毕业设计论文4215200mw火力发电厂电气部分设计(编辑修改稿)

毕业设计论文4215200mw火力发电厂电气部分设计(编辑修改稿)内容摘要：

称为事故保安负荷。 根据对电源要求不同，又可分下列三种： ① 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，如 200MW 及以上机组的盘车电动机。 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。 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。 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。 基本要求 （ 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。 13 （ 2）厂用电电压 对于火电厂当容量在 100MW 到 300MW 时，高压厂用电一般采用 6KV，低压厂用电采用 380/220V的三相四线制系统。 （ 3）厂用母线接线方式 高压厂用电系 统应采用单母线。 锅炉容量为 130 ~ 220T/H 时，一般每炉由一段母线供电；容量为 400T/H 及以上时，每炉由两段母线供电，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；容量为 65T/H 时，两台锅炉可合用一段母线。 低压厂用电系统应采用单母线接线。 当锅炉容量在 220T/H 及以下，且接有机炉的 Ⅰ类负荷时，一般按机炉对应分段，并用刀开关将母线分为两个半段；锅炉容量在 400T/H及以上时，每台机炉一般由两段母线供电。 当公用负荷较多、容量较大、采用集中供电方式合理时，可设立公用母线，但应 保证重要公用负荷的供电可靠性。 （ 4）厂用工作电源 高压厂用工作电源一般采用下列引接方式： ① 当有发电机电压母线时， 由各段母线引接，供给接在该段母线上的机组的厂用负荷。 ② 当发电机与主变压器采用单元接线时，由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。 发电机容量为 125MW 及以下时，一般在厂用分支线上装设断路器。 若断路器开断容量不够时，也可采用能满足动稳定要求的负荷开关、隔离开关或连接片等方式。 大容量 200MW 发电机组，厂用分支采用分相封闭 `母线，在该分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。 通过分裂绕组厂 用高压变压器供 6KV厂用的 A 段和 B 段。 （ 5）厂用备用或起动电源 高压厂用备用或起动电源一般采用下列引接方式： ① 当无发电机电压母线时，一般由高压母线中电源可靠的最低一级电压引接，或由联络变压器的低压绕组引接，并应保证在发电厂全停的情况下，能从电力系统取得足够的电源。 ② 当有发电机电压母线时，一般由该母线引接 1 个备用电源。 ③ 当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路作为高压厂用备用或起动电源。 14 （ 6）交流事故保安电源 200MW 及以上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。 （ 7）于 200MW 机组，各机组的厂用电系统应是独立的，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，并能在短路时间内恢复本机组的运行。 本厂厂用电主接线设计说明 本厂为 200MW 发电机组，发电机与主变压器采用单元接线，厂用电由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。 本厂为四台发电机组，选择四台厂用电主变压器，并且配备两台高压启动 /备用变， 8备用变供 9发电机备用， 9备用变供 11发电机备用。 由 220KV系统接入厂 用，高压厂用电压采用 6KV，低压厂用采用 380/220V的三相四线制系统。 厂用分支采用分相封闭母线，在该分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。 通过分裂绕组厂用高压变压器供 6KV 厂用的 A 段和 B 段， 200MW 发电机组应装设交流事故保安电源。 G8， G9 厂用电主接线图（见图 31）， 6KV厂用负荷分配及高压厂用工作变压器容量选择 统计表（见表 31）。 15 图 31 16 表 31 序号 设备名称 额定容量（ kW） 8高压厂用变压器 6kV8A段 6kV8B 段 重复容量（ kW） 台数 容量（ kW） 台数 容 量（ kW） 1 给水泵 5200 1 5200 1 5200 2 凝结水泵 400 1 400 1 400 400 3 循环水泵 1600 1 1600 1 1600 1600 以上合计 P1 7200 7200 2020 4 送风机 1400 1 1400 1 1400 5 排粉机 450 2 900 2 900 6 碎煤机 355 1 355 1 355 7 灰渣泵 570 1 570 1 570 8 冲灰泵 220 1 220 1 220 9 磨煤机 800 2 1600 2 1600 10 引风机 1400/700 1 1400 1 1400 以上合计 P2（ kW） 6445 6445 S2= （ kVA） 11 备励马达 1000 1 1000 12 化学水变 800 1 800 13 除尘变 1000 1 1000 1 1000 1000 14 低压厂变 1000 1 1000 1 1000 1000 15 输煤变 630 1 630 1 630 630 16 生活变 1250 1 1250 17 钢球变 500 1 500 1 500 500 18 备用变 1250 1 1250 以上合计 P3（ kVA） 5380 5180 （ S1+S2） +S3 （ kVA） 19326 19126 5330 高压绕组负荷 ∑SShr 33122 17 选择分裂绕组变压器（ kVA） 40000/2500025000 序号 设备名称 额定容量（ kW） 9高压厂用变压器 6kV9A段 6kV9B 段 重复容量（ kw） 台数 容量（ kW） 台数 容量（ kW） 1 给 水泵 5200 1 5200 1 5200 2 凝结水泵 400 1 400 1 400 400 3 循环水泵 1600 1 1600 1 1600 1600 以上合计 P1 7200 7200 2020 4 送风机 1400 1 1400 1 1400 5 排粉机 450 2 900 2 900 6 碎煤机 355 7 灰渣泵 570 1 570 1 570 8 冲灰泵 220 1 220 9 磨煤机 800 2 1600 2 1600 10 引风机 1400/700 1 1400 以上合计 P2（ kW） 4690 5870 S2= （ kVA） 11 备励马达 1000 12 化学水变 800 1 800 13 除尘变 1000 1 1000 14 低压厂变 1000 1 1000 1 1000 1000 15 输煤变 630 1 630 1 630 630 16 生活变 1250 17 钢球变 500 18 备用变 1250 以上合计 P3（ kVA） 1630 3430 1630 （ S1+S2） +S3 （ kVA） 13935 3830 高压绕组负荷∑ SShr 选择分裂绕组变压器（ kVA） 40000/2500025000 18 4 短路计算 短路计算的目的 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。 例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。 （ 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。 短路计算的一 般规定 短路计算的一般规定 （ 1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后 5～ 10 年）。 确定短路电流时，硬干可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按尽在切换过程中可能并列运行的接线方式。 （ 2）在电气连接的网络中，选择导体和电器用的短路电流，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 （ 3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式 19 时候短路电流为最 大的地点。 对带电抗器的 6～ 10kV 出线与厂用分支回路，除其母线与母线隔离开关之间隔离板前的引线和套管的计算短路硬选择在电抗器前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。 （ 4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。 若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，应按严重情况计算。 系统简化 待设计火电厂所在系统的系统图如 下 图 41 所示： 已 建 成 的 火 电 厂2 2 0 k VL 2 3 0 0 k mL 4 1 5 0 k mL 5 2 0 0 k m已 建 成 的 水 电 厂待 设 计 发 电 厂3 * Q F S 3 0 0 2P = 3 0 0 M W c o s Φ = 0 . 8 3X d 180。 180。 = 1 6 . 7 %S F P L 3 6 0 / 2 2 0 3 6 0 M V A 2 2 0 k VU k % = 1 4 . 6T S S 1 2 6 4 / 1 6 0 4 8 3 0 M WC o s Φ = 0 . 8 7 5X d 180。 180。 = 2 8 %S F P L 3 6 0 / 2 2 0 3 6 0 M V A 2 2 0 k VU k % = 1 4 . 6 根据所给系 统各元件参数，计算各元件等值阻抗后得到系统等值阻抗图，如图 42所示。 系统参数计算 （取 MVASB 100 ） ： （ 1）已建成火电厂参数： PG=300MW， cosφ=， X’’d=%， XG= X d  100/300= 其主变 SFPL360/220， 360MVA， 220kV， Uk%=， XT= Uk%Sb/100SN= X∑ 1=(XG+XT)/3= （ 2）已建成水电厂参数： TTSS1264/16048， 300MW， cosφ=， X d=28%， XG= 其主变 SFPL360/220， 360MVA， 220kV， Uk%=， 20 XT= Uk%Sb/100SN= X∑ 2=(XG+XT)= （ 3）线路参数归算： L2： X2= 300 100/2302= L4： X4= 150 100/2302= L5： X5= 200 100/2302= 2 2 0 k V待 设 计 发 电 厂12345E 1E 2 图 42 系统等值电路 系统△变星型连接，系统化简后如图 43 所示，则 待 设 计 发 电 厂13E 1E 205 606 703 8 21 图 43 △变 Y 化简 X6=X2X4/(X2+X4+X5)= X7=X2X5/(X2+X4+X5)= X8=X5X4/(X2+X4+X5)= X9=(X1+X6)//(X3+X7)+X8= 最终化简如图 44 所示。 G 8G 9T 6T 7T 2T 3T 4T 5G 1 1G 1 0ST 8T 9 T 1 0 T 1 109 9 图 44 电力系统简化图 电力系统网络化简完毕之后，结合给出的本厂各元件型号，参数。