火力发电厂电气设计【参考】.doc

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；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。 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。 2 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。 （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，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220～500 kV (750kV)一级电压等级直接接入系统，330kV以上的发电厂大多