火力发电厂电气主接线方式分析
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发电厂的电器主接线的方式及优缺点一、主接线的分类:根据是否采用母线作为中间环节1、有汇流母线的接线方式单母线接线,双母线接线2、无汇流母线的接线方式桥形接线,角形接线,单元接线(一)有汇流母线的接线方式A、单母线接线优点:接线简单,操作方便,设备少,经济性好,扩建方便。
缺点:可靠性差,母线或者母线隔离开关故障、检修时,所有回路都要停止工作,造成蜷缩长期停电。
调度不方便,电源只能并列运行,不能分列运行,线路测放生短路有恒大的短路电流。
1)单母线分段接线一段母线发生故障时,非故障段母线不间断供电;2)单母线分段带旁路接线旁路母线和旁路断路器的作用:不停电检修线路断路器B、双母线接线每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接,母线之间通过母线联络断路器QF(简称母联)连接。
优点:可靠性高,灵活性好,扩建性好优缺点:供电可靠,调度灵活,扩建方便;检修母线可以不停电;可用母线连断路器代替线路断路器工作1)双母线分段接线母线分段可减少母线故障时的停电范围;检修断路器无须停电。
2)双母线带旁路接线优缺点(1)、供电可靠、灵活、操作简单;(2)、检修任一断路器均无需停电;(3)、投资大、控制保护复杂。
(二)无汇流母线的接线方式A、多角形接线特点:1、把各个断路器互相连接起来,形成闭合的单环性接线。
2、每个回路都经过两台断路器接入电路中,从而达到双重连接的目的优点:1、较高的可靠性 2、断路器配置合理 3、隔离开关只作为检修时隔离电压之用,减少了停电事故 4占地面积小 5进出线的回路数受限制;配电装置不易扩建缺点:1、要对进出线的回路数进行限制 2、在闭环和开环两种情况下,流过个开关电气的工作电流差别较大,给选择电器带来困难,给继电保护整定和控制回路复杂化 3、配电装置不易扩建 4、以采用三、五角形接线为宜B、桥形接线1)内桥接线适用于输电线路较长、故障机会较多,而变压器又不需要经常切换的中小容量的发电厂和变电所中3)外桥接线适用于线路较短,检修、操作及故障机会较多,而变压器按经济运行的要求需要经常切换的场合C、单元接线优点:接线简单清晰、设备投资少,简化发电厂电气主接线压缩了占地面积。
电厂发电机组电气设备主接线的分析摘要:目前电力发电主要有火力发电、风力发电、光伏发电、水力发电等方式,而其中火力发电方式仍然是当前电力网络中的重要构成部分。
火力发电厂的运行稳定性直接影响电力系统供应的稳定性。
电气设备主接线是发电厂、变电站相关的电气设备相互连接的主要设备部分,决定了包括发电机、变压器、断路器、设备使用数量、电力分配任务等。
电厂电机电气设备的主接线方式会影响电厂电气系统,合格的电气设备能够保障在后期运行中的稳定性与可靠性,针对目前在火力发电厂的电气设备主接线的方式进行分析和讨论。
关键词:电厂发电;机组电气设备;主接线引言:电气设备主接线是用于发电厂、变电站之间用于传输电能并连接相关高压设备的主要电气设备的电路。
而主要接线的方式和应用模式将会直接影响电力系统运行是否稳定以及对相关设备的使用需求。
所以我们必须充分了解和分析,对电厂发电机组电气设备主接线的路径进行科学设置,以保障稳定生产的同时有效降低电力运输过程中的能源损耗,提升整个电力系统的运行稳定性以及安全性。
1.发电机到主变压器的回路连接火力电厂由发电机生产电能,通过主变压器回路接线将电能进行外传,因此其之间的回路接线是电厂电力接线系统中的一个重要构成。
目前无论国内外在进行电厂机组接线时都会采用单元接线的方式。
这种线路联机的方式,是从发电机组出发然后经过全连式封闭母线以及主变压器的低压侧位置进行连接,整个线路会采用软母线将断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器连接起来,具体可见图1.同时,在发电机组与主变压器之间还会使用封闭目前来与高压厂的变压器进行连接,包括避雷设备、励磁变压器以及脱硫变压器等设备[1]。
整个系统中变压器承载着非常重要的作用,为高压厂的设备机组提供充足的电源。
而励磁变压器则会借助自励的方式为与之相连接的励磁电力系统提供电能;脱硫变压器机组则是为脱硫系统提供专项电源。
当发电机停止运行单元机组就会从系统中切分出来,直接由高压设备变压器进行能源供应。
火力发电厂电气主接线课程设计报告前言电气主接线代表了发电厂和变压所高电压、大电流的电气部分的主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分。
它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性。
对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。
本火电厂电气主接线主要从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑并设计。
可靠性包括:发电厂和变电所在电力系统中的地位;负荷性质和类别;设备的制造水平;长期运行实际经验。
灵活性包括:操作的方便性;调度的方便性;扩建的方便性。
经济性包括:节省投资;降低损耗等。
综合以上三方面的考虑展开火电厂电气主接线的设计,并对设计进行可行性分析,得出结论:本设计适合实际应用。
1对原始资料的分析火力发电厂共有两台50MW的供热式机组,两台300MW的凝汽式机组。
所以Pmax=700MW;机组年利用小时Tmax=6500h。
设计电厂容量:2*50+2*300=700MW;占系统总容量700/(3500+700)*100%=16.7%;超过系统检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%的限额。
说明该厂在系统中的作用和地位至关重要。
由于年利用小时数为6500h>5000h,远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。
该电厂在电力系统中将主要承担基荷,从而在设计电气主接线时务必侧重考虑可能性。
10.5KV电压级:地方负荷容量最大为25.35MW,共有10回电缆馈线,与50MW发电机端电压相等,宜采用直馈线。
220KV电压级:出线回路为5回,为保证检修出线断路器不致对该回路停电,宜采用带旁路母线接线方式。
500KV电压级:与系统有4回馈线,最大可能输送的电力为700-15-200-700*6%=443MW。
500KV电压级的界限可靠性要求相当高。
2 主接线方案的拟定2.1 10.5kV电压级根据设计规程规定:当每段母线超过24MW时应采用双母线分段式接线方式。
火力发电厂电气主接线设计分析与改进摘要:近年来,随着电力市场竞争的加剧,火力发电厂设计优化的重要性日益突出。
本文结合实例,在保证安全稳定运行的基础上,对火力发电厂的厂区布置、土建工程、工艺系统及设备及控制系统方面提出设计优化的措施,分析了设计优化后的成效及注意事项,以保证火力发电厂运行经济效益的最优化。
关键词:厂区布置;土建工程;设计优化;控制系统;可靠性电力行业是国民经济的重要基础工业,与人们生活生产密切相关。
当前我国能源结构是以火电为主、水电为辅的格局,预计未来火力发电所占比重仍在70%以上,火力发电仍然会是我国主要的发电手段。
近年来,随着电力负荷的高速发展和煤炭资源的收缩、煤炭原料价格的日益递增,电力行业的竞争日趋激烈, 火力发电厂的运行安全可靠性亟待提高,环境保护压力严峻,因此,如何对火力发电厂进行设计优化,达到“经济适用、系统简单、备用减少、安全可靠、高效环保、以人为本”的目标。
本文以某火电厂设计为例,并对该厂设计优化进行了详细的阐述。
1厂区布置的设计优化1.1厂区布置的设计优化措施及成效(1)主厂房采用侧煤仓布置主厂房设计突破常规四列式布置,厂区布置选择二列式,把煤仓间集中布置在两炉中间。
此外,将集控室布置在两炉之间的炉前通道运转层上,引风机横向布置在水平烟道下方,使得主厂房A排至烟囱的距离大为缩短,仅为131.0m,主厂房占地面积大大减少,其建筑总体积为161554m3,比限额设计降低48.75%,节省投资约3000万元。
(2)汽机房空间布局合理结合主厂房工艺平面布置方式和非抗震区的特点,汽轮发电机组中心线偏向A排布置,除氧器布置在B-K1之间的平台上(18.5m层),缩短了A排至K1之间距离,减少了四大管道和电缆用量,并消除了给水泵汽蚀,有利于给水泵的安全运行。
此外,集控室采用“二机一控”方案,布置在B-K1之间的运转层上(12.6m层);锅炉电子设备间和汽机电子设备间实现物理分散布置,电子设备间尽量靠近被控对象,大大减少控制电缆用量。
火电厂电气主接线火电厂电气主接线是指火电厂电力系统中负责将发电机输出的电能传输至变电所和电网的主要接线系统。
它承载着电厂运行和电能传输的重要任务,直接关系到电厂的安全稳定运行和电网的正常供电。
下面将对火电厂电气主接线的组成和工作原理进行详细介绍。
首先是发电机引出线路,它是连接发电机与其他电气设备的重要通道。
发电机引出线路通常由高电压电缆或者导线组成,其目的是将发电机的输出电能传输到母线系统。
发电机引出线路需要具备良好的绝缘和耐高温能力,以确保电能稳定传输。
接下来是母线系统,它是电气主接线的核心组成部分。
母线是一种充电负荷能力强、电阻小的大截面导体,用于分配和传输电能。
母线系统通常分为主母线和联络母线两部分。
主母线用于将发电机引出线路传输的电能分配到变压器或者断路器,而联络母线则用于连接不同断路器之间,实现电源的互联互通。
变压器是火电厂电气主接线中重要的组成部分。
它用于调整电压水平,将发电机输出的高压电能变成适合输送和分配的电压。
通常,火电厂的发电机输出电压比较高,需要经过变压器将其变成更低的电压,然后再传输到电网或者变电所,以供用户使用。
断路器是接线系统中的安全保护装置。
它能够在电力系统发生故障时迅速切断电路,起到保护设备和人身安全的作用。
火电厂的电气主接线中通常采用空气断路器或者真空断路器来切断电路。
断路器的选型和配置需要根据火电厂的具体情况来确定,以确保电气系统的安全可靠运行。
此外,火电厂电气主接线还需要配备适当的保护装置。
保护装置是为了保护电气设备和人员安全而设置的,主要包括过电流保护、过压保护、短路保护、接地保护等。
这些保护装置能够监测电气系统的运行状态,当出现异常情况时自动切断电路,以防止设备损坏和事故发生。
总之,火电厂电气主接线是火电厂电力系统中至关重要的一部分。
它负责将发电机输出的电能传输至变电所和电网,承载着电厂运行和电能传输的重要任务。
了解和掌握电气主接线的组成和工作原理,对于保障电厂的安全稳定运行和电网的正常供电具有重要意义。
火力发电厂电气主接线方式分析
[摘要]针对火力发电厂而言,其内部的电气系统主接线方式是否可靠、合理,往往直接影响火力发电厂的总体运行效率,这就需技术员能够结合实际情况,合
理选择主接线方式,确保火力发电厂实现高效可靠的运行。
鉴于此,本文主要探
讨火力发电厂当中电气系统的主接线方式,仅供业内参考。
[关键词]发电厂;火力;主接线;电气;接线方式;
前言:
火力发电厂内部电气系统主接线,其属于电气系统接线重要部分,涉及变压
装置、发电装置、线路等接线方式,且体现着变压装置、发电装置、线路等电气
设施设备数量。
合理确定好电气系统主接线方式,这对于火力发电厂实现高效稳
定运行较为有利。
因而,针对火力发电厂当中电气系统的主接线方式开展综合分析,有着一定的现实意义和价值。
1、工况
某地区大型火电厂机组为4*200MW总体装机容量是800MW,主要为220kV传输,呈较长传输距离及较大功率,倘若发生停电情况,波及范围则相对较大。
故
本期新增设350 MW超临界2台供热机组,以发电装置和变压装置组形式,将
220kV电气系统接入,出线依照着2回,期间需合理确定好电气系统主接线方式,以便于维持整个系统线路稳定安全地运行。
2、实例分析
2.1基本原则
(1)在可靠性原则层面
运行是否具备良好的可靠性,其属于火电厂开展电力生产及其分配基本要求。
电气系统主接线总体可靠性,指的是各构成元件,包含着一次及二次部分运行过
程满足可靠性实际需求。
主接线方式选用过程当中,应当充分考虑到如互感装置、母线、隔离开关及断路装置等一次设施设备故障发生率与对供电运行影响情况,
且需充分考虑到继电保护的二次设施设备故障发生率情况,便于确定最具可靠性
的主接线相应方式。
(2)在灵活性原则层面
应当严格遵守灵活性基本原则,合理选定火电厂内部电气系统主接线方式,
即为充分满足于系统调度需求,火电厂内部电气系统主接线应当具备灵活操作优势,能够灵活投入及切除部分机组、线路及变压装置等,确保系统能够处于故障
运行、检修运行等方式下可满足于调度要求[1];同时,充分满足安全检修相关需求,火电厂内部电气系统主接线务必可以开展断路装置、继电保护系统装置及母
线等停止运行操作,且不会对火电厂的正常运行和供电造成不良影响。
(3)在经济性原则层面
火电厂内部电气系统所选定主接线方式,应当满足经济性原则,即要求以较
少的投资成本,确保主接线总体操作简单,节约避雷装置、电流及电压互感装置、隔离开关、断路装置等所有一次设备的投资;占地面积应当相对较小,确保主接
线能够为后期布置配电系统装置提供优良条件,节约更多投资成本;四是,在扩
建便捷性原则层面。
火电厂内部电气系统主接线方式选择上,务必要充分考虑到
便于扩建的基本原则,也就是主接线应当很方便地从初期的接线过渡至最终接线,扩建过渡期间,确保一次及二次设备所需的改造量能够达到最小范围。
2.2接线
结合现行规程及电气系统主接线基本原则,此次提出主接线2种不同方案,
详细如下:
(1)第一种方案:
厂区内设双母线,而发电装置出口位置不设断路装置,改设启动及备用变压
装置。
以双母线为接线方式,远期则实行双母线呈单分段方式接线。
此接线方式
优势特点集中表现为2台机组电源和2条电气线路负荷全部均分至2组母线位置,
任意回线路或是单台机组有故障产生或需要检修情况下,厂区内部一回线路或2
台机组仍可正常运行;借助母联断路装置及2条母线同步运行,此接线方式供电
有着极强可靠性,整个运行过程有着较高的灵活性,且便于后期的扩建;
(2)第二种方案:
厂区内不设母线,实行发电机、变压装置及线路组这种接线方式,在发电装
置出口位置设置断路装置,但不设置启动及备用变压装置[2]。
在机组启动和正常
停机情况下,厂用电源则要经过电力系统的主变器直接倒送到高压母线,把变压
器合理设定为有载调压。
此接线方式优势特点集中表现为有着较强的单元性及实
操便捷性,厂区内部无需设升压站,取消启动与备用的变压器及5个220kV间隔,且无需占地面积较大的高压配电系统装置及网络化控制室,这样能节约占地面积。
由于火电厂和变电所距离较近,故比较适宜选定此接线方式。
2.3比选分析
(1)在技术可靠性层面
考虑到技术可靠性层面,这两种不同主接线的方式比选分析结果详见表1;
表1两种不同主接线的方式比选分析
(2)在经济性层面
启动及备用电源这种引接方式之下,火电厂网分开前期,除去自备电厂之外,电厂及电网管理者,其对从厂区外部接入启动及备用电源等新扩建的火电厂工程,电力企业通常不会收取容量电费。
而伴随电力系统持续落实体制改革相关工作,
为更好地适应于市场经济基本要求,火电厂和所接入电气系统之间关系层面上,
持续推行了厂网分开及竞价上网相关原则,也就是地区网接入火电厂启动及备用
电源,需要依照着工业用户现行标准来收取一定上网容量相关电费。
那么,结合
市场调查,每月电业局对多数火电厂启备变收取上网的容量电费实际情况可了解到,火电厂年运行费用、发电成本及上网电价均有所增长,这对火电厂总体运行
中的经济性会造成一定影响。
针对此火电厂项目工程,如果收取启备变上网容量
相关电费,暂按照40000kVA启备变容量考虑,每月约18*40000=72万元,而每
年约为864万元,会增加火电厂总体运行成本,经济可行性降低;针对第二种接
线方式,无需设启备变,今后收取一定的启备变上网电费,今后如果收取一定启
备变上网层面电费,除工程一次性的投资成本,能够节约500万元,每年能够节
省864万元启备变的上网电费。
初期基建总体投资可从当地银行进行贷款,后期
运行较低成本,上网电价低,可见第二种接线方式之下的经济可行性层面优势突出。
结合一般定性层面分析,双母线这种接线方式总体技术操作可靠性相对于其
余接线方式要占据一定优势。
但是倘若综合考虑到经济可行性层面,则第二种接
线方式应用优势更为显著。
(3)在接线方式扩展性层面
这两种接线方式可满足于后期的扩建需求。
考虑到保护配置,第一种接线方
式当中一个回路是由一台断路装置负责供电,总体调度欠缺灵活性;隔离开关,
其运行方式改变时需要实施倒闸操作;断路装置检修期间,所有分段母线保护极
具复杂性,需要结合故障母线,考虑到母线隔离开关当中闭锁回路复杂性问题,
合理选定元件。
第二种接线方式之下,在发电装置出口处设断路装置,保护装置
及二次回路呈复杂性[3]。
220kV电气系统内部,双母线这种接线方式运行效果往
往较为突出,发电装置、变压装置、线路组联合下,启动及备用变压装置接线方式,可充分满足于火电厂总体运行要求。
故而,充分考虑到技术实操可靠性、经济可行性多个层面因素,经两种不同接线方式的比选分析后,最终确定第二种接线方式,即发电装置、变压装置、线路组这种接线方式,并且取消启动及备用变压装置,作为此次火电厂内部电气系统主接线最佳方式。
3、结语
综上所述,此次对火电厂内部电气系统主接线方式进行选定期间,技术员通过严格遵守可靠性、灵活性、经济性、扩建便捷性等各项基本原则,充分考虑到各层面因素,最终通过对其技术可靠性及经济可行性层面实施比选分析后,可确定是具备一定基础条件的火电厂区范围可不设母线,整个机组实行发电装置、变压装置、线路组这种方式进行主接线操作,从厂区外部接入启动及备用电源作为火电厂内部电气系统主接线最适宜方式。
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