中型发电厂电气主接线设计Word文档格式.docx

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2台300MW机组与变压器组成单元接线，直接将功率送往220kV电力系统。

1.3发电机及变压器选择

（1）发电机的选择：

通过查着资料，两台100MW发电机选用QFQ-100-2型，两台300MW发电机选用QFSN-300-2型。

具体参数如下表：

表1-1发电机参数

型号

额定功率/MW

额定电压/kV

功率因数

电抗（标幺值）Xd”

发电机G1,G2

QFQ-100-2

100

10.5

0.85

0.124

发电机G3，G4，

QFSN-300-2

300

20

0.143

（2）变压器选择：

220kV双绕组变压器选择SFP7-360000/220，三绕组变压器选择SFPS7-180000/220/110/10。

表1-2变压器参数

额定容量

连接组

损耗

空载电流

阻抗电压（%）

空载

短路

双绕组变压器

SFP7-360000/220

360MVA

Ynd11

180KW

828KW

0.7%

13.1

三绕组变压器

SFP7-180000/220/110/10

180MVA

Ynynd11

178KW

650KW

14.0

23.0

7.0

1.4年运行费用的计算

（1）双绕组变压器

△P0=180KW△Q0=2520Kvar

△PK=828KW△QK=47160Kvar

S=527MVASN=360MVA

ｔmax=4500h/aT=5000h/a

K=0.02n=2α=0.32元/（kW·

h）

△A1=n（△P0+K△Q0）T+ｔmax/n（△PK+K△QK）（S/SN）²

=10844166（kW·

（2）三绕组变压器

△P0=178KW△Q0=1260Kvar

△P1k=650KW△P2k=650KW△P3k=650KW

△Q1k=27000Kvar△Q2k=-1800Kvar△Q3k=14400Kvar=5000h/a=4500h/a=5000h/a

T=5000h/an=2K=0.02

△A2=n（△P0+K△Q0）T+1/n[（△P1k+K△Q1k）ｔ1max+（△P2k+K△Q2k）ｔ2max+（△P3k+K△Q3k）ｔ3max]

=8733500（kW·

C=α（△A1+△A2）α=626.5万

1.5电气主接线图

见附录一

短路电流计算

2.1概述

电力系统中，常见的短路故障有三相对称短路、两相短路和单相接地短路。

其中三相短路电流的计算是为了选择和校验QF、QS、母线等电气设备，两相短路电流用于整定继电保护装置。

短路发生后，短路电流的值是变化的，变化的情况决定于系统电源容量的大小、短路点离电源的远近以及系统内发电机是否带有电压自动调整装置等因素。

按短路电流的变化情况，通常把电力系统分为无限容量系统和有限容量系统。

无限容量系统短路电流的计算，采用短路回路总阻抗法计算；

有限容量系统短路电流的计算采用运算曲线法，这中间要用到网络的等效变换。

本次设计中，短路电流的计算就涉及到这两个方面的内容。

2.2系统电气设备电抗标幺值计算

系统基准值100MVA，基准电压=

（1）发电机电抗标幺值的计算

100MVA发电机电抗标幺值

X*G1＝0.124×

100×

0.85/100=0.105

300MVA发电机电抗标幺值

X*G2＝0.143×

0.85/300=0.422

（2）变压器电抗标幺值的计算

双绕组变压器电抗标幺值

X*T1＝0.131×

100/360＝0.036

（3）三绕组变压器电抗标幺值

UK1%＝1/2×

[UK（1-2）%＋UK（3-1）%-UK（2-3）%]=15

UK2%＝1/2×

[UK（1-2）%＋UK（2-3）%-UK（3-1）%]=-1.0

UK3%＝1/2×

[UK（3-1）%＋UK（2-3）%-UK（1-2）%]=8.0

X*T2.1＝0.15×

100/180＝0.083

X*T2.2＝（-0.01）×

100/180＝-0.006

X*T2.3＝0.08×

100/180＝0.044

（4）系统归算到220kV侧的电抗标幺值：

2.3短路电流计算

2.3.1系统的简化图

2.3.2220KV母线短路

等值电路图如下：

简化后：

短路电流标幺值：

I*1＝1/O.014+1/0.116=80.48

短路电流：

I1＝I*1×

100/（√3×

220）=21.1KA

短路冲击电流：

Ish1＝1.9√2I1=56.7KA

2.3.3110KV母线短路

I*2＝1/0.029=36.2

I2＝I*2×

110）=11.1KA

Ish2＝1.9√2I2=29.8KA

2.3.410.5KV母线短路

I*3＝1/0.053+1/0.077=33.4

I3＝I*3×

10.5）=183.6KA

Ish3＝1.9√2I3=494.1KA

第三章电气设备的选择

3.1断路器的选择

断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经技术方面都比较后才能确定。

根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在10kV~220kV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器。

断路器选择的具体技术条件如下：

1）额定电压校验：

2）额定电流选择：

3）开断电流：

（短路电流有效值）

4）动稳定：

（短路冲击电流）

5）热稳定：

隔离开关的选择校验条件与断路器相同，并可以适当降低要求。

3.1.1220KV侧断路器选择

（1）双绕组变压器出口最大电流：

I1max＝1.05×

360000/（√3×

220）=992A

（2）三绕组变压器220KV侧最大电流：

I2max＝1.05×

180000/（√3×

220）=496A

母线上流过的最大电流=2I1max=1984A

＝21.1KA

Ish1＝56.7KA

为了检测与校验方便，可均选择SFM-220型号的断路器。

表3-1SFM-220型号断路器参数表

额定电压

额定电流

额定开断电流

额定闭合电流

热稳定电流3S

合闸时间

固有分闸时间

SFM-220

220KV

2000A

40kA

100kA

0.1

0.25

3.1.2220kV断路器校验

额定电压：

UN≥UNS=220kV额定电流：

IN=2000A≥Imax=1984A

额定断开电流:

INbr=40kA≥=21.1kA

额定闭合电流：

INcl=100kA≥Ish1=56.7kA

动稳定校验：

Ies=INcl=100kA≥Ish1=56.7kA

热稳定校验：

It²

×

t=4800（kA²

·

S）

tk=tpr2+ta+tin=2.35s

经查资料得到：

Itk=18.4KA，Itk/2=17.45kA

则Qk=（²

+10×

Itk²

+Itk/2²

）=749.8（kA²

S）因此It²

t>

Qk

所以所选断路器的热稳定满足需求。

此断路器满足系统需求。

3.1.3110KV侧断路器选择

（1）母线的最大电流：

Imax＝300000/（0.8×

110×

√3）=1968A

（2）三绕组变压器110KV侧最大电流：

Imax＝1.05×

110）=992A

I2＝11.1KA

Ish2＝29.8KA

为了检测与校验方便，可均选择LW6-110Ⅱ型号的断路器。

表3-2LW6-110Ⅱ型号断路器参数表

LW6-110Ⅱ

110KV

31.5kA

80kA

0.04

0.025

3.1.4110kV断路器校验

UN≥UMS=110kV额定电流：

IN=2000A≥Imax=1968A

INbr=31.5kA≥I2=11.1kA

INcl=80kA≥Ish2=29.8kA

Ies=INcl=80kA≥Ish2=29.8kA

It²

t=2976.8（kA²

tk=tpr2+ta+tin=2.065s

Itk=19.28kAItk/2=18.0kA

则Qk=630.3（kA²

S）因此，It²

3.1.510.5KV侧断路器选择

（1）发电机出口侧最大电流

100000/（√3×

10.5×

0.8