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火力发电厂电气一次系统的设计总结性分析

摘要:根据现行火力发电厂相关设计规程规定,结合历年已投产机组运行情况

及目前电气设备的生产技术水平,对火力发电厂电气系统的设计进行分析和总结,

重点阐述了系统接线设计原则和主要电气设备的选型。

关键词:电气;接线;设备;选型;布置

发电厂是电力系统的重要组成环节，直接影响整个电力系统的安全与经

济运行。发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运行的关键，是电气设备

布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。

1发电机

发电机和汽轮机的容量选择条件应相互协调。在额定功率因数和额定氢压下,

发电机的额定容量应与汽轮机的额定出力配合选择,发电机的最大连续容量应与

汽轮机的最大连续出力配合选择,但其冷却器进水温度宜与汽轮机相应工况下的

冷却水温度相一致。自并励励磁发电机额定功率应扣除励磁功率。如系统无特殊

要求,600MW及以上机组额定功率因数应取0.9。

2主变压器

与容量为300MW级机组单元连接的主变压器,采用三相变压器;与容量为

600MW级机组单元连接的主变压器应综合运输和制造条件,经技术经济比较可

采用三相或单相变压器。与容量为1000MW级机组单元连接的主变压器采用单

相变压器。当采用单相变压器组时,备用相配置原则为:当安装机组≤2台时,不考虑

设置备用相;当装设3台及以上机组时,考虑装设1台备用相,但在电厂附近有集团

公司所属电厂已设置参数相同的备用相时,不再配置备用相。发电机与主变压器

为单元连接时,该变压器的容量按发电机的最大连续容量扣除一台厂用工作变压

器的计算负荷进行选择。

3电气主接线

3.1主母线接线方式

330kV～500kV配电装置的接线必须满足系统稳定性和可靠性的要求,同时

也应考虑电厂送出的可靠性、运行的灵活性和建设的经济性。进出线回路数少于

六回,如能满足系统稳定性和可靠性的要求时,采用双母线接线;当进出线回路数

为六回及以上,配电装置在系统中具有重要地位时,采用一台半断路器接线。若机

组台数多,而送出线路少的电厂,进出线回路数超过六回、比例接近2:1时,采用4/3

接线。

220kV采用双母线或双母线分段接线,具体要求如下:

发电厂总装机在三台及以上,在选用双母线分段接线时,应考虑电力系统稳定

和地区供电可靠性的要求。当任一台断路器发生故障或拒动时,按系统稳定和地

区供电可允许切除机组的台数和出线回路数来确定采用双母线单分段或双分段

接线。对总容量超过10000MW的大型电力系统,如发电厂装有3～4台机组时,

可采用双母线单分段接线;机组超过四台时,可采用双母线双分段接线。对总容量

在5000MW～10000MW的中型电力系统,当发电厂装有三台机组时,可采用双母

线单分段接线;当发电厂装有四台机组时,可采用双母线双分段接线。

3.2起动/备用电源接线方式

厂内有220kV及以下电压等级配电装置时,起动/备用电源直接从配电装置母

线引接。当出线电压为500kV(330kV)一级电压,厂内没有更低一级电压时,为了节

省装置容量电费,起动/备用电源采用由500kV(330kV)配电装置一级降压引接的

方案。

当高压厂用起动/备用变压器设一台断路器时,应由一回电源线供电;设两台

及以上断路器时宜由两回电源线供电。

4厂用电系统

4.1厂用电系统电压等级

高压厂用电电压可采用6kV、l0kV。容量为600MW以下机组,高压厂用电电

压采用6kV;容量为600MW及以上机组,高压厂用电电压根据工程具体情况,可采

用6kV一级、l0kV一级或l0kV/6kV两级电压,优先采用一级电压。

4.2厂用变压器选择高压厂用工作变压器的容量按高压电动机厂用计算负荷

与低压厂用电的计算负荷之和选择。低压厂用工作变压器的容量留10%的裕度。

容量为600MW及以上的机组,当发电机出口装有断路器时,高压厂用备用变压器

的容量按一台高压厂用变压器容量的60%～100%选择。每两台机组应设一台或

两台高压厂用起动/备用变压器。当配置两台时,应考虑一台高压厂用起动/备用变

压器检修时,不影响任一台机组的起停。

4.3高压厂用电接线

高压厂用电系统不宜设公用/备用段或公用段。机组负荷、公用负荷及脱硫