【正文】 4 電氣 系統(tǒng) 設(shè)備 模型及 參數(shù) 分裂變壓器 在國外，基于 ETAP軟件，可以根據(jù)下述方法應(yīng)用三繞組變壓器建立分裂變壓器的模型。 %/ 分裂變壓器作為高壓廠用變壓器，兩臺機(jī)組設(shè)置一臺 65/3838MVA、電壓 500177。 10 kV開關(guān)柜真空斷路器為 40 kA常規(guī)產(chǎn)品 ,而 F C回路熔斷器及真空接觸器產(chǎn)品型號不多 ,可選擇余地較小 。目前 ,我國 600MW機(jī)組以上 2種 接線、電壓等級均存在。 發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元連接，按照《電力工程電氣設(shè)計手冊 1》中“發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元連接時，主變壓器的容量可按下列條件中較大者選擇 : 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。檢修斷路器時，不需帶旁路的倒閘操作。甚至兩組母線同時故障 (或一組檢修時另一組故障 )的極端情況下，功率仍然繼續(xù)輸送。進(jìn)出線回路數(shù)少于六回，如能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的要求時，也可采用雙母線接線 。電氣主接線又稱電氣一次接線圖。結(jié)合Window的終端一服務(wù)器模塊架構(gòu)和最新的在線監(jiān)測、實(shí)時模擬以及遠(yuǎn)程控制應(yīng)用 ,PSMS可與計算機(jī)工作站、歷史數(shù)據(jù)庫、智能儀表以及其他 SCADA 系統(tǒng)的任意組合進(jìn)行接口連接。由于此方面 的優(yōu)點(diǎn) ,就可以使計算人員將主要精力放在數(shù)學(xué)模型的選擇和計算結(jié)果的分析歸納上。用 ETAP 可以制作電力系統(tǒng)單線圖、阻抗圖、繼電保護(hù)圖、分析計算圖、配電柜接線圖等 100 多種不同的圖形。如何解決好這些問題 ,是今后電氣專業(yè)面臨的課題之一。所以電氣主接線 的設(shè)計是否合理 , 將直接影響到電廠基本建設(shè)投資效益和今后的安全及可靠運(yùn)行 ，同時也 是搞好發(fā)電廠電氣設(shè)計的關(guān)鍵 。 In this paper, the power designing simulation software was adopt to build the model of the main and auxiliary power wiring for 1000MW thermal power units. Calculated power flow and short circuit of all buses in this system, then pared the short circuit value with the value of professional design, it provides a basis for the choice of switching equipment. And the largest capacity motor starting, the group motor and the series motor starting were tested, then give the parison of starting checking data and actual simulation values, analyses the designing project of system. it will be a reference for Optimal design of Largecapacity unit system. Keywords: 1000MW unit the electric main power connection auxiliary power wiring designing simulating power flow short circuit motor starting 目錄 1 引言 ......................................................... 1 電氣主接線的設(shè)計、仿真的目的和意義 ..................... 1 廠用電接線的設(shè)計、仿真的目的和意義。s economy developing and electricity demand growing, 1000MW capacity of generating units has bee the main force, With the increased capacity and enhanced voltage grade of the plant, serious problem is ing, such as motor starting, shortcircuit current is too large and so on。它不僅是初步設(shè)計審查的重要內(nèi)容之一 , 同時也是將來電氣值班運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作的重要依據(jù)。 隨著機(jī)組容量的加大 ,廠用電系統(tǒng)的規(guī)模和主要輔機(jī)的容量較 600MW機(jī)組有較大幅度的提高 ,會帶來高壓廠用電系統(tǒng)的短路水平增大和單臺最大容量電動機(jī)啟動困難等諸多問題。經(jīng)過多年的開發(fā)與完善 ,ETAP 已具備智能建模、多維數(shù)據(jù)管理模式、多種輸入表達(dá)方式、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實(shí)操作、無限復(fù)合網(wǎng)絡(luò)嵌套及電機(jī)嵌套、集成全面的電力和物理數(shù)據(jù)庫以及大量工程數(shù)據(jù)庫、用戶自定義動態(tài)模型等特點(diǎn)。計算結(jié)果的輸出也提供多種方式 ,如單線圖上顯示 ,分類計算報告 ,曲線圖顯示。 PSMS 是 ETAP 電力系統(tǒng)分析軟件的一個實(shí)時在線的擴(kuò)展。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為六回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中具有重要地位時，宜采用一臺半斷路器接線 。除聯(lián)絡(luò)斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外，其他任何斷路器故障或檢修都不會中斷供電 。 隔離開關(guān)僅作檢修時用，避免了將隔離開關(guān)作操作用時的倒閘操作。單相變壓器已有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，且質(zhì)量可靠，為節(jié)約工程投資，因此本工程不設(shè)備用相。 廠用電電壓等級的選擇 在 DL500094《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中 ,對 600MW機(jī)組規(guī)定其廠用電壓可根據(jù)具體情況采用 6kV一級或 10kV、 3kV兩級。 開關(guān)柜 ： 6 kV開關(guān)柜熱穩(wěn)定電流 50 kA產(chǎn)品目前在常熟、太倉等電廠均已經(jīng)應(yīng)用 。 廠用電接線方案的論證 兩臺機(jī)組設(shè)置 2 臺 65/3838MVA、電壓 27177。其接線 示意 圖 如下圖 31所示 。 在正序、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中，異步電動機(jī)的阻抗為： 2113 R M R MM LR R M LR R M R MRMUUZ I I I I SI?? （ 410） 式中 RMU 為電動機(jī)額定電壓 RMI 為電動機(jī)額定電流 RMS 為電動機(jī)額定容量 /LR RMII為電動機(jī)堵轉(zhuǎn)電流與額定電流之比 在 高 壓段（ 廠用變壓器低壓側(cè) ）設(shè)置 /LR RMII=400；在低壓段（ PC 段和 MCC段 ）設(shè)置 /LR RMII=500。 1J 到 4J 構(gòu)成了一個基本函數(shù)行列式。 在國內(nèi)，對短路電流的計算主要采用 GB/T 155441995《三相交流系統(tǒng)短路電流計算》（簡稱 GB/T 15544 標(biāo)準(zhǔn)法）和 DL/T 51532021《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（簡稱廠技規(guī)）進(jìn)行計算。 短路電流初始值對比圖050100150200250300500 I ABB母線500 II ABB母線發(fā)電機(jī)出口母線I發(fā)電機(jī)出口母線II廠用變側(cè)母線I廠用變側(cè)母線II廠用變側(cè)母線III廠用變側(cè)母線IV 高公變側(cè)母線I高公變側(cè)母線II電流值(KA)軟件仿真值 原始計算值 圖 53 主接線短路電流初始值 短路電流峰值對比圖0100200300400500600700800500 I ABB母線500 II ABB母線發(fā)電機(jī)出口母線I發(fā)電機(jī)出口母線II廠用變側(cè)母線I廠用變側(cè)母線II廠用變側(cè)母線III廠用變側(cè)母線IV 高公變側(cè)母線I高公變側(cè)母線II電流值(KA)軟件仿真值 原始計算值 圖 54主接線短路電流峰值 主接線短路電流穩(wěn)態(tài)值020406080100120140500 I ABB母線500 II ABB母線發(fā)電機(jī)出口母線I發(fā)電機(jī)出口母線II廠用變側(cè)母線I廠用變側(cè)母線II廠用變側(cè)母線III廠用變側(cè)母線IV 高公變側(cè)母線I高公變側(cè)母線II母線段名稱電流值(KA) 圖 55 主接線短路電流穩(wěn)態(tài)值 廠用電短路電流初始值5101520253035404510KV廠用母線1A10KV廠用母線2A10KV公用母線A保安PC A段除塵PC 1A段鍋爐PC A段汽機(jī)PC A段灰場PC段照明PC段補(bǔ)給水源PC B段廠前區(qū)PC B段廢水處理PC B段 公用PC B段化學(xué)處理PC B段 輸煤PC B段輸煤PC D段脫硫PC B段脫硫PC D段循環(huán)水PC B段循環(huán)水MCCB段鍋爐MCC B段汽機(jī)MCC B段檢修MCC段公用MCC B段化學(xué)處理MCCB段母線段名稱電流值(KA) 圖 56 廠用電短路電流初始值 廠用電短路電流峰值10203040506070809010010KV廠用母線1A10KV廠用母線2A10KV公用母線A保安PC A段除塵PC 1A段鍋爐PC A段汽機(jī)PC A段灰場PC段照明PC段補(bǔ)給水源PC B段廠前區(qū)PC B段廢水處理PC B段 公用PC B段化學(xué)處理PC B段 輸煤PC B段輸煤PC D段脫硫PC B段脫硫PC D段循環(huán)水PC B段循環(huán)水MCCB段鍋爐MCC B段汽機(jī)MCC B段檢修MCC段公用MCC B段化學(xué)處理MCCB段母線段名稱電流值(KA) 圖 57廠用電短路電流峰值 廠用電短路電流穩(wěn)態(tài)值03691215182110KV廠用母線1A10KV廠用母線2A10KV公用母線A保安PC A段除塵PC 1A段鍋爐PC A段汽機(jī)PC A段灰場PC段照明PC段補(bǔ)給水源PC B段廠前區(qū)PC B段廢水處理PC B段 公用PC B段化學(xué)處理PC B段 輸煤PC B段輸煤PC D段脫硫PC B段脫硫PC D段循環(huán)水PC B段循環(huán)水MCCB段鍋爐MCC B段汽機(jī)MCC B段檢修MCC段公用MCC B段化學(xué)處理MCCB段母線段名稱電流值(KA) 圖 58 廠用電短路電流穩(wěn)態(tài)值 整體方案的仿真部分母線段短路電流數(shù)據(jù)見附錄 八 ，波形圖略。因?yàn)殡姍C(jī)加速轉(zhuǎn)矩由電機(jī)終端電壓決定，所以很多情況下，正在起動的電機(jī)由于終端電壓較低而無法達(dá)到額定速率。差別的主要原因是手算計算結(jié)果很多是要等效代替的，由于其系統(tǒng)龐大，要做到全部細(xì)化是辦不到的，這也是相比之下手算的一個小缺點(diǎn)，但是不影響電廠 的校驗(yàn)結(jié)果。 本文通過目前外國最流行的 ETAP軟件進(jìn)行仿真，計算結(jié)果具有說服力，從設(shè)計過程中體現(xiàn)出了大容量機(jī)組的啟動難、短路電流大的特點(diǎn)，在計算潮流時有些母線段負(fù)荷比較重，最終采取調(diào)節(jié)低壓變壓器分接頭的辦 法；對于短路電流計算，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)對短路電流的貢獻(xiàn)很大，從設(shè)計和實(shí)際的角度都是電流越小越好，這就要求電動機(jī)的參數(shù)要達(dá)到一個很高的水平，比如說電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)，目前有很多學(xué)者在討論這個問題，總之堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)越小越好，但是同時會增加投資，本文參考 IEC標(biāo)準(zhǔn)的一個算法中的算例對電動機(jī)進(jìn)行參數(shù)選擇，結(jié)果滿意；在啟動時，影響最大的 變壓器的阻抗的大小 ， 原則是越小越好，但是越小會使短路電流又增大，它們之間是相互制約的，必須綜合全面去對各個元器件的參數(shù)進(jìn)行合理的選擇，最終達(dá)到合理的結(jié)果