某中型发电厂电气主接线设计

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1、某中型发电厂电气主接线设计明确任务和设计原理一、原始资料1、凝汽式发电厂的规模（1）、装机容量：装机4台，容量分别为2×50MW，UN＝10.5kV，2×300MW，UN＝15.75kV。（2）、机组年利用小时：取Tmax＝6500小时/年。（3）、气象条件：最高温度42℃，年平均温度25℃，气象条件一般无特殊要求（台风、地震、海拔等）（4）、厂用电率：按6％来考虑。2、电力负荷及如电力系统连接情况（1）、10.5kV电压级：电缆馈线6回，每回平均输送容量3600kW。10kV最大负荷20MW，最小负荷15MW，功率因数为0.8，Tmax＝5200小时/年。（2）、220kV电压级：架空线5回

2、，每回平均输送容量5000kW。220kV最大负荷250MW，最小负荷200MW，功率因数为0.85，Tmax＝4500小时/年。（3）、500kV电压级：架空线4回，备用线1回。500kV与电力系统连接，接受该发电厂的剩余功率。电力系统容量为3500MW，当取基准容量为100MVA时，系统归算到500kV母线上的电抗为0.021。二、设计任务1、主电路设计（1）选择主变压器台数、容量及型式；（2）主接线设计，通过技术经济比较，确定主接线方案；2、进行各电压等级的短路电流计算；3、选择各电压级主要电气设备，并校验各电压级的开关设备；4、绘制图纸：发电厂升压站一次接线图。三、设计成品1、.设计说

3、明书：每人一份，独力完成所要求的设计内容。书写工整，简明扼要，分析论证条理清晰。且附必要的数据计算书（整理过的计算过程）。2、图纸一张：整洁，线条粗细分明；布置匀称，比例适宜；文字、图形符号准确、尺寸标注规则无误。原始资料的分析设计电厂为中型凝汽式发电厂，其容量为2*50+2*300=700(MW),占电力系统容量700/(3500+700)*100%=16.7%,超过了电力系统的检修备用容量8%～15%和事故备用容量10%的限额,说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要,而且年利用小时数为6500h>5000h,远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数（如2006年我国电力系统发

4、电机组年最大负荷利用小时数为5221h）。该厂为凝汽式火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。从负荷特点及电压等级可知，10.5KV电压等级上的地方负荷容量不大，共有6回电缆馈线，与50MW发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。20KV电压为300MW发电机出口电压，既无直配负荷，又无特殊的要求，拟采用单元接线的形式，可以节省价格昂贵的发电机出口断路器，又利于配电装置的布置；220KV电压级出现回路数为5回，为了保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采用带旁路母线接线形式为宜；500KV与电力系统有4回馈线，备用线1回，呈强联系形式并送出本厂最大可能的电力为

5、700-15-200-700*6%=443（MV）。可见，该厂500KV级的接线对可靠性要求应当很高。方案的设计、论证和选择方案设计根据对原始资料的分析,现将各电压级可能采用的较佳方案列出，进而以优化组合方式,组成最佳的方案。（1）10.5KV电压级。单母线接线可靠性比较差，且调度不方便，一般只在出现回路较少，没有重要负荷的发电厂使用；单母线分段接线每段容量12MW左右，且每段出现不超过5回。本次设计，由于10.5KV出线回路比较多，而且发电机的单机容量为50MW，远大于每段12MW，应确定为双母线分段接线的形式，不但具有双母线供电可靠性，调度灵活，扩建方便的优点，而且双母线互为备用，更加提高

6、了供电可靠性。2台50MW发电机分别接在两段母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压220KV。10.5KV电压级与220KV电压级之间按弱联系考虑，只设1台主变压器；同时，由于10.5KV电压最大负荷20MW，远远小于2*50MW发电机组装机容量，即使在发电机检修或升压变压器检修的情况下，也可以保证该电压等级负荷的要求。由于2台50MW机组均接于10.5KV母线上，有较大的短路电流，为了选择合适的电气设备，应在分段处加装母线电抗器，同时各条电缆馈线上装设线路电抗器。（2）220KV电压级。出线回路数为5回，为了使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路母线接线或双母线带旁路母线接线

7、，以保证供电的可靠性和灵活性。其进线仅从10.5KV送来剩余容量2*50—[（100*6%）+20]=74MW，并不能够满足220KV最大负荷250MW的要求。为此，拟采用以1台300MW机组按照发电机——变压器单元接线形式接至220KV母线上，其剩余容量或机组检修时不足容量由联络变压器与500KV接线连接，彼此之间相互交换功率。(3)500KV电压级。500KV电压级，负荷容量比较大，其主接线是