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浅谈火力发电厂电气部分初步设计 【摘要】发电厂是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济。本文以4×200MW火力发电厂为例，主要论述了一个火力发电厂电气部分初步设计的主要内容及基本思想，涉及设计的功能，技术指标及工作步骤。 【关键词】发电厂电气部分主接线电气设备 发电厂是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济。发电厂的作用是将其他形式的能量转化成电能。按能量转化形式大体分为火力发电厂,水力发电厂,核能发电厂,风力发电场。考虑发电厂中的地位和作用，电力系统中的发电厂有大型主力发电厂，中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。无论是那种形式的电厂它们的电气部分设计的主要内容及基本思想都是相通的。 一、设计的主要内容、功能及技术指标 首先，要根据电网运行需要确定预建电厂的规模。包括装机容量，机组年利用小时数，气象条件及厂用电率。 其次，要明确主要技术指标。如保证供电安全、可靠、经济；功率因数达到0.9及以上最后，要明确设计的主要内容。 1．确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2—3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。 2．选择主变压器：选择变压器的容量、台数、型号等。 3．短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算短路电流，并列表汇总。 4．电气设备的选择：选择并校验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等，选用设备的型号、数量汇总成设备一览表。 二、设计的基本思想及设计工作步骤 1、主接线的设计 发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运行的关键，是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。电气主接线的设计原则是：应根据发电厂在电力系统的地位和作 用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。 2、主变压器的选择 发电厂200MW及以上机组为发电机变压器组接线时的主变压器应满足DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》的规定：“变压器容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温度或冷却水温度不超过650C的条件进行选择”。变压器接线方式变压器中性点接地方式与电网的安全运行有密切关系 3、短路电流的计算 短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。短路电流计算是发电厂和变电所电气设计的主要计算项目，它涉及接线方式及设备选择。工程要求系统调度或系统设计部门提供接入本电厂和变电所的各级电压的的综合阻抗值，由电气专业负责计算。进行短路计算的目的是为了限制短路的危害和缩小故障的影响范围。三相短路是危害最严重的短路形式，因此，三相短路电流是选择和校验电器和导体的基本依据。 4、电气设备的选择 器、母线、电缆、避雷器等，选用设备的型号。 选择并校验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感正确的选择电气设备的目的是为了事导体和电器无论在正常情况或故障情况下，均能安全、及经济合理的运行、在进行设备选择时，应根据工程实际情况、在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥的采取新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。 三、实例举证 预建一电厂，设计的主要内容、功能及技术指标为装机4台，容量为4X200MW,UN=10.5kv；Tmax=6200h；年最高温度40度，平均气温25度；厂用电率：8%。功率因数达到0.9及以上。出线回数背景资料：a.10kv电压等级：电缆馈线10回，每回平均输送容量1.8MW。10kv最大负荷20MW,最小负荷16MW,功率因数0.85,Tmax=5300h，为类、类负荷。b.110kv电压等级：架空出线6回，每回平均输送容量11MW。110KV最大负荷70MW,最小负荷60MW,功率因数0.8,Tmax=5000h，为类负荷。c.220kv电压等级：架空线2回，220kv与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率。当取基准容量为100MV.A时，系统归算到220kv母线上。 1.确定主接线。综合电厂技术参数要求可拟定三个方案，然后进行技术上最终可行方案的选择，设计发电厂主接线时在技术上应考虑的主要问题是：1）保证全系统运行的稳定性，不应再本厂、站内的故障造成系统的瓦解；2）保证负荷、特别是重要负荷供电的可靠性及电能质量；3）各设备、特别要注意高、中压联络变压器的过载是否在允许范围内。本案220kv电压等级的接线形式选择为单