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文檔簡介
1、<p> 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計</p><p> ?。喉肥姀S廠用電設(shè)計)</p><p><b> 設(shè)</b></p><p><b> 計</b></p><p><b> 計</b></p><p><b> 算&
2、lt;/b></p><p><b> 說</b></p><p><b> 明</b></p><p><b> 書</b></p><p><b> 目錄</b></p><p> 設(shè)計說明書----------
3、-------------------------------------------</p><p> 設(shè)計計算書-----------------------------------------------------</p><p> 2.1 各車間的計算負(fù)荷------------------------------------------</p><p&g
4、t; 2.2 廠用低壓變壓器的選擇------------------------------------</p><p> 2.3 發(fā)電機端分裂電抗器的選擇------------------------------</p><p> 2.4 短路電流的計算---------------------------------------------</p><p&
5、gt; 2.5 母線導(dǎo)體的選擇---------------------------------------------</p><p> 2.6 電動機的選擇及自啟動校驗------------------------------</p><p> 2.7 設(shè)備的選型---------------------------------------------------</p&
6、gt;<p><b> 一、設(shè)計說明書</b></p><p> 電力系統(tǒng)要求發(fā)電廠的電能生產(chǎn)要安全、可靠、節(jié)能,技術(shù)經(jīng)濟合理,能夠長期穩(wěn)定的向電力系統(tǒng)輸送電能。此設(shè)計有2*50MW的兩臺發(fā)電機,本文根據(jù)2*50MW煤矸石發(fā)電廠的實際情況,并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展。按供電的基本要求,首先對該電廠的原始資料進行分析處理:首先對廠用電的接線方式的初步選擇,電廠容量的大概估算等;其次
7、,根據(jù)電廠的容量進行廠用變壓器的初步選擇,并對其相關(guān)的參數(shù)進行計算;再者,因為該發(fā)電機的機壓為6KV與該電廠的6KV 高壓母線為同一等級,所以不用設(shè)廠用高壓變壓器,為了限制發(fā)電機出口處的短路電流,所以這里采用分列電抗器,待選完廠用變壓器以及分離電抗器后,開始進行短路計算,斷路器的選擇以及電動機的選擇和校驗做準(zhǔn)備。</p><p> 此發(fā)電廠共包含四個車間五類負(fù)荷,它們包括6KV廠用高壓負(fù)荷、0.4KV主廠房廠用
8、負(fù)荷、電除塵車間的常用負(fù)荷、氣力除灰車間的廠用負(fù)荷以及化水車間的廠用負(fù)荷。在主廠房內(nèi)(按1#機組說明)共需廠用低壓變壓器兩臺,它們的容量是相同的都為1000KVA,型號為SL7—1000/6,在電除塵車間,由于常用負(fù)荷的容量減小,故變壓器的容量也相對減小,該車間內(nèi)我們采用的變壓器型號為SL7—800/6,在氣力除灰車間,我們采用的變壓器的型號為SL7—250/6,在化水車間我們采用的變壓器的型號為SL7—400/6。</p>
9、<p> 選擇廠用的低壓變壓器型號后,對發(fā)電機出口處的分裂電抗器的選擇,在這次廠用電的設(shè)計當(dāng)中我們采用的分裂電抗器的型號為FKL6—2*1000—6,它的額定電壓為6KV,額定電流為2000A,電抗百分?jǐn)?shù)為6%,動穩(wěn)定電流為42.5KA,熱穩(wěn)定電流為40.4KA。</p><p> 短路電流的計算,由于廠用的6KV高壓母線上接的全是常用的高壓負(fù)荷,且我們在計算短路電流的時候不考慮負(fù)載效應(yīng)的影響,
10、故在該設(shè)計的廠用電的短路計算中,我們只選取了五個點進行短路計算,它們是廠用6KV母線處的短路計算,主廠房內(nèi)0.4KV母線處的短路計算,化水車間的短路計算,電除塵車間的短路計算和氣力除灰車間的短路計算。經(jīng)過短路計算之后,我們發(fā)現(xiàn),短路電流最大的短路母線為主廠房內(nèi)的0.4KV低壓廠用母線,這其實也在意料之中,因為計算時,我們選取了統(tǒng)一的容量,而電壓為各級電壓的平均值,在6KV母線上的基準(zhǔn)電流小,而在0.4KV母線上的基準(zhǔn)電流大,且0.4KV
11、主廠房內(nèi)的變壓器容量較大電抗較小,最終使得主廠房內(nèi)0.4KV 的母線上的短路電流最大。</p><p> 對相關(guān)的設(shè)備進行選型。在小型發(fā)電廠內(nèi)一般有兩個電壓等級,6KV和 0.4KV,6KV由于設(shè)備容量大,一般均為一類負(fù)荷,故可靠性要高,一般選用手推車式斷路器,而廠用的0.4KV,由于母線電壓等級較低,一般采用抽屜式空氣自動開關(guān)。在本次設(shè)計中我們采用的手推車式斷路器的型號為ZN85—6/1250—25,它的額定
12、電壓為6KV,額定電流為1250A,短路關(guān)合電流為80KA。我們采用的低壓開關(guān)為GCS型低壓抽出式低壓開關(guān)柜,它的額定電壓為400V,額定電流為小于等于4KA,母線的額定短時峰值電流為176KA。</p><p><b> 二、設(shè)計計算書</b></p><p> 2.1、各車間的計算負(fù)荷</p><p> ?。?)高壓廠用負(fù)荷的計算<
13、;/p><p><b> 負(fù)荷表如下:</b></p><p> 6KV廠用高壓負(fù)荷 </p><p><b> 電除塵負(fù)荷計算表</b></p><p><b> 化水車間負(fù)荷計算表</b></p><p><b> 氣力除灰系統(tǒng)計算
14、表</b></p><p> 各車間單機組總負(fù)荷:</p><p> 高壓廠用負(fù)荷的計算容量為: 6876KVA</p><p> 主廠房低壓負(fù)荷的計算容量為:1192.4KVA</p><p> 電除塵車間的計算容量為:666.72KVA</p><p> 化水車間的負(fù)荷計算容量為:356.56
15、KVA</p><p> 氣力除灰車間的計算容量為:193.64KVA</p><p> 2.2、廠用低壓變壓器的選擇</p><p> 6kv母線與0.4kv母線之間變壓器(T1,T2)的選擇</p><p> 分析:T1,T2分別互為備用為主廠房的0.4KV母線供電,當(dāng)其中一臺發(fā)生故障時,另一臺至少應(yīng)該承擔(dān)起所用負(fù)荷的70%的負(fù)荷
16、。設(shè)S為T1對應(yīng)所供母線上所有負(fù)荷容量,則</p><p> T1變壓器容量為:ST1=70%S=834.68KVA</p><p> T1,T2選用SL7—1000/6</p><p><b> T3,T4的選擇</b></p><p> 分析:T3,T4分別互為備用為1#機組的靜電除塵車間母線供電,當(dāng)其中一臺
17、發(fā)生故障時,另一臺應(yīng)該承擔(dān)起所有負(fù)荷。</p><p> 容量為:ST3=S=666.72KVA</p><p> 故T1,T2選用SL7—800/6</p><p><b> T5的選擇:</b></p><p> T5和T5’是由1#和2#機組共同承擔(dān)的為氣力除灰車間供電的變壓器,應(yīng)該互為明備用,即當(dāng)其中一臺
18、發(fā)生故障時,另一臺應(yīng)該承擔(dān)起所有負(fù)荷。</p><p> 氣力除灰車間的容量為:193.64KVA</p><p> 故T5選用SL7—250/6</p><p><b> T6的選擇:</b></p><p> T6和T6’是由1#和2#機組共同承擔(dān)的為化水車間供電的變壓器,應(yīng)該互為明備用,即當(dāng)其中一臺發(fā)生故障
19、時,另一臺應(yīng)該承擔(dān)起所有負(fù)荷。</p><p> 化水車間的容量為:356.56KVA</p><p> 故T5選用SL7—400/6</p><p> 由于1#機組和2#機組的容量以及接線的方式都相同,故對1#機組所選的變壓器對2#機組同樣適用。</p><p> 2.3 發(fā)電機端分裂電抗器的選擇</p><p&
20、gt; 分析:按1#機組進行選擇。由于1#機組所承擔(dān)的負(fù)荷為1#機組的所有廠用負(fù)荷,包括高壓廠用負(fù)荷,和低壓廠用負(fù)荷。而他們的總的容量為9285.32KVA,故所選的分裂電抗器的容量至少應(yīng)該大于或等于該值。而分裂電抗器的額定電壓應(yīng)為發(fā)電機的機端電壓,即6KV。</p><p> 在本次設(shè)計當(dāng)中,我們采用的分裂電抗器的型號為FKL6—2*1000—6,它的額定電壓為6KV,額定電流為2000A,電抗百分?jǐn)?shù)為6%
21、,動穩(wěn)定電流為42.5KA,熱穩(wěn)定電流為40.4KA。</p><p> 2.4 短路電流的計</p><p> 取全廠的額定容量為s=100MVA、Un=Vav</p><p> 2.4.1 計算廠用低壓變壓器的阻抗</p><p> 0.045*100=4.5</p><p> 0.045*100/0.
22、8=5.6</p><p> 0.04*100/0.25=16</p><p> 0.04*100/0.4=10</p><p> 2.4.2、1#機組各處短路時的等效電路</p><p> 如圖,當(dāng)1處發(fā)生短路時的等效電路</p><p> 由圖可知,當(dāng)一處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p>&
23、lt;p><b> 則有 </b></p><p> 當(dāng)2處發(fā)生短路時的等效電路如圖</p><p> 由圖可知,當(dāng)二處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b> 則有 </b></p><p> 當(dāng)3處發(fā)生短路時的等效電路如圖:</p><p>
24、由圖可知,當(dāng)三處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b> 則有 </b></p><p> 當(dāng)四處發(fā)生短路時的等效電路如圖:</p><p> 由圖可知,當(dāng)四處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b> 則有 </b></p><p> 當(dāng)五處發(fā)生
25、短路時的等效電路如圖:</p><p> 由圖可知,當(dāng)四處發(fā)生短路時的短路阻抗為 </p><p><b> 則有 </b></p><p> 2.4.3、對所選的分裂電抗器進行校驗如下:</p><p><b> 電壓波動校驗:</b></p><p><b&
26、gt; 同理</b></p><p> 短路時殘壓及電壓偏移校驗如下:</p><p> 經(jīng)過校驗可知我們所選的分裂電抗器時合理的</p><p> 2.5 母線導(dǎo)體的選擇</p><p><b> 發(fā)電機端母線選擇</b></p><p> 已知 S=9285.3KVA
27、 U=6KV 則 </p><p> 故選擇矩形導(dǎo)體,截面積為的導(dǎo)體</p><p> 廠用6KV高壓母線的選擇</p><p> 由于負(fù)荷的平均分配,則可認(rèn)為</p><p> 故選擇矩形導(dǎo)體,截面積為的導(dǎo)體</p><p> 主廠房0.4KV母線選擇</p><p> 已知
28、S=596.2KVA U=0.4KV 則 </p><p> 故選擇矩形導(dǎo)體,截面積為的導(dǎo)體</p><p> 電除塵車間母線的選擇</p><p> 已知 S=55.92KVA U=0.4KV 則 </p><p> 故選擇矩形導(dǎo)體,截面積為的導(dǎo)體</p><p> 氣力除灰車間母線的選擇<
29、;/p><p> 已知 S=193.64KVA U=0.4KV 則 </p><p> 故選擇矩形導(dǎo)體,截面積為的導(dǎo)體</p><p><b> 化水車間母線的選擇</b></p><p> 已知 S=356.56KVA U=0.4KV 則 </p><p> 故選擇矩形導(dǎo)體,截
30、面積為的導(dǎo)體</p><p> 2.6 電動機的選擇及自啟動校驗</p><p> 2.6.1 廠用電動機的選擇</p><p><b> ?。?)型式的選擇</b></p><p> (2)容量的選擇 </p><p> 根據(jù)廠用電動機的選擇原則所選的電動機的型號見附表&
31、lt;/p><p> 2.6.2 電動機的自啟動校驗(電壓校驗)</p><p> (1)1#機組6KV母線所有電動機的自啟動校驗</p><p> 校驗的等效電路如下:</p><p> 由校驗的結(jié)果可知廠用6KV高壓母線上的電機是可以自啟動的。</p><p> (2)1#機組電動機經(jīng)高壓分裂電抗器和低壓變壓
32、器串聯(lián)自啟動母線電壓的校驗</p><p> 校驗的等效電路圖如下:</p><p><b> 高壓廠用母線的校驗</b></p><p><b> 低壓廠用母線的校驗</b></p><p> 由以上的電動機的自啟動校驗計算可知,該電廠的點擊是可以安全啟動的。</p><
33、;p> 注:圖中S0為高壓廠用負(fù)荷,S1為電除塵、化水、氣力除灰車間負(fù)荷及變壓器,S2為主廠房0.4KV母線負(fù)荷。</p><p><b> 2.7 設(shè)備的選型</b></p><p><b> 斷路器的選擇方法</b></p><p><b> 型式的選擇</b></p>
34、<p> 額定電壓及額定電流的選擇</p><p><b> 開斷電流的選擇</b></p><p><b> 短路關(guān)合電流的選擇</b></p><p> 短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗</p><p> 根據(jù)短路計算的結(jié)果,可以進行斷路器等開關(guān)電器的選擇,所選斷路器的型號清單表:&
35、lt;/p><p> 2)0.4kv廠房設(shè)備正常工作電流如下:</p><p> 4)化水車間設(shè)備清單</p><p> 5)氣力除灰車間設(shè)備清單</p><p><b> 7)6kv母線清單</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn):</b></p>
36、<p> 【1】趙建文,羅娟,發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)課程設(shè)計指導(dǎo)【M】.西安科技大學(xué)出版社.</p><p><b> 2009年3月.</b></p><p> 【2】 水利水電部西北電力設(shè)計院,電力工程設(shè)計手冊【M】.上海人民出版社.</p><p> 1974年7月第一次印刷.</p><p> 【3
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