设计题目 9:4×200MW火力发电厂电气部分设计
⑴厂址概况:厂址位于大型矿区,所用燃料由矿区直接提供,为一大型坑口电站。本厂生产的电力除厂用外,用110kV电压向5回线向四各较大负荷供电,其余电力全部送入220kV电力系统。
厂区地势平坦,交通方便,有铁路干线经过。厂址附近水源充足,属于六级地震区,气候条件属于Ⅶ典型气象区。土壤电阻率在500Ω/m以内。
⑵机组形式
锅炉:4×HG-670/140-1
汽轮机:4×N200-130/535/535
发电机:4×QFQS-200-2
⑶电力系统接线图
图1.1 电力系统接线图
⑷负荷资料
序号 用户名称 最大负荷( MW) 距离(kM) 线路数
(回) 利用小时数(h)
1 甲区变电所 80000 60 2 5000
2 乙区变电所 60000 70 1 5000
3 钢 厂 40000 20 1 6000
4 重 机 厂 50000 35 1 6000
厂用负荷资料
序号 设备名称 台数 容量(MW)
1 引风机 8 1250
2 送风机 8 1250
3 磨煤机 32 570
4 排煤机 16 360
### 4×200MW火力发电厂电气部分设计知识点详解
#### 1. 厂址概况
- **地理位置**: 该厂位于一个大型矿区内部,具备丰富的煤炭资源供应,便于实现低成本运营。
- **电力输送**: 除了满足自用电需求外,还通过110kV电压等级向周边四个主要负荷点供电,并将剩余电力输送到220kV电网。
- **地理条件**: 地形平坦、交通便利,且靠近铁路干线,有利于物资运输。
- **水源状况**: 厂址附近水源充足,为冷却系统提供了必要的水资源。
- **抗震能力**: 属于六级地震区,需要考虑相应的抗震设计标准。
- **气候条件**: 位于Ⅶ典型气象区,意味着需要针对特定的气候条件进行特殊设计,如高温、干燥等。
- **土壤电阻率**: 电阻率较低(500Ω/m以内),有利于接地系统的建设。
#### 2. 机组形式
- **锅炉**: 采用4台HG-670/140-1型号锅炉,每台锅炉额定蒸汽参数为670t/h,压力14MPa。
- **汽轮机**: 选用4台N200-130/535/535型汽轮机,每台额定功率200MW,进汽压力130bar,主蒸汽温度535℃。
- **发电机**: 配备4台QFQS-200-2型发电机,每台额定输出功率200MW。
#### 3. 电力系统接线图
虽然具体内容未给出,但可以推测此图展示了整个发电厂的电力传输路径,包括220kV和110kV系统的连接方式。
#### 4. 负荷资料
- **外部负荷**:
- 甲区变电所: 最大负荷80MW,距离60km,双回线路,年平均利用小时数5000小时。
- 乙区变电所: 最大负荷60MW,距离70km,单回线路,年平均利用小时数5000小时。
- 钢厂: 最大负荷40MW,距离20km,单回线路,年平均利用小时数6000小时。
- 重机厂: 最大负荷50MW,距离35km,单回线路,年平均利用小时数6000小时。
- **厂内负荷**:
- 引风机: 共8台,总装机容量12.5MW。
- 送风机: 共8台,总装机容量12.5MW。
- 磨煤机: 共32台,总装机容量5.7MW。
- 排煤机: 共16台,总装机容量3.6MW。
#### 5. 发电厂主变压器选择
- **主变压器容量和台数的确定**:
- 根据发电厂的规模和负荷特性,确定主变压器的容量和数量。通常情况下,每个发电单元配备一台主变压器。
- **绕组数的确定**:
- 根据电力系统的实际需求确定绕组的数量,一般情况下为双绕组或三绕组。
- **型号的确定**:
- 根据以上因素综合考量,最终确定主变压器的具体型号。
- **厂用变压器的选择**:
- 需要考虑厂区内各种辅助设备的用电需求,选择合适的厂用变压器型号。
#### 6. 发电厂电气主接线的设计
- **220kV电压等级常用接线方式**:
- 包括单母线分段、双母线等多种接线方式,需根据实际情况选择最合适的方案。
- **主接线方案拟定**:
- 方案一: 单母线分段接线方式,适用于负荷相对较小的情况。
- 方案二: 双母线接线方式,适用于负荷较大且对供电可靠性要求较高的场合。
- **方案的比较与选定**:
- 需综合考虑安全性、经济性和灵活性等因素,最终确定最合理的方案。
- **变压器的选型**:
- 需要根据主接线设计方案来确定变压器的具体型号和技术参数。
#### 7. 短路电流计算
- **产生短路的原因及影响**:
- 短路通常是由于电气设备故障等原因引起,会对电力系统造成严重破坏。
- **计算目的**:
- 确定短路电流的大小,为电气设备的选择提供依据。
- **短路点的选择**:
- 通常选择在系统中可能出现最大短路电流的位置进行计算。
- **具体计算**:
- 需要详细分析系统结构,计算不同位置发生短路时的电流值。
- **短路电流计算实例**:
- 在220kV和110kV侧分别选择了K1点和K2点进行计算,具体步骤包括确定系统阻抗、计算短路电流等。
#### 8. 发电厂电气设备选择
- **电气设备选择方式**:
- 需要根据工作条件和短路状态进行综合考虑,确保设备的安全可靠运行。
- **断路器的选择**:
- 根据断路器的种类(如SF6断路器、真空断路器等)以及其技术参数(如额定电压、额定电流等)进行选择。
4×200MW火力发电厂电气部分设计涉及多个方面的专业知识和技术细节,包括但不限于厂址选择、机组配置、电力系统接线、负荷分析、主变压器和电气设备的选择以及短路电流计算等。这些内容对于确保发电厂安全稳定运行至关重要。
2025-05-23 23:41:50
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