【正文】 額 額 額 額 經(jīng) 不 經(jīng) 經(jīng) 不 不 定 定 定 定 常 經(jīng) 常 常 經(jīng) 經(jīng) 容 電 電 轉 連 常 短 斷 常 常 號 量 壓 流 速 續(xù) 連 時 續(xù) 短 。 負荷計算的方法 1. 換算系數(shù)法 換算系數(shù)法的算式為： c ()S KP?? （ ） 式中： cS — 計算負荷（ KVA） K — 換算系數(shù)，可取表 P— 電動機的計算功率（ KW） 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 30 表 31 換算系數(shù)表 機組容量（ MW） ≤ 125 ≥ 125 給水泵及循環(huán)水泵電動機 凝結水泵電動機 其他高壓電動機 其他低壓電動機 電動機的計算功率 P 應按負荷特點確定： （ 1） 經(jīng)常連續(xù)和不經(jīng)常連續(xù)運行的電動機為 ePP? （ ） 式中： eP — 電動機的額定功率（ KW） （ 2） 短時及斷續(xù)運行的電動機為 ePP ? （ ） （ 3） 不經(jīng)常短時及不經(jīng)常斷續(xù)運行的電動機為 0?? ePP （ ） 2. 中央修配廠的計算功率 對三個及三個以上的用電同組設備供電時，其計算功率可按下式計算 xPbPaP ???? （ ） 式中： P? — 全部電動機額定功率總和（ KW） xP? — 其中 x 臺電動機的額定功率之和（ KW） ba, — 系數(shù) 電廠的中央修配廠一般為小批量和單獨生產(chǎn)情況，因此常用表 中的前三項來計算，即： PPP ???? （ ） 3. 軸功率法 表達式 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 31 co szct PSK ?????????? （ ） 式中： tK — 同時率，對新建電廠取 ，擴建電廠取 zP — 最大運行軸功率 ?— 對應于軸功率的電動機效率 cos? — 對應于軸功率的電動機功率因數(shù) 當僅有少數(shù)幾臺電動機的功率超過了變壓器低壓繞組容量的 20%，可簡化 ,即對這幾臺電動機單獨按下式計算，并與換算系數(shù)法相比，取其大者作為計算負荷，而對其余負荷仍用換算系數(shù)法計算。如果計算負荷確定的過小，又將使電器和導線處于過負荷運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導致絕緣過早老化甚至產(chǎn)生火災，造成更大的經(jīng)濟損失。 負荷計算的目的和意義 要進行廠用電系統(tǒng)的設計，負荷的統(tǒng)計計算是其中的一項重要內(nèi)容，負荷計算結果對選擇廠用電設備及安全經(jīng)濟運行均起決定性的作用。 對于二類廠用負荷，一般應由兩個電源供電， 采用手動操作既可滿足要求。絕大部分的廠用電使用交流電源，因該電源可從發(fā)電機出口及電力系統(tǒng)經(jīng)降壓獲得，運行、維護都很方便，而那些必須用直流電源或在全廠各種交流電源消失后仍需繼續(xù)運行的負荷，則由另設的直流電源供電。 接地的一般要求： （ 1） 正常和事故情況下，電氣設備外殼要接地。 b 熱穩(wěn)定校驗條件 2 (3)2t imaI t I t?? 式中， tI 為開關的熱穩(wěn)定電流有效值： t 為開關的熱穩(wěn)定試驗時間： 3?I 為 開關所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流； imat 為短路發(fā)熱假想時間； （ 2） 電流互感器的短路穩(wěn)定度的校驗 a 動穩(wěn)定校驗條件 (3)max shii? 12 N es shi? ? ? 式中， esK 為電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)； NI1 為電流互感器的額定一次電流。39。39。I — 短路電流周期分量的起始有效值（ KA）； BI39。39。 （ 2） 電網(wǎng)電壓大幅下降。在能滿足電壓正常波動情況下一般采用無載調(diào)壓方式。對于 500KV 發(fā)電廠和變電所，應根據(jù)技術經(jīng)濟論證來確定選用三相變壓器還是單相變壓器組。 1. 廠用高壓工作變壓器容量，當為雙繞組變壓器時按下式容量 ； lhr SSS ?? （ ） 式中 hS — 廠用電高壓計算負荷之和 ； 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 18 lS — 廠用電低壓計算負荷之和 ； 2. 當分裂繞組變壓器時，其各繞組容量應滿足 高壓繞組 r SSS ??1 （ ） 分裂繞組 SS ?2 （ ） 式中 1nS — 廠用變壓器高壓繞組容量； cS — 廠用變壓器分裂繞組計算負荷； lhc SSS ?? （ ） rS — 分裂繞組兩支重復計算負荷； （ ） 2nS — 廠用 lhr SSS ?? 變壓器分裂繞組容量； 3. 啟動 /備用變壓器容量 雙繞組變壓器 m axTPTN SSS ?? （ ） 分裂組變壓器 m a xTPTN SSS ?? （ ） 39。 3. 高壓啟動 /備用變壓器的臺數(shù) （ 1） 小型發(fā)電廠，一般沒 4～ 6 臺廠用高壓工作變壓器設置一臺廠用高壓備用電壓器。 變壓器原、副邊額定電壓應分別與引接點和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應。 高低壓廠用電接線原則 根據(jù)《 DL_T_515320xx 火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》 1. 高壓廠用電接線原則和方式 高壓廠用電接線原則 （ 1） 每臺 機組的高壓廠用電應該相對獨立，對 200MW 及以上的機組尤為重要，防止某一臺機組的廠用電母線故障時，不影響其他機組的正常運行。 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 14 圖 單母線接線形式 接線特點：所有電源及出線均接在同一母線上。 800kV 換流站，線路采用 4 JL/G1A400導線，長度約為 50km。高壓廠用母線一般按爐分段，即發(fā)電機供給各自機、爐的用電。可靠性的具體要求在于斷路器檢修時，不宜影響對電廠系統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間，并要保證對一級負荷及全部或大部分二級負荷的供電。在發(fā)電機出口斷路器方面，已有 SF6 型（ GCB），它額定電流可達 24000A， 開斷能力 160kA，而且結構緊湊，故障率更低 (%)，還可以集成 CT、 PT、接地開關等設備，成為多功能的組合電器。在采用母線管理制的中、小型發(fā)電廠中，往往 機、爐的數(shù)量是不對應的，為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟性，高壓廠用母線均采用“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荷均接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機的廠用負荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對應的發(fā)電機組供電。 對本課題的設計，是對已學知識的整理和進一步的理解、認識，學習和掌握火電發(fā)電廠廠用電設計的基本方法， 培養(yǎng)運用專業(yè)知識解決實際問題的能力、查詢資料的能力以及分析問題的能力，熟悉工程設計規(guī)范，掌握實際工程設計的基本技能，提高運用 CAD 繪圖能力，鍛煉了自己的操作能力，為進入實際工作時打下基礎。在進行高壓廠用電系統(tǒng)設計時，根 據(jù)供電要求，確定廠用電源的取得方式與廠用電電壓等級、廠用配電裝置布置形式、設備選型等，利用浩辰 CAD 實現(xiàn)高壓廠用電系統(tǒng)的設計。北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 1 編號： 1104010106 畢業(yè)論文（設計） 題目 火電廠廠用電系統(tǒng)一次設計 院 （系） 計算機與信息工程學院 專 業(yè) 電氣工程及自動化 學生姓名 符家曉 成 績 指導教師 劉雪連 （職稱） 講師 20xx 年 5 月 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 2 誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）是我個人在導師指導下 ， 由我本人獨立完成 。對于廠用電變壓器的選擇，首先對火電廠各工藝設備進行負荷分類，其次進行負荷計算，以此為依據(jù)選擇合適的變壓器容量與臺數(shù)。 火電廠廠用電是發(fā)電廠本身的用電，是非常重要的負荷，其電能主要取自 于發(fā)電廠本身發(fā)出的能量，因此廠用電設計對于火電廠有著很重要的影響。 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。 在發(fā)電廠電氣設備如高壓開關方面，向高電壓、大開斷容量、智能化方向發(fā)展。 1. 可靠性 主接線的可靠性包括一次部分和相應組成的二次部分在運行中可靠性的綜合，在很大程度上也取決于設備的可靠程度。 （ 2） 本火電廠有無全 廠停電的可能性。 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 12 （ 2） 設計一個 4 660MW 機組火電廠廠用電，發(fā)電機出口電壓 22kV， 起動 /備用電源從500kV 母線引入， 電廠本期 500kV 出線 2 回，均接至177。 1. 單母線接線形式，如圖 所示 。 本課題機組為 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。變壓器的選擇包括容量、臺數(shù)、類型的選擇。 （ 4） 1000MW 級機組的高壓廠用工作電源可采用 2 臺分裂變壓器或 1 臺分裂變壓器加 1 臺雙卷變壓器 2. 低壓廠用變壓器臺數(shù)是根據(jù)負荷工藝來決定，采用成對設置。 本設計是 4*660MW 級機組，工作電壓選擇為分裂變壓器，每兩臺機組設置一臺高壓啟動 /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荷從電源獲得足夠的功率，因此，對廠用高壓變壓器的容量應按廠用電高壓計算負荷的 110%與廠用電低壓計算負荷之和進行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應留有 10%左右的裕度。只有受變壓器的制造和運輸條件限制時，才考慮用單相變壓器組。 （ 4）調(diào)壓方式選擇 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 20 變壓器的調(diào)壓方式分帶負荷切換的有載（有勵磁）調(diào)壓方式和不帶負荷切換的無載（無勵磁）調(diào)壓方式兩種。短路時的故障電流可以達到正常負荷電流的十幾倍，高達幾萬甚至十幾萬安培，產(chǎn)生巨大的沖擊力和大量的熱量，引起設備損壞，危及人身安全。39。 10 ??? DeDqD IKI 式中 39。 （ 1） 三相短路電流周期分量的起始值 DB III 39。 3 ?? ??? XRUI B BeD II .339。 （ 1） 隔 離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗 a 動穩(wěn)定校驗條件 (3)max shii? (3)ax shIi? 式中： maxi maxI 為開關的動穩(wěn)定電流峰值和有效值 3shi 3shI 為開關所在處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值。 北京工商大學畢業(yè)論文（設計） 26 （ 3） 防雷接地：為雷電保護裝置向大地泄放雷電流而設的接地。 按電源的種類分類 根據(jù)廠用電負荷所用電源的種類，可分為交流廠用負荷和直流廠用負荷，供電的電源也按其種類分為交流電源和直流電源。 2. Ⅱ類負荷 是指允許短時停電，但停電時間過長時有可能損壞設備或影響正常生產(chǎn)的負荷，如輸煤設備、工業(yè)水泵、疏水泵等。因此不能將不屬于此范疇的其他負荷列為保安負荷，以免不必要地增加保安電源的容量。計算負荷確定得是否合理，直接影響到電器和導線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理，如果計算負荷確定的過大，將使電器和導線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費，而變壓器負荷率較低運行時，也將造成長期低效率運行。 6. 對于分裂變壓器，其高低壓組中通過的負荷應分別