3×100 MW火力发电厂电气一次部分设计
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第三章火力发电厂主要设备
一、发电机
发电机是电厂主要设备之一,它同锅炉和汽轮机称为火力发电厂三大主机,目前电力系统中电能几乎都是由同步发电机发出。根据电力系统设计规程,在125MW
以下发电机采用发电机中性点不接地方式,本厂选用发电机型号为QFN—100—2及参数如下:
型号含义:2-----------------2极
100-------额定容量
N------------氢内冷
F-------------发电机
Q------------汽轮机
P =100MW;U=10.5;I=6475A;eee〞?=0.183
X cos =0.85;d??=100000KV A/0.85=117647.059 KV A S=P/ cos= P /
cos e3030二、电力变压器选择
电力变压器是电力系统中配置电能主要设备。电力变压器利用电磁感应原理,可以把一种电压等级交流电能方便变换成同频率另一种电压等级交流电能,经输配电线路将电厂和变电所变压器连接在一起,构成电力网。
ⅰ、厂用电压等级:火力发电厂采用3KV、6 KV和10KV作为高压厂用电压。在满足技术要求前提下,优先采用较低电厂,以获得较高经济效益。
由设计规程知:按发电机容量、电压决定高压厂用电压,发电机容量在
100~300MW,厂用高压电压宜采用6 KV,因此本厂高压厂用电压等级6 KV。ⅱ、厂用变压器容量确定
由设计任务书中发电机参数可知,高压厂用变压器高压绕组电压为10.5KV,故高压厂用变压器应选双绕组,6 KV高压厂用变压器低压绕组电压为而由ⅰ知,变压器。
ⅲ、厂用负荷容量计算,由设计规程知:
给水泵、循环水泵、射水泵换算系数为K=1;
其它低压动力换算系数为K=0.85;
其它高压电机换算系数为K=0.8。
厂用高压负荷按下式计算:S=K∑P g K——为换算系数或需要系数
∑P——电动机计算容量之和
S =3200+1250+100+(180+4752+5502+475×2+826.667+570+210) ×0.8 g
=?KV A
低压厂用计算负荷:S=(750+750)/0.85=? KV A d厂用变压器选择原则:
(1)高压厂用工作变压器容量应按高压电动机计算负荷110℅与低压厂用电计算
负荷之和选择,低压厂用工作变压器容量留有10℅左右裕度;
(2)高压厂用备用变压器或起动变压器应与最大一台(组)高压厂用工作变压器容量相同。
根据高压厂用双绕组变压器容量计算公式:
S≥1.1 S+ S=1.1×8379.333+1764.706=?KV A
dBg由以上计算和变压器选择规定,三台厂用变压器和一台厂用备用变压器均选用SF7---16000/10型双绕组变压器
①)变压器 (双绕组10KV厂用高压变压器:SF7---16000/10
为三相风冷强迫循环双绕组变压器。SF7---16000/10注:①电气设备实用手册P181
2、电力网中性点接地方式和主变压器中性点接地方式选择:
由设计规程知,中性点不接地方式最简单,单相接地时允许带故障运行两小时,供电连续性好,接地电流仅为线路及设备电容电流,但由于过电压水平高,
要求有较高绝缘水平,不宜用于110KV及以上电网,在6~63KV电网中,则采用中性点不接地方式,但电容电流不能超过允许值,否则接地电弧不易自熄,易产生较高弧光间歇接地过电压,波及整个电网;中性点经消弧线圈接地,当接地电容电流超过允许值时,可采用消弧线圈补偿电容电流,保证接地电弧瞬间熄灭,以消除弧光间歇接地过电压;中性点直接接地,直接接地方式单相短路电流很大,线路或设备须立即切除,增加了断路器负担,降低供电连续性。但由于过电压较低,绝缘水平下降,减少了设备造价,特别是在高压和超高压电网,经济效益显著。故适用于110KV及以上电网中。主变压器中性点接地方式,是由电力网中性点接地方式决定。
3、主变压器型号容量及型号选择,根据设计规程:单元接线主变压器容量按发电机额定容量扣除本机组厂用负荷后,留有10℅裕度,则:
S-S=(117647.059-10981.9723)×1.1=?KV A
B30双绕220KV台1主变压器选用,由发电机参数和上述计算及变压器选择规定
组变压器和两台220KV三绕组变压器。
一台220KV双绕组变压器选择用SFPZ7-120000/220,两台220KV三绕组变压器选择用SFPS7-120000/220
型号含义:
S——三相风冷强迫油循环
F——风冷
P——无励磁调压
S——为铜导线,L为铝导线
Z——有载
7——设计序号
② 120000/220 双绕组主变压器:SFPZ7—
②电气设备实用手册P233③ SFPS7-120000/220两台三绕组主变压器
③电气设备实用手册P233
4、由上述计算和变压器选择规定火电厂一般均设置备用电源.备用电源引接应保证其独立性,避免与厂用工作电源由一电源引接,并有足够供电容量,由此可确定:高压厂用备用变压器选择SFL7-16000/110型号变压器
④型号主要参数如下SFL7-16000/110
④电气设备实用手册P205
第四章火力发电厂短路电流计算
第一节 110~220KV系统短路电流计算
1、短路计算意义
在供电系统中,危害最大故障就是短路。所谓短路就供电系统是一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值大电流。造成短路主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿等。由于误操作产生故障约占全部短路故障70%在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍甚至大几十倍,通可达数千安,短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大电动力,并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆。在短路点附近电压显著下降,造成这些地方供