发电厂二、三期工程200mw和330mw设计毕业设计(编辑修改稿)

发电厂二、三期工程200mw和330mw设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

,考虑到可靠性和灵活性的重要 ,本次设计选用双母线接线方案 . 主变压器的选择 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，用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本厂用电的变压器，称为厂用变压器或自用变压器 . 主变压器容量和台数的选择 发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中的较大者选择： (1)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 . (2)按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷 . ：    %1 1 0%102 0 02 0 0 (MVA) : 33 0 33 0 10 % 11 0%    (MVA) 主变压器型式的选择 (1)相数的选择：容量为 300MW 及以下机单元接的主变压器和 300KV 以下电力系统中 ,一般都应选用三相变压器 . (2)绕组数量和连接方式的选择 :机组容量为 200MW 及以上的发电厂采用发电机 双绕组变压器单元接线接入系统 . 按上述原则，主变压器选择为 : 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 13 :SFP7240000/220 额定容量 :240000KVA 额定电压 :高压侧 242 2 25%KV 低压侧 阻抗电压 :14% :SFP10——400000/220 额定容量 :400000KVA 额定电压 :高压侧 242 2 25%KV 低压侧 20KV 阻抗电压 :14% 发电机选择 设计本身对发电机没有特殊要求，故根据容量， QFSN2002汽轮发电机组 额定容量 NS 200MW 额定电压 NU 功率因数 Cos 短路次暂态电抗 dX % 电机厂生产的 QFSN3302 型汽轮发电机组 额定容量 NS 330MW 额定电压 NU 20KV 功率因数 Cos 短路次暂态电抗 dX % 根据《火力发电厂设计技术规程》的规定，由于机组容量大，额定电流及短路电流都很大，发电机出口断路器制造困难，价格昂贵，且对供电可靠性要求较高 .所以，机组采用发电机 —变压器单元接线，发电机回路和厂用分支回路均采用封闭母线，而且都不装设断路器和隔离开关 . 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 14 第 2 章 厂用电方案的确定 概述 厂用电设计应根据运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理、技术先进 ,保证机组安全、积极和满发地运行 . 厂用电接线应满足下列要求： 各机组的厂用电系统应是独立的 .特别是 200MW 及以上机组 ,应做到这一点 .一台机组的故障停运或其辅机的电气故障，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 . 充分考虑机组起动停运和过程中供电要求 .一般均应配置可靠的起动 (备用 )电源 .在机组起动、停运和事故时切换操作要少，并能与工作电源短时并列 . 200WM 及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，可以快速起动 和投入向保安负荷供电 .还要设置电能指标合格的交流不间断供电装置，保证不允许间断供电的热工负荷的要求 . 发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能，又由于火电厂的厂用负荷容量较大，分布较广，尤其以锅炉的辅助机械设备耗电量大，为了保证厂用电系统的供电可靠性和经济性，并便于灵活调度，一般采用按锅炉分段的接线原则 .若锅炉容量较大时，每台锅炉可用两段厂用母线供电 .下面章节将其接线进行确定 . 厂用电接线的确定 厂用电压等级的确定 根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》：火力发电厂采用 3KV、 6KV、 10KV、为高压厂用电压，在满足技术要求的前提下，优先采用 较低电压 ,以获得较高的经济效 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 15 益 . (1)容量为 60MW 及以下的机组，发电机电压为 时，可采用 3KV； (2)容量为 100— 300MW 的机组，应采用 6KV. 厂用电源的引接方式 高压厂用工作电源引接方式 高压厂用工作电源 (变压器或电抗器 )应由发电机电压回路引接，并尽量满足炉、机、电的对应要求 (即发电机供给各自炉、机和主变压器的厂用负荷 )，高压厂用工作电源的各种引接方式主要有以下三种： 1)当有发电机与主变压器成单元连接时，高压厂用工作电源一般由主变压器低压侧引接，供给该机组的厂用负荷； 2)当有发电机电压母线时，高压厂用工作电源由各母线段引接，供给接在该母线段的机组厂用负荷； 3)当兼有发电机电压母线和单元连接机组时，根据上述原则引接各自的高压厂用工作电源 . 参考《火力发电厂厂用电设计技术规定》： 200MW 及以上的机组，高压厂用工作电源应采用一台分裂变压器供给两段高压厂用母线；考虑本厂实际情况，厂用工作电源在发电机出口引出一台分裂变压器作为高压厂用工作变压器 . 启动 /备用电源引接方式 火 力发电厂一般均设置备用电源 .备用电源的引接应保证其独立性，避免与厂用工作电源由同一电源引接，引接点数量应有两个以上，并有足够的供电容量 . (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母线引接，或由联络变压器的低压绕组引接，并应保证在发电厂全停电的情况下，能从电力系统取得足够的电源 . (2)当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路作为高压备用或启动电源 . 备用电源数量 参照《电力工程电气设计手册 — 电气一次部分》 P88 表 38 可知：高压厂用备用电源应满足当高压厂用起动变压器检修时，不影响机组起停 .对 200—— 300 的机组， 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 16 高压厂用备用电源应按 3 台机组及以下设一个 .超过 3 台，每两台机组设一台起动 /备用电源 .根据本厂特点，选择一台备用变压器 ,从 220KV 母线上引接 . 厂用变压器选择 厂用工作变压器选择 高压厂用工作变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率 .因此，对高压厂用变压器的容量应按厂用电计算负荷与低压厂用电计算负荷之间进行选择；高压厂用工作变压器的型式选择，当只有 6KV 一种电压等级时 ,厂用高压工作变压器可选用 1 台全容量的分裂绕组变压器 .两个分裂支路分别提供两段母线 .查《电力工程电气设备手册》得： ： % = (KVA) 型号： SFF31500/15 额定容量： 31500/2 16000 电压：高压侧 低压侧 阻抗电压： 18% ： 330 10% = (KVA) 型号： SFF10—CY—40000/20 额定容量： 40000/2500025000 电压：高压侧 120KV 低压侧 阻抗电压： 15% 厂用备用变压器选择 高压厂用备用变压器或启动备用变压器的容量应与最大一台高压厂用工作变压器的容量相同，当起动备用变压器带有公用负荷时，其容量还应满足最大一台高压厂用工作变压器的要求，并考虑该启动备用变压器的检修要求，查《电力工程电气设备手册》得： 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 17 厂用备用变压器如下： ： SFPFZL31500/220 额定容量： 31500 电压： 230 7 14%/ 阻抗电压： 18% ： SFFZ10—CY—40000/220 额定容量： 40000 电压： 230177。 8 %） / 阻抗电压： 18% 厂用电接线方案 高压厂用工作电源从发电机出口引接，备用电源从 220KV 母线上引接的接线方式，接线图如图 21： (200MW 与 330MW 相同 ) 图 21 厂用电接线线方案 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 18 第 3 章 短路电流计算 概述 电力系统的事故大部分是由短路引起的 .短路的类型有单相短路、两相短路和三相短路 .发生短路时，电流可能达到正常运行电流的十几倍 .这样大的电流所产生的热效应和力效应会使电气设备受到严重损坏 .在进行设计时，应采取措施尽快切除短路故障，使载流部分保持热稳定和动稳定 .因此，在选择电气设备和载流导体前必须进行短路电流的计算 . 短路电流计算的目的如下： 电气主接线比较和选择 . 选择导体和电器 . 确定中性点接地方式 . 选择继电保护装置和进行整定计算 . 短路电流计算的条件 短路电流计算的条件和基本假设为： 电力系统在正常工作时是三相对称的； 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； 电力系统中所有发电机的电势相位在短路过程中都相同； 系统中的同步电机为理想电机，都具有自动调整励磁装置； 变压器的励磁电流略去不及，相当于励磁阻抗回路断开； 短路发生在其中电流为最大值的瞬时 . 短路电流计算步骤 计算短路电流所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式，即 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 19 最大运行方式 .在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的点称为短路点 . 本设计中 采用计算曲线法计算短路电流，其步骤为： 根据电气主接线图作出计算等值电路图，并选择短路点； 计算电路元件电抗 (选基准电压，将各元件电抗计算为同一基准下的标幺电抗 )； 化简等值电路，并求计算电抗； 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值，以及无限大容量的电源供给的短路电流周期分量； 查发电机运算曲线表求出短路电流周期量标幺值； 各时刻的短路电流有名值计算； 计算各电源合并后短路电流有名值，并计算短路电流的冲击值； 计算异步电机供给的短路电流； 绘制短路电流结果表 . 电路元件参数计算 基准值计算 在高压系统中，电阻远小于电抗，所以计算短路电流周期分量时，一般只考虑各元件的电抗 .取基准容量 Sj =1000MVA，基准电压 Uj 用各级的平均电压 .则各元件电抗标幺值计算如下： 发电机： X* %1 0 0 / jdd e SX P C os“‘ ’ 变压器： X* %100 jdd eSU S—发电机的额定容量，单位为 MVA. 发电机提供短路电流：de UCosPII  3/*  三相短路发生后的半个周期，短路电流的瞬时值达到最大，称为冲击电流 ish ，其计算公式为： 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 20 冲击电流： i 2 IKchsh  各点短路电流计算 等效电路图如图 31 各元件电抗的标幺值如下： 200WM:发电机 :  XX = 主变压器： 76  XX= 备用变压器 : 12 X= 厂用变压器 : 10 X= 300WM:发电机 :  XX = 主变压器： 98  XX = 厂用变压器 : 11 X= 备用变压器 : 401 0 0 02 1 13 X= 系统电抗 : 1X = D1 点短路 (220KV 母线 ) 等效电路图如图 32，化简电路图如图 33 图 31 短路点等效电路 图 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 21 1 8 8 0  XXXX 9 1 7 4  XXXX 0 0  jsjs XX  jsjs XX 查发电机运算曲线表找出 0s、 2s、 4s 短路电流周期分量标幺值 . F1: 0*I = 2*I = 4*I = F3: 0*I = 2*I = 4*I = S: 0*I = 2*I = 4*I = (1)由 F1 提供的短路电流 0I = 2 6 3 0 0  (KA) 2I = 1 4 3 0 0  (KA) 4I = 4 0 3 0 0  (KA) F2提供的短路电流同 F1 (2)由 F3 提供的短路电流 图 32 D1 点短路等效电路图 图 33 D1 点短路化简电路图 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 22 0I = 300 2230 3 (KA) 2I = 0 2 3 0 0  (KA) 4I = 0 4 3 0 0  (KA) F4提供的短路电流同 F3 (3)系统提供的短路电流 0I =  (KA) 2I = 0 0  (KA) 4I = 0 0  (KA) 则 220KV 母线短路电流： 0I =  (KA) 2I = 8 7 0 0 1 1  (KA) 4I = 8 4 4 4 0 0  (KA) 冲击电流： shi = 9 0   I (KA) D2 点短路 (200WM 机组厂用变压器低压侧 ) 等效电路图如图 34，化简电路图如图 3图 36 内蒙古工业大学电力学院毕业设计（论文） 23 图 34 D2 点短路等效电路图 图 35 D2 点短路化简电路图 1 17161561  XXXXXY   3 6 YXXX   7 2 YXXX   YXXXX 图 36 D2 点短路化简电路图 2 10221201918  XXXXXXY  。