2×300MW火电厂电气一次部分设计

1  绪论

1.1  火力发电的特点及发电过程

经过验证的煤炭总量也是世界上最高的。在世界各地，热能生产仍然是工业的重要生产手段。例如，在发达国家，美国、英国和社区消耗的煤炭有80%以上用于发电。长期以来，中国的煤炭需求一直在增长，到2014年年中，本世纪初的三分之一。这也预示着中国在煤炭需求方面的实力。煤炭在发电中所占的份额也从上个世纪的不到三分之一下降到现在的50%。

长期以来，热能生产作为一种直接有效的初级能源生产过程，利用热能生产廉价、清洁的二次能源。首先，将煤炭转化为电能，并以分散的方式进行集体转换，将燃烧燃料造成的污染转化为源头控制。这样一个热电站不仅可以保证市中心的发展，而且可以通过在城市郊区的工业园区建设，在其海岸上实现有效的发展。

根据这些特点，对火电站的发电过程进行基础研究是很重要的。粗煤从提取地洗净后，运进发电厂，首先储存在储存区，然后通过煤层沉积研磨，然后通过抽提风扇运进锅炉。煤在燃烧过程中产生的热量，主要被水吸收，转化为水蒸气，导致涡轮内转子旋转产生电能。根据涡轮发电的原理，磁体内部线圈被转换成电能。在这个过程中，涡轮机的废气通过除尘系统得到净化，因此可以在源头上减少排放。这也是对当前绿色需求的真正调整。有些人可能会问，发电厂是否不仅会消耗大量的煤炭，还会消耗大量的水。事实上，如果不是这样，当水蒸气完成了使涡轮机工作的任务时，绝大多数人仍然会去凝结的管道，将其凝结成水，并重新引入过热器进行再利用。电力是通过这种每周循环的替代循环连续生产的。

1.2  火力发电厂的电气一次设计

通过煤炭处理设施、蒸汽锅炉等直接输送到现场的热电厂和设备。设备从燃烧煤转化为一次能源的动能，第二次转化为清洁电力，然后是通过高速输电线路、配电网络、调度进行变压器。

热电站的电气设备可以大致分为初级和次级设备，这取决于它们的功能。电力的生产、运输和分配是指初级电气设备。

由于空间的原因，本项目将主要用于程序的比较、短电路的计算和基于计算数据的设备的选择。

1.3  拟定设计环节和设计要求

本文件所依据的具体研究领域如下:

(1)对工厂情况的初步了解是通过广泛的文献综述获得的。

(2)通过比较选择主干线路的不同方法，选择了最便宜、最简单、最安全的主干系统。

输出线规范:

(1)在10kv电压一侧:共10条线路的15公里供电，平均传输能力为1.8兆瓦。低压功率为16 - 20MW，以小时为单位。

(2)对于110kV电压，60公里长的航空公司总共有6个出口，每个线路的平均容量为11MW。讲习班和70MW侧60MW,小时间隔临界负荷,视作Ⅰ类。

3) 220千伏电压:150公里的双车道空电线，直接连接到一个无限系统，发送所有剩余的电力。如果电路功率超过80MVA, 220kV的近似是基于100MVA。

2  电气主接线设计

2.1  电气主接线设计的原则与要求

在选择发电厂的主要线路时，确保电网的安全和经济运行一直是最重要的。只有在确定了主线方案之后，才有可能对电气设备进行进一步的选择和安装，并设计二级电路。

1)根据设计要求设计工厂。进一步缩小主线的范围。

2)除了规定网络正常运行的要求外，还必须确保在发生故障时提供有效的应急设备。

3)主线的选择还考虑了每条线路的输入和输出网络的数量以及设备的参数。

(4)不仅要评估目前行动的可行性，而且要允许制定促进过渡和改进的长期路线。

技术经济要求也不容忽视。

从设计线路的角度来看，可靠性、灵活性和节能一直被认为是最重要的三个基本要求。

①可靠性

众所周知，电力的可用性和传输是并行的，无论是错误的连接还是对整个系统的巨大破坏。特别是，在不受任何干扰的情况下，发达地区的发电站正在建立一种社会秩序，这种秩序不能被商品生产和经济增长等所有部门的干扰所抵消。经济和货币事务及工业政策委员会一致通过了彼得·比斯利代表经济和货币事务及工业政策委员会提出的报告。

电气主接线必须保证供电的可靠性，即在各种可能的运行方式和故障情况下，都能保证对用户的不间断供电。这要求主接线系统具有足够的电气和机械强度，能承受各种可能出现的短路电流和动力负荷，同时还应具有足够的灵活性，以适应各种可能的运行方式。与这种不成熟的方法相比，对主线可靠性参数的分析将集中在以下方面:

1)当断路器被修改时，单个设备的泄漏不会影响整个电网。

2)发生短期断电的电路数量和断电的持续时间是由于电缆或断路器发生故障或需要修改断路器而造成的。

3)大型公共机构(如医院等)是否能够提供直流电。

4)关闭大型工厂的可能性

5)主要单位工作突然停止、电力系统风险和波长。

②灵活性

关于主线的灵活性，问题是是否可以同时规划正常的工作和故障情况，并改变主线的形状。所有类型的传输设备和线路的灵活性、可访问性或删除性。电力的顺利规划，负荷的覆盖，以满足转换需求在三种情况下:定期检查，处理突发事件和特殊操作。归根结底，灵活性在于确保在直流电的情况下对设备进行审查，并在工厂升级的情况下，确保从原来的线路过渡到更合理的线路。特别是，研究方向如下:

2.2  接线方式简述

2.2.1  单元接线

如图2-1最简单的布线方法的主要特点是缺少主布线。这条线路的电力生产在两个主要电路中都是非常有效的，没有中断。然而，在实践中，这种连接形式是存在的，因为单个主线程支持单元都配备了相应的断路器。

     图2-1单元接线                   图2-2单母线接线

2.2.2  单母线接线

如图2-2，掩盖线是基本的连接线，以主线、断路器、断路器和隔离断路器的形式存在。除了简单的设计和易于操作外，工厂的简单性还通过与集热器的连接提供了工厂扩张基础的明显优势。但是，简单导线的可靠性仍然有限，没有一根没有截面的单线在机器的维护和运行过程中仍然需要完全中断电路。此外，可以用一根线连接的能量形式只是重叠的，这使得编程更加困难，不允许进行细分，这在计算短电路时造成了巨大的问题。这种连接只能在输出电路有限的电力单位(特别是铁路交换站)中使用，而且不能在太长时间内考虑主要连接。

图2-3单母线分段接线

2.2.3  单母线分段接线

见图2-3，这种连接大大提高了以前连接的可靠性和灵活性。由于大多数这些连接都是由两个来源提供动力的，所以任何故障都可以在章节中处理。如果在现场出现问题，所拉的截面开关可以恢复供电，前提是可以判断截面是否正常工作。非常实用和有效。

很容易看出，短段越窄(从而降低波幅)，部分问题就越容易解决，问题就越小。这不是一个太多的数字，而是两到三段，其中两段在本草案中得到了考虑。

这类连接在发电能力和再投资数量方面都有一定的要求。特别是，每条线路的接收和传输功率约为12MW，不得超过每条线路外部的5个电路。这与低压10kV线路的需求是完全一致的，这种线路在成本上比其他连接方式更便宜，主要成本和安全的结合。

图2-4双母线接线

2.2.4  双母线接线

考察图2-4，很容易看出，从定义上讲，双轨连接意味着父母群体的存在。这不仅增加了对母公司的单一投资，而且增加了两家母公司之间的女性分流器，这是一个不小的贡献。但是，对于主动线路，它们大大提高了操作的稳定性和可操作性。

可靠性:在适当的时候，这些连接可以被替换为更换原在主线A上运行的电路到主线B，从而确保系统在重新检查时不间断地运行。

灵活性:由于女性连接器(QFC)在两条母线上的功能，这条线既为一条母线工作，也为两条母线工作。然而，对双线同时运行的研究表明，这种操作方法在限制短路电流方面可能更有效。

经济:尽管初期费用有所增加，但就投入和输出电路的数量及其能力而言，这种联系已大大增加。特别是110kV的横向出口线的数量可以达到电路6以上，这使得浓度特别有效。

图2-5双母线分段接线

2.2.5  双母线分段接线

图2-5改进的双轴连接最重要的特点是使故障事故的范围更广、更小。我们不需要在这里讨论这个问题。有趣的是，在双工截面上，除了双工接头外，还安装了另外两个开关，增加了主输入。这些连接通常用于大型电力供应系统，如220kV、10+ 10网络和330kV - 500kV分配系统。

2.3  电气主接线方案比对及分析

根据上述的多种母线供电接线和设计要求。做了以下两种设计按方案。

图2-6 方案一

2.3.1  方案一接线分析

(1)高压端选项(220kV):

由于高压横向电源不需要大量的工作岗位，我选择了这种简单的线路连接。简单电路2不仅具有这些简单、便宜和容易访问的连接的优点，而且还具有促进其未来扩展的优点。

(2)选择的中压系统(110kV):

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