某发电厂第X期工程电气部分初步设计书Word下载.docx
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2、设计本厂220KV变电所电气主接线的基本形式。
3、设计本厂厂用电系统电气主接线的基本形式。
4、进行短路电流的计算。
5、进行主要电气设备的选择。
6、进行本厂高压配电装置的规划设计。
7、进行本厂继电保护和自动装置的规划设计。
8、进行本厂防雷保护的规划设计。
四、绘制图纸：
1、发电厂电气主接线图1。
2、发电厂厂用电气主接线图1。
3、高压配电装置平面图1
4、220KV高压配电装置断面图（两个断面）2。
5、发电厂变电所防雷保护图1
五、要求
1、说明书、计算书装订成册；
文字容用计算机打印。
2、纸用相关软件绘出。
第一部分说明书
第一章主变压器及厂用备用/启动变压器的选择
1.1选择本电厂主变压器、高压厂用变压器的型号、容量和台数
本发电机单机容量为200MW，与主变压器采用单元接线。
主变按发电机的额定容量扣除本机组的常用负荷后，留有10%的裕度。
1.1.1厂用负荷计算：
符合计算一般采用换算系数法，为了正确选择主变及厂用变压器的容量，必须首先求得准确的计算负荷。
连续运行的设备应予计算。
机组正常运行时，不经常连续运行的设备也应计算。
常断路及不经常断续运行的设备，不予计算，由电抗器供电的应全部计算。
由同一电源供电的互为备用的设备只计算运行的部分。
由不同电源供电的互为备用的设备应全部计算，但台数较多时应允许扣除一部分。
对于分裂变压器，其高低压绕组负荷应分别计算，当两个低压绕组接有互为备用时，对于高压绕组只计算其运行部分，对低压绕组一般则均予计算。
对于分裂电抗器，应分别计算每一臂过的负荷，其计算原则与普通电抗器相同。
1.1.2换算系数一般采用如下数值：
给水泵、循环水泵、喷射水泵电动机：
K=1；
其他电动机：
K=0.85
①链条炉的其他电动机：
K=0.85；
②电厂无高压公用段而厂用高压为6KV时，Ⅰ、Ⅱ段：
K=0.75。
由于本设计未给厂用负荷，所以按发电机容量的6%计算。
因此高厂变的容量计算如下：
200*0.06*1.1/0.85=15529KVA
1.1.3发电厂主变绕组的数量
对于200MW及以上的机组，其升压变压器一般不采用三绕组变压器，因为在发电机回路中及厂用分支回路均采用分相封闭母线，供电可靠性很高，而大电流的隔离开关发热问题比较突出，特别是设置在封闭母线中隔离开关问题较多；
同时发电机回路的断路器价格极为昂贵，故在封闭母线回路里，一般不设断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性。
此外，三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因，一般不希望出现分接头，往往只制造死接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。
这样采用三绕组变压器就不如双绕组变压器联络变压器灵活方便。
1.1.4绕组连接方式
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，电力系统采用连接方式有Y和△，高、中、低三绕组如何组合要根据具体工程来确定。
我国110KV及以上电压、变压器绕组都采用Y连接。
1.2容量选择：
选择原则：
高压厂用变压器应按高压电动机计算负荷的110%与低压厂用电计算负荷之和。
高压厂用备用变压器与最大一台高压厂用变压器的容量相同；
当启动/备用变压器带有工作负荷时，其容量还应满足最大一台高压厂用工作变压器的要求并考核变压器检修的条件。
低压厂用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器的容量相同。
装于屋外或屋外进风小间的变压器，其容量一般不考虑温度修正，但南方地区宜将小间进出风差控制在十度以。
主厂房进出风差控制在十度以。
本厂主变选取：
SSP3-260000/220
高工作变选取：
SFF7—31500/15.75
高备变选取：
SFFZ—31500/220
表1.1
1#主变
1#高压厂用变
高压备用变
型号
SFFZ—31500/220
额定容量KVA
260000
31500/20000/
20000
额定电压KV
242+2×
2.5%
/15.75
15．75+5%/
6.3/6.3
220+8×
1.25%/
接组组别
YN，d11
Y,d11－d11
YN,d11－d11
相数
3
空载电流%
0.7
0．286
1.2
空载损耗KW
235
23.1
55
负载损耗KW
835
160
170
阻抗电压%
14
18.5
第二章电气主接线的设计
电气主接线是发电厂，变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的首要环节。
主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对于电气设备选择，配电装置的布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。
2.1主接线的设计原则
2.1.1主接线的设计依据
1.发电厂、变电所在电力系统的地位和作用。
2.发电厂、变电所的分期和最终建设规模。
3.负荷大小和重要性。
4.系统备用容量大小。
5.系统专业对电气主接线提供的具体资料。
1）出线电压等级、回路数、出线方向。
2）主变台数、容量和形式。
3）变压器中性点接地方式及接地点的选择。
4）初期及终极发电厂、变电所与系统的连接方式。
2.1.2主接线设计的基本要求
主接线应满足可靠性、灵活性及经济性三项基本要求
2.1.2.1可靠性
供电可靠性是电力生产和电力分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。
主接线可靠性的具体要求
断路器检修时，不宜影响对系统的供电；
②断路器或母线故障以及母线检修时，尽量停运的回路忽略停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电；
尽量避免发电厂及变电所全部停运的可能；
大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求
2.1.2.2灵活性
主接线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性.
①调度时，可以灵活的切除和投入发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修方式以及特殊运行方式的系统调度要求；
②检修时，可以方便地停运断路器，母线及其他的继电保护设备，进行安全检修而不至于影响电力网的运行和对用户的供电；
③扩建时，可以容易地从初期接线过度到最终接线，在不影响连续供电和停电时间最短的情况下投入新装机组，变压器或线路而不互相干扰，并对一次和二次部分的改进工作量最少。
2.1.2.3经济性
主接线在满足可靠性及灵活性的前提下做到经济合理。
⑴投资省
主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等一次设备；
要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆；
要能限制短路电流，便于选择廉价电器设备；
如能满足系统安全运行和继电保护要求，110KV及以下终端或分支变电所可采用简易电路。
⑵占地面积小
主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。
⑶电能损失少
经济合理地选择主变种类、容量、数量、要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。
2.2220KV高压配电装置的基本接线及适用围
220KV高压配电装置的接线分为：
（1）有汇流母线的接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，增设旁路隔离开关等。
（2）无汇流母线的接线，变压器，线路单元接线，桥型接线，角型接线等。
2.3主接线的选择：
本厂母线电压等级为220KV，出线回路数为7回，根据主接线设计的依据及基本要求，初步拟定两种方案：
双母线带旁路接线和一台半断路器接线。
主接线图如下：
2.4两种接线方案的特点
2.4.1双母线带旁路接线特点
1.供电可靠。
通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；
一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。
2.调度灵活。
各个电源和各回路负荷可以任意分配到任意一组母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
3.扩建方便。
向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有线路的停电。
4.便于实验。
当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
2.4.2一台半断路器接线特点
1.具有较高的供电可靠性和运行调度灵活性。
即使母线发生故障，也只跳开与此母线相连的所有断路器，任何回路均不停电。
2.且隔离开关不作为操作电器，只承担隔离电压的任务，减少误操作的几率，对任何断路器检修都不可停电，因此操作检修方便。
2.4.3比较两种接线方案
对两种接线方案进行可靠性、灵活性和经济性的比较如下：
表2.1
方案Ⅰ（双母线带旁路）
方案Ⅱ（一台半断路器）
可靠性
①简单清晰，设备少，设备本身故障率小；
②6KV和220KV母线检修时将导致一台半容量停运；
③各种电压等级均分别有可能出现全部失电的概率；
④机组配置合理，使传递能量在变压器中损耗能量为最小。
①可靠性高，无论检修母线或检修设备故障均不致全厂停电。
②在220KV均有两台变压器联系，保证了在变压器检修故障时，不致使220KV电压解裂，提高了供电可靠性；
③设备多。
灵活性
①运行方式相对简单，调度灵活性差；
②便于扩建。
①运行调度灵活，相应保护装置较复杂；
②易于扩建后实现自动化。
经济性
①设备相对较少，投资少，年费用小；
②占地面积小；
③采用单元接线及封闭母线，从而避免了选择大容量断路器，节省投资。
①设备相对较多，投资高，年费用大。
基于上述综合考虑，最终选择双母线带旁路接线。
单机容量200MW，机组与双母线变压器组成单元接线。
2.5主接线中设备的配置：
1.容量为200MW及以上大机组与双绕组变压器为单元接线时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。
2.接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。
3.接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。
4.断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。
5.中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；
自偶变压器的中性点则不必装设隔离开关
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