【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工程主變壓器選用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷三相雙繞組銅線圈無 勵(lì)磁 調(diào)壓變壓器，容量為 400MVA，接線組為 Yn， d11，阻抗 Ud=14％， 電壓 比為 242177。 2 ％／ 20kV。 各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采取通過單相配電變壓器（二次側(cè)接電阻）高電阻接地方式。 220kV 主變壓器、 起 動(dòng) /備用變壓器的高壓側(cè)中性點(diǎn) 經(jīng)接地 隔離開關(guān) 并聯(lián) 放電 間隙 及避雷器 接地，可接地或不接地運(yùn)行。 高壓廠用變壓器及高壓 起 動(dòng) /備 用變壓器 10kV 側(cè)中性點(diǎn)采用 低 電阻 接地。 起 動(dòng) /備用電源的引接 本工程 起動(dòng) /備用電源由 宜化總降 220kV變通過電纜 引接。 5 4 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算依據(jù) 系統(tǒng) 情況 由于缺少 220kV 系統(tǒng)阻抗資料，本工程 220kV 母線 短路水平 暫 按 50kA 控制 。 各元件阻抗 按 220kV 系統(tǒng)短路水平 50kA 進(jìn)行反算 ，以 Sj=100MVA 為基準(zhǔn)， 220kV 系統(tǒng)阻抗 假定 如下： 正序阻抗 Xs（ 1） = ； 負(fù)序阻抗 Xs（ 2） = Xs（ 1）； 零序阻抗 Xs（ 0） = 。 發(fā)電機(jī)次暫態(tài)阻抗取 Xd” =%， 主變壓器的阻抗 電壓 取 Ud=14 %。 高壓廠用工作變壓器半穿越阻抗取 Ud’ III=%； 起 動(dòng) /備用變壓器半穿越阻抗取 Ud’ III=11%。 計(jì)算 10kV 廠用母線短路時(shí)，計(jì)及 10kV 電動(dòng)機(jī)的短路反饋電流。 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路電流計(jì)算方法采用《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第一冊(cè)）及北京博超公司 EES 短路電流計(jì)算程序，對(duì) 220kV 母線、發(fā)電機(jī)出口、高壓廠用變壓器 10kV側(cè)母線、高壓 起動(dòng) /備用變壓器 10kV側(cè)母線各點(diǎn)進(jìn)行了短路電流計(jì)算，結(jié)果如下 ： 220kV母線短路電流有效值： ，沖擊值 (峰值 ) kA。 2 發(fā)電機(jī)出口短路電流有效值： kA，沖擊值 (峰值 ) 。 1， 2 高壓廠用工作變壓器 10kV 側(cè)母線短路電流有效值： kA，沖擊值（峰值） kA。 1 高壓 起動(dòng) /備用 變壓器 10kV側(cè)母線短路電流有效值： kA，沖擊值（峰值） 。 短路電流計(jì)算表見 F553CD05 圖。 6 5 導(dǎo)體及設(shè)備選擇 導(dǎo)體及設(shè)備選擇依據(jù)及原則 導(dǎo)體及設(shè)備選擇依 據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果、《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T 52222020 以及《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第一冊(cè)）中規(guī)定的要求進(jìn)行。 設(shè)備最高環(huán)境溫度按 ℃考慮。 日照強(qiáng)度取 ，風(fēng)速取 。 噪音：電器的連續(xù)性噪音水平不應(yīng)大于 85dB。非連續(xù)性噪音水平不大于90dB。 (測(cè)試位置距設(shè)備外沿垂直面的水平距離為 2m，離地高度 1～ )。 電器及金具在 倍最高工作電壓下，晴天夜晚不出現(xiàn)可見電暈。 最大設(shè)計(jì)風(fēng)速 30m/s。 污穢等級(jí) 為 E（ IV）級(jí)。 電廠海拔高度為 460m。 地震 烈 度 按 7 度 考慮。 導(dǎo)體及設(shè)備的選擇 導(dǎo)體 （ 1） 發(fā)電機(jī)離相封母 額定電壓： 20 kV 額定電流： 14000 A 冷卻方式： 自冷式 相間距： 1400 mm 外殼 /導(dǎo)體直徑 ： 1050/500 mm （ 2） 高壓廠用變壓器高壓側(cè)分支離相封母 額定電壓： 20 kV 額定電流： 1600 A 冷卻方式： 自冷式 相間距 ： 1200 mm 外殼 /導(dǎo)體直徑： 650/150 mm （ 3） 勵(lì)磁分支離相封母 額定電壓： 20 kV 7 額定電流： 1600 A 冷卻方式： 自冷式 相間距 ： 850 mm 外殼 /導(dǎo)體直徑： 650/150 mm （ 4） 離相封閉母線短路電流耐受能力 安裝位置 熱穩(wěn)定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 發(fā)電機(jī)回路 160kA(有效值 )2 秒 400kA(峰值 ) 廠用、勵(lì)磁及 PT 分支回路 200kA(有效值 )2 秒 500kA(峰值 ) （ 5） 10kV 共箱封閉母線 額定電壓： 額定電流： 2020 A （ 6） 220kV導(dǎo)線 （ a） 220kV主變進(jìn)線選用 截面為 1000mm2的 220kV XLPE 絕緣電纜 ； （ b） 220kV起動(dòng) /備用 變壓器進(jìn)線選用 采用截面為 500mm2 的 220kV XLPE 絕緣電纜 。 設(shè)備 （ 1） 主變壓器 額定容量： 400 MVA 型式： 三 相 變比： 242177。 2%/20kV 阻抗： 14% 冷卻方式： ODAF 接線組別： YN， d11 （ 2） 220kV避雷器 型式： 金屬氧化物避雷器 電站型 額定電壓： 200 kV 10kA 標(biāo)稱沖擊電流殘壓： 520 kV 8 6 廠用電接線及布置 廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 在正常的電源電壓偏移和廠用負(fù)荷波動(dòng)的情況下，廠用電各級(jí)母線的電壓偏移應(yīng)不超過額定電壓的 ?5%。 最大容量的電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)時(shí)，高壓廠用母線的電壓應(yīng)不低于額定電壓的80%。 低壓廠用工作變壓器的容量應(yīng)留有約 10%的裕度。低壓廠用系統(tǒng)應(yīng)留有15%的備用回路。 主廠房 低壓廠用變壓器、動(dòng)力中心和電動(dòng)機(jī)控制中心應(yīng)成對(duì)設(shè)置，建立雙路 電源通道。 2 臺(tái)低壓廠用變壓器間互為備用。 廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 本 工程廠用電電壓采用 10kV、 380/220V兩級(jí)電壓。 經(jīng)計(jì)算， 10kV 母線的單相接地電流 約 為 ，大于 7A。所以 10kV 中性點(diǎn)采用低電阻接地方式。接地電流選為 200A， 10kV 中性點(diǎn)接地電阻為 。380/220V中性點(diǎn)采用直接接地系統(tǒng)。 高壓廠用電系統(tǒng) 負(fù)荷情況 本 工程 采用 3 50%電動(dòng)給水泵方案，單臺(tái)給水泵功率為 5800kW； 同步建設(shè)濕法脫硫裝裝置，脫硫負(fù)荷約 5240kW（ 考慮 引風(fēng)機(jī) 與 脫硫增壓風(fēng)機(jī) 合并）。 高壓廠用電接線方案 每臺(tái)機(jī)設(shè)置一臺(tái)高壓廠用工作變壓器，變壓器的高壓側(cè)電源由本機(jī)組發(fā)電機(jī)引出線上支接， 10kV 側(cè)通過共箱母線引至每臺(tái)機(jī)組的兩段 10kV 工作母線上。兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一臺(tái)與高壓廠用工作變壓器同容量的高壓 起動(dòng) /備用 變壓器， 起動(dòng) /備用 變壓器 10kV 側(cè)通過共箱母線引至每臺(tái)機(jī)組的兩段 10kV 工作母線上作為備用電源。每臺(tái)機(jī)設(shè)廠用工作 A、 B 段，各段均采用單母線接線，雙套輔機(jī)分別接于廠用工作 A、 B 段上。 公用段的設(shè)置雖然有加強(qiáng)機(jī)組單元性、 有 利于全廠公用負(fù)荷的管理及方便機(jī)組檢 修、停運(yùn)的優(yōu)點(diǎn)，但是公用段的設(shè)置需加大高壓廠用變壓器及高壓廠用 /備 9 用變壓器的容量，增加 10kV 開關(guān)設(shè)備與 10kV 高壓電纜數(shù)量，且公用負(fù)荷都為2 臺(tái)及以上，公用設(shè)施所配低壓廠用變壓器均為成對(duì)出現(xiàn)互為暗備用，一臺(tái)機(jī)停運(yùn)或檢修，不影響另一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，因此本工程高壓廠用電不設(shè)公用段，公用負(fù)荷分接在兩臺(tái)機(jī)組的 10kV 母線上。 低壓廠用電系統(tǒng) 電廠采用動(dòng)力中心（ PC）和電動(dòng)機(jī)控制中心（ MCC）的供電方式。 動(dòng)力中心采用單母線接線，每段母線由一臺(tái)干式變壓器供電，兩臺(tái)低壓變壓器間互為備用，手動(dòng)切換。 MCC 和容 量為 75kW 及以上的電動(dòng)機(jī)由 PC 供電， 75kW 以下的電動(dòng)機(jī)由MCC 供電。成對(duì)的電動(dòng)機(jī)分別由對(duì)應(yīng)的 PC 和 MCC 供電。 主廠房低壓廠用電接線 每臺(tái)機(jī)組低壓工作廠用動(dòng)力中心（ PC）分別按汽機(jī)和鍋爐配置。即在汽機(jī)房和爐間公用樓內(nèi)，分別設(shè)兩臺(tái) 1000kVA 汽機(jī)變和兩臺(tái) 1250kVA 鍋爐變。兩臺(tái)汽機(jī)變和兩臺(tái)鍋爐變互為備用。另外，每臺(tái)機(jī)設(shè)一臺(tái) 1600kVA 公用變壓器及400kVA 照明變，兩臺(tái)機(jī) 組 低壓公用變、照明變互為備用。本工程主廠房不設(shè)專用檢修變，只設(shè)檢修 MCC，由主廠房公用段供電。 輔助車間低壓廠用電接線 本工程 輔助車間 380/220V 低壓廠用電系統(tǒng) 采用動(dòng)力與 照明混合 的 供電系統(tǒng)。 按負(fù)荷分布采用分區(qū)域集中供電，設(shè)置情況如下： （ 1） 每臺(tái)爐 設(shè) 2 臺(tái)容量為 2020kVA 互為備用的 電除塵 變壓器， 給電除塵系統(tǒng)、灰?guī)旒皻饣L(fēng)機(jī)房 等負(fù)荷供電； (2) 循環(huán) 水車間設(shè) 2 臺(tái) 容量為 630kVA 互為備用的變壓器，給 循環(huán) 水車間、間冷系統(tǒng) 等 供電； (3) 輔機(jī)循環(huán)水 泵房 設(shè) 2 臺(tái) 容量為 1600kVA 互為備用的變壓器，給 輔機(jī)循環(huán)水泵房、燃油泵房、輸煤系統(tǒng)、制氫站、綜合辦公服務(wù)樓 等負(fù)荷供電； 廠用低壓系統(tǒng)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見附表 2 至附表 8。 水源地及灰場(chǎng)供電 10 電廠用水采用 500 水庫(kù)東引水 作為供水水源， 統(tǒng)一由園區(qū)供給，灰渣處理由園區(qū)統(tǒng)一考慮，不需電廠提供電源。 脫硫系統(tǒng)供電 根據(jù)工藝負(fù)荷，脫硫區(qū)域采用與主廠房相同的電壓等級(jí)，高壓為 10kV，低壓為 380/220V。脫硫高壓負(fù)荷直接由主廠房 10kV 配電裝置供電，不單獨(dú)設(shè)置10kV高壓脫硫段。脫硫區(qū)域設(shè) 2 臺(tái)容量為 1600kVA 的低壓變壓器向脫硫低壓負(fù)荷供電， 2 臺(tái)變壓器互為備用。脫硫區(qū)域設(shè)保安 MCC，由主廠房保安 PC 供電，不單獨(dú)設(shè)柴油發(fā)電機(jī) 。 高壓廠用變壓器和 起動(dòng) /備用 變壓器容量 選擇 根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，高壓廠用工作變壓器及高壓 起動(dòng) /備用 變壓器選擇容量為40/2525MVA 變壓器，高壓廠用工作變壓器采用三相油浸銅線圈分裂繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，半穿越阻抗為 %，變比為 20177。 2 %/。高壓 起動(dòng)/備用 變壓器采用三相油浸銅線圈分裂繞組有載調(diào)壓變壓器，半穿越阻抗為 11%，變比為 230177。 8 %/。 高壓廠用變壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及高壓廠用變壓器容量選擇見 附表 1。 電壓水平校驗(yàn) 電壓水平校驗(yàn)見下表： 校驗(yàn)項(xiàng)目 廠高變 Ud’III=% 起動(dòng) /備用 變 Ud’III =11% 計(jì)算值 要求值 計(jì)算值 要求值 給水泵正常啟動(dòng) % 80% % 80% 電動(dòng)機(jī)成組 自 起 動(dòng) 高壓母線 % 70% % 70% 低壓母線 % 55% % 55% 從上表可以看出，電動(dòng)機(jī)成組自起動(dòng)和電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)，廠用母線電壓均能滿足要求。 電壓調(diào)整計(jì)算 見下表 序 號(hào) 變壓器調(diào)壓范圍 (kV) 運(yùn)行方式 分接 頭位置 n 10kV母線電壓值 電壓偏移 允許值 1 高壓廠用變壓器 20?2 %/ 電源電壓最低廠用負(fù)荷最大 2 ≥ 電源電壓最高廠用負(fù)荷最小 +2 ≤ 2 起動(dòng) /備用 變壓器 (有載調(diào)壓 ) 電源電壓最低廠 用負(fù)荷最大 8 ≥ 11 序 號(hào) 變壓器調(diào)壓范圍 (kV) 運(yùn)行方式 分接 頭位置 n 10kV母線電壓值 電壓偏移 允許值 230?8 %/ 電源電壓最高廠用負(fù)荷最小 +8 ≤ 設(shè)備選型 高壓廠用電設(shè)備選擇 主廠房 10kV高壓開關(guān)柜采用金屬鎧裝中置式開關(guān)柜 ， 電源柜采用真空斷路器柜，額定電流為 2020A，額定開斷電流 40kA， 動(dòng)穩(wěn)定電流 100kA；饋線采用真空斷路器柜和高壓真空接觸器 +高壓熔斷器（ F＋ C）回路柜，真空斷路器饋線柜額定電流為 1250A，額定開斷電流 40kA，動(dòng)穩(wěn)定電流 100kA； F＋ C 回路柜：高壓真空接觸器開斷電流 4kA，高壓熔斷器開斷電流 40kA。 本工程 10kV饋線回路柜配置原則為：容量大于 1250kVA 的變壓器及容量大于 1000kW 的電動(dòng)機(jī)采用真空斷路器柜。容量小于等于 1250kVA 的變壓器及容量小于等于 1000kW 的電動(dòng)機(jī)采用真空接觸器柜 (F+C)。 低壓廠用電設(shè)備選擇 低壓廠用變壓器全部采用干式變壓器， 電壓比為 ?2 %/，接線組別為 D， yn11。 低壓動(dòng)力中心 PC 和電動(dòng)機(jī)控制中心 MCC 均采用密封性能良好的抽屜柜。 廠用配電裝置布置 10kV 廠用配電裝置布置在汽機(jī)房 8 柱及 1 16 柱 。 汽機(jī) PC 及照明 PC 布置在汽機(jī)房 8 柱及 1 16 柱 低壓公用 PC、保安 PC 布置在 主廠房 B、 C 列 79 軸間 。 鍋爐 PC 布置 在主廠房 B、 C 列 79 軸間 。 主廠房 MCC 分散布置在主廠房各層。 輔助車間的動(dòng)力中心 PC 按供電區(qū)域分別布置在各負(fù)荷中 心的配電間。輔助車間的電動(dòng)機(jī)控制中心 MCC 根據(jù)情況布置在靠近負(fù)荷的建筑物內(nèi)。 主廠房?jī)?nèi)廠用配電裝置布置見 F553CD08 圖。 主廠房外廠用配電裝置布置見 F553CD09 圖。 12 7 事故保安和不停電電源 事故保安電源 根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 DL5000