300mw机组火力发电厂电气部分设计(编辑修改稿)

300mw机组火力发电厂电气部分设计(编辑修改稿)内容摘要：

于方案一 经比较，方案二在可靠性上略低于方案一，但断路器采用 SF6 断路河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 10 器，它的检修周期长，不需要经常检修。 这样就可以减小了断路器检修停电的几率。 在经济性上，方案二明显高于方案一，因而综合考虑选择方案二。 采用双母接线方式。 河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 11 第 3 章 主变压器的选择 主变压器的概述 变压器是变电所中最重要的和最贵重的设备，变压器的选择在变电所中是比较重要的。 在发电厂和变电所中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。 电厂里主变都是升压 变压器，主要作用是将发电机发出的电进行升压到电网电压，然后将发出的电并入电网。 主变压器的选择 发电厂主变压器的容量的确定 根据《火力发电厂设计技术规程》 DL500094 中第 条 中容量为 200MW 及以上的发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中的较大者选择： 为保证发电机电压出线供电可靠，主变压器容量应根据 510 年的规划进行选择，并考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力，每台变压器的额定容量一般按下式选择： nn PS ＝ （ nP 为发电厂的最大负荷）。 主变压器型号的选择 根据《火力发电厂设计技术规程》 DL500094 中第 条发电厂与电力系统连接的主变压器，若不受运输和制造条件的限制，应采用三相变压器。 根据《火力发电厂设计技术规程》 DL500094 中第 条对于容量为 200MW 及以上的机组，故采用三绕组变压器。 由《电力工程设计手册电气一次部分》知：我国 110KV 及以上电压等级为中性点直接接地系统，变压器绕组都要采用 “Y”连接； 35KV 及以下高压电压，为消去二次谐波影响，变压器绕组都采用“ D”连接，所以主变接线方式采用 YN,d11。 ： 由《电力工程设计手册电气一次部分》知：随着变压器的制造技术的发展，在大容量变压器中为了达到预期的冷却效果，提高散热效率，节省材料，减小变压器的本体尺寸，采用强油循环风冷的冷却方式。 河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 12 单元接线的主变压器单元接线时变压器容量 nS 应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有 10%的裕度来选择。 p=1 .1 (1 K )/co sneSP Φ Pe— 发电机容量 cosΦ — 发电机额定容量 pK — 厂用电率 nS =300（ 18%） 247。 = 根据以上原则进行选择主变压器型号为： SFP7360000/220 型三相强油风冷电力变压器，冷却方式：强油导向循环风冷式。 河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 13 第 4 章 短路电流的分析及计算 短路电流 计算分析 短路电流计算的目的。 短路电流计算的条件 一、 基本假设 )1( 正常工作时，三项系统对称运行。 )2( 所有电流的电功势相位角相同。 )3( 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。 )4( 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 )5( 不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻略去不计。 )6( 不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。 )7( 元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围。 )8( 输电线路的电容略去不计。 二、 一般规定 )1( 验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。 )2( 选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。 )3( 选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点。 )4( 导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算 . 具 体 的 计 算 步 骤 及 短 路 计 算 图 见 后 面 的 附 录 I 即可。 河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 第 5 章 电气设备的选择及校验 电气设备的概述 正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。 在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。 根据《导体和电器选择技术规定》 SDGJ141986 第 条规定选择导体和电器的一般原则 如下：应力求技术先进、安全适用、经济合理；应满足正常运行、检修、短路、过电压情况下的要求，并考虑远景发展；应按当地环境条件校准；选择的导体品种不宜过多；应与整个工程建设标准协调一致；选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。 电气设备选择的原则 、检修、短路和过电压情况的要求，并考虑远景发展； ；。 电气设备的分析 断路器型式的选择，除须满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护 ，并经技术经济比较后才能确定。 隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定，其选择条件与断路器选择的技术条件相同。 有关 220KV 母线侧高压断路器的选择及校验 高压断路器的选择方法 )1( 额定电压选择： N NSUU )2( 额定电流选择： mIn axI 河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 15 )3( 开断电流选择：高压断路器的额定开断电流 nbrI ，不应小于实际开断瞬间的短 ,路电流周期分量有效值 zkI ,即 nbrI ≥ zkhI ，没和 当断路器的 nbrI教系统短路电流大很多时，也可用次暂态电流“ I nbrI ≥I”。 )4( 短路关合电流的选择：断路器的额定关合电流 nclI 不应小于短路电流最大冲击值 shI ,即 nclI ≥ shI。 )5( 热稳定校验： 2ttI ≥ kQ )6( 动稳定校验： esI ≥ shI 高压断路器的选择 )1( 10KV 及以下一般选用真空断路器， 35KV 及以上多选用六氟化硫断路器，该回路为 220KV 电压等级，故选用六氟化硫断路器。 )2( 断路器安装在户外，故选户外式断路器。 )3( 回路额定电压 eU ≥220kV 的断路器，且断路器的额 定电流不得小于通 过 断 路 器 的 最 大 持 续 电 流 axIm =3001000/＝(A) )4( 初选为 LW220I 型六氟化硫断路器，其主要技术参数如下： 表 51 六氟化硫断路器的主要技术参数 型号 额定电流 A 额定开断电流 KA 动稳定电流KA 热稳定电流(有效 )KA 固有分闸时 间 S LW220I 1600 40 100 40 对所选的断路器进行校验 )1( 短路关合电流的校验：所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为 100kA，流过断路器的冲击电流为 ，则短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。 )2( 热稳定校验： 设后备保护动作时间 4s，所选断路器的固有分闸时间。 则短路持续时间 t =4+=。 因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于 1s 而忽略不计，则短路热效应 : kQ = 2tI == 允许热应： ttI2 = 402 4 = 2ttI ＞ kQ 热稳定满足要求。 以上各参数经校验均满足要求，故选用 LW220I 型断路器。 河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 16 对 220KV 母线侧隔离开关的选择及校验 对所选的隔离开关进行选择 )1( 根据配电装置的要求， 35KV 及以上断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜配置接地开关。 )2( 该隔离开关安装在户外，故选择户外式。 )3( 该回路 额定 电压 为 220kV， 因 此所 选的 隔离 开关 额定电 压 eU≥ 220kV，且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流： axmI =3001000/＝ (A) 因此所选的型号为： GW11220（ D） 表 52 高压隔离开关其主要技术参数 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 KA 220 1600 125 50（ 4s） 对所选的隔离开关进行校验 一、 动 稳 定 校 验 ： 动 稳 定 电 流 等 于 极 限 通 过 电 流 峰 值 即esI = 125kA 流过该断路器的短路冲击电流 shI = sKA. 即 esI ＞ shI 动稳定要求满足。 二、热稳定校验：断路器允许热效应 ttI2 = 5024 = 短路热效应 kI = 即 2ttI ＞ kQ 热稳定满足要求。 经以上校验可知，所选隔离开关满足要求，故确定选用 GW11— 220（ D） 型高压隔离开关。 对 220KV 母线侧电流互感器的选择 电流互感器应为屋外 LB11220W2 型。 (1)根据安装地点（户内和户外）和安装使用条件（穿墙式，支持式，母线式）等选择电流互感器的类型。 35KV 以上配电装置，一般选用油浸式绝缘结构的电流互感器，有条件时应选用套管式电流互感器。 (2)按一次电路的电压和电流选择电流互感器的一次额定电压和额定电流时，必须满足 1NU ≥ NSU 1aI = 11KN≥ axmI UNS 电流互感器所在电网的额定电压； 1NU 、 1NI 电流互感器的一次额定电压和一次额定电流； K 温度修正系数； axmI 装设所选电流互感器的一次回路的最大持续工作电流。 (3)根据二次负荷的要求，选择电流互感器的准确度级。 电流互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级，以保 证测量的准确度。 根据以上可选择电流互感器应为屋外 LB11220W2 型，根据所选择河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 17 的电流互感器，校验电流互感器的二次负荷，并选择二次连接导线截面。 对 220KV 母线侧电压互感器的选择 型号为 :TYD220/(3220/)。 (1)按安装地点和使用条件等选择电压互感器类型： 220KV 及以上配电装置中，宜选用电容式电压互感器选单相式。 (2)按一次回路的电压选择：电压互感器一次侧额定电压 NU 应大于或等于所接电网的额定电压 NSU。 但电网电压 SU 的变动范围，应满足： 11 1NU＞ SU ＞ NU (3)按二次回路电压选择。 查表选择。 表 53 220kV 侧设备明细表 名称 型号 主要参数 220kV 侧断路器 LW—220I kVUN 220＝ AIN 3150＝ 最高电压 kVU 252max＝ 额定短路开断电流 40kA(有效值） 额定短路关合电流 100kA(峰值） 工频 1min 耐受电压 410kV（有效值 ,断口） 工频 1min 耐受电压 350kV（有效值 ,对地） 雷电冲击耐受电压 202kV（峰值 ,断口） 雷电冲击耐受电压 160kV（峰值 ,对地） 全开断时间 动稳定电流 Iem =100KA 热稳定电流 Ite =40KA(s=4s 时 ) 220kV 侧 高压侧隔离开关 GW11—220（ D） kVUN 220＝ AIN 1600＝ 最高电压 kVU 252max＝ 工频 1min 耐受电压 530kV（有效值 ,断口） 工频 1min 耐受电压 460kV（有效值 ,对地） 雷电冲击耐受电压 1200kV（峰值 ,断口） 雷电冲击耐受电压 1050kV（峰值 ,对地） 分、合闸时间 4S 动稳定电流 Iem =125kA（峰值） 热稳定电流 50kA（有效值） 热稳定时间 3s 线路外的隔离开关 GW7—220 kVUN 220＝ AI N 3150/2020/1250＝ 最高电压 kVU 252max＝ 工频 1min 耐受电压 4600kV（有效值 ,断口） 工频 1min 耐受电压 395kV（有效值 ,对地） 雷电冲击耐受电压 1050kV（峰值 ,断口） 雷电冲击耐受电压 950kV（峰值 ,对地） 分、合闸时间 4S 动稳定电流 Iem =100~125KA（峰值） 热稳定电流 40~50kA（ 有效值） 热稳定时间 2~3s 河南机电高等专科学校毕业设计 /论文 18 220kV 侧母线 10010mm2 双条，平放，铝母线 220KV 的电压互感器 TYD220/ 额定电压 220/ 3 、（ KV） 高压电容 （  F） 中压电容 （  F） 额定电容 （  F） 准 确 等 级 / 二 次 绕 组 极 限 负 荷 、 1/400（ VA） 220KV 的电流互感器 LB11220W2 额定电。