發(fā)電廠課程設計--地方熱電廠電氣主接線設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1對原始資料的分析2</p><p>　　2 主接線方案的擬定3</p><p>　　2.1 6kV電壓等級3</p><p>　　2.2 110kV電壓等級

2、3</p><p>　　3方案的經濟性比較6</p><p>　　3.1計算一次投資6</p><p>　　3.2計算年運行費用6</p><p>　　4主接線最終方案的確定7</p><p><b>　　5結論8</b></p><p><b>　　參

3、考文獻9</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　電能是發(fā)展國民經濟的基礎，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一時間完成的，需隨時保持功率平衡。要滿足國民經濟的發(fā)展要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律，因此，做好電力規(guī)劃，加強電網建設，就尤為重要。</p>

4、<p>　　發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經濟運行。電氣主接線是發(fā)電廠設計的首要部分，也是構成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。本課程設計主要完成了地方熱電廠電氣主接線的設計。主要包括1.對原始資料的分析；2.主接線方案的擬定；3.方案的經濟比較；4.主接線最終方案的確定四個部分。</p><p><b>　　1對原始資料的分析</b></p>

5、<p>　　設計電廠為中小型地方性熱電廠，其容量為250+225=150MW。地方性熱電廠通常建設在成事附近或者工業(yè)負荷中心，隨著我國近年來為提高能源利用率和環(huán)境保護的要求，對小火電實行關停的決策，當前建設或運行的地方火電廠多為熱力發(fā)電廠，以推行熱電聯(lián)產，在為工業(yè)和民用提供蒸汽和熱水熱能的同時，生產的電能大部分都用發(fā)電機電壓直接饋送給地方用戶，只將剩余的電能以升高電壓送往電力系統(tǒng)。這種靠近城市和工業(yè)中心的發(fā)電廠，由于受供熱距離

6、的限制，一般熱電廠的單機容量多為中，小型機組。</p><p>　　從負荷特點及電壓等級可知，6kV電壓上的地方負荷容量不大，共有10回電纜饋線，與25MW發(fā)電機的機端電壓相等，宜采用直饋線為宜。110kV電壓級出線回路數(shù)為4回，可采用的接線形式較多?？刹捎脝文妇€供電方式，或單母線分段式供電，平時分開運行，以減少故障時短路電流，如有重要用戶可用雙回路分別接在不同分段上進行供電。亦可采用雙母線供電，或雙母線分段接線

7、形式。</p><p>　　2 主接線方案的擬定</p><p>　　根據對原始資料的分析，現(xiàn)將個電壓等級可能采用的較好的方案列出，進而優(yōu)化組合方式，組成最佳可比方案。</p><p>　　2.1 6kV電壓等級</p><p>　　鑒于出線回路數(shù)較多，且發(fā)電機電機容量為25MW，大于有關設計規(guī)程對選用單母線分段接線沒端上不宜超過12MW的規(guī)

8、定，應確定為雙母線分段接線形式，2臺發(fā)電機機組分別接在兩段母線上，剩余功率通過主變壓器送往高一級電壓110KV。需要采用25MW的發(fā)電機組，原因如下：發(fā)電機電壓級有10條電纜饋線，其最大綜合負荷36MW，最小為26MW，最大負荷36MW<225MW；最小負荷26MW>25MW，剩余的功率(225-36-22510%)MW即9MW經升壓輸送給電力系統(tǒng)。由于25MW機組均接與6KV母線上，有較大的短路電流，為限制短路電流，母線分

9、段斷路器上應串接母線電抗器，出線上應串有線路電抗器，分別用于限制發(fā)電廠內部故障和出線故障時的短路電流，以便于選用輕型斷路器。因為6KV用戶都在附近，采用電纜饋電，可以避免因雷擊線路而直接影響到發(fā)電機。</p><p>　　2.2 110kV電壓等級</p><p>　　110kV電壓級需要有4回線路出線，還剩下2臺50MW發(fā)電機組，可以選擇的接線形式較多，可采用雙母線帶旁路母線接線，保證其

10、供電的可靠性和靈活性，通過旁路母線可以使檢修時該回路不停電，提高了供電的可靠性。也可采用單母線分段帶旁路母線接線，在保證檢修時該回路不停電，保證了供電可靠性，還可以減少設備，節(jié)約投資。兩臺50MW發(fā)電機組使用發(fā)電機——雙繞組變壓器單元接線，直接向110KV電壓級母線供電。</p><p>　　方案一：6KV側采用雙母線分段帶旁路母線接線</p><p>　　10KV側采用雙母線帶旁路母線接

11、線</p><p>　　方案二：6KV側采用雙母線分段接線</p><p>　　10KV側采用單母線帶旁路母線接線</p><p>　　方案一接線圖見圖一，方案二接線圖見圖二。</p><p><b>　　3方案的經濟性比較</b></p><p>　　采用最小費用法對擬定的兩方案進行經濟比較，兩

12、方案中相同部分不參與比較和計算，只對相異的部分進行計算，計算內容包括一次投資，年運行費用。</p><p><b>　　3.1計算一次投資</b></p><p>　　一次投資主要包括變壓器綜合投資，開關設備，配電裝置綜合總投資以及不可預見的附加投資等。進行方案比較時，一般不必計算全部費用，只算出方案不同部分投資即可。參與比較部分的設備折算到施工年限的總投資為：<

13、;/p><p>　　為不同主設備的綜合投資，包括變壓器，開關設備，母線，配電裝置，及明顯的其他費用等。為不明顯的附加費用比例系數(shù)，取90。</p><p>　　若圖1所示方案Ⅰ，參與比較部分的設備折算到施工年限的總投資為：270.6萬元</p><p>　　若圖2所示方案Ⅱ，參與比較部分的設備折算到施工年限的總投資為：250.4萬元</p><p&g

14、t;　　3.2計算年運行費用</p><p>　　年運行費用主要包括一年中變壓器的損耗電能費及檢修、維護、折舊費等。 </p><p>　　運行期的年運行費用： </p><p>　　式中：為檢修維護費率，取0.022~0.042；為折舊費率，取0.005~0.058;為損耗電能的電價；為變壓器年損耗電能。在計算過程中取0.03，取0.03。</p>

15、<p>　　雙繞組變壓器的計算公式：</p><p>　　方案Ⅰ的年運行費用為:萬元</p><p>　　方案Ⅱ的年運行費用為:萬元</p><p><b>　　年費用計算公式：</b></p><p>　　該熱電廠使用年限按n=25年計算，電力行業(yè)預期投資回報率i=0.1。</p><p&

16、gt;　　方案Ⅰ的年費用為：106.2萬元</p><p>　　方案Ⅱ的年費用為：95.3萬元</p><p>　　4主接線最終方案的確定</p><p>　　通常，經過經濟比較計算，求得年費用AC最小方案者，即為經濟上最優(yōu)方案；然而主接線最終方案的確定還必須從可靠性，靈活性等多方面評估，包括大型電廠、變電站對主接線可靠性若干指標的定量計算，最后確定最終方案。<

17、;/p><p>　　通過定性分析和可靠性及經濟計算，在技術上（可靠性、靈活性）方案一明顯占優(yōu)勢，但是在經濟上則不如方案二。且鑒于該發(fā)電廠容量占電力系統(tǒng)總容量很少，而且年利用小時數(shù)低于電力系統(tǒng)發(fā)電機組的平均最大負荷利用小時數(shù)，需綜合考慮可靠性與經濟性，而方案二可靠性與方案一基本相同，靈活性略差。所以經過綜合分析，決定選圖2所示的方案二為設計的最終方案。</p><p><b>　　5結

18、論</b></p><p>　　本次對地方熱電廠的電氣主接線的設計，首先是通過查詢資料，分析原始數(shù)據，得出需要設計的熱電廠的作用和其在未來電力系統(tǒng)中的地位。然后據此對主接線進行設計，由于各個電壓級的特點不一樣，所以對各個電壓級單獨進行設計。6kV電壓等級選用雙母線分段接線方式110kV電壓級出線側采用單母線分段帶旁路母線接線，進線選擇單元接線。所以根據110kV電壓級的兩種不同的接線方式，制定兩種不同

19、的設計方案。然后進行可靠性，靈活性，經濟性分析。發(fā)現(xiàn)方案二的接線方式在經濟性上占很大優(yōu)勢，但是可靠性比方案稍差，靈活性不如方案一，但考慮到熱電廠在電力系統(tǒng)中的地位與投資的費用，所以最終選擇110kV進線選用單母線分段帶旁路母線接線，出線選用雙母線分段接線方式。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 熊信銀. 發(fā)電廠電氣部分－4版.