221512mw凝汽式火力發電廠電氣部分設計-資料下載頁

【導讀】待建電站第一期工程裝機容量和臺數為2×12MW，第二期為2×25MW。機容量=2×12+2×25=74MW，小于200MW，單機容量小于50MW，為小型凝汽式火。當本廠完全投產后，在系統總容量中占據的比列為：74/. 供電系統中占據主要地位。從負荷特點及電壓等級可知，它具有10KV，110KV. 110KV接受本廠剩余功率。

　　

【正文】 式（ ） 其中 UN 為電氣設備的額定電壓， UNs 為電網的額定電壓。 2) 額定電流的選擇 IN1≥ Imax1= PN /31/2UN COS 式（ ） 110KV 側： 母線和旁路斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 240 10^6/（ 121 10^3） = 式（ ） 接負荷出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 240/（ 110 12） = 式（ ） 110KV 側主變壓器出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 125/（ 121） = 式（ ） 110KV 側 : 母線和旁路斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 360/（ 242） = 式（ ） 接負荷出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 360/（ 242 6） = 式（ ） 110KV 側 主變壓器出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 200/（ 242） = 式（ ） 3) 開斷電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 INbr 不應小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量 IPt,為了簡化計算可應用此暫態電流 I進行選擇 ,即 INbr≥ I。 本科畢業論文 5 導體和電氣設備的選擇設計 19 10KV 側 : INbr≥ I= 式（ ） 110KV 側 : INbr≥ I= 式（ ） 4) 短路關合電流的選擇 為了保證斷路器在關合短路時的安全，斷路器的額定關合電流 INcl 不應小于短路電流最大沖擊值 Ish，即 INcl≥ Ish。 短路發生在發電廠高壓側母線時，取 Kim = 10KV 側 : INcl≥ Ish= I= = 式（ ） 110KV 側 : INcl≥ Ish= I= = 式（ ） 5) 熱穩定校驗 檢驗式為： It2t≥ Qk 式（ ） 取 tk(短路切除時間 )=4s。 110KV 側 : I= I2 = I4= 式（ ） 周期分量熱效應 : Qpt=(I2+10I22+I42) tk/12=( +10 +5 ) 4/12=(KA)2 s 式（ ） t1s 不計非周期分量 Qk = Qpt =(KA)2 s 式（ ） 220KV 側 : I= I2 = I4= 式（ ） 周期分量熱效應 : Qpt= (I2+10I22+I42) tk/12= (KA)2 s 式（ ） t1s 不計非周期分量 Qk = Qpt= (KA)2 s 式（ ） 6) 動穩定校驗 ies ≥ ish 10KV 側 : ies ≥ 110KV側 : ies ≥ 器件選擇結果記入表 、表 ○ 2 高壓隔離開關的選擇 (QS) 選擇方式與計算方式同高壓斷路器。 器件選擇結果記入表 、表 ○ 3 電壓互感器的選擇 (TV) 選擇方式與計算方式同高壓斷路器 器件選擇結果記入表 ○ 4 電流互感器的選擇 (TA) 本科畢業論文 5 導體和電氣設備的選擇設計 20 選擇方式與計算方式同高壓斷路器 器件選擇結果記入表 器件選擇結果表： 表 110 KV側的斷路器選擇 110KV側 計算值 項目 LW11110（ P） UNs 110KV UN 110KV/126KV Imax 、 、 IN I INbr Ish INcl 80KA Qk (KA)2 s It2t 3969(KA)2 s Ish Ies 80KA 表 10 KV側的斷路器選擇 10KV側 計算值 項目 LW12220 UNs 220KV UN 220KV/252KV Imax 、 、 IN I INbr 50KA Ish INcl 125KA Qk (KA)2 s It2t 6400(KA)2 s Ish ies 125KA 表 10 KV側的隔離開關選擇 10KV側 計算值 項目 GW4200D UNs 10KV UN 220KV/252KV Imax 、 、 IN Qk (KA)2 s It2t 6400(KA)2 s Ish ies 125KA 表 110 KV側的隔離開關選擇 110KV側 計算值 項目 GW4110D UNs 110KV UN 110KV/126KV Imax 、 、 IN Qk (KA)2 s It2t 3969(KA)2 s Ish ies 80KA 表 各部分電壓互感器的選擇 項目 型號 一次 /kv 二次 /V 剩余電 壓繞組 /V ImaxA 110KV JCC1M110 110/ 100/ 100 2020 10KV JCC5220 220/ 100/ 100 2020 發電機 出口端 JDZ620 18 100 100 500 表 各部分電流互感器的選擇 本科畢業論文 5 導體和電氣設備的選擇設計 21 項目 型號 額定電流 比 /A 短時熱穩 電流 /KA 額定動穩 電流 /KA 滿匝額定輸 出 /VA 110KV LCWB6110 2 300/5 80 50 10KV LCWB7220 2 600/1 2 21 2 55 40 發電機出口 LDZJ110 1500/5 80 163 40 本科畢業論文 6 發電廠防雷保護 22 6 發電廠防雷保護 發電廠、變電所是電力系統的中心環節，如果發生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴重影響國民經濟和人民生活，因此發電廠、變電所的防雷保護必須十分可靠。發電廠所遭受的累害可能來自兩個方面：雷直擊于發電廠、雷擊線路，沿線路向發電廠入侵的雷電波。根據設計原始資料可知，待建發電廠所處位置七 八月有雷雨，所以必須進行防雷保護的設計。 雷電過電壓的形成與危害 ①直擊雷，雷電直接對電氣設備或建筑物進行放電，稱為直接雷擊或直擊雷。直擊雷過電壓又引起數萬安的強大雷電流通過被擊物體而入地，產生破壞性很大的熱效應和機械效應，擊壞設備，引起火災，甚至造成人身傷亡。 ②入侵雷 當輸電線路上遭受直接雷或感應雷產生的雷電波侵入發電廠或變電所，產生過電壓擊壞電氣設備，稱為雷電波入侵或入侵雷，由于雷電波侵入造成的雷害事故占全部雷害事故的一半以上，因此需采取特別措施。 電氣設備的防雷保護 因為電氣 設備的結構和工作性質的不同，所采取的措施也不同。 發電廠和變電所的防雷保護 發電廠和變電所電氣設備對直擊雷的防護主要采用避雷針；對入侵雷的防護采用進線保護和避雷保護的綜合措施，即用進線保護限制雷電流的幅值和陡度，用避雷器限制雷電過電壓的同值。 架空輸電線路的防雷保護 電線路采用裝設避雷線的方法防止線路遭受直擊雷引起跳閘次數，可采用系統中性點經消弧線圈接地工作方式，為避免雷擊跳閘造成供電中斷，可采用自動重合閘裝置。 旋轉電機的防雷保護 旋轉電機的防雷保護應包括電機主絕緣 、匝間絕緣和中性點絕緣的保護。完善進線保護的同時，還應采用性能良好的閥型避雷器或金屬氧化物避雷器，來保護電機的主絕緣，同時還應考慮裝設電容器和中性點避避雷器，以保護匝間絕緣和中性點絕緣。 配電網的防雷保護 除了對配電變壓器高低壓側以及柱上斷路器必須裝設避雷器或放電間隙保本科畢業論文 6 發電廠防雷保護 23 護外，對配電線路本身主要應適當提高其絕緣水平，應廣泛采用重合閘，以減少斷線和停電事故。 發電廠是電力系統的心臟，萬一發生損壞設備的事故，往往會帶來嚴重的后果，造成重大的損失。設計中重點對發電機、變壓器組、線路的防雷保護進行配置。 避雷針的配置原則 ○ 1 獨立式避雷針宜裝設獨立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區，其工頻接地電阻 ??10eR 。當有困難時，可將該接地裝置與主接地網連接，但避雷針與主接地網的地下連接點沿接地線的長度不得小于 15m。 ○ 2 ．獨立式避雷針與變配電裝置在空氣中的間距 5id R h d m? ? ?且；獨立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網在地中距離 2 idR? ，且2 3dm? ，式中 iR 為沖擊接地電阻。 避雷針位置的確定 首先應根據發電廠設備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設備的電氣距離應符合各種規程規范的要求。 ○ 1 電壓 110KV 及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構架或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000n 米的地區，宜裝設獨立的避雷針。 ○ 2 獨立避雷針（線）宜設獨立的 接地裝置，其工頻接地電阻不超過 10Ω 。 ○ 3 35KV 及以下高壓配電裝置架構或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。 ○ 4 在變壓器的門型架構上，不應裝設避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設避雷針后，構架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在址中距離很難達到不小于 15m 的要求。 避雷器的選擇和配置 閥式避雷器應按下列條件選擇： ○ 1 型式：選擇避雷器型式時，應考慮被保護電器的絕緣水平和使 用特點，按下表選擇： 本科畢業論文 6 發電廠防雷保護 24 表 避雷器型式選擇 型號 型式 應用范圍 FS 配電用普通閥型 10KV以下配電系統、電纜終端盒 FZ 電站用普通閥型 3~220KV發電廠、變電所配電裝置 FCZ 電站用磁吹閥型 330KV 及需要限制操作的 220KV 以及以下配電 某些變壓器中性點 FCD 旋轉電機用磁吹閥型 用于旋轉電機、屋內 型號含義： F—— 閥型避雷器； S—— 配電所用； Z—— 發電廠、變電所用； C—— 磁吹； D—— 旋轉電機用； J—— 中性點直接接地 ○2額定電壓 nU ： 避雷器的額定電壓應與系統額定電壓一致。 ○3校驗項目： 滅弧電壓： mdmh UCU ? 式（ ） dC — 接地系數。對于非直接接地， 20KV 及以下 dC =， 35KV 及以上dC =； 對直接接地 dC =。 mU — 最高工作允許電壓，為電網額定電壓的 倍。 工頻放電電壓下限值： xggfx UkU 0? 式（ ） 0k — 內部過電壓允許計算倍數，對非直接接地 63KV 及以下 0k =4； 110KV 及以下 0k =；對直接接地 110～ 220KV， 0k =3。 xgU — 設備最高運行相電壓（ KV）。 上限值： gfxgfs UU ? 式（ ） 避雷器的殘壓： mhbhbc UkU ? 式（ ） 指波形為 8/20 s? 的一定幅值的沖擊電流通過避雷器時，在閥片上產生的電壓峰值。我國標準規定： 220KV 及以下避雷器沖擊電流幅值為 5KA。 bhk — 避雷器的保護比， FZ型 bhk =～ ， FCZ 型 bhk =～ 2。 避雷器沖擊放電電壓上限值： bcchfd UU ? 式（ ） 根據避雷器配置原則，配電 裝置的每組母線上，一般應裝設避雷器，變壓器本科畢業論文 6 發電廠防雷保護 25 中性點接地必須裝設避雷器，并接在變壓器和斷路器之間； 1 35kv 線路側一般不裝設避雷器。 本科畢業論文 7 主系統保護配置整定 26 7 主系統保護配置整定 變壓器繼電保護配置 電力變壓器是電力系統的重要電氣設備之一，它的安全運行直接關系到電力系統的連續穩定運行，特別是大型電力變壓器，由于其造價昂貴，結構復雜，一旦因故障而遭到損壞，其修復難度大，時間也很長，必然造成很大的經濟損失。所以，本設計中主變保護配置如下： A. 縱聯差動保護， B. 瓦斯保護； C. 過電流保 護； D. 過電壓保護； E. 過負載； F. 壓力釋放閥保護； G. 超溫保護 由于本文篇幅有限，僅對其中一些保護縱差保護作要求。 變壓器縱差保護主要是用來反應變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障，是