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

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

發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計第六講

發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計一、廠用電系統(tǒng)設(shè)計的基本原則1、廠用電和廠用電率發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中，有大量電動機拖動的機械設(shè)備，用以保證主要設(shè)備（鍋爐、汽輪機或水輪機、發(fā)電機等）和輔助設(shè)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(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)電廠主要的運行經(jīng)濟指標(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(shè)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(jīng)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(shè)啟動電源。啟動電源可兼作備用電源和事故保安電源。

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(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)變壓器獲得獨立的備用電源或啟動電源。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，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(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(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的確定

變電所：由于電動機的容量都不大，只需設(shè)0.4KV一級電壓。火發(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(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

所謂配電裝置是指發(fā)電廠、變電站中所有開關(guān)設(shè)備、保護設(shè)備、測量設(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)生故障時通過自動或手動操作，迅速切除故障，恢復(fù)正常運行。配電裝置是以電氣主接線為主要依據(jù)，是實現(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、檢修、安全等問題。

二、配電裝置設(shè)計1、配電裝置的分類

配電裝置按安裝地點分為屋內(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)計的基本步驟根據(jù)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(shè)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(shè)計規(guī)程的規(guī)定，參考各種典型的設(shè)計，設(shè)計繪制配電裝置的平、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)計時，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、運行環(huán)境、檢修及運輸?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)計時，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)計的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)設(shè)計發(fā)電廠、變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計舉例總結(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？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，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤