燕山大学发电厂电气部分课程设计大型骨干电厂电气主接线

目录

第一章原始资料的分析 0

电压等级 0

第二章电气主接线方案 0

电气主接线设计的基本原则 0

具体方案的拟定 (1)

第三章主要电气设备的选择 (3)

发电机 (3)

主变压器 (3)

断路器和隔离开关 (4)

电压互感器 (7)

电流互感器的选择 (8)

母线的导体 (9)

第四章方案优化 (10)

第五章短路电流计算 (11)

等效阻抗网络图 (11)

阻抗标幺值计算 (11)

短路点短路电流计算 (13)

Q的计算 (14)

短路电流热效应

K

第六章校验动、热稳定（设备） (16)

断路器稳定校验 (17)

隔离开关稳定校验 (17)

电流互感器稳定校验 (18)

母线导体稳定校验 (19)

第七章心得体会 (19)

参考资料 (20)

大型骨干电厂电气主接线

第一章原始资料的分析

电压等级

根据原始资料的分析可知，需要设计的是一个大型骨干凝汽电厂，共有两个电压等级：220KV，500KV

发电机容量和台数为6× 300MW (QFSN-300-2）

因此主变压器的台数选为6台。

联络变压器

选择三绕组变压器，连接两个电压等级，剩余一端引接备用电源。

第二章电气主接线方案

电气主接线设计的基本原则

电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下、兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要

求用规定的设备文字和图形符号，并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。

主接线设计的合理性直接影响电力系统运行的可靠性，灵活性及对电器的选择、配电装置、继电保护、自动控制装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。

具体方案的拟定

（1）220KV电压等级。出线回数6回，大于4回，为使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路或双母线带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。220KV侧最大负荷为600MW，其进线拟以3台300MW机组按发电机—变压器单元接线形式接至220KV母线上，其剩余容量或机组检修时不足容量由联络变压器与500KV接线相连，相互交换功率。

（2）500KV电压等级。500KV负荷容量大，其主接线是本厂向系统输送功率的主要接线方式，为保证可靠性，有多种接线方式，经定性分析筛选后，可选用的方案为一台半断路器接线和双母线带旁路接线，通过联络变压器与220KV侧连接，3台300MW 机组按发电机—变压器单元接线形式接至500KV侧母线上。

方案1，220KV母线选双母线带旁路，500KV母线选一台半断路器接线。

方案2，220KV母线选单母线分段带旁路，500KV母线选双母线带旁路。

第三章 主要电气设备的选择

发电机

由原始资料可知，需选用6台MW 300的发电机，型号为2300--QFSN

表 2300--QFSN 的主要参数

主变压器

300MW 发电机组中发电机与主变压器的接线采用发电机—变压器单元接线。主变压器的容量为发电机的额定容量扣除本机组厂用负荷后，留有10%的裕度。

()ϕcos 11.1P GN T K P S -≈()85.0%613001.1-⨯=

9.364=MVA

GN P —发电机容量，P K —厂用电率，ϕcos —功率因数

联络变压器容量应该不小于两种电压母线最大一台机组容量（MW 300）

查《电气工程电气设备手册》选择主变压器及联络变压器型号为

断路器和隔离开关

断路器的选择

除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在10KV~220KV 的电网一般选用少油断路器，电压110~300KV 的电网，当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF 6断路器，大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，应选用发电机专用断路器。 (1)SF6断路器的特点：

1.灭弧能力强；介质强度高，单元灭弧室的工作电压高，开断电流大然后时间短。

2．开断电容电流或电感电流时，无重燃，过电压低。 3．电气寿命长，检修周期长，适于频繁操作。 4．操作功小，机械特性稳定，操作噪音小。 （2）选择原则：

1.N I ≥MAX I

2. U N ≥U SN

1）单元接线上的断路器（--N P 主变压器额定功率）

220kV 侧发电机出口断路器

500kV 侧发电机出口

断路器

2)联络变压器出口侧断路器（--N P 联络变压器各相对应的绕组功率） 220KV 侧 KA U p I N N MAX 992.022031000

3605.01305

.1=⨯⨯⨯== 500KV 侧 KA U p I N N MAX 436.050031000

3605.01305

.1=⨯⨯⨯== 35KV 侧 KA U p I N N MAX 069.035

31000

45.01305.1=⨯⨯⨯== 3)出线断路器

220KV 侧出线上

KA N COS U P I N MAX MAX 370.05

85.02203600

)1(3=⨯⨯⨯=-=

ϕ

MAX P ——该出线侧最大负荷

500KV 侧出线上

KA N COS U P I N MAX 630.03

85.05003%

618003001800)1(3=⨯⨯⨯⨯--=-=

ϕ

MAX P ——送出厂的最大电力

4)旁路断路器

旁线上最大负荷电流MAX I 与出线上最大负荷电流MAX I 相等

kA U P I N N MAX 992.0220

3360

05.1305.1=⨯⨯=⨯=kA U P I N N MAX 436.0500

3360

05.1305.1=⨯⨯=⨯=