，操作維護(hù)方便，過載能力強(qiáng)，且價格便宜，但啟動電流大，調(diào)速困難。 (3)變壓器的阻抗 變壓器的阻抗是廠用工作變 壓器的一項重要指標(biāo)。當(dāng)只有 6KV一種電壓等級時，一般分兩段；當(dāng) 10KV 與 3KV 電壓等級同時存在時，則分四段。對于 400t/h及以上的大型鍋爐，每臺鍋爐設(shè)兩段高壓廠用母 線。 本設(shè)計采用快速自動程序啟動的柴油發(fā)電機(jī)組來作為事故保安電源。 2)從發(fā)電機(jī)聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，但應(yīng)保證在機(jī)組全停情況下，能夠獲得足夠的電源容量。 廠用分支上一般都應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器。在發(fā)電廠和變電站中，低壓廠用電常采用 400V 或 380V，高壓廠用電電壓有 10 kv 等。 (4)充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別要注意對公用負(fù)荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。在機(jī)組運行期間，以及正?；蚴鹿释C(jī)過程中，甚至在停機(jī)后的一段時間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負(fù)荷，稱為不間斷供電負(fù)荷。 (3)Ⅲ類廠用負(fù)荷。 廠用電率 : pK =Navc PS ?cos 100﹪， 其中 : cS —— 廠用變壓器額度容量（ MVA） NP —— 發(fā)電機(jī)額定有功功率（ MW） 廠用電負(fù)荷分類 廠用電負(fù)荷，根據(jù)其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電所造成的危害程度，按其重要性可分為以下幾類： (1)Ⅰ類廠用負(fù)荷。這些電動機(jī)以及全廠的運行、操作、試 驗、檢修、照明用設(shè)備等都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較貴，只在以下情況下予以選用： 1)接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，特別是潮流方向不固定，且要求變壓器二次電壓維持在一定水平時 。故本設(shè)計采用雙繞組變壓器。 (2)按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量扣除本機(jī)組的常用負(fù)荷。對 220kV取70。 山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 8 第 3 節(jié) 最優(yōu)方案的確定 方案的 比較 (1)各種電氣設(shè)備的配置 根據(jù)規(guī)程規(guī)定，各種設(shè)備的配置要求如下： 1)隔離開關(guān)的配置 中小型發(fā)電機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)，容量為 220MW及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器為單元接線時，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點。 2） 發(fā)電機(jī)定子繞組本身故障時，如果變壓器高壓側(cè)斷路器失靈拒跳，就只能通過失靈保護(hù)出口啟動母差保護(hù)或發(fā)遠(yuǎn)方跳閘信號使線路對側(cè)斷路器跳閘；如果由于通道原因遠(yuǎn)方跳閘信號失效，就只能由對側(cè)后備保護(hù)來切除故障，從而造成切除時間大大延長，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)，變壓器嚴(yán)重?fù)p壞。 錯誤 !鏈接無效。 錯誤 !鏈接無效。所以雙母線帶旁路母線接線可選，并且設(shè)置專用旁路斷路器。 可 選 方案 的確定 據(jù)原始 資料可知： 220kV 出線為四回，主變進(jìn)線兩回，廠用高壓起動∕備用變兩回，進(jìn)出線共計八回。110千伏及以上的高壓系統(tǒng)采用中性點直接接地方式。不同的發(fā)電廠其工作特性不同。在各階段中隨要求，任務(wù)的不同，其深度，廣度也有所差異，但總的設(shè)計思路，方法和步驟基本相同。經(jīng)濟(jì)性要從以下幾方面考慮： ①節(jié)省一次投資。 ②調(diào)度的方便性。 總之， 我們 設(shè)計的 電氣主接線 基本原則是以設(shè)計任務(wù)為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針，政策，技術(shù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實際情況，以保證宮殿可靠，調(diào)度靈活，滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行，維護(hù)方便，盡可能地節(jié)約投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性，堅持可靠，先進(jìn)，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀的原則 。 本章以電氣主接線的設(shè)計為中心 ，從工程的觀點出發(fā)，介紹對主接線的基本要求、典型接線形式以及主要設(shè)備的作用、配置原則等。截止目前為止，我國火力發(fā)電廠單機(jī)容量以 30萬千瓦和 60萬千瓦機(jī)組為主，浙江省溫州市玉環(huán)縣的華能玉環(huán)電廠正在投建 4臺 100萬千瓦發(fā)電機(jī)組，首臺機(jī)組預(yù)計今年投產(chǎn)發(fā)電。從 1949 年到改革開放前的 1978 年，我國電力裝機(jī)由 185 萬千瓦增加到 5712 萬千瓦，增長了 倍；年發(fā)電量由 43 億千瓦時增加到 2566 億千瓦時，增長了 倍。設(shè)計中將主要從理論上在電氣主接 線設(shè)計，短路電流計算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布局，防雷設(shè)計，發(fā)電機(jī)、變壓器和母線的繼電保護(hù)等方面做詳盡的論述，并與河津火力發(fā)電廠現(xiàn)行運行情況比較，同時，在保證設(shè)計 安全的前提下，還要兼顧可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性 ，通過計算論證該火電廠實際設(shè)計的合理性與經(jīng)濟(jì)性。 六、主要參考資料 電氣工程電氣設(shè)計手冊 專業(yè)課程教材 七、進(jìn)度要求 實習(xí)階段 第 周（ 月 日）至第 周（ 月 日）共 周 設(shè)計階段 第 周（ 月 日）至第 周（ 月 日）共 周 答辯日期 第 周（ 年 月 日） 八、其它要求 山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 3 河津電廠 2 350MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計 摘 要 電能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的一種能源，可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其它能源形式。 山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 2 第 1 章 緒論 第 1 節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 電力系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展概況 新中國成立以后，特別是改革開放以來，我國電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。 自從加入了ＷＴＯ以后，國家電力公司已經(jīng)確定了“建成 控股型、經(jīng)營型、集團(tuán)化、現(xiàn)代化、國際一流的電力公司”的戰(zhàn)略目標(biāo)，并已在 2022 年躋身世界 500 強(qiáng)， 2022 年在世界 500 強(qiáng)中位居 77 位?？傄?guī)劃容量（ 13001400MW）二期擬擴(kuò)建 2 臺 300—350MW 機(jī)組。本設(shè)計發(fā)電廠為新建電廠，首期建成后分別供給臨晉、趙家莊，且總規(guī)劃容量為 13001400MW，屬于地區(qū)性的重要發(fā)電廠。 通常定性分析和衡量主接線可靠性時，從以下幾方面考慮： ①發(fā)電廠或變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 ②發(fā)電廠接入電力系統(tǒng)的方式 ③運行方式和負(fù)荷性質(zhì) ④設(shè)備的可靠程度直接影響著主接線的可靠性 ⑤長期實踐運行經(jīng)驗的積累提高可靠性是主要條件 (2)靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運行方式的轉(zhuǎn)變。設(shè)計時不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮到從初期接線過渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來可順利完成過渡方案的實施，使改造工作量最少。 ③電能損耗小。但是最大單機(jī)容量不宜大于系統(tǒng)總?cè)萘康?10％，以保證在該機(jī)檢修或故障情況下系統(tǒng)的供電可靠性。以防一旦全廠停電影響系統(tǒng)供電的可靠性。 第 2 節(jié) 主接線的基本接線形式 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)。 (4)雙母線分段接線（包括雙母三分段和雙母四分段） 按手冊，雙母分段接線適用于 220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 10～ 14 回時，所以該接線可選。 (2)缺點： 1)增加一組母線和一回路就需要增加一組母線隔離開關(guān)，增加投資； 錯誤 !鏈接無效。 (2)缺點： 1)多裝一臺斷路器，增加了投資和配電裝置的占地面積； 2)旁路斷路器的繼電 保護(hù)為適應(yīng)各出線的要求，其整定較復(fù)雜。該種接線避免了額定電流或短路電流過大，從而造成在選擇斷路器時受到價格和制造條件的限制。此外單元接線還有擴(kuò)大單元接線： 1） 發(fā)電機(jī)－雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線：當(dāng)發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不大，且在系統(tǒng)備用容量允許時，為了減少變壓器臺數(shù)和高壓側(cè)斷路器數(shù)目，并節(jié)省配電裝置占地面積，將兩臺變壓器與一臺變壓器相連 接構(gòu)成擴(kuò)大單元接線。一臺半斷路器接線中，線路 —— 線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在滿足保護(hù)和測量要求的條件下也可以裝設(shè)三組電流互感器。主變壓器的容量，臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。但是，由于變壓器的制造條件和運輸條件的限制，特別是大型變壓器，需要考慮其運輸可能性。通過變壓器的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。 本設(shè)計變壓器額度容量為 420220KVA，容量較大，固采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。廠用電率是發(fā)電廠運行的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。允許短時停電（幾秒至幾分鐘），恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負(fù)荷，均屬于Ⅱ類廠用負(fù)荷。在 200MW 及以上機(jī)組的大容量電廠中 ,自動化程度較高 ,要求在事故停機(jī)過程中及停機(jī)后一段時間內(nèi) ,仍必須保證供電 ,否則可能引起主要設(shè)備損壞、重要的自動控制失靈或危及人身安全的負(fù)荷。 (2) 全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分 散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線。 (2)接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運行方式的要求； (3)廠用電源的對應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷有本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只影響一臺發(fā)電機(jī)組的運行，縮小故障范圍，接線也簡單； (4)設(shè) 計時還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性； (5)在設(shè)計廠用電接線時，還應(yīng)對廠用電的電壓等級、中性點接觸方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進(jìn)行分析和論證。通常，工作電源應(yīng)不少于兩個。 本設(shè)計中采用廠用工作電源從主變壓器低壓側(cè)引接，并且采用分相封閉母線。 (3)事故保安電源 對 300Mw及其以上的大容量機(jī)組，當(dāng)廠用工作電源河備用電源都消失時，為確保在嚴(yán)重事故狀態(tài)下能安全停機(jī)，事故消除后又能及時恢復(fù)供電，應(yīng)設(shè)置事故保安電源，以保證事故保安負(fù)荷，如潤滑油泵、密封油泵、熱工儀表及自動裝置、盤車裝置、定軸油泵、事故照明和計算機(jī)等設(shè)施的連續(xù)供電。為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，高壓廠用母線均采取按鍋爐分段的原則，即將高壓廠用母線按鍋爐臺數(shù)分成若干獨立段，凡屬同一臺鍋爐的廠用負(fù)荷均接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機(jī)的廠用負(fù)荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對應(yīng)得發(fā)電機(jī)組供電。 山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 16 (1)額定電壓 廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。因此，對廠用高壓工作變壓器的容量應(yīng)按廠用電高壓工作變壓器的容量應(yīng)按廠用高壓計算負(fù)荷 110％與廠用電低壓計算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應(yīng)留又 10％左右的裕度。 廠用電動機(jī)的選擇 (1)廠用電動機(jī)的類型及特點 發(fā)電廠中各種廠用機(jī)械設(shè)備所使用的廠用電動機(jī)有異步電動機(jī)、同步電動機(jī)和直流電山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 17 動機(jī)三類。 繞線式異步電動機(jī)最大特點是可以均勻地?zé)o極調(diào)速。 (4)變壓器的容量 由上一節(jié)廠用電率公式 : pK =Navc PS ?cos 100﹪， 得廠用電 容量為 : cS =%100cos ?? NpPK= ? =（ MVA） 有功功率為 : cP = avcS ?cos = =161（ MW） 得廠用變壓器容量為 : Sn = cS （ 1+10%） = =（ MVA） 第 4 節(jié) 廠 用電動機(jī)選擇和自啟動校驗 廠用機(jī)械設(shè)備所使用的拖動電動機(jī)，簡稱廠用電動機(jī)。 本設(shè)計中高壓廠用電 6KV母線分為兩段，故廠用高壓工作變壓器選用 1臺全容量的分裂繞組變壓 器；而因廠用備用變壓器連接的公用亦分為兩段，故也采用分裂繞組變壓器。 故本 設(shè)計中，廠用電高壓、低壓、備用母線均采用單母線分段（按鍋爐分段）接線形式。 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都采用單母線分段接線形式，并多以成套配電裝置接收和分配電能。 4)當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，可由外部電網(wǎng)引接專用線路，經(jīng)過變壓器取得獨立的備用電源或啟動電源。 低壓廠用工作電源，由高壓廠用母線通過低壓廠用變壓器引接。 本設(shè)計中發(fā)電機(jī)容量為 350MW，考慮到其他因素，設(shè)計中采用高壓廠用電電壓為 6kv，低壓廠用電電壓為 380V。另外，還要設(shè)計符合電能質(zhì)量指標(biāo)的交流不間斷電源，以保證不允許間斷供電的熱工保護(hù)和計算機(jī)等負(fù)荷的用電。 廠用電接線應(yīng)滿足下述要求： (1)各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨立的。通常它們由一個電源供電，但在大型發(fā)電廠也常采用兩路電源供電。通常它們都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到有兩個獨立電源的母線上，工作電源故障后，備用電源自動投入。 廠用電率 廠用電的電量 ,大都由發(fā)電廠本身供給 .其耗電量與電廠類型、機(jī)械化和自動化程度、燃料種類及燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。 變壓器 冷卻方式 的選擇 電力變壓器的冷卻隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 在發(fā)電廠中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制 3次諧波對電源的影響等因素，根據(jù)以上變壓器繞組連接方式的原則，本設(shè)計中主變壓器組別一般都選用 YN,d11常