發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)--2x600mw火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)

1、<p>　　發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)</p><p>　　所學(xué)專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí)： 電氣工程1401 </p><p>　　發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　題目：2X600MW火力發(fā)電廠電氣部分初

2、步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　原始資料：</b></p><p><b>　　1. 發(fā)電廠情況</b></p><p>　　裝機(jī)兩臺(tái)，容量2X600MW，發(fā)電機(jī)額定電壓20KV，cosφ=0.9，機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)6500h，廠用電率5.5% ，發(fā)電機(jī)主保護(hù)時(shí)間0.05s，后備保護(hù)時(shí)間3.8s，環(huán)境條件可不考慮。<

3、;/p><p>　　2. 接入電力系統(tǒng)情況</p><p>　　發(fā)電廠除廠用電外， 剩余功率送入330kV電力系統(tǒng)，架空線路4回，系統(tǒng)容量6800MW，通過(guò)并網(wǎng)斷路器的最大短路電流： </p><p>　　3、附近有110kV電源</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><

4、p>　　1、發(fā)電機(jī)和變壓器的選擇</p><p>　　（1）發(fā)電機(jī)型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)、參數(shù)的選擇</p><p>　　（2 )主變壓器，廠用變壓器，啟動(dòng)/備用變壓器型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)、參數(shù)的選擇</p><p><b>　　2、電氣主接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。? )電氣主接線方案比較</p>

5、<p>　?。?）電氣主接線方案確定</p><p>　?。?）廠用電主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　3、主要電器設(shè)備選擇與校驗(yàn)</p><p>　?。?）斷路器的選擇與校驗(yàn)</p><p>　?。?）隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)</p><p>　?。?）電壓互感器的選擇</p><p>

6、　　（4）電流互感器的選擇</p><p>　?。?）高壓熔斷器的選擇</p><p><b>　?。?）避雷器的選擇</b></p><p>　　（7）發(fā)電機(jī)出口導(dǎo)體及封閉母線的選擇</p><p>　　4、發(fā)電廠電氣部分主接線圖一張</p><p><b>　　摘 要</b&

7、gt;</p><p>　　本設(shè)計(jì)為 600MW火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)，主要分為兩部分，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)主接線圖。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主要陳述了火電廠電氣主接線方案設(shè)計(jì)方案。確定了發(fā)電機(jī)、主變、啟動(dòng)變的選型；根據(jù)給出的短路電流和設(shè)備參數(shù)對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備進(jìn)行選型和校驗(yàn)；用計(jì)算機(jī)繪制600MW火力發(fā)電廠電氣主接線圖。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中對(duì)變壓器以及開(kāi)關(guān)電器等電氣元件的選型均考慮

8、了經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)先進(jìn)性、環(huán)保等因素，且設(shè)計(jì)中做了市場(chǎng)調(diào)查。</p><p>　　關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī) 變壓器 斷路器 主接線 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This design is the preliminary design of the electrical part of 600MW th

9、ermal power plant. It is mainly divided into two parts, the design instructions and the main wiring diagram. The design specification mainly states the design scheme of main electrical wiring scheme in thermal power plan

10、t. Selection of generator, transformer, starting; according to the short-circuit current and the parameters of equipment selection and calibration of the circuit breaker, isolating switch and other electrical</p>

11、<p>　　In the design, the selection of electrical components such as transformers and switch electrical appliances has been taken into account in the aspects of economy, advanced technology, environmental protection

12、and so on, and the market survey has been done in the design.</p><p>　　Key words: generator transformer circuit breaker main connection</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p&g

13、t;　　1.1 發(fā)電廠電氣部分國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1987年，全國(guó)電力裝機(jī)容量邁上1億千瓦臺(tái)階；1995年突破2億千瓦；到2000年底，全國(guó)電力裝機(jī)容量已達(dá)3.19億千瓦。從1949年到改革開(kāi)放前的1978我國(guó)電力裝機(jī)由185萬(wàn)千瓦增加到5712萬(wàn)千瓦，增長(zhǎng)了29.9倍；年發(fā)電量由43億千瓦時(shí)增加到2566億千瓦時(shí)，增長(zhǎng)了58.7倍。而從1978年到二十世紀(jì)末，我國(guó)電力裝機(jī)和年發(fā)電量又分別

14、增長(zhǎng)了4.58和4.33倍。</p><p>　　目前發(fā)達(dá)國(guó)家電力技術(shù)發(fā)展比較成熟，都已經(jīng)走向輸電超高壓化，變電所值班無(wú)人化，繼電保護(hù)智能化等。而我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展雖有了明顯的進(jìn)步，但與許多國(guó)家相比發(fā)展進(jìn)度還比較遲緩，有許多的漏洞和問(wèn)題。我國(guó)現(xiàn)在所設(shè)計(jì)的常規(guī)變電所最突出的問(wèn)題是設(shè)備落后，結(jié)構(gòu)不合理，占地多，投資大，損耗高，效率低，尤其是在一次開(kāi)關(guān)和二次設(shè)備造型問(wèn)題上，從發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，將越來(lái)越不適應(yīng)我國(guó)城市和農(nóng)村發(fā)

15、展的要求。所以，這就需要我們新一代的接班人努力研究、開(kāi)拓創(chuàng)新，將問(wèn)題減少，使我國(guó)電力技術(shù)的發(fā)展走向世界的前列[1]。</p><p>　　我選擇設(shè)計(jì)本課題，是對(duì)自己已學(xué)知識(shí)的整理和進(jìn)一步的理解、認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。同時(shí)也是大學(xué)幾年所學(xué)的有關(guān)理論知識(shí)，結(jié)合相關(guān)的參考資料，對(duì)所有知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，把理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，根據(jù)國(guó)家電力行

16、業(yè)相關(guān)規(guī)范，開(kāi)拓新思維，總結(jié)和反映大學(xué)的收獲，也起一個(gè)很好的見(jiàn)證。</p><p>　　1.2 原始資料及分析</p><p>　　1.2.1 原始資料 </p><p><b>　　（1）發(fā)電廠情況</b></p><p>　　裝機(jī)兩臺(tái)，容量2x600MW，發(fā)電機(jī)額定電壓20KV，，機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)6500h，廠用

17、電率5.5% ，發(fā)電機(jī)主保護(hù)時(shí)間0.05s，后備保護(hù)時(shí)間3.8s，環(huán)境條件可不考慮。</p><p>　　（2）接入電力系統(tǒng)情況</p><p>　　發(fā)電廠除廠用電外，剩余功率送入330KV電力系統(tǒng)，架空線路4回，系統(tǒng)容量6800MW，通過(guò)并網(wǎng)斷路器的最大短路電流：</p><p>　?。?）附近有110kV電源接入電力系統(tǒng)情況</p><p&g

18、t;　　1.2.2 對(duì)原始資料的分析</p><p>　　根據(jù)發(fā)電廠的情況可知，裝機(jī)容量為2×600MW。該火電廠年利用小時(shí)數(shù)6500h，因此，在電力系統(tǒng)中將主要擔(dān)任基荷。裝機(jī)容量是系統(tǒng)容量6800MW的17.6%，所以在電力系統(tǒng)中是重要發(fā)電廠。從而該廠主接線設(shè)計(jì)務(wù)必著重考慮其可靠性。擬采用單元接線形式，不設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器，有利于節(jié)省投資及簡(jiǎn)化配電裝置布置，提高可靠性。當(dāng)配電裝置連接元件總數(shù)在6個(gè)及

19、以上時(shí)，通常都采用一臺(tái)半斷路器接線或雙母線分段帶旁母的接線方式。</p><p>　　第2章 發(fā)電機(jī)和主變壓器的選擇</p><p>　　2.1 發(fā)電機(jī)型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)、參數(shù)的選擇</p><p>　　設(shè)計(jì)電廠共安裝2臺(tái)600MW汽輪發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘繛?200MW，總體一次設(shè)采用哈爾濱電機(jī)廠的QFSN-600-2-22B汽輪機(jī)。該發(fā)電機(jī)為水氫氫冷卻方式，即：定子

20、繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組和定子主出線氫內(nèi)冷，鐵心軸向氫冷。[1]</p><p>　　根據(jù)原始資料可選發(fā)電機(jī)型號(hào)如表2-1所示：</p><p>　　表2-1 發(fā)電機(jī)主要參數(shù)</p><p><b>　　2.2主變壓器選擇</b></p><p>　　主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件

21、等因素。由于大型變壓器隨著容量的增大，尺寸和重量也增大。</p><p>　　2.2.1變壓器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　所以當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓等級(jí)為330kV時(shí)，600MW機(jī)組單元連接的主變壓器綜合考慮運(yùn)輸和制造條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用單相組成的三相變壓器。</p><p>　　采用單相變壓器時(shí),由于備用單相變壓器一次性投資大,利用率不高,故應(yīng)綜合考慮系

22、統(tǒng)要求、設(shè)備質(zhì)量以及按變壓器故障率引起的停電損失費(fèi)用等因素，確定是否裝設(shè)備用單相變壓器。若確需裝設(shè)，可按地區(qū)（運(yùn)輸條件允許）或同一電廠2～3組的單相變壓器（容量、變比與阻抗均相同），合設(shè)一臺(tái)備用單相變壓器考慮。[2]</p><p>　　2.2.2繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)</p><p>　　電力變壓器按每相的繞組數(shù)分為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組

23、分裂式等型式。</p><p>　　容量為200MW以上大機(jī)組都采用與雙繞組變壓器成單元接線，而不于三繞組變壓器組成單元接線。這是由于機(jī)組容量大，其額定電流及短路電流都很大，發(fā)電機(jī)出口斷路器制造困難，價(jià)格昂貴，且對(duì)供電可靠性要求較高，所以，一般在發(fā)電機(jī)回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線，而封閉母線回路中一般不裝高斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　2.2.3繞組接線組別</p&

24、gt;<p>　　變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“Y”和三角形“d”兩種。而在發(fā)電廠中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制3次諧波對(duì)電源的影響等因素，主變壓器接線組別一般都選用YN，d11常規(guī)接線。</p><p>　　全星形接線變壓器用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí)，3次諧波無(wú)通路，將引起正弦波電壓畸變，并對(duì)通信設(shè)備發(fā)生干擾，同時(shí)對(duì)

25、繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。在我國(guó)，全星形接線變壓器均為自耦變壓器，電壓變比多為220/110/35、330/220/35、330/110/35、500/220/110kV，由于500、330、220、110kV均系中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，系統(tǒng)的零序阻抗較小，所以自耦變壓器設(shè)置三角形繞組用以對(duì)線路3次諧波的分流作用已顯得不十分必要。</p><p><b>　　2.2.4調(diào)壓方式</b>

26、;</p><p>　　調(diào)壓是通過(guò)變壓器的分接開(kāi)關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。</p><p><b>　　2.2.5冷卻方法</b></p><p>　　電力變壓器的冷

27、卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，在發(fā)電廠水源充足的情況下，為壓縮占地面積，也可采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻的散熱效率高，節(jié)省材料，減小變壓器本體尺寸，但要一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件，在冷卻器中，油與水不是直接接觸，在設(shè)計(jì)時(shí)和運(yùn)行中，以防止萬(wàn)一產(chǎn)生泄漏時(shí)，水不至于進(jìn)入變壓器內(nèi)，嚴(yán)重地影響油的絕緣性能，故對(duì)冷卻

28、器的密封性能要求較高。</p><p>　　2.2.6容量和臺(tái)數(shù)的確定</p><p>　　主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。如果變壓器容量選得過(guò)大、臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過(guò)小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出，這在技術(shù)上是不合理的，因?yàn)槊壳叩陌l(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦的變電設(shè)備投資。為此，

29、必須合理地選擇變壓器。</p><p>　　對(duì)單元接線的變壓器,其容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有的裕度來(lái)確定，即</p><p>　　變壓器的容量： （2-1）</p><p>　　式中：為變壓器的計(jì)算容量MV；為發(fā)電機(jī)的額定功率kW；為發(fā)電機(jī)的廠用電率為5.5%；發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)

30、為。</p><p>　　由于本工程采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線，主變壓器容量一般按變電所建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。根據(jù)DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》：“主變壓器的容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷后留有10%的裕度選擇。</p><p>　　參見(jiàn)《GBT_6451-2008_三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)

31、和要求》[3]規(guī)定，主變壓器容量選擇720MVA可以滿足要求?？紤]到運(yùn)輸條件的限制主變壓器選用三相雙繞組強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷銅線圈720MVA無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器，電壓變比330 ±2×2.5%/22kV，連接組標(biāo)號(hào)：YN，d11,空載損耗360kW，負(fù)載損耗1620kW，空載電流0.15%，阻抗電壓16%。主變壓器SFP10-720000/330主要技術(shù)參數(shù)如表2-2所示。</p><p>　　表

32、2-2 主變壓器主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.3發(fā)電廠廠用變壓器選擇</p><p>　　廠用變壓器選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素：</p><p>　　（1）變壓器原、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。</p><p>　?。?）連接組別的選擇，宜使用同一電壓級(jí)的廠用電工作、別用變壓器輸出電壓的相位一致。<

33、;/p><p>　?。?）阻抗電壓及調(diào)整型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及廠用電負(fù)荷正常被動(dòng)范圍內(nèi)，廠用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的5%。</p><p>　　（4）變壓器的容量必須保證廠用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。</p><p>　　2.3.1廠用變壓器的臺(tái)數(shù)選擇</p><p>　　根據(jù)資料：2×600MW機(jī)組的廠用電

34、率為5.5%。本廠每臺(tái)機(jī)組選用四段高壓母線，1臺(tái)高壓廠用電源包括工作電源和備用電源，兩者又各分為高、低壓兩部分。對(duì)單機(jī)容量在200MW及以上的發(fā)電廠還應(yīng)考慮設(shè)置啟動(dòng)電源和事故保安電源。廠用電源必須滿足供電可靠，且滿足各種工作狀態(tài)的需求。廠用電應(yīng)盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，避免引起全廠停電事故，各機(jī)組廠用電系統(tǒng)應(yīng)相互獨(dú)立，以保證一臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)或其輔機(jī)發(fā)生電氣故障時(shí)，不影響其他機(jī)組正常工作。因?yàn)殡姀S有兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)工作，考慮到供電的可

35、靠性，故每臺(tái)機(jī)組配置一臺(tái)高壓廠用變壓器和一臺(tái)公共變壓器，兩臺(tái)機(jī)組設(shè)一臺(tái)備用變壓器。</p><p>　　2.3.2廠用變壓器容量的選擇</p><p>　　確定廠用變壓器的容量，首先應(yīng)先了解廠用負(fù)荷的特性。按照主機(jī)滿發(fā)的要求及廠用電母線按爐分段的原則，進(jìn)行廠用變壓器的選擇。常用母線是按爐分段的，要確定廠用變壓器和電抗器的容量，首先列出該變壓器所供常用母線段上電動(dòng)機(jī)容量和臺(tái)數(shù)，然后計(jì)算母線段

36、的計(jì)算負(fù)荷，即在正常情況下全廠發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，各廠用母線段上最大負(fù)荷。</p><p>　　綜合電廠各大型電動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間不同，工作方式不同，無(wú)法正確掌握總的耗電量，已知廠用變壓器的容量略大于廠用電量，但本次設(shè)計(jì)提供的資料中給出了廠用電率，故廠用變壓器的容量可由式2-2求的。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>

37、<b>　　帶入數(shù)據(jù)得</b></p><p>　　2.3.3 廠用變壓器型式的選擇</p><p><b>　?。?）相數(shù)的選擇</b></p><p>　　廠用電系統(tǒng)供電負(fù)荷絕大部分為三相電動(dòng)機(jī)，故本次設(shè)計(jì)選用三相廠用變壓器。</p><p><b>　?。?）繞組數(shù)的選擇</b

38、></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的工作變壓器選為分裂繞組變壓器，公用變壓器為雙卷變壓器。</p><p>　?。?）連接組別的確定</p><p>　　為保證常用電的供電穩(wěn)定性，并減少電流震蕩，一次側(cè)選用D型，本次設(shè)計(jì)的連接組別為Dyn1。</p><p><b>　　（4）結(jié)構(gòu)形式選擇</b></p>

39、<p>　　因?yàn)榘l(fā)電機(jī)出口電壓為20kV，而常用高壓為6kV故需要一臺(tái)降壓變壓器。</p><p>　?。?）調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　因?yàn)閺S用電的供電要求靈活可靠，且變壓器容量較小，經(jīng)濟(jì)成本較低，故可以采用有載調(diào)壓。</p><p>　　綜上所述，本次設(shè)計(jì)的高壓廠用變壓器選用三相油浸式風(fēng)冷分裂繞組中性點(diǎn)經(jīng)中阻接地的降壓變壓器，接線組別為Dy

40、n1。</p><p>　　根據(jù)以上條件選擇，確定采用型號(hào)為SFFZ-50000/20三繞組電力變壓器；高壓公用變壓器型號(hào)為SF-25000/20，高壓廠用備用變壓器型號(hào)為SFZ31500/2220；高壓廠用變壓器具體參數(shù)如下：</p><p>　　表2-3 高壓廠用變壓器參數(shù)</p><p>　　S：三相 F：風(fēng)冷卻 Z：有載調(diào)壓</p><

41、p>　　2.2.4 備用變壓器選擇</p><p>　　每臺(tái)機(jī)組分別設(shè)置1臺(tái)高壓廠用無(wú)載調(diào)壓分裂變壓器，容量為68/34-34MVA。每臺(tái)高壓廠用工作變壓器設(shè)有6kV工作母線段。變壓器與開(kāi)關(guān)柜之間采用小離相封閉母線相連。其中1臺(tái)廠變主要向公用和輔助系統(tǒng)負(fù)載供電，包括脫硫系統(tǒng)負(fù)荷、備用電動(dòng)給水泵等。全廠不設(shè)6kV公用段。正常運(yùn)行時(shí)全廠公用負(fù)荷由各機(jī)組6kV工作段供電。</p><p>

42、;　　第3章 電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 600MW機(jī)組電氣主接線基本接線形式</p><p>　　本節(jié)主要介紹裝有大容量（600MW及以上）汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電廠有關(guān)的基本主接線形式。</p><p>　　3.1.1雙母線接線</p><p>　?。?）一般雙母線接線</p><p>　　如圖3-1

43、所示，它具有兩組母線：工作母線Ⅰ和備用母線Ⅱ。每回進(jìn)出線均經(jīng)一組斷路器和兩組母線隔離開(kāi)關(guān)分別接至兩組母線，兩組母線間通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFc相連。有兩組母線后，使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高，其特點(diǎn)如下：</p><p>　　1）檢修任意一組母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶的連續(xù)供電。例如，檢修母線Ⅰ時(shí)，可把全部電源和復(fù)合線路切換到母線Ⅱ上。</p><p>　　2）運(yùn)行調(diào)度靈活，通過(guò)倒換操作可以實(shí)

44、現(xiàn)不同形式的運(yùn)行方式。當(dāng)母聯(lián)斷路器QFc閉合，進(jìn)出線適當(dāng)?shù)胤峙湓趦山M母線上，形成雙母線同時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)（相當(dāng)于單母線分段的運(yùn)行方式）。有時(shí)為了系統(tǒng)的需要，亦可將母聯(lián)斷路器斷開(kāi)（處于熱備用狀態(tài)），兩組母線同時(shí)運(yùn)行。這時(shí)該電廠相當(dāng)于分裂成兩個(gè)電廠各自向系統(tǒng)送電。顯然，兩組母線同時(shí)運(yùn)行的供電可靠性比只有一組母線運(yùn)行時(shí)高。[1]</p><p>　　圖3-1 一般雙母線接線</p><p>　　（

45、2）雙母線帶旁路母線接線 </p><p>　　一般雙母線接線的主要缺點(diǎn)是，檢修線路斷路器會(huì)造成該回路停電。為了檢修線路斷路器時(shí)不致造成停電，可采用帶旁路母線的雙母線（應(yīng)該注意的是旁路母線只為檢修斷路器時(shí)不中斷供電而設(shè)，它不能代替匯流母線），如圖3-2所示。在每一回路的線路側(cè)裝設(shè)一組隔離開(kāi)關(guān)（旁路隔離開(kāi)關(guān)）QS，接到旁路母線Ⅲ上，而旁路母線再經(jīng)旁路斷路器和旁路隔離開(kāi)關(guān)接到兩組母線上。圖3-2中設(shè)有專(zhuān)用的旁路斷路器

46、QF，要檢修某一線路的斷路器時(shí)，基本操作步驟：先合旁路斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)（母線側(cè)合上一個(gè)），再合上旁路斷路器QF對(duì)旁路母線進(jìn)行充電與檢查；若旁路母線正常，則待檢修的斷路器回路上的旁路隔離開(kāi)關(guān)兩側(cè)已經(jīng)等電位，可以合上該旁路隔離開(kāi)關(guān)；此后可斷開(kāi)帶檢修短路器及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，對(duì)斷路器進(jìn)行檢修。此時(shí)已通過(guò)旁路斷路器、旁路母線及有關(guān)旁路隔離開(kāi)關(guān)想起供電。[1]</p><p>　　圖3-2 雙母線帶旁母接線</

47、p><p>　?。?）雙母線分段接線</p><p>　　雙母線接線難以滿足大型電廠和變電所對(duì)主接線可靠性的要求：不分段的雙母線接線在母聯(lián)斷路器故障或一組母線檢修，另一組運(yùn)行母線故障時(shí)，有可能造成嚴(yán)重的或全廠（所）停電事故。</p><p>　　如圖3-3為雙母線分段接線。用分段斷路器QF3把工作母線Ⅰ分段，每段分別用母聯(lián)斷路器QF1和QF2與備用母線Ⅱ相連。這種接線比

48、一般的雙母線接線具有更高的供電可靠性與靈活性。但由于斷路器較多，投資較大，一般在進(jìn)出線路較多（如多于8回線路）時(shí)可能用這種接線。</p><p>　　以上三種雙母線接線方式具有供電可靠、檢修方便、調(diào)度靈活及便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)大中型電廠和變電所廣泛采用。但是這種接線所用設(shè)備多，在運(yùn)行中隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器，交易發(fā)生誤操作。特別是當(dāng)母線系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，需要短時(shí)間內(nèi)切除較多電源和線路，這對(duì)于特別重要的大型發(fā)電廠變電

49、所是不容許的。[2]</p><p>　　圖3-3 雙母線分段接線</p><p>　　3.1.2 二分之三斷路器接線</p><p>　　如圖3-4所示，在上Ⅰ和下Ⅱ兩組母線之間有3個(gè)斷路器構(gòu)成一串，給2個(gè)元件（出線或電源）使用，每個(gè)元件占用二分之三斷路器。稱為二分之三斷路器接線，又稱二分之三接線。</p><p>　　圖3-4 二分之

50、三接線</p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)，兩組母線和同一串的三個(gè)斷路器都投入運(yùn)行，稱為完整串運(yùn)行，形形成多環(huán)路狀供電，具有很高的可靠性。</p><p>　　其主要特點(diǎn)是，任一組母線故障或檢修時(shí)，只斷開(kāi)與此母線相連的所有斷路器，所有回路都不會(huì)停電。 任一斷路器檢修時(shí)，所有回路都不會(huì)停電（每個(gè)回路都經(jīng)過(guò)兩臺(tái)斷路器供電)。甚至在一組母線檢修另一組母線故障或兩組母線同時(shí)故障的極端情況下，也不中斷供

51、電。一串中任何一臺(tái)斷路器退出或檢修時(shí)，這種運(yùn)行方式稱為不完全串運(yùn)行，此此時(shí)任然不影響任何元件的運(yùn)行。這種接線運(yùn)行方便、操作簡(jiǎn)單，隔離開(kāi)關(guān)只在檢修時(shí)作為隔離電器用。[3]</p><p>　　在裝設(shè)600MW機(jī)組的大容量電廠中，廣泛采用二分之三斷路器接線。在電廠一期工程中，一般機(jī)組和出現(xiàn)數(shù)較少。如本期2×600MW工程，只有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和兩回出線，構(gòu)成只有兩串的二分之三斷路器接線。在此情況下，電源（進(jìn)線）和

52、出線的接入點(diǎn)可采用兩種方式：一種是交叉接線，如圖3-5（a）所示，將兩個(gè)同名元件（電源或出線）分別布置在不同串上，并且分別靠近不同母線接入，即電源（變壓器）和出線相互交叉配置；另一種是非交叉接線，如圖3-5（b）所示，它也將同名元件（電源或出線）分別布置在不同串上，但所有同名元件都靠近同一母線一側(cè)（進(jìn)線都靠近一組母線，出線都靠近一組母線）。</p><p>　　通過(guò)分析可知：二分之三交叉接線比二分之三非交叉接線具

53、有更高的運(yùn)行可靠性，可以減少特殊運(yùn)行方式下事故擴(kuò)大。例如，一串中的聯(lián)絡(luò)斷路器（設(shè)502）在檢修或停用，當(dāng)另一串的聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生異常跳閘或事故跳閘（出線L2故障或進(jìn)線T2回路故障）時(shí)，對(duì)非交叉接線將造成切除兩個(gè)電源，相應(yīng)的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷至零，電廠與系統(tǒng)完全解列；而對(duì)交叉接線而言，至少還有一個(gè)電源（發(fā)電機(jī)—變壓器）可向系統(tǒng)送電，L2故障時(shí)T2向L1送電，T2故障時(shí)T1向L2送電，僅是聯(lián)絡(luò)斷路器505異常跳開(kāi)時(shí)也不破壞兩臺(tái)發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)送電。

54、</p><p>　　應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)二分之三接線的串?dāng)?shù)多于兩串時(shí)，由于線路本身構(gòu)成的閉環(huán)回路不止一個(gè)，一個(gè)串中的聯(lián)絡(luò)斷路器檢修或停用時(shí)，任然還有閉環(huán)回路，因此不存在交叉接線的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　圖3-5 （a）二分之三交叉接線 （b） 二分之三非交叉接線</p><p>　　3.2 2×600MW機(jī)組廠用電設(shè)計(jì)</p>

55、<p>　　3.2.1 廠用電概述及設(shè)計(jì)原則</p><p>　　發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)、檢修過(guò)程中，有大量由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備。用以保證機(jī)組的主要設(shè)備（如鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輸煤、碎煤、除灰，除灰及水處理的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明用電設(shè)備等都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。 </p><p>　　廠用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和

56、施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問(wèn)題，積極慎重地采用經(jīng)過(guò)鑒定的新技術(shù)和設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)和滿足發(fā)電運(yùn)行?，F(xiàn)代大容量火力發(fā)電廠要求其生產(chǎn)過(guò)程是自動(dòng)化和采用計(jì)算機(jī)控制的，為了實(shí)現(xiàn)這一要求 ，就需要許多廠用機(jī)械和自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備（如鍋爐 汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī))和輔助設(shè)備服務(wù)，而絕大多數(shù)機(jī)械采用電動(dòng)拖動(dòng)，因此，需要向這些電動(dòng)機(jī) 自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備和計(jì)算機(jī)供電，這種供電系統(tǒng)稱為廠用電系統(tǒng)。 <

57、/p><p>　　廠用電系統(tǒng)設(shè)置有完備的監(jiān)視儀表、控制系統(tǒng)、保護(hù)連鎖及自動(dòng)裝置等。 </p><p>　　廠用電源的可靠性是決定整個(gè)電廠安全運(yùn)行的關(guān)鍵，因此廠用電源系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上應(yīng)滿足以下基本要求： </p><p>　　（1)系統(tǒng)應(yīng)安全可靠 </p><p>　　廠用電源系統(tǒng)的接線方式和電源容量應(yīng)能適應(yīng)正常供況、事故異</p>&l

58、t;p>　　常和檢修狀態(tài)等各種工況的供電要求，同時(shí)還應(yīng)考慮到機(jī)組啟停過(guò)程中的供電，并方便電源的切換操作。一般各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)盡可能相互獨(dú)立，當(dāng)某一臺(tái)機(jī)組的廠用電源系統(tǒng)故障或其相關(guān)設(shè)備故障時(shí)，只會(huì)影響到該機(jī)組的運(yùn)行，而不致影響到其他機(jī)組的正常運(yùn)行，同時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)將本機(jī)組恢復(fù)運(yùn)行。對(duì)公用負(fù)荷的供電方式要合理布置，使發(fā)生事故時(shí)影響范圍最小。 </p><p>　　（2）系統(tǒng)接線簡(jiǎn)明、運(yùn)行靈活 </p&

59、gt;<p>　　廠用電源系統(tǒng)分期建設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)施工中廠用電系統(tǒng)的擴(kuò)建方便和可靠切換運(yùn)行，應(yīng)結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)劃，統(tǒng)一安排，便于過(guò)渡，盡可能減少改變接線和變換設(shè)備。同時(shí)要與電氣主接線的方式相結(jié)合來(lái)考慮，尤其是在備用電源引線時(shí)（3)符合經(jīng)濟(jì)性要求 </p><p>　　在滿足可靠性的同時(shí)，還應(yīng)注意廠用電源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，壓宿投資，降低運(yùn)行費(fèi)用。 </p><p>　　3.2.2廠用電的電壓等

60、級(jí)確定</p><p>　　600MW機(jī)組廠用電電壓的選取，與很多因素有關(guān)，如廠用電接線方式，短路電流水平，母線電壓水平，設(shè)備制造水平等[4]。</p><p>　　對(duì)600MW機(jī)組的廠用電，根據(jù)國(guó)內(nèi)以往若干電廠的設(shè)置情況，可分為以下兩種：</p><p>　　方案一：廠用電采用6kV和380V兩個(gè)電壓等級(jí)。配電原則是：200kW及以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電壓供電，2

61、00kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓供電。</p><p>　　方案二：廠用電采用10kV、3kV和380V三個(gè)電壓等級(jí)。配電原則是：2000kW及以上的電動(dòng)機(jī)采用10kV電壓供電，200—2000kW的電動(dòng)機(jī)采用3kV電壓供電，200kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓供電。</p><p>　　方案已采用一個(gè)6kV等級(jí)的廠用高壓，而方案二采用了10kV和3kV兩個(gè)等級(jí)的廠用高壓。原則上，前

62、者可使廠用電系統(tǒng)簡(jiǎn)化、設(shè)備減少，但是許多2000kW以上的大容量電動(dòng)機(jī)接在6kV母線上，也會(huì)帶來(lái)設(shè)備選擇和運(yùn)行方面的問(wèn)題，如9000kW電動(dòng)給水泵的啟動(dòng)就要考慮許多因素。600MW機(jī)組廠用電壓等級(jí)采用哪一種方案，在設(shè)計(jì)時(shí)都要經(jīng)過(guò)諸多因素的綜合比較后予以確定</p><p>　　由于本期工程廠用負(fù)荷較大，高壓電機(jī)數(shù)量較多，廠用高壓母線短路故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)的反饋電流大，在此種情況下，考慮到國(guó)內(nèi)電機(jī)產(chǎn)品10kV系列中、小

63、容量電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)、制造不存在問(wèn)題。其余配電設(shè)備，因?yàn)?0kV是我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)配電電壓等級(jí)，10kV開(kāi)關(guān)柜、變壓器、電纜，因此本工程選用10kV一級(jí)電壓。</p><p>　　3.2.3廠用電源及其引接方式</p><p>　　發(fā)電廠的廠用電源必須供電可靠，且能滿足電廠各種工作狀態(tài)的要求，除應(yīng)具有正常的工作電源外，還應(yīng)設(shè)置啟動(dòng)/備用電源和事故保安電源。下面簡(jiǎn)紹本工程600MW機(jī)組的廠用電源引接方式。

64、[5]</p><p>　　廠用工作電源及其引接</p><p>　　對(duì)于大容量機(jī)組，各臺(tái)機(jī)組的廠用工作電源必須是獨(dú)立的，保證機(jī)組正常運(yùn)行最基本的電源，要求供電可靠，而且要滿足整套機(jī)爐的全部廠用負(fù)荷要求。</p><p>　　本工程600MW機(jī)組采用發(fā)電機(jī)—變壓器組電源接線，并采用全連式分相封閉母線。主變壓器側(cè)設(shè)有斷路器，可避免一臺(tái)機(jī)組檢修和投運(yùn)時(shí)影響另一臺(tái)機(jī)組的正

65、常運(yùn)行。機(jī)組廠用電源從發(fā)電機(jī)G到主變壓器T之間的全連式分相封閉母線引接，即從發(fā)電機(jī)出口經(jīng)高壓廠用變壓器將發(fā)電機(jī)出口22kV電壓降到所需的10kV廠用高壓。600MW機(jī)組的廠用分支上不裝設(shè)斷路器，主要原因是：開(kāi)斷電流很大，斷路器難以選擇，而且發(fā)電機(jī)出口到主變壓器和廠用工作母線采用全連式分相封閉母線后，此段線路范圍內(nèi)，相間短路故障的可能性亦已降低。也不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，只設(shè)置可拆連接片，以供檢修和調(diào)試用。此方案接線簡(jiǎn)單、投資低、布置簡(jiǎn)單。低壓3

66、80V廠用工作電源，由10kV高壓廠用工作母線通過(guò)低壓廠用工作變壓器引接[6]。</p><p>　　3.2.4啟動(dòng)/備用電源及其引接</p><p>　　備用電源用于因工作電源事故或檢修時(shí)帶提工作電源，起到后備作用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全長(zhǎng)停電的情況下任然能從系統(tǒng)獲得廠用電源。</p><p>　　啟動(dòng)電源一般是指機(jī)組在啟

67、動(dòng)或停運(yùn)過(guò)程中，工作電源不可能供電的情況下為該機(jī)組的廠用負(fù)荷提供電源。</p><p>　　本工程2臺(tái)600MW機(jī)組啟動(dòng)、備用廠用電源和其它機(jī)組一樣，采用采用啟動(dòng)電源兼做備用電源的方式設(shè)置，啟動(dòng)/備用電源可由用現(xiàn)有的附近的110kV變電所引接。</p><p>　　對(duì)于380V低壓廠用備用電源，與低壓工作電源的引接方法類(lèi)似，也從高壓廠用母線經(jīng)低壓變壓器引接，但低壓工作電源與備用電源取至不同

68、的廠用高壓母線分段上。</p><p>　　3.2.5事故保安電源及其引接</p><p>　　對(duì)于大容量發(fā)電機(jī)組，當(dāng)廠用工作電源和備用電源都消失時(shí)，為確保能安全停機(jī)，應(yīng)該設(shè)置事故保安電源。通常采用的事故保安電源有蓄電池組、柴油發(fā)電機(jī)、外接電源。本工程每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一套380V、三相、50Hz柴油發(fā)電機(jī)組作為機(jī)組的事故保安電源。柴油發(fā)電機(jī)組連接到保安電動(dòng)機(jī)控制中心。當(dāng)失去廠用電源時(shí)，柴油發(fā)電

69、機(jī)組能在1015s之內(nèi)快速啟動(dòng)，向保安負(fù)荷供電。[7]</p><p>　　3.2.6廠用電接線設(shè)計(jì)</p><p>　　廠用電接線方式合理與否，對(duì)機(jī)、爐、電的輔機(jī)以及整個(gè)發(fā)電廠的工作可靠性有很大的影響。廠用電的接線應(yīng)保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電廠能安全滿發(fā)，并滿足運(yùn)行安全可靠、靈活、方便等要求。</p><p>　?。?）10kV高壓廠用母線接線設(shè)計(jì)</p&

70、gt;<p>　　本工程2臺(tái)600MW超臨界空冷機(jī)組10kV高壓廠用母線的接線形式：?jiǎn)文妇€分段接線，且按爐分段（將廠用母線按鍋爐臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段，凡屬同一臺(tái)鍋爐的廠用負(fù)荷均接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機(jī)的廠用負(fù)荷也接在該段上，而該段母線由其對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)組供電）。</p><p>　　圖3-6 10kv高壓廠用電接線圖</p><p>　　因此，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置A、B兩段1

71、0kV母線，由雙分裂廠用變壓器供電，鍋爐、汽機(jī)的雙套輔機(jī)由A、B段母線供電。全廠公用負(fù)荷分?jǐn)偟紸、B兩段母線。10kV高壓工作母線向全廠低壓廠用變壓器和大于、等于200kW的電動(dòng)機(jī)供電。</p><p>　　如圖3-1所示，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一臺(tái)分裂繞組高壓廠用變壓器，容量為45MVA；兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置1臺(tái)起動(dòng)/備用變壓器，容量為65/45-45MVA。</p><p>　　每臺(tái)機(jī)組共2段10kV工

72、作母線。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單清晰，共箱封閉母線布置方便，占地面積最小，最適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件。</p><p>　?。?）380/220V低壓廠用電系統(tǒng)接線設(shè)計(jì)</p><p>　　本工程低壓廠用電系統(tǒng)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，PC-MCC供電方式。PC-MCC的設(shè)置原則為：成對(duì)的兩臺(tái)低壓廠用變壓器低壓側(cè)設(shè)立兩段PC母線，用斷路器分段。正常工作時(shí)，斷路器打開(kāi)，不設(shè)置自動(dòng)切換。

73、但允許短時(shí)合上斷路器，以便正常檢修時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)荷。在負(fù)荷中心設(shè)立MCC母線，向就近負(fù)荷供電，其電源由相應(yīng)PC引接兩路，一路工作，一路備用，采用手動(dòng)或自動(dòng)切換方式。</p><p>　　動(dòng)力中心PC主要供電給下列負(fù)荷：大于等于75kW，小于200kW的電動(dòng)機(jī)；大于等于100kVA靜態(tài)負(fù)荷。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)控制中心MCC主要供電給下列負(fù)荷：75kW以下的電動(dòng)機(jī)和小于100kVA的靜態(tài)負(fù)

74、荷由電動(dòng)機(jī)控制中心供電。</p><p>　　成對(duì)的低壓電動(dòng)機(jī)分別由對(duì)應(yīng)的動(dòng)力中心和電動(dòng)機(jī)控制中心供電。</p><p>　　主廠房?jī)?nèi)每臺(tái)機(jī)、爐的兩臺(tái)低壓廠用工作變壓器互為備用，兩臺(tái)公用變壓器互為備用。每臺(tái)機(jī)組設(shè)1臺(tái)容量為500kVA檢修變壓器和1臺(tái)容量為500kVA照明變壓器。兩臺(tái)機(jī)組的檢修變壓器、照明變壓器互為備用。廠區(qū)內(nèi)其它廠用變壓器根據(jù)分片集中供電的原則設(shè)置。所有低壓變壓器接線組別

75、為D，yn11，型式為干式。</p><p>　　3.2.7廠用負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　大型火電廠廠用負(fù)荷可達(dá)上千臺(tái)，主要分布于汽水系統(tǒng)、循環(huán)水和供水系統(tǒng)、開(kāi)式和閉式冷卻水系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、燃油或點(diǎn)火油系統(tǒng)、水預(yù)處理和化學(xué)水系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電氣、修配、暖通等公用負(fù)荷。廠用負(fù)荷按其在生產(chǎn)過(guò)程中的重要性可劃分為： </p><p

76、>　　1）Ⅰ類(lèi)負(fù)荷：如火力發(fā)電廠送、引風(fēng)機(jī)、給粉機(jī)、給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵等。通常它們都設(shè)有兩套或多套相同設(shè)備。如：①2×100%表示有兩套相同的輔助設(shè)備，每一套輔助設(shè)備運(yùn)行就能使主機(jī)帶滿負(fù)荷；正常運(yùn)行時(shí)，一套運(yùn)行，另一套備用或檢修，可以相互連鎖切換，如凝結(jié)水泵、工業(yè)水泵、疏水泵等。②2×50%表示有兩套相同的輔助設(shè)備，每一套輔助設(shè)備運(yùn)行就能使主機(jī)帶50%負(fù)荷；正常運(yùn)行時(shí)，兩套同時(shí)運(yùn)行，沒(méi)有備用，其中一套因

77、故障停運(yùn)時(shí)，則主機(jī)降低出力到50%，如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)等。③3×50%表示有三套相同的輔助設(shè)備，每一套輔助設(shè)備運(yùn)行就能使主機(jī)帶50%負(fù)荷；正常運(yùn)行時(shí)，兩套同時(shí)運(yùn)行，另一套備用或檢修，可以相互連鎖切換；其中一套因故障停運(yùn)時(shí)，不影響主機(jī)的出力，如真空泵、電動(dòng)給水泵。</p><p>　　2）Ⅱ類(lèi)負(fù)荷：允許短時(shí)間停電，但如果停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)，如鋼球磨煤機(jī)、碎煤機(jī)等。Ⅱ類(lèi)負(fù)荷與

78、Ⅰ類(lèi)負(fù)荷的供電方式基本相同，所不同的僅是備用電源不用自動(dòng)投入，而用手動(dòng)投入即可。</p><p>　　3）Ⅲ類(lèi)負(fù)荷：一般與生產(chǎn)工藝過(guò)程無(wú)直接關(guān)系，即便較長(zhǎng)時(shí)間停電，也不會(huì)直接影響到正常運(yùn)行，如油處理設(shè)施及中央修配廠等負(fù)荷，這類(lèi)負(fù)荷允許只有一個(gè)電源，在有條件情況下也設(shè)有備用電源，但沒(méi)有備用設(shè)備。</p><p>　　表3-1火力發(fā)電廠主要廠用電負(fù)荷及其分類(lèi)表</p><p

79、>　?。?）廠用負(fù)荷的計(jì)算方法</p><p>　　廠用負(fù)荷的計(jì)算常采用“換算系數(shù)法”：</p><p>　　S——廠用分段母線上的計(jì)算負(fù)荷，kVA</p><p>　　P——電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率kW；</p><p>　　K——換算系數(shù)（具體取值參見(jiàn)下表）</p><p>　　表3-2 換算系數(shù)</p&g

80、t;<p>　　3.2.8廠用變壓器的選擇</p><p>　?。?）變壓器選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素</p><p>　　1）變壓器、原副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。</p><p>　　2）連接組別的選擇，應(yīng)使同一電壓等級(jí)（高壓或低壓）的廠用工作、備用變壓器輸出電壓的相位一致。</p><p>　

81、　3）阻抗電壓及調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)使在引接點(diǎn)電壓及廠用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，廠用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的±5%。</p><p>　　4）變壓器的容量必須保證廠用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。</p><p>　　廠用變壓器三相雙繞組固體澆注式無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓銅芯干式變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下；</p><p>　　暗備用接線的變壓器負(fù)荷計(jì)算時(shí)，不僅

82、要計(jì)算兩個(gè)不同PC半段的容量，還應(yīng)考慮兩個(gè)半段和在一起時(shí)的負(fù)荷容量，因?yàn)閮蓚€(gè)半段連接的是一臺(tái)機(jī)組的兩臺(tái)互為備用的輔機(jī)負(fù)荷。因此，計(jì)算一臺(tái)變壓器容量時(shí)，為兩個(gè)半段負(fù)荷容量之和，扣除重復(fù)負(fù)荷容量。</p><p>　　其它低壓廠用變壓器的選擇方法與之類(lèi)似，都選擇型號(hào)為SCB10-X/10的三相雙繞組固體澆注式無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓銅芯干式變壓器。特別的，為保證照明電壓的質(zhì)量，照明變壓器選擇SCZB10-500/10型三相雙繞組固

83、體澆注式有載調(diào)壓銅芯干式變壓器。[8]</p><p>　　表3-3 10kV干式變壓器</p><p>　　表3-4 高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　將所選型號(hào)參數(shù)與相應(yīng)的計(jì)算數(shù)據(jù)比較，如表3-5所示。</p><p>　　第4章 電氣設(shè)備的整定計(jì)算</p><p>　　4.1電壓互感器、電流互感器參數(shù)

84、計(jì)算與選擇</p><p>　　互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。[9]</p><p>　　4.1.1 電流互感器的選擇</p><p><b>　　具體選擇如下：</b></p><p><

85、;b>　　330 kV側(cè)</b></p><p>　　（1）一次回路額定電壓和電流的選擇</p><p>　　即 (4-1)</p><p>　　即=2.456 (4-2)</p><p>　　(2)選擇

86、額定二次電流</p><p>　　額定二次電流有5A和1A，一般弱電系統(tǒng)選用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)選用5A。本次設(shè)計(jì)為強(qiáng)電系統(tǒng)，故選用5A。</p><p>　?。?)種類(lèi)和形式的選擇</p><p>　　選用屋外套管式電流互感器。</p><p><b>　?。?)準(zhǔn)確級(jí)選擇</b></p><p>　

87、　互感器準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供儀表的準(zhǔn)確級(jí)；當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按其中的要求準(zhǔn)確級(jí)，最高的儀表來(lái)確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。[2]</p><p>　　1）用于測(cè)量精度要求較高大容量發(fā)電機(jī)、變壓器的電流互感器，宜用0.2級(jí)；</p><p>　　2）供重要回路中的電能表和所有計(jì)費(fèi)用的電能表的電流互感器，不低于0.5級(jí)；</p><p>　　3）供估計(jì)被測(cè)數(shù)值的儀表

88、的電流互感器，可用3級(jí)；</p><p>　　4）供繼電保護(hù)用的電流互感器，應(yīng)用D級(jí)或B級(jí)；</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用0.2級(jí)[2]</p><p>　　故本次初步選用 LVBQ-500W2，其參數(shù)如下：額定電流比:2x1205/5；</p><p>　　額定輸出：50VA；二次負(fù)荷阻抗:=2Ω；熱穩(wěn)定倍數(shù)：；</p>

89、<p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定電流： </b></p><p><b>　　5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　由 (4-3)</p><p><b>　　滿足條件。</b></p><p><b>　　6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b&g

90、t;</p><p>　　即允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流(4-4)滿足條件。</p><p>　　根據(jù)高壓回路的、及電流互感器的種類(lèi)和型式，可選LVBQ-500W2型電流互感器，具體參數(shù)如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　4.1.2 電壓互感器的選擇</p><p><

91、b>　　具體選擇如下：</b></p><p><b>　　330 kV側(cè)</b></p><p>　?。?）二次側(cè)額定電壓的選擇</p><p>　　因?yàn)槭侵行渣c(diǎn)直接接地的系統(tǒng)，所以選用100V</p><p>　?。?）種類(lèi)和形式的選擇</p><p>　　本次選用電容式電壓

92、互感器</p><p><b>　?。?）準(zhǔn)確級(jí)的選擇</b></p><p>　　電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇原則，用于繼電保護(hù)的電壓互感器不應(yīng)低于3級(jí)。</p><p><b>　?。?）按容量的選擇</b></p><p>　　互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷

93、，即：（4-5）</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p>　　至此，可初選出電壓互感器的型號(hào)，即[7] 其參數(shù)如下：設(shè)備最高電壓：550kV；準(zhǔn)確級(jí)次/額定容量（VA）：0.2/100；瞬態(tài)響應(yīng)速度：5%；</p><p>　　根據(jù)高壓回路的及電壓互感器的種類(lèi)和型式，可選TYD8500型電容電壓互感器，具體參數(shù)如表4-2

94、所示。</p><p>　　表4-2 電容式電壓互感器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.2 母線的選擇</p><p>　　母線在電力系統(tǒng)中主要擔(dān)任傳輸功率的重要任務(wù)，電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來(lái)匯集和分散電功率，在發(fā)電廠、變電所及輸電線路中，所用導(dǎo)體有裸導(dǎo)體，硬鋁母線及電力電纜等，由于電壓等級(jí)及要求不同，所使用導(dǎo)體的類(lèi)型也不相同。[10]</p>

95、<p>　　敞露母線一般按導(dǎo)體材料、類(lèi)型和敷設(shè)方式、導(dǎo)體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。</p><p>　　發(fā)電機(jī)出口主封閉母線選擇</p><p>　　發(fā)電機(jī)出口的最大持續(xù)工作電流</p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　　根據(jù)發(fā)電機(jī)出口的和，可選QLFM-

96、24/23000[8]型全連式分相封閉母線，具體參數(shù)如表4-3所示。</p><p>　　表4-3 QLFM-24/23000型全連式分相封閉母線的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)，時(shí)，短路電流的熱效應(yīng)</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b

97、></p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　可見(jiàn)，所選QLFM-24/23000全連式分相封閉母線合格</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　根據(jù)對(duì)原始資料的分析，以及電廠具體情況，對(duì)發(fā)電廠的電氣部分做了初步設(shè)計(jì)。包括對(duì)發(fā)電機(jī)的選擇、

98、變壓器的選擇、電氣主接線的設(shè)計(jì)、主要電氣設(shè)備的選擇、以及詳細(xì)的敘述和計(jì)算。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)與現(xiàn)在運(yùn)行的火電廠相比，在保證可靠性的前提下，使用了新的電氣設(shè)備與技術(shù)，提高了電廠的靈活性以及經(jīng)濟(jì)性。例如，變壓器的選擇上，采用了節(jié)能型電力變壓器，減少了電能損耗，安全性更高；主接線設(shè)計(jì)，選擇了雙母線接線、一臺(tái)半斷路接線兩種種形式進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，最后高壓側(cè)選用一臺(tái)半斷路接線。發(fā)電機(jī)與變壓器之間采用單元接線，

99、在保證可靠性的同時(shí)最大化的實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　在一周的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，一路荊棘基本上看不到出路。電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)理論知識(shí)，獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的初步能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，全面細(xì)致的考慮工程設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性等諸多因素，最終完成本設(shè)計(jì)方案。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)盡管平時(shí)上課時(shí)很認(rèn)真地聽(tīng)講、仔細(xì)的做了筆記

100、，但在設(shè)計(jì)的過(guò)程中仍會(huì)暴露出自己的缺點(diǎn)和不足，我在設(shè)備的選擇上和校驗(yàn)上遇到了難題，在設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)上找不到合適的型號(hào)，這時(shí)我就及時(shí)問(wèn)老師或者上網(wǎng)查詢尋求解決方法。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我對(duì)主接線的選擇、廠用負(fù)荷的計(jì)算、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備等所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)和回顧，加深了對(duì)上述內(nèi)容的掌握；并且對(duì)一些過(guò)去沒(méi)有學(xué)習(xí)掌握的知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)。在設(shè)計(jì)期間，是我對(duì)大學(xué)的所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的概括與總結(jié)，并很好的結(jié)合起來(lái)綜合應(yīng)用。學(xué)習(xí)了關(guān)于電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問(wèn)題

101、研究的程序和方法等，在搜索資料、查閱文獻(xiàn)、方案比較、設(shè)計(jì)圖紙等方面都取的了更大的進(jìn)步，得到了更進(jìn)一步的鍛煉，對(duì)我國(guó)的電力工業(yè)建設(shè)的政策觀念及發(fā)展前景都有了初步的了解。這次設(shè)計(jì)給了我最好的啟示：無(wú)論什么時(shí)候都</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 苗世洪，朱永利.發(fā)電廠電氣部分.第5版[M]. 中國(guó)電力出版社, 2015.</p

102、><p>　　[2] 孫玉梅，劉學(xué)軍，王晶晶.電力系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M]. 中國(guó)電力出版社,2016.</p><p>　　[3]《GBT_6451-2008_三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》[G], 2008 </p><p>　　[4] 樓樟達(dá)，李楊. 發(fā)電廠電氣設(shè)備[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，1998.</p><p>　　[5]

103、范錫普. 發(fā)電廠電氣部分[M]. 北京：水利電力出版社，1987.</p><p>　　[6] 弋東方. 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣一次部分[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2002.</p><p>　　[7] 曹繩敏. 電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料[M]. 南京：東南大學(xué)出版社，1995.</p><p>　　[8] 王德江、孫玉梅、楊明.發(fā)電廠電氣運(yùn)行技術(shù)教