火电厂电气设计毕业论文(编辑修改稿)

火电厂电气设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

表 11。 表 11 600MW 机组的参数 型号 额 定 容 量（ MW） 额 定 电 压 （ kV） Ncos 电抗（标么值） 时 间 常 数 dX 39。 dX 39。 dX 2X 39。 0dT 39。 0dT QFSN—600—2YHG 600 20 邵阳学院毕业设计（论文） 6 主变压器的选择 主变压器容量、台数的选择 主变压器容量、台数直接 影响主接线的形式和配电装置的结构。 它的选择除依据基础资料外，主要取决于输送功率的大小、与系统联系的紧密程度、运行方式及负荷的增长速度因素，并至少要考 虑 5~10 年内负荷的发展需要。 如果容量选的过大，台数过多，则会增加投资，占地面积和损耗，不能充分发挥设备的效益，并增加运行和检修的工作量；如果容量选得过小，台数过少，则可能封锁发电厂剩余功率的输送，或限制变电所负荷的需要，影响系统不同电压等级之间的功率交换及运行的可靠性等。 主变压器容量选择的一般原则： （ 1）为节约投资及简化布置，变压器应选用三相式。 （ 2）当发电机母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。 （ 3）当发电机电压母线上接有两台或两台以上的主变压器时，当其中容量最大的一台退出运 行时，其他主变压器在允许正常过负荷的范围内，应能输送母线剩余的功率的 70%。 （ 4）当发电机电压母线上最大一台发电机组停用时，能由系统侧送电以满足发电机电压母线上的最大负荷的要求。 （ 5）根据系统经济运行的要求，而限制火电厂的输出功率。 此时火电厂的主变压器应具有从系统 侧 倒送功率的能力，以满足发电机电压母线上最大负荷的要求。 （ 6） 单元接线时的变压器容量应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有 10%的裕度 [3]。 主变压器型号的选择 单元接线中的主变压器容量 𝑆𝑁应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有 10%的裕度选择。 )(c o s)1( M V AKPS GPNGN  （ 13） 式中： NGP — 发电机容量 ； Gcos — 发电机额定功率因数 ； PK — 厂用电率 ； 发电机主变的容量为： 邵阳学院毕业设计（论文） 7 )( 7 )81(6 0 M V AS N  （ 14） 则 可选择 主变及参数的型号 如 表 12 所示。 表 12 发电机主变的参数 型号 额定电压（ kV） 阻抗电压 空 载 损 耗（ kW） 负载损耗（ kW） 3DFP24000/500 550/√3/20 14% 162 600 邵阳学院毕业设计（论文） 8 2 厂用电设计 厂用电设计的要求 厂用负荷分类 根据厂用负荷在发电厂运行中所起的作用及其供电中断对人身、设备及生产所造成的影响程度，将其分为下列五类： （ 1） Ⅰ类负荷 短时（手动切换恢复供电所需时间）的停电可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。 如给水泵、凝结水泵等。 对Ⅰ类负荷，必须保证自起动，并应由有 2 个独立电源的母线供电，当一个电源失去后，另一个电源应立即自动投入。 （ 2） Ⅱ类负荷 允许短时停电，但停电时间过长，有可能损坏设备或影响正常生产的负荷。 如工业水泵、输水泵等。 对Ⅱ类负荷，应由有 2 个独立电源的母线供电，一般采用手动切换。 （ 3） Ⅲ类负荷 长时间停电不会直接影响生产的负荷。 如中央修配厂、实验室等的用电设备。 对Ⅲ类负荷，一般由 1 个电源供电。 （ 4） 事故保安负荷 在事故停机过程中及停机后的一段时间内，仍应保证供电，否则可能引起主要设备损坏、重要的自动装置控制失灵或危及人身安全的负荷，称为事故保安负荷。 根据对电源要求不同，又可分下列三种： ② 直流保安负荷。 由蓄电池组供电，如发电机组的直流润滑油泵等。 ② 直流不停电保安负荷。 一 般由接于蓄电池组的逆变装置供电，如实时控制用电子计算机。 ③ 允许短时停电的交流保安负荷。 平时由交流厂用电供电，失去厂用工作电源时，交流保安电源应自动投入。 （ 5） 交流不间断供电负荷 在机组启动、运行及停机（包括事故停机）过程中， 甚至停机以后的一段时间内，要求连续提供具有恒频恒压特性电源的负荷。 一般由接于蓄电池组的逆变装置或由蓄电池供电的直流电动发电机组供电 [2]。 邵阳学院毕业设计（论文） 9 基本要求 厂用电接线应保证厂用电的连续供应，使发电厂能安全满发，除满足正常运行安全、可靠、灵活、经济、先进等一般要求外，还应满足下列特殊要求： （ 1）接线方式和电源容量，充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求，切换操作简单。 （ 2）尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。 （ 3）应设置足够容量的交流事故保安电源及电能质量合格的交流不间断供电装置。 （ 4）便于分期扩建或连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别是对公用负荷的供电，要结合远景规模统筹安排 [2]。 厂用电设计的原则 厂用电设计的一般原则 ： （ 1）对厂用电设计的要求 厂用电设计应按照运行、检修和施工的需要，考虑全厂发展规划，积极慎重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备，使设计达到技术先进、经济合理。 （ 2）厂用电电压 厂用电供电电压等级是根据发电机的容量和额定电压、厂用电动机的额定电压及厂用 网络的可靠、经济运行等诸多方面因素，经技术比较后确定。 高压厂用电一般采用 6kV 或 3kV 和 10kV 配合使用。 （ 3）厂用母线接线方式 高压厂用电系统应采用单母线接线。 火电厂的高压母线一般都采用“按炉分段”锅炉容量为 400T/H 及以下时，一般每炉由一段母线供电；容量为 400T/H 及以上时，每炉不少于两段母线供电，并将两套辅机电动机分接在两段母线上，两段母线可由同一台厂用变压器供电。 （ 4）厂用工作电源 高压厂用工作电源一般采用引接方式。 高压厂用工作电源（变压器或电抗器）应从发电机回路引接，并尽量满足炉、机、电的对应性要求。 （ 5）交流事故保安电源 大型发电机组应设置交流事故保安电源，当厂用工作和备用电源消失时，应自动投入，保证交流保安负荷的起动，并对其持续供电。 各机组的厂用电系统应是独立的 ,邵阳学院毕业设计（论文） 10 一台故障的停运或辅机的电气故障 ,不应影响到另一台机组的正常运行 ,并能在短时间内恢复本机组的运行 [3]。 . 厂用电接线的最终确定 厂用电接线的设计 本厂厂用电主接线设计说明： 本设计中采用每个单元机组设置 两台分裂绕组的工作变压器（厂总变压器 ）T1A、 T1B，机组设公用的 一 台分裂绕组变压器做启动兼备用变压器。 这种接线的特点是，厂用母线分为 4 段，也可以设置公用负荷段，互为备用的负荷接入两台厂用变压器的两个低压分裂绕组上，使高压侧容量增大，但它可以与启动 /备用变压器组成一对一的接线方式，任一台厂用变停运，只要投入启动 /备用变压器即可。 此接线可靠性高，调度灵活。 对于在失去正常厂用电的事故中，会危及机组主、辅机安全，造成永久损坏的负荷，即机组的保安负荷，由专门设置的保安电动机控制中心对其供电。 每台 600MW机组设置一台柴油发电机作为交流负荷的备用电源（也称交流保安备用电源）。 600MW 机组单元一般 设置有 汽轮机保安电动机控制中心和锅炉保安电动机控制中心 [3]。 厂用变压器的选择 （ 1）负荷计算原则： ① 连续运行的设备应予计算。 ② 机组正常运行时不经常而连续运行的设备（如备用励磁机，备用电工给水泵等）也应计算。 ③ 不经常短路时及不经常而断续运行的设备不予计算，但由电抗器供电的应全部计算。 ④ 由同一电源供电的互为备用的设备只计算运行的部分。 ⑤ 由不同电源供电的互为备用设备时，应全部计算，但台 数较少时，允许扣除其中一部分。 ⑥对于分裂绕 组变压器，其高低压绕组应分别计算。 当两个低压绕组接有互为备用设备时对高压绕组只计算其运行部分。 对低压绕组，则对其中一段均予计算。 （ 2）厂用变与起备变的容量计算和选择 邵阳学院毕业设计（论文） 11 ① 发电机厂用变压器的选择。 发电机厂用变压器的容量为： )(% （ 21） 则 可选择 主变及参数的型号 如 表 21[9]。 表 21 发电机厂用变压器的参数 型号 额定电压（ kV） 额定容量（ MVA） 半穿越阻抗电压 分裂系数 SFF9CY50000/20 20/ 50/2525 15% ～ 参考与《电力工程电气设计 200 例》第 89 页 ② 发电机启 /备变压器的选择 发电机启 /备变压器的容量为： )(% （ 22） 则 可选择 启 /备变压器的型号 如 表 22[9]。 表 22 发电机启 /备变压器的参数 型号 额定 容量（ MVA） 高压 （ kV） 低 压 （ kV） 联结 组 阻抗电压 Ud1239。 =Ud1339。 SFFZ50000/500 50/2525 525177。 8% D,yn0yn0 23%( 𝐾𝑓=) 邵阳学院毕业设计（论文） 12 3 短路电流计算 短路电流计算的目的和规定 短路电流计算的目的 在发电厂和变电所的电气设计中 ,短路电流计算是其中的一个重要环节。 其计算的目的主要有以下几个方面 : （ 1）在选择电气主接线时，为了比较各种方式的接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 （ 2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 （ 3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。 （ 4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路电流为依据。 （ 5）接地装置的设计，也需用短路电流 [3]。 短路电流计算的一般规定 验算导体和电器时所用短路电流 ,一般有以下规定。 （ 1）计算的基本情况 ① 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； ② 所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）； ③ 短路发生在短路电流为最大值的瞬间； ④ 所有电源的电动势相位角相同； ⑤ 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。 对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。 （ 2）接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 （ 3）计算容量 应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建成后 5 ~ 10 年）。 （ 4）短路种类 邵阳学院毕业设计（论文） 13 一般按三相短路计算。 若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况的进行比较。 （ 5）短路计算点 在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点 [3]。 本厂短路点的选取 根据本厂主接线的特点及选择设备的要求 ,选择三个短路点作为短路计算的短路点 ,这三个短路点位置为 : （ 1） d1 500kV 母线短路 ； （ 2） d2 发电机出口处短路 ； （ 3） d3 厂用变低压侧短路 ； （ 4） d4 厂启 /备变低压侧。 短路计算步骤 参数计算 在实际电力系统接线中，各元件的电抗表示方法不统一，基值也不一样。 如果发电机电抗，厂家给出的是以发电机额定容量 nS 和额定电压 nU 为基值的标幺电抗值dX ；变压器的电抗，厂家给出的是短路电压百分值 dU (%)；而输电线路的电抗，通常是用有名值表示的。 为此，短路计算的第一步是将各元件电抗换算为同一基准的标幺电抗。 为了计算方便 ,通常取用基准容量 MVASB 100 ，基准电压一般取各级的额定平均电压 avB UU 。 标幺值计算基本关系如下： BBB IUS 3 （ 31） BBB USI 3 （ 32） BBB IUZ。