3×100-MW火力发电厂电气一次部分设计

第三章火力发电厂的主要设备

一、发电机

发电机是电厂的主要设备之一，它同锅炉和汽轮机称为火力发电厂的三大主机，目前电力系统中的电能几乎都是由同步发电机发出的。根据电力系统的设计规程，在125MW以下发电机采用发电机中性点不接地方式，本厂选用发电机型号为QFN—100—2及参数如下：

型号含义：2-----------------2极

100-------额定容量

N------------氢内冷

F-------------发电机

Q------------汽轮机

P e =100MW；U e=10.5；I e=6475A；

cosϕ=0.85；X d〞=0.183

S30=P30/ cosϕ= P e/ cosϕ=100000KV A/0.85=117647.059 KV A

二、电力变压器的选择

电力变压器是电力系统中配置电能的主要设备。电力变压器利用电磁感应原理，可以把一种电压等级的交流电能方便的变换成同频率的另一种电压等级的交流电能，经输配电线路将电厂和变电所的变压器连接在一起，构成电力网。

在满足技术要求的前提下，优先采用较低的电厂,以获得较高的经济效益。

由设计规程知：按发电机容量、电压决定高压厂用电压，发电机容量在100~300MW，厂用高压电压宜采用6 KV，因此本厂高压厂用电压等级6 KV。ⅱ、厂用变压器容量确定

由设计任务书中发电机参数可知，高压厂用变压器高压绕组电压为10.5KV，而由ⅰ知，高压厂用变压器低压绕组电压为6 KV，故高压厂用变压器应选双绕组

变压器。

ⅲ、厂用负荷容量的计算,由设计规程知：

给水泵、循环水泵、射水泵的换算系数为K=1；

其它低压动力换算系数为K=0.85；

其它高压电机的换算系数为K=0.8。

厂用高压负荷按下式计算：S g=K∑P

K——为换算系数或需要系数

∑P——电动机计算容量之和

S g =3200+1250+100+(180+4752+5502+475×2+826.667+570+210) ×0.8

=?KV A

低压厂用计算负荷：S d=(750+750)/0.85=? KV A

厂用变压器选择原则：

(1)高压厂用工作变压器容量应按高压电动机计算负荷的110℅与低压厂用电计算负荷之和选择，低压厂用工作变压器的容量留有10℅左右的裕度；

(2)高压厂用备用变压器或起动变压器应与最大一台（组）高压厂用工作变压器的容量相同。

根据高压厂用双绕组变压器容量计算公式：

S B≥1.1 S g+ S d=1.1×8379.333+1764.706=?KV A

由以上计算和变压器选择规定,三台厂用变压器和一台厂用备用变压器均选用SF7---16000/10型双绕组变压器

①

注：SF7---16000/10为三相风冷强迫循环双绕组变压器。①电气设备实用手册P181

2、电力网中性点接地方式和主变压器中性点接地方式选择：

由设计规程知，中性点不接地方式最简单，单相接地时允许带故障运行两小时，供电连续性好，接地电流仅为线路及设备的电容电流，但由于过电压水平高，要求有较高的绝缘水平，不宜用于110KV及以上电网，在6～63KV电网中，则采用中性点不接地方式，但电容电流不能超过允许值，否则接地电弧不易自熄，易产生较高弧光间歇接地过电压，波及整个电网；中性点经消弧线圈接地，当接地电容电流超过允许值时，可采用消弧线圈补偿电容电流，保证接地电弧瞬间熄灭，以消除弧光间歇接地过电压；中性点直接接地，直接接地方式的单相短路电流很大，线路或设备须立即切除，增加了断路器负担，降低供电连续性。但由于过电压较低，绝缘水平下降，减少了设备造价，特别是在高压和超高压电网，经济效益显著。故适用于110KV及以上电网中。主变压器中性点接地方式，是由电力网中性点的接地方式决定。

3、主变压器型号的容量及型号的选择，根据设计规程：单元接线的主变压器的容量按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10℅的裕度，则：S30-S B=（117647.059-10981.9723）×1.1=?KV A

由发电机参数和上述计算及变压器的选择规定,主变压器选用1台220KV双