660mw级燃煤发电厂电气设计分析

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1、660MW级燃煤发电厂电气设计分析（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司510663）根据“十二五”黔电送粤计划及贵州电网向周边地区送电预测，2015年贵州电网统调装机需要达到4500万千瓦以上。为满足电力需求发展，实现资源的就地转化和高效利用，贵州省将新建一批660MW级“煤电一体化”电厂。木文以贵州D电厂为蓝木，以全厂2台机组为例，介绍660MW级燃煤发电厂电气系统设计和电气设备布置特点。1电气主接线电厂木期建设规模为2×660MW,安装2台国产超临界燃煤汽轮发电机组。根据系统

2、设计方案，D电厂本期500kV出线2回。根据文献【2】第16.2.11条,500RV主接线方案通过以下三种方案比较选出。1.1方案一两台660MW机组均以发电机一变压器单元接入500kV配电装置；发电机出口不装设断路器；500kV接线方式木期采用简化3/2接线方式；起动/备用电源由木厂500kV配电装置引接；木期共有4组断路器。1.2方案二两台660MW机组均以发电机一变压器单元分别接入500kV配电装置;发电机出口装设断路器；500RV接线方式采用完整的3/2接线；起动/备用电源由木厂500kV配电

3、装置引接；木期共有7组断路器。1.3方案三两台660MW机组均以发电机一变压器单元分别接入500kV配电装置;发电机出口装设断路器；500RV接线方式采用四角形接线；起动/备用电源由木厂500kV配电装置引接；木期共有6组断路器。上述三个方案在任意1冋线路故障时，按N・1原则，2台机组仍可继续发电送出；当1台机组故障时，不会影响另一台机组运行。主接线的技术比较如下表：本工程受场地限制扩建的可能性很小，采用简单接线和四角形接线经济性有明显优势，故把选择的重点放在方案一和方案三的比较上。下面将围绕着发电机

4、组是否装设发电机出口断路器（GCB）及相应的起备变电源引接比较两个方案。2高压工作电源的接线方式2.1方案一每台机组设1台无载调压分裂绕组变压器和1台无载调压双绕组变压器。每台机组2段6kV工作母线段和1段6kV公用母线段，双套辅机接在分裂变压器的2段上（A、B段），公用负荷接在双卷变压器上。两台机设1台有载调压分裂绕组起动/备用变压器，其容量按最大一台高厂变故障备用要求选择。经计算，短路电流起始值为31kA左右。2.2方案三考虑发电机出口设置GCB,启机考虑从系统到送电取电。每台机组设1台有载调压分

5、裂绕组变压器和1台有载调压双绕组变压器，取消备用变，由一台机组的双绕组给另一台机组的停机负荷供电。每台机组3段6kV工作母线，双套辅机接在分裂变压器的2段上（A、B段），公用负荷和停机负荷等接在双卷变压器上。经计算，短路电流起始值为35kA左右。两个方案的短路电流水平均可限制在40kA以内，电缆热稳定面积均选用120mm2o主要从是否装设GCB来进行选择。关于GCB应用在发电厂的优缺点在文献【3】中有所论述。方案三采用GCB具有技术优势。GCB具有使机组调试和维护阶段更加方便；改善同期条件；避免或减少

6、厂用电切换带来的风险，提高厂用电可靠性；简化继电保护接线，缩短故障恢复吋间，提高机组可用率等技术优点。GCB不仅能在事故发生吋避免或减少对设备的损害程度，而口还能有效地防止或减少事故的发生。但也具有一定的问题。本厂起/备电源是从本厂500kV配电装置引接，属于同一电网，且电气距离较近，相角差小。从多年运行经验来看，当发电机出口不装设GCB吋，同系统厂用电切换对厂用系统影响很小。现在工程中大量采用厂用电快切装置，厂用电快切装置技术上、制造上已经很成熟，能够满足厂用电的安全运行要求。从节省投资，增加电厂竞

7、争力的角度出发，推荐采用不装GCB的方案一接线方式。3厂用电率根据文献【1】附录A中的规定，厂用电率按下式进行估算：式中：e为厂用电率(％)；Sc为厂用电计算负荷(kVA)；cosøav为电动机在运行功率时的平均功率因数,一般取0.&Pe为发电机的额定功率(kW)。经负荷统计每台机组的厂用电计算负荷为49.1MVA,由于Pe=660MW,根据式⑴可计算得出e=5.95%。4保安电源机组的保安负荷有汽轮机交流润滑油泵、汽轮机盘车、顶轴油泵、给水泵汽轮机交流油泵、热控电源、UPS电源、脫硫保

8、安电源等。660MW机组基本上每机配置1台柴油发电机。根据文献【1】附录D对柴油发电机容量进行计算，选用1600kW柴油机。5电气设备布置本工程GIS布置在#2机主变上方，主变压器与高压厂用变压器的布置呈一直线，垂直于主厂房布置于主厂房A列柱外。高压起动/备用变压器布置在靠#2机侧。主变压器与高压厂用变压器之间设防火隔墙。6结论本工程500kV接线方式采用简化3/2接线方式，两台660MW机组以发电机一变压器单元接入500kV配电装置，发电机出口不装设断