【正文】 電廠200MW及以上機組為發(fā)電機變壓器組接線時的主變壓器應滿足DL5000—2000《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計算負荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過650C的條件進行選擇”。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。 設計內容（1）發(fā)電廠電氣主接線設計 （2）發(fā)電廠廠用電接線設計（3）220kV配電裝置的設計（4）短路電流計算和電氣設備選擇（5）200MW機組繼電保護及自動裝置的規(guī)劃設計基本步驟：（1）主接線的設計 發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟運行的關鍵，是電氣設備布置、選擇、自動化水平和二次回路設計的原則和基礎。多年平均降水量400mm，年最大降水量760mm，最小降水量300mm，多年平均蒸發(fā)量為1510mm，積雪深180mm。廠址附近有河流通過，并有水庫，水源充足。該廠為大型煤礦區(qū)內的坑口發(fā)電廠，所用燃料由煤礦直接供給。其中：
QFS3002:300MW，2極。 電力系統(tǒng)情況待設計火電廠所在電力系統(tǒng)詳細情況，見圖11：（1）火力發(fā)電廠
汽輪發(fā)電機：3QFS3002。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、無污染、使用方便、易于調控的電能得到廣泛應用，推動了社會生產各個領域的變化，開創(chuàng)了電力時代，發(fā)生了第二次技術革命。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中的發(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。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉換為其它的能源，而且便于控制、管理和調度，易于實現(xiàn)自動化。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)，以便對電能的生產和輸送過程進行測量、調節(jié)、控制、保護、通信和調度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質的電能。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，電能生產必須時刻保持與消費平衡?；鹆Πl(fā)電廠電氣部分設計畢業(yè)論文目 錄1 緒論 1 1 1 電力系統(tǒng)情況 1 待設計火力發(fā)電情況 2 設計內容 22發(fā)電廠電氣主接線 5 5 5 電氣主接線的設計原則 5 電氣主接線的初步方案 6 有關設計原則 8 本廠發(fā)電機與變壓器之間的連接 93發(fā)電廠用電設計 12 12 廠用負荷分類 12 基本要求 12 本廠廠用電主接線設計說明 144 短路計算 18 短路計算的目的 18 短路計算的一般規(guī)定 18 短路計算的一般規(guī)定 18 系統(tǒng)簡化 19 本廠等值電路圖中短路點的選取 225部分電氣設備的選擇與校驗 32 電氣設備選擇的一般原則 32 選擇電氣一次設備遵循的條件 32 按正常工作條件選擇 32 按短路條件進行校驗 34 220kv電氣設備選擇與驗算 36 設備及導體選擇所需數(shù)據(jù) 36 設備選擇 37 9號發(fā)電機出口設備選擇 41 避雷器的選擇 416 繼電保護裝置 436 程序設計 43 發(fā)電機繼電保護裝置 43 電力變壓器的機電保護裝置 44結 論 47參 考 文 獻 48致 謝 491 緒論由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產與消費系統(tǒng)。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系統(tǒng)等）轉化成電能，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。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)的結構和運行。電能是一種清潔的二次能源。因此，電能已廣泛應用于國民經(jīng)濟、社會生產和人民生活的各個方面。目前工業(yè)用電量已占全部用電量的50～70%，是電力系統(tǒng)的最大電能用戶，供配電系統(tǒng)的任務就是企業(yè)所需電能的供應和分配。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術水準已成為一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平的標志之一。裝機容量900MW，3臺機組。cos=，d=%
變壓器：3SFPL360/220，3臺，360MVA，220kV，Uk%=
（2）水力發(fā)電廠
水輪發(fā)電機：TSS1264/16048，300MW，cos=，d=28%
變壓器：4SFPL360/220，4臺，360MVA，220kV，Uk%= 待設計火力發(fā)電情況該電廠機組總容量為4200MW，生產的電力除廠用電外，全部通過4回220kV輸電線路輸送到電力系統(tǒng)中。廠區(qū)地勢平坦，地質條件較好，屬于五級地震區(qū)，有公路、鐵路通往礦區(qū)，交通方便。凍土層厚1m，覆冰厚度7mm，最大風速25m/s，年平均溫度5℃，最高溫度35℃，最低溫度35℃。主導風向全年為東南風，冬季為西北風，夏季為偏南風。電氣主接線的設計原則是：應根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應滿足電力系統(tǒng)的可靠運行和經(jīng)濟調度的要求。應滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。（3）短路電流的計算短路就是指不同電位的導電部分包括導電部分對地之間的低阻性短接。工程要求系統(tǒng)調度或系統(tǒng)設計部門提供接入本電廠和變電所的各級電壓的綜合阻抗值，由電氣專業(yè)負責計算。三相短路是危害最嚴重的短路形式，因此，三相短路電流是選擇和校驗電器和導體的基本依據(jù)。正確的選擇電氣設備的目的是為了事導體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟、合理的運行。（5）主變壓器繼電保護的設計繼電保護是保證系統(tǒng)安全和設備可靠運行的關鍵裝置之一。為防止變壓器發(fā)生各類故障和不正常運行造成的不應有的損失以及保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運行，變壓器應設置相應的保護。其反映了發(fā)電機、變壓器、線路、斷路器和隔離開關等有關電氣設備的數(shù)量、各回路中電氣設備的連接關系及發(fā)電機、變壓器與輸電線路、負荷間及怎樣的方式連接，直接關系到電力系統(tǒng)運行的可靠性、靈活性和安全性，直接影響發(fā)電廠、變電所電氣設備選擇，配電裝置的布置，保護與控制方式和檢修的安全與方便性。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。（1）可靠性 供電可靠性是電力生產和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。② 線路、斷路器、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。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。 電氣主接線的初步方案（1） 主接線基本評價1）方案I：雙母線接線接線圖見圖21，雙母線接線的主要優(yōu)點如下：供電可靠，表現(xiàn)為：檢修任一母線時，可以利用母聯(lián)把該母線上的全部回路倒換到另一組母線上，不會中斷供電。檢修任一回路的母線隔離開關時，只需停該回路及與該隔離開關相連的母線。這是在故障母線的進、出線沒有符合的情況下倒換操作，俗稱“冷倒”，對各回路的母線隔離開關是“先拉后合”，否則故障會轉移到正常母線上。擴建方便，可向母線的任一端擴建。例如，必要時，可利用母聯(lián)斷路器與系統(tǒng)并列或解列；當某個回路需要獨立工作或進行試驗時，可將該回路接到一組母線上進行；當線路需要利用短路方式融冰時，可騰出一組母線作為融冰母線，不致影響其他回路等。②檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電或短時停電。④由于增加了大量母線隔離開關和母線長度，雙母線的配電裝置結構較單母線而言復雜，占地面積大，投資大。各回路除通過斷路器與兩組匯流母線連接外，還通過旁路隔離開關與旁路母線相連接。這種接線所用電氣設備數(shù)量較多，配電裝置也較為復雜，占地面積較大，經(jīng)濟性較差，但是被廣泛用于國內火力發(fā)電廠。而雙母線接線也能滿足火電廠的運行的要求，而且經(jīng)濟性上前者亦優(yōu)，故方案最終確定為方案I，雙母線接線。（2）容量為125MW及以下的發(fā)電機與雙繞組變壓器為單元連接時，在發(fā)電機與變壓器之間不宜裝設斷路器；發(fā)電機與三繞組變壓器或自耦變壓器為單元連接時，在發(fā)電機與變壓器之間宜裝設斷路器和隔離開關，廠用分支線應接在變壓器與該斷路器之間。技術經(jīng)濟合理時，容量為600MW機組的發(fā)電機出口可裝設斷路器或負荷開關，此時，主變壓器或高壓廠用工作變壓器應采用有載調壓方式。（3）容量為200MW及以上發(fā)電機的引出線、廠用分支線以及電壓互感器與避雷器等回路的引下線應采用全連式分相封閉母線。 本廠發(fā)電機與變壓器之間的連接 汽輪發(fā)電機由汽輪機直接耦合傳動。（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。（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(jīng)靜止半導體整流勵磁方式。由于容量分別為4200MW， UN=，所以可以選取的發(fā)電機臺數(shù)有四臺。發(fā)電廠200MW及以上機組為發(fā)電機變壓器組接線時的主變壓器應滿足DL5000—2000《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計算負荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過650C的條件進行選擇”。對于中、小型發(fā)電廠應按下列原則選擇：（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容量時，至少應考慮5年內負荷的發(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。三繞組變壓器一般不超過兩臺。當經(jīng)常由低、高壓側向中壓側送電或由低壓側向高、中壓側送電時，不宜使用自耦變壓器。所以選擇的型號為SFP9240000的三相自耦變壓器。其參數(shù)見表22：型號變比容量(KVA)短路電壓%繞組形式臺數(shù)相數(shù)SFP9240000220/24000013%Ynd11四三備注變壓器中性點全部接地。3發(fā)電廠用電設計 廠用負荷分類按其負荷的重要性一般分為以下四類：事故保安負荷在事故停機過程中及停機后的一段時間內，仍應保證供電，否則可能引起主要設備損壞、重要的自動裝置控制失靈或危及人身安全的負荷，稱為事故保安負荷。 由蓄電池組供電，如發(fā)電機組的直流潤滑油泵等。 一般由接于蓄電池組的逆變裝置供電，如實時控制用電子計算機。 平時由交流廠用電供電，失去廠用工作電源時，交流保安電源應自動投入，如200MW及以上機組的盤車電動機。如給水泵、凝結水泵等。Ⅱ類負荷允許短時停電，但停電時間過長，有可能損壞設備或影響正常生產的負荷。對Ⅱ類負荷，應由有2個獨立電源的母線供電，一般采用手動切換。如中央修配廠、實驗室等的用電設備。 基本要求（1） 對廠用電設計的要求廠用電設計應按照運行、檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過實驗鑒定的新技術和新設備，使設計達到技術先進、經(jīng)濟合理。（3）廠用母線接線方式高壓廠用電系統(tǒng)應采用單母線。低壓廠用電系統(tǒng)應采用單母線接線。當公用負荷較多、容量較大、采用集中供電方式合理時，可設立公用母線，但應保證重要公用負荷的供電可靠性。② 當發(fā)電機與主變壓器采用單元接線時，由主變壓器低壓側引接，供給本機組的廠用負荷。若斷路器開斷容量不夠時，也可采用能滿足動穩(wěn)定要求的負荷開關、隔離開關或連接片等方式。通過分裂繞組廠用高壓變壓器供6KV廠用的A段和B段。② 當有發(fā)電機電壓母線時，一般由該母線引接1個備用電源。（6）交流事故保安電源200MW及以上發(fā)電機組應設置交流事故保安電源，當廠用工作和備用電源消失時，應自動投入，保證交流保安負荷的起動，并對其持續(xù)供電。 本廠廠用電主接線設計說明本廠為200MW發(fā)電機組，發(fā)電機與主變壓器采用單元接線，廠用電由主變壓器低壓側引接，供給本機組的廠用負荷。由220KV系統(tǒng)接入廠用，高壓廠