五彩湾2215350mw发电厂电气部分毕业设计(编辑修改稿)

五彩湾2215350mw发电厂电气部分毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

计手册电气一次部分》： 6— 220 千伏高压配电装置有母线的主接线形式有：单母线、单母线分段、双母线、双母线分段。 单母线接线 优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 缺点：不够可靠灵活，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电。 单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时间停电 ，再用隔离开关将故障母线段分开后才能恢复非故障段的供电。 适用范围： 6— 10 千伏配电装置出线回路数不超过 5 回。 35— 63 千伏配电装置出线回路数不超过 3 回。 110— 220 千伏配电装置出现回路数不超过两回。 单母线分段接线 优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。 当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 缺点：当一段母线或者母线隔离开关故障或者是检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。 当出线为双回 路时，常使架空线路出现交叉跨越。 扩建时需要像两个方向均衡扩建。 适用范围： 6— 10 千伏配电装置出线回路数为 6 回及以上。 35— 63 千伏配电装置出线回路数为 4— 8 回时。 110— 220 千伏配电装置出现回路数为 3— 4 回。 双母线接线 双母线的两组工作母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。 由于母线继电保护的要求，一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定连接方式运行。 优点：供电可靠。 通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不使供电中断；一组母线故障 后，迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关只停该回路。 调度灵活。 各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 扩建方便。 向双母线的左右任何一个方向扩建均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路停电。 当有双架空线路，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会出现单母分段那样导致的出现交叉跨越。 山西大学 （大东关校区） 毕业设计 12 便于试验。 当个别回路需要单独进行试验，可将该回路分开，单独接在一组母线上。 缺点：增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。 当母线故障或检 修时隔离开关作为倒闸操作电器，容易误操作。 为了避免隔离开关误操作，需要在隔离开关和断路器之间爱你装设连锁装置。 适用范围： 6— 10 千伏配电装置，当短路电流较大、出现需带电抗器时 35— 63 千伏配电装置出线回路数超过八回；或连接的电源较多、负荷较大时。 110— 220 千伏配电装置出线回路数为 5 回及以上时；或当 110— 220 千伏配电装置，在系统中居于重要地位，出线回路数为 4 回及以上时。 双母线分段接线 当 220 千伏进出线回路数甚多时，双母线需要分段，分段原则是： 当进出线回路数为 10— 14 回时，在一 组母线上用断路器分段； 当进出线回路数为 15 回及以上时，两组母线均用断路器分段。 在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器。 为了限制 220 千伏母线短路电流或系统解列运行要求，可根据需要将母线分段。 主接线选择 根据原始资料分析和各个接线形式的有缺点和适用范围叙述，可以确定只有单母分段和双母线接线可以作为可选方案。 对两个可选方案进行分析，以确定最终的主接线方案。 可靠性分析两种接线方案 由于六氟化硫断路器的使用，使得断路器的可靠性不再是影响可靠性的主要因素。 根据系统要求，单母线接线在一条母线 故障或检修时，无法满足系统对可靠性的要求。 灵活性分析两种接线方案。 有两种接线方案的特点，可以明显的知道，双母线接线的灵活性是优于单母线分段接线方案的。 经济性分析两种接线方案 单母线接线在断路器的数量方面，与双母线接线方案是一样的，所以在一次投资方面差别不大。 综上所述：单母线分段接线方案在可靠性上无法满足系统的可靠性要求，所以单母线接线方案不能选。 故本电厂高压配电装置接线设计最终选择双母线接线方案。 根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》第二章第四节：“ 200MW 以及上大机组一般都采用与双绕组变压器 组成单元接线而不是与三绕组变压器组成单元接线”的表述，结合本电厂的实际情况，本电厂采用发电机 — 变压器单元接线。 山西大学 （大东关校区） 毕业设计 13 最终方案确定 根据《火力发电厂设计技术规程》（ DL5000－ 20xx)的相关规定，结合本电厂的原始资料，最终确定我厂的主接线为：两台 350MW 发电机与主变压器成发电机 — 变压器单元接线，中间不设置断路器，只留有可拆连接点；将发变组接本电厂的 220 千伏高压电装置，本电厂的高压配电装置采用双母线接线。 山西大学 （大东关校区） 毕业设计 14 第 3 章 主变压器选择 概述 在发电厂中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器， 称为主变压器。 主变压器的容量，台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。 它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统 510 年发展规划，输送功率大小，馈线回路数，电压等级等因素，进行综合分析和合理选择。 查询《发电厂电气部分》可知 :单元接线的主变压器容量应按下列条件中的较大者选择。 (1)电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有 10％的裕度。 (2)按发电机的最大连续输出容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组平均温升在标准环境温度或冷却水温度不超过 65℃的条件选择。 根据原始资料可知：该电厂 的单机为 350MW，发电机与变压器系用单元接线。 设该电厂厂用电率为 8％。 则： S=350（ 18％）（ 1+10％）／ = 主变的选择 变压器相数的选择 容量为 300MW 及以下机组单元连接的主变压器和 330kV 及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。 因为单项变压器组相对投资大、占地多、运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。 但是，由于变压器的制造条件和运输条件的限制，特别是大型变压器，需要考虑其运输可能性。 若受到限制时，则可选用单相变压器组，所以本 设计采用三相变压器。 变压器绕组数与结构的选择 电力变压器按其每相的绕组数分为双绕组 .三绕组或更多绕组等形式；按电磁结构分为普通双绕组 .三绕组 .自藕式及低压绕组分裂式等型式。 此外，机组容量为 200MW 以上的发电厂采用发电机一双绕组变压器单元接入系统，而两种升高电压级之间加装联络变压器更为合理。 故本设计采用双绕组变压器。 变压器绕组联结组号的选择 变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行。 电力系统采用的绕组连接方式只有星形“ Y”和三角形“ d”两种。 在发电厂中，一 般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制 3 次谐波对电源的影响等因素，根据以上变压器绕组连接方式的原则，本设计中主变压器组别一般都选用 YN,d11 常规接线。 变压器调压方式选择 为了保证发电厂的供电质量，电压必须维持在允许范围内。 通过变压器的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。 切换方式有两种：一种是不带电切换，称为无激磁调压。 另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达 30%。 其结构较复杂，价格较贵，只在以下情况下予以选用： 1 接于出力变化大的发电厂的主变压器，特别是 潮流方向不固定，且要求变山西大学 （大东关校区） 毕业设计 15 压器二次电压维持在一定水平时。 2 接于时而为送端，具有可逆工作特点的联络变压器，为保证供电质量，要求母线电压恒定时。 而本设计发电厂为地区性电厂，负荷变化不大，潮流方向固定，一直处于送端，固采用较便宜的无激磁调压。 变压器冷却方式的选择 电力变压器的冷却随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。 通常依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器及电动机风扇散发热量的自然风冷却及强迫风冷却，适用于中、小型变压器；大容量变压器 一般采用强迫油循环风冷却。 本设计变压器额度容量为 420xx0KVA，容量较大，固采用强迫油循环风冷却，依据以上分析结果，查《电力工程电气设备手册》，选用型号为 SFPT420xx0/220的变压器，其技术参数如表 容量 电压 连接方式 I0％ Us％ 调压方式 最高 最低 420xx0KVA 220177。 2％ 20KV YNd11 无载调压 山西大学 （大东关校区） 毕业设计 16 第四章 厂用电接线设计 厂用电在启动，运转，投役，检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备（如 锅炉，汽轮或发电机，水轮机等）和输煤，碎煤，除灰，除尘及水处理的正常运行。 这些电动机以及全厂的运行，操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。 厂用电的可靠性对电力系统的安全非常重要。 为此必须认真考虑提高厂用电的可靠性。 厂用电率 厂用电的电量 ,大都由发电厂本身供给 .其耗电量与电厂类型、机械化和自动化程度、燃料种类及燃烧方式、蒸汽参数等因素有关。 厂用电量占发电厂全部发电量的百分之数，称为厂用电率。 厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。 本设计中厂用电率为 8%。 厂用 电率 : pK = N avc PS cos 100﹪， 其中 : cS —— 厂用变压器额度容量（ MVA） NP —— 发电机额定有功功率（ MW） 厂用电接线的设计原则和接线形式 厂用电接线的要求 厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发 展规划，积极慎重地采用成熟的新技术和新设备，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全、经济地运行。 厂用电接线应满足下述要求： （ 1）各机组的厂用电系统应是独立的。 特别是 20MW 以上机组应该做到这一点。 在任何运行方式下，一台机组故障停运或其铺机 的电气故障不应影响另一台机组的正常运行，并要求受厂用电故障影响而停运的机组应能在短期内恢复运行。 （ 2）全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。 在厂用电接线中，不应存在可能导致切断多于一个单元机组的故障点，更不应存在导致全厂停电的可能性，应尽量缩 小故障影响范围。 （ 3）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能的使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入。 （ 4）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置。 （ 5） 200MW 及其以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。 当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向保安负荷供电。 另外，还要设计符合电能质量指标的交流不间断电源，以保证不允许间断供电的热工保护和计算机等负荷的用电。 厂用电 接线的设计原则 山西大学 （大东关校区） 毕业设计 17 厂用电接线的设计原则与主接线的设计原则基本相同，主要有： ，使发电厂主机安全运行运转。 、事故、检修等各种运行方式的要求； ，本机、炉的厂用负荷有本机组供电，这样，当厂用电系统发生故障时，只影响一台发电机组的运行，缩小故障范围，接线也简单； 、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性； ，还应对厂用电的电压等级、中 性点接触方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。 厂用电电压等级 厂用电的电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络等因素，相互配合，经过技术经济综合比较后确定的。 根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》（ DL/T5153－ 20xx) 查得： 发电厂可采用 3kV， 6kV,10KV 作为高压厂用电的电压。 容量为 600MW 及以下的机组，发电机电压为 时，可采用 3kV（或 10kV）；发电机电压为 时，可采用 6kV；容量为 125MW~300MW 级的 机组，宜采用 6kV；容量为 600MW及以上的机组，可根据工程具体条件采用 6kV 1 级或 3kV， 10kV 2 级高压厂用电压。 本设计中发电机容量为 350MW，考虑到其他因素，设计中采用高压厂用电电压为 6kv，低压厂用电电压为 380V。 厂用电电源及其引接 发电厂的厂用工作电源必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，除应能具有正常的工作电源外，还应设置备用电源，启动电源和事故保安电源。 1. 工作电源 发电厂的厂用工作电源，是保证正常运行的基本电源。 通常，工作电源应不少于两个。 厂用高压工作电源 从发电机电压回路的引接方式与主接线形式有密切关系。 当发电机和主变压器为单元接线时，则厂用工作电源从主变压器的低压侧引接。 厂用分支上一般都应装设高压断路器。 该断路器应按发电机机端断路进行选择，其开断电流可能比发电。