推荐-23MW火电厂厂用电系统设计 精品

摘要

本是对发电厂厂用电进行设计，主要运用发电厂电气部分、高电压技术、电力系统分析、电力系统自动化、电力系统继电保护等专业知识完成“发电厂厂用电的设计”，具体设计内容包括厂用电接线设计、负荷分析计算、变压器选择、电动机自启动校验，继电保护设计、配电装置设计、防雷设计、绘制厂用电接线图、继电保护二次回路接线图、绘制配电装置图。本设计严格遵循发电厂电气部分的设计原则，并结合实际情况确定了厂用电母线电压等级确定为6KV，利用换算系数法进行负荷分析计算，变压器选择低压分裂三绕组变压器，确定了合适的短路点进行短路电流计算。根据防雷保护要求确定避雷器；最后绘制了相关的图纸。

关键词：发电厂；变压器；继电保护；避雷器

.1 厂用电的电压等级确定

厂用电的电压等级是根据发电机的额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络的等因素，相互配合，经过技术经济综合比较决定的。为了简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电压等级不宜过多。在发电厂和变电站中，低压厂用电常采用400V，高压厂用电电压有3、6、10KV等。为了正确选择高压厂用电的电压等级，需进行急速经济论证。火力发电厂常采用3、6、10KV作为厂用电电压，发电厂中拖动各种厂用机械设备的电动机，容量相差悬殊，从数千瓦到数千千瓦，而且和电动机的电压和容量有关。在满足技术要求的前提下优先采用电压较低的电动机，以获得较高的经济效益；而高压电动机，制造容量大、绝缘等级高、磁路较长、尺寸较大、价格高、空载和负载损耗均较大，效率较低。但是，结合厂用电供电网络综合考虑，电压等级较高时，可选择截面较小的电缆或导线，不仅节省有色金属，还能降低供电网络的投资。

本设计2x300MW发电厂厂用电设计采用6KV作为厂用电电压。6KV电动机的功率可制造的较大，以满足大容量负荷的要求；6KV和3KV厂用电系统相

比，不仅节省有色金属和费用，而且短路电路亦较小；发电机电压若为6KV时，可以省去高压厂用变压器，直接由发电机电压母线经电抗器供厂用电，以防止厂用电系统故障直接威胁主系统并限制其短路电流。

1.2 厂用电接线设计

300MW汽轮发电机组高压厂用电系统有两种接线方案，如图2.1所示。(a)所示方案Ⅰ，不设6KV公用负荷母线，将全厂公用负荷分别接在各机组A、B 段母线上；如图b所示方案Ⅱ，单独设置二段公用负荷母线，集中供全厂公用负荷用电，该公用负荷母线段正常由启动备用变压器供电。方案Ⅱ的优点是公用负荷集中，无过度问题，各单元机组独立性强，便于各机组厂用母线清扫。其缺点是由于公用负荷集中，并因启动备用变压器要用工作变压器做备用，故工作变压器也要考虑在启动备用变压器检修或故障时带公用负荷母线段运行。因此，启动备用变压器和工作变压器均较方案Ⅰ变压器分支的容量大，配电装置也增多，投资较大。方案Ⅰ的优点是公用负荷分接于不同机组变压器上，供电可靠性高、投资省，但也由于公用负荷分接于各机组公用母线上，机组工作母线清扫时，将影响公用负荷的备用。另外，由于公用负荷分接于2台机组的公用母线上，因此，在机组G1发电时，必须也安装好机组G2的6KV厂用配电装置，并启动备用变压器供电。这两种方案各有优缺点，经过技术经济比较后选定方案Ⅰ。

火电厂主要厂用电负荷及其类别

负荷类别设备名称电压

（kv）

额定容量

（kw）

台数

汽轮机负荷电动给水泵 6 5500 2 循环水泵 6 1250 6 凝结水泵 6 315 4

锅炉负荷和输煤负

荷

引风机 6 2240 4 送风机 6 1000 4 一次风机 6 300 4 排粉机 6 680 8 磨粉机 6 1000 8 凝结水升压

泵

6 630 4

主汽机调速

油泵

6 350 1

碎煤机 6 320 2 喷射水泵 6 260 2 1号皮带机 6 300 2 4号皮带机 6 300 2

低压负荷

机炉变压器1600

（kv.A）

4

电除尘变压

器

1250

（kv.A）

4

化水变压器1000

（kv.A）

2 公用变压器1000

（kv.A）

3 输煤变压器1000

（kv.A）

3

灰浆变压器1000

（kv.A）

1 负压风机房

变压器

1000

（kv.A）

1 污水变压器315（kv.A） 2

修配变压器 800（kv.A ） 1 水源地变压器

1000（kv.A ）

2 照明变压器

315（kv.A ）

2

2.2厂用负荷的计算方法

2.2.1 换算系数法

)(KP S ∑= ϕ

ηcos L

M K K K =

式中 S —厂用母线上的计算负荷，KV ·A

P —电动机的计算功率，KW

K —换算系数，可取表5-2所列的数值

M K —同时系数 L K —符合系数

η—效率

ϕcos —功率因数

表2-2 换算系数

2.2.2 电动机计算功率确定

对经常、连续运行的设备和连续而不经常运行的设备，即连续运行的电动机均应全部计入。按下式计算

N P P =

对经常短时及经常断续运行的电动机应按下式计算 N P P 5.0=

对不经常短时及不经常断续运行的设备，一般可不与计算

0=P

对中央修配厂的用电负荷，通常按下式计算

54.014.0∑∑+=P P P

式中∑P —全部电动机额定功率总和，KW

5∑P —其中最大5台电动机的额定功率总和，KW

煤场机械负荷中，对大型机械应根据机械具体情况具体分析确定。对中小型机械，应按下式计算

36.035.0∑∑+=P P P

翻斗机 55.022.0∑∑+=P P P 轮斗机 53.013.0∑∑+=P P P

式中 3∑P —其中最大3台电动机的额定功率之和，KW 对照明负荷计算式为 i d P K P =

式中 d K —需要系数，一般0.8~1.0 i P —安装容量，KW

根据表3.1、3.2和3.3负荷运行方式及特点计算如下 由公式S=)(KP ∑ ⅠA 段负荷

KW P 7065315125055001=++=∑

KW P 839030030026063020001360300100022402=++++++++=∑ KW P P S H 5.141968390*85.0706585.021=+=∑+∑=

KW S 48501000100012501600=+++=∑