本帖最后由 736283095 于 2011-7-14 10:58 编辑
毕业设计;2x50MW+2x200MW电厂电气部分设计
引 言
电气工程及其自动化专业的毕业设计是培养学生综合运用大学四年所学理论知识,独立分析和解决工程实际题目的初步能力的一个重要环节。 本设计说明书是根据毕业设计的要求,针对本次设计的发电厂的电气部分初步设计做出的阐述和说明。
说明书中包括了对原始设计条件的分析, 电气主接线的选择,变压器的选择,短路电流的计算,各种设备的选择与校验,高压配电装置的规划设计,防雷保护的规划设计,发电厂继电保护和自动装置的规划设计。
本次设计,是我结束了四年的学习,结合了各门专业知识和在本单位实践获得的知识基础上面完成的设计成果。
由于时间紧张和能力有限,此论文中难免会出现遗漏和错误,希看老师给予指点和更正。
本次设计得到了袁小华老师的悉心指导和大力支持,在此表示衷心感谢。
最后,感谢各位老师给予我的帮助和大力支持,正由于你们精心的指导本次论文才得以更好的完成,再次表示深深的感谢!
第一部分 说明书
第一章
发电机选择
发电机的选择原则:
根据发电机的容量和出口电压来选择发电机的型号,并根据此确定发电机的额定容量、额定电压、额定电流、功率因数、超瞬变电抗等参数。
第二章 主变及厂用备用/启动变压器的选择
2.1主变压器的选择
2.1.1主变压器的容量和台数的确定原则:
1. 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无功容量送进系统,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一台发电机组停用时,能由系统供给发电机电压的最大负荷。在分期建设过程中,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答应过负荷和限制非重要负荷。
(3)
根据系统经济运行的要求,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。特别留意发电厂初期运行,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进系统。
(5)
发电机电压母线与系统相连接的变压器一般为两台。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,则答应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已设置一台。对装设两台变压器的发电厂,当其中一台主变压器推出运行时,另一台变压器能承担70%的容量。
2.
单元接线的主变压器
发电机与主变压器为单元接线时,主变压器的容量可按下列条件中的较大者选择:
i.
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。
(2)
按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的常用负荷。
(3)
当采用扩大单元接线时,应采用绕组变压器,其容量应即是按上述(1)或(2)算出的两台机容量之和。
2.1.2本厂变压器型式选择
1.选择主变压器型式时,应考虑以下题目。
1)相数的确定
在330KV及以下电力系统中,一般都应选用三相变压器。由于单相变压器组相对来讲投资大、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,尤其需要考察其运输可能性,从制造厂到发电厂(或变电所)之间,变压器尺寸是否超过运输中隧洞、涵洞、桥洞的答应通过限额;变压器重量是否超过运输途中车辆、船舶、码头、桥梁等运输工具或设施的答应承载能力。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三相变压器,或者选用单相变压器组。对500KV及以上电力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、经济的条件下来确定选用单相变压器还是三相变压器。
2)绕组数的确定
国内电力系统中采用的变压器按其绕组数分类有双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组式等型式变压器。发电厂如以两种升高电压级向用户供电或与系统连接时,可以采用二台双绕组变压器或三绕组变压器,亦可选用自耦变压器。一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组变压器,由于一台三绕组变压器的价格及所使用的控制电器和辅助设备,与相应的两台双绕组变压器相比都教小。但三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%及以上,否则绕组未能充分利用,反而不如选用两台双绕组变压器公道。对于最大机组为200MW以上的发电厂,由于机组容量大,额定电流及短路电流都甚大,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教高。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,而封闭母线回路中一般不装置断路器和隔离开关。况且,三绕组变压器由于制造上的原因,中压侧不留分接头,只作死抽头,不利于高、中压侧的调压和负荷分配。为此,一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为公道。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室,应优先选用低压绕组变压器,这样,可以大大限制短路电流。在110KV及以上中性点直接接地系统中,凡需选用三绕组变压器的场所,均可优先选用自耦变压器,它损耗小、体积小、效率高,但限制短路电流的效果较差,变比不宜过大。
3)绕组的连接方法
(1)
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,电力系统采用的连接方式有Y和Δ,高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压,变压器三相绕组都采用“YN”连接;35KV采用“Y”连接;35KV及以下高压电压,变压器三相变压器三相绕组都采用“D”连接。
在发电厂和变电所中,一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三次谐波对电源的影响等因素,根据以上绕组连接方式的原则,主变压器接线组别一般都选用YN,d11
常规接线。