2×300MW凝汽式火力发电厂第一期工程电气部分初步设计书.docx

2×300MW凝汽式火力发电厂第一期工程电气部分初步设计书 第一部分 说明书 第1章 主变压器和高压厂用和备用/启动变压器的选择 1.1 主变压器型式的选择 1.1.1 主变压器与发电机的连接形式 容量为200MW以上大机组都采用与双绕组变压器成单元接线，而不用三绕组变压器组成单元接线。这是由于机组容量大，其额定电流及短路电流都很大，发电机出口断路器制造困难，价格昂贵，且对供电可靠性要求较高，所以，一般在发电机回路及厂用分支回路均采用分相封闭母线，而封闭母线回路中一般不装高压断路器和隔离开关。 1.1.2 主变压器的容量的确定原则及方法 1.主变压器的确定原则 主变压器的容量、数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5~10年的发展规划、输送功率的大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理的选择。 具有发电机电压母线接线的主变压器连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器容量，应按下列条件计算： 当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和元功容量送入系统，但不考虑稀有的最小负荷情况。 当发电机电压母线上最大一台发电机组停用时，能由系统供给了电机电压的最大负荷。在电厂分期建设中，在事故断开最大一台发电机组的情况下，通过变压器向系统取得电能时，可考虑变压器的允许过负荷和限制非重要负荷。 根据系统经济运行的要求(如充分利用丰水季节的水能)，而限制本厂输出功率时，能供给发电机电压的最大负荷。 按上述条件计算时，应考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。特别应注意发电厂初期运行，当发电机电压母线负荷不大时，能将发电机电压母线上的剩余容量送入系统。 发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对主要向发电机电压供电的地方电厂，而系统电源仅作为备用，则允许只装设一台主变压器作为发电厂与系统间的联络。对小型发电厂，接在发电机电压母线上的主变压器宜设置一台。对装设两台变压器的发电厂，当其中一台主变压器退出运行时，另一台变压器应能承担70%的容量。 当发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中的较大者选择： 按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度。 按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。 当采用扩大单元接线时，应采用分裂绕组变压器，其容量等于按上述(1)或(2)算出的两台机容量之和。 2.主变压器容量的计算方法 主变压器的容量计算可以按公式(1.1)来计算， (1.1) 式中 SBJ —— 变压器的计算容量，kVA； PN —— 发电机的额定功率，kW； KP —— 发电厂的厂用电率，%； ——发电机的功率因数。 其中SBJ，PN，已知，需求出发电厂的厂用电率KP。厂用电率KP的计算按公式(1. 2)来计算， (1. 2) 式中 Se —— 厂用电计算负荷，kVA； —— 电动机在运行功率时的平均功率因数，一般取0.8； PN —— 发电机的额定功率，kW。 其中的Se的计算方法见公式(1.3) 1.1.3 主变压器的相数的确定 在330kV及以下电力系统中，一般应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。但是由于变压器的制造条件和运输条件的限制，特别是大型变压器，尤其是需要考察其运输可能性，从制造厂到发电厂之间，变压器尺寸是否超过运输中涵洞、桥洞的允许通过限额；变压器重量是否超过运输途中车辆、码头、桥梁等运输工具或设施的允许承载能力。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量的三相变压器组。对500kV及以上电力系统中的主变压器相数的选择，除按容量、制造水平、运输条件确定外，更重要的是考虑负荷和系统情况、保证供电可靠性，进行综合分析，在满足技术、经济的条件下确定选用单相变压器还是三相变压器。 1.1.4 主变绕组的数量的确定 对于发电机最大机组容量200MW及以上的机组，其升压变压器一般不采用三绕组变压器，因为在发电机回路及厂用分支回路中均采用分相封闭母线，供电可靠性很高，而大电流的隔离开关发热问题比较突出，特别是设置在封闭母线中隔离开关问题较多；同时发电机回路的断路器价格极为昂贵，故在封闭母线回路里，一般不设断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性。此外，三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因，一般不希望出现分接头，往往只制造死接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。这样采用三绕组变压器就不如采用双绕组变压器和联络变压器合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器，低压绕组可作为厂用备用