2乘300mw电气部分初设计

摘要本毕业设计论文是“铁法2x300MW发电厂第一期工程电气部分初步设计二全论文除了摘要、毕业设计书之外,还详细的说明了各种设备选择的最基本的要求和原则依据。变压器的选择包括:发电厂主变压器、高压备用变压器及高压厂用变压器的台数、容量、型号等主要技术数据的确定:电气主接线主要介绍了电气主接线的重要性、设计依据、基本要求、各种接线形式的优缺点以及主接线的比较选择,并制定了适合本厂要求的主接线;厂用电接线包括:厂用电接线的总要求以及厂用母线接线设计。短路电流计算是最重要的环节,本论文详细的介绍了短路电流计算的目的、假定条件、一般规定、元件参数的计算、网络变换、以及各短路点的计算等知识;高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压开关柜的选择原则和要求,并对这些设备进行校验和产品相关介绍。而根据本论文所介绍的高压配电装置的设计原则、要求和220kV的配电装置,决定此次设计对本厂采用分相中型布置。继电保护和自动装置的规划,包括总则、自动装置、一般规定和发电机、变压器、母线等设备的保护,而发电厂和变电所的防雷保护则主要针对避雷针和避雷器的设计。此外,在论文适当的位置还附加了图纸（主接线、平面图、防雷保护等）及表格以方便阅读、理解和应用。关键词火力发电厂,电气设计,短路计算,设备选择,配电装置AbstractThisgraduatedesignthisisa2><300MW：TieFapowerplantthefirstperiodengineeringelectricitypartsoffirststepsdesign.Wholethesisbesidessummarygraduatetodesignthebookoutside,returnedtheexpatiationeverykindofmostbasicrequestthatequipmentschoosewithprincipleaccordingto.Thechoiceofthetransformerincludes:Maintransformer,highpressureinpowerplantbacktransformerandhighpressurefactoriesusethemaintechniqueinnumber,capacity,modelnumber...etc.insetdataofthetransformertoreallysettle;Theelectricitylordconnectedthelinetointroduceprimarilytheelectricitylordconnectsthelinearimportance,designaccordingto,thebasicrequest,everykindofmeritandshortcomingandlordsthatconnectthelineformconnectsthelinearchoosingmore,thelordthatcombinetoestablishtheinkeepingwithmyplanttherequestconnectstheline;Thefactoryconnectswiththeelectricitythelineincludes:Thefactoryconnectthelineartotalrequestandfactorytoconnectthelinedesignwiththemotherlinewiththeelectricity.Theshort-circuitgalvanometerisregardedasthemostimportantlink,thisthesisintroducedthecalculatingpurposeinshort-circuitelectriccurrent,assumptionterm,generalprovision,thecalculation,networktransformationofaparameterdetailedly,andeachcalculationetc.knowledgethatshortcircuitorder;Thechoiceofthehighpressureelectricityequipmentsincludesthemotherline,highpressurebreakstheroadmachineandinsulatetheswitch,electriccurrenttofeelswitheachotherthemachine,electricvoltagefeelswitheachotherthechoiceprincipleofthemachine,highpressureswitchcabinetwithrequest,andproceedtotheseequipmentstheschoolcheckwiththerelatedintroductioninproduct.Butgotogetherwiththedesignprincipleoftheelectricitydevice,requesttogotogetherwiththeelectricitydevicewith220kVaccordingtothisthesisahighpressureforintroducing,decidethistimedesigntoadoptthecentthemutuallymedium-sizedarrangingtothemyplant.Afterelectricityprotectionwiththeprogrammingoftheautomaticdevice,includetotal,automaticdevice,generalprovisionwiththeprotectionofgenerator,transformer,motherlineetc.equipments,butpowerplantwithchangetogiveorgetanelectricshockadesignfordefendingthunderprotectingthenprimarilyaimingatlightningrodwithlightningarrester.Inaddition,returnintheappropriatepositioninthesisadditionaldiagrampaper(thelordconnectstheline,planechartanddefendthunderprotectionetc.)andformsread,comprehendwiththeconveniencewithapplied.KeywordsThermalpowerplant;Electricitydesign;Shortcircuitcalculation;Equipmentschoice;Electricityequips;目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 I\o"CurrentDocument"Abstract II\o"CurrentDocument"目录 Ill弓丨言 1\o"CurrentDocument"第一部分说明书 2\o"CurrentDocument"第1章主变压器和高压厂用和备用/启动变压器的选择 2\o"CurrentDocument"主变压器型式的选择 2\o"CurrentDocument"主变压器与发电机的连接形式 2\o"CurrentDocument"主变压器的容量的确定原则及方法 2\o"CurrentDocument"主变压器的相数的确定 3\o"CurrentDocument"主变绕组的数量的确定 4\o"CurrentDocument"主变绕组连接方式的确定 4\o"CurrentDocument"主变调压方式的确定 4\o"CurrentDocument"主变冷却方式的确定 5\o"CurrentDocument"高压厂用和备用/启动变压器的选择 5\o"CurrentDocument"厂用负荷计算 5\o"CurrentDocument"第2章电气主接线的设计 7\o"CurrentDocument"主接线的设计原则 7\o"CurrentDocument"主接线的设计步骤 7\o"CurrentDocument"主接线设计的基本要求 7\o"CurrentDocument"可靠性 7\o"CurrentDocument"灵活性 8\o"CurrentDocument"经济性 8\o"CurrentDocument"电气主接线方案的拟定 8\o"CurrentDocument"发电机ー变压器单元接线 8\o"CurrentDocument"220kV高压配电装置的基本接线及适用范围 9\o"CurrentDocument"原始资料分析 9\o"CurrentDocument"主变和发电机中性点接地方式 12\o"CurrentDocument"主变中性点接地方式 12\o"CurrentDocument"发电机中性点接地方式 12\o"CurrentDocument"第3章厂用电系统设计 13\o"CurrentDocument"厂用电接线的总要求及原则 13\o"CurrentDocument"厂用电接线的总要求 13\o"CurrentDocument"厂用电接线的设计原则 13\o"CurrentDocument"厂用电压等级的确定 13\o"CurrentDocument"厂用电源的引接方式 13\o"CurrentDocument"高压厂用工作电源的引接 13\o"CurrentDocument"低压厂用工作电源引接 14\o"CurrentDocument"备用/启动电源的引接 14\o"CurrentDocument"3.4厂用电系统接线 14\o"CurrentDocument"高压ノ用电接线 14\o"CurrentDocument"低压厂用电接线 14\o"CurrentDocument"第4章短路电流计算 16\o"CurrentDocument"短路计算的主要目的 16\o"CurrentDocument"计算假定条件 16\o"CurrentDocument"一般规定 16\o"CurrentDocument"接线方式 16短路类型 17\o"CurrentDocument"短路计算点 17\o"CurrentDocument"短路电流计算方法 17\o"CurrentDocument"短路电流计算步骤 17\o"CurrentDocument"短路电流计算公式 18\o"CurrentDocument"元件参数计算 18网络变换 19计算电抗 20短路点短路电流周期分量有效值的计算 20短路的冲击电流 21\o"CurrentDocument"电流分布系数及转移电抗 21\o"CurrentDocument"第5章电气设备和导体的选择 23\o"CurrentDocument"导体和电气设备选择的一般规定 23\o"CurrentDocument"一般原则 23\o"CurrentDocument"技术条件 23\o"CurrentDocument"环境条件 25\o"CurrentDocument"220kV高压设备选择 25\o"CurrentDocument"高压断路器的选择 25\o"CurrentDocument"隔离开关的选择 27\o"CurrentDocument"电流互感器的选择 28\o"CurrentDocument"电压互感器的选择 29\o"CurrentDocument"裸导体的选择 30\o"CurrentDocument"220kV母线的选择 30\o"CurrentDocument"封闭母线的选择 31\o"CurrentDocument"6kV高压开关柜的选择 31\o"CurrentDocument"种类和型式的选择 31\o"CurrentDocument"主开关的选择 32\o"CurrentDocument"额定电压和额定电流的选择 32\o"CurrentDocument"防护等级的选择 32\o"CurrentDocument"开断和关合短路电流的选择 32\o"CurrentDocument"短路热稳定和动稳定校验 32\o"CurrentDocument"第6章高压配电装置设计 34\o"CurrentDocument"配电装置的基本要求 34\o"CurrentDocument"配电装置设计的基本步骤 34\o"CurrentDocument"220kv配电装置 34\o"CurrentDocument"220kV室外配电装置的安全净距 35\o"CurrentDocument"屋外配电装置的布置原则 36\o"CurrentDocument"第7章继电保护和自动装置配置 37\o"CurrentDocument"继电保护配置 37\o"CurrentDocument"发电机保护 37\o"CurrentDocument"变压器保护 39\o"CurrentDocument"220kV线路保护 40\o"CurrentDocument"母线和断路器失灵保护 40\o"CurrentDocument"自动装置配置 41\o"CurrentDocument"第8章防雷保护设计 42\o"CurrentDocument"雷害来源 42\o"CurrentDocument"直击雷的防护 42\o"CurrentDocument"直击雷防护措施 42\o"CurrentDocument"避雷针装设的基本原则 42\o"CurrentDocument"避雷针的保护范围 42\o"CurrentDocument"入侵雷的防护 43\o"CurrentDocument"入侵雷防护措施 44\o"CurrentDocument"避雷器的配置要求 44\o"CurrentDocument"避雷器的配置原则 44\o"CurrentDocument"避雷器参数选择 44\o"CurrentDocument"防雷接地 45第二部分计算书 46\o"CurrentDocument"第9章变压器的选择计算 46\o"CurrentDocument"主变压器的选择 46\o"CurrentDocument"厂用高压变压器的选择 46\o"CurrentDocument"第10章短路电流计算 49\o"CurrentDocument"短路电流计算接线图 49\o"CurrentDocument"参数计算 49\o"CurrentDocument"发电机参数 49\o"CurrentDocument"其他参数计算 49\o"CurrentDocument"220kV母线短路(kl) 50\o"CurrentDocument"网络化简 50\o"CurrentDocument"短路电流周期分量有效值 51\o"CurrentDocument"短路的冲击电流 52\o"CurrentDocument"厂用高压工作变压器6kV一段短路(k3) 52\o"CurrentDocument"网络化简 52\o"CurrentDocument"电流分布系数及转移电抗 52\o"CurrentDocument"短路电流周期分量有效值 53\o"CurrentDocument"短路的冲击电流 54\o"CurrentDocument"备用/启动变压器6kV一段短路(k2) 54\o"CurrentDocument"网络化简 54\o"CurrentDocument"短路电流周期分量有效值 55\o"CurrentDocument"短路的冲击电流 56\o"CurrentDocument"计算结果列表 56\o"CurrentDocument"第11章电气设备和导体的选择计算 57高压断路器的选择 57\o"CurrentDocument"1.1.1220kV侧高压断路器的选择 57.1.26kV侧高压断路器的选择 58\o"CurrentDocument"高压隔离开关的选择 58220kV侧高压隔离开关的选择 58\o"CurrentDocument"电流互感器的选择 59\o"CurrentDocument"220kv侧电流互感器的选择 59\o"CurrentDocument"6kv侧电流互感器的选择 60\o"CurrentDocument"电压互感器的选择 61\o"CurrentDocument"220kV侧电压互感器的选择 61\o"CurrentDocument"裸导体的选择 61\o"CurrentDocument"220kV主母线的选择 61\o"CurrentDocument"共箱封闭母线选择 62\o"CurrentDocument"6kV高压开关柜的选择 63\o"CurrentDocument"第12章防雷保护设计 64\o"CurrentDocument"避雷针的布置 64\o"CurrentDocument"避雷针高度的确定 64\o"CurrentDocument"初步确定 64校验 64\o"CurrentDocument"总结 66致谢 67\o"CurrentDocument"参考文献 68\o"CurrentDocument"附录 69本设计的设计题目是2X300MW凝汽式火力发电厂第一期工程电气部分的初步设计。纵观目前国内外火力发电厂的规模和发展趋势来看,本设计的机组容量不是很大。现今600MW机组已不足为奇,我国南方地区甚至已有单机容量达到1000MW的机组,而整个电厂的总发电容量在上二百万千瓦之上的也不占少数。就现今国内外电カ市场上对电量的需求,各个电厂普遍向大机组、大容量发展,甚至一些知名的老电厂也摒弃以往的惯例,纷纷扩建增容来满足形势的需要。电厂规模的增大给我们带来的不仅仅是电能的大量增加,随之也带来了很多其他方面的问题。随着人们生活水平的提高，意识的不断加强,人们对自身周围的环境情况以及地球上日益减少的不可再生能源的剩余数量都十分关注,而火力发电厂则是被关注对象中的重中之重。现如今人们都在研究如何减少电厂中能源的消耗和提高电厂周围的环境质量。有些新开发的火力发电厂已经将燃料由品质高的煤炭转向使用以前无人问津的品质较差的矿石以减少对煤炭的过度开采来节省资源浪费,而国际上更是出现了垃圾发电厂、生物能发电厂等等许多创新,而老牌的风カ发电厂和水利发电厂更是博得大家赞同,数量不断增涨,因为它们不仅利用了可再生资源,更重要的是它们不会破坏周围的环境。所以今后的火力发电厂必向燃料的多源化,以及更加新型环保的方向不断发展!本次设计虽然是电厂中电气部分的初步设计,并且被设计电厂的机组容量相对来说不是很大,但仍然要结合当今国内外电厂的先进设计理念,认真计算进行设计,以便使我们更好的了解发电厂,为我们将来在电カ行业的发展奠定坚实的基础。第一部分说明书第1章主变压器和高压厂用和备用/启动变压器的选择主变压器型式的选择主变压器与发电机的连接形式容量为200MW以上大机组都采用与双绕组变压器成单元接线,而不用三绕组变压器组成单元接线。这是由于机组容量大,其额定电流及短路电流都很大,发电机出口断路器制造困难,价格昂贵,且对供电可靠性要求较高,所以,一般在发电机回路及厂用分支回路均采用分相封闭母线,而封闭母线回路中・般不装高压断路器和隔离开关。主变压器的容量的确定原则及方法.主变压器的确定原则主变压器的容量、数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电カ系统5〜10年的发展规划、输送功率的大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素,进行综合分析和合理的选择。具有发电机电压母线接线的主变压器连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器容量,应按下列条件计算:(1)当发电机电压母线上负荷最小时,能将发电机电压母线上的剩余有功和元功容量送入系统,但不考虑稀有的最小负荷情况。(2)当发电机电压母线上最大・•台发电机组停用时,能由系统供给了电机电压的最大负荷。在电厂分期建设中，在事故断开最大一台发电机组的情况下,通过变压器向系统取得电能时,可考虑变压器的允许过负荷和限制非重要负荷。(3)根据系统经济运行的要求(如充分利用丰水季节的水能),而限制本厂输出功率时,能供给发电机电压的最大负荷。(4)按上述条件计算时,应考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。特别应注意发电厂初期运行,当发电机电压母线负荷不大时,能将发电机电压母线上的剩余容量送入系统。(5)发电机电压母线与系统连接的变压器・般为两台。对主要向发电机电压供电的地方电厂,而系统电源仅作为备用,则允许只装设一台主变压器作为发电厂与系统间的联络。对小型发电厂,接在发电机电压母线上的主变压器宜设置ー台。对装设两台变压器的发电厂,当其中一台主变压器退出运行时，另一台变压器应能承担70%的容量。当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:(1)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。(2)按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。当采用扩大单元接线时,应采用分裂绕组变压器,其容量等于按上述(1)或(2)算出的两台机容量之和。.主变压器容量的计算方法主变压器的容量计算可以按公式(1.1)来计算,式中SBJ——变压器的计算容量,kVA；PN——发电机的额定功率,kW；KP——发电厂的厂用电率,%；cos(p- "发电机的功率因数。其中S&/,Pn，COS8已知,需求出发电厂的厂用电率Kp。厂用电率Kp的计算按公式(1.2)来计算,SとCOS9qnKp=e"x10〇% (1.2)尸N式中Se——厂用电计算负荷,kVA；cos(paN——电动机在运行功率时的平均功率因数,・般取0.8；Pn——发电机的额定功率,kW.其中的Se的计算方法见公式(1.3)主变压器的相数的确定在330kV及以下电カ系统中,・般应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行损耗也较大,同时配电装置结构复杂,也增加了维修工作量。但是由于变压器的制造条件和运输条件的限制,特别是大型变压器,尤其是需要考察其运输可能性,从制造厂到发电厂之间,变压器尺寸是否超过运输中涵洞、桥洞的允许通过限额;变压器重量是否超过运输途中车辆、码头、桥梁等运输工具或设施的允许承载能力。若受到限制时,则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量的三相变压器组。对500kV及以上电カ系统中的主变压器相数的选择,除按容量、制造水平、运输条件确定外,更重要的是考虑负荷和系统情况、保证供电可靠性,进行综合分析,在满足技术、经济的条件下确定选用单相变压器还是三相变压器。主变绕组的数・的确定对于发电机最大机组容量200MW及以上的机组,其升压变压器一般不采用三绕组变压器,因为在发电机回路及厂用分支回路中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采用双绕组变压器和联络变压器合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器，低压绕组可作为厂用备用电源或厂用启动电源,亦可连接无功补偿装置。当采用扩大单元接线时，应优先选用低压分裂绕组变压器,这样,可以大大限制短路电流。主变绕组连接方式的确定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,电カ系统采用连接方式有丫和△,高、中、低三绕组如何组合要根据具体工程来确定。而在发电厂中,一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素,主变压器接线组别・般都选用YN,dll常规接线。全星形接线变压器用于中性点不接地系统时,3次谐波无通路,将引起正弦波电压畸变,并对通信设备发生干扰,同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。在我国,全星形接线变压器均为自耦变压器,电压变比多为220ハ10/35、330/220/35>330/110/35,500/220/110kV»由于500、330、220、110kV均系中性点直接接地系统,系统的零序阻抗较小,所以自耦变压器设置三角形绕组用以对线路3次谐波的分流作用已显得不十分必要。我国llOkV及以上电压变压器绕组都采用Y连接。主变调压方式的确定调压是通过变压器的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比,实现电压的调整。切换方式有两种:ー种是不带电切换,称为无激磁调压,调整范围通常在±2x2.5%以内;另ー种是带负荷切换,称为有载调压，调整范围可达30%,但结构复杂、价格昂贵,只有在两种情况下オ予以选用:接于出力变化大的发电厂的主变压器,特别是潮流方向不固定,且要求变压器二次电压维持在一定水平时:接于时而为送端,时而为受端,具有可逆工作特点的联络变压器，为保证供电质量,要求母线电压恒定时。通常发电厂主变压器中很少采用有载调压,因为可以通过调节发电机励磁来实现调节电压,一般均采用无激磁调压。主变冷却方式的确定电カ变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异,一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。大容量变压器・般采用强迫油循环风冷却,在发电厂水源充足的情况下,为压缩占地面积,也可采用强迫油循环水冷却。强迫油循环水冷却的散热效率高,节省材料,减小变压器本体尺寸,但要一套水冷却系统和有关附件,在冷却器中,油与水不是直接接触,在设计时和运行中，以防止万一产生泄漏时,水不至于进入变压器内,严重地影响油的绝缘性能,故对冷却器的密封性能要求较高。高压厂用和备用/启动变压器的选择.2.1厂用负荷计算.厂用负荷计算原则负荷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。(1)连续运行的设备应计算;(2)机组正常运行时不经常连续运行的设备(如备用励磁机、备用电动给水泵)也应计算;(3)常断路及不经常断续运行的设备不予计算，但由电抗器供电的应全部计算；(4)由同一电源供电的互为备用的设备只计算运行的部分；(5)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,允许扣除其中一部分；(6)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・般均计算；(7)对于分裂电抗器,应分别计算每一臂中通过的负荷,其计算原则与普通电抗器相同。.厂用负荷计算方法采用“换算系数法”来进行厂用负荷计算，因为这种方法计算厂用负荷既简便,有基本符合运行实际。换算系数法的公式见式(1.3)Se=E(K-P) (1.3)式中Se——计算负荷，kVA；K——换算系数；P——电动机的计算功率或低压厂用变的铭牌容量,kVAo换算系数是由电气回路的同时率、负荷率、冋路效率、电动机效率及功率因数等确定。SZ)G〃ー988对K值的规定见表(1.1)表(1.1)换算系数表机组容量(MW)<125>200机组容量(MW)<125>200给水泵及循环水泵电动机1.01.0其他高压电动机0.80.85凝结水泵电动机0.81.0其他低压电动机0.80.85.高压厂用和备用/启动变压器容量选择原则及方法选择原则:(1)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。(2)高压厂用备用变压器或启动/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/备用变压器带有公用负荷时,其容量还应满足最大一台高压厂用工作变压器的要求,并考虑启动/备用变压器检修的条件。(3)低压备用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。(4)对于高压厂用工作变压器。当双绕组变压器时按公式(1.4)选择容量,即ST>l.lSh+SL (1.4)式中 Sh——高压厂用电计算负荷之和;SL——低压厂用电计算负荷之和。第2章电气主接线的设计电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电カ系统中,为了满足预定的功率传送方式和运行等要求而设计的,表明高压电气设备之间相互关系的传送电能的电路。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分,也是构成电カ系统的首要环节。主接线的确定对电カ系统整体及发电厂,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。主接线的设计原则以下达的任务书为依据,根据国家现行的“安全可靠、经济适用、符合国情’’的电カ建设与发展的方针,严格按照技术规定和标准,结合工程实际的具体特点,准确地掌握原始资料,保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。主接线的设计步骤(1)原始资料分析;(2)对拟定的各方案进行技术、经济比较,选出最好的方案;(3)绘制电气主接线图。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。可靠性供电可靠性是电力生产和电カ分配的首要要求,主接线首先应满足这个要求。主接线可靠性的具体要求;(1)采用可靠性高的电气设备,以便简化电气接线；(2)断路器检修时,不宜影响对系统的供电；(3)断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路和停运时间,并要保证对ー级负荷及全部或大部分二级负荷的供电；(4)尽量避免发电厂及变电所全部停运的可能；(5)大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。对于单机容量300MW的电厂,在保证系统稳定和发电厂不至全停的情况下,允许切除两台以上机组。2.3.2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,应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路,调配电源和负荷,满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。(2)检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修而不至于影响电カ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渡到最终接线。在不影响连续供电或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,并且对一次和二次部分的改建工作量最少。2.3.2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。(1)投资省;1)主接线カ求简单,以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等…次设备:2)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;3)要能限制短路电流,便于选择廉价电器设备或轻型设备;4)如能满足系统安全运行和继电保护要求,UOkV及以下终端或分支变电所可采用简易电路。(2)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。(3)电能损失少。经济合理地选择主变种类、容量、数量,要避免因为两次变压而增加电能损失，此外，在规划设计中为简化主接线,发电厂、变电所接入系统的电压等级ー般不超过两种。电气主接线方案的拟定发电机ー变压器单元接线300MW发电机组大都采用发电机一双绕组变压器单元接线，如图(2.1)所示。这种接线开关设备少,操作简便,有利于实现机、炉、电的集中控制。由于省去了高压配电装置,明显地减少了设备检修工作量,以及因不设发电机电压级母线,在发电机出口可不装断路器,而在发电机和变压器之间采用分相封闭母线，使得在发电机和变压器低压侧短路的几率和短路电流相对减小，避免了由于额定电流或短路电流过大,使得选择出口断路器时,受制造条件或价格甚高等原因造成的困难。因为本厂发电机但机组容量为300MW,发电机出口既无直配负荷,有无特殊要求,所以拟采用单元接线型式。QS\1QF0图(2.1)发电机一双绕组变压器单元220kV高压配电装置的基本接线及适用范围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,增设旁路母线和旁路隔离开关等。(2)无汇流母线的接线,变压器与线路单元接线,桥型接线,角形接线等。无汇流母线只是用于进出线回路少,不再扩建和发展的发电厂。原始资料分析本厂为凝汽式发电厂,装设两台QESN-300-2型发电机组，以3回220kV出线与系统连接。厂址位于县城边缘,据负荷中心50K/M,地势平坦,平均海拔高度为50米,考虑环境条件对电气设备的影响,尤其是温度和海拔高度的影响。因为本厂海拔高度没有超过设备的额定使用高度，所以不用考虑高度的影响。电气设备的・般使用的额定工作环境温度为+40C,而电厂所在地年最高温度为40C,平均温度为!5℃»最低温度为零下33C,设备实际运行环境不会超过其额定温度,所以一般不会造成影响。但是要考虑重型设备的运输问题。本厂为火力发电r,在电カ系统中将主要承担负荷,所以本厂的主接线设计务必着重考虑其可靠性。发电机单机组容量为300MW,本厂出线只有3条,所以初步选取两种方案双母线接线和双母线带旁路接线方式进行比较。.双母线接线(1)双母线接线供电可靠:通过两组母线隔离开关得倒换操作,可以轮流检修一组母线而不使供电中断;ー组母线故障后,能迅速恢复供电;(2)调度灵活:各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应电カ系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要,通过倒换操作可以组成各种运行方式,根据系统调度的需要,双母线还可以完成一些特殊功能(如用母联与系统进行同期或解列操作)。图(2.2)为双母线接线方式的接线图。.双母线带旁路接线双母线接线可以带旁路母线,用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作,使该回路不至停电。图(2.3)为双母线带旁路母线接线方式的接线图,其中用母联断路器兼做旁路断路器。双母线带旁路母线的接线方式具有双母线的优点,而且在配电装置检修断路器时,不致中断该回路供电,但是检修出线断路器的倒闸操作比较复杂。个 /Nム ・ ・门图(2.2)双母线接线方式的接线图

.主接线方案确定最后确定两种主接线方案——单母线分段接线和双母线接线。将两种方案进行比较如表(2.1)表(2.1)双母线和双母线带旁路母线接线比较方案双母线双母带旁路方案双母线双母带旁路具有双母线接线的可靠性的所有优点。若检修任一回路的断路器，不会使该回路停电。(1)通过倒闸操作可以组成各种具有双母线接线的可靠性的所有优点。若检修任一回路的断路器，不会使该回路停电。(1)通过倒闸操作可以组成各种运行方式。比双母具有灵活性且可使负荷分配均匀对继电保护和自动装置配备有一定的帮助。(2)检修出线断路器的倒闸操作上分复杂,容易误操作。双母线带旁路接线比双母线接线多了几台断路器和隔离开关,增加了投资，同时占地面积比双母线大。同样拥有双母线扩建方便的优点同样有双母线便于实验的优点(1)两条母线同时向用户供电,比单母线更可靠;ー组母线故障,可以用另ー组母可靠性 线向该组母线的用户供电,更可靠的供电;(3)可以轮流检修任意ー组母线而不停电,有较高的可靠性。(1)调度灵活,各个电源和各回路负荷可以任意分配到到某ー祖母线上,「テい 能灵活适应系统中运行方式调度和灵活性潮流变化需求;(2)在检修时，隔离开关座位倒闸操作电器,容易误操作需安装闭锁。经济性 设备多,投资多(1)扩建方便；(2)向双母线的左右任何ー个方向扩建均不影响两组母线的电源和负荷い亠亠H 的均匀分配，不会引起原有回路的停扩建方便电；(3)当有双冋路架空线路时，可以顺序布置，以至连接不同母线段时，不会如単母线分段导致交叉跨越现象。便于实验,当各别回路需要单独进行便于试验 试验时,可以将该回路分开,単独接至另ー组母线上。综上分析,对大容量机组、超高压输电系统,无论什么原因,诸如断路器临时检修、母线故障、人员误操作等造成线路或电源进线停用或发电机限制出力,均可能影响儿十万千瓦电カ的生产,对系统将造成较大冲击,造成的损失将十分巨大。综合经济、技术比较,双母线带旁路母线接线方式虽然经济性差,但它的运行方式比较灵活,供电可靠性更显突出,同时采用母联断路器兼用旁路断路器的接线方式可以降低成本,再考虑到该厂以后的发展,双母线带旁路母线的主接线方式更适合该厂。主变和发电机中性点接地方式主变中性点接地方式(1)主变110〜500kV侧采用中性点直接接地。(2)主变6〜63侧采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。发电机中性点接地方式发电机中性点接地方式可采用不接地、经消弧线圈或高电阻接地方式。对于容量300MW及以上的发电机应采用中性点经消弧线圈或高电阻接地方式。发电机中性点采用非直接接地方式发电机定子绕组发生单相接地故障时,接地点流过的电流是发电机本身及其引出回路所连接元件的对地电容电流，超过允许值将烧伤铁心,损坏定子绝缘,引起匝间或相间的短路电流,故需在发电机中性点采用经消弧线圈或高电阻接地的措施,以保护发电机免受损坏。采用发电机中性点经消弧线圈或高电阻接地方式:(1)发电机中性点经高电阻接地后,可达到:1)限制过电流不超过2.6倍额定电压;2)限制接地故障电流不超过10〜15/；3)为定子接地保护提供电源,便于检测。(2)发生单相接地短路时,总的故障电流不宜小于3ん以保证接地保护不带时限立即跳闸停机。第3章厂用电系统设计厂用电接线的总要求及原则厂用电接线的总要求厂用电设计应按照运行、检修和施工的要求,考虑全厂发展规划,妥善解决分期建设引起的问题,积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备,使设计达到经济合理,技术先进,保证机组安全、经济和满发地运行。厂用电接线应满足下列要求:(1)各机组的厂用电系统应是独立的。(2)充分考虑机组启动和停运过程中的供电要求。(3)充分考虑电厂分期建设和联系施工过程中厂用电系统的运行方式。厂用电接线的设计原则厂用电接线的设计原则主要有:厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电,使发电厂主机安全运转;接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求;厂用电源的对应供电性,本机、炉的厂用负荷由本机组供电,这样,当厂用电系统发生故障时,只影响•台发电机组的运行,缩小故障范围,接线也简单;设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备,使厂用电接线具有可行性和先进性;在设计厂用电