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1、国电霍州发电厂2×600MW超临界空冷凝汽式火电厂毕业设计说明书 内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文） 题 目：2×600MW火力发电厂 厂用电设计 学生姓名：叶斌 学 号：0705130113 专 业：电气工程及其自动化 班 级：电气07-1班 指导教师：李洁(教授) 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 摘要 火力发电厂是电力系统的重要组成部分，也直接影响整个电力系统的安全与运行。发电厂厂用电系统的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。因此，发电厂厂用电系统的设计是否合理，对保证厂用负荷的连续供电乃至发电厂和电力系统的安全经济运行至关重要。 本设计结合
2、国电霍州发电厂“上大压小”2×600MW超临界空冷机组工程的实际情况，主要阐述火电厂厂用电设计原理。主接线采用了3/2断路器交叉接线的形式。厂用电部分依据按炉分段原则，每台机组设置A、B两段母线供电，不设置公用段（公用负荷分摊到厂用工作母线上）。突出介绍了直接空冷系统的电气设计、湿法脱硫系统、厂用负荷的计算、厂用变压器的选择以及厂用电动机自启动。为了计算方便，短路计算运用运算曲线法并采用标幺值进行。 通过对电气主接线的设计、厂用电的设计和计算、短路电流的计算、电气设备的选择和校验以及配电装置的设计，简要完成了2×600MW超临界空冷机组的电气一次部分的设计。 关键词：火力发
3、电厂；电气一次部分；短路电流；电气设备。 1 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） ABSTRACT Thermal power plant is an important part of the power system, and also affect the whole power system security and operation.The design of power plant auxiliary power system is an essential project in the electric power industry construction. There
4、fore,whether the design of power plant auxiliary power pystem is reasonable, is very important to ensure that load of plant supply electric power continuously, even the safe and economic operation of the Power Plant and the Power System. This paper mainly expounds the design principle of the power p
5、lant auxiliary power pystem, witch combine with the actual situation of project of GuoDian HuoZhou 2×600MW supercritical air-cooling units witch replaces small units. The main electric wiring witch is cross wiring adopted 3/2 circuit breaker form. According to the principle of boiler section th
6、e part of auxiliary power system, each unit set A, B the two parts of the bus supply power,has not set public bus(public load allocation to the main busbar) It introduces the direct air-cooling system and wet desulphurization system electrical design, calculate to load of plant, selection for statio
7、n transformator, self-starting of plant motor prominently. Operation Curve Method and Per Unit have been used for the short-circuit current calculation in order to make it convenient. Through design and computation of the main electrical wiring and the auxiliary power system, short-circuit current c
8、omputation, electrical equipment choice and verification as well as power distribution equipment, this article briefly completed 2×600MW supercritical air-cooling units electrical partial designs KEY WORDS: Thermal power plant; The electrical part; The short-circuit current；Electrical equipment
9、. 2 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 摘要 ·············································&#
10、183;·················································&#
11、183;······························· 1 ABSTRACT ················&#
12、183;·················································&#
13、183;················································ 2 第1章 工
14、程简介及原始资料分析 ················································&
15、#183;·························· 6 第2章 2×600MW机组电气主接线设计 ··················&#
16、183;············································· 7 2.1 电气主接线概述 ··
17、;··················································
18、;··········································· 7 2.2 600MW机组电气主接线基本接线形式··
19、3;·················································
20、3;···· 7 2.3 电气主接线形式的确定 ··········································
21、3;······································ 10 2.4 主变压器的选择 ·········
22、··················································
23、·································· 11 2.4.1 主变压器形式选择 ·············
24、;··················································
25、;··················· 11 2.4.2 主变压器容量选择 ···························
26、3;·················································
27、3;···· 12 第3章 2×600MW机组厂用电设计 ·········································
28、····························· 13 3.1 厂用电概述及设计原则 ··················
29、;··················································
30、;············· 13 3.2 厂用电的电压等级确定 ·································
31、3;··············································· 14 3.3 厂用电源及其引接
32、方式 ·················································
33、83;······························· 15 3.3.1 厂用工作电源及其引接 ···············
34、··················································
35、········· 15 3.3.2 启动/备用电源及其引接 ·····································&#
36、183;··································· 15 3.3.3 事故保安电源及其引接 ···········
37、;··················································
38、;············· 16 3.4 厂用电接线设计 ··································&
39、#183;·················································&
40、#183;········ 16 3.4.1 10kV高压厂用母线接线设计 ·····································
41、··························· 16 3.4.2 直接空冷系统电气设计 ···················
42、83;·················································
43、83;···· 17 3.4.3 湿法脱硫系统电气设计 ··········································
44、································ 17 3.4.4 380/220V低压厂用电系统接线设计 ·············
45、········································ 18 3.5 厂用负荷计算 ·······
46、83;·················································
47、83;········································· 19 3.5.1 厂用电负荷及其分类 ·····&
48、#183;·················································&
49、#183;······················ 19 3.5.2 厂用电负荷的计算原则 ·······················
50、3;·················································
51、3; 21 3.5.3 厂用负荷的计算方法 ··············································&#
52、183;······························· 22 3.5.4 电动机计算功率确定 ···············
53、··················································
54、············· 22 3.5.5 10kV集中湿法脱硫段负荷计算 ································
55、3;··························· 23 3.5.6 10kV高压厂用工作母线负荷统计算 ··················
56、·································· 24 3.6 厂用变压器的选择 ·············&
57、#183;·················································&
58、#183;························· 25 3 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 3.6.1 变压器选择的基本原则和应考虑的因素 ···············
59、3;······························ 25 3.6.2 高压厂用变压器的容量及形式选择 ···············&#
60、183;······································ 25 3.6.3 启动/备用变压器的容量及形式选择 ·······
61、;·············································· 26 3.6.4 低压厂用变压器的容量及形式
62、选择 ·················································
63、83;···· 26 3.6.5 厂用电率的计算 ··········································
64、83;··········································· 29 3.7 厂用电动机自启动 ···
65、3;·················································
66、3;··································· 30 3.7.1 电动机自启动校验条件 ···········&
67、#183;·················································&
68、#183;············ 30 3.7.2 电动机自启动分类 ··································
69、················································ 31 3.7.3 电动
70、机自启动时厂用母线电压最低限值 ·············································· 31 3.7.
71、4 电动机自启动校验内容 ················································
72、;·························· 32 3.7.5 电动机自启动校验方法 ····················&#
73、183;·················································&#
74、183;··· 32 3.7.6 高压厂用电动机单独自启动电压校验 ··········································
75、;········ 35 3.7.7 高、低压厂用电动机串联自启动电压校验 ·····································
76、····· 36 第4章 短路计算 ···········································
77、;··················································
78、;········ 39 4.1 短路计算的目的、条件及方法 ······································&
79、#183;······························ 39 4.2 系统各元件电抗标幺值的计算 ···············
80、83;·················································
81、83;··· 40 4.3 短路计算 ············································&#
82、183;·················································&#
83、183;·········· 41 第5章 电气设备选择 ·····································
84、;··················································
85、;······ 48 5.1 电气设备选择的要求和原则 ········································&#
86、183;································ 48 5.2 厂用母线的选择 ··············
87、3;·················································
88、3;···························· 50 5.2.1 10kV 高压厂用母线选择 ·················
89、3;·················································
90、3;··· 51 5.2.2 0.38kV低压厂用母线选择 ··········································
91、83;·························· 53 5.2.3 封闭母线的选择 ····················
92、83;·················································
93、83;··············· 56 5.3 断路器及隔离开关的选择 ·······························&
94、#183;············································· 56 5.4 互感器的选择 ·
95、3;·················································
96、3;············································· 57 5.4.1 电流互感器的选择 ·
97、83;·················································
98、83;······························ 57 5.4.2 电压互感器的选择 ················&#
99、183;·················································&#
100、183;··············· 59 5.5 高、低压开关柜的选择 ·······························&
101、#183;·················································
102、61 5.5.1 10kV高压开关柜的选择 ··············································&#
103、183;························· 61 5.5.2 低压开关柜的选择 ·····················&
104、#183;·················································&
105、#183;·········· 62 4 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 5.6 设备清单表 ·································
106、··················································
107、·················· 63 总结 ·······························
108、;··················································
109、;············································ 64 参考文献 ····&#
110、183;·················································&#
111、183;·················································&#
112、183;············ 65 附录 ····································&
113、#183;·················································&
114、#183;······································ 66 致谢 ··········
115、··················································
116、··················································
117、··············· 67 5 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 第1章 工程简介及原始资料分析 一、工程简介 国电霍州发电厂2×600MW以大代小工程是拆除老厂4×100MW机组，在原场地上建设。本期工程建设规模为2×600MW空冷凝汽式汽轮发电机组配超临界燃煤锅炉，以一回500kV线路接入霍州500kV变电站，起动/备用电源由厂外霍州寺庄220kV变电站引接。本期新建的主要工艺设施有：2台600
118、MW容量空冷凝汽式汽轮发电机组、锅炉及其辅助系统、脱硫系统、电除尘器及除灰系统、运煤系统、供水系统、采暖通风系统和水处理系统等。 二、原始资料分析 1、类型：2×600MW超临界直接空冷凝汽式火电厂； 2、年负荷最大利用小时数：Tmax=6300h； 3、发电机采用东方QFSN-600-2型发电机，其主要技术数据如下表： 表1-1 东方QFSN-600-2-22型发电机参数 4、电力负荷水平：500kV电压等级以一回出线送至距离发电厂35km的霍州500kV变电所； 5、平均海拔标高：1000m； 6、年平均气温：12.1，气象条件无其它特殊要求； 三、设计过程中可能用到的数据假设
119、1、主保护动作时间：tprl=0.05s； 2、短路电流非周期分量衰减时间常数：Ta=0.25s； 3、各类母线统一取：相间距离a=0.35m，相邻绝缘子的跨距L=1.5，动态应力系数=1； 4、短路切除时间（短路电流热效应计算时间）：tk=1.2s。 6 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 第2章 2×600MW机组电气主接线设计 2.1 电气主接线概述 将高压电气设备（包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离开关、线路等）的图形用单线绘制成的接线图，称为电气主接线。电气主接线方式的选择，是为满足功率传输要求，对安全性、经济性、可靠性、灵活性的输送电能起着决定性作用。 对一个装
120、有600MW机组的电厂而言，电气主接线在电厂设计时就已经根据机组容量、电厂规模及电厂在电力系统中的地位、供电负荷的距离等，以及保证输、供电可靠性、运行灵活性、经济性、发展和扩建的可能性等方面，并经综合比较后确定。 2.2 600MW机组电气主接线基本接线形式 本节主要介绍装有大容量（600MW及以上）汽轮发电机组的发电厂有关的基本主接线形式。 一、双母线接线 1一般双母线接线 如图2-1所示，它具有两组母线：工作母线和备用母线。每回进出线均经一组断路器和两组母线隔离开关分别接至两组母线，两组母线间通过母线联络断路器QFc相连。有两组母线后， 使运行的可靠性和灵活性大为提 高，其特点如下： （1
121、）检修任意一组母线时， 不会停止对用户的连续供电。例如， 检修母线时，可把全部电源和复 合线路切换到母线上。 （2）运行调度灵活，通过倒 换操作可以实现不同形式的运行 方式。当母联断路器QFc闭合，进出线适当地分配在两组母线上，形成双母线同时运行的状态（相当于单母线分段的运行方式） 。有时为了系统的需要，亦可 7 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 将母联断路器断开（处于热备用状态），两组母线同时运行。这时该电厂相当于分裂成两个电厂各自向系统送电。显然，两组母线同时运行的供电可靠性比只有一组母线运行时高。 2双母线带旁路母线接线 一般双母线接线的主要缺点是，检修线路断路器会造成该回路停电
122、。为了检修线路断路器时不致造成停电，可采用带旁路母线的双母线（应该注意的是旁路母线只为检修断路器时不中断 供电而设，它不能代替汇流母 线），如图2-2所示。在每一回 路的线路侧装设一组隔离开关 （旁路隔离开关）QS，接到旁 路母线上，而旁路母线再经 旁路断路器和旁路隔离开关接 到两组母线上。图2-2中设有专 用的旁路断路器QF，要检修某 一线路的断路器时，基本操作步骤：先合旁路断路器两侧的隔离开关（母线侧合上一个），再合上旁路断路器QF对旁路母线进行充电与检查；若旁路母线正常，则待检修的断路器回路上的旁路隔离开关两侧已经等电位，可以合上该旁路隔离开关；此后可断开带检修短路器及其两侧的隔离开关，
123、对断路器进行检修。此时已通过旁路断路器、旁路母线及有关旁路隔离开关想起供电。 3双母线分段接线 双母线接线难以满足大型电厂和变电所对主接线可靠性的要求：不分段的双母线接线在母联断路器故 障或一组母线检修，另一 组运行母线故障时，有可 能造成严重的或全厂（所） 停电事故。 如图2-3为双母线分 段接线。用分段断路器 QF3 8 QF1 QF2 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 把工作母线分段，每段分别用母联断路器QF1和QF2与备用母线相连。这种接线比一般的双母线接线具有更高的供电可靠性与灵活性。但由于断路器较多，投资较大，一般在进出线路较多（如多于8回线路）时可能用这种接线。 以上三种
124、双母线接线方式具有供电可靠、检修方便、调度灵活及便于扩建等优点，在国内大中型电厂和变电所广泛采用。但是这种接线所用设备多，在运行中隔离开关作为操作电器，交易发生误操作。特别是当母线系统发生故障时，需要短时间内切除较多电源和线路，这对于特别重要的大型发电厂变电所是不容许的。 二、3/2断路器接线 如图2-4所示，在上和下两组母线之间有3个断路器构成一串，给2个元件（出线或电源）使用，每个元件占用3/2断路器。称为3/2断路器接线，又称3/2接线。 正常运行时，两组母线和同一串的三个断路器都 投入运行，称为完整串运行，形形成多环路状供电， 具有很高的可靠性。 其主要特点是，任一组母线故障或检修时，
125、只断 开与此母线相连的所有断路器，所有回路都不会停电。 任一断路器检修时，所有回路都不会停电(每个回路都 经过两台断路器供电)。甚至在一组母线检修另一组母 线故障或两组母线同时故障的极端情况下，也不中断 供电。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运 行方式称为不完全串运行，此此时任然不影响任何元 件的运行。这种接线运行方便、操作简单，隔离开关 只在检修时作为隔离电器用。 在装设600MW机组的大容量电厂中，广泛采用3/2断路器接线。在电厂一期工程中，一般机组和出现数较少。如本期2×600MW工程，只有两台发电机和两回出线（一回送至霍州500kV变电所，一回备用），构成只有两串的3/
126、2断路器接线。在此情况下，电源（进线）和出线的接入点可采用两种方式：一种是交叉接线，如图2-5（a）所示，将两个同名元件（电源或出线）分别布置在不同 9 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 串上，并且分别靠近不同母线接入，即电源（变压器）和出线相互交叉配置；另一种是非交叉接线，如图2-5（b）所示，它也将同名元件（电源或出线）分别布置在不同串上，但所有同名元件都靠近同一母线一侧（进线都靠近一组母线，出线都靠近一组母线）。 通过分析可知：3/2交叉接线比3/2非交叉接线具有更高的运行可靠性，可以减少特殊运行方式下事故扩大。例如，一串中的联络断路器（设502）在检修或停用，当另一串的联络断路
127、器发生异常跳闸或事故跳闸（出线L2故障或进线T2回路故障）时，对非交叉接线将造成切除两个 电源，相应的两台发电机甩负荷至零，电厂与系统完全解列；而对交叉接线而言，至少还有一个电源（发电机变压器）可向系统送电，L2故障时T2向L1送电，T2故障时T1向L2送电，仅是联络断路器505异常跳开时也不破坏两台发电机向系统送电。 应当指出，当3/2接线的串数多于两串时，由于线路本身构成的闭环回路不止一个，一个串中的联络断路器检修或停用时，任然还有闭环回路，因此不存在交叉接线的优点。 L1 L2 L1L2 2.3 电气主接线形式的确定 本期工程2×600MW超临界空冷凝汽机组以500kV一级电压
128、接入系统，电厂出线1回，接入霍州500kV变电站。500kV系统采用3/2交叉接线。 考虑到电厂长期运行，本期工程电气采用联合单元接线，主变侧设有断路器，可避免一台机组检修和投运时影响另一台机组的正常运行；起/备变电源可利用现有的220kV霍寺线引接。 结合系统总体规划及本工程近期规划情况，从确保系统可靠性、减少运行维护工作量、降低工程造价等方面考虑，本工程发电机与主变之间的连接采用全连式分相封闭母线。发电机与主变压器之间不装设断路器，只设可拆连接片，以供 10 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 检修和调试使用。（发电机出口不装设断路器，其理由是，大电流大容量断路器投资较大，而且发电机
129、出口到主变压器和厂用工作母线采用全连式分相封闭母线后，此段线路范围内，相间短路故障的可能性亦已降低。）此方案接线简单、投资低、布置简单。 高压厂用变压器和励磁变压器由发电机与主变低压侧之间引接。 2.4 主变压器的选择 2.4.1 主变压器形式选择 在发电厂中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。 （1）相数的确定 主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件，可靠性要求及运输条件等因素。容量为300MW级以下机组单元连接的主变压器和300kV级以下电力系统中，一般都应采用三相变压器。500kV及以上电力系统，应根据制造、运输条件和可靠性要求等因素，经技术经济比较后，确定采
130、用三相还是单相变压器。若选用单相变压器组，可以考虑系统和设备的情况，装设一台备用相变压器。本设计采用三相变压器。 （2）绕组数的确定 电力变压器的每相绕组数分为双绕组、三绕组或更多绕组等形式；按电磁结构分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。机组容量为200MW以上的发电厂，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等等。本设计采用双绕组变压器。 （3）有载调压变压器的使用条件 在电压变化范围大且变化频繁的情况下需使用有载调压变压器。 有载调压变压器的价格较贵，质量不行大大降低其可靠性，
131、所以应慎用。一般中小电厂设立发电机电压母线的，连接该母线与高、中压电网的变压器可能出现功率倒送，为保证母线负荷供电电压质量要求，通常要带负荷调节电压；地方变电站、工矿企业的自用变电站往往日负荷变化幅度很大，要满足电能质量也需带负载调压；330kV及以上的变电站在昼夜负荷变化时高压侧端电压变化很大，为维持中低压电压水平需装设有载调压变压器 11 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 2.4.2 主变压器容量选择 由于本工程采用发电机变压器单元接线，主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。根据DL50002000火力发电厂设计技术规定：“
132、主变压器的容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷后留有10%的裕度选择” SN=1.1PN 1?KP /cosG (MVA) (2?1) 式中 PN发电机的额定功率 （MW）； cosG发电机额定功率因数； KP厂用电率。 由前面厂用电率计算值6.0代入公式(2-1)得： SN=1.1PN 1?KP cosG=1.1×600（1?0.06）/0.9=689.3 (MVA) 参见GBT_6451-2008_三相油浸式电力变压器技术参数和要求P37页规定，主变压器容量选择720MVA可以满足要求。考虑到运输条件的限制主变压器选用三相双绕组强迫油循环风冷铜线圈720MVA
133、无励磁调压电力变压器，电压变比550±2×2.5%/22kV，连接组标号：YN，d11,空载损耗360kW，负载损耗1620kW，空载电流0.15%，阻抗电压16%。主变压器SFP10-720000/500主要技术参数如下表： 表2-1 主变压器主要技术参数 型号：SFP10-720000/500 12 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 第3章 2×600MW机组厂用电设计 3.1 厂用电概述及设计原则 发电厂在启动、运转、停转、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备。用以保证机组的主要设备（如锅炉、汽轮机、发电机等）和输煤、碎煤、除灰，除灰及水处理的正
134、常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。 厂用电设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和设备，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全、经济和满足发电运行。 现代大容量火力发电厂要求其生产过程是自动化和采用计算机控制的，为了实现这一要求 ，就需要许多厂用机械和自动化监控设备（如锅炉 汽轮机 发电机)和辅助设备服务，而绝大多数机械采用电动拖动，因此，需要向这些电动机 自动化监控设备和计算机供电，这种供电系统称为厂用电系统。 厂用电系统设置有完备的监视仪表、
135、控制系统、保护连锁及自动装置等。 厂用电源的可靠性是决定整个电厂安全运行的关键，因此厂用电源系统在设计上应满足以下基本要求： (1)系统应安全可靠 厂用电源系统的接线方式和电源容量应能适应正常供况、事故异 常和检修状态等各种工况的供电要求，同时还应考虑到机组启停过程中的供电，并方便电源的切换操作。一般各机组的厂用电系统应尽可能相互独立，当某一台机组的厂用电源系统故障或其相关设备故障时，只会影响到该机组的运行，而不致影响到其他机组的正常运行，同时能在短时间内将本机组恢复运行。对公用负荷的供电方式要合理布置，使发生事故时影响范围最小。 (2) 系统接线简明、运行灵活 厂用电源系统分期建设和现场施工
136、中厂用电系统的扩建方便和可靠切换运行，应结合远景规划，统一安排，便于过渡，尽可能减少改变接线和变换设备。同时要与电气主接线的方式相结合来考虑，尤其是在备用电源引线时。 (3)符合经济性要求 13 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 在满足可靠性的同时，还应注意厂用电源系统的经济性，压宿投资，降低运行费用。 3.2 厂用电的电压等级确定 600MW机组厂用电电压的选取，与很多因素有关，如厂用电接线方式，短路电流水平，母线电压水平，设备制造水平等。 对600MW机组的厂用电，根据国内以往若干电厂的设置情况，可分为以下两种： 方案一：厂用电采用6kV和380V两个电压等级。配电原则是：200k
137、W及以上的电动机采用6kV电压供电，200kW以下的电动机采用380V电压供电。 方案二：厂用电采用10kV、3kV和380V三个电压等级。配电原则是：2000kW及以上的电动机采用10kV电压供电，2002000kW的电动机采用3kV电压供电，200kW以下的电动机采用380V电压供电。 方案已采用一个6kV等级的厂用高压，而方案二采用了10kV和3kV两个等级的厂用高压。原则上，前者可使厂用电系统简化、设备减少，但是许多2000kW以上的大容量电动机接在6kV母线上，也会带来设备选择和运行方面的问题，如9000kW电动给水泵的启动就要考虑许多因素。600MW机组厂用电压等级采用哪一种方案，
138、在设计时都要经过诸多因素的综合比较后予以确定。 由于本期工程厂用负荷较大，高压电机数量较多，厂用高压母线短路故障时，电动机的反馈电流大，通过计算可发现若采用6kV一级高压厂用电电压，为了满足最大一台电动机的起动和成组电动机自起动时母线电压降满足要求，并满足开关设备的选型要求，会使变压器的阻抗选择很困难(即使开关按50kA/125kA考虑，厂变阻抗也需要21%以上)，甚至无法选择合适的阻抗。在此种情况下，考虑到国内电机产品10kV系列中、小容量电动机生产、制造不存在问题。其余配电设备，因为10kV是我国标准配电电压等级，10kV开关柜、变压器、电缆均有标准产品和良好运行业绩，因而采用10kV一级
139、电压从技术上不存在问题。对于电力系统来讲，近年来3kV电动机用量少，3kV电动机已不是常规产品，系列品种不全，选型困难，需要重新设计，在以往国内一些空冷机组工程招标中已有体现。因此本工程选用10kV一级电压。 14 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 3.3 厂用电源及其引接方式 发电厂的厂用电源必须供电可靠，且能满足电厂各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置启动/备用电源和事故保安电源。下面简绍本工程600MW机组的厂用电源引接方式。 3.3.1 厂用工作电源及其引接 对于大容量机组，各台机组的厂用工作电源必须是独立的，是保证机组正常运行最基本的电源，要求供电可靠，而且
140、要满足整套机炉的全部厂用负荷要求。 本工程600MW机组采用发电机变压器组电源接线，并采用全连式分相封闭母线。主变压器侧设有断路器，可避免一台机组检修和投运时影响另一台机组的正常运行。机组厂用电源从发电机G到主变压器T之间的全连式分相封闭母线引接，即从发电机出口经高压厂用变压器将发电机出口22kV电压降到所需的10kV厂用高压。600MW机组的厂用分支上不装设断路器，主要原因是：开断电流很大，断路器难以选择，而且发电机出口到主变压器和厂用工作母线采用全连式分相封闭母线后，此段线路范围内，相间短路故障的可能性亦已降低。也不装设隔离开关，只设置可拆连接片，以供检修和调试用。此方案接线简单、投资低、
141、布置简单。 低压380V厂用工作电源，由10kV高压厂用工作母线通过低压厂用工作变压器引接。 3.3.2 启动/备用电源及其引接 备用电源用于因工作电源事故或检修时带提工作电源，起到后备作用。备用电源应具有独立性和足够的容量，最好能与电力系统紧密联系，在全长停电的情况下任然能从系统获得厂用电源。 启动电源一般是指机组在启动或停运过程中，工作电源不可能供电的情况下为该机组的厂用负荷提供电源。 本工程2台600MW机组启动、备用厂用电源和其它机组一样，采用采用启动电源兼做备用电源的方式设置，启动/备用电源可由用现有的霍州寺庄220kV变电所引接。 对于380V低压厂用备用电源，与低压工作电源的引接
142、方法类似，也从高压厂用母线经低压变压器引接，但低压工作电源与备用电源取至不同的厂用高压母 15 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 线分段上。 3.3.3 事故保安电源及其引接 对于大容量发电机组，当厂用工作电源和备用电源都消失时，为确保能安全停机，应该设置事故保安电源。通常采用的事故保安电源有蓄电池组、柴油发电机、外接电源。 本工程每台机组设置一套380V、三相、50Hz柴油发电机组作为机组的事故保安电源。柴油发电机组连接到保安电动机控制中心(MCC)。每台机组设置汽机和锅炉保安电动机控制中心(MCC)各两段，设置脱硫保安MCC各一段。当失去厂用电源时，柴油发电机组能在1015s之内快
143、速启动，向保安负荷供电。 3.4 厂用电接线设计 厂用电接线方式合理与否，对机、炉、电的辅机以及整个发电厂的工作可靠性有很大的影响。厂用电的接线应保证厂用供电的连续性，使发电厂能安全满发，并满足运行安全可靠、灵活、方便等要求。 3.4.1 10kV高压厂用母线接线设计 本工程2台600MW超临界空冷机组10kV高压厂用母线的接线形式：单母线分段接线，且按炉分段（将厂用母线按锅炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用负荷均接在同一段母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷也接在该段上，而该段母线由其对应的发电机组供电）。 因此，每台机组设置A、B两段10kV母线，由双分裂厂用变压器供电，锅炉、汽机
144、的双套辅机由A、B段母线供电。全厂公用负荷分摊到A、B两段母线。10kV高压工作母线向全厂低压厂用变压器和大于、等于200kW的电动机供电。 65/45-45MW 10.5kV G65/45-45MW10.5kV10.5kV10.5kVG10.5kV10.5kV#1机600MW #2机600MW 如图3-1 所示，每台机组设置一台分裂绕组高压厂用变压器，容量为 16 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 65/45-45MVA；两台机组设置1台起动/备用变压器，容量为65/45-45MVA。每台机组共2段10kV工作母线。该方案的优点是：接线简单清晰，共箱封闭母线布置方便，占地面积最小，最
145、适应现场场地条件。 3.4.2 直接空冷系统电气设计 空冷风机的供电：每台机组由6个冷却单元组成，每个冷却单元由4组冷凝器组成，其中3组为顺流1组为逆流6个冷却单元垂直A列布置。顺流和逆流凝汽器配置冷却风机各一台，变频调速电动机顺流凝汽器配160kW电动机，逆流凝汽器配110kW电动机。每台变压器供给2个冷却单元负荷，考虑空冷负荷随环境温度变化和大，干式变压器具有长时间过载的能力，设计选干式变压器，容量选1250kVA可满足要求。 空冷部分每台机组设置4台SCB10-1250/10干式空冷变压器，3台运行1台备用，其接线如图3-2所示： 500kV220kV500kV #1机600MWG G#
146、2机600MW 10kVA10kVB 去2号机 A空冷工作变压器 SCB10-1250/10 380V空冷AC空冷工作变压器SCB10-1250/10380V空冷CB空冷工作变压器SCB10-1250/10380V空冷B空冷备用变压器SCB10-1250/10空冷备用变 3.4.3 湿法脱硫系统电气设计 为适应环保要求，对燃用中高硫煤的电厂采用脱硫技术。脱硫技术有湿法和干法两种。所谓湿法脱硫是采用碱性反应剂或含碱性的反应剂，在与SO2反应后生成脱硫产物。所谓干法是电子束排烟处理装置法，即向排烟照射电子束，同时除去排烟中的含硫氧化物（SOX）、氮化物（NOX）并能回收有效的氮肥料的无17 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 排水型干式排烟处理技术。 #1 本工程2×600MW机组脱硫电气
