火电厂电气主接线设计

课程设计（2011 — 2012学年第一学期）

名称：电气工程课程设计

专业：电气工程及其自动化

班级：电气08-3班

姓名：王婷

学号：20082101020

时间：2011年12月

指导教师：李凤婷

新疆大学电气工程学院

电气工程课程设计任务一

任务名称：某大型火电厂电气主接线设计一电气主接线设计

1.对原始资料的分析

设计电厂为大型火电厂，其容量为4*300+2*600=2400MW，该厂为火电厂，主要承担基荷，从而该电气主接线设计务必考虑其可靠性。

从电压等级及负荷特点可知，2台300MW机组接入220KV配电装置，架空线8回出线，为保证检修断路器不致对该回路停电，拟采用带旁路母线的接线方案为宜，500KV系统有3回出线，拟采用一台半断路器接线。发电机容量较大，拟采用单元接线。

2主接线方案的拟定

根据对原始资料的分析，现将各电压等级可能采用的较佳方案列出，进而以优化组合方式组成最佳可比方案。

（1）220KV电压等级。出线回路数大于4回，为使其断路器检修时不停电，应采用单母线分段或双母线分段，以保证其供电的可靠性和灵活性。由于其容量较大，出线回路数超过四回，所以采用双母线带旁路母线的接线方案。2台300MW 机组，采用发电机—变压器单元接线形式接至220KV母线上。

（2）500KV电压等级。500KV发电机容量较大，可知其承担负荷较大，为保证可靠性，可能有多种接线方案，经定性分析筛选后，可选用的方案有：双母线带旁路母线接线和一台半断路器接线，通过联络变和220KV连接，以提高可靠性。

3.方案的比较

根据以上分析、筛选和组合，可保留的方案有：方案Ⅰ双母线带旁路母线接线和方案Ⅱ一台半断路器接线。方案Ⅰ双母线带旁路母线接线方案，断路器只用四个，大大减少了断路器的数量，节约了材料，经济上较优。方案Ⅱ一台半断路器接线运行方便、操作简单、在检修母线时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调度和扩建也方便。

4主接线方案的确定

主接线需要从可靠性、灵活性等多方面综合评估，通过定性分析和可靠性及经济比较，在技术上方案Ⅰ明显占优势，这主要是由于500KV电压等级采用一台半断路器的可靠性指标，但在经济上不如方案Ⅱ。鉴于大型机组应以可靠性和灵活性为主，所以经综合分析，决定选方案Ⅱ。

二选择变压器的台数和容量

1.主变压器的选择

由于采用的是发电机-变压器单元接线，所以主变压器的数量和发电机一样多，选择6台变压器。根据单元接线的主变压器的容量选择条件：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。所以对于300MW机组，厂用电负荷为40MW，选择主变压器的容量应该为1.2*（300-40）=286MW，对于600MW的机组，厂用电为40*2MW，主变压器的容量应该为1.1*（600-2*40）=572MW

2.联络变压器的选择

联络变压器的台数一般只设置一台，联络变压器的容量的选择应考虑一下两点：

（1）联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下有功功率和无功功率交换。

（2）联络变压器的容量一般不应小于接在两种电压母线上的最大一台机组容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器满足本侧负荷的要求：同时，也可在检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统由以上条件可知，联络变压器的容量应该选择两电压等级母线上的最大一台机组的容量，所以应选择600MW。

变压器容量选择表

电气工程课程设计任务二

任务名称：中小型热电厂厂用电接线方案分析

一厂用电设计要求：

⑴供电可靠，运行灵活。厂用负荷的供电除了正常情况下有可靠的工作电源外，还应保证异常或事故下有可靠地备用电源，并可实现自动切换。另外，由于厂用电系统负荷种类复杂，供电回路多，电压变化频繁，波动大，运行方式的变化多样，检修以及机组启停情况下均能灵活的调整运行方式，可靠、不间断的实现厂用电负荷的供电。

⑵各机组的厂用电系统应该是独立的，特别是200MW及以上机组应做到这一点。在任何运行方式下，一台机组故障或停运或其辅机的电气故障，不应影响另一台机组的运行，并要求受厂用电故障而停运的机组应能在短期内回复运行。

⑶全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。在厂用电系统接线中，不应存在可能导致切断多于一单元机组的故障点，更不应存在导致全厂停电的可能性，应急尽量缩小故障影响范围。

⑷充分考虑发电厂正常、事故、检修、启停等运行方式下供电要求，一般均应配备可靠地启动/备用电源，尽可能地使切换操作简便，启动/备用电源能在短时投入。

⑸供电电源应尽量与电力系统保持紧密联系。当机组无法取得正常的工作电源时，应尽量从电力系统取得备用电源，这样可以保证其与电气主接线形成一个整体，一旦机组故障时以便从系统倒送厂用电。

⑹充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和更换位置。

二厂用电接线的原则

厂用电接线的设计原则与主接线的设计原则基本相同，主要有：①厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，是发电厂主机安全运转。②接线应能灵活的适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求；③厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组供电，这样，当厂用系统发生故障时只会影响一台发电价的运行，缩小了故障范围，接线也简单④设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性，并积极慎重的采用新技术、新设备。使厂用电接线具有可行性和先进性⑤在设计厂用电系统接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。

三分析

低压厂用电电压等级常常采用380v，高压厂用电压 3、6、10kv。

（1）按发电机电压选择高压厂用电等级。由于发电机出口电压为10.5kv，采用3kv作为高压厂用电压，以获得较高的经济效益。低压厂用电采用380v。

（2）发电厂的厂用电源必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源盒事故保安电源。一般电场中都以启动电源兼做备用电源。

本图中，发电机的厂用工作电源有三个，T11、T12、T13是厂用电的工作电源。从发电机回路通过高压厂用变压器取得高压厂用工作电源，这样，即使发电机全部停止运行，仍可从电力系统倒送电能供给厂用电源，这种引接方式，供电可靠、操作简单、调度方便、投资和运行都比较省。