2215350mw發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)

　

【正文】 2350MW發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄2. 電氣主接線83. 短路電流的計(jì)算203. 1短路計(jì)算的目的203. 2短路電流計(jì)算的條件21 概述37 高壓斷路器的選擇43 隔離開(kāi)關(guān)的選擇46 母線的選擇48 單元變、啟動(dòng)變?nèi)萘啃：?2 導(dǎo)言52 變壓器容量應(yīng)滿足的要求5計(jì)算依據(jù)5計(jì)算變壓器負(fù)載53結(jié)束語(yǔ)60參考文獻(xiàn)60由發(fā)電機(jī)、輸配電線路、變配電所以及各種用戶用電設(shè)備連接起來(lái)所構(gòu)成的整體，被稱(chēng)為電力系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無(wú)法大量?jī)?chǔ)存，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開(kāi)發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。因此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。到2011年底，居世界第2位，居世界第1位。是電力系統(tǒng)的最大電能用戶，供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是企業(yè)所需電能的供應(yīng)和分配。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、無(wú)污染、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。目前我國(guó)人均擁有裝機(jī)容量和人均占有發(fā)電量較低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)平均水平不高，火電廠的污染物排放量高，電網(wǎng)相對(duì)薄弱，供電可靠性偏低。未來(lái)提高效率和保護(hù)環(huán)境，及時(shí)關(guān)閉低效率、煤耗高、污染嚴(yán)重的小火電機(jī)組，以大代小，裝設(shè)煙氣脫硫及降低氮氧化物設(shè)施，開(kāi)展?jié)崈裘喝紵夹g(shù)的研究及應(yīng)用。主要的發(fā)展方針有：1) 積極發(fā)展水電，水能資源是可再生的、清潔的能源；在電力系統(tǒng)中，有一定比重的水電裝機(jī)容量對(duì)對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行極為有利；水電站的發(fā)電成本低，水庫(kù)可以綜合利用。我國(guó)水電裝機(jī)容量目前僅開(kāi)發(fā)了少部分，所以要積極發(fā)展水電。2) 優(yōu)化發(fā)展火電，我國(guó)有豐富的煤炭、石油和天然氣，火電廠的廠址不受限制，建設(shè)周期短，能較快發(fā)揮效益。3) 適當(dāng)發(fā)展核電。4) 重點(diǎn)發(fā)展電網(wǎng)，促進(jìn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)。5) 因地制宜發(fā)展新能源發(fā)電，做好農(nóng)村電氣化建設(shè)，在邊遠(yuǎn)農(nóng)村和沿海島嶼，因地制宜建設(shè)小水電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是一個(gè)2*350MW火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中一共分以下幾個(gè)步驟來(lái)完成本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。、功能及技術(shù)指標(biāo)1）電廠規(guī)模：裝機(jī)容量: 裝機(jī)2臺(tái)，容量為：2350MW 超臨界供熱式汽輪發(fā)電機(jī)組。350MW發(fā)電機(jī)參數(shù)：額定電壓20KV，額定電流10812A。并計(jì)劃在二期裝2臺(tái)同樣機(jī)組。一期工程與系統(tǒng)用3回220KV線路聯(lián)系。2）主要技術(shù)指標(biāo)：（1） 保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)；（2）3）主要內(nèi)容：（1）確定主接線：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，分析原始資料與數(shù)據(jù)，選擇變壓器的容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)等，列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的2—3個(gè)主接線方案，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)方案。（2）短路電流計(jì)算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，計(jì)算短路電流，并列表匯總。（3）電氣設(shè)備的選擇：選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量匯總成設(shè)備一覽表；（4）主變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算及配置（5）高壓廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn)1）主接線的設(shè)計(jì)發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周?chē)h(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。2）主變壓器的選擇發(fā)電廠200MW及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(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)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過(guò)65℃的條件進(jìn)行選擇”。3）短路電流的計(jì)算短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。進(jìn)行短路計(jì)算的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。三相短路是危害最嚴(yán)重的短路形式，因此，三相短路電流是選擇和校驗(yàn)電器和導(dǎo)體的基本依據(jù)。4）電氣設(shè)備的選擇選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號(hào)。正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了事導(dǎo)體和電器無(wú)論在正常情況或故障情況下，均能安全、及經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行、在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采取新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。5）主變壓器繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)繼電保護(hù)是保證系統(tǒng)安全和設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵裝置之一。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全發(fā)供電，并能保證其他設(shè)備的正常繼續(xù)運(yùn)行。為防止變壓器發(fā)生各類(lèi)故障和不正常運(yùn)行造成的不應(yīng)有的損失以及保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，變壓器應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)。2. 電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。發(fā)電廠的電氣主接線是保證電力網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。首先，電氣主接線圖示電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，因此電氣運(yùn)行人員必須熟悉本廠電氣主接線圖，了解電路中各種電器設(shè)備的用途、性能及維護(hù)、檢查項(xiàng)目和運(yùn)行的步驟。其次，電氣主接線表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式及可能的運(yùn)行方式。電氣主接線直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定。是發(fā)電廠電氣部分投資大小的決定性因素。再次，由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電視在同一時(shí)刻完成的，所以主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活。1）發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類(lèi)型。大型主力電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入300500KV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入110220KV系統(tǒng)，也有接入330KV系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū)110220KV系統(tǒng)相連。中小型電廠常有發(fā)電機(jī)電壓饋線向附近供電。2）負(fù)荷大小和重要性電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周?chē)h(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。1） 可靠性：衡量可靠的標(biāo)準(zhǔn)，一般是根據(jù)主接線型式機(jī)主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出“不允許”事件發(fā)生的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對(duì)幾種主接線型式中擇優(yōu)。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。2）靈活性：是指在調(diào)度時(shí)，可以靈活的投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求；在檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電；在擴(kuò)建時(shí)，可以容易的從初期接線擴(kuò)建到最終接線，在不影響連接供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路，并對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。在操作時(shí)間便、安全、不易發(fā)生誤操作的“方便性”。3） 主接線應(yīng)在滿足供電可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)性。即：主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器等一次設(shè)備，要是控制、保護(hù)不過(guò)于復(fù)雜，要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。做到投資省。合理的選擇主變壓器的種類(lèi)（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。電器主接線選擇時(shí)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。1）單母線接線只有一組母線的接線。這種接線的特點(diǎn)是電源和供電線路都聯(lián)在同一母線上。為了便于投入或切除任何一條進(jìn)、出引線每條引線上都裝有可以切除符合電流和故障電流的斷路器。單母線接線的主要優(yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單、清晰、采用設(shè)備少，投資省，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。單母線接線一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)變壓器的以下三種情況：（1）6～10KV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過(guò)5回；（2）35～63KV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過(guò)3回；（3）110～220KV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過(guò)3回。單母線接線最嚴(yán)重的缺陷是母線停運(yùn)（母線檢修、故障，線路故障后線路保護(hù)或斷路器拒運(yùn)）將使全部支路停運(yùn)，即停電范圍為該母線段的100%，且停電時(shí)間很長(zhǎng)，若為母線自身?yè)p壞須待母線修復(fù)之后方能恢復(fù)各支路運(yùn)行。隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器，所以斷路器和隔離開(kāi)關(guān)在正常運(yùn)行操作時(shí)，必須嚴(yán)格遵守操作順序；隔離開(kāi)關(guān)“先合后斷”或在等電位狀態(tài)下進(jìn)行操作。2）單母線分段接線單母線接線的缺點(diǎn)可以通過(guò)將母線分段的辦法來(lái)克服。當(dāng)母線的中間裝設(shè)一個(gè)斷路器后，即把母線分為兩段，這樣對(duì)重要的用戶可以由分別接于兩段母線上的兩條線路供電。由于單母線分段接線既保留了單母線接線本身的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，所以這種接線目前仍被廣泛應(yīng)用。單母線分段接線適用范圍：（1）6～10KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為6回及以上時(shí)；（2）35～63KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為4～8回時(shí)；（3）110～220KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為3～4回時(shí)。單母線分段有其如下優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要的用戶可以從不同的段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會(huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是單母線分段接線也有較顯著的缺點(diǎn)，就是當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段