【正文】 . 10 繪制工程圖紙。 我國各級電壓輸送能力統(tǒng) 計 : 輸送電壓 (KV) 輸送容量 (MW) 傳輸距離 (陽 1) 35 2， ， 10 20， ， 50 110 1O， ， 50 50， ， 150 220 100， ， 500 100， ， 300 由上表可得，輸送容量在 100MW 以上的火 電 廠 與系統(tǒng)進行并 網(wǎng)的電壓等級為 220KV ，所以本次設計 2*300MW 火力發(fā) 電 廠 與系 統(tǒng)進行并網(wǎng)的電壓等級可選為 220KV。 因此，設計 電 廠 的 廠 用高壓用電系統(tǒng)采用 6KV 的電壓等級。發(fā)電機 的 最 大連續(xù)輸出容量應與汽輪機 的 最 大進汽量工況下的出力相匹 配 ，且 其功率因數(shù)和氫壓均應與額定值相同。 力。 本次設計采用的是東方電 機 廠 生 產(chǎn) 的 300MW 水氫氫冷卻發(fā)電 機 :型號為 QFSN300一 2一 20 。 額定功率因數(shù)為 。 額定頻率為 50HZ 。 X/39。 定子繞線方式為雙 y( 并聯(lián) )。 額定勵磁電流為 2203V。額定氫壓為 第 二 節(jié)變壓器的選擇 電 廠 主變壓器的容量的確 定 根據(jù)《火力發(fā) 電 廠 設計技術規(guī)程 )) DL500094 中第 條 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 7 中容量為 200MW 及以上的發(fā)電機與主變壓器為單元連接時，主變 壓器的容量可按下列條件中的較大者選 擇 : 為保證發(fā)電機電壓出線供電可 靠 ， 主變壓器容量應根據(jù) 5一 10 年的規(guī)劃進行選 擇 ， 并考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷能 力，每臺變壓器的額定 容 量 一 般按下式選 擇 : Sn= Pn為發(fā) 電 廠 的 最 大負荷。 電 廠 主變壓器繞組的數(shù)量 根據(jù)《火力發(fā) 電 廠 設計技術規(guī)程 )) DL500094 中第 條 對于容量為 200MW 及以上的機 組 ， 其升壓變壓 器 一 般不宜采用三 繞組變壓器。 3. 繞組連接方式 由《電力工程設計手冊電 氣 一 次部分》 知 : 我國 110KV 及以 上電壓等級為中性點直接接地系統(tǒng)，變壓器繞組都要采用 Y連 接 。D連 接 ， 所以主變接線方式采用 YN， d11。 單元接線的主變壓器單元接線時變壓器容量 Sn 應按發(fā)電機的 額定容量扣除本機組 的 廠 用負荷 后 ， 留有 10%的裕度來選擇。39。 根據(jù)《火力發(fā) 電 廠 設計技術規(guī)程 )) DL500094中第 條中， 連接的兩種升高電壓均系中性點直接接地系統(tǒng) ，且技術經(jīng)濟合理 時可選用自藕變壓器。聯(lián)絡變壓器的 容量應滿足兩種電壓網(wǎng)絡之間在各種運行方式下的功率變換，其 容 量 一 般應不小于接在兩種電壓母線上的最 大 一 臺機組的容 量 ， 以保 證 最大一臺機組故障或檢修通過聯(lián)絡變壓器來滿足本側(cè)負荷 的 需 要。 高一低 。 阻抗電壓 (各線圈值 ): 高一中 %。中 f民 %。連接組 別 : YNynOd11 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 10 第 三 節(jié)導體和 電 氣設備選擇 開 關 斷路器型式的選 擇 ， 除須滿足各項技術條件和環(huán)境條件外。 隔離開關型 式的選 擇 ， 應根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要 求等因素，進行綜合的技術經(jīng)濟比較然后確定。 一 ) 220KV 母線側(cè)高壓斷路器和隔離開關的選擇 (1) 高 壓斷路器的選擇方 法 : 額定電壓選 擇 : UN二 三 UNS 額定電流選 擇 : IN 二三 Imax 開斷電流選 擇 : 高壓斷路器的額定開斷電流 Inbr， 不 應 小子 實際開斷 瞬 間 的 短 ，路電流周期分量有效值 Izk，即 INbr 二三 Izkh， 沒 和當斷路器的 Inbr 教系 統(tǒng) 短 路電流大很多時，也可用次暫態(tài)電流 1 INbr 二三 1。 斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷 路器。 (2) 熱穩(wěn)定校驗 設后備保護動作時間缸，所選斷路器的固有分閘時間 。 因為電源為無限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時間大于 ls 而忽略不計，則短路熱效應 : Qk = 1 2t = = ? s 允許熱效應 L2 = 402 X 4 = 6400kA2 ? S 1/tQk 熱穩(wěn)定滿足要求。 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 12 (3) 隔離開關的選 擇 : 根據(jù)配電裝置的要求 ， 35KV 及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關 和線路隔 離開關的線路側(cè)宜配置接地開關。 該回路額定電壓為 220kV，因此所羞的隔離開關額定電壓 Ue 二三 220kV， 且 隔離開關的額定電流大于湖立斷路器的最大持續(xù)電流 I時 = X 300 x1000/0. 85/(A) GWll220 (D) 型高壓隔離開關其主要技術參數(shù)如 下 : 額定電壓 KV I 額定電流 A I 動穩(wěn)定電流 KA I 熱穩(wěn)定電流 KA 220 1600 125 50 (4s) 校驗 所選的隔離開 關 : (1) 動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定電流等于極限通過電流峰值即 ies = 125kA 流過該斷路器的短路沖擊電 流ish = 即 ies Lh 動穩(wěn)定要求滿足。 經(jīng)以上校驗可 知 ， 所選隔離開關滿足要 求 ， 故確定選用 GWll 220 (D) 型高壓隔離開關。 35盯 以 上配電裝 置 ， 一 般選用油浸式絕緣結構的電流互感器，有條件時應選用套管式電 流互感器。 laJ = K1N J 三 1m缸 UN S 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電 壓 。 K 溫度 修 正系 數(shù) 。 (3) 根 據(jù) 二 次負荷的要 求 ， 選擇電流互感器的準確度級。 根據(jù)以上可選擇電流互感器應為屋外 LBll一 220W2 型 根據(jù)所選擇的電流互感 器 ， 校驗電流互感器 的 二 次負荷，并 選 擇 二 次連接導線截面。 四 ) 220KV 母線側(cè)電壓互感器的選擇 : 型號為 TYD220/ .J3一 O. 01H(2:_O /生 /) . .J3 39。 (2) 按 一 次回路的電壓選 擇 ， 電壓互感 器 一 次側(cè)額定電 壓 U 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 14 NS 一 應大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓 U 。查表選擇。電壓互感器準確級的選擇的原則， 可參照電流互感器的準確級選擇。 I238?；ジ?器 二 次負荷的計算式為 S2 =. ∞ S qJ)2 +(L:Ssinψ)2 = fc藝 p)2 +(L:Q)2 根據(jù)上面電壓互感器可 選擇為型號為 : TYD220/ J3一 O. 01H(2:_0 /生 /0. 1) J339。 母線的選擇 己知參數(shù) :母線繼電器的動作時間 tpr=1s 短 路 器 全 分閘時 間 tω =。 最大 持 續(xù)工作電流為 : 兔 IM= F x lO= (A) . 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 15 al C = 1 Y s Ial =0. X 3903= 3849. 11A 故不符合要求 :應選擇銅導體三條平放 I N =4780A 截面 為 125xlOmm2 ， I = 4780=3849. 11A 故選擇 125xlOmm2 母線矩形截面銅導線。 t=凡 +tllb =1+= 因 t ls 可不考慮 非 周期分量熱效應。/= 2 = (A2吵 計算母線短路前通過最大持續(xù)工作電流時得工 作溫度 : 問 +(川 )(虧 )2 = 按 700 C 熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，熱穩(wěn) 定 最 小允許截面 : . V I ..I .V ..l ^ V 87 = 125x10mm2 故滿足熱穩(wěn)定要求。母線三相短路時沖擊電流 (， ，2 =(也 4) 中間母線 的 最大電動 力 : F (3)=..(3) 2 xlO7 =( x土 主 x107 = L39。39。 J a 飛 I 最大彎矩 為 : F(3) L M= 一一 = =(Nm) 10 10 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 16 氣 m2 ) bh2 x 母線抗彎 矩 :w = τ = 正 1 = 26 10 母線的計算應力 : M 故符合要求。 W x10 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 17 第四章電氣主接線 發(fā) 電 廠 和變電所中 的 一 次設備 按 一 定的要求和順序連接成的 電路成為主接 線 。 第一節(jié)主接線的設計原則 一 .電 氣 主接線的 設 計依據(jù) 電 廠 靠近城 鎮(zhèn) 一 般接入 110一 220kv 系統(tǒng)。 3. 設計主接線 時 ， 還應考慮檢修母線或斷路器是否允許線路故 障、變壓器或發(fā)電機停運、故障時允許切除的電路、變壓器和機 組的數(shù)量等 。 二 .電氣主接線的基本要 求 2. 具有 一 定 的 靈 活性 3. 操作力求簡單方便 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 18 4. 經(jīng)濟上應合理 5. 有發(fā)展和擴建的可能 第 二 節(jié) 主接 線 的形式選擇 目 前 ，我國 裝 有 300MW 及以上 容 量發(fā)電機組的發(fā)電廠 中 ，與 電網(wǎng)聯(lián)接的母線都采用 220KV 及以上電壓等級。 1) 雙母線接線 2) 雙母線帶旁母接線 3) 一 臺半斷路器接線 4) 個別 電 廠 由于地理位置的特殊 性 ， 采用發(fā)電機一變壓器一線 路的接線方式 其 具 體特點如 下 : 1) 雙母線接線 其主要優(yōu)點如 下 : 式 靈活。 3. 檢修任意回路母線隔離開關 時 ， 只中斷該回路。 5. 線路斷路器停電檢修 時 ， 可 臨時用母聯(lián)斷路器代替，但必須將 該回 路 短 時 停 電 ，用 跨條 將斷路器遺留缺口接通，然后投入 母線斷路器向該回路的供 電 ， 對可 以 短 時 停電的負荷比較合適。雙母線接線可以任意向兩側(cè)延伸擴建，不影響兩 組母線的電源和負荷均勻分 配 ， 擴建施工是不會引起原有回路停 電。雙母線 帶 旁母 接線方 式 具 有 供電可 靠 ， 檢修方 便 ， 調(diào) 度 靈 活等優(yōu)點。 在滿足技術要求前提下，盡可能投資 省 ， 占 地面積少，電能損耗 少，投資與運行費 用 最 小等方面進行比較，以選擇比較合適的接 線方案。 注 : 附圖為電氣主接線圖 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 20 第五章廠用電設計 第一節(jié) 廠用 電 設計要求和負荷分類 一 .基本要求 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)劃積極慎重地采用經(jīng)過試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 。 2) 充分考慮發(fā) 電 廠 正 常、事故、檢修、起動等運行方式下的 供電要求。 二 .廠 用負荷分類 廠 用電負荷根據(jù)其用電設備在 生 產(chǎn) 中的作用，以及中斷供電時對 設備和人身造成的危害程 度 ， 按其重要 性 一 般分為四 類 : (1) 一 類負荷。 (3) 三類負荷。 為了保 證 廠 用電的可靠性和經(jīng)濟 性 ，一 方面 要 正 確地選 擇 廠 用電 2X300MW火力發(fā) 電 廠 電氣部分設計 21 電源電壓供電的接線方 式 廠 用電動機和繼電保護 等 ， 另 一 方面在 運行中必須正確使用和科學管理。發(fā) 電 廠 單機容量為 60MW 及以下且發(fā)電機電壓為 時，可采用 3KV。 容量為 300MW 以上的機 組 ， 當技術經(jīng)濟合理時，也可采用兩種高 壓 廠 用電電壓。 四 .廠 用電接線的基本形式選擇 發(fā) 電 廠 的 廠 用電系統(tǒng)，通常采用單母分段接線。 2) 鍋爐的輔助機械可與鍋爐同時檢修。 五 .廠 用工作電源 壓 廠 用工作電 源 一 般采用下列引接方 式 : 當發(fā)電機與主變壓器采用單元接線時 ， 廠 用工作電