電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)第六講-發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件

短路計(jì)算點(diǎn)的選擇短路計(jì)算點(diǎn)的選擇電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)第六講——發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件第六講

發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)第六講

發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1、廠用電和廠用電率發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中，有大量電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證主要設(shè)備（鍋爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行操作、試驗(yàn)、修配、照明、電焊等用電設(shè)備的總耗電量，稱廠用電或自用電。廠用電耗電量占同一時(shí)期發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。廠用電率是發(fā)電廠主要的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。一般凝汽式火電廠為5%~8%，熱電廠為8%~10%，水電廠為0.3%~2%。

一、廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1、廠用電和廠用電率2、供電電源1）工作電源2、供電電源1）工作電源

2）備用電源和啟動(dòng)電源（1）備用電源（事故備用電源）是事故或檢修情況下失去工作電源時(shí)，起后備作用的電源。要求供電獨(dú)立，有足夠的供電容量。（2）啟動(dòng)電源：廠用工作電源完全消失情況下，為保證機(jī)組快速啟動(dòng)，向必要的輔助設(shè)備供電的電源。一般用快速柴油發(fā)電機(jī)組作為啟動(dòng)電源，也可從外部的可靠獨(dú)立電源經(jīng)專用廠高變作為啟動(dòng)電源。

我國(guó)目前僅在200MW及以上大容量機(jī)組的發(fā)電廠中，為了機(jī)組的安全和廠用電的可靠才設(shè)啟動(dòng)電源。啟動(dòng)電源可兼作備用電源和事故保安電源。

2）備用電源和啟動(dòng)電源（1）備用電源（事故備用電源）是事備用電源的常用的引接方式從發(fā)電機(jī)電壓母線的不同分段上，通過廠用備用變壓器（電抗器）引接。從與電力系統(tǒng)連接的最低一級(jí)電壓母線上，通過廠高變引接。從聯(lián)絡(luò)變的低壓繞組引接。由外部電網(wǎng)引接專用線路，經(jīng)變壓器獲得獨(dú)立的備用電源或啟動(dòng)電源。備用電源的常用的引接方式從發(fā)電機(jī)電壓母線的不同分段上，通過廠3）事故保安電源設(shè)置事故保安電源的目的是當(dāng)廠用工作電源和備用電源都消失時(shí)，為確保在事故狀態(tài)下能安全停機(jī)，事故消除后又能及時(shí)恢復(fù)供電，保證事故保安負(fù)荷連續(xù)供電。常用的事故保安電源有快速自啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組、蓄電池組、獨(dú)立可靠的專用線路（300MW及以上應(yīng)由110KV及以上電網(wǎng)引入）。

3）事故保安電源3、廠用電供電電壓等級(jí)的確定

變電所：由于電動(dòng)機(jī)的容量都不大，只需設(shè)0.4KV一級(jí)電壓?；鸢l(fā)電廠：?jiǎn)螜C(jī)容量小于60MW，發(fā)電機(jī)額定電壓為10.5KV時(shí)，廠用系統(tǒng)電壓取3KV和380/220V；單機(jī)容量為100~300MW時(shí)，廠用電系統(tǒng)宜用6KV和380/220V兩個(gè)電壓等級(jí)；單機(jī)容量大于300MW時(shí)，廠用電系統(tǒng)宜用10KV、3KV和380/220V三個(gè)電壓等級(jí)。水電廠：廠用電系統(tǒng)一般只需采用0.4KV即可。但對(duì)壩區(qū)和水力樞紐，一般距廠區(qū)較遠(yuǎn)，可能有些大型機(jī)械如閘門啟動(dòng)裝置等，需在壩區(qū)設(shè)專用壩區(qū)變壓器，以6KV和10KV供電。3、廠用電供電電壓等級(jí)的確定4、廠用電接線的基本形式發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)通常都采用單母線分段的接線形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。4、廠用電接線的基本形式發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)通常都采用單母線分段二、配電裝置設(shè)計(jì)

所謂配電裝置是指發(fā)電廠、變電站中所有開關(guān)設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、母線，以及必要的輔助設(shè)備組成的電力裝置，甚至還要包括變電架構(gòu)、基礎(chǔ)、房屋通道等，故它是集電力、結(jié)構(gòu)、土建等技術(shù)于一體的裝置。作用是接受和分配電能，發(fā)生故障時(shí)通過自動(dòng)或手動(dòng)操作，迅速切除故障，恢復(fù)正常運(yùn)行。配電裝置是以電氣主接線為主要依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)電氣主接線功能的重要裝置，涉及到高壓絕緣技術(shù)、裝置的操作與維護(hù)、檢修、安全等問題。

二、配電裝置設(shè)計(jì)1、配電裝置的分類

配電裝置按安裝地點(diǎn)分為屋內(nèi)式和屋外式，按組裝方式分為裝配式和成套式。

2、配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟根據(jù)電壓等級(jí)、電器的型式、出線多少和方式、有無電抗器、地形、環(huán)境條件等選擇配電裝置的型式。1）

擬定配電裝置的配置圖。2）按照所選擇的設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸條件、檢修和巡視的安全和方便等要求，按照設(shè)計(jì)規(guī)程的規(guī)定，參考各種典型的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)繪制配電裝置的平、斷面圖。

3、屋內(nèi)外配電裝置的最小安全凈距

配電裝置在設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮電氣設(shè)備的外形尺寸，設(shè)備間的電氣距離。裝配方式、運(yùn)行環(huán)境、檢修及運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等。在各種間距中，最基本的是空氣中最小安全凈距（A1、A2），它表示帶電部分對(duì)接地部分之間、不同的帶電部分之間最小容許空氣距離。如：110KV屋外配電裝置的相間最小安全凈距為1米。最小安全凈距的含義是指在此距離下，無論處于最高工作電壓還是內(nèi)外過電壓下，空氣間隙均不致被擊穿。

3、屋內(nèi)外配電裝置的最小安全凈距配電裝置在設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合標(biāo)稱電壓（kv）

1～3610152035110J110不同相帶電部分及帶電部分至接地部分（A）7.51012.51518308595帶電部分到柵欄(B1)82.58587.59093105160170帶電部分到網(wǎng)狀遮攔(B2)17.52022.525284095105帶電部分到板狀遮攔(B3)10.51315.51821338898無遮攔裸導(dǎo)體到地面高度(C)237.5240242.5245248260315325不同時(shí)停電檢修的無遮攔裸導(dǎo)體間的水平距離(D)187.5190192.5195198210265275出線套管到屋外通道路面的高度(E)400400400400400400500500屋內(nèi)配電裝置的最小電氣距離（cm）

標(biāo)稱電壓（kv）1～3610152035110J110不同標(biāo)稱電壓（kv）3~1015~203560110/110J220J330J500J帶電部分至接地部分（A1）20304065100/90180250380不同相帶電部分（A2）20304065110/100200280430帶電部分到柵欄(B1)95105115140175/165255325455帶電部分到網(wǎng)狀遮攔(B2)30405075110/100190260390無遮攔裸導(dǎo)體到地面高度(C)270280290310350/340430500750不同時(shí)停電檢修的無遮攔裸導(dǎo)體間的水平距離(D)220230240260300/290380450580屋外配電裝置的最小電氣距離（cm）

標(biāo)稱電壓（kv）3~1015~203560110/110J2

兩層二通道雙母線出線帶電抗器的6～10KV配電裝置的斷面圖

兩層二通道雙母線出線帶電抗器的6～10KV配電裝置的斷面圖220KV中型布置的配電裝置斷面圖

220KV中型布置的配電裝置斷面圖半高型布置配電裝置斷面圖

半高型布置配電裝置斷面圖高型布置配電裝置斷面圖

高型布置配電裝置斷面圖總結(jié)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)舉例總結(jié)1、高壓斷路器與隔離開關(guān)的區(qū)別是什么？常用的高壓斷路器有哪幾種？2、互感器的作用是什么？如何選擇電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)？3、屋內(nèi)外最小安全凈距指什么？含義是什么？如何區(qū)分屋外高型、半高型和中型配電裝置？4、選擇圖中變壓器的容量。1、高壓斷路器與隔離開關(guān)的區(qū)別是什么？常用的高壓斷路器有哪幾已知10KV最大綜合負(fù)荷為25MW，其中I類負(fù)荷占20%，負(fù)荷功率因數(shù)為0.9。請(qǐng)從下列待選的標(biāo)準(zhǔn)容量變壓器中選擇適合T1、T2的變壓器。1、SFSL7-10000/110；2、SFL7-20000/110；3、SFSL-20000/110；4、SL7-16000/110；5、SFZL7-25000/110；6、SFZL7-31500/110已知10KV最大綜合負(fù)荷為25MW，其中I類負(fù)荷占20%，負(fù)人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤