電力系統(tǒng)設計第六講-發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設計課件

短路計算點的選擇第六講

發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設計一、廠用電系統(tǒng)設計的基本原則1、廠用電和廠用電率發(fā)電廠在電力生產過程中，有大量電動機拖動的機械設備，用以保證主要設備（鍋爐、汽輪機或水輪機、發(fā)電機等）和輔助設備的正常運行。這些電動機以及全廠的運行操作、試驗、修配、照明、電焊等用電設備的總耗電量，稱廠用電或自用電。廠用電耗電量占同一時期發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分數，稱為廠用電率。廠用電率是發(fā)電廠主要的運行經濟指標之一。一般凝汽式火電廠為5%~8%，熱電廠為8%~10%，水電廠為0.3%~2%。

2、供電電源1）工作電源

2）備用電源和啟動電源（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，起后備作用的電源。要求供電獨立，有足夠的供電容量。（2）啟動電源：廠用工作電源完全消失情況下，為保證機組快速啟動，向必要的輔助設備供電的電源。一般用快速柴油發(fā)電機組作為啟動電源，也可從外部的可靠獨立電源經專用廠高變作為啟動電源。

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

備用電源的常用的引接方式從發(fā)電機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)連接的最低一級電壓母線上，通過廠高變引接。從聯絡變的低壓繞組引接。由外部電網引接專用線路，經變壓器獲得獨立的備用電源或啟動電源。3）事故保安電源設置事故保安電源的目的是當廠用工作電源和備用電源都消失時，為確保在事故狀態(tài)下能安全停機，事故消除后又能及時恢復供電，保證事故保安負荷連續(xù)供電。常用的事故保安電源有快速自啟動的柴油發(fā)電機組、蓄電池組、獨立可靠的專用線路（300MW及以上應由110KV及以上電網引入）。

3、廠用電供電電壓等級的確定

變電所：由于電動機的容量都不大，只需設0.4KV一級電壓?；鸢l(fā)電廠：單機容量小于60MW，發(fā)電機額定電壓為10.5KV時，廠用系統(tǒng)電壓取3KV和380/220V；單機容量為100~300MW時，廠用電系統(tǒng)宜用6KV和380/220V兩個電壓等級；單機容量大于300MW時，廠用電系統(tǒng)宜用10KV、3KV和380/220V三個電壓等級。水電廠：廠用電系統(tǒng)一般只需采用0.4KV即可。但對壩區(qū)和水力樞紐，一般距廠區(qū)較遠，可能有些大型機械如閘門啟動裝置等，需在壩區(qū)設專用壩區(qū)變壓器，以6KV和10KV供電。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。二、配電裝置設計

所謂配電裝置是指發(fā)電廠、變電站中所有開關設備、保護設備、測量設備、母線，以及必要的輔助設備組成的電力裝置，甚至還要包括變電架構、基礎、房屋通道等，故它是集電力、結構、土建等技術于一體的裝置。作用是接受和分配電能，發(fā)生故障時通過自動或手動操作，迅速切除故障，恢復正常運行。配電裝置是以電氣主接線為主要依據，是實現電氣主接線功能的重要裝置，涉及到高壓絕緣技術、裝置的操作與維護、檢修、安全等問題。

1、配電裝置的分類

配電裝置按安裝地點分為屋內式和屋外式，按組裝方式分為裝配式和成套式。

2、配電裝置設計的基本步驟根據電壓等級、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）按照所選擇的設備的外形尺寸、運輸條件、檢修和巡視的安全和方便等要求，按照設計規(guī)程的規(guī)定，參考各種典型的設計，設計繪制配電裝置的平、斷面圖。

3、屋內外配電裝置的最小安全凈距

配電裝置在設計時，需要綜合考慮電氣設備的外形尺寸，設備間的電氣距離。裝配方式、運行環(huán)境、檢修及運輸的安全距離等。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外過電壓下，空氣間隙均不致被擊穿。

標稱電壓（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無遮攔裸導體到地面高度(C)237.5240242.5245248260315325不同時停電檢修的無遮攔裸導體間的水平距離(D)187.5190192.5195198210265275出線套管到屋外通道路面的高度(E)400400400400400400500500屋內配電裝置的最小電氣距離（cm）

標稱電壓（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帶電部分到網狀遮攔(B2)30405075110/100190260390無遮攔裸導體到地面高度(C)270280290310350/340430500750不同時停電檢修的無遮攔裸導體間的水平距離(D)220230240260300/290380450580屋外配電裝置的最小電氣距離（cm）

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

半高型布置配電裝置斷面圖

高型布置配電裝置斷面圖

總結電力系統(tǒng)設計的內容網絡設計發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設計課程設計舉例1、高壓斷路器與隔離開關的區(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確級？3、屋內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。已知10KV最大綜合負荷為25MW，其中I類負荷占20%，負荷功率因數為0.9。請從下列待選的標準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人有了知識，就會具備各種分析