【正文】 崗位。該電廠發(fā)電機(jī)容量在 100MW— 300MW 之間，應(yīng)選 6KV 做為廠用高壓電壓等級。對于 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)影響到另一臺機(jī)組的正常運(yùn)行。 可使廠用電系統(tǒng)簡化、設(shè)備減少，但許多 2020kw 以上的大容量電動(dòng)機(jī)接在 母線上，也會(huì)帶來設(shè)備選擇和運(yùn)行方面的問題。對設(shè)備配置上要有備 用設(shè)備，雙電源供電，自動(dòng)切換。 （ 2） 避雷器的確定 本工程采用 220KV、 110KV 配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針。 ⑤ 二次負(fù)荷 S2： S2≤ Sn （ 2） 110KV 母線設(shè)備 PT的選擇 ① 型式：采用串聯(lián)絕緣油浸式式電壓互感器 ，作電壓、電能測量及繼電保護(hù)用。 S≥ QK= 1=（ KA） 2 S (IN1Kt)2=( ) 2=2500（ KA） 2 s It2tk 3969(KA)2 檢驗(yàn)式為： It2t≥ Qk 取 tk=4s。 s Ish Ies 100KA 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁 共 35 頁 表 220 KV側(cè)的斷路器選擇 220KV側(cè) 計(jì)算值 項(xiàng)目 SW2220IV UNs 220KV UN 220KV/252KV Imax 、 IN I INbr 40KA Ish INcl 100KA Qk (KA)2 ① 110KV 側(cè) : I= QK=Itk= 4=（ KA） 2 （ 2） 額定電流的選擇 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 35 頁 電氣設(shè)備的額定電流 IN 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 IN≥ Imax。由于高壓開斷電器設(shè)有持續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。5 ?????? Td XXX ①基值的計(jì)算： 系統(tǒng)： 3230 300 ???? avBB VSIKA 發(fā)電機(jī)： ??NSMVA ????? avNP ti VSI KA ②計(jì)算電抗 ： 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 35 頁 發(fā)電機(jī)： 300 ?????? BNG J S SSXX 0秒時(shí)通過計(jì)算曲線求出短路電流標(biāo)幺值 ： 系統(tǒng)： 40 1* ??I S 發(fā)電機(jī)： * ?IPG 總的短路電流： kAIII II PGP t iSB 6 7 5 *2* ????????? 沖擊電流： 39。S ??? 短路容量基準(zhǔn)容量X 電機(jī)電抗標(biāo)幺值 ： ? ? 39。 ③系統(tǒng)中的電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體肌膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱； ④短路發(fā)生在短路電流為最大的瞬間； ⑤不考慮短路電的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 廠用變壓器 的選擇 （ 1）廠用變壓器選擇的基本原則 ① 變壓器原、副邊電壓必須與引接電源電壓 和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。 （ 3）主變壓器型號及參數(shù)的確定 ① 臺數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)電機(jī)母線，發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機(jī)電壓出線的供電可靠， 所以 300MW 發(fā)電機(jī)組的主變壓器選用兩繞組變壓器 2 臺 。 因此本次選用的主變壓器不采用有載調(diào)壓。根據(jù)該廠發(fā)電機(jī)組為單元接線，主變宜采用雙繞組變壓器。采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量應(yīng)按單元接線的計(jì)算原則計(jì)算出的兩臺機(jī)容量之和來確定。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會(huì)增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量 選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如下圖 所示 圖 方案一 主接線簡圖 （ 2）方案二 ① 220KV 電壓等級的方案選擇 由于 220KV 電壓等級的電壓 回 線數(shù)目是 6 回， 所以我們 可選擇雙母線 接線形式。 （ 3）具有經(jīng)濟(jì)性 在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足供電可靠的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)為最少，注意節(jié)約占地面積和搬遷費(fèi)用，在可能和允許條件下應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 本設(shè)計(jì)是針對 該 地區(qū)變電站的要求來進(jìn)行配置的，它主要包括了四大部分，分 別為電氣主接線、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇和廠用電的設(shè)計(jì) 。 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 共 35 頁 1 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 原始資料分析 （ 1）發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模 類型：凝汽式火力發(fā)電廠； 裝機(jī)容量：裝機(jī) 2臺，容量分別為 300MW*2；年利用小時(shí)數(shù)為 6000h/a； （ 2）電力負(fù)荷水平 ① 220KV 電壓等級：架空線共 5 回， I級負(fù) 荷，最大輸送 310MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 6000h/a ② 110V 電壓等級，架空線共 7 回， I 級負(fù)荷，最大輸送 230MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 6000h/a。 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》和 《 220kV～ 500kV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 可知， 220KV 出線回路為 5回及以上時(shí)裝設(shè)專用旁路斷路器。 ② 110KV 電壓等級的方案選擇 由于 110 KV 電壓等級的電壓 回 線數(shù)目是 8 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。 選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮到該發(fā)電廠以后的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。 若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有 2 臺及以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺因故退出運(yùn)行時(shí)，其他主變壓器應(yīng)能輸送母線剩余功率的 70%以上。切換方式有兩種：一種是南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 共 35 頁 不帶電切 換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。 ⑤ 主變壓器冷卻方式的選擇 一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。經(jīng)查看《 電力工程電氣設(shè)計(jì)200 例 》和《 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊一次部分 》，再 根據(jù) 《大型變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)》，我們 選擇 采用 型號為 SFP9370000/220 戶外、 三相雙繞組、無載調(diào)壓、 OFAF、銅芯、低損耗變壓器 的 220KV 雙繞組無載調(diào)壓電力變壓器 。 （ 2） 由于兩臺發(fā)電機(jī)都屬于大中型機(jī)組，為限制短路電流，提高可靠性，兩臺變壓器均采用低壓分裂繞組變壓器 .聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓側(cè)電壓為 ，作廠備用電源通過低壓分裂繞組降壓變壓器 上。 由 2*300MW 火電廠電氣主接線圖，和設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的相關(guān)參數(shù)，可畫出系統(tǒng)的等值電抗圖如圖 31 所示。39。 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。 ② 對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)。 高壓斷路器的選擇 (QF) （ 1） 額定電 壓 的選擇 高壓斷路器的額定電壓不低于安裝處電網(wǎng)額定電壓，即 UN≥ UNS。 S Qr=It2tk=40 40 3=4800（ KA） 2為此，要求在高壓配電裝置的母線側(cè)和線路側(cè)裝設(shè)帶專門接地刀閘的隔離開關(guān)，以便在檢修母線或線路斷路器時(shí)，使之可靠接地。 S ② 220KV 側(cè) : I= QK=I2tk= 4=（ KA） 2 s 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁 共 35 頁 Ish ies 100KA (TA) （ 1）電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件： ①型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 綜上所述，所選的電流互感器 LVQB6110 滿足動(dòng)熱穩(wěn)定性要求。 器件選擇結(jié)果記入 表 表 220KV側(cè)的 電流互感器 選擇 110KV側(cè) 計(jì)算值 項(xiàng)目 LGB－ 220 UNs 110KV UN 110KV Imax IN1 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁 共 35 頁 I IN1 Qk (KA)2 A） 一次繞組 二次繞組 輔助繞組 JCC6— 110 110/ 3 （ 3） 220kv 側(cè)母線 PT 的選擇 ①型式：采用串聯(lián)絕緣油浸式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護(hù)用。 表 避雷器的參數(shù) 安裝地點(diǎn) 避雷器型號 （有效值， KV） 滅弧電壓 （ KV） 系統(tǒng)額定電壓（有效值， KV） 工頻參考電壓 （峰值， KV） 220KV母線 FZ220J 200 220 ? 323 ? 536 110KV母線 FZ110 126 110 ? 254 ? 314 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 29 頁 共 35 頁 6 廠用電的設(shè)計(jì) 發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停機(jī)、檢修的過程中，有大量以電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理等輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。Ⅱ類負(fù)荷一般也有備用設(shè)備，如不配備用設(shè)備，也要雙電源供電。廠用高壓選用 6KV 電壓等級，通過合理選擇變壓器容量及阻抗值，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電壓均可滿足要求。 (4) 對 300MW 及以上的大型機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。這次設(shè)計(jì)實(shí)際上是一次檢驗(yàn)自己兩年所學(xué)的機(jī)會(huì) 我 在本次設(shè)計(jì)中我盡可能的讓理論和實(shí)際有機(jī)的結(jié)合起來。像主變壓氣和聯(lián)絡(luò)變壓器都不知道怎么選擇。 在此表示由衷地感謝！最后祝我的指導(dǎo)老師汪老師工作順利，生活愉快！ 南華大學(xué)船山學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 第 35 頁 共 35 頁 附錄 附錄 2 電路總圖