220KV发电厂电气部分设计2006-12-26 20:38:11
第一节原始资料
一、题目：200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计
二、设计原始资料
1、设计原始资料：
1）某地区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
200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台50MW机组，1台100MW机组，发电机端电压为10.5KV,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷，其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等，最大负荷48MW,最小负荷为24MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3-6KM，并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时，要求剩余功率全部送入220KV系统，负荷中Ⅰ类负荷比例为30%，Ⅱ类负荷为40%，Ⅲ类负荷为30%。
2）计划安装两台50MW的汽轮发电机组，型号为QFQ-50-2，功率因数为0.8，安装顺序为#1、#2机；安装一台100MW的起轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为#3机；厂用电率为6%，，机组年利用小时
Tmax=5800。
3）按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出现列于下表：10KV
110KV
220KV
名称
回路数
名称
回路数
名称
回路数
机械厂
2
化肥厂
2
系统
2
钢厂
4
煤矿
2
棉纺厂
2
市区
4
预留
2
预留
2
预留
1
合计
14
合计
6
合计
3
4）本厂与系统的简单联系如下图所示：
220KV
系统
220KV 新建电厂110KV
10KV
5）计算短路电流资料：
220KV电压级与容量为2000MW的电力系统相连，以100MVA为基数值归算到本厂220KV母线上阻抗为0.048，系统功率因数为0.85。
6）厂址条件：厂址位于江边，水源充足，周围地势平坦，具有铁路与外相连。
7）气象条件：绝对最高温度为400C；最高月平均温度为260C；年平均温
度为10.7；风向以东北风为主。
2、设计基本内容：
1）发电厂电气主接线的设计；
2）短路电流计算；
3）主要电气设备选择；
4）配电装置规划及设计。
3、设计成果
1）设计说明书一份
2）电气主接线图一张
3）10KV配置图一张
4）220KV进出线断面图一张
第二节对原始资料的分析
根据原始资料，本电厂是中型发电厂，比较靠近负荷中心。本电厂要向本地区的各工厂企业供电，还要与220KV系统相连，并担负着向市区供电，保障市区人民生产和生活用电的责任。由于本厂的地理位置优越，一般情况下都容易获得燃料，能确保本地区以及附近的工厂、市区的正常供电，还可以向220KV提供电能。
有资料我们可知，10KV侧可以不用变压而直接向用户供电，本电厂还通过升压，以110KV的电压等级向用户送电。这里有两电压等级，分别是110KV，有四回出线；220KV，有二回出线，全部负荷有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级负荷。
第一章电气主接线的设计
2.1 10KV侧（12回出线，预留2回）
10KV配电装置出线回路数为6回及以上时，一般采用单母线分段接线。
供应本地区负荷的10KV配电装置，由于采用了制造厂制造的成套开关柜，而且地区电网成环的运行检修水平迅速提高，采用单母分段接线一般能满足运行要
求，为了保证供电可靠，3台发电机都接在10KV母线侧上。
2.2 110KV侧（4回出线，预留2回）
按照《发电厂电气部分课程设计参与资料》规定，在110KV~220KV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线，当出线不超过4回时，一般采用单母现分段接线或者双母线接线。所以，待设计发电厂110KV接线可考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较：
1）单母线分段
单母分段的主接线方式如图1
优点：母线分段后，对重要用户，可以重不同段供电。另外，当一段母线发生故障时，分段断路器能够自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电。
缺点：当母线故障时，该母线上的回路都要停电，而且扩建时需要向两个方向均衡扩建。
2）双母线接线
双母线接线如图2所示：
优点：供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于设计。
缺点：增加了一组母线，每一回路增加一组母线隔离开关，增加了投资，操作复杂，占地面积增加。
2.3 220KV侧（2回出线，预留1回）
根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定，在110KV~220KV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线。所以待设计发电厂的220KV母线接线可以考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较。
1）双母线设计
双母线接线方式如图3
优点：供电可靠，调度方式比较灵活，扩建方便，便于试验。
缺点：由于220KV电压等级容量大，停电影响范围广，双母线接线方式有一定局限性，而且操作较复杂，对运行人员要求高。
2）双母线带旁路
双母线带旁路接线方式如图4
优点：增加供电可靠性，运行操作方便，避免检修断路器时造成停电，不影响双母线的正常运行。
缺点：多装了一台断路器，增加了投资和占地面积，断路器整定复杂，容易造成误操作。
以上两种方按所需的110KV和220KV断路器和隔离开关数如下表所示：
110KV
220KV
接线方式
单母线分段
双母线
双母线
双母带旁路
断路器数
