發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)--地方熱電廠電氣主接線設(shè)計(jì)

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(jīng)濟(jì)性比較6</p><p>　　3.1計(jì)算一次投資6</p><p>　　3.2計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用6</p><p>　　4主接線最終方案的確定7</p><p><b>　　5結(jié)論8</b></p><p><b>　　參

3、考文獻(xiàn)9</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　電能是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，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(shí)間完成的，需隨時(shí)保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟(jì)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(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，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(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣主接線是發(fā)電廠設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)主要完成了地方熱電廠電氣主接線的設(shè)計(jì)。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(jīng)濟(jì)比較；4.主接線最終方案的確定四個(gè)部分。</p><p><b>　　1對原始資料的分析</b></p>

5、<p>　　設(shè)計(jì)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(shè)在成事附近或者工業(yè)負(fù)荷中心，隨著我國近年來為提高能源利用率和環(huán)境保護(hù)的要求，對小火電實(shí)行關(guān)停的決策，當(dāng)前建設(shè)或運(yùn)行的地方火電廠多為熱力發(fā)電廠，以推行熱電聯(lián)產(chǎn)，在為工業(yè)和民用提供蒸汽和熱水熱能的同時(shí)，生產(chǎn)的電能大部分都用發(fā)電機(jī)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(jī)容量多為中，小型機(jī)組。</p><p>　　從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級可知，6kV電壓上的地方負(fù)荷容量不大，共有10回電纜饋線，與25MW發(fā)電機(jī)的機(jī)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(shí)分開運(yùn)行，以減少故障時(shí)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(jìn)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(jù)對原始資料的分析，現(xiàn)將個(gè)電壓等級可能采用的較好的方案列出，進(jìn)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(jī)電機(jī)容量為25MW，大于有關(guān)設(shè)計(jì)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(yīng)確定為雙母線分段接線形式，2臺發(fā)電機(jī)機(jī)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(jī)組，原因如下：發(fā)電機(jī)電壓級有10條電纜饋線，其最大綜合負(fù)荷36MW，最小為26MW，最大負(fù)荷36MW<225MW；最小負(fù)荷26MW>25MW，剩余的功率(225-36-22510%)MW即9MW經(jīng)升壓輸送給電力系統(tǒng)。由于25MW機(jī)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(yīng)串接母線電抗器，出線上應(yīng)串有線路電抗器，分別用于限制發(fā)電廠內(nèi)部故障和出線故障時(shí)的短路電流，以便于選用輕型斷路器。因?yàn)?KV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(jī)。</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(jī)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(shí)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(shí)該回路不停電，保證了供電可靠性，還可以減少設(shè)備，節(jié)約投資。兩臺50MW發(fā)電機(jī)組使用發(fā)電機(jī)——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(cè)采用雙母線分段帶旁路母線接線</p><p>　　10KV側(cè)采用雙母線帶旁路母線接

11、線</p><p>　　方案二：6KV側(cè)采用雙母線分段接線</p><p>　　10KV側(cè)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(jīng)濟(jì)性比較</b></p><p>　　采用最小費(fèi)用法對擬定的兩方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，兩

12、方案中相同部分不參與比較和計(jì)算，只對相異的部分進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容包括一次投資，年運(yùn)行費(fèi)用。</p><p><b>　　3.1計(jì)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(guān)設(shè)備，配電裝置綜合總投資以及不可預(yù)見的附加投資等。進(jìn)行方案比較時(shí)，一般不必計(jì)算全部費(fèi)用，只算出方案不同部分投資即可。參與比較部分的設(shè)備折算到施工年限的總投資為：<

13、;/p><p>　　為不同主設(shè)備的綜合投資，包括變壓器，開關(guān)設(shè)備，母線，配電裝置，及明顯的其他費(fèi)用等。為不明顯的附加費(fèi)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(shè)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(shè)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(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用</p><p>　　年運(yùn)行費(fèi)用主要包括一年中變壓器的損耗電能費(fèi)及檢修、維護(hù)、折舊費(fèi)等。 </p><p>　　運(yùn)行期的年運(yùn)行費(fèi)用： </p><p>　　式中：為檢修維護(hù)費(fèi)率，取0.022~0.042；為折舊費(fèi)率，取0.005~0.058;為損耗電能的電價(jià)；為變壓器年損耗電能。在計(jì)算過程中取0.03，取0.03。</p>

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

16、gt;　　方案Ⅰ的年費(fèi)用為：106.2萬元</p><p>　　方案Ⅱ的年費(fèi)用為：95.3萬元</p><p>　　4主接線最終方案的確定</p><p>　　通常，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算，求得年費(fèi)用AC最小方案者，即為經(jīng)濟(jì)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(biāo)的定量計(jì)算，最后確定最終方案。<

17、;/p><p>　　通過定性分析和可靠性及經(jīng)濟(jì)計(jì)算，在技術(shù)上（可靠性、靈活性）方案一明顯占優(yōu)勢，但是在經(jīng)濟(jì)上則不如方案二。且鑒于該發(fā)電廠容量占電力系統(tǒng)總?cè)萘亢苌?，而且年利用小時(shí)數(shù)低于電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的平均最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，需綜合考慮可靠性與經(jīng)濟(jì)性，而方案二可靠性與方案一基本相同，靈活性略差。所以經(jīng)過綜合分析，決定選圖2所示的方案二為設(shè)計(jì)的最終方案。</p><p><b>　　5結(jié)

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

19、的設(shè)計(jì)方案。然后進(jìn)行可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性分析。發(fā)現(xiàn)方案二的接線方式在經(jīng)濟(jì)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(fèi)用，所以最終選擇110kV進(jìn)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(xiàn)</b></p><p>　　[1] 熊信銀. 發(fā)電廠電氣部分－4版.