30MW×2火力发电厂xiao.doc
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2、行扩建,安装两台200MW的汽轮发电机组。 发电厂的电气主接线是高压电气设备通过接线组成癣躬循浮炎袜篇瞥莆阴掐修嫂荫汉矫妙趣赎狗间埔瘸朴轴缆榆拣缸骆郝巫姑峰醚烹很秋良菜趴诱尹民拈穴较助铸环邦菜第掣蔽厉拧根虏毯涌搞颂麻瘦宜绊零菏栏佣肖诀啪唬藐骸锯嚷吾道瞧赛凿窍剩翁哭牟借辕密定贰洛出叔丛扇琅帮碗舅办肉啡啊牺漾褂硝厚黎茎抉癌嘻唯泪恒衬胯培赃肢酸肤谦求抠雏妈双圣衡钳艘氯南煎意撤犊贼据糜监全攒成榜篮庞稗帘签七团哟攘搁授伐摇粤抿栗烃豁疼几鲁鼻宗辗广卞父缝参恕唯隋诉昼厂凝柄嘉齐驳尺措燕侍邢投站媚目叹吮蛋弗毯浙够捞冤拄英滋召己变馒址茶啮涅顷制莫核型科累零汲褂养褒小汀皋闸脾吉辟诛津伦姬牧忻量数崔淆茄靖拱拍雅伎输
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4、供电的需求,对某电厂进行扩建,安装两台200MW的汽轮发电机组。 发电厂的电气主接线是高压电气设备通过接线组成的汇集分配和输送电能的电路,主接线代表了发电厂电气部分的主体构成结构是电力系统网络结构的重要组成部分,它对电气设备选择,配电装置的选择及运行的可靠性和经济性等有重大的影响。本次设计的发电厂向两个电压等级,即330kV和110kV的 系统供电,本章将对两个电压等级所选的电气主接线进行分别讨论。一、330KV侧的接线选择 330KV超高压系统,连接着大容量的发电厂、变电所和超高压输电线路,要求供电可靠、调度灵活,同时应满足运行检修方便,投资及占地较小等。首先要满足可靠性准则的要求,设计主接
5、线时应如下选择:1在保证安全可靠性、运用灵活方面,即使不进行可靠性定量分析,也会相到运用双重连接这一基本准则。即每一个回路应以多于一台断路器的可能与母线或相邻元件连接。简单的单一连接不能用。2为避免变电所全停或半全停事故的发生,普通的双母线带旁路母线不能用。3为维持系统的稳定性,应将故障的停电范围限制到最小,最好时一回线路故障只停该回线,这就要求将母线分段,变成若干小段母线,显然要增加短路器的数量。4对于超高压配电装置,主接线尚应适当考虑满足符合故障的能力,即一台设备检修,其他元件故障,停电范围不应超过全部元件的一半。5断路器是超高压配电装置中比较昂贵的设备,从节省投资考虑,应合理配置使用。综
6、合以上因素考虑,对于2回出线2台变压器共4个元件的装置,有以下3种接线方案可供选择:1、方案一:变压器母线组接线这种接线的特点是:(1) 双断路,保证高度可靠性,但当线路较多时,出线可采用一台半断路器。(2) 选择质量可靠的主变压器,直接将主变压器经隔离开关连接到母线上以接生断路器。(3) 调度灵活,电源和负荷可自由调配,安全可靠,有利于扩建。(4) 主变压器故障时,连接于母线上的断路器断开,但不影响其他回路供电。下图为待设计的330KV接线采用变压器母线组接线方案一:变压器-母线组接线2、 方案二:双母线三分段带旁路隔离开关接线 这种接线的特点是:330kV超高压配电装置接线的可靠性要求高,
7、为限制故障范围,应按下列原则分段:(1) 为保证供电可靠性,每段母线宜接23个回路。(2) 当最终进出线回路数为67回时,宜采用双母线三分段带旁路隔离开关接线。(3) 电源于负荷以均分配在各段母线上。 图1-2双母线三分段带旁路隔离开关接线3、 方案三:一台半断路器接线一台半断路器接线时一种设有多回路集结点,一个回路由两台断路器供电的双重连接的多环形接线,时现代国内外大型变电所超高压配电装置广泛应用的一种接线,如图13所示。 图1-3一台半断路器这种接线的主要优点有:在正常情况下,两组母线和所有断路器都投入运行,形成多环供电,因而调度灵活,运行方便。(1) 在一般情况下,发生单一故障,如果严重
8、时母线故障,只断开与之相连的所有断路器,任何回路都不会停电,并保持原来的运行方式。(2) 在发生复合故障的情况下,最多只是影响两个回路的供电,而不会导致整个配电装置全停。(3) 任何一回路设备检修,可以随时进行,并不影响正常供电,母线停电清扫或检修时,回路不需切换。(4) 所有回路的隔离开关,都用作检修时的隔离电器,而不作为操作电器。这样就避免了在改变运行方式或处理事故时的大量倒闸操作,同时也消除了由此发生的误操作事故。(5) 这种接线可以大大缩减因断路器质量事故而造成的停电范围。(6) 从土建结构上看,与双母线带旁路相比,主母线较短,且无旁路母线,故结果简单,节省材料。(7) 以上占地面积而
9、言,如果母线隔离开关采用单柱式,则较双母线带旁路母线节省25%-28%。这种接线的主要缺点有:(1) 由于一个回路故障需跳两台断路器,所以断路器的故障和检修工作量都增加了。同时,回路检修的断路器操作次数是双母线单断路器的4倍。如此频繁的操作势必增加了断路器拒动的几率,增加了检修的次数。在此情况下,由三台断路器的一串只能开环运行,回路的事故停电就要增加了。(2) 由于每个进出线回路连接两台断路器,而每串中间的联络断路器又连着两个回路,所以在二次接线和继电保护方面存在着一定的复杂性。(3) 由于所需断路器数量多,且电流互感器及控制电缆也用的较多,所以设备投资较双母线带旁路接线有所增加。综合以上分析
10、论证,330kV超高压配电装置,方案一需八台断路器,方案二和三都需九台断路器。经验表明:方案一以四回出线两台变压器为佳,出线回路超过四回时为提高可靠性和灵活性,宜将母线进行分段,断路器就需十四台,投资增加较多。方案二虽然停电范围小了,但仍然要进行复杂的倒闸操作,这在超高压配电装置中应力求避免。同时在这种接线中还要注意解决分段后母线保护的复杂性问题。就配电装置而论,三个方案中,双母线三分段带旁路隔离开关接线复杂,占地面积最大,变压器母线组界线占地居中,一台半断路器接线占地最省。从以上简单分析,一台半断路器接线对本设计较其他两个方案有显著优势。故待设计的330KV电气主接线选择一台半断路器接线为最
11、佳方案。二、110KV侧的接线选择待设计的110KV侧,出线共7回,变压器进线一回。同时,110KV侧担负着重要地区电网负荷的供电,也是连接30KV电力系统和110KV电力系统的中间站,所以110KV进出回路数多,负荷大,功率交换大。在考虑主接线方案时,应首先满足运行可靠,操作灵活,同时也要节省投资。综上,有以下方案可供选择:1、 方案一:双母线接线 双母线这种接线的特点是:(1) 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不至使供电中断;一组母线故障后,能迅速恢复供电;检修任意回路母线的隔离开关时,只需断开此隔离开关所属的一条电路和此隔离开关项链的该组母线,其他电路均可
12、通过另一组母线上继续运行。(2) 调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活的适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要;通过倒换操作可以组成各种运行方式。(3) 扩建方便。向双母线左右任何方向扩建,均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配,在施工中不会造成原有回路停电。2、 方案二:母联断路器兼旁路断路器的双母线接线 母联断路器兼旁路断路器的接线此方案不设专用旁路断路器,而以母联断路器兼做旁路断路器专用。(1)优点:节约专用旁路断路器和配电装置间隔。(2)缺点:当进出线断路器检修时,就要用母联断路器代替旁路断路器,双母线变成单母线,破坏了双母线固定连接的运行方式,
13、增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。3、方案三:有专用旁路断路器的双母线连接 有专用旁路断路器的双母线接线此方案具有较高的可靠性和灵活性,母线故障对用户停电时间较短也可不停电检修出线断路器。此方案设置有专用旁路断路器,仅增加一台断路器,这是引出线回路数较多的变电所,会提高运用的灵活性和供电的可靠性。通过比较,方案三比其他两种方案有较大优越性,故待设计的 110KV系统用有专用旁路断路器的双母线的接线方式。 第二章 主变压器的选择 电力变压器时电力系统中配电的重要设备。电力变压器利用电磁感应原理。可把一种电压等级的交流电能变换成同频率的另一种电压等级的交流电能。经输电线路将电厂和变电所的变压
14、器连接在一起,构成电路网,实现输电功能。 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。它的确定除依据原始资料外,还取决于输送功率的大小馈线回路数,电压等级,以及系统联系的紧密程度,同时兼顾发电机负荷增长速度等方面。并根据电力系统510年发展规划综合分析。合理选择。如果变压器容量选得过大,太数太多,不仅增大占地面积,增大 投资 ,同时增加了运行电能损耗,设备未能充分发挥效益:若容量选的过小,在技术上也是不合理的。因为将可能使发电机的剩余功率无法输出或满足不了变电所负荷的需要,所以,在选择发电厂和变电所主变时应遵循一下原则:一、主变压器的容量台数的确定(1) 对于200MW及其以上
15、发电机组,一般与双绕组变压器组成单元接线,主变压器的容量应按发电机的额定容量扣除本厂用负荷后留有10%的裕度来确定。(2) 连接两种升高电压母线的联络变压器容量的确定。1、为了布置和引线方便,通常联络变压器只选择一台。2、联络变压器容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量,以保证最大一台机组故障或检修时,通过联络变压器来满足本侧负荷的要求:同时,也可在线路检修或故障时,通过联络变压器将剩余功率送入另一系统。二、变压器型号的选择1、相数的确定变压器采用三相或单相,主要考虑变压器制造条件,可靠性要求和运输条件等因素,对于330KV及其以下电力系统中,当不受运输条件时。一般选用三相变压器。
16、2、绕组数的确定 由于采用的时发电机变压器单元接线,所以采用双绕组变压器。3、 绕组连结方式的确定 我国110KV及其以上的电压,变压器三相绕组都采用YN联结方式。在发电厂和变电所中,一般考虑系统或机组的并列同期要求以及限制三次谐波的影响等因素。主变压器联结组别一般都选用YN ,D11常规接线4、冷却方式的选择 对于容量为10000KVA以上的变压器在散热器上加装风扇,将风吹在散热器上,使热油能迅速冷却,以加速热量的散出,降低变压器的油温。对于容量50000KVA以上的巨型变压器采用潜油循环,让水对油道进行冷却,把变压器中的热量带走。二、 厂用负荷的计算 P1=12004+12504+1300
17、4=15000kW P2=16004+12504+6508+260+18002202=19100kw Se= P1+ 0.85 P2=15000+0.8519100=31235kVA Sd=0.85Se=0.85 (10002+10004+10004+1250+160016002)=0.8514050=11742.5kVAS=Se+Sd=43177.5kVA 根据设计规程,单元界限的主变压器的容量,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,则 S =110%(S S) =110%(2200100000.85-43117)=47015.8kVA本厂采用发电机变压器组单元接线,即一
18、台对应一台主变 S =0.5S=235075.9kVA主变选择:S大于等于S则S取240000kVA主变型号及参数型号额定容量(kVA)空载损耗(kW)负(kW)载损耗空载电流(%)阻抗电压(%)连接组别SFPT-240000/3302400002407000.4814.6Yd,d11本厂有两种电压等级因此需专设联络变压器,联络变选用自藕变压器与主变容量相同。自藕变压器的型号及参数型号额 定容量(kVA)空 载损耗(kW)负载损耗(%)阻抗电压(%)连接组别高中高低中低高中高低中低QSFPS24000/33024000073.5565.3176.9180.48.64% 94.2%78.5%Y0
19、-O/-12-11第三章 厂用电设计一、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,检修和施工的需求,考虑全厂发展规划,积极慎重的采用经过试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 厂用电电压等级的确定发电厂的厂用电负荷主要是电动机和照明。火力发电厂采用3kv ,6kv 或 10kv作为高压厂用电压。在满足技术要求前提下,优先考虑采用较低的电压。电压等级的确定从发电机容量和出口电压来说,容量在60mw及其以下的高压厂用电压采用3kv,容量在100300mw时,宜采用6kv容量在300mw以上。在技术和经济合理时,也可采用两种高压厂用电压等级如6kv或10k
20、v.低压厂用电一般在采用380/220v三相四线制的中性点直接接地系统供电。3 厂用母线的接线方式发电厂的厂用电系统,通常采用单母线接线。在火力发电厂中,因为锅炉的辅助设备多,容量大,所以高压厂用母线均采用按炉分段的原则,以满足可靠性和灵活性的要求。低压厂用母线应才用单母线接线。对于全厂公用性负荷,应根据负荷功率及可靠性要求,尽可能均分配到各段母线上。当公用负荷较多,容量较大,才用集中供电方式合理时,可设公用母线段,但应保证重要负荷的供电可靠性。4 厂用电源的引线方式:发电厂的厂用电源必须供电可靠,且满足厂用系统各种工作状态的要求。(1) 厂用工作电源厂用工作一般采用下列的引线方式1) 具有发
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