發(fā)電廠電氣部分課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　設計說明書------------------------------------------------------2</p><p>　　設計計算說明書--------------------------------------------------4</p><p>　　2

2、.1 各車間的計算負荷----------------------------------------------4</p><p>　　2.2 廠用低壓變壓器的選擇------------------------------------------6</p><p>　　2.3 發(fā)電機端分裂電抗器的選擇--------------------------------------7<

3、/p><p>　　2.4 短路電流的計算------------------------------------------------7</p><p>　　2.5 母線導體的選擇------------------------------------------------11</p><p>　　2.6 電動機的選擇及自啟動校驗 -----------------

4、---------------------12</p><p>　　2.7設備的選型-----------------------------------------------14</p><p>　　三． 參考文獻---------------------------------------------------------20</p><p><b&g

5、t;　　一 設計說明書</b></p><p>　　通過對《發(fā)電廠電氣部分》的學習我們知道發(fā)電廠的電能生產(chǎn)要求安全、可靠、節(jié)能，技術經(jīng)濟合理，并能夠長期穩(wěn)定的向電力系統(tǒng)輸送電能。此設計有2*50MW的兩臺發(fā)電機，本文根據(jù)2*50MW煤矸石發(fā)電廠的實際情況，并適當考慮生產(chǎn)的發(fā)展。按供電的基本要求，首先對該電廠的原始資料進行分析處理：首先對廠用電的接線方式的初步選擇，電廠容量的大概估算等；其次，根據(jù)電廠的

6、容量進行廠用變壓器的初步選擇，并對其相關的參數(shù)進行計算；再者，因為該發(fā)電機的機壓為6KV與該電廠的6KV 高壓母線為同一等級，所以不用設廠用高壓變壓器，為了限制發(fā)電機出口處的短路電流，所以這里采用分列電抗器，待選完廠用變壓器以及分離電抗器后，開始進行短路計算，斷路器的選擇以及電動機的選擇和校驗做準備。</p><p>　　所要設計的發(fā)電廠共包含四個車間五類負荷，它們包括6KV廠用高壓負荷、0.4KV主廠房廠用負荷

7、、電除塵車間的常用負荷、氣力除灰車間的廠用負荷以及化水車間的廠用負荷。在主廠房內(nèi)（按1#機組說明）共需廠用低壓變壓器兩臺，它們的容量是相同的都為1000KVA，型號為SL7—1000/6，在電除塵車間，由于常用負荷的容量減小，故變壓器的容量也相對減小，該車間內(nèi)我們采用的變壓器型號為SL7—800/6，在氣力除灰車間，我們采用的變壓器的型號為SL7—250/6，在化水車間我們采用的變壓器的型號為SL7—400/6。在選擇廠用的低壓變壓器型

8、號后，要對發(fā)電機出口處的分裂電抗器進行選擇，在這次廠用電的設計當中我們采用的分裂電抗器的型號為FKL6—2*1000—6，它的額定電壓為6KV，額定電流為2000A，電抗百分數(shù)為6%，動穩(wěn)定電流為42.5KA，熱穩(wěn)定電流為40.4KA。</p><p>　　短路電流的計算，由于廠用的6KV高壓母線上接的全是常用的高壓負荷，且我們在計算短路電流的時候不考慮負載效應的影響，故在該設計的廠用電的短路計算中，我們只選取了

9、五個點進行短路計算，它們是廠用6KV母線處的短路計算，主廠房內(nèi)0.4KV母線處的短路計算，化水車間的短路計算，電除塵車間的短路計算和氣力除灰車間的短路計算。經(jīng)過短路計算之后，我們發(fā)現(xiàn)，短路電流最大的短路母線為主廠房內(nèi)的0.4KV低壓廠用母線，這其實也在意料之中，因為計算時，我們選取了統(tǒng)一的容量，而電壓為各級電壓的平均值，在6KV母線上的基準電流小，而在0.4KV母線上的基準電流大，且0.4KV主廠房內(nèi)的變壓器容量較大電抗</p&g

10、t;<p>　　較小，最終使得主廠房內(nèi)0.4KV 的母線上的短路電流最大。</p><p>　　對相關的設備進行選型。在小型發(fā)電廠內(nèi)一般有兩個電壓等級，6KV和 0.4KV，6KV由于設備容量大，一般均為一類負荷，故可靠性要高，一般選用手推車式斷路器，而廠用的0.4KV，由于母線電壓等級較低，一般采用抽屜式空氣自動開關。在本次設計中我們采用的手推車式斷路器的型號為ZN85—6/1250—25，它的額

11、定電壓為6KV，額定電流為1250A，短路關合電流為80KA。我們采用的低壓開關為GCS型低壓抽出式低壓開關柜，它的額定電壓為400V，額定電流為小于等于4KA，母線的額定短時峰值電流為176KA。</p><p><b>　　二 設計計算說明書</b></p><p>　　2.1 各車間的計算負荷</p><p>　?。?）高壓廠用負荷的計算

12、：負荷表如下：</p><p>　　6KV廠用高壓負荷 </p><p><b>　　電除塵負荷計算表</b></p><p><b>　　化水車間負荷計算表</b></p><p><b>　　氣力除灰系統(tǒng)計算表</b></p><p>　　各車間單

13、機組總負荷：</p><p>　　高壓廠用負荷的計算容量為: 7080.64KVA</p><p>　　主廠房低壓負荷的計算容量為：1192.4KVA</p><p>　　電除塵車間的計算容量為：666.72KVA</p><p>　　化水車間的負荷計算容量為：356.56KVA</p><p>　　氣力除灰車間的計算

14、容量為：193.64KVA</p><p>　　2.2、廠用低壓變壓器的選擇</p><p>　　6kv母線與0.4kv母線之間變壓器（T1,T2）的選擇</p><p>　　分析：T1,T2分別互為備用為主廠房的0.4KV母線供電，當其中一臺發(fā)生故障時，另一臺至少應該承擔起所用負荷的70%的負荷。設S為T1對應所供母線上所有負荷容量，則</p>&l

15、t;p>　　T1變壓器容量為：ST1=70%S=834.68KVA</p><p>　　T1,T2選用SL7—1000/6</p><p><b>　　T3,T4的選擇</b></p><p>　　分析：T3,T4分別互為備用為1#機組的靜電除塵車間母線供電，當其中一臺發(fā)生故障時，另一臺應該承擔起所有負荷。</p><

16、p>　　容量為：ST3=S=666.72KVA</p><p>　　故T3,T4選用SL7—800/6</p><p><b>　　T5、T6的選擇：</b></p><p>　　T5和T6是由1#和2#機組共同承擔的為化水車間供電的變壓器，應該互為明備用，即當其中一臺發(fā)生故障時，另一臺應該承擔起所有負荷。</p><

17、p>　　化水車間的容量為：356.56KVA</p><p>　　故T5、T6選用SL7—400/6</p><p><b>　　T7的選擇：</b></p><p>　　T7是由1#和2#機組共同承擔的為氣力除灰車間供電的變壓器，應該互為明備用，即當其中一臺發(fā)生故障時，另一臺應該承擔起所有負荷。</p><p>

18、　　氣力除灰車間的容量為：193.64KVA</p><p>　　故T7選用SL7—250/6</p><p>　　由于1#機組和2#機組的容量以及接線的方式都相同，故對1#機組所選的變壓器對2#機組同樣適用。</p><p>　　2.3 發(fā)電機端分裂電抗器的選擇</p><p>　　分析：按1#機組進行選擇。由于1#機組所承擔的負荷為1#機

19、組的所有廠用負荷，包括高壓廠用負荷，和低壓廠用負荷。而他們的總的容量為9285.32KVA，故所選的分裂電抗器的容量至少應該大于或等于該值。而分裂電抗器的額定電壓應為發(fā)電機的機端電壓，即6KV。</p><p>　　在本次設計當中，我們采用的分裂電抗器的型號為FKL6—2*1000—6，它的額定電壓為6KV，額定電流為2000A，電抗百分數(shù)為6%，動穩(wěn)定電流為42.5KA，熱穩(wěn)定電流為40.4KA。</p&

20、gt;<p>　　2.4 短路電流的計</p><p>　　取全廠的額定容量為s=100MVA、Un=Vav</p><p>　　2.4.1 計算廠用低壓變壓器的阻抗</p><p>　　0.045*100=4.5</p><p>　　0.045*100/0.8=5.6</p><p>　　0.04*1

21、00/0.25=10</p><p>　　0.04*100/0.4=16</p><p>　　2.4.2、1#機組各處短路時的等效電路</p><p>　　如圖，當1處發(fā)生短路時的等效電路</p><p>　　由圖可知，當一處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b>　　則有 </b>&l

22、t;/p><p>　　當2處發(fā)生短路時的等效電路如圖</p><p>　　由圖可知，當二處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b>　　則有 </b></p><p>　　當3處發(fā)生短路時的等效電路如圖：</p><p>　　由圖可知，當三處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p>&l

23、t;p><b>　　則有 </b></p><p>　　當四處發(fā)生短路時的等效電路如圖：</p><p>　　由圖可知，當四處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b>　　則有 </b></p><p>　　當五處發(fā)生短路時的等效電路如圖：</p><p>　　

24、由圖可知，當四處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b>　　則有 </b></p><p>　　2.4.3、對所選的分裂電抗器進行校驗如下：</p><p><b>　　電壓波動校驗：</b></p><p><b>　　同理</b></p><p

25、>　　短路時殘壓及電壓偏移校驗如下：</p><p>　　經(jīng)過校驗可知我們所選的分裂電抗器時合理的。</p><p>　　2.5 母線導體的選擇</p><p><b>　　發(fā)電機端母線選擇</b></p><p>　　已知 S=9285.3KVA U=6KV 則 </p><p>　

26、　故選擇矩形導體，截面積為的導體</p><p>　　廠用6KV高壓母線的選擇</p><p>　　由于負荷的平均分配，則可認為</p><p>　　故選擇矩形導體，截面積為的導體</p><p>　　主廠房0.4KV母線選擇</p><p>　　已知 S=596.2KVA U=0.4KV 則 </p>

27、;<p>　　故選擇矩形導體，截面積為的導體</p><p>　　電除塵車間母線的選擇</p><p>　　已知 S=55.92KVA U=0.4KV 則 </p><p>　　故選擇矩形導體，截面積為的導體</p><p>　　氣力除灰車間母線的選擇</p><p>　　已知 S=193.64KV

28、A U=0.4KV 則 </p><p>　　故選擇矩形導體，截面積為的導體</p><p><b>　　化水車間母線的選擇</b></p><p>　　已知 S=356.56KVA U=0.4KV 則 </p><p>　　故選擇矩形導體，截面積為的導體</p><p>　　2.6

29、電動機的選擇及自啟動校驗</p><p>　　2．6．1 廠用電動機的選擇</p><p><b>　?。?）型式的選擇</b></p><p>　?。?）容量的選擇 </p><p>　　根據(jù)廠用電動機的選擇原則所選的電動機的型號見附表</p><p>　　2．6．2 電動機的自

30、啟動校驗（電壓校驗）</p><p>　?。?）1#機組6KV母線所有電動機的自啟動校驗</p><p>　　校驗的等效電路如下：</p><p>　　由校驗的結(jié)果可知廠用6KV高壓母線上的電機是可以自啟動的。</p><p>　?。?）1#機組電動機經(jīng)高壓分裂電抗器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動母線電壓的校驗</p><p>

31、;　　校驗的等效電路圖如下：</p><p><b>　　高壓廠用母線的校驗</b></p><p><b>　　低壓廠用母線的校驗</b></p><p>　　由以上的電動機的自啟動校驗計算可知，該電廠的點擊是可以安全啟動的。</p><p>　　注：圖中S0為高壓廠用負荷，S1為電除塵、化水、氣

32、力除灰車間負荷及變壓器，S2為主廠房0.4KV母線負荷。</p><p><b>　　2.7 設備的選型</b></p><p><b>　　斷路器的選擇方法：</b></p><p><b>　　型式的選擇</b></p><p>　　額定電壓及額定電流的選擇</p&g

33、t;<p><b>　　開斷電流的選擇</b></p><p><b>　　短路關合電流的選擇</b></p><p>　　短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗</p><p>　　根據(jù)短路計算的結(jié)果，可以進行斷路器等開關電器的選擇，所選斷路器的型號清單表：</p><p>　　2）0.4kv廠房設

34、備正常工作電流如下：</p><p>　　4）化水車間設備清單</p><p>　　5)氣力除灰車間設備清單</p><p><b>　　6）6kv母線清單</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　趙建文 羅娟 編 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)課程設計指