2350MW火力發(fā)電廠電氣部分設計

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學 發(fā)電廠電氣部分 課程設計（論文）題目： 2×350MW火力發(fā)電廠電氣部分設計（2） 院（系）： 專業(yè)班級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 起止時間：課程設計（論文）任務及評語院（系）： 教研室：學 號學生姓名專業(yè)班級課程設計題目2×350MW火力發(fā)電廠電氣部分設計課程設計（論文）任務本設計是針對2×350MW火力發(fā)電廠電氣部分進行的設計，已知量為：2臺350MW發(fā)電機組，發(fā)電機出口電壓23kV，經(jīng)升壓至220kV送入系統(tǒng)；220kV出線6回（負荷功率及線路長度已知）。廠用電率5.6%；發(fā)電機參數(shù)415MVA、23kV、10417A、co

2、s=0.86、Xd=17.4%；根據(jù)火力發(fā)電廠原始資料及有關技術要求進行電氣部分設計。設計具體內(nèi)容：1）設計電氣主接線方案；2）完成主變壓器容量計算、臺數(shù)和型號的選擇；3）短路電流的計算；4）完成電氣設備的選擇與校驗；進度計劃1、布置任務，查閱資料。（1天）2、系統(tǒng)總體方案設計。（1天）3、設計主接線。（2天）4、設計變壓器。（2天）5、短路計算。（2天）7、電氣設備選擇校驗（1）6、撰寫、打印設計說明書（1天）指導教師評語及成績平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導教師簽字： 年 月 日注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算 摘 要電能是經(jīng)濟發(fā)展最重要的一種能源，

3、可以方便、高效地轉換成其它能源形式。當今，火力發(fā)電在我國乃至全世界范圍，其裝機容量占總裝機容量的70左右，發(fā)電量占總發(fā)電量的80左右。由此可見，電能在我國這個發(fā)展中國家的國民經(jīng)濟中擔任著主力軍的作用。設計中將主要從理論上在電氣主接線設計，短路電流計算，電氣設備的選擇，配電裝置的布局，防雷設計，發(fā)電機、變壓器和母線的繼電保護等方面做詳盡的論述，并與五彩灣發(fā)電廠現(xiàn)行運行情況比較，同時，在保證設計安全的前提下，還要兼顧可靠性、經(jīng)濟性和靈活性，通過計算論證該火電廠實際設計的合理性與經(jīng)濟性。在計算和論證的過程中，結合電氣工程手冊規(guī)范，采用CAD軟件繪制了大量電氣圖，進一步完善了設計。在我國這個發(fā)展中國家

4、的國民經(jīng)濟中擔任著主力軍的作用的是電能。由此可見，電能是經(jīng)濟發(fā)展最重要的一種能源，可以方便、高效地轉換成其它能源形式。當今，有許多新興的發(fā)電形式如：火力發(fā)電、潮汐能、風能、太陽能等的發(fā)電形式。但火力發(fā)電是我國乃至全世界范圍內(nèi)最主要的發(fā)電形式。設計中將主要從理論上在電氣主接線設計，短路電流計算，電氣設備的選擇，變壓器和電壓互感器，電流互感器等方面做詳盡的論述，在保證設計安全的前提下，還要兼顧可靠性、經(jīng)濟性和靈活性，通過計算論證該火電廠實際設計的合理性與經(jīng)濟性。關鍵詞：主接線設計、短路電流、電氣設備選擇目 錄第1章 緒論1第2章 電氣主接線的選擇22.1 可選方案的確定22.2 可選方案的分析32

5、.3 最優(yōu)方案的確定6第3章 主變壓器選擇73.1 概述73.2 主變壓器的選擇7 變壓器相數(shù)的選擇7 變壓器繞組數(shù)于結構的選擇7 變壓器繞組聯(lián)結組號的選擇8 變壓器調(diào)壓方式的選擇8 變壓器冷卻方式的選擇8第4章 廠用電接線及設計94.1 概述9 廠用效率94.2 廠用電接線的設計原則和接線形式9 對廠用電接線的要求9 廠用電接線的設計原則10 廠用電的電壓等級10 廠用電源及其引接10 廠用電接線形式124.3 廠用變壓器的選擇12 額定電壓12 工作變壓器的臺數(shù)和型號13 變壓器的阻抗13 變壓器的容量13第5章 短路電流的計算145.1 概述14 短路電流計算的一般規(guī)定14 短路電流計算

6、的目的14 短路電流計算的方法145.2 短路電流計算145.3 短路電流計算結果表19第6章 電氣設備的選擇196.1 概述196.2 斷路器的選擇19 斷路器的功能19 斷路器的選擇20 斷路器的校驗206.3 隔離開關的選擇20 隔離開關的主要用途20 隔離開關的種類206.4 電流互感器的選擇21 電流互感器的配置原則21 電流互感器的選擇216.5 電壓互感器的選擇23 電壓互感器的分類23 電壓互感器的配置原則23 電壓互感器的選擇23第7章 課程設計內(nèi)容總結24參考文獻25第1章 緒論 隨著科學技術的進步，越來越多的發(fā)電形式相繼出現(xiàn)，如：風能、潮汐能、太陽能、核能等。但是這諸多的

7、發(fā)電形式都存在著相應的弊端，發(fā)電量小、利用率不高、對周圍環(huán)境及人等產(chǎn)生巨大的危害。都不是主流的發(fā)電形式。最傳統(tǒng)、利用率高的發(fā)電形式還是火力發(fā)電。所以本設計工程是針對2×350MW火力發(fā)電廠電氣部分進行設計，并考慮其他形式的擴建條件。本設計充分地應用和鞏固所學專業(yè)知識，如：發(fā)電廠電氣部分電力系統(tǒng)分析等課本知識，培養(yǎng)查閱資料，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，加深對本專業(yè)課程中所學知識的理解和掌握，為今后的工作打下堅實的基礎。 已知條件量為：2臺350MW發(fā)電機組，發(fā)電機出口電壓23kV，經(jīng)升壓至220kV送入系統(tǒng)；220kV出線6回。廠用電率8%；發(fā)電機參數(shù)420MVA、20kV、10190A

8、、cos=0.85、Xd=22.7%；根據(jù)火力發(fā)電廠原始資料及有關技術要求進行電氣部分的設計。第2章 電氣主接線的選擇主接線的基本接線形式就是主要電氣設備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體如發(fā)電廠變電所本身運行的可靠性靈活性和經(jīng)濟性密切相關，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訂有較大影響。2.1 可選方案的確定由原始資料分析，220kV出線為四回，主變進線兩回。根據(jù)該電廠的具體情況以及手冊要求，對各種基本接線的具體分析如下：1單母線接線：接線簡單，操作方便，設備少，經(jīng)濟性好，并且母線便于向兩端延伸，擴建方便。但是可靠性差，調(diào)度不方便，因此，這種

9、接線方式一般適用于220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。而該電廠的出線數(shù)為4回，所以不可選2單母線分段接線：適用于小容量發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配電裝置，出線回路數(shù)為3到4回，可靠性不高，所以該接線方式也不可選。 3雙母線接線：供電可靠，調(diào)度靈活，擴建方便，適用于：220kV出線數(shù)為6回及以上時，因此此方案可選。4雙母線帶旁路母線接線：保證斷路器檢修時不中斷該回路供電，220kV輸送功率較多，送電距離較遠，停電影響較大，為保證系統(tǒng)的供電可靠性，此方案可選。5雙母線分段接線：雙母線分段接線較多用于220kV配電裝置，當進出線數(shù)為1014回時，采用三分段；15回及以上采用四分段。而此設計中進出線為6

10、回，不需要采用此方案。6一臺半斷路器接線：通常在330kV500kV配電裝置中，當進出線為6回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中具有重要地位，則宜采用一臺半斷路器接線。在特殊情況下，個別大型電廠和樞紐變電所未接入500kV系統(tǒng)而接入220kV系統(tǒng)，致使其220kV配電裝置在系統(tǒng)中的地位特別重要而采用了超高壓配電裝置應用的一臺半斷路器接線可選。 2.2 可選方案的分析由以上分析可知，有四種方案可供選擇：雙母線接線雙母線分段接線雙母線帶旁路接線一臺半斷路器接線。方案：雙母線接線（如圖21）圖21 雙母線接線（1）優(yōu)點：1)供電可靠；2)調(diào)度靈活；3)擴建方便；4)便于試驗。（2）缺點：1)增加一組母線和一回

11、線路就需要增加一組母線隔離開關；2)當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作；3)出現(xiàn)斷路器檢修時，該回路停止供電。方案：雙母線分段接線（如圖22） 圖22 雙母線分段接線（1） 優(yōu)點：1）任何時候都有備用母線，具有很高的可靠性和靈活性；2）當母線故障時，不需要短時切斷較多電源和負荷。（2） 缺點：1）增加分段斷路器和母聯(lián)斷路器的數(shù)量，配電裝置投資較大；檢修出線斷路器時，仍然會使該回路停止供電。方案：雙母線帶旁路接線（如圖23） 圖23 雙母線帶旁路接線(1)優(yōu)點：1）運行操作方便，不影響雙母線正常運行；2）檢修出線斷路器時，該回路可以不停電。(2)缺點：1）多一臺旁路斷路器，

12、增加了投資和配電裝置的占地面積；2）旁路斷路器的繼電保護為適應出線的要求，其整定較復雜。方案：一臺半斷路器接線（如圖24） 圖24 一臺半短路器接線 (1)優(yōu)點：1)具有較高的供電可靠性；2)正常運行時兩組母線和全部斷路器都閉合，形成多環(huán)供電，運行調(diào)度靈活可靠；3)隔離開關不作為操作電器，只承擔隔離電壓的任務，減少誤操作，對任何斷路器檢修不停電，操作檢修方便。(2)缺點：1)斷路器臺數(shù)增多，造價高；2)解決繼電保護校驗問題，保護必須雙重化；3)投資大，建設標準高。2.3 最優(yōu)方案的確定根據(jù)火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程得 技術經(jīng)濟合理時，容量為200MW及以上的機組可采用發(fā)電機變壓器線路組的單元接線。

13、故本設計中發(fā)電機出口采用單元接線。根據(jù)火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程（DL50002000)得： 35KV220KV配電裝置的接線方式應按發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位、負荷的重要性、出線回路數(shù)、設備特點、配電裝置型式以及發(fā)電廠的單機和規(guī)劃容量等條件確定。 當配電裝置在電力系統(tǒng)中居重要地位、負荷大、潮流變化大、且出線 回路數(shù)較多時，宜采用雙母線接線或雙母線分段的接線。 采用單母線或雙母線的110KV220KV配電裝置，當配電裝置采用六氟化硫全封閉組合電器時，不應設置旁路設施；當斷路器為六氟化硫型時，不宜設旁路設施；當斷路器為少油型時，除斷路器有條件停電檢修外，宜設置旁路設施，當220KV出現(xiàn)在四回及以上和1

14、10KV出線在六回及以上時，可采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。若采用雙母線分段接線不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和地區(qū)供電可靠性的要求，且技術經(jīng)濟合理時，容量在300MW及以上機組發(fā)電廠的220KV配電裝置也可采用一臺半斷路器的接線方式。在以上規(guī)程的基礎上，根據(jù)原始資料的分析以及分析綜合斷路器臺數(shù)以及供電和檢修的方便可靠性分析，雙母線接線和雙母線帶旁路接線要優(yōu)于其他幾種方案。又因為現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，多用六氟化硫斷路器，大大縮短檢修周期，十幾年才檢修一次，因此不需要設置旁路斷路器。故最終選擇雙母線接線。第3章 主變壓器選擇3.1 概述在發(fā)電廠中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。主變壓器

15、的容量，臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年發(fā)展規(guī)劃，輸送功率大小，饋線回路數(shù)，電壓等級等因素，進行綜合分析和合理選擇。查詢發(fā)電廠電氣部分可知:單元接線的主變壓器容量應按下列條件中的較大者選擇。(1)電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷后，留有10的裕度。(2)按發(fā)電機的最大連續(xù)輸出容量扣除一臺廠用變壓器的計算負荷和變壓器繞組平均溫升在標準環(huán)境溫度或冷卻水溫度不超過65的條件選擇。根據(jù)原始資料可知：該電廠的單機為350MW，發(fā)電機與變壓器系用單元接線。設該電廠廠用電率為8。則：S=350×（1-5.6）×（

16、1+10）0.85=416.7MVA3.2 主變壓器的選擇3.2.1 變壓器相數(shù)的選擇容量為300MW及以下機組單元連接的主變壓器和330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應選用三相變壓器。因為單項變壓器組相對投資大、占地多、運行損耗也較大，同時配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量。但是，由于變壓器的制造條件和運輸條件的限制，特別是大型變壓器，需要考慮其運輸可能性。若受到限制時，則可選用單相變壓器組，所以本設計采用三相變壓器。3.2.2 變壓器繞組數(shù)于結構的選擇電力變壓器按其每相的繞組數(shù)分為雙繞組.三繞組或更多繞組等形式；按電磁結構分為普通雙繞組.三繞組.自藕式及低壓繞組分裂式等型式。此外，機組容量

17、為200MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機一雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng)，而兩種升高電壓級之間加裝聯(lián)絡變壓器更為合理。故本設計采用雙繞組變壓器。3.2.3 變壓器繞組聯(lián)結組號的選擇變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“Y”和三角形“d”兩種。在發(fā)電廠中，一般考慮系統(tǒng)或機組的同步并列要求以及限制3次諧波對電源的影響等因素，根據(jù)以上變壓器繞組連接方式的原則，本設計中主變壓器組別一般都選用YN,d11常規(guī)接線。3.2.4 變壓器調(diào)壓方式的選擇為了保證發(fā)電廠的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。通過變壓器的分接開關切換，改變變壓器高壓側繞組匝數(shù)，從

18、而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓。另一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達30%。其結構較復雜，價格較貴，只在以下情況下予以選用：1接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，特別是潮流方向不固定，且要求變壓器二次電壓維持在一定水平時;2接于時而為送端，具有可逆工作特點的聯(lián)絡變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時。而本設計發(fā)電廠為地區(qū)性電廠，負荷變化不大，潮流方向固定，一直處于送端，固采用較便宜的無激磁調(diào)壓。3.2.5 變壓器冷卻方式的選擇電力變壓器的冷卻隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風冷卻、強迫風冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)導向冷卻。

19、通常依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管形輻射式冷卻器及電動機風扇散發(fā)熱量的自然風冷卻及強迫風冷卻，適用于中、小型變壓器；大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷卻。本設計變壓器額度容量為415000KVA，容量較大，固采用強迫油循環(huán)風冷卻。 依據(jù)以上分析結果，查電力工程電氣設備手冊，選用型號為SFPT-415000/220的變壓器，其技術參數(shù)如表1-1。表3-1主變壓器參數(shù)容量電壓連接方式I0Us調(diào)壓方式最高最低415000KVA220±2×2.523KVYNd110.8512.14無載調(diào)壓第4章 廠用電接線及設計4.1 概述廠用電在啟動，運轉，投役，檢修過程中，有大量以電

20、動機拖動的機械設備，用以保證幾組的主要設備和輸煤，碎煤，除灰，除塵及水處理的正常運行。這些電動機以及全廠的運行，操作、試驗、檢修、照明等用電設備都屬于廠用負荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。4.1.1 廠用效率廠用電的電量,大都由發(fā)電廠本身供給.其耗電量與電廠類型、機械化和自動化程度、燃料種類及燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關。廠用電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分之數(shù)，稱為廠用電率。廠用電率是發(fā)電廠運行的主要經(jīng)濟指標之一。一般凝汽式火電廠的廠用電率58，熱電廠為513，水電廠為0.51.0。本設計中廠用電率為5.6%。4.2 廠用電接線的設計原則和接線形式4.2.1 對廠用電接線的要求廠用電接線的設計應按

21、照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術和新設備，使設計達到經(jīng)濟合理、技術先進，保證機組安全、經(jīng)濟地運行。廠用電接線應滿足下述要求：1各機組的廠用電系統(tǒng)應是獨立的。在任何運行方式下，一臺機組故障停運或其鋪機 的電氣故障不應影響另一臺機組的運行，并要求受廠用電故障影響而停運的機組應能在短期內(nèi)恢復運行。2全廠性公用負荷應分散接入不同機組的廠用母線或公用負荷母線。在廠用電接線中，不應存在可能導致切斷多于一個單元機組的故障點，更不應存在導致全廠停電的可能性，應盡量縮小故障影響范圍。3充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能的使切換操作簡便，啟動（

22、備用）電源能在短時內(nèi)投入。4充分考慮電廠分期建設和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別要注意對公用負荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設置。5 200MW及其以上機組應設置足夠容量的交流事故保安電源。當全廠停電時，可以快速啟動和自動投入向保安負荷供電。另外，還要設計符合電能質(zhì)量指標的交流不間斷電源，以保證不允許間斷供電的熱工保護和計算機等負荷的用電。4.2.2 廠用電接線的設計原則廠用電接線的設計原則與主接線的設計原則基本相同，主要有：1廠用電接線應保證對廠用負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運行運轉;2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；3廠用電源的對

23、應供電性，本機、爐的廠用負荷有本機組供電，這樣，當廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只影響一臺發(fā)電機組的運行，縮小故障范圍，接線也簡單；4設計時還應適當注意其經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術、新設備，使廠用電接線具有可行性和先進性；5在設計廠用電接線時，還應對廠用電的電壓等級、中性點接觸方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進行分析和論證。4.2.3 廠用電的電壓等級廠用電的電壓等級是根據(jù)發(fā)電機額定電壓、廠用電動機的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡等因素，相互配合，經(jīng)過技術經(jīng)濟綜合比較后確定的。根據(jù)火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定（DL/T51532002)查得： 發(fā)電廠可采用3kV，6kV,10KV作為

24、高壓廠用電的電壓。容量為600MW及以下的機組，發(fā)電機電壓為10.5kV時，可采用3kV（或10kV）；發(fā)電機電壓為6.3kV時，可采用6kV；容量為125MW300MW級的機組，宜采用6kV；容量為600MW及以上的機組，可根據(jù)工程具體條件采用6kV 1級或3kV，10kV 2級高壓廠用電壓。本設計中發(fā)電機容量為350MW，考慮到其他因素，設計中采用高壓廠用電電壓為6kv，低壓廠用電電壓為380V。4.2.4 廠用電源及其引接1.工作電源發(fā)電廠的廠用工作電源，是保證正常運行的基本電源。通常，工作電源應不少于兩個。廠用高壓工作電源從發(fā)電機電壓回路的引接方式與主接線形式有密切關系。當發(fā)電機和主變

25、壓器為單元接線時，則廠用工作電源從主變壓器的低壓側引接。廠用分支上一般都應裝設高壓斷路器。該斷路器應按發(fā)電機機端斷路進行選擇，其開斷電流可能比發(fā)電機出口處斷路器的還要大，對大容量機組可能選不到合適的斷路器，可加裝電抗器或選低壓分裂繞組變壓器，以限制斷路電流。對于200Mw及其以上的機組，廠用分支都采用分相封閉母線，故障率較小，可不裝斷路器和隔離開關，但應有可拆連接點，以供檢修和調(diào)試用，這時，在變壓器低壓側務必裝設斷路器。低壓廠用工作電源，由高壓廠用母線通過低壓廠用變壓器引接。若高壓廠用電設有10KV和3KV兩個電壓等級，則400V工作電源一般從10KV廠用母線引接。本設計中采用廠用工作電源從主

26、變壓器低壓側引接，并且采用分相封閉母線。2.備用電源和啟動電源我國目前對200Mw以上大型發(fā)電機組，為了確保機組安全和廠用電的可靠性才設置廠用啟動電源，且以啟動電源兼作事故備用電源，統(tǒng)稱啟動（備用）電源。備用電源的引接應保證其獨立性，并且具有足夠的供電容量，以下是最常用的引接方式：1)從發(fā)電機電壓母線的不同分段上，通過廠用備用變壓器（或電抗器）引接。2)從發(fā)電機聯(lián)絡變壓器的低壓繞組引接，但應保證在機組全停情況下，能夠獲得足夠的電源容量。3)從與電力系統(tǒng)聯(lián)系緊密、供電可靠的最低一級電壓母線引接。這樣，有可能采用變比較大的廠用高壓變壓器，增大高壓配電裝置的投資而致經(jīng)濟性較差，但可靠性較高。4)當技

27、術經(jīng)濟合理時，可由外部電網(wǎng)引接專用線路，經(jīng)過變壓器取得獨立的備用電源或啟動電源?？紤]以上原則，本設計中啟動（備用）電源從變壓器側高壓母線上通過廠用電備用電源變壓器引接。3.事故保安電源對300Mw及其以上的大容量機組，當廠用工作電源河備用電源都消失時，為確保在嚴重事故狀態(tài)下能安全停機，事故消除后又能及時恢復供電，應設置事故保安電源，以保證事故保安負荷，如潤滑油泵、密封油泵、熱工儀表及自動裝置、盤車裝置、定軸油泵、事故照明和計算機等設施的連續(xù)供電。事故保安電源必須是一種獨立而又十分可靠的電源，通常采用快速自動程序啟動的柴油發(fā)電機組、蓄電池組以及逆變器降直流變?yōu)榻涣髯鳛榻涣魇鹿时０搽娫础?00M

28、w及以上機組還應由附近110kv及以上的變電站或發(fā)電廠引入獨立可靠專用線路，作為事故備用保安電源。本設計采用快速自動程序啟動的柴油發(fā)電機組來作為事故保安電源。4.2.5 廠用電接線形式廠用電接線方式合理與否，對機、爐、電德輔機 以及整個發(fā)電廠的運行可靠性有很大影響。廠用電接線應保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電機能安全滿發(fā)，并滿足運行安全可靠、靈活方便等要求。發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都采用單母線分段接線形式，并多以成套配電裝置接收和分配電能?；痣姀S的廠用電負荷容量較大，分布面較廣，尤以鍋爐的輔助機械設備耗電量大，如吸風機、送風機、排粉機、磨煤機、給粉機、電動給水泵等大型設備，其用電量約占廠用電量的6

29、0%以上。為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟性，高壓廠用母線均采取按鍋爐分段的原則，即將高壓廠用母線按鍋爐臺數(shù)分成若干獨立段，凡屬同一臺鍋爐的廠用負荷均接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機的廠用負荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對應得發(fā)電機組供電。全廠公用負荷，應根據(jù)負荷功率及可靠性的要求，分別接到各段母線上，各段母線上的負荷應盡可能均勻分配。當公用負荷大時，可設公用母線段。對于400t/h及以上的大型鍋爐，每臺鍋爐設兩段高壓廠用母線。低壓廠用母線一般也按鍋爐分段，常用電源則由相應的高壓廠用母線供電。廠用電各級電壓均采用單母線分段（按鍋爐分段）接線形式，具體用下列特點： 若某一段母線發(fā)

30、生故障，只能影響其對應的一臺鍋爐的運行，使事故影響范圍局限在一機一爐；廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流較小，有利于電氣設備的選擇；將同一機爐的廠用電負荷接在同一段母線上，便于運行管理合安排檢修。故本設計中，廠用電高壓、低壓、備用母線均采用單母線分段（按鍋爐分段）接線形式。4.3 廠用變壓器的選擇廠用變壓器的選擇主要考慮廠用高壓工作變壓器和啟動備用變壓器的選擇，其選擇內(nèi)容包括變壓器的臺數(shù)、型式、額定電壓、容量和阻抗。4.3.1 額定電壓廠用變壓器的額定電壓應根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡電壓相一致。本設計中廠用工作電源從主變壓器低

31、壓側引接，故一次側電壓為20kV，二次側電壓為6 kV；廠用備用電源從廠用備用電源由煤礦工業(yè)廣場110kV變電所10kV引接，故一次側為10 kV，二次側電壓為6 kV。4.3.2 工作變壓器的臺數(shù)和型號1工作變壓器的臺數(shù)和型式主要與廠用高壓母線的段數(shù)有關，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級有關，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級有關。當只有6KV一種電壓等級時，一般分兩段；當10KV與3KV電壓等級同時存在時，則分四段。當只有6KV一種電壓等級時，廠用高壓工作變壓器可選用1臺全容量的分裂繞組變壓器，兩個分裂支路分別供兩段母線；或選用2臺50容量的 雙繞組變壓器，分別供兩段母線。如出現(xiàn)

32、10KV和3KV兩種電壓等級時，廠用高壓工作變壓器可選用2臺50容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。本設計中高壓廠用電6KV母線分為兩段，故廠用高壓工作變壓器選用1臺全容量的分裂繞組變壓器；而因廠用備用變壓器連接的公用亦分為兩段，故也采用分裂繞組變壓器。2廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負荷從電源獲得足夠的功率。因此，對廠用高壓工作變壓器的容量應按廠用電高壓工作變壓器的容量應按廠用高壓計算負荷110與廠用電低壓計算負荷之和進行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應留又10左右的裕度。廠用高壓備用變壓器容量。廠用高壓備用變壓器或啟動變壓器應與最大一臺廠用高壓工作變壓器的容量相同；廠用低壓備用變壓器的容

33、量應與最大一臺廠用低壓工作變壓器容量相同。4.3.3 變壓器的阻抗變壓器的阻抗是廠用工作變壓器的一項重要指標。廠用工作變壓器的阻抗要求比一般動力變壓器的阻抗大，這是因為要限制變壓器低壓測的短路容量，否則將影響到開關設備的選擇，一般要求阻抗應大于10；但是，阻抗過大又將影響廠用電動機的自啟動。廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上緩解上述矛盾，因為分裂繞組變壓器在正常工作是具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時具有較大的阻抗。4.3.4 變壓器的容量火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定（DL/T51532002)查得：高壓廠用工作變壓器的容量宜按高壓電動機廠用計算負荷與低壓廠用電的計算負荷之

34、和選擇。如公用負荷正常由第一臺高壓廠用起動/備用變壓器供電，則應考慮起動/備用變壓器檢修時，由第一臺高壓廠用工作變壓器接帶全部公用負荷，也可由第一臺與第二臺高壓廠用工作變壓器各接帶50%公用負荷。低壓廠用工作變壓器的容量宜留有10的裕度。第5章 短路電流的計算5.1 概述5.1.1 短路電流計算的一般規(guī)定1在選擇電氣主接線時，為了比較何種接線方案或者卻迪昂某一個接線是否需要采取限制短路聯(lián)絡的措施等，均需要進行必要的短路電流計算。2在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全，可靠的工作，同時又力求節(jié)約資金，這就是需要進行全面的算路電流計算。3在選擇繼電保護方式和整定計算時，需要

35、以各種短路時的短路電流為依據(jù)。4在設計屋外高壓配電裝置時候，需要按鍛煉條件檢驗軟導線的想見和相對地的安全距離。5按接地裝置的實際，也需要短路電流。5.1.2 短路電流計算的目的1)電氣主接線比較，2)選擇導體和電器，3)確定中性點接地方式，4)計算軟導體的短路搖擺，5)確定分裂導線間隔棒的間距，6)驗算接地裝置的接地電壓和跨步電壓，7)選擇繼電保護裝置和進行整定計算。5.1.3 短路電流計算的方法1有名制計算采用有名制進行電力系統(tǒng)計算時，系統(tǒng)中所有元件參數(shù)和運行參數(shù)都要用量綱（單位）。它是一種采用有量綱參數(shù)進行計算的制式。但它需要在電力系統(tǒng)中選取一個電壓級作為歸算得基本級，再將不同電壓級的元件

36、參數(shù)和運行參數(shù)規(guī)算到基本級?；炯壍倪x擇原則上是任意的，但通常選用最高電壓級或問題所需研究的電壓級。2 標幺值計算采用標么值進行電力系統(tǒng)計算時，要選取基準值，所有元件參數(shù)和運行參數(shù)都要轉化為標么值才能計算，依據(jù)轉化的方法不同，分為兩種：基本級基準法和各電壓級基準法。5.2 短路電流計算系統(tǒng)的等值電路圖所示： 設 1) f點發(fā)生三相短路時：系統(tǒng)簡化等值電路其中2）f點發(fā)生單項短路時正序網(wǎng)：負序網(wǎng)：零序網(wǎng)：3）f點發(fā)生三相短路時：可簡化為右圖：其中4）f點發(fā)生單相短路時：正序網(wǎng)：負序網(wǎng)：零序網(wǎng)：5.3 短路電流計算結果表表5-1 短路電流計算表：短路點三相短路單相短路（kA）4.482 7272.

37、85111.721.852.0852.074.48（kA）56.6145.6145.30152.1122.498.2738.27360.43第6章 電氣設備的選擇導體和電氣設備選擇是電氣設計的主要內(nèi)容之一，本章主要介紹載流導體和主要電氣設備的原理及選擇條件和方法。6.1 概述盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設備和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電氣設備要可靠地工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。電氣設備選擇的一般要求：1.應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展；2.應按當?shù)丨h(huán)境條件校核；3.應力求技術先進和經(jīng)濟合理；4.與整個

38、工程的建設標準應協(xié)調(diào)一致；5.同類設備應盡量減少品種；6.選用的新產(chǎn)品均應具有可靠地實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)證實鑒定合格。6.2 斷路器的選擇6.2.1 斷路器的功能斷路器的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備或線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當設備或電路故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，能起保護作用。6.2.2 斷路器的選擇查電力工程電氣設備手冊得：型號額定工作電壓（kv）額定電流（A）額定開端電路（KA）額定閉合電流（KA）4s熱穩(wěn)定電路（KA）額定動穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間(S）LW12-220/2000-4022020004010040(3s)1000.

39、046.2.3 斷路器的校驗1）額定電壓：2）額定電流：3） 額定開斷：4）額定關合電流：5）短路熱穩(wěn)定校驗：6）動穩(wěn)定校驗：6.3 隔離開關的選擇6.3.1 隔離開關的主要用途（1）隔離電壓。在檢修電氣設備時，用隔離開關將被檢修的設備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全；（2）倒閘操作。投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關配合斷路器，協(xié)同操作完成；（3）分、合小電流。因隔離開關具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力，故一般可用來進行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器；關合電容電流不超過5A的空載線路。6.3.2 隔離開關的種類

40、按安裝地點不同分為：屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目分為：單柱式、雙柱式和三柱式，還有V型隔離開關。隔離開關的選擇一般情況下，母線側的隔離開關選擇上伸式的，另一側選擇平伸式的。（1）經(jīng)查電力工程電氣設備手冊，靠近母線處的隔離開關選型如下：型號額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流有效值GW10-220W220 KV1600 A100 KA40 KA（3s）GW10-220DW220 KV1600 A100 KA40 KA (3s)下面對所選型號進行校驗：熱穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定校驗：（2）另一側隔離開關的選型為雙接地。GW11-220-2DW為雙接地刀閘。下面對所選型號進行校驗：熱穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定校

41、驗：6.4 電流互感器的選擇6.4.1 電流互感器的配置原則（1)為了滿足測量和保護裝置的需要,在發(fā)電機.變壓器.出線.母線分段及母聯(lián)斷路器.旁路斷路器等回路中均設有電流互感器。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點非直接接地系統(tǒng)，依據(jù)保護.測量與電能計量要求按二相或三相配置。（2）保護用電流互感器的裝設地點應按盡量消除主保護裝置的死區(qū)來設置。如有兩組電流互感器，應盡可能設在斷路器兩側，使斷路器處于交叉保護范圍之中。（3）為了防止電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線側或變壓器側，盡可能不在緊靠母線側裝設電流互感器。（4）為了減輕內(nèi)部故障對發(fā)電機的損傷，用

42、于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應布置在發(fā)電機定子繞組的出線側。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側。6.4.2 電流互感器的選擇1 選擇原則：1) 種類和型式的選擇。選擇電流互感器時，應根據(jù)安裝地點（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支柱式、裝入式等）選擇其型式。根據(jù)導體和電器選擇設計技術規(guī)定中（DL/T52222005)查得: 電流互感器的型式按下列使用條件選擇：35KV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式、樹脂澆注式、氣體絕緣結構或光纖式的獨立式電流互感器。有條件時，應采用套管式電流互感器。2） 電流互感器的準確級根據(jù)導體和電

43、器選擇設計技術規(guī)定中（DL/T52222005)查得:保護用電力互感器的選擇，對220KV及以下系統(tǒng)的電流互感器一般可不考慮暫態(tài)影響，可采用P類電流互感器。對某些重要回路可適當提高所選互感器的準確限值系數(shù)或飽和電壓，以減緩暫態(tài)影響。根據(jù)導體和電器選擇設計技術規(guī)定中（DL/T52222005)查得:測量用電力互感器的選擇，選擇測量用電流互感器應根據(jù)電力系統(tǒng)測量和計量系統(tǒng)的實際需要合理選擇互感器的類型。要求在較大工作電流范圍內(nèi)作準確測量時可選用S類電流互感器。為保證二次電流在合適的范圍內(nèi)，可采用復變比或二次繞組帶抽頭的電流互感器。 電能計量用儀表與一般測量儀表在滿足準確級條件下，可共用一個二次繞組

44、。3）根據(jù)導體和電器選擇設計技術規(guī)定中，電力變壓器中性點電流互感器的一次額定電流，應大于變壓器的允許的不平衡電流，一般可按變壓器額定電流的30%選擇。安裝在放電間隙回路中的電流互感器，一次額定電流可按100A選擇。2 電流互感器的選擇(1)一次回路額定電壓和電流的選擇由UNS=220KVUN，IN=2×8001134.63A。(2)二次側電流的選擇由于目前都采用的是微機保護，故INZ=1A(3)準確級的選擇裝于發(fā)電機回路中的電能表和計費的電能表一般采用0.51級表，相應的互感器準確級不低于0.5級，故應選0.5級。(4)熱穩(wěn)定效驗電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的熱穩(wěn)定電流It來表示，熱穩(wěn)定校驗式為It2=502=200Qk，滿足。(5)動穩(wěn)定校驗內(nèi)部動穩(wěn)定校驗式為ies=125KA11.72KA，滿足。(6)鐵芯數(shù) 76.5 電壓互感器的選擇6.5.1 電壓互感器的分類目前，電力系統(tǒng)廣泛應用的電力互感器主要有電磁式和電容分壓式兩種。6.5.2 電壓互感器的配置原則(1)母線。除旁路母線外