【正文】 121175800高中高低中低25149SFF740000/18400000/22000030全穿越半穿越系數(shù)SFF31500/1531500/22000027150全穿越半穿越SFPFZI40000/22040000變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。? 容量：單元接線中的主變壓器容量SN 應按發(fā)電機額定容量扣除本機組的廠用負荷后，預留10％的裕度選擇，為 —發(fā)電機容量； —通過主變的容量—廠用電：　 —發(fā)電機的額定功率，廠用電率％，單元接線中的主變壓器容量SN 應按發(fā)電機額定容量扣除本機組的廠用負荷后，預留10％的裕度選擇。 確定變壓器臺數(shù)及容量? 臺數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設發(fā)電機母線，發(fā)電機與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機電壓出線的供電可靠，主變壓器200WM發(fā)電機組的主變壓器選用三繞組變壓器2臺，300WM發(fā)電機組的主變壓器選用兩繞組變壓器2臺。 （2）變壓器的容量必須滿足廠用機械從電源獲得足夠的功率。 （4） 對潮流方向不固定的變壓器，經(jīng)計算采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓要求是，可采用有載調(diào)壓變壓器。 （3） 在高、中系統(tǒng)均為中性點直接接地系統(tǒng)的情況下，可考慮采用自耦變壓器。 （2） 為保證發(fā)電機電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺。 現(xiàn)將該火電廠的廠用電接線的系統(tǒng)圖設計示于圖22。此外，在設計廠用電系統(tǒng)接線時還要對供電電壓等級，廠用供電電源及其引接進行分析和論證。 圖21 主接線圖、廠用電接線的選擇 廠用電接線的設計原則基本上與主接線的設計原則相同。很容易知道當采用單母線分段帶旁路的時候，必須多增加較多斷路器，這在穩(wěn)定的可靠性，及經(jīng)濟上都是不具有優(yōu)勢的，因此采用方案一。方案二：有方案一，我們很容易想到110kv母線采用單母線分段帶旁路連接，220kv母線采用雙母線連接。缺點：多裝了一臺斷路器，增加投資和占地面積，容易造成誤操作。缺點：由于220KV電壓等級容量大，停電影響范圍廣，雙母線接線方式有一定局限性，而且操作較復雜，對運行人員要求高。缺點：增加了一臺旁路斷路器的投資。這種單元接線，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇斷路器時，受到制造條件或價格甚高等原因造成的困難。、主接線方案的選擇 方案設計1）單元接線其是無母線接線中最簡單的形式，也是所有主接線基本形式中最簡單的一種，此種接線方法設備更多。 （3）經(jīng)濟性 ① 投資?。褐鹘泳€應簡單清晰，控制、保護方式不過于復雜，適當限制斷路器電流② 占地面積?。弘姎庵鹘泳€設計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件。 （2）靈活性 ① 調(diào)度靈活，操作簡便：應能靈活地投入某些機組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。③ 發(fā)電廠全部停運的可能性。衡量主接線運行可靠性的標志是：① 斷路器檢修時，能否不影響供電。必須在滿足國家有關技術經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠。由于電能生產(chǎn)的特點是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線設計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。它表明了發(fā)電機、變壓器、線路和斷路器等電氣設備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務。 電氣主接線 本設計的主要內(nèi)容包括：通過原始資料分析和方案比較，確定發(fā)電廠的電氣主接線。因此，電能已廣泛應用于國民經(jīng)濟、社會生產(chǎn)和人民生活的各個方面。電能是一種清潔的二次能源。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應與負荷的隨機變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心。隨著中國電力供應的逐步寬松以及國家對節(jié)能降耗的重視，中國開始加大力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結(jié)構(gòu)?！笆濉逼陂g我國火電建設項目發(fā)展迅猛。關鍵詞： 發(fā)電廠；變壓器；電力系統(tǒng)；繼電保護；電氣設備。本文是對配有2臺200MW和2臺300MW汽輪發(fā)電機的大型火電廠一次部分的初步設計，主要完成了電氣主接線的設計。并且對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大的影響。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 當?shù)睾０胃叨葹?00m 本廠位于某縣邊緣，距負荷中心30km，供電半徑70km。零序廠用電380∕220KV。 廠用電率：8%。發(fā)電廠電氣部分課程設計 題 目 凝汽式火電廠一次部分 學院名稱 電氣工程學院 指導教師 職 稱 副教授 班 級 電力071班 學 號 學生姓名 2012年 6月 15日凝汽式火電廠一次部分課程設計1．原始資料1．1 發(fā)電廠建設規(guī)模 類型:300MW凝汽式火電廠 最終容量、機組的型式和參數(shù): 2300MW、年利用小時數(shù)：6000h/a1．2 電力系統(tǒng)與本廠的連接情況 電廠在電力系統(tǒng)中的作用與地位：區(qū)域電廠 發(fā)電廠聯(lián)入系統(tǒng)的電壓等級：220KV， 220KV母線系統(tǒng)正序阻抗標么值x1=，零序阻抗標么值x0= 電力系統(tǒng)總裝機容量：600MW，短路容量：100MVA1．3 電力負荷水平: 發(fā)電機組額定電壓20KV,額定功率：300MW，cosΦ=，Xd=﹪。 220KV電壓等級：架空線8回。 . 4 高壓廠用電壓6KV。 環(huán)境條件 當?shù)啬曜罡邷?0℃，最低溫33℃，年平均最高溫度15℃，土壤最高溫度30℃。 發(fā)電廠電氣主接線設計 廠用電設計 短路電流的計算 主要電氣設備的選擇 配電裝置 設計說明書、計算書一份 圖紙一張目 錄摘要 31．電力工業(yè)發(fā)展的概況 4 4 4 5 6 7 7 8 10 10 11 12 15 15 17 31結(jié)束語 33參考文獻 34附錄Ⅰ：短路計算附錄Ⅱ：電氣設備的選擇結(jié)果表附錄Ⅲ ：設計總圖摘 要在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟中有著重要作用，它不僅全面地影響國民經(jīng)濟其他部門的發(fā)展，同時也極大的影響人民的物質(zhì)與文化生活水平的提高。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關。電能的使用已經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟、生活的各個領域，而在我國電源結(jié)構(gòu)中火電設備容量占總裝機容量的75%。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動/備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計算、臺數(shù)和型號的選擇；短路電流計算和高壓電氣設備的選擇與校驗。電力工業(yè)的發(fā)展概況：火力發(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在現(xiàn)在提出和諧社會，循環(huán)經(jīng)濟的環(huán)境中，我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環(huán)境的影響，對不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在在我國已有部分核電機組，但火電仍占領電力的大部分市場，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟發(fā)展，全國上了許多火電廠，但火電技術必須不斷提高發(fā)展，才能適應和諧社會的要求。2001年至2005年8月，經(jīng)國家環(huán)?？偩謱徟幕痣婍椖窟_472個，裝機容量達344382MW，其中2004年審批項目135個，裝機容量107590MW，比上年增長207%；2005年1至8月份，審批項目213個，裝機容量168546MW，同比增長420%。由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。由于電源點與負荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量儲存，電能生產(chǎn)必須時刻保持與消費平衡。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實現(xiàn)其功能，就需在各個環(huán)節(jié)和不同層次設置相應的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產(chǎn)和輸運過程進行測量、調(diào)節(jié)、 控制、保護、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實現(xiàn)自動化。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎，得到迅猛發(fā)展。計算短路電流，并根據(jù)計算結(jié)果來選擇和效驗主要電氣設備。、主接線的設計原則和要求 發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它的設計，直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。因此，主接線的設計是一個綜合性的問題。 （1）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。② 線路、斷路器或母線檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。④ 對大機組超高壓情況下的電氣主接線，應滿足可靠性準則的要求。② 檢修安全：應能方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的供電。③ 電能損耗少：經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。本設計中機組容量為300MW，所以發(fā)電機出口采用封閉母線，為了減少斷開點，可不裝斷路器。2）單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線優(yōu)點：在正常工作時，旁路斷路器以及各出線回路上的旁路隔離開關，都是斷開的，旁路母線不帶電，通常兩側(cè)的開關處于合閘狀態(tài)，檢修時兩兩互為熱備用；檢修QF時，可不停電；可靠性高，運行操作方便。3）單母分段線分段斷路器兼作旁路斷路器的接線優(yōu)點：可以減少設備，節(jié)省投資；同樣可靠性高，運行操作方便；4）雙母線接線優(yōu)點：供電可靠，調(diào)度方式比較靈活，擴建方便，便于試驗。5）雙母線帶旁路母線的接線優(yōu)點：增加供電可靠性，運行操作方便，避免檢修斷路器時造成停電，不影響雙母線的正常運行。 方案一：300MW發(fā)電機G1,G2通過雙繞組的變壓器與220kv母線連接，220kv電壓級出線為8回，采用雙母線接線，并且?guī)月纺妇€能提高供電的可靠性。 比較并確定主接線方案在所實現(xiàn)的目的要求相差不大的情況下，采用最小費用法對擬定的兩方案進行經(jīng)濟比較，兩方案中的相同部分不參與比較計算，只對相異部分進行計算，計算內(nèi)容包括投資，年運行費用。接線圖如圖21所示。首先，應保證對廠用電負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉(zhuǎn)；其次，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；還應適當注意經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術、新設備，使其具有可行性和先進性。 火電廠的輔助機械多、容量大，供電網(wǎng)絡復雜，其主要負荷分布在鍋爐、氣機、電氣、 輸煤、出灰、化學水處理以及輔助車間和公用電氣部分，因此，廠用電以單母線分段接線形式合理地分配廠用各級負荷。圖22 廠用電接線圖變壓器的選擇與計算 變壓器的選擇原則 主變壓器的選擇原則 （1）為節(jié)約投資及簡化布置，主變壓器應選用三相式。在計算通過主變壓器的總?cè)萘繒r，至少應考慮5年內(nèi)負荷的發(fā)展需要，并要求：在發(fā)電機電壓母線上的負（荷為最小時，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)；發(fā)電機電壓母線上最大一臺發(fā)電機停運時，能滿足發(fā)電機電壓的最大負荷用電需要；因系統(tǒng)經(jīng)濟運行而需限制本廠出力時，亦應滿足發(fā)電機電壓的最大負荷用電。當經(jīng)常由低、高壓側(cè)向中壓側(cè)送電或由低壓側(cè)向高、中壓側(cè)送電時，不宜使用自耦變壓器。二、廠用變壓器容量選擇的基本原則和應考慮的因素為： （1）變壓器原、副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡電壓一致。 （3）廠用高壓備用變壓器或起動變壓器應與最大一臺高壓廠用工作變壓器容量相同；低壓廠用設備用變壓器的容量應與最大一臺低壓廠用工作變壓器容量相同。向本廠供電變壓器選用三相式兩繞組變壓器4臺，廠用備用電源選用兩繞組變壓器1臺。 表31 發(fā)電機參數(shù)型號額定功率（MW）額定電壓（KV）額定電流（KA）功率因數(shù)（）同步電抗(Xd%)瞬變電抗(X39。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y型和△型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。如果星型連接或曲折型連接的中性點是引出的，則分別以YN、ZN表示，帶有星三角變換繞組的變壓器，應在兩個變換間已“”隔開。35KV以下電壓，變壓器繞組都采用△連接。短路電流分析計算： 短路電流計算目的及規(guī)則：在發(fā)電廠電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。選擇導體和電器。計算軟導線的短路搖擺。驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。一、短路電流計算條件： 1) 正常工作時，三項系統(tǒng)對稱運行。3) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行。5) 不考慮短路點的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻略去不計。7) 元件的技術參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。二、短路計算的一般規(guī)定：1） 驗算導體的電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷