300MW汽轮发电机组厂用电设计论文 下载本文

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③当容量在600MW以上时,经技术经济比较可采用6KV一级电压,也可采用3KV和10KV两级电压作为高压厂用电压。

(2)按厂用电动机容量、厂用电供电网络确定高压厂用电压等级

发电厂中拖动各种厂用机械设备的电动机,容量相差悬殊,从数千瓦到数千千瓦,而且和电动机的电压和容量有关。在满足技术要求的前提下,优先采用电压较低的电动机以获得较高的经济效益。这是因为高压电动机,制造容量大、绝缘等级高、磁路较长、尺寸较大、价格高、空载和负载损耗均较大,效率较低。但是,结合厂用电供电网络综合考虑,电压等级较高时,可选择截面较小的电缆或导线,不仅节省有色金属,还能降低供电网络的投资。

火力发电厂采用3KV、6KV和10KV作为高压厂用电压,其特点如下。 3KV电压供电的特点

①3KV电动机和6KV电动机约高1%~15%,价格约低20%;

②将100KW及以上的电动机接到3KV电压母线上,100KW以下的电动机一般采用380V,可使低压厂用变压器容量和台数减少;

③由于减少了380V电动机数量,使较大截面的电缆数量减少,从而减少了有色金属消耗量。

6KV电压供电的特点

①6KV电动机的功率可制造的较大,200KW以上的电动机采用6KV电压供电,以满足大容量负荷要求;

②6KV厂用电系统与3KV厂用电系统相比,不仅节省有色金属和费用,而且短路电路亦较小;

③发电机电压若为6KV时,可以省去高压厂用变压器,直接由发电机电压母线经电抗器供厂用电,以防止厂用电系统故障直接威胁主系统并限制其短路电流。

10kV电压供电的特点

①10kV电动机的功率可制造得更大一些,以满足大容量负荷,例如2000kW以上大容量电动机的要求;

②1000kW以上的电动机采用10kV电压供电,比较经济合理;

③适用于300MW以上大容量发电机组,但不能为单一的高压厂用电压,因为它不能满足全厂所有高压电动机的要求。

本设计2x300MW发电厂厂用电设计采用高压为6KV,低压为380/220V作为厂用

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电压。

1.3 厂用电接线设计 1.3.1 对厂用电接线的要求

(1)供电可靠,运行灵活。厂用负荷的供电除了正常情况下有可靠的工作电源外,还应保证异常或事故情况下有可靠的备用电源,并可实现自动切换。另外,由于厂用电系统负荷种类复杂、供电回路多,电压变化频繁,波动大,运行方式的变化多样,要求无论在正常、事故、检修以及机组启停情况下均能灵活地调整运行方式,可靠、不间断地实现厂用负荷的供电。

(2)各机组的厂用电系统应是独立的。

(3)全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。 (4)充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求,尽可能地使切换操作简便,启动(备用)电源能在短时间内投入。

(5)供电电源应尽量与电力系统保持紧密的联系。当机组无法取得正常的工作电源时,应尽量从电力系统取得备用电源,这样可以保证其与电气主接线形成一个整体,一旦机组故障时,以便从系统倒送厂用电。

(6)充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式,特别要注意对公用负荷供电的影响,要便于过渡,尽量减少改变接线和更换设置。

1.3.2 厂用电接线的基本原则

(1)厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电,使发电厂主机安全运转;

(2)接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求;

(3)厂用电源的对应供电性,本机、炉的厂用负荷由本机组供电,这样,当厂用电系统发生故障时,只影响一台发电机组的运行,缩小故障范围,接线也简单;

(4)设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备,使厂用电接线具有可行性和先进性;

(5)在设计厂用电系统接线时,还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。

1.3.3 厂用电接线形式

发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线,并以成套配电装置接受和分

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配电能。因火电厂的厂用负荷大多集中在锅炉的辅助机械设备中,因此一般采用“按炉分段”的接线原则,将厂用高压母线按锅炉台数分成若干独立段。 厂用电各级电压母线均采用按锅炉分段接线方式,具有下列特点:

①若某一段母线发生故障,只影响其对应的一台锅炉的运行,使事故影响范围局限在一机一炉;

②厂用电系统发生短路时,短路电流较小,有利于电气设备的选择; ③将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上,便于运行管理和安排检修。 随着发电机组容量的不断增大,汽轮机辅机的容量也越来越大,如射水泵、凝结水泵等设备都进入了高压厂用负荷的范畴。加之大容量机组都实行机、炉单元集中控制,所以“按锅炉分段”的原则,实际已是“按机组分段”了。

300MW汽轮发电机组高压厂用电系统有两种接线方案,如图1-1所示。图(a)所示方案1,不设6KV公用负荷母线,将全厂公用负荷(如输煤、除灰、化水等)分别接在各机组A、B段母线上;如图(b)所示方案2,单独设置二段公用负荷母线,集中供全厂公用负荷用电,该公用负荷母线段正常由启动备用变压器供电。

(a)方案1—不设公用负荷母线;

(b)方案2—设置公用负荷母线;

1-1 高压厂用电系统供电方案

如图(a)所示方案1的优点是公用负荷分接于不同机组变压器上,供电可靠性高、投资省,但也由于公用负荷分接于各机组工作母线上,机组工作母线清扫时,将影响

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公用负荷的备用。另外,由于公用负荷分接于两台机组的工作母线上,因此,在机组G1发电时,必须也安装好机组G2的6kV厂用配电装置,并由启动/备用变压器供电。 如图(b)所示方案2的优点:公用负荷集中,无过渡问题,各单元机组独立性强,便于各机组厂用母线清扫。其缺点:由于公用负荷集中,并因启动/备用变压器要用工作变压器作备用(若无第二台启动/备用变压器作备用时),故工作变压器也要考虑在启动/备用变压器检修或故障时带公用负荷母线段运行。因此,启动/备用变压器和工作变压器均较方案1变压器分支的容量大,配电装置也增多,投资较大。 综合考虑,本设计采用方案1,不设6KV公用负荷母线。

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