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火力发电厂电气主接线设计分析及改进摘 要:本文通过对原始资料的分析,依据电气主接线设计可靠性、灵活性、经济性原则,对电气主接线进行分析,在理论分析的基础上,提出最适合电厂情况的主接线方案,为选择最适合的电器设备及继电保护装置进行了配置及整定,从而满足可靠、灵敏、快速且有选择的要求 关键词:电气主接线 电气设备 火力发电厂 设计分析 优化方案 中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0149-02 设计是工程建设的重要组成部分,是先进技术转化为生产力的纽带。电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要,变电站中安装有各种电气设备,并依照相应的技术要求连接起来,在生产实践中,通常把变压器、断路器等,按预期生产流程连成的电路,称为电气主接线 电气主接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流、高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。合理的设计对工程建设的工期、质量、投资费用以及投产的运行安全和生产的经济效益起着决定性的作用。本文从火力发电厂的电气部分及继电保护部分分析出发,对火力发电厂的主接线进行设计分析与改进 1 原始资料分析 本文的研究对象为大型发电厂所属机组,有4×200MW机组,总装机容量为800MW,属于大型发电厂,且以220kV输送,输送距离长、功率大,一旦停电,影响范围大,所以设计时应严格要求。本文就结合发电厂实例,从理论和实践的角度,进行分析 2 电气主接线 主接线代表了变电站电气部分主体结构,是电力系统接线的主要组成部分,是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式,从而完成变电、输配电的任务。它的设计,直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行 电气主接线的具体设计步骤一般分为两步:一是分析原始资料,二是拟定主接线方案 本厂的电压等级为220kV,对220kV配电装置的接线方式应按发电厂在电力系统中的地位,负荷情况,出线回路数、设备特点、周围环境以及发电厂的规划容量等条件确定。接在母线上的避雷器和电压互感器,用1组隔离开关,接在发电机、变压器引线或中性点上的避雷器可装设隔离开关 在对原始资料分析的基础上,结合电气主接线的可靠性,灵活性及经济性等基本条件,综合考虑,在满足技术经济政策的前提下,力争使其技术先进,供电安全可靠,经济合理的主接线方案。发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题,主接线的设计,首先应保证其满发、满供、不积压发电能力,同时尽可能减少能量过程中的损失,以保证供电连续性 当然,可靠性并不是绝对的,分析和评估主接线的可靠性时,不能脱离了发电厂和变电所在系统中的地位和作用,所以对发电厂主接线,除一般定性分析其可靠性外,尚需进行可靠性定时计算 2.1 主接线的可靠性分析 主接线要考虑到几个方面的可能性 (1)线路检修时,是否影响连续供电 (2)线路、断路器或母线故障,以及在母线检修时,造成停电馈线停运的回路多少和停电时间的长短,能否满足Ⅰ、Ⅱ类负荷对供电的要求 (3)发电厂有无全厂停电的可能性 (4)大型机组全部停电,对电力系统特定运行的影响与产生的后果等因素 (5)可靠性的客观衡量标准是运行实际,故应考虑积累的运行实践经验 (6)主接线的可靠性是它的机组或元件在运行中的可靠性、综合性,因此不仅要考虑一次设备(母线、断路器、隔离开关。互感器等)的故障率及其对供电的影响,还要考虑继电器保护等,二次设备的故障率及其对供电的影响 2.2 主接线的灵活性分析 主接线还应具有足够的灵活性,能适应多种运行方式的变化,且在检修、事故等情况下操作方便,调度灵活,检修安全,扩建发展方便 (1)应能灵活地切除引起机组或线路,调配电源和负荷,能满足系统在事故,检修及特殊方式下的调度要求 (2)能方便地停运断路器,母线及继电保护设备进行安全检修时,不影响电力网的正常运行供电 (3)应能容易地从初期过渡到最终接线,在扩建时,一次和二次设备所需改造更少 2.3 主接线的经济性分析 在满足可靠的前提厂,尽量可能做到经济 (1)投资省。主接线应简单清晰,以节约断路器,隔离开关电流和电压互感器,避雷器等一次设备的投资,要能使控制保护,不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资,要能限制短路电流,以便合理的选择电气设备或轻型电器 (2)占地面积小,主接线要为配电装置创造条件,以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费