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电厂供配电系统电气设计分析

2024-01-29

汇报人：

目录

设计背景与要求

电气主接线设计

高压配电装置设计

低压配电系统设计

电缆选择与敷设设计

二次回路及自动化设计

设计效果评估与优化建议

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设计背景与要求

大型电厂装机容量通常在1000MW以上，中型电厂装机容量在100MW~1000MW之间，小型电厂装机容量在100MW以下。

电厂装机容量

电厂负荷具有连续性、稳定性和可靠性要求高的特点。负荷波动范围较小，但瞬间峰值负荷可能出现。

负荷特性

分析当前电厂供配电系统的结构、设备配置、运行状况等。

指出当前供配电系统存在的问题，如设备老化、容量不足、运行不稳定等。

存在的问题

现有供配电系统

确保电厂供配电系统的安全、稳定、经济运行，满足电厂生产和发展需求。

设计目标

遵循技术先进、经济合理、安全可靠、节能环保等原则进行电气设计。

设计原则

国家法规

遵守《电力法》、《电力供应与使用条例》等相关法律法规。

行业标准

参照《供配电系统设计规范》、《电力工程电缆设计规范》等行业标准进行设计。

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电气主接线设计

根据电厂规模和装机容量，选择适当的接线方式，如单母线、双母线、3/2接线等。

考虑电厂运行方式、负荷性质及扩建可能性等因素，确定主接线方案。

对不同方案进行技术经济比较，选择最优方案。

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根据主接线方案，选择适当的高压开关设备，如断路器、隔离开关、负荷开关等。

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根据电厂短路电流水平，选择适当的电气设备额定参数。

选择合适的电流互感器、电压互感器、避雷器等保护设备。

根据计算结果，对电气设备进行调整或优化。

根据电厂电源进线、主变压器、发电机等参数，计算各点短路电流。

对所选电气设备进行短路电流校验，确保其满足动热稳定要求。

根据主接线方案和设备选型，配置适当的继电保护装置，如差动保护、过流保护、零序保护等。

配置自动重合闸、备自投等自动装置，提高供电可靠性。

根据电厂运行方式和保护要求，整定保护定值，确保保护装置正确动作。

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高压配电装置设计

根据电厂规模、负荷性质和运行要求，选择合适的高压配电装置类型，如屋内式、屋外式等。

考虑设备的可靠性、经济性和维护方便性等因素，进行综合比较和选择。

确定配电装置的整体布局和各个设备的具体位置，满足安全、可靠、经济、美观的要求。

考虑设备之间的电气距离和通道宽度，便于操作和维修。

根据环境条件，采取必要的防护措施，如防尘、防潮、防腐等。

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根据工作电压、电流和短路容量等参数，选择合适的导体和电器设备。

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对导体和电器设备进行必要的校验，如动稳定校验、热稳定校验等。

考虑设备的动稳定和热稳定要求，确保设备在正常运行和短路情况下均能安全可靠地工作。

设计合理的接地系统，确保人身和设备安全，同时满足电磁兼容性要求。

根据现场情况和运行需要，设置必要的照明设施，确保夜间和光线不足时能够正常进行巡视和操作。

根据电厂所在地的雷电活动情况和设备的重要性，采取相应的防雷措施，如安装避雷针、避雷器等。

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低压配电系统设计

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链式接线

各负荷按顺序连接在一条干线上，造价最低，但可靠性也最差。

放射式接线

各负荷由一单独线路供电，互不影响，发生故障时影响范围小，但造价高。

树干式接线

各负荷共用一条干线供电，造价低，但发生故障时影响范围大。

热继电器

低压断路器

接触器

用于电动机的过载保护，根据电动机额定电流选择热继电器，并整定其动作电流值。

根据保护对象选择相应类型的断路器，如配电型、电动机保护型等，并整定其长延时、短延时和瞬时动作电流值。

根据负载类型和工作电流选择合适的接触器，并注意其操作频率和寿命。

直接启动

适用于小功率电动机，启动电流较大，对电网有一定冲击。

降压启动

适用于大功率电动机，通过降低启动电压来减小启动电流，有星-三角启动、自耦变压器降压启动等方式。

控制方式

根据工艺要求选择合适的控制方式，如就地控制、远程控制、自动控制等。

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采用电容器、电抗器等元件组成的无功补偿装置，可自动跟踪系统无功变化并进行补偿。

静态无功补偿装置

采用静止无功发生器（SVG）等电力电子设备进行无功补偿，响应速度快，补偿精度高。

动态无功补偿装置

根据系统无功功率的大小和分布情况，合理配置无功补偿装置，以提高系统功率因数和电压质量。

配置原则

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电缆选择与敷设设计

根据电厂供配电系统的电压等级、传输容量、环境条件等因素，选择合适的电缆类型，如交联聚乙烯绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆等。

根据负载电流、短路电流、允许压降等要求，选择合适的电缆截面，并进行热稳定校验和动稳定校验。

考虑电缆的弯曲半径、敷设方式等因素，确保所选电缆能够满足实际安装和运行要求。

根据电厂供配电系统的布局和