4×300MW发电厂第二期工程电气部分初步设计
配电装置;也有全部接入超高压配电装置的。
2.2.1发电机—变压器组单元接线
200MW及以上大机组一般都采用与双绕组变压器组成单元接线而不与三绕组变压器组成单元接线,当发电厂具有两种升高的电压等级时,则装设联络变压器。
大机组要求避免在出口处发生短路,除采用安全可靠的分相封闭母线外,主回路力求简单,尽量不装设断路器和隔离开关。而采用双绕组变压器时,就可不装出口断路器和隔离开关。
2.2.2主变压器和发电机中性点接地方式
1.主变压器中性点接地方式
(1)主变在110~500KV侧采用中性点直接接地方式。
(2)主变在6~63KV侧采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。 2.发电机中性点接地方式
(1)发电机中性点采用非直接接地方式。
(2)300MW发电机组采用发电机中性点经高电阻接地方式。
2.2.3母线接线
本厂500KV出线最终为2回,故选择的电气主接线方案为:双母线带旁路或一台半断路器接线。
方案一:双母线带旁路 方案二:一台半断路器接线
图2.1双母线带旁路 图2.2 一台半断路器接线
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表2.1方案比较
项目 优 点 比 较 灵 活 性 经济性 可 靠 性 双母线带旁路 通过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致使供电中断;一组母线故障后,能迅速恢复只停该回路。进出线断路器检修时,由专用旁路断路器代替,通过旁路母线供电,对双母线的运行没有影响。 各个电源和各回路负荷可以任意分到某一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 1.为多环形供电,调度灵活。但停运一个回路需操作两台断路器,母线故障时,接线内潮流变化大。 2.隔离开关要作为操作电器,当改变运行方式和处理事故时,需进行倒闸操作。 当出线为7回以下时,双母线分段带旁路投资比一台半断路器接线投资大。 当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避断路器之间装设连锁装置。 1.由于一个回路连接着两台断路器,一台中间断路器连接着两个回路,使继电保护及二次回路复杂。 2.此接线虽然可靠性高,但占地造价高,为解决继电保护校验问题,保护必须双重化。 一台半断路器接线 每一回路由两台断路器供电,发生母线故障时,只跳开与此母线相连的所有断路器,任何回路不停电,在检修和故障回。 供电;检修任一回路的母线隔离开关,相重合的情况下,停运的回路不超过两缺点比较 免隔离开关误操作,需在隔离开关和因此,从综合情况下考虑,当2回出线时,一般不宜在500KV配电装置中采用双母线带旁路接线,所以采用一台半断路器接线。
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第3章 厂用电接线
3.1厂用电接线设计原则
厂用电系统应具有调度的供电可靠性和灵活性。无论在机组起动、正常运行、正常停机和事故停机时,或在电力系统的某些部分发生短路的过渡状态下,或是由于机组热机部分缺陷造成机组解列,以及当电力系统频率与电压波动的情况下,均能可靠地向需要运行的厂用设备供电。为此,厂用电接线应满足以下几点:
1.按机组自成系统,大机组尤应如此。每台机组的厂用电系统能在规定电压变化范围内工作,不受外部电力系统故障干扰,一台机组的故障、停运或其辅助设备的电气故障,不应影响另一台机组的正常运行。
2.保证在厂用工作电源故障、机组起动和停运过程中必需的厂用机械的供电,一般应配置备用电源或起动电源。在机组起动、停运和事故时的切换操作要少,并能与工作电源短时并列(选择厂用工作变压器和厂用备用变压器绕组连接方式时,应计及此)。
3.在满足机组安全运行的前提下,设置数量少的厂用变压器和厂用母线段,使接线简单明了和操作方便。
4.充分考虑分期建设与连续施工过程中厂用电系统的运行方式。 5.合理配置厂用电系统的继电保护装置,正确选择保护装置的和备用电源自投装置的动作时间,使能迅速切除故障元件,保护人身和设备安全,缩小故障影响,提高厂用电系统的安全水平。
6.配备足够容量的交流事故保安电源,当厂用工作电源和备用电源均失效时,能够快速起动和自动投入。
7.配备电能质量指标符合热工负荷要求的交流不间断供电装置。 注:6~ 7两条适用于200MW及以上容量的火力发电机组。
3.2厂用电供电电压等级的确定
实践经验表明: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作为厂用高压电压;当容量在100~300MW时,宜选用6KV作为厂用高压电压;当容量在300MW以上时,若技术经济合理,可采用两种高压厂用电压,即3KV和10KV两段电压。
3.3厂用电源的引接
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3.3.1高压厂用工作电源的引接
当发电机与主变压器成单元连接机组时,根据上述原则引接各自的高压厂用工作电源。300MW机组多采用高压厂用工作电源由主变压器低压侧引接,采用分裂绕组变压器。
3.3.2低压厂用工作电源引接
(1)低压厂用变压器一般由高压厂用母线段上引接。当无高压厂用母线时,可从发电机电压主母线或发电机出口引接。
(2)按炉分段的低压厂用母线,其工作变压器应由对应的高压厂用母线段供电。
3.3.3备用电源引接方式
表3.1备用电源的数量
电厂类别 一般电厂 300MW机组
高压厂用备用电源 与第6个工作电源同时设置第
2个备用电源
3台机组及以下设1个,超过3台时,每2台设1个起动备用
电源
低压厂用备用电源 与第8台低压厂用工作变压器同时设置第2个备用电源 每台机组设1台备用变压器,或采用两台变压器互为
备用的方式。
(2)高压厂用备用电源的引接方式
发电机与主变压器成单元连接时,厂内有两级升高电压母线,备用电源应由与系统
有联系的最低电压级母线引出。对于仅有500KV母线的电厂高压厂用备用电源可从厂外较低电压电网上引接。
(3)低压厂用备用电源引接方式
低压厂用备用变压器应避免与需要由它充当备用电源的低压厂用工作变压器接在同一段高压母线上,否则当该高压母线段故障或停电时,低压备用变压器也将失去电源。发电机电压母线上的馈线不带电抗器时,低压厂用备用变压器可由该母线引接,但也应满足上述要求。
经过以上分析,本设计厂用接线采用单母线分段的接线方式。
图3.1 单母线分段的接线方式
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第4章 短路电流的计算
4.1短路电流计算的主要目的
(1)电气主接线的比较与选择。
(2)选择断路器等设备,或对这些设备提出技术要求。 (3)为继电保护的设计以及调试提供依据。
(4)评价确定网络方案,研究限制短路电流的措施。 (5)分析计算送电线路对通讯设施的影响。
4.2短路电流计算一般规定
4.2.1计算的基本情况
(1) 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。
(2) 所有同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)。 (3) 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
(4) 所有电源的电动势相位相同。
(5) 应考虑对短路电流值有影响的所有元件,但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用,仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
4.2.2接线方式
计算短路电流所用的接线方式,应是可能发生最大短路电流的正常接线(即最大运行方式),而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
4.2.3计算容量
应按工程设计的规划容量计算,并考虑电力系统的远景规划,一般取工程建成后的5~10年。
4.2.4短路种类
一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路,或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路情况严重时,则应按严重情况进行校验。因为本设计为2?300MW发电厂设计,由规程可知,200MW及以上机组出口为封闭母线与变压
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