【文章內(nèi)容簡介】 遵循了可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。在確?？煽啃浴㈧`活性的同時(shí)，兼顧了經(jīng)濟(jì)性。在可靠性方面該主接線簡單清晰，設(shè)備少，無論檢修母線或設(shè)備故障檢修，均不致造成全廠停電，每一種電壓級中均有兩臺變壓器聯(lián)系，保證 在變壓器檢修或故障時(shí)，不致使各級電壓解列。機(jī)組的配置也比較合理，使傳遞能量在變壓器中損耗最小。在靈活性方面，運(yùn)行方式較簡單，調(diào)度靈活性好，各種電壓級接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)性方面，投資小，占地面積少，采用了單元接線及封閉母線，從而避免了選擇大容量出口斷路器，節(jié)省了投資，有很大的經(jīng)濟(jì)性。通過以上分析，主接線方案一對所設(shè)計(jì)的這一火電廠而言，是比較合理的，可以采納。 發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇發(fā)電機(jī)的選擇： 查《電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理》兩臺50MW發(fā)電機(jī)選用QFS502 汽輪發(fā)電機(jī)，四臺50MW汽輪發(fā)電機(jī)選用 QFS502型汽輪發(fā)電機(jī)。 變壓器的選擇： 根據(jù)本設(shè)計(jì)具體情況，應(yīng)該選擇2臺雙繞組變壓器， 2臺三繞組變壓器， 本設(shè)計(jì)中的主變選擇如下：陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 5 頁 共 78 頁110KV側(cè)雙繞組變壓器容量確定公式： )(120%)5(%)51(10 MVACOSPSNN ????????查《電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理》，選定變壓器的容量為120MVA。根據(jù)實(shí)際要求，聯(lián)絡(luò)變壓器的容量選取和主變一樣3. 現(xiàn)將發(fā)電機(jī)和變壓器的選擇結(jié)果列表如下，以供查詢：（1）發(fā)電機(jī)具體參數(shù)如表2 .1。 發(fā)電機(jī)技術(shù)參數(shù)型 號 額 定功率/MW額 定電壓/kV額 定電流/A功率因數(shù)電抗（標(biāo)幺值） dX發(fā)電機(jī) 1,2G3,4QFS502 50 3437 （2）110kv 雙繞組為SFP7120220/110型。主要技術(shù)參數(shù)如表 。表 技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA）連接組別 額定電壓（kV） 空載損耗(kW) 阻抗電壓（%）120220 N1Y,d高壓：110177。2%低壓：106 (3)35kv 雙繞組為SFP775000/35型。主要技術(shù)參數(shù)如表 。表 技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA）連接組別 額定電壓（kV） 空載損耗(kW) 阻抗電壓（%）75000 N1Y,d高壓：35177。2%低壓：57 (4) 聯(lián)絡(luò)變壓器選取SFPSZ75000/110 型。主要技術(shù)參數(shù)如表 。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 6 頁 共 78 頁表 技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA）容量比/MVA 額定電壓（kV） 空載損耗(kW) 阻抗電壓（%）連接組別75000 100/100/20高壓：110177。5%中壓：177。5%低壓：80高中：高低：13中低：8N,n01Yyd4. 10kV 側(cè)三繞組變壓器選取 SFSZ7－50000/110 型。主要技術(shù)參數(shù)如表 。表 技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA） 容量比/MVA 額定電壓（kV） 空載損耗(kW) 阻抗電壓（%）連接組別50000 100/100/50高壓：110177。8%中壓：177。5%低壓：高中：高低：18中低：N,n01Yyd陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 7 頁 共 78 頁3 廠用電設(shè)計(jì) 負(fù)荷的分類與統(tǒng)計(jì)發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中，有大量的電動機(jī)械，用以保證主要設(shè)備和輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。這些電動機(jī)及全廠的運(yùn)行操作、試驗(yàn)、修配、照明等用電設(shè)備的總耗電量，統(tǒng)稱為廠用電或自用電。廠用負(fù)荷，按其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電時(shí)造成危害程度可分為四類：（1）Ⅰ類廠用負(fù)荷 凡短時(shí)停電會造成設(shè)備損壞，危及人身安全，主機(jī)停運(yùn)及大量影響出力的廠用負(fù)荷，都屬于Ⅰ類負(fù)荷。如火電廠的給水泵，凝結(jié)水泵，循環(huán)水泵，引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)，給粉機(jī)等以及水泵的調(diào)速器，壓油泵，潤滑油泵等。通常他們都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個獨(dú)立電源的母線上。（2）Ⅱ類廠用負(fù)荷 允許短時(shí)停電，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類負(fù)荷。如火電廠的工業(yè)水泵，疏水泵，灰漿泵，輸煤設(shè)備和化學(xué)水處理設(shè)備等，一般它們應(yīng)由兩段母線供電，并采用手動切換。（3）Ⅲ類廠用負(fù)荷 較長時(shí)間停電，不會影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，都屬于Ⅲ類廠用負(fù)荷。如試驗(yàn)室，中央修配廠，油處理室等負(fù)荷，通常由一個電源供電。（4）事故保安負(fù)荷 指在停機(jī)過程中及停機(jī)后一段時(shí)間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞，重要的自動控制裝置失靈或推遲恢復(fù)供電，甚至可能危及人身安全的負(fù)荷稱為事故保安負(fù)荷。它分為直流保安負(fù)荷，如發(fā)電機(jī)組的直流潤滑油泵等，其直流電源由蓄電池組供電；交流保安負(fù)荷，如盤車電動機(jī)，實(shí)時(shí)控制用的電子計(jì)算機(jī)等都屬于交流保安負(fù)荷?，F(xiàn)將火電廠的主要負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下（）分類 名稱 負(fù)荷類別 運(yùn)行方式 備注鍋爐部分引風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)磨粉機(jī)給粉機(jī)ⅠⅠⅠ或ⅡⅠ經(jīng)常，連續(xù) 無煤粉倉時(shí)為Ⅰ汽機(jī)部分凝結(jié)水泵循環(huán)水泵給水泵給水油泵生水泵工業(yè)水泵ⅠⅠⅠⅠⅡⅡ經(jīng)常，連續(xù) 給水泵不帶主油泵時(shí)電氣及公用部分充電機(jī)變壓器變壓器冷卻風(fēng)機(jī)通訊電源硅整流裝置ⅡⅡⅡⅠⅠ不經(jīng)常，斷續(xù)經(jīng)常，短時(shí)經(jīng)常，連續(xù)經(jīng)常，連續(xù)經(jīng)常，連續(xù)出灰負(fù)荷灰漿泵碎渣機(jī)電氣除塵器沖灰水泵Ⅱ 經(jīng)常，連續(xù)輔助車間油處理設(shè)備中央修理車間起重機(jī)電氣實(shí)驗(yàn)室Ⅲ經(jīng)常，連續(xù)經(jīng)常，連續(xù)不經(jīng)常，斷續(xù)不經(jīng)常，斷續(xù)陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 8 頁 共 78 頁 廠用電接線的設(shè)計(jì)廠用電接線的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。首先，應(yīng)保證對廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；其次，接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常，事故，檢修等各種運(yùn)行方式的要求；還應(yīng)適當(dāng)注意經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進(jìn)性。此外，在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)還要對供電電壓等級，廠用供電電源及其引接進(jìn)行分析和論證?；痣姀S的輔助機(jī)械多、容量大，供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，其主要負(fù)荷分布在鍋爐、氣機(jī)、電氣、輸煤、出灰、化學(xué)水處理以及輔助車間和公用電氣部分，因此，廠用電電壓必須由10KV 兩級電壓，以單母線分段接線形式合理地分配廠用各級負(fù)荷。現(xiàn)將該火電廠的廠用電接線的系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)示。 廠用電接線圖，廠內(nèi)裝在二機(jī)三爐， ，6KV 廠用高壓母線分單母線，按鍋爐臺分為三段，通過T1T1T13廠用高壓變壓器分別接于主母線上兩個分段上，380/220V低壓廠用母線，由于機(jī)組容量不大，設(shè)啟動電源和事故保安電源，低壓廠用母線分為兩段，備用電源采用明備用形式，即專設(shè)一臺T10備用廠用高壓變壓器，平時(shí)斷開，當(dāng)任一段廠用工作母線的電源回路發(fā)生故障時(shí)QF3斷開，QF1和QF2 在備用電源自動投入裝置作用下合閘。于是，T10廠用高壓變壓器代替T11廠用高壓變壓器工作。為了在主母線上發(fā)生故障時(shí)，仍有可靠的備用陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 9 頁 共 78 頁電源，運(yùn)行中可將T10備用廠用高壓變壓器和主變壓器T2都接到備用母線上，并將主母線第段的母聯(lián)斷路器QF4合上，使備用母線和工作母線均帶電運(yùn)行。這樣，當(dāng)主母線發(fā)生事故時(shí)，QF4斷開，T10變壓器還可通過T2供電。 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)電壓等級是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓，廠用電動機(jī)的電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行等諸方面因素，由上一節(jié)負(fù)荷分析可知，取兩級廠用電壓，高壓級取6KV ，由兩組廠用主變壓器從50MW機(jī)組的電壓母線上取，低壓級取 380V，采用母線分段式。6KV電壓等級供電分析對同樣的廠用系統(tǒng)，6KV網(wǎng)絡(luò)不僅節(jié)省有色金屬及費(fèi)用，且短路電流也較小，同時(shí) 6KV電壓等級電動機(jī)功率可制造得較大，滿足大量負(fù)荷要求。擬采用兩段6KV 的廠母線，另外再設(shè)置兩段6KV備用母線，以提高供電可靠性。380V電壓級低壓供電分析380V廠用電一般采用動力和照明共用的三相四線制接地系統(tǒng)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，采用動力和照明分開供電及其引接。 廠用變壓器的選擇廠用變壓器容量選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素為：（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。（2）變壓器的容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。（3）廠用高壓備用變壓器或起動變壓器應(yīng)與最大一臺高壓廠用工作變壓器容量相同；低壓廠用設(shè)備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺低壓廠用工作變壓器容量相同。據(jù)此，廠用變壓器T4，T5，T6，T7，選擇如下：S=（504）5% / 3=4200KVA，查設(shè)計(jì)手冊，應(yīng)選SJL 16300 / 10型雙繞組鋁線電力變壓器陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 10 頁 共 78 頁4 短路電流計(jì)算 概 述電力系統(tǒng)中，常見的短路故障有三相對稱短路、兩相短路和單相接地短路。其中三相短路電流的計(jì)算是為了選擇和校驗(yàn)QF、QS、母線等電氣設(shè)備，兩相短路電流用于整定繼電保護(hù)裝置。短路發(fā)生后，短路電流的值是變化的，變化的情況決定于系統(tǒng)電源容量的大小、短路點(diǎn)離電源的遠(yuǎn)近以及系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)是否帶有電壓自動調(diào)整裝置等因素。按短路電流的變化情況，通常把電力系統(tǒng)分為無限容量系統(tǒng)和有限容量系統(tǒng)。無限容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算，采用短路回路總阻抗法計(jì)算；有限容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算采用運(yùn)算曲線法，這中間要用到網(wǎng)絡(luò)的等效變換。本次設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算就涉及到這兩個方面的內(nèi)容。 系統(tǒng)電氣設(shè)備電抗標(biāo)幺值計(jì)算系統(tǒng)基準(zhǔn)值 100MVA，基準(zhǔn)電壓 = BS?發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值的計(jì)算發(fā)電機(jī)G 1,G2,G3,G4： ????dXX變壓器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算110kV主變壓器： .(%)*?NBKTS35kV主變壓器: * ??kUX10kV側(cè)三繞組變壓器: (1(12)(13)(23)%)[%]k U???? .??(2(12)(23)(13))[ ]kU???? .??3(13)(23)(12)(%)[%]2kU???? ?? ()*?NBkTSX陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 11 頁 共 78 頁 (%)2* ???NBkTSUX 6..3*?k 3. 母線電抗器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算：發(fā)電機(jī)G1( 或G2)的額定電流I NG＝＝ 。母線電抗器一般取發(fā)電機(jī)額定電流的 5％～8％，照此標(biāo)準(zhǔn)選電抗器NKL104005型，額定電流 ＝， ＝10kV ，電抗百分比數(shù)NIUN＝5，由此得電抗標(biāo)么值為：(%)LX()??????4. 系統(tǒng)歸算到330kV側(cè)的電抗標(biāo)幺值： 短路電流計(jì)算用于校驗(yàn)設(shè)備的最大三相對稱短路電流的計(jì)算。本設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算采用近似方法計(jì)算。即發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的次暫態(tài)電勢 =1。E圖 全系統(tǒng)圖的等值電路 側(cè)短路計(jì)算k1點(diǎn)發(fā)生短路，其等值電路圖如下：*LX陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 12 頁 共 78 頁圖 K1 ... )4/(4)/(121998543213 ???X圖 K1 點(diǎn)短路 Y 電路圖圖 K1 點(diǎn)短路 Y—△轉(zhuǎn)換圖陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 13 頁 共 78 頁. 4.. .... 0.. ????????????XXX△－Y圖 △－Y 轉(zhuǎn)換圖 . 189....)( ???????? ?XX圖 K1 點(diǎn)短路總等效圖 .)./().()/()( 231421324 ???????XX短路等值阻抗 .085./??短路電流周期分量有效值 .2.??????BIIX?陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 14 頁 共 78 頁最大有效值 )(. KAIIimp ????沖擊電流 ..ish短路功率 )( ????? 35kV 側(cè)短路計(jì)算(1) 35kV母線（k2點(diǎn)）發(fā)生短路，其等值電路圖如下：圖 K2 點(diǎn)短路等值電路圖 )(19.)/(.. 6.)4/(4)/(2101698543213 ?????XX△－Y圖 K2 點(diǎn)短路△－Y 型等值電路圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 15 頁 共 78 頁.. 5.. ???????? ??XX圖 K2 點(diǎn)短路等值電路圖圖 K2 點(diǎn)短路最終等值電路圖 )(150.. ??????XX短路等值阻抗 75/83214??短路電流周期分量有效值 )( KAUSIIXnBB ??????????最大有效值 )(8..沖擊電流