3×100 MW火力发电厂电气一次部分设计hld.docx
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1、大学毕业论文第三章 火火力发电电厂的主主要设备备一、发电电机发电机是是电厂的的主要设设备之一一,它同同锅炉和和汽轮机机称为火火力发电电厂的三三大主机机,目前前电力系系统中的的电能几几乎都是是由同步步发电机机发出的的。根据据电力系系统的设设计规程程,在1125MMW以下下发电机机采用发发电机中中性点不不接地方方式,本本厂选用用发电机机型号为为QFNN10002及参数数如下:型号含义义:2-22极100-额定容容量N-氢内冷冷F-发电电机Q-汽轮机机Pe =1000MW; UUe=100.5; IIe=64475AA;cos=0.885; XXd=0.1833S30=P300/ ccos = PP
2、e/ ccos=10000000KVAA/0.85=11776477.0559 KKVA 二、电力力变压器器的选择择电力变压压器是电电力系统统中配置置电能的的主要设设备。电电力变压压器利用用电磁感感应原理理,可以以把一种种电压等等级的交交流电能能方便的的变换成成同频率率的另一一种电压压等级的的交流电电能,经经输配电电线路将将电厂和和变电所所的变压压器连接接在一起起,构成成电力网网。1、6kkv厂用用电工作作变压器器负荷计计算及容容量的选选择:名称容量(KKW)安装台数数工作台数数给水泵3200033循环水泵泵1250063凝结水泵泵18063射水泵10063吸风机47566送风机55066磨煤
3、机47586排粉机31088碎煤机57011冲灰泵21022低压厂变变75033输煤变75011、厂用用电压等等级:火火力发电电厂采用用3KVV、6 KV和和10KKV作为为高压厂厂用电压压。在满满足技术术要求的的前提下下,优先先采用较较低的电电厂,以以获得较较高的经经济效益益。由设计规规程知:按发电电机容量量、电压压决定高高压厂用用电压,发发电机容容量在11003000MW,厂厂用高压压电压宜宜采用66 KVV,因此此本厂高高压厂用用电压等等级6 KV。、厂用用变压器器容量确确定 由由设计任任务书中中发电机机参数可可知,高高压厂用用变压器器高压绕绕组电压压为100.5KKV,而而由知,高高压
4、厂用用变压器器低压绕绕组电压压为6 KV,故故高压厂厂用变压压器应选选双绕组组变压器器。、厂用用负荷容容量的计计算,由由设计规规程知:给水泵、循循环水泵泵、射水水泵的换换算系数数为K=1;其它低压压动力换换算系数数为K=0.885;其它高压压电机的的换算系系数为KK=0.8。厂用高压压负荷按按下式计计算:SSg=KP K为换换算系数数或需要要系数P电动机机计算容容量之和和Sg =32000+112500+1000+(1800+47752+55002+44752+8826.6677+5770+2210) 0.88 =?KVAA低压厂用用计算负负荷:SSd=(7750+7500)/00.855=?
5、 KVVA厂用变压压器选择择原则:(1)高高压厂用用工作变变压器容容量应按按高压电电动机计计算负荷荷的1110与低压压厂用电电计算负负荷之和和选择,低低压厂用用工作变变压器的的容量留留有100左右的的裕度;(2)高高压厂用用备用变变压器或或起动变变压器应应与最大大一台(组组)高压压厂用工工作变压压器的容容量相同同。根据高压压厂用双双绕组变变压器容容量计算算公式:SB11.1 Sg+ SSd=1.183779.3333+17664.7706=?KVAA由以上计计算和变变压器选选择规定定,三台台厂用变变压器和和一台厂厂用备用用变压器器均选用用SF77-160000/10型型双绕组组变压器器厂用高压
6、压变压器器:SFF7-1660000/100 (双绕组组10KKV变压压器)额定容量量(KVVA)额定电压压(KVV)连接组标标号损耗(KKW)空载电流流%阻抗电压压%重量(tt)轨距(mmm)高压低压空载负载16000010222.556.3Y,ynn019770.710.5524.5514355注:SFF7-1660000/100为三相相风冷强强迫循环环双绕组组变压器器。电气设设备实用用手册PP18112、电力力网中性性点接地地方式和和主变压压器中性性点接地地方式选选择: 由设计计规程知知,中性性点不接接地方式式最简单单,单相相接地时时允许带带故障运运行两小小时,供供电连续续性好,接接地电
7、流流仅为线线路及设设备的电电容电流流,但由由于过电电压水平平高,要要求有较较高的绝绝缘水平平,不宜宜用于1110KKV及以以上电网网,在66633KV电电网中,则则采用中中性点不不接地方方式,但但电容电电流不能能超过允允许值,否否则接地地电弧不不易自熄熄,易产产生较高高弧光间间歇接地地过电压压,波及及整个电电网;中中性点经经消弧线线圈接地地,当接接地电容容电流超超过允许许值时,可可采用消消弧线圈圈补偿电电容电流流,保证证接地电电弧瞬间间熄灭,以以消除弧弧光间歇歇接地过过电压;中性点点直接接接地,直直接接地地方式的的单相短短路电流流很大,线线路或设设备须立立即切除除,增加加了断路路器负担担,降低
8、低供电连连续性。但但由于过过电压较较低,绝绝缘水平平下降,减减少了设设备造价价,特别别是在高高压和超超高压电电网,经经济效益益显著。故故适用于于1100KV及及以上电电网中。主主变压器器中性点点接地方方式,是是由电力力网中性性点的接接地方式式决定。3、主变变压器型型号的容容量及型型号的选选择,根根据设计计规程:单元接接线的主主变压器器的容量量按发电电机额定定容量扣扣除本机机组的厂厂用负荷荷后,留留有100的裕度度,则:S30-SB=(11176647.0599-1009811.97723)1.1=?KVA由发电机机参数和和上述计计算及变变压器的的选择规规定,主主变压器器选用11台2220KVV
9、双绕组组的变压压器和两两台2220KVV三绕组组的变压压器。一台2220KVV的双绕绕组变压压器选择择用SFPZZ7-11200000/2200,两台台2200KV三三绕组的的变压器器选择用用SFPPS7-12000000/2220型号含义义:S三三相风冷冷强迫油油循环F风风冷P无无励磁调调压S为为铜导线线,L为铝导导线 Z有有载7设设计序号号 双绕组主主变压器器:SFFPZ7712000000/2220额定容量量(KVVA)额定电压压(KVV)连接组标标号损耗(KKW)空载电流流%阻抗电压压%重量(tt)轨距(mmm)高压低压空载负载120000022022.5510.55YNd111124
10、3850.81217114355电气设设备实用用手册PP2333两台三绕绕组主变变压器SSFPSS7-11200000/2200额定容量量(KVVA)额定电压压(KVV)连接组标标号损耗(KKW)空载电流流%阻抗电压压重量(tt)轨距(mmm)高低高中中低空载负载高中高低中低120000022022.5512110.55YN,yyn0,dd111444800.91423717114355电气设设备实用用手册PP23334、由上上述的计计算和变变压器选选择规定定火电厂厂一般均均设置备备用电源源备用用电源的的引接应应保证其其独立性性,避免免与厂用用工作电电源由一一电源引引接,并并有足够够的供电电容
11、量,由由此可确确定:高高压厂用用备用变变压器选选择SFFL7-160000/1100型号的的变压器器SFL77-1660000/1110型号号主要参参数如下下额定容量量(KVVA)额定电压压(KVV)连接组标标号损耗(KKW)空载电流流%阻抗电压压%重量(tt)轨距(mmm)高压低压空载负载16000012122.556.3Y0dnn23.55860.9734.2214355电气设设备实用用手册PP2055第四章 火力发发电厂短短路电流流计算第一节 11002220KVV系统短短路电流流的计算算1、短路路计算的的意义在供电系系统中,危危害最大大的故障障就是短短路。所所谓短路路就供电电系统是是一
12、相或或多相载载流导体体接地或或相互接接触并产产生超出出规定值值的大电电流。造造成短路路的主要要原因是是电气设设备载流流部分的的绝缘损损坏、误误操作、雷雷击或过过电压击击穿等。由由于误操操作产生生的故障障约占全全部短路路故障的的70%在短路路回路中中短路电电流要比比额定电电流大几几倍甚至至大几十十倍,通通可达数数千安,短短路电流流通过电电气设备备和导线线必然要要产生很很大的电电动力,并并且使设设备温度度急剧上上升有可可能损坏坏设备和和电缆。在在短路点点附近电电压显著著下降,造造成这些些地方供供电中断断或影响响电机正正常,发发生接地地短路时时所出现现的不对对称短路路电流,将将对通信信工程线线路产生
13、生干扰,并并且短路路点还可可使整个个系统运运行解列列。2、短路路计算的的目的(1)对对所选电电气设备备进行动动稳定和和热稳定定校验;(2)进进行变压压器和线线路保护护的整定定值和灵灵敏度计计算。3、短路路计算的的内容计算发电电厂相关关节点的的三相短短路电流流。4、基本本假定:(1)正正常工作作时,三三相系统统对称运运行。(2)所所有电源源的电动动势相位位角相同同。(3)系系统中的的同步和和异步电电机均为为理想电电机,不不考虑电电机磁饱饱和、磁磁滞、涡涡流及导导体集肤肤效应等等影响;转子结结构完全全对称;定子三三相绕组组空间相相差12200电气角角度。(4)短短路发生生在短路路电流为为最大值值的
14、瞬间间。(5)不不考虑短短路点的的电弧阻阻抗和变变压器的的励磁电电流。5、短路路计算的的方法对应系统统最大运运行方式式,按无无限大容容量系统统,进行行相关短短路点的的三相短短路电流流计算,求求得I”、ish、IIsh值。I三相短短路电流流; ish三相相短路冲冲击电流流,用来来校验电电器和母母线的动动稳定。Ish三相相短路全全电流最最大有效效值,用用来校验验电器和和载流导导体的的的热稳定定。Sd三相短短路容量量,用来来校验断断路器和和遮断容容量和判判断容量量是否超超过规定定值,作作为选择择限流电电抗的依依据。一、 电抗图及及电抗计计算由31100MMW火电电厂电气气主接线线图和设设计任务务书中
15、给给出的相相关参数数,可画画出系统统电抗图图如图44-1所所示选取基准准容量为为Sj=1000MVVA UUj= Uavv =11.055UeSj基准容容量(MMVA); Uav所在在线路的的平均电电压(kkV)。以下均采采用标幺幺值计算算方法,省省去“*”。1、对于于QFNN-1000-22发电机机电抗:X7=XX8=X122=Xd=0.1183=?2、SFFPZ77-1220000/2220型双双绕组变变压器的的电抗:X11=?220KV系统G3C2110KV系统C1G2G1图(4-1)式中 Ukk变压压器短路路电压的的百分数数(); See最大大容量绕绕组的额额定容量量(MVVA); S
16、jj基准准容量(MMVA)。3、SFFPSZZ7-1120000/2220型型三绕组组变压器器高压、中中压、低低压的电电抗值:X9=XX10=(Ud高高中%+Ud高高低%Ud中中低%)=(144+2337.0)=?X3=XX4= (UUd高中中%+ Ud中中低%Ud高高低%) =?X6=XX5=( UUd高低低%+ Ud中中低%Ud高高中%) =?4、线路路阻抗(设设计任务务书中已已给出): X1=00.122 X22=0.0688二、2220KVV母线上上发生短短路时(dd2点)的的计算将系统电电抗图简简化(如如图4-2)并并计算:X13=X111+X122=?X14=(X5+X7) =(X
17、6+X8)=?X15=X3=(00.0008)= ?C2C1d2220KV系统110KV系统图(42)图(43)C2C1d2220KV系统110KV系统d2CG图(4)220KV系统d2C2C1220KV系统110KV系统图(4)X16=X9=?X17=X1+X155=?X18=X177+X166+=0.1116+0.0063+=?X19=X166+X144+=?X20=X2X18=?X21=X133X19=?短路点短短路电流流的计算算:根据任务务书的要要求,系系统是在在最大运运行方式式下进行行短路计计算,而而且系统统为1110KVV和2220KVV系统为为无穷大大容量系系统:因此对于于无限大
18、大容量系系统:IIj= (基基准电流流) E=1I*= I*z = I*=; I*z短路路电流周周期分量量的标幺幺值;I*0秒秒短路电电流周期期分量的的标幺值值;X*电源源对短路路点的等等值电抗抗标幺值值;I*时间间为短路电电流周期期分量的的标幺值值。I2=Iz=I=Ij2(=I*zzIj)=?对于有限限电源提提供的短短路电流流按下式式计算:Iztt=I*zztIez= I*zzt火电厂的的总容量量:See=3=?MVAA计算电抗抗:Xjjs2=X211=0.1233=?Xjs额定定容量下下的计算算电抗;S*各电电源合并并后总的的额定容容量(KKVA)。Izttst(ss)时刻刻短路电电流周期
19、期分量的的有效值值(kAA)。查汽轮机机运算曲曲线得(0s、22s、44s时):I*00s=22.355; I*2s=22.055; II*4s=22.300Iz0s= I*0sIez= 2.335=2.3366 以以下同Iz22s=22.055=1.7288Iz44s=22.300=1.5244短路容量量:Sddts =Uav22 Izt ss Sd00s=23002.3336=9300.5996Sd22 s =23001.7728=6888.3886Sd44s =23001.5524=6088.3114短路电流流为:I200s= I22+ Iz0s=44.7336+22.3336=KKAI
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