火力发电厂电气设计

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1、第一部分设计说明书1概述1.1原始资料1.1.1工程概况某地区根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为2400MW的火力发电厂，发电厂安装4台600MW机组，发电机端额定电压为20kV,此电厂一期工程计划安装2台600MW的汽轮发电机组，型号为上海汽轮机有限公司的QFSN-600-2型，发电机额定电流19245A，功率因数为0.9，安装顺序为#1、#2机，厂用电率为8%，机组年利用小时最大为6000小时，出线2回与500kV的系统相连,2回线路输送功率相等，每回线路的最大负荷510MW，最小负荷为496MW

2、；二期工程计划安装2台600MW的汽轮发电机，本次设计以一期工程为例。1.1.2计算参数  #1、#2机经变压器与500kV的系统相连，以100MVA为基数值归算到本厂500kV母线上阻抗为0.048。1.1.3厂址条件厂址位于海边，水源充足，附近有煤矿，周围地势平坦，并具有主干铁路与外相连。1.1.4气象条件DT发电厂所在地最高温度为40℃；最高月平均温度为25℃；风向以东北风为主。1.2设计主要内容发电厂是电力系统的重要组成环节，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，本设计主要讲述了电气主接线和主变的选择，阐述了

3、电气一次部分及其设备选择的原则内容，力求概念清楚，层次分明。50设计说明书包括电气主接线的设计，主变压器的选择，短路电流的说明，电气设备的选择，厂用电的设计，发电厂平面布置优化设计，防雷保护设计。设计计算书包括短路电流计算，电气设备的校验计算和防雷范围的计算。设计图纸包括电气主接线图，厂用电接线图，电气平面图和部分设备的剖面图。502电气主接线设计2.1电气主接线设计的原则电气主接线是发电厂电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。电气主接线的确定与电力系统整体及发电厂本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并

4、且对电气设备选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定[1]。2.2大型发电厂电气主接线的基本要求大型发电厂电气主接线应满足可靠性、灵活性和经济性的要求；应满足电网调峰和事故备用的要求；应满足《电力系统安全稳定导则》的要求；有利于电厂的运行管理和适应厂网分开及竞价上网的需要；应尽量简单。2.2.1可靠性安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。停电不仅给发

5、电厂造成损失，而且给国民经济带来的损失将更加严重。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；断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；尽量避免发电厂全部停运的可能性。2.2.2灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：（1）操作的方便性：电气主接线应该在满足可靠性的条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。（2）调度的方便性：电气主

6、接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式，并且在发生事故时，要能尽快地切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。50（3）扩建的方便性：对将来要扩建的发电厂，其接线必须具有扩建的方便性。尤其是火电厂，在设计主接线时应留有发展扩建的余地。设计时不仅要考虑最终接线的实现，还要考虑到从初期接线到最终接线的可能和分段施工的可行方案，使其尽可能地不影响连续供电或在停电时间最短的情况下，将来能顺利完成过渡方案的实施，使改造工作量最少。2.2.3经济性主接线在满足可靠性、灵

7、活性要求的前提下做到经济合理,经济性从以下几个方面考虑：（1）投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器。（2）占地面积小：主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。对大容量发电厂或变电站，在可能和允许条件下，应采取一次设计，分期投资、投建，尽快发挥经济效益。（3）电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量

8、，避免两次变压而增加电能损失。2.3主接线的接线方式选择目前大型发电厂电气主接线的典型方案：大型发电厂一般采用220～500kV(750kV)一级电压等级直接接入系统，330kV以上的发电厂大多采用3/2接线方式(即1台半断路器接线方式)也有采用1/2和环形母线多分段接线。2.3.13/2接线方式3/2（一个半断路器）接线，这种接