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1、凝汽式火电厂一次部分设计一课程设计引言电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配,易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度，易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%O本设计是对配有2台600MW的汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计,它主要包括了四大部分，分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设
2、备的选择、配电装置的选择。其中详细描述了主接线的选择、短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，并对设计进行了理论分析。1电气主接线1.1系统与负荷资料分析（1）工程情况由原始资料可知，本设计根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为1200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台600MW机组，总容量占相联电力系统总容量的二,没有超过电力系统检修备用容量?和事故备用容量的要求，这说明了该火电厂在未来电力系统中的不占主导作用和地位，主要是负责地区供电
3、，而但年利用小时数为60005000,又为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，因此该电厂的电气主接线要求有较高的可靠性。该发电机端额定电压为20KV,电厂建成后以6KV电压供+给本厂负荷，厂用电为6%o以500KV电压等级供给系统，架空线3冋，属于I级负荷，最大输送710MW,T=6000h/a并以220KV电压等级供给负荷,架空线5回，也属于I级负荷，最大输送330MW,T=6000h/ao并且本设计需要做到的技术指标要求保证供电安全、可靠、经济，且功率因数达到0.9o（2）电力系统情况该发电厂在电力系统中的作用与地位
4、为地区电厂，地区电厂靠近城镇，电力系统总装机容量为16000MW,短路容量为12000MVA,该发电厂联入系统的电压等级为500KVo3负荷分析该发电厂有两个电压等级，其负荷分析分别如下：220KV电压等级:有架空线5回，备用一回，即六回出线,负荷类里为一级负荷，最大输送330MW,最大负荷小时数为6000h/a,功率因数为0.9;500KV电压等级:有架空线3回，即四回出线,负荷类型为一级负荷，最大输送710MW,最大负荷小时数为6000h/a,功率因数为0.9o由于两个电压等级所联负荷均为一级负荷，且最大负荷小时数为
5、6000h/a,故对主接线的可靠性要求很高。（4）环境情况由原始资料可知，当地海拔高600m,故可采用非高原型的电气设备。当地年最高温度为40度,年最低温度为-32度，最热刀平均最高温度为32度，最热月平均最低温度为25度,气象条件无其他特殊要求。（5）设备情况原始资料中给出了两台发电机的容量,这里对单台600MW发电机设备的型号进行选择。根据原始资料中给出了发电机的容量，课选择出发电机的型号,选择结果如表1.1表1.1发电机参数发电机型号额定电压KV额定功率MW功率因数次暂态电抗暂态电抗负序电抗G-lG-2QFSN-6
6、00-2206000.90.2030.26710.20112型号含义；2??2极200/300??额定容量N??氢内冷F??发电机Q??汽轮机S??水内冷1・2主接线方案的拟定1.2.1发电机-变压器单元接线600MW发电机组大都采用发电机-双绕组变压器单元接线，如图1.2所示。这种接线开关设备少，操作简便，有利于实现机、炉、电的集中控制。由于省去了高压配电装置，明显地减少了设备检修工作量，以及因不设发电机电压级母线,在发电机出口可不装断路器，而在发电机和变压器之间采用分相封闭母线,使得在发电机和变压器低压侧短路的几率和
7、短路电流相对减小，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得选择出口断路器时，受制造条件或价格甚高等原因造成的困难。表1・3上海汽轮发电机有限公司600MW发电机组主要技术规范型号QFSN-600-2相数3相型式水氢压额定氢压（MPa）0.4额定容量MVA667效率99%额定功率MW600短路比0.54最大连续出力MW660负序电抗20.3%功率因素（滞后）0.9零序电抗9.59%额定电压kV20直轴瞬变电抗26.5%额定电流A19250横轴瞬变电抗39.5%额定转速r/min3000直轴超瞬变电抗20.5%频率HZ50横轴
8、超瞬变电抗20.1%1.3主接线方案1220KV电压等级：出线为6回架空线路，承担一级负荷，为使其检修出线断路器时不停电，采用双母线带旁路母线的接线优点:增加供电可靠性,运行操作方便，避免检修断路器吋造成停电,不影响双母线的正常运行。缺点：多装了一台断路器，增加投资和占地面积，容易造成误操作。图1・4双母线接线方式2
