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2.3.2对该热电厂容量负荷分析设计
经计算,机组总容量(2?300?2?50)?700MW,假设理想情况下全部投入运行,可计算出700/(3500?700)?100%?16.67%,此计算结果超过规定的检修备用容量(一般为8%~15%),事故备用容量为10%。超过此限值表明在电力系统中该热电厂占有一定主导地位。此外,机组年利用小时为6300h∕年,远超我国电力系统中发电机组平均最大负荷利用小时数5000h∕年,所以该电厂为基荷电厂,因此,在进行主接线设计时,应着重考虑其可靠性。
2.3.3主接线方案的拟定
(1)方案一
a.10KV电压等级的方案选择:
由于10KV电压等级有10回电压馈线,可选择单母线分段接线。 b.220KV电压等级的方案选择:
根据原始资料,220KV电压等级拟选双母线接线。 c.500KV电压等级的方案选择:
由原始资料分析,拟选双母线分段带旁路母线接线,两台300MW发电机接在双母线的两段母线上。 主接线形式表示如图2-5所示:
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220KV 500KV #3#4 10KV #1#2
图2-5 方案一接线图
(2)方案二
a.10KV电压等级的方案选择:
10KV电压等级仍选择单母线分段接线形式。因为在进行主接线的设计中,必须时刻考虑可 靠性、灵活性和经济性的要求。
b.220KV电压等级的方案选择:
由于220KV电压等级的电压馈线数目5回,可选择双母线接线形式,工作母线故障时,可将全部回路转移到备用母线上,从而恢复用户供电;可用母联断路器代替任意回路需要检修的断路器,在这种情况下,只需短时停电。
c.500KV电压等级的方案选择:
由于500KV 电压等级的电压馈线数目是5回,为使接线简单方便,使用设备少以节省投资,可以选择单母线接线形式。 主接线形式如图2-6所示:
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图2-6 方案二接线图 (3)方案三
500KV电压等级的接线方式选择单母线接线,220KV电压等级选择单母线分段接线,10KV电压等级上将原来方案一的500KV电压等级两个上的发电机组全部接至10KV电压等级上。 主接线形式如图2-7所示:
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图2-7 方案三接线图
2.4主接线方案的选择
电气主接线的形式是多种多样的,在此对上述三种接线方案及其特点进行分析比较。在选择电气主接线时首先要考虑其可靠性和灵活性,显然,在技术上分析,双母线接线方式相对单母线接线有更高的可靠性,能够满足电力系统的安全稳定性的需要,但同时投资增加,所用电气设备数量相应增加。在10KV电压等级上的出线上多为Ⅱ、Ⅲ类负荷,对这类用户可以进行短时停电,并不会造成人身危险以及设备的破坏,也不会给国民经济带来巨大的损失,综合考虑,可以选择单母线分段的接线形式。方案一和方案三的比较,方案一将两台发电机直接接入500KV的系统中,方案三是把四台发电机接入10KV母线上造成浪费,在10KV母线上有两台发电机已经足够;由于500KV电压等级与无穷大系统连接,接受该发电厂的剩余功率。所以考虑将剩余两台发电机通过发电机-变压器接线方式连接到500KV系统中。由于发电机-变压器接线方式单元性强,可在机组单元控制室集中控制,不设网控室,使运行管理较灵活方便。
通过对三种方案的比较,并且连同电气主接线的可靠性、经济性和灵活性的设计原则综合考虑,选择出的最优方案是方案一。
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3变压器的选择
3.1发电机及变压器中性点的接地方式
3.1.1电力网中性点接地方式
电力系统中性点是指发电机和变压器绕组的中性点,其接地方式的选择是一个综合性问题,它与电压等级、过电压水平、单相接地短路电流、保护配置等有关,直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、发电机和变压器的运行安全以及对通信线路的干扰等因素有关。[4]李敏江垭电力网中性点接地方式有以下几种:
1、中性点非直接接地 a.中性点不接地
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等几项优点,但是,由于该方式对电网电容电流及负荷水平有严格的限制,超过一定数值后将引起电弧接地过电压,因而适用范围有限。[5]蒋宁
①中性点消弧线圈接地
消弧线圈的作用是用来补偿电容电流,保证在接地电容电流超过规定值的条件下,能够瞬间将电弧熄灭,从而消除接地过电压(弧光间歇产生)。
②中性点经高电阻接地
当接地电容电流超过允许值时,也开采用中性点经高电阻接地。此接地方式降低弧光间隙接地过电压,同时可以提供足够的电流和零序电压,使接地保护可靠动作,一般用于大型发电机中性点。
b.中性点直接接地
单相短路一旦发生在直接接地系统中,将会产生很大的短路电流,必须立即切除线路或设备来降低故障损失,如此便会使供电连续性减弱,也会加重断路器的负担。但在高压或超高压电网中,这种接地方式产生的过电压比较低,所以绝缘水平也下降,可使设备投资减少,具有比较显著的经济效益。故适用于110KV及以上电网中。