【正文】 后兩種具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流較小等較好的啟動(dòng)性能。其中使用最多的是異步電動(dòng)機(jī)，特別是鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上緩解上述矛盾，因?yàn)榉至牙@組變壓器在正常工作是具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時(shí)具有較大的阻抗。 廠用高壓備用變壓器容量。如出現(xiàn) 10KV 和 3KV 兩種電壓等級(jí)時(shí)，廠用高壓工作變壓器可選用 2 臺(tái) 50％容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。 本設(shè)計(jì)中廠用工作電源從主變壓器低壓側(cè)引接，故一次側(cè)電壓為 23kv，二次側(cè)電壓為6 kv；廠用備用電源從主變壓器高壓側(cè)母線上引接，故一次側(cè)為 220 kv，二次側(cè)電壓為 6 kv。 廠用電各級(jí)電壓均采用單母線分段（按鍋爐分段）接線形式，具體用下列特點(diǎn)： ①若某一段母線發(fā)生故障，只能影響其對(duì)應(yīng)的一臺(tái)鍋爐的運(yùn)行，使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐；②廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇；③將同一機(jī)爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運(yùn)行管理合安排檢修。全廠公用負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷功率及可靠性的要求，分別接到各段母線上，各段母線上的負(fù)荷應(yīng)盡可能均勻分配。廠用電接線應(yīng)保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電機(jī)能安全滿發(fā)，并滿足運(yùn)行安全可靠、靈活方便等要求。 事故保安電源必須是一種獨(dú)立而又十分可靠的電源，通常采用快速自動(dòng)程序啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組、蓄電池組以及逆變器降直流變?yōu)榻涣髯鳛榻涣魇鹿时０搽娫础＿@樣，有可能采用變比較大的廠用高壓變壓器，增大高壓配電裝置的投資而致經(jīng)濟(jì)性較差，但可靠性較高。 (2)備用電源和啟動(dòng)電源 我國(guó)目前對(duì) 200Mw 以上大型發(fā)電機(jī)組，為了確保機(jī)組安全和廠用電的可靠性才設(shè)置廠用啟動(dòng)電源，且以啟動(dòng)電源兼作事故備用電源，統(tǒng)稱啟動(dòng)（備用）電源。對(duì)于 200Mw及其以上的機(jī)組，廠用分支都采用分相封閉母線，故障率較小 ，可不裝斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)，以供檢修和調(diào)試用，這時(shí)，在變壓器低壓側(cè)務(wù)必裝設(shè)斷路器。 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。 按發(fā)電機(jī)容量、電壓等級(jí)確定高壓廠用電電壓等級(jí) (1)容量在 60Mw及以下，發(fā)電機(jī)電壓為 ，可采用 3kv作為廠用高壓電壓； (2)當(dāng)容量在 100300M 時(shí)，宜選用 6kv作為廠用高壓電壓； (3)當(dāng)容量在 300Mw 以上時(shí)，若技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，可采用兩種高壓廠用電電壓，即 3Kv和 10KV兩級(jí)電壓。 廠用電的電壓等級(jí) 廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)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(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。當(dāng)全廠停電時(shí)，可以快山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 14 速啟動(dòng)和 自動(dòng)投入向保安負(fù)荷供電。在廠用電接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致切斷多于一個(gè)單元機(jī)組的故障點(diǎn)，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。 第 2 節(jié) 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則和接線形式 對(duì)廠用電接線的要求 廠用電接線的設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)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(jì)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(yùn)行。按對(duì)電源要求的不同它又可分為：①直流保安負(fù)荷②交流保安負(fù)荷。 如實(shí)驗(yàn)室、修配廠、油處理室的負(fù)荷。如火電廠的工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤設(shè)備和化學(xué)水處理設(shè)備等。如火電廠的給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)等等。一般凝汽式火電廠的廠用電山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 13 率 5﹪～ 8﹪，熱電廠為 8﹪～ 13﹪，水電廠為 ﹪～ ﹪ 。提高廠用電可靠性的目的，是使電廠長(zhǎng)期無(wú)故障運(yùn)行，不致因廠用電局部故障而被迫停機(jī)。 依據(jù)以上分析結(jié)果，查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》，選用型號(hào)為 SFPT420220/220 的變壓器，其技術(shù)參數(shù)如表 19。 而本設(shè)計(jì)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(wú)激磁調(diào)壓。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無(wú)激磁調(diào)壓。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。若受到限制時(shí)，則可選用單相變壓器組，所以本設(shè)計(jì)采用三相變壓器。設(shè)該電廠廠用電率為 ％。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)等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。 ② 具體計(jì)算過(guò)程如下： 方案Ⅰ：（雙母線接線） 主體設(shè)備投資為： 1O =7 ＋ 18 ＋ 3 18 ＋ 3 48 =＋ ＋ ＋ =（萬(wàn)元） 總投資為： 1O = O （ 1+10? ） =（ 1＋ 1070 ） =（萬(wàn)元） 方案Ⅱ：（雙母線帶旁路母線） 主體設(shè)備投資為： O2O =8 ＋ 20 ＋ 3 21 ＋ 3 52 山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 9 =＋ 241＋ ＋ =（萬(wàn)元） 總投資為： O2 = O （ 1＋ 10? ） =（ 1＋ 1070 ） =（萬(wàn)元） 兩種方案的計(jì)算結(jié)果比較如表 17： 表 17 兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較 方案 設(shè)備 方案Ⅰ雙母線接線 方案Ⅱ雙母線帶旁 路母線接線 斷路器單價(jià)（萬(wàn)元／臺(tái)） 隔離開(kāi)關(guān)單價(jià)（萬(wàn)元／組） 電壓互感器單價(jià)（萬(wàn)元／臺(tái)）（單相式） 電流互感器單價(jià)（萬(wàn)元／臺(tái)）（單相式） 斷路器臺(tái)數(shù)（臺(tái)） 7 8 隔離開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)（臺(tái)） 18 20 電壓互感器（臺(tái)） 18 21 電流互感器（臺(tái)） 48 52 主體設(shè)備投資 OO （萬(wàn)元） 總投資 O（萬(wàn)元） 通過(guò)比較可以看出，雙母線接線的綜合投資低于雙母線帶旁路母線接線的綜合投資，即 1O ＜ 2O ，所以雙母線接線經(jīng)濟(jì) 性比較好。 (2)兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較 ① 查資料可得，方案中所采用的元件價(jià)格如下： 斷路器 ／臺(tái) 隔離開(kāi)關(guān) 萬(wàn)元／組 電壓互感器 萬(wàn)元／臺(tái)（單相式） 電流互感器 萬(wàn)元／臺(tái)（單相式） 按上述規(guī)程配置完設(shè)備后，依據(jù)公式： OOO? （ 1+10? ） O —— 主體設(shè)備投資，包括變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電裝置及明顯的增修橋梁、公路和拆遷等費(fèi)用。 2)電壓互感器的配置 6～ 220kV電壓等級(jí)的每組主要母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 2） 發(fā)電機(jī)－分裂繞組變壓器擴(kuò)大單元接線：通常單機(jī)容量?jī)H為系 統(tǒng)容量的 1％－ 2％或更小，而電廠的升高電壓等級(jí)又較高時(shí)采用此種接線。 (2)發(fā)電機(jī)－三繞組變壓器單元接線：為了在發(fā)電機(jī)停止工作時(shí)，仍能保持和中壓電網(wǎng)的聯(lián)系，在變壓器的 三側(cè)均應(yīng)裝斷路器。但其也有缺陷： 1） 當(dāng)主變壓器或廠總變壓器發(fā)生故障時(shí)，除了跳主變壓器高壓出口斷路器外，還需調(diào)發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)。 單元接線（發(fā)電機(jī)與母線間的接線） 單元接線是無(wú)母線中最簡(jiǎn)單的形式，它有三種常用形式：發(fā)電機(jī)－雙繞組變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)－三繞組變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)－變壓 器－線路單元接線。 方案ⅴ：一臺(tái)半斷路器接線（如圖 2— 5） (1)該方案的優(yōu)點(diǎn)： 1)即使母線發(fā)生故障，只斷開(kāi)與此母線相連的所有斷路器，任何回路均不停電，具有山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 7 較高的供電可靠性； 2)正常運(yùn)行時(shí)，兩組母線和全部斷路器都閉合，形成多環(huán)行供電，運(yùn)行調(diào)度靈活可靠； 3)隔離開(kāi)關(guān)不作為操作電器，只承擔(dān)隔離電壓的任務(wù)，減少誤操作，對(duì)任何斷路器檢修可不停電，操作檢修方便。 圖 23 雙母線四分段接線 (2)缺點(diǎn)： 1)增加分段斷路器和母聯(lián)斷路器的數(shù)量，配電裝置投資較大； 2)檢修出線斷路器時(shí)，仍然會(huì)使該回路停止供電。 21 雙母線接線 2)當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作； 3)出線斷路器檢修時(shí)， 該回路須停止供電。 (7)橋形接線 按照手冊(cè)，橋形接線適用于較小容量的發(fā)電廠，而該發(fā)電廠為大容量的電廠，所以橋形接線不可選。 (5)雙母線帶旁路母線接線 依據(jù)手冊(cè)可知： 220kV 線路輸送功率較多﹑送電距離較遠(yuǎn)﹑停電影響較大，并且 220kV少油斷路器平均每臺(tái)每年檢修時(shí)間約需 5天及 7 天，停電時(shí)間較長(zhǎng)，一般需設(shè)置旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。 根據(jù)該電廠的具體情況以及手冊(cè)要求，對(duì)各種基本接線的具體分析如下： (1)單母線接線 依手冊(cè)可知，單母線適用于 220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回，而該電廠的出線數(shù)為 4回，所以單母線接線不可選。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體如發(fā)電廠﹑變電所本身運(yùn)行的可靠性﹑靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇﹑配電裝置配置﹑繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大影響。 (3)負(fù)荷情況，及對(duì)負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置，輸電電壓等級(jí)，出現(xiàn)回路數(shù)及輸送容量等分析。 主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式與電壓等級(jí)，單相接地短路電流，過(guò)電壓水平，保護(hù)配置等有關(guān)，其直接影響電網(wǎng)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(jī)的運(yùn)行安全以及對(duì)通 信線路的干擾等。對(duì)于水電廠，其具有靈活的機(jī)動(dòng)性，故其主 接線應(yīng)保證調(diào)度靈活。 發(fā)電廠運(yùn)行方式及利用小時(shí)數(shù)直接影響著主接線設(shè)計(jì)。 發(fā)電廠容量的確定與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，電力負(fù)荷增長(zhǎng)速度，系統(tǒng)規(guī)模和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及備用容量等因素有關(guān)。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗主要來(lái)自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的型式，容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 ②占地面積小。 (3)經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。 ③擴(kuò)建的方便性。靈活性包括以下幾個(gè)方面： ①操作的方便性。 電氣主接線的可靠性不是絕對(duì)的。 (2)電廠的分期和最終建設(shè)規(guī)模 發(fā)電廠的機(jī)組容量，應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃容量， 負(fù)荷增長(zhǎng)速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇，最大機(jī)組的容量以占系統(tǒng)總?cè)萘康?810％為宜，且以一個(gè)廠房?jī)?nèi)的機(jī)組其臺(tái)數(shù)以不超過(guò) 6臺(tái)，容量等級(jí)以不超過(guò)兩種為宜。 主接線的設(shè)計(jì)原則 (1)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用 這是主要因素，很大程度上決定了發(fā)電廠的主接線形式。本設(shè)計(jì) 充分地應(yīng)用和鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí)，如 發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置和高電壓技術(shù)等，進(jìn)行實(shí)際運(yùn)算，以 提高分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為今后的工作打下堅(jiān)定的基礎(chǔ) 。此前，上海電氣與西門子合作制造的上海外高橋 2 臺(tái) 90 萬(wàn)千瓦火力機(jī)組是我國(guó)第一個(gè)超臨界百萬(wàn)級(jí)項(xiàng)目，首臺(tái)機(jī)組已于 2022年開(kāi)始發(fā)電。中國(guó)加入 WTO 對(duì)電力工業(yè)來(lái)說(shuō)，是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。目前，我國(guó)的電力裝機(jī)容量和年發(fā)電量均居世界第 2位；我國(guó)的電力工業(yè)也已從大電網(wǎng) 、大機(jī)組、超高壓、高自動(dòng)化階段，進(jìn)入了優(yōu)化資源配置、實(shí)施全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的新階段 [3]。在黨中央、國(guó)務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)下，廣大電 力職工奮發(fā)圖強(qiáng)，辛勤耕耘，中國(guó)的電力工業(yè)取得了令人矚目的成就。 關(guān)鍵詞 ： 主接線設(shè)計(jì)；短路電流；配電裝置；電氣設(shè)備選擇； 繼電保護(hù) 山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)論文 4 Subsystem Design On Electricity Of Hejin CoalFired Power Plants In 2 350MW Abstract Electricity is the most important energy of economic development which can be conveniently and efficiently converted into other forms of energy. Today,not only in China but also in the world ,the thermoelectricity capacity accounts to about 70% and the power about 80%.So, electricity plays an important role in our country which is a developing this design, I will mainly discuss main electric connection design, short circuit account, electric equipment choice, electric equipment layout, lightning strike defending design, electrical machine, transformer and generatrix protective relaying detailedly in theory and paring with the power plant of He jin, while ensuring the reliability of the design, under the premise we should also take into account economic and flexibility demonstrated by calculating the effective thermal power plant design and