火力发电厂电气一次部分设计参考

  本次设计中电气接线为发电机—变压器组形式，升压电压级仅220kV一级，因而确定厂用高压工作电源引自升压变压器低压侧，高压备用启动电源引自220kV母线，低压工作电源与备用电源分别引自对应的高压厂用母线 厂用电系统的设计及确

  本厂用电系统共设4台高压厂用变压器，根据厂用备用电源数量的设置原则，3台以上200MW机组一般每两台机组设一台启动/备用变压器，因而共设置两台启动/备用变压器。厂用电源及其启动/备用电源的引接已在主接线图中标明。图中显示为两台变压器及一台启动/备用变压器，其余两台不再绘图说明。

  发电厂厂用电系统接线一般会用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。火电厂的厂用负荷容量较大，分布面较广。其用电量约占厂用电量的60%以上。为了能够更好的保证厂用电系统的供电可靠性与经济性，且便于灵活调度，一般都采用“安炉分段”的接线原则，厂用负荷在各段上应尽量分配平均，且符合生产程序要求。全厂公用性负荷应适当集中，可设立公用厂用母线V厂用电的接线，对于大型火电厂，一般宜采用单母线分段接线，即按炉分段，对于中小型电厂，则依据工程详细情况，厂用低压负荷的大小和重要程度，全厂可只分2—3段，仍采用低压成套配电装置供电[3]。

  本次设计中装机容量为4×200MW，属于大中型发电厂，依据上述原则，确定厂用电接线形式采用单母线 厂用电的电压等级

  发电厂中一般都会采用的低压供电网络电压为380/220V；高压供电网路电压有3、6、10kV。为了简化厂用电接线，且使运行维护方便，电压等级不宜过多。对于火电厂当发电机容量在60MW及以下，发电机电压为10.5kV时，可采用3kV作为厂用高电压；当发电机容量在100—300MW时，宜选用6kV作为厂用高电压；当发电机容量在300MW以上时可采用3kV、10kV两种电压[5]。

  选择适当电阻值，可抑制单相接地故障时健全相的过电压倍数≤2.6倍相电压，避免扩大故障

  接地电容电流10A，需要降低间歇性电弧接地过电压水平和便于寻找故障点的情况

  按不同保护方式对灵敏度和选择性的要求，在中性点接低值电阻，将单相接地故障电流加大至100~600A，接地保护动作于跳闸

  由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（最重要的包含锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不一样的地区，也无法大量储存，电能生产必须要时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在所有的环节和不一样的层次设置相应的信息与控制管理系统，以便对电能的生产和输运过程做测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。

  火力发电厂电气一次部分设计参考313厂用电系统中性点接地方式高压厂用电系统及低压厂用电系统的中性点接地方式及其特点适合使用的范围详见表厂用电系统中性点接地方式类别中性点接地方式特点适合使用的范围高压中性点不接地单向接地电容电流10a时允许继续运行2h接地电容电流小于10a的高电压厂用电系统高电阻接地二次侧接电阻的配电变压器接地选择适当电阻值可抑制单相接地故障时健全相的过电压倍数26倍相电压避免扩大故障接地电容电流10a需要降低间歇性电弧接地过电压水平和便于寻找故障点的情况消弧线圈接地按不同保护方式对灵敏度和选择性的要求在中性点接低值电阻将单相接地故障电流加大至100600a接地保护动作于跳闸接地电容电流大于10a的场低压中性点直接接地网络最简单动力照明和检修网络可以共用

  网络最简单，动力、照明和检修网络可以共用；单相接地故障时，中性点不发生位移，相电压不可能会出现不对称和超过250V；保护设施立即动作于跳闸，厂用电动机停运

  原有低压厂用电系统为中性点直接接地的扩建厂及主厂房外Ⅱ、Ⅲ类负荷辅助车间供电网络；125MW及以下机组；低压不采用熔断器的供电系统

  由发电、配电、输电、变电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。

  本次设计中要求将电厂生产的电能除厂用电外，全部送入系统，根据发电厂接入系统的原则，预设4台发电机组全部升压接入220kV电力网。

  电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。所以，它的设计必然的联系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。概括地说包括以下五个方面：[2]

  随着我国电力事业迅猛发展，工程规模在逐步扩大，所采用的电气设备在不断更新换代。通过具体实践摸索及不断总结、积累和丰富了很多宝贵的运行经验和设计经验。

  自九十年代起，我国陆续修订了所有的规程和规范，电气标准全面向IEC标准靠拢，并等效地被采用。从1982年起，分十几批淘汰了大量的落后机电产品，多次整顿生产秩序，加强了对电气产品的质量管理，努力缩小了发达国家的差距，引进和开发了具有国际领先水平的电气设备。

  火力本文主要完成了电气主接线的方案设计及其经济型分析，主要电气设备的选择，包括主变压器的容量计算。在发电厂短路电流计算的基础上，进行配电装置的选型方案的设计。回路。在火力发电厂电气部Байду номын сангаас设计中，一次回路的设计是主体，它是保证供电可靠性、经济性和电能质量的关键，并直接影响着电气部分的投资。

  本文主要完成了电气主接线的方案设计及其经济型分析，主要电气设备的选择，包括主变压器的容量计算。在发电厂短路电流计算的基础上，进行配电装置的选型方案的设计。

  二十多年来我们无论是在设计标准、设计依据和设计方法上，还是在设计所选用的先进的技术和设备上都有了腾飞性的发展。随着对大中型水电站推广“无人值班、少人值守”的运行方式，电站的自动化水平慢慢的升高，要更广泛地采用高水准的设备，相应地对厂用电系统模块设计和厂用设备选型上也提出了更高的要求。

  1．厂址概况：本厂为坑口电厂，所有燃料由煤矿直接供给。电厂生产的电能除用于厂用外，全部220kV线路送入周边系统。厂区地势较不平坦，地质条件好，有新的公路、铁路通向矿区，交通方便。厂址附近有大河通过，水量丰富，冻土层1.5米深，覆冰厚10mm；最大风速20m/s；年平均温度6℃，最高气温38℃，最冷气温-36℃，土壤电阻率500 。

  DL500《火力发电厂设计作业规程》中规定“主厂房内的低压厂用电系统宜采用高电阻接地方式，也可采用中性点直接接地方式。”结合上表中，200MW及以上机组主厂房适宜采用高电阻接地，因而本次设计中低压厂用电系统采用中性点经高电阻接地方式。

  火力发电厂厂用电源分为工作电源和备用工作电源，厂用电源的引接方式见表3-2。

  本次设计单机容量为200MW，因此采用6kV作为厂用高压供电网路，380/220V作为厂用低压供电网络。

  高压厂用电系统及低压厂用电系统的中性点接地方式及其特点、适合使用的范围详见表3-1。

  双母线MW及以下机组，电厂容量在800MW及以上，进出线回；采用双母线双分段配置困难的配电装置

  双母线MW及以下机组，电厂容量在1000MW及以上，进出线 拟定可行的主接线 方案一

  采用双母线分段接线方式，将双回路分别接于不同的母线段上，可缩小母线故障的影响区域，主接线-130/535/535

  在拟定发电厂接入系统的方案时，应明确该厂规划装机容量、单机容量、送电方向、功率、供电距离及在电力系统中的地位和作用，对于不同规模的发电厂及发电机组，应根据在系统中的地位，接入相应电压等级的电力网。在负荷中心的中小发电厂，在发电机端设立母线，发电机经母线及升压变压器接入系统；对远离负荷中心的火力发电厂，应直接接入高压主网。单机容量为100~125MW的机组，当系统有稳定性要求时，应直接升压接入220kV电力网；单机容量为500MW及以上的机组，一般直接升压接入500kV电力网[1]。

  采用双母线接线，断路器采用高可靠性的 断路器。主接线 方案二接线．可靠性

  方案一将双回路分别接于不同的母线段上，保证了系统的供电可靠性，减小了停电的几率，缩小了母线的故障范围。

  方案二能够最终靠两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至使供电中断。在检修任意线路断路器时，该回路需短时停电。断路器采用 断路器，检修周期长，不需要经常检修减小了断路器检修停电的几率。

  主变压器在电气设备投资中所占比例较大，同时与之相适应的配电装置，特别是大容量、高电压的配电装置的投资也很大。因此，主变压器的选择对发电厂、变电所的技术性影响很大。

  本次设计中变压器均为单元接线形式，单元接线时变压器容量应按发电机的额度容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。

  单相接地故障时，避免开关立即跳闸和电动机停运；防止了熔断器一组熔断造成电动机两相运转；需设接地故障检测和保护设施；要安装专用的照明、检修变压器

  由上表能够准确的看出，中性点不接地方式适用于接地电容电流小于10A的高电压厂用电系统。而200MW及以下机组的高压厂用电系统中，电容电流正常情况下不会大于5~10A，所以传统上一直采用不接地系统，而且这种接地方式较简单，接线也方便，因而本次设计中高压厂用电系统采用中性点不接地方式。

  双母线全封闭组合电器时，不设旁路措施；采用SF6断路器时，不宜设旁路措施；采用少油断路器出线回及以上时，采用带专用旁母断路器的旁路母线 厂用电源的引接方式

  引自升压站最低电压级母线或联络变压器低压绕组，也可由外部电网引接专用线路

  通过对真实的情况的分析，方案二在可靠性上略低于方案一，但断路器采用SF6断路器，它的检修周期长，不需要经常检修。这样就能减小了断路器检修停电的几率。在经济性上，方案二明显高于方案一，因而综合考虑选择方案二。

  发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的运行。这些电动机及全场的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备等都属于厂用负荷。总的耗电量，统称为厂用电。厂用电的可靠性，对电力系统的安全运行很重要。提高厂用电可靠性的目的，是使发电厂长期无故障运行，不致因厂用电局部故障而被迫停机，为此必须认真考虑合理厂用供电电源的取得方式、工作电源和接线方式。

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