【文章內容簡介】 壞或檢修時，整個單元將被迫停止工作。這種接線形式適用于大型的發(fā)電廠。 （ 2）發(fā)電機 變壓器 線路單元接線。如圖 24（ c）所示，這種接線不需在發(fā)電廠或變電所中建造高壓配電裝置，從而大大減小了占地面積與造價，并簡化了運行。但這種接線的采用卻具有相同的局限性，線路故障或檢修時，變壓器停運；變壓器故障或檢修時，線路停運。 橋型接線 W L1W L2W L1W L2Q F1Q F2Q F3T1T2Q F1Q F2Q F3 T1T2( a ) ( b ) 圖 2 5 前 形 接 線（ a ） 內 橋 式 （ b ） 外 橋 式 兩個“變壓器 線路”連接，便構成橋型接線。橋型接線分為內橋接線和外橋接線兩種，如圖 25所示。 (1) 內橋型接線 優(yōu)點：高壓斷路器數量少，四個回路只需三臺斷路器。 缺點： a 變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運。 b 橋聯斷路器檢修時，兩個回路需解裂運行。 c 出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。為避免此缺點，可加裝正常段開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關，再 跨條上需加裝兩組隔離開關。橋聯斷路器檢修時，也可利用此跨條。 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 10 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經常切換或線路較長，故障率較高的情況下。 (2) 外橋型接線 優(yōu)點：高壓斷路器數量少，四個回路只需三臺斷路器。 缺點： a 線路的投入和切除較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運。 b 牽連斷路器檢修時，兩個回路需解裂運行。 c 變壓器側斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。為避免此缺點，可加裝正常段開運行的跨條，橋聯斷路器檢修時也可 利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路較短時，故障率較少的情況下。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋型接線。 主接線的設計 畢業(yè)設計的技術背景和設計依據 （ 1） 電廠規(guī)模： 裝機容量 : 裝機 4 臺，容量分別為 4X200MW, UN= 機組年利用小時數 : Tmax=6200h 氣象條件：年最高溫度 40 度，平均氣溫 25 度，氣象條件一般，無特殊要求 廠用電率： 8%。 （ 2） 出線回數： 電壓等級： 15km 電纜饋線 10 回，每回平 均輸送容量 。 10KV 最大負荷20MW,最小負荷 16MW,cos =, Tmax=5300h，為Ⅰ類、Ⅱ類負荷。 b. 110KV 電壓等級： 60km 架空出線 6 回，每回平均輸送容量 11MW。 110KV 最大負荷 70MW,最小負荷 60MW,cos =, Tmax=5000h，為Ⅱ類負荷。 電壓等級： 150km 架空線 2 回， 220KV 與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。當取基準容量為 時，系統(tǒng)歸算到 220KV 母線上的 。 主接線的方案 （ 1） 方案一 電壓等級的方案選擇。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 。由于單母線接線本身的簡單、經濟、方便等基本優(yōu)點，采用設備少、投資省、操作方便、便于擴建和采用成套配電設備裝置，所以 220 KV電壓等級的接線形式選擇為單母線接線 。 電壓等級的方案選擇。 由于 110KV 電壓等級的電壓饋線數目是 6 回，所以在本方案中的可選擇的接線 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 11 形式是單母線分段接線。單母線的優(yōu)點如下：①母線經斷路器分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩 個電源供電；②一段母線故障（或檢修） 時，僅停故障（或檢修）段工作，非故障段仍可繼續(xù)工作。 電壓等級的方案選擇。 由于 10KV 電壓等級的電壓饋線數目是 10 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。用斷路器把母線分段后，對重要的用戶可以從不同的段引出兩條回路，有兩個電源供電；當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 所以可以將主接線形式表示如圖 26所示。 2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V 圖 26 方案一接線圖 （ 2） 方案二 電壓等級的方案選擇。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 。由于單母線接線本身的簡單、經濟、方便等基本優(yōu)點，采用設備少、投資省、操作方便、便于擴建和采用成套配電設備裝置，所以 220 KV電壓等級的接線形式選擇為單母線接線 。 電壓等級的方案選擇。 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 12 由于 110KV 電壓等級的電壓饋線數目是 6 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是雙母 線接線形式。由于雙母線接線的可靠性和靈活性高，它可以輪流檢修母線，而不中斷對用戶的供電；當檢修任意回路的母線隔離開關時，只需斷開該回路；工作母線故障時，可將全部回路轉移到備用母線上，從而使用戶迅速恢復供電；可用母聯斷路器代替任意回路需要檢修的斷路器，在種情況下，只需短時停電；在個別回路需要單獨進行試驗時，可將該回路分離出來，并單獨接至備用母線上。雙母線接線形式正好克服了單母線分段接線形式的缺點，所以在大、中型發(fā)電廠中這種接線形式被廣泛應用。 2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V? ? 6 回 圖 27 方案二接線圖 電壓等級的方案選擇。 在方案二中的 10KV 電壓等級的接線形式仍然選擇單母線分段接線形式。因為在進行主接線的設計中，必須時時刻刻考慮到可靠性、靈活性和經濟行動要求。 （ 3）方案三 方案三的電氣主接線形式在 220KV 電壓等級的方案選擇和 110KV 電壓等級的方案選擇基本相同，在這里就不再作詳細的介紹。唯一不同的是在 10KV 電壓等級上將原來方案一的 220KV電壓等級兩個上的發(fā)電機組全部放置到了 10KV電壓等級上，具體到電氣接 線圖如圖 28 所示。 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 13 方案的選擇 設計發(fā)電廠的電氣主接線時，首先應按技術要求確定可能選用的方案。當有多個方案在技術上相當時，則需進行經濟比較。 技術上可行方案的選擇 設計發(fā)電廠主接線時在技術上應考慮的主要問題是： 1）保證全系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，不應再本廠、站內的故障造成系統(tǒng)的瓦解； 2）保證負荷、特別是重要負荷供電的可靠性及電能質量； 3）各設備、特別要注意高、中壓聯絡變壓器的過載是否在允許范圍內。 1 1 0 K V1 0 K V 圖 28 方案三接線圖 在上述三種方案中，他們在技術上都是有顯著差異的，在不同的技術等級中，都有差異。單母線分段在投資上是比雙母線接線的投入要小的，而雙母線接線的可靠性又比單母線分段接線的可靠性高。根據設計任務書中的要求，在 110KV 電壓等級上的出線 上為二類負荷，對這類用戶可以進行短暫的停電，并不會造成人身危險以及設備的破壞，也不會給國民經濟帶來巨大的損失或造成巨大的政治影響。綜合考慮，則選擇單母線分段的接線形式。 在方案一和方案三的比較中，不同的地方是將方案三中的兩臺發(fā) 電機直接接入220KV 的系統(tǒng)中，原因有二，其一是當把斯泰發(fā)電機接入 10KV 母線上浪費，在 10KV 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 14 母線上有兩臺發(fā)電機已經足夠；其二是 220KV 電壓等級與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。所以考慮將剩余兩臺發(fā)電機通過發(fā)電機 變壓器接線方式連接到220KV 系統(tǒng)中。由于發(fā)電機 變壓器接線方式單元性強，可在機組單元控制室集中控制，不設網控室，使運行管理較靈活方便 通過對三種方案的比較，并且連同電氣主接線的設計原則即可靠性、經濟性和靈活性的綜合考慮，選擇出的最優(yōu)方案是方案一。 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 15 3 火電 廠發(fā)電機 、變壓器的選擇 主變壓器和發(fā)電機中性點接地方式 電力網中性點接地方式 選擇電力網中性點接地方式是一個綜合性問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關，直接影響電網的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機的運行安全以及對通信線路的干擾等。電力網中性點接地方式有以下幾種： 中性點非直接接地 中性點不接地方式最簡單，單相接地時允許帶故障運行兩小時，供電連續(xù)性好，接地電流僅為線路及設備的電容電流。但由于過電壓水平較高，要求 有較高的絕緣水平，不宜用于 110KV 及以上電網。 ① 中性點消弧線圈接地 當接地電容電流超過允許值時，可采用消弧線圈補償電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過電壓。 ② 中性點經高電阻接地 當接地電容電流超過允許值時，也開采用中性點經高電阻接地。此接地方式降低弧光間隙接地過電壓，同時可以提供足夠的電流和零序電壓，使接地保護可靠動作，一般用于大型發(fā)電機中性點。 直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設備需立即切除，增接了斷路器的負擔，降低了供電的連續(xù)性。但由于過電壓較低 ，絕緣水平可下降，減少了設備的造價，特別是在高壓和超高壓電網，經濟效益顯著。故適用于 110KV 及以上電網中。 變壓器中性點接地方式 電力網中性點接地方式，決定了主變壓器中性點接地方式。 主變壓器的 110500KV 側采用中性點直接接地方式 （ 1） 凡是自耦變壓器，其中性點需要直接接地或經小阻抗接地。 （ 2） 凡中、低壓有電源的升壓站和降壓變電所至少應有一臺變壓器直接接地。 （ 3） 終端變電所的變壓器中性點一般不接地。 （ 4） 變壓器中性點接地點的數量是電網所有短路點 的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比小于三，以使單相接地時健全相上工頻過電壓不超過閥型避雷器的滅弧電壓。 （ 5） 所有普通變壓器的中性點都應經隔離開關接地，以便于運行調度靈活選擇接 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 16 地點。當變壓器中性點可能斷開運行時，若該變壓器中性點絕緣不是按線電壓設計，應在中性點裝設避雷器保護。 （ 6） 選擇接地時應保證任何故障形式都不應使電網節(jié)烈成為中性點不接地的系統(tǒng)。雙母線接線有兩臺以上主變壓器時，可考慮兩臺主變壓器中性點接地。 發(fā)電機中性點接地方式 發(fā)電機中性點采用非直接接地方式 發(fā)電機 釘子繞組發(fā)生單相接地故障時，接地點流過的電流后是發(fā)電機本身及其引出回路所連接元件的對地電容電流。 本次設計采用發(fā)電機中性點經消弧線圈接地方式。由于它適應于單相接地電流大于允許值的中小機組或 200MW 及以上大機組。消弧線圈可接在直配線發(fā)電機的中性點上。當發(fā)電機為單元接線時，則應接在發(fā)電機的中性點上。 發(fā)電機的選型 簡介 汽輪發(fā)電機由汽輪機直接耦合傳動。勵磁機是向汽輪發(fā)電機提供勵磁的設備。 1. 冷卻方式 采用的冷卻方式，定子繞組和轉子有空冷、水內冷和氫冷等。在轉子氫內冷 系統(tǒng)中，又有軸向通風等多種方式。 2. 勵磁方式 發(fā)電機容量在 100MW 以上的普遍采用同軸交流勵磁機經靜止半導體整流勵磁方式。 選型 QFSN— 2002 型號含義； 2—— 2 極 200—— 額定容量 N—— 氫內冷 F—— 發(fā)電機 Q—— 汽輪機 S—— 水內冷 — 200— 2 型汽輪發(fā)電機主要參數 電子發(fā)燒友 電子技術論壇 蘭州理工大學畢業(yè)設計說明書 17 視在功率 （ MVA） 有功功率（ MW） 電壓（ V） 電流（ A） 功率因數 cos? 235 200 15750 8625 本次設計題目為 4 200MW 的火力發(fā)電廠電氣部分的設計。由于裝機容量 : 裝機 4臺，容量分別為 4X200MW, UN=，所以可以選取的發(fā)電機臺數有四臺?？紤]到汽輪機的最大連續(xù)進汽量工況出力系制造廠為補償制造偏差和汽輪機等老化所留的余度，也即汽輪機不宜在