【正文】 capacity unit system. Keywords: 1000MW unit the electric main power connection auxiliary power wiring designing simulating power flow short circuit motor starting 目錄 1 引言 ......................................................... 1 電氣主接線的設(shè)計、仿真的目的和意義 ..................... 1 廠用電接線的設(shè)計、仿真的目的和意義。 關(guān)鍵詞： 1000MW機組、電氣主接線、廠用電接線 、設(shè)計、仿真 、潮流、短路、電動機起動 外文摘要 Title Design and Simulation of the Main and Auxiliary Power Wiring for 1000MW Thermal Power Units Abstract As China39。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 中文題目 1000MW 火力發(fā)電機組的電氣主接線及廠用電接線的設(shè)計及仿真 英 文題目 Design and Simulation of the Main and Auxiliary Power Wiring for 1000MW Thermal Power Units 學(xué)生姓名 班級 學(xué)號 學(xué) 院 儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 指導(dǎo)教師 職稱 中文摘要 摘要 ： 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，用電需求的增大， 1000MW容量的發(fā)電機組開始成為電力系統(tǒng)的主力機組，由于機組容量的增大和廠用電壓等級的提高，帶來了電動機起動困難、短路電流過大等問題。本文 利用電力設(shè)計專用仿真軟件構(gòu)建了 1000MW容量發(fā)電機組的電氣主接線和廠用電接線系統(tǒng)模型，計算了整個系統(tǒng)所有母線處的潮流、短路電流，給出了短路電流與專業(yè)設(shè)計值對比結(jié)果，為開關(guān)電氣設(shè)備的選擇提供依據(jù)，并對系統(tǒng)中最大一臺容量的電動機起動、電動機成組及串聯(lián)自啟動進行了檢驗計算，給出電機啟動校驗仿真數(shù)據(jù)與實際計算結(jié)果的對比，分析了系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)劣，為今后大容量機組系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供參考。s economy developing and electricity demand growing, 1000MW capacity of generating units has bee the main force, With the increased capacity and enhanced voltage grade of the plant, serious problem is ing, such as motor starting, shortcircuit current is too large and so on。 ................... 2 ETAP 及其在 電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 ............................. 2 本文的主要工作 ......................................... 4 2 1000MW 火電機組電氣主接線設(shè)計 ................................ 5 電氣主接線設(shè)計的要求 ................................... 5 電氣主接線方案的選擇 ................................... 5 主接線方案的論證 ....................................... 6 主變壓器的選擇 ......................................... 7 3 1000MW 火電機組廠用電接線的設(shè)計 .............................. 9 廠用起動、備用電源的接線方案選擇 ....................... 9 廠用電電壓等級的選擇 ................................... 9 廠用電接線方案的論證 .................................. 11 4 電氣系統(tǒng)設(shè)備模型及參數(shù) ...................................... 12 分裂變壓器 ............................................ 12 雙繞組變壓器 .......................................... 12 電動機 ................................................ 13 電纜 .................................................. 13 5 電氣系統(tǒng)的軟件仿真 .......................................... 14 潮流 .................................................. 14 短路電流的計算 ........................................ 16 電 動機的起動校驗 ...................................... 21 開斷設(shè)備的選擇 .................................... 24 總結(jié) ........................................................... 25 參考文獻 ....................................................... 26 致謝 ........................................................... 28 附錄 ........................................................... 29 附錄一：一臺機組的廠用電主要負(fù)荷 ........................... 29 附錄二：廠用電接線的分配及變壓器的選擇 ..................... 31 附錄三：雙繞組變壓器參數(shù)表 ................................. 36 附錄四：主接線潮流仿真數(shù)據(jù) ................................. 36 附錄五：廠用電接線潮流仿真數(shù)據(jù) ............................. 37 附錄六：主接線短路電流仿真數(shù)據(jù) ............................. 38 附錄七：廠用電接線的短路電流仿真數(shù)據(jù) ....................... 39 附錄 八：整體方案的仿真數(shù)據(jù) ................................. 41 附錄九：部分仿真軟件計算截圖 ............................... 42 英文文章 ....................................................... 44 中文 翻譯 ....................................................... 51 1 引言 電氣主接線的設(shè)計、仿真的目的 和 意義 目前世界上的大型發(fā)電廠一般是指總?cè)萘吭谇д淄呒耙陨?, 單機容量在3001300MW 不等。隨著用電需求量急增 ,大規(guī)模的城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造也同時展開 ,系統(tǒng)容量也在不斷擴大 ,以 500KV 為主網(wǎng) , 主干線的全國性網(wǎng)架已逐步形成 ,長江三峽水利發(fā)電工程的建成和西電東送工 程的實施 ,促成全國聯(lián)網(wǎng)的必要性 。 電氣主接線主要指發(fā)電廠、變電所及電力系統(tǒng)中傳送電能的通路 , 這些通路中有發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、線路等設(shè)備。它不僅是初步設(shè)計審查的重要內(nèi)容之一 , 同時也是將來電氣值班運行人員進行各種操作的重要依據(jù)。 電氣主接線的設(shè)計是變電所電氣設(shè)計的主體。因此，主接線的設(shè)計顯得尤為重要。 本文依 托某1000MW 機組電廠進行設(shè)計主接線，對潮流和短路等進行仿真最后得出可靠 的主接線方案。 隨著機組容量的加大 ,廠用電系統(tǒng)的規(guī)模和主要輔機的容量較 600MW機組有較大幅度的提高 ,會帶來高壓廠用電系統(tǒng)的短路水平增大和單臺最大容量電動機啟動困難等諸多問題。 廠用電系統(tǒng)是發(fā)電廠的重要組成部分 ,它的確定就代表著電廠基本輪廓的確定，基本組成設(shè)備的確定，投資成本的確定，因此 合理的廠用電接線 ,適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?,對于保證機組的安全 連續(xù)滿發(fā)、降低廠用電率、方便操作和維護、節(jié)約投資、縮短建設(shè)工期、控制造價等有著重要的作用。目前國內(nèi) 1000MW容量 及 以上的機組 在 技術(shù) 上 相對 600MW不夠成熟，但是發(fā)展 很迅猛，技術(shù)投資很 大，主要是要解決大容量機組自身存在的短路電流限制和起動性能加強等問題，本文主要是對 1000MW容量機組進行電壓等級和接線形式的選擇，最后在仿真軟件進行 上述項目的校驗仿真，最后確定最終的 廠用電 接線方案。 ETAP 由美國 OTI 公司 (Operation Tech2nology Inc) 開發(fā) , 最初的版本于1983 年發(fā)行。經(jīng)過多年的開發(fā)與完善 ,ETAP 已具備智能建模、多維數(shù)據(jù)管理模式、多種輸入表達方式、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實操作、無限復(fù)合網(wǎng)絡(luò)嵌套及電機嵌套、集成全面的電力和物理數(shù)據(jù)庫以及大量工程數(shù)據(jù)庫、用戶自定義動態(tài)模型等特點。 ETAP 軟 件的優(yōu)點 綜合性 以一個統(tǒng)一的符合現(xiàn)實觀念的并具有開放性的數(shù)據(jù)平臺為基礎(chǔ) ,可進行電力系統(tǒng)的各個專業(yè)方向和應(yīng)用領(lǐng)域中的定量計算與定性分析 ,并具有簡單直觀的優(yōu)點。在其自定義動態(tài)模塊中可允許用戶自己增加數(shù)據(jù)庫中沒有的數(shù)學(xué)模型。 使用簡單、上手快 人機界面非常友好 ,所用的原始資料輸入都以圖形編輯方式。計算結(jié)果的輸出也提供多種方式 ,如單線圖上顯示 ,分類計算報告 ,曲線圖顯示。 ETAP 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 ETAP的計算分析設(shè)計模塊種類繁多 ,功能強大。 針對直流系統(tǒng)的模塊有 :直流系統(tǒng)潮流計算 ,直流系 統(tǒng)短路計算 ,直流系統(tǒng)蓄電池容量估計 ,交直流控制系統(tǒng)接線圖設(shè)計。 針對輸電及配電系統(tǒng)的模塊有 :優(yōu)化潮流 ,不平衡潮流 ,可靠性分析 ,補償電容器最佳位置選擇 ,傳輸線的弧垂、張力以及容量計算。 PSMS 是 ETAP 電力系統(tǒng)分析軟件的一個實時在線的擴展。 PSMS有在線監(jiān)測、實時分析、在線控制、優(yōu)化管理、數(shù)據(jù)反演等主要功能。 根據(jù)《廠技規(guī)》的規(guī)定對主接線和廠用電方案進行設(shè)計，對有限的資料進行合理的設(shè)計分配，最終形成初步方案。 將所仿真的結(jié) 果與《廠技規(guī)》的規(guī)定范圍進行校驗，再將仿真值與專業(yè)設(shè)計人員的 計算 值進行對比，從而判斷方案的合理與否。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。 電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點要求 : 運行的可靠性 :主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對用戶供 電的可靠性 ,特別是保證對重要負(fù)荷的供電。在擴建時應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 電氣主接線方案的選擇 電氣主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動化水平和二次回路設(shè)計的原則和基礎(chǔ)。當(dāng)進出線回路數(shù)為六回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中具有重要地位時，宜采用一臺半斷路器接線 。 在一臺半斷路器的接線中，電源線宜與負(fù)荷線配對成串，同名回路配置在不同串內(nèi)。當(dāng)一臺半斷路器接線達三串及以上 時，同名回路可接于同一側(cè)母線，進出線不宜裝設(shè)隔 離開關(guān) ”。運行時，兩組母線和全部斷路器都投入工 作，形成多環(huán)狀供電，具有較高的供電可靠性和運行靈活性。除聯(lián)絡(luò)斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外，其他任何斷路器故障或檢修都不會中斷供電 。 此種接線運行方便，操作簡單，隔離開關(guān)只在檢修時作為隔離電器 。 每一回路由兩臺斷路器供電，發(fā)生母線故障時，只跳開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。 正常時兩組母線和全部斷路器都投入工作，從 而形成多環(huán)形供電，運行調(diào)度靈活。 隔離開關(guān)僅作檢修時用，避免了將隔離開關(guān)作操作用時的倒閘操作。檢修母線時，回路不需要切換 。 綜上所述，本課題采用一臺半斷路器接線形式是合適的。 因為 三相變壓器的運輸較難實現(xiàn)，其運載設(shè)備以及對路橋等的加固措施的費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)備費，且國 產(chǎn)三相變壓器的制造和運行業(yè)績不多，如有事故，三相變壓器返廠檢修困難，運輸費用高。單相變壓