建筑电气工程某地区电网规划及电气设计.pdfVIP

建筑电气工程某地区电网规划及电 气设计 1 引言 电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企 业自身长远发展规划的重要基础之一。电网规划的目标就是能够使电网发展，能适应， 满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供 电保障的先导和决定做用[1] 。 电网规划是电网发展和改造的总体计划。其任务是研究负荷增长的规律，改造和 加强现有电网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电 质量和安全可靠性，建立技术经济合理的电网[2] 。 电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能就是把电能安全、优质、经济地送到 用户。电力工业发展是实践表明，要实现这一目标，大电网具有不可取代的优越性， 而要充分发挥这种优越性，就必须建设一个现代化的电网。随着电网的发展和超高压 大容量电网的形成，电力给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益，并成为当 今社会发展和人民日常生活不可缺少的能源之一。但随着经济时代的到来，电网的运 行和管理已发生了深刻的变化，国内外经验表明，如果对供电电网设计不善，一旦发 生自然和认为故障，轻者造成部分用户停电，重者则使电网的安全运行受到威胁，造 成电网运行失去稳定，严重时甚至会使电网瓦解，酿成大面积停电，给国民经济带来 灾难性的后果。因此对电网的合理设计已经成为了电力系统运行维护的主要部分[3] 。 电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电机、变压器、电力线路和电力 用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。电 力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统 和电力通信等相应的辅助系统（一般成为二次系统），以及通过电或机械的方式联入 电力系统中的设备[4] 。 2 设计原理说明 2.1 确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数 发电厂是电能的生产单位，电能由发电机发出，经升压变压器升压后送到电网供 用户使用。发电机是电厂的主要设备，也是及其昂贵的设备。因此在设计中要对发电 机进行保护设计，避免故障等原因损坏发电机。发电机按原动机分类可分类为：汽轮 发电机、水轮发电机、柴油发电机及燃气轮发电机。按冷却方式可分为外冷式和内冷 式发电机。按冷却介质可分为空气冷却发电机、氢气冷却发电机、水冷却发电机及油 冷却发电机等。按结构特点分为凸极式和隐极式发电机[5] 。 同步发电机的额定参数有：（1）额定功率：发电机在规定条件下运行时，连续 输出的最大电功率，单位为千瓦或兆瓦。（2）额定电压:发电机在正常运行时钉子绕 组的标称电压，单位为V 或 KV ，通常带有6.3KV 、10.5KV 、13.8KV 等。（3）额定电流： 发电机在额定条件下运行时，流过定子绕组的标称线电流，单位为 A 或 KA 。（4）额定 转速:转子正常运行时的转速，单位为r/min 。（5）额定频率：我国规定频率为50HZ 。（6） 额定效率：发电机在额定状态下运行的效率。发电机的容量越大，效率越高。（7）额 定温升：运行中，发电机的定子绕组和转子绕组允许比环境温度升高的度数。（8）额 定功率因数：在额定功率下，额定电压与额定电流之间相位差的余弦值[6] 。 设计说明书 根据设计任务书，拟建火电厂容量为汽轮发电机 50MW 2 台、125MW 1 台；水电厂 容量为水轮发电机 60MW 2 台 确定汽轮发电机型号、参数见表 2-1 ，水轮发电机型号、参数见表2-2 表 2-1 汽轮发电机型号、参数 额定容量 额定电压 额定电流 功率因数 型 号 次暂态电抗 台数 （MW ） （KV ） （A ） COSΦ QF-50-2 50 10 ．5 3440 0 ．85 0 ．124 2 QF-125-2 125 13 ．8 6150 0 ．8 0 ．18 1 表 2-2 水轮发电机型