2×300MW发电厂电气部分初步设计（断路器控制信号回
路）
引言
现代化发电厂的设计是一门综合性的科学,它是在多种专业有机结合、密切协作下完成的一个统一整体,应根据设计任务书以及国家的有关政策和各专业的设计技术规程、规定进行。
电力工业的迅速发展对发电厂的设计提出了更高的要求。本次设计的题目是2300MW发电厂电气部分初步设计断路器控制信号回路,它是发电厂设计的一个重要环节。主要任务是设计总装机容量为600MW2300MW的地区性火电厂,历时两个多月,其中涉及到发电厂电气,电力系统分析等多门专业课程。
本次设计的主要目的是:通过设计树立工程观点,掌握发电厂设计的方法,并在分析、计算和解决实际工程等方面得到训练,为今后从事设计、运行和科研工作,奠定必要的理论基础。
现将设计内容具体介绍如下: 1、电气主接线设计
主接线代表了火电厂或变电所电气部分主体结构,主接线设计,必须综合处理各个方面的因素。
2、厂用电设计主要是对厂用变压器的选择和对厂用电主接线的设计。 3、主要电气设备的选择和校验
主要是对母线、SF6断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、熔断器的选择和校验。
4、断路器控制信号回路设计(发电机变压器组出口断路器)。 现将本次设计的预期成果作如下介绍:
(1)毕业设计论文包括目录、摘要、引言、正文、结论、附录、参考文献;(2)主接线图一张(2300MW发电厂电气主接线);
(3)断路器控制信号回路图一张。 第一章绪论
近年我国电力工业迅猛发展,已经进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。其主要特点如下:
① 建设大型矿口电厂,搞好煤、电、运平衡。
把建设大型矿口电厂和路口电厂作为电厂建设的重点。 ② 政企分开,联合电网,统一调度,集资办电。
为了适应社会主义市场经济和社会化大生产的需要,我国在原有电力系统的基础上,已成立了五大发电集团,遵循社会主义市场经济的准则,形成电力市场,互相调剂、共同发展。
③ 因地制宜,多能互补,综合利用,讲究效益。 在边远农村和沿海岛屿,因地制宜建设小水电、风力发电、地热发电和太阳能发电以解决无电、缺电地区的用电问题,重视和做好农村电气化建设。
④ 节约能源,降低消耗。 减少自身消耗,降低煤耗和水耗、厂用电和线损,发展热电联产。新建电厂应采用高参数、高效率的大机组。 ⑤ 重视环境保护,积极防止对环境的污染。
第二章 电气主接线设计 2.1 主接线的设计原则和要求
发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式,从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计,直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是:发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的,所以主接线设计的好坏,也影响到工农业生产和人民生活。因此,主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下,力争
使其技术先进、经济合理、安全可靠。
主接线设计的基本要求是:
(1)可靠性。供电可靠性是电力生产和分配的首要要求,电气主接线也必须满足这个要求。衡量主接线运行可靠性的标志是:
① 断路器检修时,能否不影响供电。
② 线路、断路器或母线检修时,停运出线回路数的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。
③ 发电厂全部停运的可能性。
④ 对大机组超高压情况下的电气主接线,应满足可靠性准则的要求。 (2)灵活性。
① 调度灵活,操作简便:应能灵活地投入某些机组、变压器或线路,调配电源和负荷,能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。
② 检修安全:应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
(3)经济性。
① 投资省:主接线应简单清晰,控制、保护方式不过于复杂,适当限制断路器电流。
② 占地面积小:电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。
③ 电能损耗少:经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数,避免两次变压而增加电能损失。
2.2 基本接线的适应范围及本厂的设计 2.2.1 大、中型发电厂的接线要求
大型发电厂(总容量1000MW及以上,单机容量200MW以上),一般距负荷中心较远,电能需用较高压输送,故宜采用简单可靠的单元接线方式,直接接入高压或超高压系统。
中型发电厂(总容量200MW ~ 1000MW,单机容量50 ~ 200MW)和小型发电厂(总容量200MW以下,单机50MW以下),一般靠近负荷中心,常带有6 ~10KV电压级的近区负荷,同时升压送往较远用户或与系统连接。发电机电压超过10KV时,一般不设机压母线而以升高电压直接供电。
2.2.2 旁路母线的设置原则: 采用分段单母线或双母线的110KV~220KV配电装置,当断路器不允许停电检修时,一般需设置旁路母线,因为110KV~220KV线路输送距离较长、功率大,一旦停电影响范围大,且断路器检修时间长,故设置旁路母线为宜。主变压器的110KV~220KV侧断路器,宜接入旁路母线。当有旁路母线时,应首先采用以分段断路器或母联断路器兼做旁路断路器的接线。当220KV出线为5回线以上时、110KV出线为7回及以上时,一般装设专用的旁路断路器。
2.2.3 设计方案的介绍
本厂为220KV与20KV两个电压等级,单机容量为300MW,故宜采用可靠的单元接线,直接接入220KV系统。对于本厂的主接线,我们选择了双母线带旁路与单母分段带旁路两种接线方案。
两种设计方案主接线图如下: 结论:
目前大型电厂接线都采用双母带旁路接线,具有很高的供电可靠性、调度灵活性,扩建方便,适合目前电力发展需求,两组母线同时工作,并且通过母联断
2×300MW发电厂电气部分初步设计(断路器控制信号回路)
