发电厂电气一次部分设计-2300MW

发电厂电气一次局部设计-2×300MW
引言
本设计是对 2 某300MW 总装机容量为 6000MW 的凝汽式区域性火电厂进展电气一次局部及其厂用电高压局部的设计，它主要包括了四大局部，分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。

其中具体描述了主接线的选择、短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路状况进展分析和计算，对不同的短路参数来进展不同种类设备的选择，并对设计进展了理论分析。

设计电厂为大型凝气式火电厂，其容量为 2 某300=600MW,最大单机容量为 300MW，即具有大中型容量的规模、大中型机组的特点。

当电厂全部机组投入运行后，将占电力系统总容量600/6000≈10%，没有超过电力系统的检修备用容量为 8%~15%和事故备用容量为 10%的限额，说明该电厂在将来电力系统中不占主导作用和主导地位，主要供给地区用电。

发电厂运行方式及年利用小时数直接影响着主接线设计。

从年利用小时数看，该电厂年利用小时数为 6500h/a，远大于我国电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数 5000h/年；又为火电厂，所以该发电厂为带基荷的发电厂，在电力系统占比较重要的地位，因此，该厂主接线要求有较高的牢靠性；从负荷特点及电压等级可知，该电厂具有110KV 和220KV 两级电压负荷。

110KV 电压等级有 8 回架空线路，担当一级负荷，最大输送功率为 110MW,最大年利用小时数为 4000h/a，说明对其牢靠性有肯定要求；220KV 电压等级有 10 回架空线路，担当一级负荷，最大输送功率为500MW，最大年利用小时数为 4500h/a,其牢靠性要求较高，为保证检修出线断路器不致对该回路断电，拟承受带旁路母线接线形式。

2、电气主接线
3、2.1、主接线方案的选择
2.1.1方案拟定的依据
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对电气主接线的根本要求，概括的说应当包括牢靠性、敏捷性和经济性三方面。

安全牢靠是电力生产的首要任务，保证供电牢靠是电气主接线最根本的要求。

通常定性分析和衡量主接线牢靠性时，从以下几个方面考虑：断路器检修时，是否影响连续供电；线路、断路器或母线故障，以及在母线检修时，造成馈线停运的回路数多少和停电时间长短，能否满足重要的一、二类负荷对供电的要求；本电厂有无全厂停电的可能性；大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。

主接线还应具有足够的敏捷性，能适应多种运行方式的变化，且在检修、事故等特别状态下操作便利、调度敏捷、检修安全，扩建、进展便利。

主接线的牢靠性与经济性应综合考虑，在满足技术要求前提下，尽可能投资省、占地面积少、电能损耗少、年费用〔投资与运行〕为最小。

110KV 电压级：出线回路数 8 回且为I 级负荷，应承受双母或双母带
旁路，以保证其供电的牢靠性和敏捷性。

220KV 电压级：出线回路数 10 回且为I 级负荷，承受双母带旁路或
一台半。

2.1.2、各电压等级接线形式的拟定
(1)110KV 电压等级：出线为 8 回架空线路，I 级负荷，最大输送
110MW，为实现不停电检修出线断路器，可承受单母线分段带旁路或双母
线接线形式。

(2)220KV 电压等级：出线为 10 回架空线路，担当一级负荷，最大输
送 500MW,为使其检修出线断路器时不停电，可承受双母线带旁路或双母
线分段带旁路或承受牢靠性更高的一台半接线形式，以保证供电的牢靠性和敏捷性。

两台 300MW 发电机组都承受单元接线形式接在 220KV 电压母线上。

都承受单元接线形式，故接 220KV 侧母线的发电机的出线端不需接断
路器。

2.1.3、主接线方案的拟定
拟定两种方案：
方案一：220KV 侧承受双母带旁路接线，110KV 侧承受双母接线。

方案二：220KV 侧承受双母带旁路接线，110KV 侧承受单母分段带旁
路接线。

2.1.4、主接线方案的比较与选择
表2.1 主接线方案方案工程牢靠性 1〕220KV 承受双母带旁路，110KV 承受双母线接线，牢靠性较高 1〕220KV 承受双母带旁路，牢靠性高
2)110KV 侧承受单母分段带旁路，对于出线回路数多带一级负荷来说，牢
靠性低；方案一方案二第 2 页共13 页
敏捷性 1〕各电压级接线方式敏捷性都好；1)220KV 电压级接线方式
敏捷性好 2〕承受单母线分段兼旁路接线，进 2〕220KV 电压级接线易于
扩建。

出线不多时有足够多的敏捷性 3〕110KV 电压级用联络变压器连接，敏捷性好 1〕无论是 110KV,220KV 设备都比较多，投资较大，经济性差；
1〕110KV 设备相对少，投资较小；2〕220KV 设备都比较多，投资较大，
经济性差，；经济性本设计主要考虑主接线的牢靠性和敏捷性，经济性只做参考，所以通过比较，
现确定第一方案为设计最终方案。

其设计简图见图 2.1
10 回出线 8 回出线主接线简图 110KV220KV#主变 T-1T-3SSPSO-
360000/220 接厂用电#主变 T-2SFP7-360000/220SFP7-360000/220T-
4SSPSO-360000/220 接厂用电#发电机 1QFS-300-2#发电机 2QFS-300-2 接
厂用电 T-5 接厂用电 SFF7-40000/18T-6SFF7-40000/18
图2.1 主接线简图
2.2、主变压器的选择与计算 2.2.1、发电机型号确实定
依据设计书的要求选用的发电机容量为
300MW，选择发出的电压为 1
8KV，所以选择发电机型号为 QFSN-300-2。

具体参数如表 2.2
表2.2 所选发电机组的型号与参数
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发电机型号额定电压(KV)18 额定功率(MW)300 额定电流(A)功率因数
次暂态电抗(%)16.7 效率(%)98.65G-1、G-2QFS-300-2113200.852.2.2、
变压器容量、台数和型式确实定原则(1)单元接线的主变压器容量确实定
原则单元接线时主变压器应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有 10%的裕度来确定。

承受扩大单元接线时，应尽可能承受分裂绕组变压器，其容量亦应按单元接线的计算原则算出的两台机容量之和来确定。

(2)连接两种上升电压母线的联络变压器确实定原则
联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种运行方式下，网络间的有功功率和无功功率交换，一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求；同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。

此外，为了布置和引线便利，通常只设两台，在中性点接地方式准许条件下，以选自耦变压器为宜。

其低压绕组兼作厂用备用电源或无功功率补偿装置。

应依据 300MW 发电机来选择联络变压器，又为了布线便利，只选两台
自耦联络变。

(4)主变压器型式确实定原则
选择主变压器型式时，应从相数、绕组数、绕组接线组别、冷却方式、调压方式等方面考虑，通常只考虑相数和绕组数以及绕组接线组别。

在
330KV 及以下电力系统，一般都应选用三相变压器。

一般当最大机组容量为125MW 及以下的发电厂多承受三绕组变压器，对于最大机组容量为
300MW 及以上的发电厂，通常承受双绕组变压器加联络变压器，当承受扩大单元接线时，应优先选用低压分裂绕组变压器，这样，可以大大限制短路电流。

综上，该电厂接于 330KV 以下电力系统，变压器相数选三相；又该发
电厂最大机组容量为 300MW，则选双绕组变压器加联络变。

110KV 及以上
电压等级，变压器的接线方式为“YN”连接，选常规接线YN，d11 常规接线。

2.2.3、主变压器的选择与计算
依据变压器容量、台数和型式确实定原则，该发电厂主接线承受两台三相双绕组主变压器和一台联络变压器。

两台主变压器分别和两台发电机组组成单元接线。

(1)主变压器的选择
与两台 300MW 机组相连的主变压器容量和型式一样，其每台的容量：
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SN110%PN30016%110%16%364.94MVA，选择等级co0.85360MVA 的三相
双绕组升压变压器，具体型号选择SFP7-360000/220，其参数见表
2.3。

(2)联络变压器的选择
依据联络变压器容量确实定原则可知，联络变压器的总容量为
300/0.85=352.94MVA，选择最接近标准容量为 360MVA 的变压器即容量为360MVA 的三相三绕组降压自耦变压器，具体型号选择 SSPSO-360000/220。

其参数见表 2.3。

(3)厂用变压器的选择
本次设计厂用电系统主接线承受单母线分段接线方式，厂用电分别从两台发电机的出口端引接，因此，需要两台厂用变压器。

由于两台发电机
都属于大中型机组，为限制短路电流，提高牢靠性，两台变压器均承受低
压分裂绕组变压器.联络变压器的低压侧电压为 15.75KV，作厂备用电源
通过低压分裂绕组降压变压器 15.75/6.3/6.3 分别接至两段公用母线上。

这个低压分裂绕组降压变压器选择SFF-31500/15.75,其参数见表 2.3。

单
机容量在 100MW—300MW 的发电厂，厂用电通常承受 6KV 电压等级，所以
对应于 300MW 机组的厂用变压器，由于机端电压为 18KV，其各侧电压为18/6.3/6.3，容量为 300 某6%/0.85=21.176MVA，选用双分裂两绕组变压器,型号为SFF7-40000/18。

其参数见表 2.3。

表2.3 所选变压器的型号及参数
变压器主变T-1T-2 额定容额定电压(KV)型号量中/高压〔KVA〕低压SFP7-36242 低0000/223600002.5 某压02%18 短路空载阻抗电流
(%)(%)14.30.28 联结组YNd11 联络SSPSO-变T-336000/T-4220 高中13.1242121 凹凸3600002.515.711.96 某2%5 中低19.2400000/2 某202300.5YN,yn0d11 厂用SFF7-40 变T-5000/18T-6 厂用变T-7SFF- 31500/15T-8182.5 某2%全穿 6.3/越6.3 半穿越 0.89.515.3 半穿越
16.6D,d0-d0*******.752.5 某2%全穿 6.3/越6.3D,d0-d1.4509.5 第5 页共13 页。