凝汽式电厂电气一次部分设计.doc

凝汽式电厂电气一次部分设计 设计者 摘要 ：展望未来，我国能否在本世纪中叶基本实现现代化，相当大的程度上取决于能源。电力工业是国民经济的基础，是重要的支柱产业，它与国家的兴衰和人民的安康有着密切的关系，随着经济的发展和现代工业的建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。凝汽式发电厂作为电能传输与控制的枢纽必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。本设计讨论的是50MV 凝气式电厂电气部分设计（一次系统），首先根据原始资料进行分析，负荷计算选择主变压器，然后在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，导体和电气设备的选择。Abstract:Looking ahead, our ability to realize the modernization of the middle of this century, to a large extent depends on energy. The power industry is the basis of the national economy, is an important pillar industry, and the prosperity of a nation and its peoples well-being is closely related with the economic development and the construction of modern industrys rapid rise, increasing the power supply system design comprehensive, systematic, rapid growth in electricity plants, power quality, technical and economic conditions, reliability of supply indicators are increasing, and therefore have higher power supply design, better requirements.Condensing steam power plant as a hub for power transmission and control must change the traditional design and control mode, to adapt to the modern power systems, modern industrial production and social life trends. The design discussion is part of 50MV condensable style design electric power plant (a system), the first based on analysis of raw data, select the main transformer load calculation, and on this basis, the main wiring design, then short-circuit calculations, electrical conductors and equipment selection.关键词：凝气式发电厂； 负荷计算； 短路电流； 设备选择Keywords: condensable gas type plants; load calculation; short-circuit current; equipment selection1设计任务进行电厂电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计。同时，完成配电所一次部分总接线图，具体为：1）电气主接线的设计；2）短路电流计算；3）主要电气设备（开关柜）选型；2 电气主接线的设计2.1 电气主接线设计的原则电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。2.2 电气主接线的方案选择35KV侧出线回路为5回，为使其出线回路检修断路器时不停电，拟采用单母线带旁路母线接线方式，以保证供电的可靠性和灵活性。单母线带旁路母线接线优点：接线简单、清晰;设备少，操作方便；隔离开关仅在设备检修时作隔离电压用，不担任其他任何操作，使误操作的可能性减少；此外，投资少、便于扩建。用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。图1 单母线带旁路母线接线图3 发电机的确定因发电机G1、G2、G3、G4、G5都为50MW，根据电力工程电气设备手册(1998)4表3.1发电机G1、G2、G3、G4、G5的技术数据型号额定容量(MW)额定电压(kV)额定电流(kA)功率因数同步电抗(%)次瞬态电抗(%)定子接线QFQ-50-2(东方)5010.534400.8183.412.392-Y4 负荷计算系统中有35KV电压等级，其最大负荷为40MW，COSf=0.85。则根据公式SN=Pmax/COSff所以 SN=40/0.85=47.1（KVA）5变压器的确定5.1变压器台数的选择因为35KV侧为I类 II类负荷，为了防止变压器坏了造成停电，所以我们选用两台型号相同的变压器，其中一台为备用。5.2变压器容量及型号的选择变压器T1、T2为50MW发电机出口升压变压器其容量的确定原则为：(1)应按发电机的额定容量扣除本机组厂用负荷后，留有10%的裕度；(2)按发电机的最大连续容量，扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组平均温升在标准环境温度或冷却水温度不超过的条件选择。.根据电力工程电气设备手册(1998)4表3.3变压器T的技术数据型号额定容量(kVA)额定电压(kV)空载电流（%）空载损耗(kW)负载损耗(kW)阻抗电压(%)连接组标号高压低压SSP3-75000/220TH750002422 2.5%10.51.379.634213.85YN,d116短路电流计算6.1 短路电流计算的规定和步骤6.1.1短路电流计算条件 为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定：（1）按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式；（2）短路种类一般按三相短路验算，若其它种类较三相短路严重时，则应按最严重情况验算；（3）短路点的选择通常为通过电器的短路电流最大的那些点。6.1.2短路电流计算的基本假定8（1）所有发电机电动势均同相位，这时计算得到的短路电流数值偏大；（2）在标幺值计算中，发电机等值电动势的模值可近似取1；（3）不计磁路饱和，认为系统各元件为线性元件，这样计算时可以叠加定理；（4）由于短路电流比负荷电流大得多，多数情况下可不考虑负荷电流；（5）忽略元件的电阻及并联支路，只考虑元件的感抗；（6）系统短路为金属性电流，过渡电阻为零；6.1.3应用运算曲线计算短路电流的步骤9（1）化简网络，得到各电源对短路点的转移阻抗Xif；（2）求各电源的计算电抗Xijs(将各转移阻抗按各发电机额定功率归算)； （3）查运算曲线，得到以发电机额定功率为基准值的各电源送至短路点电流的标幺值；（4）求各电流的有名值，即为短路点的短路电流； 系统等值电路如图6-1：6.2当f点为（35kV）母线短路时的计算短路电流计算等值电路如图6-2所示：因为平时只有一台变压器工作，所以短路计算时只考虑一台变压器。曲SB = 100MVA , UB 、Uav 计算变压器各绕组的标幺值。E”=1，KM=1.8根据如下公式：XG*=Xd” X （SB/SGN）XT*=(UK%/100) X ( SB /STN)X= XG+ XTIf”=E”/XI”= If”/(3 X Uav)ish=2KMI”Ish=KMI”代入数据得：E”=1XG*=0.1239*100/50=0.248XT*=13.85/100*100/75=0.185X=0.248+0.185=0.433If”=1/0.433=2.309I”=2.309*100/(3 *37)=3.603（KA）ish =2*1.8*3.603=9.172（KA）Ish =1.8*3.603=6.485（KA）7导体和电气设备的选择7.1 按正常工作条件选择电气设备2）额定电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压 故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.11.15倍，而电气设备所在电网的运行电压波动，一般不超过电网额定电压的1.15 倍。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN 不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择。即UN UNs (6-1)3）额定电流电气设备的额定电流IN是在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流IN。应不小于该贿赂在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即：IN Imax (6-2)8参考文献1熊信银.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社，20042刘笙.电气工程基础.科学出版社