【正文】 [9]。因此，對廠用高壓工作變壓器的容量應按常用高壓計算負荷的 110%左右的裕度 [9]。本廠即采用 2 臺 50%容量的雙繞組變壓器，分別供兩段母線。工作變壓器的臺數(shù)和型式主要與廠用高壓母線的段數(shù)有關(guān)，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級有關(guān)。一般廠用變壓器連接在廠用母線段上，而用電設備由母線引接。 廠用變壓器的選擇 火電廠主要廠用電負荷火電廠的廠用電負荷包括全廠機、爐、電、燃運等的用電設備，面廣量大，且隨各電廠機爐類型、容量、燃料種類、供水條件等而差異較大 [1]。火力發(fā)電廠低壓廠用電系統(tǒng)，特別是原有低壓廠用電系統(tǒng)采用中性點直接接地的擴建電廠和主廠房外供給Ⅱ、Ⅲ類負荷的輔助車間，宜采用中性點直接接地方式。中性點經(jīng)高電阻接地方式，接地電阻值的大小以滿足所選用的接地指示裝置動作作為原則，但不應超過電動機帶單相接地運行的允許電流值（一般按10A 考慮） ；中性點直接接地方式。由于接地電容電流小于 10A，所以本廠的高壓廠用電系統(tǒng)選擇采用中性點不接地方式。高壓廠用電系統(tǒng)的中性點經(jīng)過適當?shù)碾娮杞拥?，可以抑制單相接地故障時健全相的過電壓倍數(shù)不超過額定相電壓的 倍，避免故障擴大；中性點經(jīng)消弧線圈接地方式。中性點不接地方式。根據(jù)以上原則本廠的廠用電系統(tǒng)采用 6kV 的電壓等級。超大大容量機組（如 600MW）則可選用兩級高壓。發(fā)電廠廠用電壓等級不能太多，一般分為高壓和低壓兩級。廠用電接線的設計原則與主接線的設計原則基本相同，主要有：①廠用電接線應保證對廠用負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉(zhuǎn)；②接線應能靈活地適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；③廠用電源的對應供電性，本機、爐的廠用負荷由本機組供電，這樣，當廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只影響一臺發(fā)電機組的運行，縮小故障范圍，接線也簡單；④設計時還應適當注17意其經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設備、使廠用電接線具有可行性和先進性；⑤在設計廠用電接線時，還應對廠用電的電壓等級、中性點接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進行分析和論證 [8]。 廠用電接線的設計原則和接線形式 廠用電接線的要求和設計原則廠用電接線的設計應按照運行、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)和新設備，使設計達到經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、保證機組安全、經(jīng)濟地運行 [1]。②在下列任一情況下，第二個備用電源可提前與第 6 個工作電源同時裝設：a 有較多的廠用工作電源均帶有兩段母線時；b 在連續(xù)擴建的條件下，為便于過渡時；c 工作和備用電源均在發(fā)電機電壓主接線上，而備用電源不可避免要與供給幾臺較大容量鍋爐的工作電源接于同一主母線時，第二備用電源可提前與第五或第四個工作電源同時裝設，實行交叉?zhèn)溆谩Ｎ覈壳皩?200 以上大型機組，為了確保機組安MW全和廠用電的可靠才設置廠用啟動電源，且以啟動電源兼作事故備用電源，統(tǒng)稱啟動（備用）電源。這些輔助設備在正常運行時由工作電源供電，只有當工作消失后，才自動切換到啟動電源供電。(1)廠用備用電源廠用備用電源主要用于事故情況失去工作電源時，起后備作用，又稱事故備用電源?，F(xiàn)代發(fā)電廠，一般都投入系統(tǒng)并聯(lián)運行，即使發(fā)電機組全部停止運行，仍可從電力系統(tǒng)倒送電能供給廠用電源。不僅要求電源供電可靠，而且應滿足各級廠用電電壓負荷容量的要求。如實時控制用的計算機、熱工保護、自動控制和調(diào)節(jié)裝置等。成為事故保安負荷。較長時間停電，不會直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上不方便的廠用負荷，都屬于Ⅲ類廠用負荷。如火電廠的工業(yè)水泵、疏水泵、15灰漿泵、輸煤設備和化學水處理設備等，以及水電場中大部分廠用電動機。2.Ⅱ類廠用負荷。凡是屬于短時 （手動切換恢復供電所需要的時間）停機會造成主輔設備損壞、危機人身安全、主機停運及影響大量出力的廠用負荷，都屬于Ⅰ類負荷。降低廠用電率不僅能降低電能成本，同時也相應地增大了對電力系統(tǒng)的供電量。廠用電率是發(fā)電廠運行的主要經(jīng)濟指標之一。其耗電量與電廠類型、機械化和自動化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。為此必須認真考慮合理廠用供電電源的取得方式，工作電源和接線方式；此外，還應配備完善的繼電保護與自動裝置，合理配置廠用機械，并正確選擇電動機類型、容量和臺數(shù)；在運行中需對廠用機械進行正確維護和科學管理。隨著超臨界參數(shù)大容量機組、雙水內(nèi)冷發(fā)電機冷卻方式、計算機實時控制的采用以及核電廠的出現(xiàn)，對廠用電的可靠性提出了更高的要求。這些電動機以及全廠的運行、操作、試驗、檢修、照明用電設備等都屬于廠用負荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電 [1]。8% 4582 2主變50000 66177。 本廠主變壓器的選擇13變壓器的容量應與發(fā)電機容量相配選，故應選擇發(fā)電機—變壓器與主變壓器如下表 21 和標 22 所示：表 21 發(fā)電機—變壓器參數(shù)設備名稱 5 發(fā)電機—變壓器 6 發(fā)電機—變壓器容量（kV） 120220/120220/120220額定電壓（kV）高壓中壓低壓220177。Z—帶負荷調(diào)壓；Q—全絕緣；L—鋁芯（銅芯不表示） ；O—自耦。J—油浸自冷；F—油浸風冷；S—油浸水冷；N—氮氣冷卻；P—強迫油循環(huán)；G—干式；FP—強迫油循環(huán)風冷；SP—強迫油循環(huán)水冷；第三部分：表示繞組數(shù)。4．變壓器型號表示相數(shù)和材料 [5]第一部分：表示相。(3)在 110kV 及以上中性點直接接地系統(tǒng)中，凡需選用三繞組變壓器的場所，均可優(yōu)先選用自耦變壓器，它損耗小、體積小、效率高，但限制短路電流的效果比較差，變比不宜過大 [7]。(2)對于最大機組為 200MW 及以上發(fā)電廠，由于機組容量大，額定電流及短路電流都甚大，發(fā)電機出口斷路器制造困難，價格又比較昂貴，且對供電可靠性要求較高。(1)當最大機組容量為 125MW 及以下的發(fā)電廠，當有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接時，可以采用二臺雙繞組或三繞組變壓器，但采用三組變壓器時，其每個繞組的通過容量應達到該變壓器額定容量的 15%及以上。除此之外，一般宜選用普通分接頭變壓器。根據(jù)以上確定條件可以選擇火力發(fā)電廠主變壓器，此外，帶負荷調(diào)壓變壓器，可以在不停電的情況下調(diào)節(jié)分接頭，調(diào)整電壓值，并且在以下情況下比普通變壓器合理：12(1)具有可送工作特點；(2)功率潮流變化較大；(3)發(fā)電機常在低功率因數(shù)下運行。(2)與系統(tǒng)聯(lián)系較弱的中、小型電廠和低壓側(cè)電壓為 6～10kV 的變電所或與系統(tǒng)聯(lián)系只是備用性質(zhì)時，可只裝一臺主變壓器 [16]。(3)連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡變壓器①應能滿足兩種電壓網(wǎng)絡在各種不同運行方式下，網(wǎng)絡間有功功率和無功功率交換；②其容量一般不小于接于兩種電壓母線上最大一臺機組的容量；③為了布置和引線方便，聯(lián)絡變壓器通常只選一臺，最多不超過兩臺。 根據(jù)上述原則，本次設計中選擇了容量為 50000KVA 的主變壓器。根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟運行的要求（如充分利用豐水季節(jié)的水能） ，而限制火電廠的輸出功率。(1)具有發(fā)電機電壓母線接線的主變壓器①當發(fā)電機全部投入運行時，在滿足發(fā)電機電壓供電的日最小負荷，并扣除廠用負荷后，主變壓器應能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和無功容量送入11系統(tǒng)；②當接在發(fā)電機電壓母線上的最大一臺機組檢修或故障時，主變壓器應能從電力系統(tǒng)倒送功率，保證發(fā)電機電壓母線上最大負荷的需要。圖 25 帶專用旁路斷路器的雙母線帶旁路母線接線 各電壓等級的連接根據(jù)以上的分析，再根據(jù)實際的情況考慮，然后將各個電壓等級相連接，最終選擇的電氣主接線的形式如圖 26 所示10圖 26 最終選擇的電氣主接線圖 主變壓器的選擇 主變壓器相關(guān)參數(shù)的確定主變壓器的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。按規(guī)定35～60kV 配電裝置當連接的電源較多、負荷較大時，一般采用雙母線接線形式，又按規(guī)定采用雙母線或單母線 35～66kV 的配電裝置，當斷路器為少油型，或壓縮空氣型時，除斷路器有條件停電檢修外，應設置旁路設施，66kV 出線4 回及以上時宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線，由任務書可知 4 大用戶為：哈熱線，熱公線，熱南線，熱建線，都為相當重要的用戶，沒有條件停電檢修，所以 66kV 側(cè)采用雙母線加旁路接線。圖 24 為 220kV 側(cè)的主接線，接線形式為雙母線接線。8圖 23 三層三走廊式主接線 220 千伏側(cè)本次設計中，雖然 220kV 母線只有兩條出線，但是根據(jù)雙母線接線具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便的特點，同時考慮了未來的長遠發(fā)展的情況下，在 220kV 母線的選擇上依然選擇了雙母線接線。由于本廠設有四臺較小容量發(fā)電機組，所以選擇主接線為仿前蘇聯(lián)三層三走廊式主接線，它可以很好的將四臺機組聯(lián)系在一起，并且有占地面積小，運行穩(wěn)定等優(yōu)點，不足之處是維護起來較為復雜。單機容量為 60MW 及以下高壓供熱式汽輪發(fā)電機組的發(fā)電廠中，接在發(fā)電機電壓母線上的主變壓器臺數(shù)不得少于 2 臺 [7]。 各電壓等級的連接 千伏側(cè)容量為 12—60MW 的發(fā)電機， 當有發(fā)電機電壓直配線時，應根據(jù)地區(qū)網(wǎng)絡的需要，采用 或 [19]。這種接線運行方便靈活，但投資較大。雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。為了提高接線的可靠性和靈活性，可以將雙母線接線的工作母線分為兩段，可看做是單母線分段和雙母線相結(jié)合的一種形式，它增加一臺分段斷路器和一臺母聯(lián)斷路器。圖 21 雙母線接線QF—母線聯(lián)絡斷路器（簡稱母聯(lián)）雙母線接線與單母線相比，停電的機會減少了，必需的停電時間縮短了，運行的可靠性和靈活性有了顯著的提高。 主接線的基本形式和特點雙母線接線具有兩組母線，如圖 21 中Ⅰ為工作母線，Ⅱ為備用母線，兩6組母線通過母線聯(lián)絡斷路器 QF 連接。通常設計應在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。包括操作的方便性、調(diào)度的方便性和擴建的方便性。因此，電氣主接線必須保證供電可靠。：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，使電力系統(tǒng)網(wǎng)]1[絡結(jié)構(gòu)的主要組成部分，直接影響運行的可靠性、靈活性并對電氣選擇、配電裝置布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。電氣主接線是由電氣設備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng) 。本廠的發(fā)電機機組參數(shù)見表 11表 11機號項目1，2，3，4 號發(fā)電機5，6 號發(fā)電機制造廠 哈爾濱電機廠型式 TQ252 QFN1002容量（kVA ）電壓（V）31250630011750010500電流（A）cosΦ縱軸超瞬變電抗 %28606475轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn) /分）周波（周 /秒）300050300050轉(zhuǎn)子電流（A）結(jié)線極數(shù)3962Y216442Y2表 12 66kV 電壓等級負荷 綜合最大負荷 120MW序號用戶名稱 最大負荷 kV距離KM線路數(shù) 利用小時1 哈熱線 40000 20 2 60002 熱南線 30000 20 2 60003 熱公線 50000 17 2 50004 熱建線 30000 25 2 4500表 13 電壓等級負荷 綜合最大負荷 70MW4序號 用戶名稱最大負荷ＫＷ距離ＫＭ線路數(shù)類型 利用小時１ 軸承廠 7０００ ４ １ 架空 4500２ 纖維線 ９０００ ４ １ 架空 4500３ 汽輪線 ６０００ ２ ３ 架空 5000４ 軋鋼廠 ４０００ ３ ２ 架空 4500５ 東光線 ７０００ ４ ２ 架空 6000６ 修造線 ４０００ ４ １ 架空 6000７ 林機線 ３０００ ６ １ 架空 6000８ 鍋爐線 ３０００ １０ ２ 架空 5000９ 電碳線 ５０００ ８ ２ 架空 50001０ 糧庫線 ６０００ ３ １ 架空 5000 設計內(nèi)容；（高壓部分） ；；：電氣主接線中的隔離開關(guān)、斷路器、廠用電路中的高壓廠用母線、電纜的選擇； 設計成品（附錄 3：短路電流計算書；附錄 4：設備選擇計算書）：(1)發(fā)電廠電氣主接線圖第 2 章 電氣主接線部分5 電氣主接線概述 電氣主接線的概念 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。本廠共有 6 臺機組，4 臺 25MW 和 2 臺 100MW 的發(fā)電機。本地區(qū)為 5 級地震區(qū)，對建筑無3損害，因此設計時可不必考慮。廠區(qū)附近有河流流過,水源豐富，并且有公路、鐵路經(jīng)過，交通比較便利，對建廠很有利，不必過多考慮燃料。受該政策實施的影響，從二季度開始，火電企業(yè)的壓力開始逐步緩解。2022 年一季度，火電企業(yè)的盈利情況亦不容樂觀。2022 年 1～6 月，火電發(fā)電量達到 億千瓦時，占上半年全國發(fā)電總量的 ％。伴隨著裝機容量的不斷增加，火電的發(fā)電量也逐年增加。2022 年，火電裝機容量達到 32490 萬千瓦，較上年增長 %。累計完成發(fā)電量 億千瓦時，同比增長 ％，占全國發(fā)電量的％。2022 年，全國裝機容量超過 億千瓦，截至去年 6 月底，全國裝機容量