【文章內(nèi)容簡介】 計手冊電氣一次部分》： 6— 220 千伏高壓配電裝置有母線的主接線形式有：單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段。 單母線接線 優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 缺點：不夠可靠靈活，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時間停電 ，再用隔離開關(guān)將故障母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 適用范圍： 6— 10 千伏配電裝置出線回路數(shù)不超過 5 回。 35— 63 千伏配電裝置出線回路數(shù)不超過 3 回。 110— 220 千伏配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)不超過兩回。 單母線分段接線 優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點：當(dāng)一段母線或者母線隔離開關(guān)故障或者是檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。 當(dāng)出線為雙回 路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。 擴(kuò)建時需要像兩個方向均衡擴(kuò)建。 適用范圍： 6— 10 千伏配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上。 35— 63 千伏配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回時。 110— 220 千伏配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)為 3— 4 回。 雙母線接線 雙母線的兩組工作母線同時工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定連接方式運行。 優(yōu)點：供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不使供電中斷；一組母線故障 后，迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)只停該回路。 調(diào)度靈活。各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一母線上，能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路停電。當(dāng)有雙架空線路，可以順序布置，以致連接不同的母線段時，不會出現(xiàn)單母分段那樣導(dǎo)致的出現(xiàn)交叉跨越。 山西大學(xué) （大東關(guān)校區(qū)） 畢業(yè)設(shè)計 12 便于試驗。當(dāng)個別回路需要單獨進(jìn)行試驗，可將該回路分開，單獨接在一組母線上。 缺點：增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開關(guān)。 當(dāng)母線故障或檢 修時隔離開關(guān)作為倒閘操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需要在隔離開關(guān)和斷路器之間愛你裝設(shè)連鎖裝置。 適用范圍： 6— 10 千伏配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出現(xiàn)需帶電抗器時 35— 63 千伏配電裝置出線回路數(shù)超過八回；或連接的電源較多、負(fù)荷較大時。 110— 220 千伏配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時；或當(dāng) 110— 220 千伏配電裝置，在系統(tǒng)中居于重要地位，出線回路數(shù)為 4 回及以上時。 雙母線分段接線 當(dāng) 220 千伏進(jìn)出線回路數(shù)甚多時，雙母線需要分段，分段原則是： 當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 10— 14 回時，在一 組母線上用斷路器分段； 當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 15 回及以上時，兩組母線均用斷路器分段。 在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺母聯(lián)兼旁路斷路器。 為了限制 220 千伏母線短路電流或系統(tǒng)解列運行要求，可根據(jù)需要將母線分段。 主接線選擇 根據(jù)原始資料分析和各個接線形式的有缺點和適用范圍敘述，可以確定只有單母分段和雙母線接線可以作為可選方案。 對兩個可選方案進(jìn)行分析，以確定最終的主接線方案。 可靠性分析兩種接線方案 由于六氟化硫斷路器的使用，使得斷路器的可靠性不再是影響可靠性的主要因素。 根據(jù)系統(tǒng)要求，單母線接線在一條母線 故障或檢修時，無法滿足系統(tǒng)對可靠性的要求。 靈活性分析兩種接線方案。 有兩種接線方案的特點，可以明顯的知道，雙母線接線的靈活性是優(yōu)于單母線分段接線方案的。 經(jīng)濟(jì)性分析兩種接線方案 單母線接線在斷路器的數(shù)量方面，與雙母線接線方案是一樣的，所以在一次投資方面差別不大。 綜上所述：單母線分段接線方案在可靠性上無法滿足系統(tǒng)的可靠性要求，所以單母線接線方案不能選。故本電廠高壓配電裝置接線設(shè)計最終選擇雙母線接線方案。 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分》第二章第四節(jié)：“ 200MW 以及上大機(jī)組一般都采用與雙繞組變壓器 組成單元接線而不是與三繞組變壓器組成單元接線”的表述，結(jié)合本電廠的實際情況，本電廠采用發(fā)電機(jī) — 變壓器單元接線。 山西大學(xué) （大東關(guān)校區(qū)） 畢業(yè)設(shè)計 13 最終方案確定 根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（ DL5000－ 20xx)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合本電廠的原始資料，最終確定我廠的主接線為：兩臺 350MW 發(fā)電機(jī)與主變壓器成發(fā)電機(jī) — 變壓器單元接線，中間不設(shè)置斷路器，只留有可拆連接點；將發(fā)變組接本電廠的 220 千伏高壓電裝置，本電廠的高壓配電裝置采用雙母線接線。 山西大學(xué) （大東關(guān)校區(qū)） 畢業(yè)設(shè)計 14 第 3 章 主變壓器選擇 概述 在發(fā)電廠中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器， 稱為主變壓器。主變壓器的容量，臺數(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)，電壓等級等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。查詢《發(fā)電廠電氣部分》可知 :單元接線的主變壓器容量應(yīng)按下列條件中的較大者選擇。 (1)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)按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量扣除一臺廠用變壓器的計算負(fù)荷和變壓器繞組平均溫升在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度或冷卻水溫度不超過 65℃的條件選擇。 根據(jù)原始資料可知：該電廠 的單機(jī)為 350MW，發(fā)電機(jī)與變壓器系用單元接線。設(shè)該電廠廠用電率為 8％。則： S=350（ 18％）（ 1+10％）／ = 主變的選擇 變壓器相數(shù)的選擇 容量為 300MW 及以下機(jī)組單元連接的主變壓器和 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因為單項變壓器組相對投資大、占地多、運行損耗也較大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。但是，由于變壓器的制造條件和運輸條件的限制，特別是大型變壓器，需要考慮其運輸可能性。若受到限制時，則可選用單相變壓器組，所以本 設(shè)計采用三相變壓器。 變壓器繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)的選擇 電力變壓器按其每相的繞組數(shù)分為雙繞組 .三繞組或更多繞組等形式；按電磁結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組 .三繞組 .自藕式及低壓繞組分裂式等型式。此外，機(jī)組容量為 200MW 以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng)，而兩種升高電壓級之間加裝聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。故本設(shè)計采用雙繞組變壓器。 變壓器繞組聯(lián)結(jié)組號的選擇 變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“ Y”和三角形“ d”兩種。 在發(fā)電廠中，一 般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制 3 次諧波對電源的影響等因素，根據(jù)以上變壓器繞組連接方式的原則，本設(shè)計中主變壓器組別一般都選用 YN,d11 常規(guī)接線。 變壓器調(diào)壓方式選擇 為了保證發(fā)電廠的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。通過變壓器的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較貴，只在以下情況下予以選用： 1 接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，特別是 潮流方向不固定，且要求變山西大學(xué) （大東關(guān)校區(qū)） 畢業(yè)設(shè)計 15 壓器二次電壓維持在一定水平時 。 2 接于時而為送端，具有可逆工作特點的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時。 而本設(shè)計發(fā)電廠為地區(qū)性電廠，負(fù)荷變化不大，潮流方向固定，一直處于送端，固采用較便宜的無激磁調(diào)壓。 變壓器冷卻方式的選擇 電力變壓器的冷卻隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 通常依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管形輻射式冷卻器及電動機(jī)風(fēng)扇散發(fā)熱量的自然風(fēng)冷卻及強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，適用于中、小型變壓器；大容量變壓器 一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 本設(shè)計變壓器額度容量為 420xx0KVA，容量較大，固采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，依據(jù)以上分析結(jié)果，查《電力工程電氣設(shè)備手冊》，選用型號為 SFPT420xx0/220的變壓器，其技術(shù)參數(shù)如表 容量 電壓 連接方式 I0％ Us％ 調(diào)壓方式 最高 最低 420xx0KVA 220177。 2％ 20KV YNd11 無載調(diào)壓 山西大學(xué) （大東關(guān)校區(qū)） 畢業(yè)設(shè)計 16 第四章 廠用電接線設(shè)計 廠用電在啟動，運轉(zhuǎn)，投役，檢修過程中，有大量以電動機(jī)拖動的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備（如 鍋爐，汽輪或發(fā)電機(jī)，水輪機(jī)等）和輸煤，碎煤，除灰，除塵及水處理的正常運行。這些電動機(jī)以及全廠的運行，操作、試驗、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。 廠用電的可靠性對電力系統(tǒng)的安全非常重要。為此必須認(rèn)真考慮提高廠用電的可靠性。 廠用電率 廠用電的電量 ,大都由發(fā)電廠本身供給 .其耗電量與電廠類型、機(jī)械化和自動化程度、燃料種類及燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。 廠用電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分之?dāng)?shù)，稱為廠用電率。廠用電率是發(fā)電廠運行的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。 本設(shè)計中廠用電率為 8%。 廠用 電率 : pK = N avc PS ?cos 100﹪， 其中 : cS —— 廠用變壓器額度容量（ MVA） NP —— 發(fā)電機(jī)額定有功功率（ MW） 廠用電接線的設(shè)計原則和接線形式 廠用電接線的要求 廠用電接線的設(shè)計應(yīng)按照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā) 展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)地運行。 廠用電接線應(yīng)滿足下述要求： （ 1）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨立的。特別是 20MW 以上機(jī)組應(yīng)該做到這一點。在任何運行方式下，一臺機(jī)組故障停運或其鋪機(jī) 的電氣故障不應(yīng)影響另一臺機(jī)組的正常運行，并要求受廠用電故障影響而停運的機(jī)組應(yīng)能在短期內(nèi)恢復(fù)運行。 （ 2）全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線。在廠用電接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致切斷多于一個單元機(jī)組的故障點，更不應(yīng)存在導(dǎo)致全廠停電的可能性，應(yīng)盡量縮 小故障影響范圍。 （ 3）充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能的使切換操作簡便，啟動（備用）電源能在短時內(nèi)投入。 （ 4）充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別要注意對公用負(fù)荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。 （ 5） 200MW 及其以上機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。當(dāng)全廠停電時，可以快速啟動和自動投入向保安負(fù)荷供電。另外，還要設(shè)計符合電能質(zhì)量指標(biāo)的交流不間斷電源，以保證不允許間斷供電的熱工保護(hù)和計算機(jī)等負(fù)荷的用電。 廠用電 接線的設(shè)計原則 山西大學(xué) （大東關(guān)校區(qū)） 畢業(yè)設(shè)計 17 廠用電接線的設(shè)計原則與主接線的設(shè)計原則基本相同，主要有： ，使發(fā)電廠主機(jī)安全運行運轉(zhuǎn) 。 、事故、檢修等各種運行方式的要求； ，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷有本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只影響一臺發(fā)電機(jī)組的運行，縮小故障范圍，接線也簡單； 、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性； ，還應(yīng)對廠用電的電壓等級、中 性點接觸方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進(jìn)行分析和論證。 廠用電電壓等級 廠用電的電壓等級是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。 根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（ DL/T5153－ 20xx) 查得： 發(fā)電廠可采用 3kV， 6kV,10KV 作為高壓廠用電的電壓。容量為 600MW 及以下的機(jī)組，發(fā)電機(jī)電壓為 時，可采用 3kV（或 10kV）；發(fā)電機(jī)電壓為 時，可采用 6kV；容量為 125MW~300MW 級的 機(jī)組，宜采用 6kV；容量為 600MW及以上的機(jī)組，可根據(jù)工程具體條件采用 6kV 1 級或 3kV， 10kV 2 級高壓廠用電壓。 本設(shè)計中發(fā)電機(jī)容量為 350MW，考慮到其他因素，設(shè)計中采用高壓廠用電電壓為 6kv，低壓廠用電電壓為 380V。 廠用電電源及其引接 發(fā)電廠的廠用工作電源必須供電可靠，且能滿足各種工作狀態(tài)的要求，除應(yīng)能具有正常的工作電源外，還應(yīng)設(shè)置備用電源，啟動電源和事故保安電源。 1. 工作電源 發(fā)電廠的廠用工作電源，是保證正常運行的基本電源。通常，工作電源應(yīng)不少于兩個。 廠用高壓工作電源 從發(fā)電機(jī)電壓回路的引接方式與主接線形式有密切關(guān)系。當(dāng)發(fā)電機(jī)和主變壓器為單元接線時，則廠用工作電源從主變壓器的低壓側(cè)引接。 廠用分支上一般都應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器。該斷路器應(yīng)按發(fā)電機(jī)機(jī)端斷路進(jìn)行選擇，其開斷電流可能比發(fā)電