发电厂电气部分课程设计说明书

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, U

=

N

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）功率因数达到及以上

2.主接线方案确定

（1）方案一

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。

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：①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；②一段母线故障（或检修）时，仅停故障（或检修）段工作，非故障段仍可继续工作。

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

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。

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，在种情况下，只需短时停电；

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

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，他们在技术上都是有显着差异的，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：

电压等级下的最大容量

S =（S G-S G×8%-S min）×

= (400-400××

= 352×

=

电压等级下的最大容量