【正文】 =Ι 4* 發(fā)電機(jī) F2～ F4： =Ι* =Ι * =Ι 4* 發(fā) 電 機(jī) F1： =Ι* =Ι * =Ι 4* 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 23 頁共 43 頁 (2) 各電源點(diǎn)供給的基準(zhǔn)電流：U3S=Ι Nj 600MW 火電廠： = =U3S=I Nj () 600MW 水電廠： = =U3S=I Nj () 200MW 火電廠： = =U3S=I Nj () 發(fā)電機(jī) F2～ F4： = =U3S=I Nj () 發(fā) 電 機(jī) F1： = =U3S=I Nj () (3) 各電源點(diǎn)供給的短路周期分量有效值： j* ΙΙ=I 600MW 火電廠： =Ι =Ι =Ι 4 600MW 水電廠： =Ι =Ι =Ι 4 200MW 火電廠： 5=Ι =Ι =Ι 4 發(fā)電機(jī) F2～ F4： =Ι =Ι =Ι 4 發(fā) 電 機(jī) F1： =Ι =Ι =Ι 4 總的短路電流： 1 8=++5++=Ι 總 () 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 24 頁共 43 頁 100=++++=Ι () =++++=Ι 4總 () (4) 短路容量和短 路電流最大值： 短路容量： 總d UI3=S M V 2 3 2=3=UI3=S d 總 () M V 7 2 7=1003=UI3=S 總 () M V 0 2 9=3=UI3=S 44d 總 () 沖擊電流： 1 0= 1 8==i ch 總 () 全電流： 8 5= 1 8==I ch 總 () d6 短路點(diǎn)： (1) 計(jì)算電抗：jεeε*js SSΧ=Χ ，將圖 的等值阻抗化為計(jì)算阻抗 =100 =Χ 45js () =100 =Χ 46js () =100 =Χ 47js () =100 =Χ 48js () =100 =Χ 49js () 由于計(jì)算電抗大于 3，所以采用ε* Χ1=Ι 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 25 頁共 43 頁 =Χ1+Χ1+Χ1+Χ1+Χ1 1=Χ4948474645ε* () =64 1=Χ 1=Ι=Ι=Ι=Ι ε*∞*4*** () (2) 基準(zhǔn)電流： =3100=U3S=Ι nj () (3) 短路周期分量有效值： 廠用變周期分量： ==ΙΙ=Ι j* () 電動(dòng)機(jī)反饋電流： KDd 取 6，為 6 倍啟動(dòng)電流；功率因素取 ，電動(dòng)機(jī)的容量取 8000kW， =380006=ΙΚ=Ι eDdD () 總的短路電流： =+=Ι+Ι=Ι D 總 () (4) 短路容量和短路電流最大值： 短路容量： 總d UI3=S M V A121=3=UI3=S d 總 () 沖擊電流： ===i ch 總 () 全電流： 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 26 頁共 43 頁 ===Ι ch 總 () 表 各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算結(jié)果表 短路點(diǎn) 編號(hào) 短路點(diǎn) 位置 短路點(diǎn)平均工作電壓 短路電流周期分量起始值 短路 容量 短路電流沖擊值 短路全電流最大 有效值 U (kV) I (kA) S (MVA) ich (kA) Ich (kA) D1 242kV 母線 242 D2～ D5 發(fā)電機(jī)出口 D6～ D9 母線 121 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 27 頁共 43 頁 第五章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計(jì)算。 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮 具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。 輸電線路的電容略去不計(jì) 。 不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 。 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 。 所有電流的電功勢相 位角相同 。 第四章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 ；啟備變的容量為廠用變的總和，為 80MVA，選用兩臺(tái) 40MVA 的 變 壓 器 ， 型 號(hào) 為 ： 40000/22010SFSZ ，額定容量為：202002/40000 ，電壓比為： 8177。 變壓器的容量必須保證常用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。 阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及廠用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，廠用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過額定電壓的 177。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 9 頁共 43 頁 廠用主變選擇 廠用電主變選擇原則： 變壓器、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。 廠用備用電源和啟動(dòng)電源引接方式： 采用兩臺(tái)啟備變，獨(dú)立從 220kV 母線引至啟備變，啟備變采用低壓側(cè)雙繞組分裂變壓器。 廠用電系統(tǒng)接地方式： 廠用變采用不接地方式，高壓和低壓都為三角電壓， 當(dāng)容量較小的電動(dòng)機(jī)采用 380V 時(shí)，采用二次廠用變，將 6kV 變?yōu)?380V，中性點(diǎn)直接接地；啟備變采用中性點(diǎn)直接接地，高壓側(cè)為星型直接接地，低壓側(cè)為三角電壓。 第三章 廠用電的設(shè)計(jì) 廠用電源選擇 廠用電電壓等級(jí)的確定： 廠用電供電電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)的容量和額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的額定電壓及廠用網(wǎng)絡(luò)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等諸方面因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。 同時(shí)方案二比方案一多占用了土地，當(dāng)今我國的土地資源比較缺乏， 但我國人口多，人均占地面積少，所 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 8 頁共 43 頁 以我們更應(yīng)該合理而有效的利用土地，積極提倡“節(jié)約為主，長效機(jī)制”的原則。方案二比方案一供電更可靠，此接線方式 除 具備 雙母 線接線的優(yōu)點(diǎn)外， 還 可以保證使某一回路檢修時(shí)，不中斷對(duì)外供電及操作簡便 。 擬定可行的主接線方案 確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量： 臺(tái)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， 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 6 頁共 43 頁 所以不設(shè)發(fā)電機(jī)母系，發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線， 保證了發(fā)電機(jī)電壓出線的供電可靠，本廠主變壓器選用三相式變壓器 4 臺(tái)。因此，本電廠在系統(tǒng)有重要作用。 對(duì)原始資料的分析 從原始資料可以知道，本電廠屬于地區(qū)性火力發(fā)電廠，建成后總?cè)萘繛?00MW，建成后與周邊的幾個(gè)電廠形成區(qū)域電網(wǎng)。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全 經(jīng)濟(jì)性 ： 要節(jié)省投資，主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；要節(jié)省繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器；主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少；經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量、要避免因兩次變壓而增加電能損失 。在調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式的系統(tǒng)調(diào)度要求；在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電；擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線 。 斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修 時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。因此，電氣主接線必須保證供電可靠。概括地說包括以下三個(gè)方面： 可靠性： 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證 供電可靠是電氣主接線最基本的要求 。 第二章 電氣主接線設(shè)計(jì) 主接線概述 電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，它反映各設(shè)備的作用、連接方式和回路的相互關(guān)系。而中間，則主要是指 220kV 電網(wǎng)及各網(wǎng)省電力公司范圍內(nèi) 500 kV 電網(wǎng)網(wǎng)架的建設(shè)，也需要進(jìn)一步完善和加強(qiáng)。在我國的電網(wǎng)建設(shè)中，要實(shí)施抓兩頭帶中間的策略。 （ 6）促進(jìn)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)， 可使我國電力融入全球經(jīng)濟(jì)，使電力跟上全球經(jīng)濟(jì)一體化的大趨勢。聯(lián)網(wǎng)本身可帶來一系列效益，如互為備用效益、錯(cuò)峰效益等，同時(shí)又能夠提高電力系統(tǒng)供電可靠性，這也會(huì)帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。有了全國統(tǒng)一的電網(wǎng)，才能使西部的水火電有廣闊的市場，而西部水火電廠的建設(shè)，使水力和煤 炭資源優(yōu)勢得到發(fā)揮，這將帶動(dòng)西部經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。電網(wǎng)是電力市場的載體，沒有一個(gè)統(tǒng)一的互聯(lián)電網(wǎng)就不可能建立統(tǒng)一而競爭有序的電力市場，沒有電網(wǎng)的發(fā)展，就不可能擴(kuò)展電力市場。只有發(fā)展電網(wǎng)才能為新能源、分散的能源開發(fā)提供連續(xù)供電的條件。 我國 電力行業(yè)發(fā)展方針 首先，在 21 世紀(jì)前 20 年的電力發(fā)展中，必須重點(diǎn)抓緊抓好電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，要把電網(wǎng)的建設(shè)擺到一個(gè)重要的位置，其原因是： （ 1）加快發(fā)展電網(wǎng)和擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)，這是電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律所決定的，是實(shí)現(xiàn)電力可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn) 略的需要。與此同時(shí)，受高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過快，主要江河偏枯和燃料價(jià)格上漲，以及部分地 區(qū)新投產(chǎn)的發(fā)電容量偏少等因素影響，部分地區(qū)電力供應(yīng)形式變得較為嚴(yán)峻。 “ 十五 ” 以來，我國電力工業(yè)加快發(fā)展， “ 西電東送 ” 、城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造等工作成效顯著。 1978 年發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 5712 萬 kW，發(fā)電量達(dá)到 2566 億 kWh，分別躍居世界第 8 位和第 7 位。 1949 年新中國成立前電力發(fā)展很慢， 1949 年發(fā)電裝機(jī)容量和發(fā)電量僅為 185 萬 kW 和 43 億 kWh，居世界第 21 位和第 25 位。 并作 了變壓器保護(hù)。本文是對(duì) 800MW 區(qū)域發(fā)電廠部分電氣的設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 1 頁共 43 頁 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(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通 過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(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(yīng)到各負(fù)荷中心。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。電能的使用已經(jīng)滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，而在我國電源結(jié)構(gòu)中火電設(shè)備容量占總裝機(jī) 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(dòng) /備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計(jì)算、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇；短路電流計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 第 2 頁共 43 頁