最新發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-21 01:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：接線簡(jiǎn)單，操作方便，設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性好，母線易于延伸，擴(kuò)建方便，但是它的缺點(diǎn)也是顯然的，其供電可靠性差，調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，且線路側(cè)短路時(shí)，有較大的短路電流。 單母分段接線中，其接線簡(jiǎn)單，操作方便，擴(kuò)建方便，分段斷路器正常工作時(shí)，可投入也可斷開。斷開時(shí)，兩段母線供電互不影響。任一分段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，連接在該段母線上回路都將停電。同時(shí)根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》第四版教材所述：變電站有兩臺(tái)主變壓器時(shí)的610kV配電網(wǎng)中，也適合采用單母分段接線。對(duì)于該設(shè)計(jì)中，兩種方案比較之下，單母分段接線的優(yōu)越性更高，更適合本設(shè)計(jì)的需要，從以上分析中，證明了該方案的可行性。故在10kV側(cè)選擇單母分段接線。 主接線方案選擇 本次設(shè)計(jì)任務(wù)書： 系統(tǒng)容量S＝42MVA，110kV電源距離為70km， Xd*=， 35kV系統(tǒng)有10回出線，每回最大負(fù)荷3MW, 距離35km，其中1回線路接一類負(fù)荷，并設(shè)1回備用線路。 10kV出線8回，；設(shè)2回備用線路；輸送距離25km； 3；；站用電率忽略不計(jì)； 變電所位置海拔400m，年平均氣溫23度，最高溫度40度 根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)：110kV/35kV/10kV,故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 選擇接線方案如下： 110kV電壓等級(jí)側(cè)選擇雙母分段接線，35kV電壓等級(jí)側(cè)選擇雙母接線，10kV電壓等級(jí)側(cè)選擇單母分段接線。 接線圖示例和總接線圖 110kV側(cè)：雙母分段接線圖 35kV側(cè)：雙母接線圖 10kV側(cè)：?jiǎn)文阜侄谓泳€圖 電氣總接線圖第 27 頁(yè)2 主變壓器的選擇 主變壓器的選擇在各種電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。 主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量的確定原則 主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。為此，在選擇發(fā)電廠主變壓器時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：(1) 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。(2) 發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，并扣除廠用負(fù)荷后，主變壓器應(yīng)能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)。(3) 發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺(tái)或以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)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。(4) 聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同的運(yùn)行方式下有功功率和無功功率的交換。 主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的確定 臺(tái)數(shù)的確定根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》，為保證供電的可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響對(duì)用戶供電，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。本變電站出線較多，所供負(fù)荷中有一類負(fù)荷，根據(jù)在電網(wǎng)中的地位、容量及出線規(guī)模，在設(shè)計(jì)中裝設(shè)2臺(tái)同型號(hào)等容量的主變壓器以保障可靠供電。 容量的確定 35kV側(cè)的負(fù)荷為30MW，10kV側(cè)的負(fù)荷為12MW，總的負(fù)荷為42MW。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》主變壓器容量應(yīng)根據(jù)510年的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃、輸出功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能力。對(duì)裝設(shè)2臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器額定容量一般按下式選擇：Sn=。PM為變電所最大負(fù)荷。這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力40%，則可保證對(duì)70%～80%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用Sn=，對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來說多數(shù)是可行的。所以Sn= (30+12)＝。 考慮到在實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)、規(guī)范，便于維護(hù)、調(diào)試以及安裝檢修，本變電站所選擇相同型號(hào)的2臺(tái)主變壓器。 主變壓器型號(hào)的確定 110kV、35kV側(cè)采用Y型接線，中性點(diǎn)直接接地；10kV側(cè)采用?型接線。綜合以上分析，根據(jù)設(shè)計(jì)理論原則，本站采用的變壓器為無激勵(lì)調(diào)壓三相三繞組變壓器，設(shè)計(jì)計(jì)算容量為29400kVA。查閱《電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)上冊(cè)》確定主變型號(hào)為：SFS731500/110。 SFS731500/110變壓器參數(shù)如下表：型 號(hào)額定容量（kVA）額定電壓（kV）空載損耗（kW）負(fù)載損耗（kW）高壓中壓低壓高－中高－低中－低SFS731500/11031500110351046175阻抗電壓（％）連接組別軌 距橫向/縱向外形尺寸（長(zhǎng)寬高，mm）高－中高－低中－低YN,yn0，d116700470059003 短路電流的計(jì)算 短路計(jì)算的意義、規(guī)定與步驟 短路計(jì)算的意義在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：(1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和
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