【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 閉合狀 態(tài) ， 優(yōu) 點(diǎn) : 具有一定供電可靠 性 ， 使用高壓斷路器 少 ， 一次投資少。 缺 點(diǎn) : 沒(méi)有擴(kuò)建可能 性 ， 高壓進(jìn)線(xiàn)只有兩 因 ， 沒(méi)有出線(xiàn)可能，內(nèi)橋接線(xiàn)不適合有穿 7 工 越功率通過(guò)。 對(duì)原始資料的分析 從原始資料可以知 道 ， 本電廠 屬 于 地區(qū)性火力發(fā)電 廠 ， 有兩臺(tái) 300MW 的發(fā) 電 機(jī) 組 成 ， 建成后裝 機(jī) 總 容量為 8000MW， 該電廠的發(fā)電容量除了本廠廠用電后剩余的電力向 系統(tǒng)供電。因 此 ， 本電廠在系統(tǒng)中有重要作用。電廠是否安全、可靠運(yùn)行直接影響該地 區(qū)的經(jīng)濟(jì)效 益 ， 可 見(jiàn) 該電廠的重要性。 電氣主接線(xiàn)方案比較及確定 第一種方案 是 :300MW發(fā)電機(jī) Gl， G2采用單元接線(xiàn)通過(guò)雙繞組的變壓器與 220KV 母線(xiàn)相 連 ， 220KV 電壓級(jí)出線(xiàn) 為 6回 ， 因 此 其 供 電要充分考慮其可靠 性 ， 所以我們采用 雙母線(xiàn)接線(xiàn)。這樣一來(lái)就避 免 了 斷路器檢修 時(shí) ， 不 影響對(duì)系統(tǒng)的供電。斷路器或母線(xiàn)故 障以及母線(xiàn)檢修 時(shí) ， 減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí) 間 ， 保 證 了 可靠的供電。有原始資料可 知發(fā)電 機(jī) 不 與 llOKV 的母線(xiàn)相 連 ， 故在 220KV、 110KV 及廠用 電 6KV 的三個(gè)等級(jí)上采 用的聯(lián)絡(luò)變壓器為三相三繞組變壓器相 連 ， 110KV 母線(xiàn)采用雙母接線(xiàn)。如 圖 所 示 : Gl G2 6KV廣 用 電 古自 l 圖 方案一 6KV廣 州電 輯 l 8 第二種方案是 :由方案 一 ， 我們很容易想到 220KV 母線(xiàn)采用雙母帶旁路連 接 ， 110KV 母線(xiàn)采用雙母線(xiàn)連 接 ， 如圖 所 示 : I . }♀可 f品 39。 G2. 6KV廠用電倒 6KV廠用電 1))J 圖 方 案二 現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)方案進(jìn)行綜合比 較 ， 如表 表 方案比較 平之 方案一 方案二 可靠性 接線(xiàn)簡(jiǎn)單，設(shè)備 本 身故障礙旦少 母線(xiàn)故障時(shí)，須短時(shí)切除較多的電源和 線(xiàn)路，這對(duì) 特 別 重 要的大型發(fā) 電 廠 和變電站 是不允許的。 斷路器檢修時(shí)，仍有繼續(xù)供電， 提 高 可靠 性 。 220KV 出線(xiàn)在 4 回以上 ， 宣采 用 帶 專(zhuān) 門(mén)旁路斷路器的旁路母線(xiàn) 靈活性 運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，靈活 性 差 調(diào)度、檢修、擴(kuò)建方便 倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作 倒換操作復(fù)雜、增加誤操作機(jī)會(huì) 自 動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜化 經(jīng)濟(jì)性 設(shè)備相對(duì) 少 ， 投資小 設(shè)備相對(duì)多，占地面積大，投資較大 9 通過(guò)對(duì)兩種主接線(xiàn)可靠 性 、 靈活性和經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮， 辨證統(tǒng) 一 ， 現(xiàn)確定 第 二 方 案為設(shè)計(jì)的最終方案。 10 3 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(guò)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。這 些電 動(dòng) 機(jī) 及全廠的運(yùn)行操作、試 驗(yàn) 、 檢 修 、 照明等用電設(shè)備都 屬 于 廠用負(fù)荷?？偟暮碾? 量 ， 統(tǒng)稱(chēng)為廠用電。 300MW 汽輪發(fā)電機(jī)組廠用電接線(xiàn)的要 求 : 每臺(tái)機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立 的 : 全廠性公用 負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的采用母線(xiàn)或公用負(fù)荷母 線(xiàn) 。 廠用電 的 工 作電源及備用電源接線(xiàn)應(yīng)能保證各單元機(jī)組和全廠的安全運(yùn) 行 : 充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù) 施 工 過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方 式 ， 特別要注意 對(duì)公用負(fù)荷供電的影 響 ， 要 便 于 過(guò) 渡 ， 盡量減少改變接線(xiàn)和更換設(shè) 備 。 設(shè)置足夠的交流事故保安電 源 ， 當(dāng)全廠停電 時(shí) ， 可 以 快 速啟動(dòng)和自動(dòng)投入向保 安負(fù)荷供電。 廠用負(fù)荷分類(lèi) 發(fā)電廠廠用負(fù)荷根據(jù)其重要性、合理提供電源和供電方式，負(fù)荷可分以下幾 類(lèi) : I 類(lèi)負(fù) 荷 :在瞬時(shí)短時(shí)停 電 ， 可能對(duì)人身和設(shè)備造成安 全 ， 使生產(chǎn)停頓或 發(fā)電量大 幅度下 降 ， 如送、引風(fēng)機(jī)、給水泵等負(fù) 荷 ， 要求這類(lèi)負(fù)荷的供電系統(tǒng)可 靠 ， 工 作電源故 障 后 ， 應(yīng)有備用電 源 自 動(dòng)投入。對(duì)設(shè)備配置上要有備用設(shè) 備 ， 雙電源供 電 ， 自動(dòng)切 換 。 II類(lèi)負(fù) 荷 :這類(lèi)負(fù)荷允許短時(shí)停 電 ， 但如停電時(shí)間過(guò) 長(zhǎng) ， 有可能損壞設(shè)備或影響正 常生 產(chǎn) ， 如磨煤 機(jī) 、 碎煤機(jī)等負(fù)荷。這類(lèi)負(fù)荷供電與 I 類(lèi)負(fù)荷相 似 ， 電源也應(yīng)可靠 ，但 是備用電源 可 不 自 投 ， 而用手動(dòng)投入即可 。 II類(lèi)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。 皿 類(lèi)負(fù) 荷 :一般與生 產(chǎn) 工 藝過(guò)程無(wú)直接聯(lián) 系 ， 即使 較 長(zhǎng) 時(shí)間停 電 ， 也 不 會(huì)直接影響 到電廠正常 運(yùn) 行 ， 如油處理設(shè)施及中央修配廠等負(fù)荷。這類(lèi)負(fù)荷的供電的可靠性可以略 低 些 ， 允許只有一個(gè)電源。 廠用電的電壓等級(jí) 對(duì) 300MW 機(jī) 組的廠用 電 ， 根據(jù)國(guó)內(nèi)若干電廠的設(shè)置情 況 ， 廠用電采用 6KV 和 380V 11 兩 個(gè) 電壓等級(jí)。配電 原 則 是 :200KW 及以上的電動(dòng)機(jī)采用 6KV 電壓供電 ， 200KW 以下 的電動(dòng)機(jī)采用 380V 電壓供電。 可使廠用電系統(tǒng)簡(jiǎn)化、設(shè)備減 少 ， 但許多 2021KW 以上的大容量電動(dòng)機(jī)接 在 母線(xiàn) 上 ， 也會(huì)帶來(lái)設(shè)備選擇和運(yùn)行方面的問(wèn)題。設(shè)計(jì)時(shí)都是經(jīng)過(guò)諸多因素的綜合比較后 確定。 發(fā)電廠廠用高壓電壓 綜合考慮廠用系統(tǒng)的短路電流水平及斷路器的開(kāi)斷電 流 ， 以及高壓廠用系統(tǒng)中最大 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正 常 工 作啟動(dòng) 時(shí) ， 廠用母線(xiàn)電 壓 不 低 于 80%額定電壓的要求。廠用高壓選用 6KV 電壓等 級(jí) ， 通過(guò)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(mǎn)足要求。 發(fā)電廠廠用低壓電壓 主廠房的低壓廠用電系統(tǒng)采用動(dòng)力與照明分開(kāi)供電方式 ， 動(dòng)力與照明網(wǎng)絡(luò)電壓為 380V， 低壓廠用電壓為 380V， 輔助廠房的低壓 電壓均為 380V。 電動(dòng)機(jī)的引接 200KW 及以上的電動(dòng)機(jī)接 6KV， 200KW 電動(dòng)機(jī)接 380V。 廠用電源及其引接方式 發(fā)電廠的廠 用 工 作電 源 ， 必須供電 T 可靠 ， 且 能滿(mǎn)足電廠各 種 工 作狀態(tài)的要 求 ， 除應(yīng)具有正常 的 工 作電 源 外 ， 還應(yīng) 設(shè)置備用、啟動(dòng)電源和事故保安電源。 一般電廠中都以啟動(dòng)電源兼作備用電 源。 廠 用 工 作電源及其引接 對(duì) 于 大容量的機(jī) 組 ， 各臺(tái)機(jī)組的廠 。|。 :|: :|。 Tl T2 用 工 作電源必須是獨(dú)立 的 ， 是保證機(jī)組 正常運(yùn)行最基本的電 源 ， 要求供電可靠 ， G 而且要滿(mǎn)足整套機(jī)爐的全部廠用負(fù)荷要 求，并可能還要承擔(dān)部分公用負(fù)荷。 圖 廠 用電源引接方式 300MW 機(jī)組都采用發(fā)電 機(jī) 一 變壓器組單元接 線(xiàn) ， 并采用分相封閉母線(xiàn)。機(jī)組廠用 12 電源都從發(fā)電機(jī) G 至主變壓器 T 之間 的 ， 即從發(fā) 電 機(jī) 出口經(jīng)高壓廠用變壓器 Tl、 T2 將 發(fā) 電 機(jī) 出口電壓降至所要求的廠用高 壓 ， 如圖 所示。在這種接線(xiàn)方式 下 ， 發(fā)電機(jī)、 主變壓 器 、 廠用高壓變壓器以及相互連接 的 導(dǎo) 體 ， 任何一個(gè)元件故障都要斷開(kāi)主變壓器 高壓側(cè)的斷路器并停機(jī)。 因 此 ， 僅當(dāng)發(fā)電機(jī) 處 于 正常運(yùn)行 時(shí) ， 才對(duì)廠用負(fù)荷供 電 : 在發(fā) 電 機(jī) 處 于 停機(jī)狀態(tài)、啟動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)電壓建立之前或停機(jī)過(guò)程電壓下降 時(shí) ， 都不能對(duì)廠用 負(fù)荷供電。這就需 要 另 外設(shè)置獨(dú)立可靠的啟動(dòng)和停機(jī)用的電源。停機(jī)電源是指保證發(fā)電 機(jī) 安全停機(jī)的某些廠用負(fù)荷繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間所需的電源。 廠用備用 電源與啟動(dòng)電源 備用電源 用 于 因 工 作電源事故或檢修而失電時(shí)替 代 工件電 源 ， 起后備作用。備用電 源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的供電容 量 ， 最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián) 系 ， 在全廠停電下仍能從 系統(tǒng)獲得廠用電源。 啟動(dòng)電源一般是指機(jī)組在啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程 中 ， 工 作電源不可能供電 的 工 況下為 該 機(jī) 組的廠用負(fù)荷提供電源。 300MW 機(jī)組的啟 動(dòng) 、 備用廠用電源和其它機(jī)組一 樣 ， 采用啟動(dòng)電源兼?zhèn)溆秒娫吹? 方式設(shè) 置 ， 而 且 一般都經(jīng)啟動(dòng) /備用變壓器從 220KV 系統(tǒng)引 接 ， 具有很高的可靠性。這 種除起備用電源和啟動(dòng)電源的作用 外 ， 也承擔(dān)了發(fā)電 機(jī) 停 機(jī) 電源的作 用。 對(duì) 于 300MW 機(jī) 組 ， 一般每?jī)膳_(tái) 設(shè)一套公用的啟動(dòng) /備用變壓器。 對(duì) 于 低壓 380V 的備用電 源 ， 與低 壓 工 作電源的 引接相 似 ， 也從中壓廠用母線(xiàn)經(jīng)低壓變壓器引 接 ， 但 低 壓 工 作電源與備用電源 取 自 中壓廠用母線(xiàn)的不同分 段上。 事故保安電源 對(duì) 300MW 機(jī)組，啟動(dòng) /備用變壓器通常 接 于 110KV系 統(tǒng) ， 供電的可靠性己相當(dāng) 高 ， 但仍需設(shè)置后 備的備用電 源 ， 即事故保安電源。當(dāng)廠 用 工 作電源和 備用電源都消失 時(shí) ， 為確保能安全 停 機(jī) ， 應(yīng)設(shè)置事故 保 安電 源 ， 以滿(mǎn)足事故保安負(fù)荷和連續(xù)供電。 ?丁半 部 工 Os 投 入 PC 圖 事故 保 安 電源引接方式 300MW 機(jī) 組每臺(tái)機(jī)一般設(shè)一臺(tái)柴油發(fā)電 機(jī) ， 采用 每 機(jī) 組一臺(tái)柴油機(jī)分時(shí)間段的接 13 線(xiàn)，圖 所示。 保安負(fù) 荷時(shí)間，分為 以 下 兒種 : (1)瞬時(shí)啟動(dòng)負(fù)荷，即全廠停電時(shí)須在數(shù)秒內(nèi)投入的負(fù)荷，如潤(rùn)滑油 泵 等 。 (2) 延時(shí)投入負(fù)荷 ， 可按主機(jī)停運(yùn)程序分期延時(shí)投入的負(fù)荷。如頂軸油泵、盤(pán)車(chē)電 動(dòng) 機(jī) 等 。因而一般把 保 安負(fù) 荷 分為 Os、 50s 后和 10min 后投入三類(lèi)，分別設(shè)三個(gè) MCC。 (3) 廠用電基本接線(xiàn)形式 廠用電接線(xiàn)方式合理與 否 ， 對(duì)機(jī)、 爐 、 電的輔機(jī)以及整個(gè)發(fā)電廠 的 工 作可靠性有很 大影響。廠用電的接線(xiàn)應(yīng)保證采用供電的連續(xù) 性 ， 便發(fā)電廠能安全滿(mǎn) 發(fā) ， 并滿(mǎn)足運(yùn)行安 全可 靠 、 靈活方便等要求。 300MW 機(jī) 組通常都為一機(jī)一爐單 元式設(shè) 置 ， 采用 機(jī) 、 爐、電為一單元的控制方 式 ， 因 此 ， 采用系統(tǒng)也必須按單元設(shè) 置 ， 各臺(tái)機(jī)組單元 (包括 機(jī) 、 爐、電 )的廠用系統(tǒng)必須 是獨(dú)立 的 ， 而且采用多段 (兩段或四段 )單母線(xiàn)供電。 14 4 變 壓 器 的選擇 主變壓器的選擇原則 為保證發(fā)電機(jī)電壓出線(xiàn)供電可靠 ， 接在發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上的主變壓器一般不少 于 兩臺(tái) : 在計(jì)算通過(guò)主變壓器的總?cè)萘?時(shí) ， 至少應(yīng)考慮 5 10 年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需 要 ，并 要 求 ， 在發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上的負(fù)荷為最小 時(shí) ， 能將剩余功率送入電力 系 統(tǒng) : 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 。 發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn) 時(shí) ， 能滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電 需要 : 容量為 300MW 及 以 下 機(jī)組單元單元接線(xiàn)的主要變壓器和 330KV 及 以 下 電 力系 統(tǒng) 中 ， 一般都應(yīng)選用三相變壓 器 : 變壓器按其每相的繞組分為雙繞 組 、 三繞組或更多繞組等型 式 : 發(fā)電廠以?xún)煞N 升 高電 壓 級(jí)向用戶(hù)供電或與系統(tǒng)連接時(shí) ， 可以采用 2 臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓 器 。 廠用變壓器的選擇原則 廠用變壓器的選擇主要考慮高壓廠用工作變壓器 和啟動(dòng)設(shè)備變壓器的選 擇 ， 其選擇 包括變壓器的臺(tái)數(shù)、型式、額定電壓、容量和阻抗。 廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確 定 ， 變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。 變壓器的容量必須滿(mǎn)足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。 廠 用 高壓備用變 壓 器或起動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一 臺(tái) 高壓 廠 用 工 作變壓器容量相 同 : 低壓廠用備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)低壓廠 用 工 作變壓器容量相同。 確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量 臺(tái)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(xiàn) ， 發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線(xiàn)，保證了發(fā)電機(jī)