一篇发电厂电气部分课程设计[1](2)

2019-05-17 10:11

适用范围:适用于6~10KV配电装臵;35~60KV配电装臵出线超过8回,或者连接电源较大、负荷较大时;110~220KV出线数为5回及以上时。

方案4:内桥接线

连接桥断路器接在线路断路器的内侧。

优点:1、高压断路器数量少,四回路只需三台断路器。 2、线路的投入和切除比较方便。具有较高的经济性。

缺点:1、变压器的投入和切除操作较复杂,需动作两台断路器,切换主变时一回线路需要暂时停运。 2、出线断路器检修或者维护时,线路需要长时间停运。 3、连接桥断路器检修时,两个回路需要解列运行。

适用范围:容量较小的变电所,并且变压器容量不经常切换或线路较长,故障率较低的情况。

1 2

3 4

经过以上分析,110kv侧主接线决定采用单母线分段接线形式。 如下图所示:

第3章 变压器选择

在发电厂和变电站中,用来向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器;用于两种电压等级之间交换功率的变压器,称为联络变压器;只供本所(厂)用的变压器,称为站(所)用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。

3.1 变压器台数、容量的选择

1、主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10-20年的负荷发展。对于城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。

2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定变压器的容量。对于有重要负荷变压器的变电所,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷;对一般性变电所,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷的70%-80%。

3、同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多,应从全网出发,推行系列化、标准化。 我国110KV及以上电压,变压器绕组多采用Y连接;35KV亦采用Y连接,其中性点多通过消弧线圈接地。35KV以下电压,变压器绕组多采用△连接。

选择主变压器,需考虑如下原则:

1、当不受运输条件限制时,在330KV及以下的发电厂和变电站,均应选用三相变压器。

2、当发电厂与系统连接的电压为500KV时,经技术经济比较后,确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500KV的,宜选用三相变压器。

3、对于500KV变电所,除需考虑运输条件外,尚应根据所供负荷和系统情况,分析一台(或一组)变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期,若主变压器为一组时,当一台单相变压器故障,会使整组变压器退出,造成全网停电;如用总容量相同的多台三相变压器,则不会造成所停电。为此要经过经济论证,来确定选用单相变压器还是三相变压器。

在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等,确定是否需要备用相。

本设计在选择变压器起的时候应该遵循具有发电机电压母线接线的主变压器选择原则,连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量,应考虑以下因素:

(1)当发电机全部投入运行时,在满足发电机电压供电的日最小负荷,并扣除常用负荷后,主变压器应能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。

(2)当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或者因供热机组负荷变动而需限制本厂出力时,只变压器应能从电力系统倒送功率,保证发电机电压母线上最大负荷的需求。

(3)若发电机点发母线上接有2台及以上的主变压器时,当其中容量最大的一台因故退出运行时,其他主变压器应能输送母线剩余功率的70%以上。

(4)主变压器应具有从系统倒送功率的能力,以满足发电机电压母线撒谎能够最大负荷的要求。

P根据给定的资料,?P??PminS??cos??90MW,Pmin?0MW,

90?0?70%?78.75MW0.8

?70%?S??SN

因此由于以上条件,可得变压器的型号是SI10-90000/110,其技术参数如下:

型号 联结组别 电压组合高压 低压 空载损负载损空载电短路阻耗(KW) 耗(KW) 流(%) 抗(%) 57.5 289 0.3 10.5 SI10-90000/110

YN,d11 110?8?1.25% 10.5 第4章 主要电气设备选择

由于电气设备和载流导体的用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法并不完全相同,但对他们的基本要求却是基本一致的。

电气设备选择的一般原则为:

1、应满足正常运行、检修、断路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展的需要。 2、应按当地环境条件校验。 3、应力求技术先进与经济合理。

5、扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致。

6、选用新产品,均应具有可靠的实验数据,并经正式鉴定合格。 技术条件:

选择的高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保证正常运行。同时,所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。各种高压设备的一般技术条件如下表:

表4-1 高压电器技术条件 序号 电器 名称 额定电 压(KV) 额定电 流(A) 额定容 机械荷载额定开 断电流 (A) 1 2 关 3 器 4 关 5 熔断器 √ √ √ √ √ √ 负荷开√ √ √ √ √ √ 组合电√ √ √ √ √ √ 断路器 隔离开√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 平 热稳定 动稳定 缘 水绝量(KVA) (N) 6 PT √ √ √ 7 8 9 圈 10 11 12 13 管 器 CT 电抗器 消弧线√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 避雷器 √ √ √ √ 封闭电√ √ √ √ √ √ √ 穿墙套√ √ √ √ √ √ 绝缘子 √ 4.1 断路器的选择

高压断路器是电气主系统中重要的开关电器。高压断路器主要功能是:正常运行倒换运行方式,把设备或者线路接入电网或者退出运行,起着控制作用;当设备或者线路发生故障时,能快速切除故障回路,保证无故障部分的正常运行。高压断路器时开关电器中最为完善的一种设备,其最大的特点是能断开电器中负荷电流和短路电流。

开关电器切断通有电流的线路时,在开关电器的动、静触头分离的瞬间,触头间就会出现电弧。而用高压断路器熄灭交流电弧的基本方法是:

(1)利用灭弧介质

(2)采用特殊金属材料作灭弧触头 (3)利用气体或有吹动电弧 (4)采用多断口熄弧

(5)提高断路器触头的分离速度,迅速拉长电弧,可是弧隙的电场强度骤降;同时,使电弧的表面突然增大,有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。

4.1.1 高压断路器型式选择:

本次在选择断路器时,考虑了产品的系列化,即尽可能采用同一型号的断路器,以便减少备用件的种类,方便设备的运行和检修。

选择断路器时应满足以下基本要求:

1、在合闸运行时应为良导体,不但能长期通过负荷电流,即使通过短路电流,也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。

2、在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。

3、应有足够的断路能力和尽可能短的分断时间。

4、应有尽可能长的机械寿命和电气寿命,并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。 4.1.2 断路器选择的具体技术条件 额定电压校验:

UN≥UNs 额定电流校验:

IN>Imax 开断电流:

INbr>I″ 动稳定:

ies>ish 热稳定:

Itt>Qk

同样,隔离开关的选择校验条件与断路器相同,并可以适当降低要求。 4.1.3 断路器选择

(1)发电机侧最大持续工作电流:

2

Imax?1.05?PN?2.165KA3UNcos?

具体选择及校验过程如下: 1、额定电压选择:UN≥UNs=10.5KV 2、额定电流选择:IN>Imax=2.165KA

由以上可得,发电机侧应用SN10-10Ⅲ/3000型号的断路器。 (2)主变压器器低压侧最大持续工作电流:

Imax?1.05?PN?4.330KA3UNcos?

具体选择及校验过程如下: 1、额定电压选择:UN≥UNs=10.5KV 2、额定电流选择:IN>Imax=4.330KA

由以上可得,主变压器低压侧应用SN4-10G/5000型号的断路器。 (3) 主变压器器高压侧最大持续工作电流:


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