发电厂用电系统设计.doc

前言 焦作电厂是以煤炭作为燃料的凝汽式火力发电厂，电厂装机容量大，设备年利用率高，主要用于发电，是大型电厂。 在电力系统中主要承担基荷，因此，在电力系统中的地位和作用都较为重要，所生产的电能除直接供地方企业使用外，都以升高电压送往电力系统。 焦作电厂具有6进线，，14出线，主要为一类，二类负荷供电，为了使发电厂升高电压级的配电装置布置简单，运行检修方便，并结合电厂的实际情况升高电压有110KV和220KV两种电压等级。 六台发电机都采用三绕组变压器分别接成单元接线，直接将电能送入电力系统，接线清晰，便于实现机，炉，电单元集中控制或机，炉集中控制，亦避免了发电机电能多次变压送入系统，从而减少了损耗。单元接线省去了发电机出口断路器，节省了发电机出口断路器，既有节约有提高了供电可靠性。为了检修调试方便，在发电机与变压器之间装设了隔离开关和负荷开关。 110KV电压由于较为重要，出线较多，采用了双母带旁路母线接线，并设有专用旁路断路器，其旁母只与各出线连接，以便不停电检修断路器，而进线断路器一般故障率较低，未接入旁母。110KV电压等级高，为了保证供电的可靠性，采用双母四分段带旁母接线。所有三绕组主变压器低压侧作为厂用电备用电源和启动电源。 110KV电压等级系统的短路容量为4780.32KVA，220KV电压等级系统的短路容量为16651.45KVA。 发电厂厂用电系统设计方案比较与确定：包括确定厂用电高压和低压电压等级的确定；整个6kV高压厂用电和380低压厂用电系统的概述；选择全厂厂用接线，并确定厂用工作电源、备用电源或起动电源的引接方式；统计和计算各段厂用母线的负荷；选择厂用变压器；进行重要的电动机成组自起动校验；厂用电系统短路电流计算；选择厂用电器设备等 1厂用电电压等级确定及主接线的设计 1.1厂用电高压和低压电压等级的确定 发电厂厂用电系统电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电网络的可靠运行等诸方面因素，相互配合，经过经济、技术综合比较后确定的。 电动机的电压和容量有关。因此，只有一种电压等级的电动机是不能满足要求的，必须根据所拖动设备的功率以及电动机的制造情况来进行电压选择。 表1-1 电动机制造生产的电压与容量范围表 电动机电压 220V 380V 3000V 6000V 10000V 生产容量范围 小于140kw 小于300kw 大于75kw 大于200kw 大于200kw 实践经验表明当发电机容量在100-300MW时，宜选用6kv作为厂用高压电压。6kv电压供电的优点：①对同样的厂用电系统，6kv网络不仅节省有色金属及费用，而且短路电流亦较小；②6kv电动机的功率可制造得较大，以满足大容量负荷要求；③发电机电压若为6kv时，可以省去高压厂用变压器，直接由发电机电压母线经电抗器供电，以防止厂用电系统故障直接威胁主系统并限制其短路电流。 焦作电厂每个机组容量为200MW，根据我国电动机生产情况，其电压与容量的相互关系选择6KV厂用高压。厂用低压为380V 焦作电厂原始资料； (一)装机容量：6台，6×220MW，， (二)机组每年利用小时为 (三)气象条件为，平均气温为25度，条件一般无特殊要求。 (四)厂用电率为6% (五)共有6回进线，14回出线 (六)有220和110两种电压等级，以承担基荷为主 1.2厂用电接线的基本要求 厂用电接线应保证厂用电的连续供应，使发电厂能安全满发，除满足正常运行安全、可靠、灵活、经济、先进等一般要求外，还应满足以下要求： (1) 接线方式和电源容量，应充分考虑设备的正常、事故、检修、启动、停运等方式下的宫殿要求，并尽可能的使切换操作简便，是启动（备用）电源能尽快接入 (2) 尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，避免引起全厂停电事故。各台机组的厂用电系统应该独立，尤其是200MW及以上大型机组，应做到这点，以保证在一台机组停运或其辅机发生电气故障时不影响其他机组正常运行。 (3) 对200MW及以上大型机组，应设置足够容量的交流事故保安电源及电能质量指标合格的交流不间断供电装置。 (4 ) 充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别对公用厂用负荷的影响，要方便过度，近少改变接线和更换设备。 1.3高压厂用电接线 1.3.1电厂高压主接线综述 焦作电厂电机组容量的较大，汽机辅机的容量也大，如射水泵、凝结水泵等设备都进入了高压负荷的范围。由于汽机房内的高压负荷多，加之在大容量机组中机、炉都成单元制运行，以炉分段的概念逐渐淡薄。电厂采用的接线方式是按机组分段。 厂用电系统均可随机组检修时一起停电检修，加之高压厂用母线的故障机率极小，所以高压厂用电系统都采用单母线接线。 高压厂用母线设有工作及备用两个