大型火力发电厂电气设备设计、选型应注意的事项.docVIP

精品论文 参考文献 大型火力发电厂电气设备设计、选型应注意的事项 （神华神东电力新疆准东五彩湾发电有限公司 新疆吉木萨尔 831700） 摘要：通过火力发电厂电气设计及设备选型的分析，提出变压器直流偏磁防治、扭震保护、快切冷备等方案，使火电厂在初设及设备选型中提前做好应对措施，确保电厂设备安全稳定运行。 关键词：电气设备设计、选型 随着我国特高压交、直流电网的发展，电网结构日趋复杂，随着国内单机容量的不断增大，火力发电厂及电网电气部分也产生了许多新的问题如：变压器直流偏磁、大型汽轮发电机组轴系扭振、主变压器是选用三个单相变还是选用三相一体变、是否采用快切冷备技术等问题，如果在火力发电厂电气设计及设备选型初期搞不明白这些问题，将对今后生产运行造成许多危害及制造成不必要的浪费。 1 变压器直流偏磁的防治 随着我国特高压直流换流站的不断投运，直流偏磁造成的影响越来越突出，当换流站运行方式为：单极大地回线运行方式时，附近中性点直接接地变压器不时出现噪声异常增大的现象。当高压直流输电（HVDC）运行在单极大地回线或者双极不对称运行方式时，接地极附近有直流电位，不同位置的接地变压器的中性点之间由于存在着直流电势差，且交流系统的电阻值较小，从而使直流电流通过接地变压器中性点，在交流系统中形成了回路，流经绕组的直流电流成为变压器励磁电流的一部分，该直流电流使变压器铁心偏磁，改变了变压器的工作点，使原来磁化曲线工作区的一部分移至铁心磁饱和区，结果总励磁电流变成尖顶波，最终导致变压器振动增大，出现噪声异常增大的现象。 目前使用电容隔直装置能有效消除直流偏磁造成的威胁。电容隔直装置在检测到变压器中性点直流偏磁电流超限后，自动将电容器串联接入地网与变压器中性点之间，利用电容器”通交、隔直“特性，阻断变压器中性点的直流电流。 所以如果有电厂要通过直流换流站输送负荷，在设计初期应注意变压器直流偏磁的防治。需要在电厂初设初期，让电力设计院根据电网结构数据计算直流偏磁情况，最终确定防治方案。 2大型汽轮发电机组轴系扭振保护 大型汽轮发电机组轴系扭振（简称大机组轴系扭振）是指因机电扰动或非正常运行方式产生的轴系扭转振动，严重时可使轴系的某些截面或联轴节处产生过大的交变扭应力，导致轴系的冲击性或疲劳累积性损坏，直接威胁机组的安全运行。 输电系统的串联电容补偿、直流输电、加装不当的电力系统稳定器以及发电机的励磁系统、可控硅控制系统和电液调节系统的反馈作用等，电厂出线附近发生短路、非同期并网以及切除故障时，瞬时性对称与不对称短路、自动重合闸、非同期并网、甩负荷、瞬间快控汽门及线路开关切合操作等突发性机电扰动，将有可能产生短时间冲击性扭矩，形成短时间冲击性轴系扭振。长期存在这样的现象均有可能诱发机组轴系扭振，严重时将会使汽轮发电机组轴系断裂。 在电厂初设初期，应该让电力设计院根据电网结构数据计算或仿真模拟汽轮发电机组轴系扭振情况，根据计算结果：如无扭振现象，可不考虑加装监测及保护装置；如扭振不严重仅可加装监测及保护装置（须在发电机机招标前确定扭震传感器开孔位置）；如扭振严重需要加装监测、保护装置及抑制装置（须在发电机招标前确定扭震传感器开孔位置，需要提前预留抑制装置安装场地）。 3发电机出口是否必需安装出口断路器？ 3.1发电机出口装设断路器优点： 3.11发电机出口装设断路器，机组启动电源由主变倒送至厂用变供电，利用发电机出口断路器并网，不需要切换厂用电。 3.12发电机并网后如果发电机内部故障或汽机、锅炉故障时，可在不失去厂用电源的情况下切除故障，限制故障影响扩大，提高发电机、变压器运行的安全性。 3.13主变高压侧开关非全相运行，会产生负序电流会对发电机产生危害，发电机出口断路器能快速断切断故障，减小对发电机的危害。 3.14当主变或高厂变发生故障时，快速断开发电机出口断路器，减小对主变或高厂变的危害。 3.2发电机出口装设断路器缺点： 3.2.1发电机出口装设断路器，就在发电机与主变之间串联了一台断路器，发电机与主变回路可靠性降低，断路器检修或故障将影响整个机组运行。 3.2.2在机组启动时，主变作为降压变倒送电，为了保证厂用电动机启动时厂用电压水平，主变或厂用变需要用有载调压变压器，增加造价同时降低可靠性。 3.2.3在机组启动时，主变作为降压变倒送电，主变负载小、损耗大。 3.2.4发电机出口