火电厂厂用电系统一次设计毕业论文(编辑修改稿)

火电厂厂用电系统一次设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

本工程采用发电机 变压器组单元接线直接接入电厂新建的 500kV 配电装置，电厂升压站 500kV 母线电气主接线拟采用一个半断路器接线形式。 如图 所示。 北京工商大学毕业论文（设计） 13 图 电气主接线图 高低压厂用电系统接线设计与原则 厂用电接线基本形式和特点 厂用电接线形式包括单母线和双母线接线。 单母线又分为单母线、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式；双 母线又分为双母线、双母线分段、带旁路母线的双母线和二分之三接线等形式，本电厂采用单母线接线形式。 1. 单母线接线形式，如图 所示。 北京工商大学毕业论文（设计） 14 图 单母线接线形式 接线特点：所有电源及出线均接在同一母线上。 优点是简单明显，采用设备少，操作方便，便于扩建，造价低； 缺点是供电可靠性低。 2. 单母线分段接线 ,如图 所示 图 单母线分段接线 , 1. 接线特点 （ 1） 分段断路器闭合运行 一个电源故障时，仍可以使两段母线都有电，可靠性比较好，但线路故障时短路电流较大。 北京工商大学毕业论文（设计） 15 （ 2） 分段断路器断开运行 在 QF1 处装设备自投装置，重要用户可以从两段母线引接采用双回路供电，还可以限制短路电流。 2. 优缺点分析 优点：提高了供电可靠性 缺点：停电范围较大 厂用电电压的选择 1. 高压厂用电的电压 （ 1） 容量为 600MW 及以下机组，发电机电压为 时，宜采用 3KV、 10KV；发电机电压为 时，宜采用 6KV。 （ 2） 容量 125～ 300MW 级的机组，宜采用 6KV； （ 3） 容量为 600MW 及以上的机组，可根据具体条件采用 6KV 1 级或 1KV、 10KV 2 级高压厂用电压。 2. 低压厂用电电压 容量为 200MW 及以上的机组，主厂房内的低压厂用电系统宜采用动力与照明分开供电方式，动力网络的电压宜采用 380V。 本课题机组为 660MW 容量，所以高压厂用电宜采用 10KV 电压，低压厂用电采用 400V 电压。 高低压厂用电接线原则 根据《 DL_T_515320xx 火力发电厂厂用电设计技术规定》 1. 高压厂用电接线原则和方式 高压厂用电接线原则 （ 1） 每台 机组的高压厂用电应该相对独立，对 200MW 及以上的机组尤为重要，防止某一台机组的厂用电母线故障时，不影响其他机组的正常运行。 200MW 及以上的机组是电力的主力北京工商大学毕业论文（设计） 16 机组，一旦几台机组同时停运，有可能造成电力系统的崩溃和瓦解，同时由于事故被限制在小的范围，也便于处理事故，并使机组在短时间内恢复运行。 （ 2） 高压厂用电应设有启动 /备用电源，电源设置方式根据机组容量大小和它在系统的重要性而异，但必须是可靠的。 （ 3） 考虑全厂的发展规划，各高压厂用电系统的布置应留有充分余地，容量上应考虑足够的裕度，以免在扩建时造成重复性浪费。 （ 4） 应尽 量减少在数台机组连续施工过程中多次停电改变接线和更换设备的几率。 高压厂用母线应采用单母线接线，锅炉容量为 125MW 以下时，每台锅炉可由 1 段母线供电，锅炉容量为 125MW 及以上时，每台锅炉每一级高压厂用电压应不少于 2 段，并将双套辅机的电动机分接在两段母线上， 2 段母线可由 1 台变压器供电； 2. 低压厂用电接线原则 低压厂用电也应采用单母线接线，锅炉容量为 50MW 以下时，且在母线上接有机炉的 1 类负荷时，宜按炉或机对应分段；锅炉容量为 200MW 及以上时，每台锅炉应设置 2 段及以上母线。 变压器的选择原则 根据负荷计 算统计结果，可进行变压器的选择。 变压器的选择包括容量、台数、类型的选择。 变压器原、副边额定电压应分别与引接点和厂用电系统的额定电压相适应。 联接组别一致使同一电压等级的厂用工作、备用变压器输出电压相位一致。 变压器的容量必须保证厂用机械及设备能从电源获得足够的功率。 变压器台数的选择原则 在厂用电中，变压器台数的选择与供电范围内用电负荷大小、性质、重要程度有关。 选择台数配置符合下列原则： 1. 高压厂用工作变压器的台数 （ 1） 125MW 级机组的高压厂用工作电源宜采用 1 台双卷变压器。 （ 2） 200MW 级～ 300MW 级 机组的高压厂用工作电源宜采用 1 台分裂变压器。 北京工商大学毕业论文（设计） 17 （ 3） 600MW级机组的高压厂用工作电源可采用 1台分裂变压器或 1台分裂家 1台双卷变压器。 （ 4） 1000MW 级机组的高压厂用工作电源可采用 2 台分裂变压器或 1 台分裂变压器加 1 台双卷变压器 2. 低压厂用变压器台数是根据负荷工艺来决定，采用成对设置。 3. 高压启动 /备用变压器的台数 （ 1） 小型发电厂，一般没 4～ 6 台厂用高压工作变压器设置一台厂用高压备用电压器。 （ 2） 单机容量 100～ 125MW 的机组采用单元接线时，一般每 2~4 台厂用高压工作变压器设置一台厂用高压备用电压器。 （ 3） 单机容量 200MW 以上的 机组采用单元接线时，一般每 2 台厂用高压工作变压器设置一台厂用高压备用电压器。 （ 4） 单机容量 600MW 及以上的机组，一般每 2 台厂用高压工作变压器设置一台厂用高压备用电压器。 4. 低压启动 /备用电压器 （ 1） 单机容量在 125MW 及以下的中、小发电厂，一般没 6~8 台厂用低压工作变压器设置一台厂用低压备用电压器。 （ 2） 容量为 200MW 的机组，每 2 台机组可合用 1 台低压厂用备用变压器。 （ 3） 容量为 300MW 及以上的机组，每台机组宜设 1 台低压厂用备用变压器。 本设计是 4*660MW 级机组，工作电压选择为分裂变压器，每两台机组设置一台高压启动 /备用变压器 变压器容量的选择原则 厂用电变压器的容量必须满足厂用电负荷从电源获得足够的功率，因此，对厂用高压变压器的容量应按厂用电高压计算负荷的 110%与厂用电低压计算负荷之和进行选择；而厂用低压工作变压器的容量应留有 10%左右的裕度。 1. 厂用高压工作变压器容量，当为双绕组变压器时按下式容量 ； lhr SSS  （ ） 式中 hS — 厂用电高压计算负荷之和 ； 北京工商大学毕业论文（设计） 18 lS — 厂用电低压计算负荷之和 ； 2. 当分裂绕组变压器时，其各绕组容量应满足 高压绕组 r SSS 1 （ ） 分裂绕组 SS 2 （ ） 式中 1nS — 厂用变压器高压绕组容量； cS — 厂用变压器分裂绕组计算负荷； lhc SSS  （ ） rS — 分裂绕组两支重复计算负荷； （ ） 2nS — 厂用 lhr SSS  变压器分裂绕组容量； 3. 启动 /备用变压器容量 双绕组变压器 m axTPTN SSS  （ ） 分裂组变压器 m a xTPTN SSS  （ ） 39。 SSS TSTN  （ ） 式中 ： TNS — 启动 /备用变压器高压绕组容量； PS — 启动 /备用变压器低压绕组原有负荷容量； maxTS — 最大一台厂用分裂绕组的计算负荷； TSS — 启动 /备用分裂绕组的计算负荷之和； 39。 S — 启动 /备用分裂绕组互为备用的重复负荷； 变压器类型的选择原则 1. 变压器的型号 北京工商大学毕业论文（设计） 19 变压器的型号是由字母和数字两个部分组成的，一般可表示如下： 其中： 1 为变压器的产品型号，由多个字母组成； 2 为设计序号； 3 为额定容量， kV A； 4 为高压绕组电压等级， kV； 2. 变压器型式的选择 主要包括有：相数、绕组数、调压方式、连接组别等，以下分别介绍。 （ 1） 相数选择 变压器有三相变压器和单相变压器。 在 330KV 及以下的发电厂和变电所，一般选用三相变压器。 单相变压器组是由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高。 只有受变压器的制造和运输条件限制时，才考虑用单相变压器组。 对于 500KV 发电厂和变电所，应根据技术经济论证来确定选用三相变压器还是单相变压器组。 在本设计中，电压等级是 500KV，因此选用三相变压器。 （ 2）绕组数的选择 发电厂的容量为 100MW 及以上的机组时，一般采用发电机 双绕组变压器单元接线形式接入系统。 采用扩大单元接线的变压器，适宜采用低压分裂绕组的变压器，可以大大限制短路电流。 根据以 上选择原则，并结合主接线采用发电机 变压器单元接线形式，主变压器选用双绕组变压器。 （ 3） 绕组联结方式 电力系统中变压器绕组采用的联结方式有星形和三角形两种，高压绕组为星形联结时，用符号 Y 表示，如果将中性点引出则用 YN 表示，对于中、低压绕组则用 y 及 yn 表示；高压绕组为三角形联结时，用符号 D 表示，低压绕组用 d 表示。 我国 110KV 及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点都需要选择 YN 的联结方式，对于 110KV 变压器的 35KV 侧也采用yn 的联结方式，以便接入消弧线圈，而 6～ 10KV 侧采用 d 形 ,因此，变压器高压侧 采用 YN，低压侧采用 d 形联结方式。 （ 4）调压方式选择 北京工商大学毕业论文（设计） 20 变压器的调压方式分带负荷切换的有载（有励磁）调压方式和不带负荷切换的无载（无励磁）调压方式两种。 在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式。 对于接于出力变化大的发电厂的主变压器，要求变压器的二次电压维持在一定的水平，应该采用有载调压方式。 由此，在设计中采用无载调压方式，发电机可以通过发电机的励磁调压来调压。 短路电流的计算 短路计算的目的和意义 1. 短路故障的原因 （ 1） 电气设备及载流导体因绝缘老化、或遭受机械损伤，或因雷击、过电压引起的 绝缘损坏。 （ 2） 电气设备因设计、安装、维护不良和运行不当或设备本身不合格引发的短路。 （ 3） 运行人员违反安全操作规程而误操作，如运行人员带负荷拉隔离开关，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等都回造成短路。 2. 短路故障的危害： （ 1） 电流急剧增大。 短路时的故障电流可以达到正常负荷电流的十几倍，高达几万甚至十几万安培，产生巨大的冲击力和大量的热量，引起设备损坏，危及人身安全。 （ 2） 电网电压大幅下降。 （ 3） 使系统并列同步运行的稳定性遭到破坏。 （ 4） 不对称短路时流过的不平衡电流产生大量谐波，干扰通讯，危及设备和人身安全。 2. 短路计算的目的： （ 1） 正确的选择电气设备及导体，使之在短路故障发生时不致损坏。 （ 2） 正确选择合理的继电保护装置，使其在短路故障时能可靠切除故障。 3. 短路计算主要用于： （ 1） 设备选择； （ 2） 继电保护装置的设计和整定； （ 3） 电网接线方式的合理选择 北京工商大学毕业论文（设计） 21 1. 高压短路电流计算 高压厂电用电系统的短路电流由厂用电源和电动机两部分供电，按实用计算法 （ 1） 三相短路电流分量的起始值 DB III 39。 39。 39。 39。 39。 39。  TXJB XX II 39。 39。 3..39。 39。 10  DeDqD IKI 式中 39。 I — 短路电流周期分量的起始有效值（ KA）； BI39。 — 厂用电源短路电流周期分量的起始有效值 (KA)； DI39。 — 电动机反馈电流周期分量的起始。