发电厂电气部分课程设计说明书.doc





《发电厂电气部分课程设计说明书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发电厂电气部分课程设计说明书.doc(37页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流发电厂电气部分课程设计说明书.精品文档.发电厂电气部分课程设计说明书1. 前言电气主接线设计的主要内容有:(1) 电力系统分析(2) 负荷分析(3) 主变压器的选择(4) 主接线方案的设计(5) 中性点接地方式的人确定(6) 无功补偿(7) 厂用电或所用电的选择(8) 限制短路电流的措施(9) 短路电流计算及主要电气设备的选择电气主接线的基本要求:满足可靠性,灵活性,经济性电气主接线的设计原则是:应根据发电厂在电力系统的地位和作用,首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的
2、重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。电气主接线的设计依据负荷大小和重要性 (1)对于一级负荷必须有两个独立电源供电,切当任何一个电源失去后,能保证对全部一级负荷不间断供电。 (2)对于二级负荷一般要有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证全部或大部分二级负荷的供电。 (3)对于三级负荷一般只需一个电源供电。2.原始资料分析(1)、电厂规模:装机容量: 装机4台,容量分别为4X200MW, UN=10.5KV机组年利用小时数: Tmax=6200h气象条件:年最高温度40度,平均气温25度,气象
3、条件一般,无特殊要求厂用电率:8%。(2)、主要技术指标:(1) 保证供电安全、可靠、经济;(2)功率因数达到0.9及以上2. 主接线方案确定(1) 方案一a.220KV电压等级的方案选择。由于220KV 电压等级的电压馈线数目是2回,所以220 KV电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点,采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置,所以220 KV电压等级的接线形式选择为单母线接线。b.110KV电压等级的方案选择。由于110KV电压等级的电压馈线数目是6回,所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。单母线的优点如下
4、:母线经断路器分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电;一段母线故障(或检修) 时,仅停故障(或检修)段工作,非故障段仍可继续工作。c.10KV电压等级的方案选择。由于10KV电压等级的电压馈线数目是10回,所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。用断路器把母线分段后,对重要的用户可以从不同的段引出两条回路,有两个电源供电;当一段母线发生故障,分段断路器会自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。所以可以将主接线形式表示如图2-6所示。 图2-6 方案一接线图(2) 方案二a.220KV电压等级的方案选择。由于220KV 电压等级的电压馈线数目
5、是2回,所以220 KV电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点,采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置,所以220 KV电压等级的接线形式选择为单母线接线。b.110KV电压等级的方案选择。由于110KV电压等级的电压馈线数目是6回,所以在本方案中的可选择的接线形式是双母线接线形式。由于双母线接线的可靠性和灵活性高,它可以轮流检修母线,而不中断对用户的供电;当检修任意回路的母线隔离开关时,只需断开该回路;工作母线故障时,可将全部回路转移到备用母线上,从而使用户迅速恢复供电;可用母联断路器代替任意回路需要检修的断路器,在种情
6、况下,只需短时停电;c.10KV电压等级的方案选择。 10KV电压等级的接线形式仍然选择单母线分段接线形式。因为在进行主接线的设计中,必须时时刻刻考虑到可靠性、灵活性和经济行动要求。 图2-7 方案二接线图2.2.3方案的选择 设计发电厂的电气主接线时,首先应按技术要求确定可能选用的方案。当有多个方案在技术上相当时,则需进行经济比较。技术上可行方案的选择 设计发电厂主接线时在技术上应考虑的主要问题是:1)保证全系统运行的稳定性,不应再本厂、站内的故障造成系统的瓦解;2)保证负荷、特别是重要负荷供电的可靠性及电能质量;3)各设备、特别要注意高、中压联络变压器的过载是否在允许范围内。在上述两种方案
7、,他们在技术上都是有显著差异的,在不同的技术等级中,都有差异。单母线分段在投资上是比双母线接线的投入要小的,而双母线接线的可靠性又比单母线分段接线的可靠性高。根据设计任务书中的要求,在110KV电压等级上的出线 上为二类负荷,对这类用户可以进行短暂的停电,并不会造成人身危险以及设备的破坏,也不会给国民经济带来巨大的损失或造成巨大的政治影响。综合考虑,则选择单母线分段的接线形式。 所以考虑将剩余两台发电机通过发电机-变压器接线方式连接到220KV系统中。由于发电机-变压器接线方式单元性强,可在机组单元控制室集中控制,不设网控室,使运行管理较灵活方便 通过对两方案比较,并且连同电气主接线的设计原则
8、即可靠性、经济性和灵活性的综合考虑,选择出的最优方案是方案一。3. 厂用电(所用电)接线设计5.主变压器(或发电机)的确定 主变压器的台数选择(1) 当有发电机电压直配线时,应设置发电机电压母线。为保证供电可靠性,接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。(2) 发电机与变压器直连的单元接线,变压器数等于发电机数。所以综上述,主变压器4台1.容量的计算及确定连接在发电机电压母线与系统间的主变压器容量,应按下列条件计算: (1)当发电机电压母线上负荷最小时,能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统,但不考虑稀有的最小负荷情况。 (2)当发电机电压母线上最大一台发电机组停用时,能由系统
9、供给发电机电压的最大负荷。在电厂分期建设过程中,在事故断开最大一台发电机组的情况下,通过变压器向系统取得电能时,可以考虑变压器的允许过负荷能力和限制非重要负荷。 (3)根据系统经济运行的要求,而限制本厂的输出功率时能供给发电机电压的最大负荷。 (4)按上述条件计算时,应考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。特别注意发电厂初期运行时当发电机电压母线负荷不大时,能将发电机电压母线上的剩余容量送入系统。 (5)发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对装设两台变压器的发电厂,当其中一台主变推出运行时,另一台变压器应承担70%的容量。 具体计算的过程如下: a.10KV电压等级下的最大容量 S =(
10、SG-SG8%-Smin)0.7/0.85= (400-4000.08-16) 0.7/0.85= 3520.7/0.85 =289.88MVA b.110KV 电压等级下的最大容量 S = Smax/0.85 =70/0.85=82.35MVA c.220KV电压等级下的最大容量 S = (S10max+S110min) /0.85 = (70+20) /0.85 =105.88根据上面的计算可知道低压侧的容量为最大,所以,以此为基准可以选择一个三绕组的变压器.相数选择变压器有三相变压器和单相变压器组,在330kV及以下的发电厂和变电所中,一般选用三相变压器.绕组连接方式的确定变压器的连接方
11、式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y型和型,高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。三相变压器的一组相绕组或连接成三相组的三相变压器的相同电压的绕组连接成星型、三角型、曲折型时,对高压绕组分别以字母Y、D或Z表示,对中压或低压绕组分别以字母y、d 或z表示。如果星型连接或曲折型连接的中性点是引出的,则分别以YN、ZN表示,带有星三角变换绕组的变压器,应在两个变换间已“-”隔开。我国110KV以上电压,变压器的绕组都采用Y连接。35KV以下电压,变压器绕组都采用连接。变压器调整方式的选择变压器的调压方式分带负荷切换的有励磁调压方式和不带负荷切换的无
12、励磁调压方式两种。无励磁调压变压器的分接头档位较少,电压调整范围一般只有10%以内,而有励磁调压变压器的电压调整范围大,能达到电压的30%,但其结构比无励磁调压变压器复杂,造价高。对于110KV以下的变压器,设计时才考虑到变压器采用有载调压的方式。综合考虑发电厂的发电机运行出力变化不大,所以在本次的设计中采用的变压器调整方式是无励磁调压。变压器的冷却方式变压器的冷却方式有自然风冷,强迫风冷,强迫油循环风冷,强迫油循环水冷和强迫导向油循环冷却等,它随变压器的型式和容量不同而异。一般中小容量的变压器选择自然风冷和强迫风冷,大容量的变压器采用强迫油循环风冷。 变压器的选型 SSPSLO-3000/2
13、20 型号的含义: S三相风冷强迫油循环 F风冷 P无励磁调压 S为铜导线 L为铝导线 3000高压绕组电压等级 220额定容量 3.3.2单元接线的主变压器 发电机与主变压器为单元接线时,发电机和变压器成为一个单元组,电能经升压后直接进入高压电网。这种接线由于发电机和变压器都不能单独运行,因此,二者的容量应当相等。所以这个双绕组变压器的容量等于所选发电机的额定容量,即所选型号为:SSP326000型6. 短路电流计算短路电流计算的方法 对应系统最大运行方式下,按无限大容量系统,进行相关的短路点的三项短路电流计算,求得I/、ish值。 I/ 三相短路电流; ish 三相短路冲击电流。4.2.2
14、电抗图及电抗计算 由4200MW火电厂电气主接线图,和设计任务书中给出的相关参数,可画出系统的等值电抗图如图3-1所示。 选取基准容量为Sj=100MVA Uj=Uav=1.05UeSj 基准容量;Uav 所在线路的品平均电压 以上均采用标幺值计算方法,省去“*”。 1 对于QFSN2002型发电机的电抗 2对于SSPL260000型的双绕组变压器的电抗 式中 Uk%变压器短路电压的百分数(%); Se最大容量绕组的额定容量(MVA); Sj基准容量(MVA)。图 3-13对于OSSPSL3000/220型三绕组变压器的电抗 4线路阻抗(设计任务书中已给出):X13=0.0254.2.3短路点
15、的选择、短路电流以及冲击电流的计算 无限大容量电力系统是指容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统,当用户供电系统发生短路时,电力系统变电所馈电母线上的电压基本不变,可将该电力系统视为无限大容量电力系统。但是,在实际电力系统中,他的容量和阻抗都有一定的数值,一次,当用户供电系统发生短路时,电力系统变电所馈电母线上的电压相应的有所变动。但一般的供电系统,由于它是在小容量线路上发生短路,电力系统母线电压基本不变,因此,电力系统可视为无限大容量电力系统。由于无限大容量电力系统的三相短路电流是对称的,所以他的变化规律只需考虑一相的。 短路点的选择应选择通过导体和电器的短路电流为最大的那些点作为短路计
16、算点。 首先,应在三条电压等级的母线上选择三个短路计算点d1、d2、d3。由于10KV电压等级有15km电缆馈线10回,所以在10KV的出线上需加设电抗器。当d4 点短路时,因受电抗器的限制,流过出线上的断路器的电流较小,所以在工程计算中选取d4点为短路计算点,以便使出线断路器选择轻型的。 无线大功率系统的德主要特征是:内阻抗X=0,端电压U=C,它所提供的短路电流周期分量的幅值恒定且不随时间改变。虽然非周期分量依指数率而衰减,但一般情况下只需计及他对冲击电流的影响。因此,在电力系统短路电流计算中,其主要任务是计算短路电流的周期分量。而在无限大功率系统的条件下,周期分量的计算就变得简单。 如取
17、平均额定电压进行计算,则系统的短电压U=Uav,若选取Ud=Uav,则无限大功率系统的短电压的标幺值 短路电流周期分量的标幺值为 式中 无限大系统功率系统对短路点的组合电抗(即总电抗)的标幺值 短路电流的有名值为 则冲击电流为 式中 冲击系数,表示冲击电流对周期分量幅值的倍数。当时间常数Ta的值由零编制无限大时,冲击系数值的变化范围为: 在以下的计算中,取Ksh =1.8;1、220KV母线上短路(d1点)的计算图 3-2 图 3-3 短路点短路电流的计算: 2、110KV母线上发生短路(d2)时的计算图 3-4 图 3-5图 3-6 图 3-73、10KV母线上发生短路电流(d3)时的计算限
18、流电抗器的初选 选型为 XKK10400012 所以,限流电抗器的电抗值应为 图 3-8 图 3-9图 3-10 图 3-11 图 3-12 =0.3526 =0.35264、10KV出线上发生短路(d4)时的短路计算 出线上限流电抗器的初选选型为 XKK102008 所以,限流电抗器的电抗值应为图 3-13 图 3-14 图 3-15 图 3-16图 3-17 图 3-18系统短路电流小结电流值短路点220KV母线发生短路(d1点)110KV母线发生短路(d2点)10KV母线发生短路(d3点)10KV出线电抗器回路发生短路(d4点)电流周期分量标幺值77.2428.7521.998.449电
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发电厂 电气 部分 课程设计 说明书

限制150内