【文章內(nèi)容簡介】 相自耦主變壓器。其參數(shù)見表 22： 11 型號 變比 容量 (KVA) 短路電壓 % 繞組形式 臺數(shù) 相數(shù) SFP9240000 220/ 240000 13% Ynd11 四 三 備注 變壓器中性點全部接地。 表 22 根據(jù)所選電氣主接線，本廠采用發(fā)電機 三相自耦變壓器單元接線，發(fā)電機和變壓器容量配套。 12 3 發(fā)電廠用電設(shè)計 廠用電設(shè)計的要求 廠用負荷分類 按其負荷的重要性一般分為以下四類： 事故保安負荷 在事故停機過程中及停機后的一段時間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、重要的自動裝置控制失靈或危及人身安全的負 荷，稱為事故保安負荷。根據(jù)對電源要求不同，又可分下列三種： ① 直流保安負荷。 由蓄電池組供電，如發(fā)電機組的直流潤滑油泵等。 ② 直流不停電保安負荷。 一般由接于蓄電池組的逆變裝置供電，如實時控制用電子計算機。 ③ 允許短時停電的交流保安負荷。 平時由交流廠用電供電，失去廠用工作電源時，交流保安電源應(yīng)自動投入，如 200MW 及以上機組的盤車電動機。 Ⅰ 類負荷 短時（手動切換恢復(fù)供電所需時間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負荷。如給水泵、凝結(jié)水泵等。對 Ⅰ 類負荷，必須保證自起動，并應(yīng)由 有 2 個獨立電源的母線供電，當一個電源失去后，另一個電源應(yīng)立即自動投入。 Ⅱ 類負荷 允許短時停電，但停電時間過長，有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負荷。如工業(yè)水泵、輸水泵等。對 Ⅱ 類負荷，應(yīng)由有 2個獨立電源的母線供電，一般采用手動切換。 Ⅲ 類負荷 長時間停電不會直接影響生產(chǎn)的負荷。如中央修配廠、實驗室等的用電設(shè)備。對 Ⅲ類負荷，一般由 1個電源供電。 基本要求 （ 1） 對廠用電設(shè)計的要求 廠用電設(shè)計應(yīng)按照運行、檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過實驗鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達到技術(shù)先 進、經(jīng)濟合理。 13 （ 2）廠用電電壓 對于火電廠當容量在 100MW 到 300MW 時，高壓廠用電一般采用 6KV，低壓廠用電采用 380/220V的三相四線制系統(tǒng)。 （ 3）廠用母線接線方式 高壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線。鍋爐容量為 130 ~ 220T/H 時，一般每爐由一段母線供電；容量為 400T/H 及以上時，每爐由兩段母線供電，并將兩套輔機電動機分接在兩段母線上，兩段母線可由同一臺廠用變壓器供電；容量為 65T/H 時，兩臺鍋爐可合用一段母線。 低壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線接線。當鍋爐容量在 220T/H 及以下，且接有機爐的 Ⅰ類 負荷時，一般按機爐對應(yīng)分段，并用刀開關(guān)將母線分為兩個半段；鍋爐容量在 400T/H及以上時，每臺機爐一般由兩段母線供電。 當公用負荷較多、容量較大、采用集中供電方式合理時，可設(shè)立公用母線，但應(yīng)保證重要公用負荷的供電可靠性。 （ 4）廠用工作電源 高壓廠用工作電源一般采用下列引接方式： ① 當有發(fā)電機電壓母線時， 由各段母線引接，供給接在該段母線上的機組的廠用負荷。 ② 當發(fā)電機與主變壓器采用單元接線時，由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機組的廠用負荷。發(fā)電機容量為 125MW 及以下時，一般在廠用分支線上裝設(shè)斷路器。若斷路器開斷容量不夠時，也可采用能滿足動穩(wěn)定要求的負荷開關(guān)、隔離開關(guān)或連接片等方式。大容量 200MW 發(fā)電機組，廠用分支采用分相封閉 `母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點。通過分裂繞組廠用高壓變壓器供 6KV廠用的 A 段和 B 段。 （ 5）廠用備用或起動電源 高壓廠用備用或起動電源一般采用下列引接方式： ① 當無發(fā)電機電壓母線時，一般由高壓母線中電源可靠的最低一級電壓引接，或由聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，并應(yīng)保證在發(fā)電廠全停的情況下，能從電力系統(tǒng)取得足夠的電源。 ② 當有發(fā)電機電壓母線時，一般由該母線引接 1 個備用 電源。 ③ 當技術(shù)經(jīng)濟合理時，可由外部電網(wǎng)引接專用線路作為高壓廠用備用或起動電源。 14 （ 6）交流事故保安電源 200MW 及以上發(fā)電機組應(yīng)設(shè)置交流事故保安電源，當廠用工作和備用電源消失時，應(yīng)自動投入，保證交流保安負荷的起動，并對其持續(xù)供電。 （ 7）于 200MW 機組，各機組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨立的，一臺故障的停運或輔機的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺機組的正常運行，并能在短路時間內(nèi)恢復(fù)本機組的運行。 本廠廠用電主接線設(shè)計說明 本廠為 200MW 發(fā)電機組，發(fā)電機與主變壓器采用單元接線，廠用電由主變壓器低壓側(cè)引接， 供給本機組的廠用負荷。本廠為四臺發(fā)電機組，選擇四臺廠用電主變壓器，并且配備兩臺高壓啟動 /備用變， 8備用變供 9發(fā)電機備用， 9備用變供 11發(fā)電機備用。由 220KV系統(tǒng)接入廠用，高壓廠用電壓采用 6KV，低壓廠用采用 380/220V的三相四線制系統(tǒng)。廠用分支采用分相封閉母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點。通過分裂繞組廠用高壓變壓器供 6KV 廠用的 A 段和 B 段， 200MW 發(fā)電機組應(yīng)裝設(shè)交流事故保安電源。 G8， G9 廠用電主接線圖（見圖 31）， 6KV廠用負荷分配及高壓廠用工作變壓器容量 選擇 統(tǒng)計表（見表 31）。 15 圖 31 16 表 31 序號 設(shè)備名稱 額定容量（ kW） 8高壓廠用變壓器 6kV8A段 6kV8B 段 重復(fù)容量（ kW） 臺數(shù) 容量（ kW） 臺數(shù) 容量（ kW） 1 給水泵 5200 1 5200 1 5200 2 凝結(jié)水泵 400 1 400 1 400 400 3 循環(huán)水泵 1600 1 1600 1 1600 1600 以上合計 P1 7200 7200 2020 4 送風機 1400 1 1400 1 1400 5 排粉機 450 2 900 2 900 6 碎煤機 355 1 355 1 355 7 灰渣泵 570 1 570 1 570 8 沖灰泵 220 1 220 1 220 9 磨煤機 800 2 1600 2 1600 10 引風機 1400/700 1 1400 1 1400 以上合計 P2（ kW） 6445 6445 S2= （ kVA） 11 備勵馬達 1000 1 1000 12 化學(xué)水變 800 1 800 13 除塵變 1000 1 1000 1 1000 1000 14 低壓廠變 1000 1 1000 1 1000 1000 15 輸煤變 630 1 630 1 630 630 16 生活變 1250 1 1250 17 鋼球變 500 1 500 1 500 500 18 備用變 1250 1 1250 以上合計 P3（ kVA） 5380 5180 （ S1+S2） +S3 （ kVA） 19326 19126 5330 高壓繞組負荷 ∑SShr 33122 17 選擇分裂繞組變壓器（ kVA） 40000/2500025000 序號 設(shè)備名稱 額定容量（ kW） 9高壓廠用變壓器 6kV9A段 6kV9B 段 重復(fù)容量（ kw） 臺數(shù) 容量（ kW） 臺數(shù) 容量（ kW） 1 給水泵 5200 1 5200 1 5200 2 凝結(jié)水泵 400 1 400 1 400 400 3 循環(huán)水泵 1600 1 1600 1 1600 1600 以上合計 P1 7200 7200 2020 4 送風機 1400 1 1400 1 1400 5 排粉機 450 2 900 2 900 6 碎 煤機 355 7 灰渣泵 570 1 570 1 570 8 沖灰泵 220 1 220 9 磨煤機 800 2 1600 2 1600 10 引風機 1400/700 1 1400 以上合計 P2（ kW） 4690 5870 S2= （ kVA） 11 備勵馬達 1000 12 化學(xué)水變 800 1 800 13 除塵變 1000 1 1000 14 低壓廠變 1000 1 1000 1 1000 1000 15 輸煤變 630 1 630 1 630 630 16 生活變 1250 17 鋼球變 500 18 備用變 1250 以上合計 P3（ kVA） 1630 3430 1630 （ S1+S2） +S3 （ kVA） 13935 3830 高壓繞組負荷∑ SShr 選擇分裂繞組變壓器（ kVA） 40000/2500025000 18 4 短路計算 短路計算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中 的一個重要環(huán)節(jié)。其計算目的主要有以下幾個方面： （ 1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種方式接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 （ 2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。 （ 3）在設(shè)計屋外高壓 配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。 （ 4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路電流為依據(jù)。 （ 5）接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 短路計算的一般規(guī)定 短路計算的一般規(guī)定 （ 1）驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～ 10 年）。 確定短路電流時，硬干可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按盡在切換過程中可能并列運行的接線方式。 （ 2）在電氣連接的網(wǎng)絡(luò) 中，選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。 （ 3）選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式 19 時候短路電流為最大的地點。 對帶電抗器的 6～ 10kV 出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔離板前的引線和套管的計算短路硬選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。 （ 4）導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相 、兩相接地短路較三相短路嚴重時，應(yīng)按嚴重情況計算。 系統(tǒng)簡化 待設(shè)計火電廠所在系統(tǒng)的系統(tǒng)圖如 下 圖 41 所示： 已 建 成 的 火 電 廠2 2 0 k VL 2 3 0 0 k mL 4 1 5 0 k mL 5 2 0 0 k m已 建 成 的 水 電 廠待 設(shè) 計 發(fā) 電 廠3 * Q F S 3 0 0 2P = 3 0 0 M W c o s Φ = 0 . 8 3X d 180。 180。 = 1 6 . 7 %S F P L 3 6 0 / 2 2 0 3 6 0 M V A 2 2 0 k VU k % = 1 4 . 6T S S 1 2 6 4 / 1 6 0 4 8 3 0 M WC o s Φ = 0 . 8 7 5X d 180。 180。 = 2 8 %S F P L 3 6 0 / 2 2 0 3 6 0 M V A 2 2 0 k VU k % = 1 4 . 6 根據(jù)所給系統(tǒng)各元件參數(shù)，計算各元件等值阻抗后得到系統(tǒng)等值阻抗圖，如圖 42所示。 系統(tǒng)參數(shù)計算 （取 MVASB 100? ） ： （ 1）已建成火電廠參數(shù)： PG=300MW， cosφ=， X’’d=%， XG= X? d? ? 100/300= 其主變 SFPL360/220， 360MVA， 220kV， Uk%=， XT= Uk%Sb/100SN= X∑ 1=(XG+XT)/3= （ 2）已建成水電廠參數(shù)： TTSS1264/16048， 300MW， cosφ=， X? d=28%， XG= 其主變 SFPL360/220， 360MVA， 220kV， Uk%=， 20 XT= Uk%Sb/100SN= X∑ 2=(XG+XT)= （ 3）線路參數(shù)歸算： L2： X2= 300 100/2302= L4： X4= 150 100/2302= L5： X5= 200 100/2302= 2 2 0 k V待 設(shè) 計 發(fā) 電 廠12345E 1E 2 圖 42 系統(tǒng)等值電路 系統(tǒng)△變星型連接，系統(tǒng)化簡后如圖 43 所示，則