火力发电厂电气主接线课程设计

.、八、一

刖言

电气主接线代表了发电厂和变压所高电压、大电流的电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性。对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。本火电厂电气主接线主要从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑并设计。可靠性包括: 发电厂和变电所在电力系统中的地位；负荷性质和类别；设备的制造水平；长期运行实际经验。灵活性包括：操作的方便性；调度的方便性；扩建的方便性。经济性包括：节省投资；降低损耗等。综合以上三方面的考虑展开火电厂电气主接线的设计，并对设计进行可行性分析，得出结论：本设计适合实际应用。

1 对原始资料的分析

火力发电厂共有两台50MW 的供热式机组，两台300MW 的凝汽式机组。所以

Pmax=700MW;机组年利用小时Tmax=6500h。

设计电厂容量:2*50+2*300=700MW；

占系统总容量700/（3500+700）*100%=16.7%;

超过系统检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%的限额。说明该厂在系统中的作用和地位至关重要。

由于年利用小时数为6500h>5000h, 远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。

该电厂在电力系统中将主要承担基荷，从而在设计电气主接线时务必侧重考虑可能性。

10.5KV电压级：地方负荷容量最大为25.35MW，共有10回电缆馈线，与50MW发电机端电压相等，宜采用直馈线。

220KV 电压级：出线回路为5 回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，宜采用带旁路母线接线方式。

500KV 电压级：与系统有4 回馈线，最大可能输送的电力为

700-15-200-700*6%=443MW。500KV 电压级的界限可靠性要求相当高。

2 主接线方案的拟定

2.1 10.5kV 电压级

根据设计规程规定：当每段母线超过24MW 时应采用双母线分段式接线方式。利用断路器将双母线中的一组母线分为W1 和W2 两段，在分段处装有电抗器，另一组母线不分段。2台供热式机组输出的电能分别经断路器和隔离开关连接至10.5KV的母线上。10.5KV

设计11回出线。其中10回为额定电压10.5KV的负荷供电，1回线路接升压变压器连接至220KV母线进线端为220KV母线W4、W5,将剩余功率通过主变压器送往电压220KV。

2.2 220kV 电压级

出线回路数大于4回，为使其出线断路器检修时不停电，宜采用双母线带旁路接线或单母线分段式接线。计算从10KV 送来的剩余容量：2*50-

[(20+10*14/26)+2*50*6%]=68.62MW<250MW ，不能满足220KV 最大负荷250MV 的要求。拟定1 台300MW 机组按发电机- 变压器单元接线形式接至220KV 母线上。由联络变压器与500KV 接线连接，相互交换功率。

方案I: 220KV 母线采用双母线带旁路接线方式。300MW 的凝汽式发电机采用发电机-变压器的接线方式，由变压器高压侧引出线连接至220kv 母线上。出线端共接线路6回，其中1 回线路连接变压器接至500KV 母线。其余5回线路连接电抗器并为额定电压220KV 的负荷供电。

方案II: 220KV 母线采用单母线分段式接线方式。出线方式与方案I 相同。

2.3 500kV 电压级

500KV 负荷容量大，为保证可靠性，有多种接线形式，经分析拟定两种接线方案。将一台300MW 机组与变压器组成单元接线，直接将功率送往500KV 电力系统。

、 >——* . 500KV 采用双母线四分段带专用旁路母线接线方式。出线5回，4回供电1

回备用

方案II：500KV 采用一台半断路器接线方式

综上，拟定的方案一共有4种：

方案1:10.5KV采用双母线分段式接线；220KV母线采用双母线带旁路接线方式；500KV 双母线四

分段带专用旁路母线接线方式

500KV

火力发电厂电气主接线方案I设计图

方案II : 10.5KV 采用双母线分段式接线；220KV 母线采用单母线分段带旁路式接线 方式；500KV 一台半断路器接线方式。

火力发电厂电气主接线方案 II 设计图

30QMW 心

W6

W5

V/4

20KV

W8

W7 5O0KV

35KV

©moo

J0.5KV

V-l

© 50MV

方案III : 10.5KV 采用双母线分段式接线；220KV 母线采用双母线带旁路接线方式;

500KV 一台半断路器接线万式

火力发电厂电气主接线方案 III 设计图

54

VW

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50W

方案IV: 10.5KV采用双母线分段式接线；220KV母线采用单母线分段带旁路式接线方式；500KV 双母线四分段带专用旁路母线接线方式。

火力发电厂电气主接线方案IV设计图

3方案的经济比较

3.1计算一次投资

该项目取变压器500万；500KV断路器100万；220KV断路器40万；10.5KV断路器5万; 500KV隔离开关20万；220KV隔离开关8万；10.5KV隔离开关1万。

设备总投资10=1（变压器）+1（断路器）+ 1（隔离开关）

综合总投资1=10（1+ a /100）

a为明显的附加费用比例系数取90