大学毕业设计---五彩湾2×350mw发电厂电气部分.doc

山西大学（大东关校区） 毕业设计 山西大学 毕业设计（论文） 题 目准东五彩湾2350MW发电厂电气部分 系 别 电 力 工 程 系 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电本1147班 姓 名 林雪敏 指导教师 岑志刚 下达日期 2015 年 3月 9日 设计时间自 2015 年3月9日至2015年5月20日神华新疆准东五彩湾2350MW发电工程一原始资料神华神东新疆准东五彩湾发电厂工程位于新疆维吾尔族自治区昌吉回族自治州吉木萨尔县境内。厂址地处准东五彩湾煤电煤化工基地规划区内。本工程规划装机2350MW+4660MW+41000MW，分三期建设。本期工程建设规模为2350MW国产超临界空冷纯凝燃煤发电机组，同步建设石灰石-石膏湿法脱硫及SCR烟气脱硝设施。本工程厂区总平面按2350MW+4660MW机组统一规划布置。净水站、化学补给水、制氢、脱硝液氨区、灰库区、脱硫磨制系统、皮带脱水系统等原则上按2X350MW+4X660MW一次规划设计，宜尽量集中布置，本期建设按满足2X350MW容量考虑。本工程所需燃煤由神华新疆能源有限公司五彩湾露天煤矿供应，全部采用皮带运输进厂。根据煤矿与电厂建设最大限度体现一体化的要求，能公用的系统和设施合并建设。本期工程2350MW机组以220kV一级电压等级接入系统，规划220kV出线4回，建设2回220kV出线接入五彩湾220kV变电所，预留2回。（接入系统方案为暂定，最终以审定的接入系统设计报告进行调整）。二设计要求本设计内容包括，电气主系统设计、励磁系统、短路电流计算，配电装置、防雷接地、，厂用电设计， 事故保安，不间断电源、直流系统、照明、主变保护，6KV厂用电备自投设计等内容，完成包括下列图纸在内的设计第一周第四周，电气主系统设计、励磁系统、短路电流计算，电气设备选择第五周第八周，配电装置，防雷接地设计第九周第十周，发电机保护配置设计第十一周第十三周，各种图纸绘制十四周，论文图纸整理十五周，答辩前言本设计为2350MW发电厂电气部分初步设计。在设计过程，设计内容和深度，主要依据DLT54272009 火力发电厂初步设计文件内容深度规定中的相关内容实施，并编写了初步设计说明文件。设计过程中，为了尽量提高设计的精确性，严格按照相关技术标准以及规范执行。技术标准保证执行最新版本。各标准之间有矛盾时，按照较为严格的标准执行，包括但不限于下列标准。火力发电厂设计技术规程（DLT 5000-2000)火力发电厂厂用电设计技术规定(DLT 5153)导体和电器选择设计技术规定(SDGJ 14-86)高压配电装置设计技术规程(DLT5352)电力工程直流系统设计技术规程(DLT 5044) 继电保护和安全自动装置技术规程(GB-T 14285)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DLT 620-1997) 交流电气装置的接地(DLT 621-1997)电力装置的继电保护及安全自动装置设计规范（GB50062）本设计内容包括，电气主系统设计、励磁系统、短路电流计算，配电装置、防雷接地、厂用电设计、事故保安、不间断电源、直流系统、照明、主变保护、6KV厂用电备自投设计等内容，完成包括下列图纸在内的设计在设计过程中，对相关内容与本组同学以及其他组同学进行了讨论，并得到了指导老师的大力支持，在此，表示衷心的感谢。由于水平有限，设计中存在一些错误，希望广大同学老师指出。林雪敏2015年5月神华新疆准东五彩湾2350MW发电工程电气部分设计摘要电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便的、高效的转换成其它形式的能源。当今火力发电在我国乃至全世界都占有举足轻重的地位。火力发电机组的装机容量在总装机容量中所占比重很大。火力发电在电力系统中具有不可替代的地位。正是由于火力发电的重要性，所以，做好火电厂的设计就很重要。本设计依据初始资料、设计手册以及国家和行业规程规定，对五彩湾2350MW发电厂的电气部分进行了初步设计。主要完成了电气主接线设计，厂用电设计，变压器的选择，短路计算，导体与设备选择，配电装置设计，直流系统，继电保护和自动装置，防雷接地等内容。最后采用软件绘制了相关图纸，并给出了相关设备清单。关键词：主接线设计；短路电流；配电装置；电气设备选择；继电保护Shenhua Zhundong Wucaiwan 2 350MW generating electrical engineering part of the designAbstract Electricityis the most important energyeconomic development,transformation can beconvenient,efficientinto other forms ofenergy.Thepowerhasplay a decisive roleposition in Chinaand even the whole world.Thermal power generating unitsinstalled capacity ofthetotal installed capacityin the proportion oflarge.Thermal powerplays an irreplaceable role in thepower system.Because of the importanceof thermal power generation,sothe designof thermal power plant,it is important todo.The designon the basis of initialdata,design manualandrules of the stateandindustry regulations,electricalparts of Wucaiwan 2350MW generating electrical engineering part of the design.Mainly completed thedesign ofthe main electrical wiring,powerplantdesign,the selection of the transformer,short circuit calculation,the conductor and theselection of equipment,power distribution equipmentdesign,DCsystem,relay protection and automaticdevice,lightning protection and groundingetc.Finally,using thesoftware to draw therelevant drawings,and give the relatedequipment list.Keywords:main wiring design;short-circuit currents;switchgear;electrical equipment selection;relay protection目录绪论-7-第1章 发电机及励磁系统说明-8-1.1 发电机型号- 8-1.2发电机基本参数- 8-第2章 电气主接线的选择- 9-2.1 电气主接线设计基本要求- 9-2.2原始资料要求与分析- 9-2.3 主接线方案介绍- 10-2.4 主接线选择- 11-2.5最终方案确定- 12-第3章 主变压器选择- 13-3.1 概述- 13-3.2 变压器的选择- 13-3.3 变压器调压方式的选择- 13-3.4 变压器冷却方式的选择- 14 -第4章 厂用电接线及设计- 15 -4.1 厂用电率- 15 -4.2 厂用电接线的设计原则和接线形式- 15 -4.3 厂用电电压等级- 16 -4.4 厂用电接线形式- 17-4.5 厂用变压器的选择、- 18 -第5章 短路电流的计算- 20 -5.1 短路电流计算的意义- 20 -5.2 造成短路的原因- 20 -5.3 短路后果- 20-5.4 计算短路电流的目的- 20 -5.5 短路计算的一般规定- 21 -5.6 短路电流计算的一般假设- 21-5.7 短路电流计算的一般步骤- 21 -5.8 短路电流的计算- 21 -第6章 电气设备选择- 29 -6.1 概述- 29-6.2 最大工作电流的计算- 29 -6.3 断路器的选择- 29 -6.4 母线的选择- 30 -6.5 隔离开关的选择- 36 -6.6 电流互感器的选择- 37-6.7 电压互感器的选择- 38 -第7章 配电装置的设计- 40 -7.1 配电装置的设计步骤- 40 -7.2 配电装置的型式选择- 40 -7.3 屋外配电装置最小安全净距- 41-7.4 通道和围栏- 42 -7.5 平面布置- 42 -第8章 防雷接地的设计- 43 -8.1 避雷器- 43-8.2 避雷器的选择- 43 -8.3 接地网的初步设计- 44 -第9章 继电保护- 45 -9.1 概述- 45 -9.2 发电机保护- 46 -9.3 母线保护- 46 -设计总结- 48 -参考文献- 49 -附录一：英文文献原文- 50 -附录二：英文文献翻译- 54-附图- 58 -指导教师评语表- 60 -绪论：一：概述发电厂是电力系统的重要组成部分，做好发电厂的规划、设计对于电力系统的安全、可靠、稳定、经济运行有着重要意义。经过近三个月的努力，在设计过程中，综合运用所学知识，参考各种相关教材及手册，严格执行相关设计技术规范，完成了任务书规定的2350MW发电厂的电气初步设计任务，编写了本初步设计说明文件。二：总的说明1、 本电厂情况神华神东电力有限责任公司在新疆维吾尔族自治区昌吉回族自治州吉木萨尔县境内的准东五彩湾煤电煤化工基地规划区内，建设神华新疆准东五彩湾发电厂2350MW国产超临界空冷纯凝燃煤发电机组，并考虑4660MW机组扩建条件。发电机出口电压20KV，经升压至220KV送入系统；厂用电率8%；220KV出线四回分别是两回接入五彩湾220kV变电所，预留两回；本工程规划装机2350MW+4660MW+41000MW,分三期建设。发电机参数350MW、20KV、10190A、cos=0.85、xd=22.7%第一章发电机及励磁系统发电机是发电厂的主要设备之一，发电机的型号和参数对于发电厂的电气设计有着重要影响，下面对于本工程使用的发电机型号进行一定的说明。1.1发电机型号本工程发电机机组为2350MW水氢氢冷却的汽轮发电机，发电机型号为QFSN3002。 1.2发电机基本参数：额定电压 20kV 额定转速 3000r/min周波 50Hz相数 3极数 2定子线圈接法 YY额定氢压 0.4MPa(g)漏氢（保证值） 8/24h (在额定氢压下，折算为标准气压下)效率（保证值） 98.95短路比（保证值） 0.5瞬变电抗 0.30超瞬变电抗 0.15承担负序能力稳态I2（标幺值） 10暂态 I 22 10s励磁性能:顶值电压 2倍额定励磁电压电压响应比 3.58倍额定励磁电压/s允许强励持续时间 20s噪音（距外壳水平1m，高度1.5m处） 85dB(A)绝缘等级 F级（按B级温升考核）第二章电气主接线的选择电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系2.1电气主接线设计基本要求电气主接线设计的基本要求，概括地说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。2.1.1可靠性主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面：断路器检修时，不宜影响对系统供电；线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部1类及全部或大部分2类用户的供电；尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。2.1.2灵活性电气主接线应能满足在调度、检修以及扩建时的灵活性，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面。（1） 操作的方便性。电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出错。（2） 调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式。并且在发生事故时，要能尽快地切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多的影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。（3） 扩建的方便性。对将来要扩建的发电厂和变电站，其主接线必须具有扩建的方便性。尤其是火电厂和变电站，在设计主接线时应留有发展扩建的余地。2.1.3经济性经济性主要从以下几个方面考虑。（1） 节省一次投资。主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电气数量、选用价廉的电气或轻型电器，以便降低投资。（2） 占地面积少。主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积少；同时应注意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用。（3） 电能损耗少。在发电厂或变电站中，电能损耗主要来自变压器，应经济合理地选择变压器的型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。2.2原始资料要求与分析根据原始资料可得，本电厂属于地区电厂，在系统中处于较为重要的地位，接线可靠性处于主要考虑因素。 本工程规划装机2350MW+4660MW+41000MW，分三期建设。所以考虑扩建问题。2.3各种主接线方案介绍 我厂的高压配电装置的开关采用六氟化硫断路器。根据DL5000-2000火力发电厂设计技术规程，“当断路器为六氟化硫型时，不宜设旁路设施”，故高压配电装置不再考虑带有旁路的接线方案。根据原始资料分析：本厂的高压配电装置为220kV配电装置；根据电力工程电气设计手册电气一次部分：6220千伏高压配电装置有母线的主接线形式有：单母线、单母线分段、双母线、双母线分段。2.3.1单母线接线优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够可靠灵活，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时间停电，再用隔离开关将故障母线段分开后才能恢复非故障段的供电。适用范围：610千伏配电装置出线回路数不超过5回。3563千伏配电装置出线回路数不超过3回。110220千伏配电装置出现回路数不超过两回。2.3.2单母线分段接线优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：当一段母线或者母线隔离开关故障或者是检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需要像两个方向均衡扩建。适用范围：610千伏配电装置出线回路数为6回及以上。3563千伏配电装置出线回路数为48回时。110220千伏配电装置出现回路数为34回。2.3.3双母线接线双母线的两组工作母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。由于母线继电保护的要求，一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定连接方式运行。优点：供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不使供电中断；一组母线故障后，迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关只停该回路。调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路停电。当有双架空线路，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会出现单母分段那样导致的出现交叉跨越。便于试验。当个别回路需要单独进行试验，可将该回路分开，单独接在一组母线上。缺点：增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。当母线故障或检修时隔离开关作为倒闸操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需要在隔离开关和断路器之间爱你装设连锁装置。适用范围：610千伏配电装置，当短路电流较大、出现需带电抗器时3563千伏配电装置出线回路数超过八回；或连接的电源较多、负荷较大时。110220千伏配电装置出线回路数为5回及以上时；或当110220千伏配电装置，在系统中居于重要地位，出线回路数为4回及以上时。2.3.4双母线分段接线当220千伏进出线回路数甚多时，双母线需要分段，分段原则是：当进出线回路数为1014回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路数为15回及以上时，两组母线均用断路器分段。在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器。为了限制220千伏母线短路电流或系统解列运行要求，可根据需要将母线分段。2.4主接线选择根据原始资料分析和各个接线形式的有缺点和适用范围叙述，可以确定只有单母分段和双母线接线可以作为可选方案。对两个可选方案进行分析，以确定最终的主接线方案。可靠性分析两种接线方案由于六氟化硫断路器的使用，使得断路器的可靠性不再是影响可靠性的主要因素。根据系统要求，单母线接线在一条母线故障或检修时，无法满足系统对可靠性的要求。灵活性分析两种接线方案。有两种接线方案的特点，可以明显的知道，双母线接线的灵活性是优于单母线分段接线方案的。经济性分析两种接线方案单母线接线在断路器的数量方面，与双母线接线方案是一样的，所以在一次投资方面差别不大。综上所述：单母线分段接线方案在可靠性上无法满足系统的可靠性要求，所以单母线接线方案不能选。故本电厂高压配电装置接线设计最终选择双母线接线方案。根据电力工程电气设计手册电气一次部分第二章第四节：“200MW以及上大机组一般都采用与双绕组变压器组成单元接线而不是与三绕组变压器组成单元接线”的表述，结合本电厂的实际情况，本电厂采用发电机变压器单元接线。2.5最终方案确定根据火力发电厂设计技术规程（DL50002000)的相关规定，结合本电厂的原始资料，最终确定我厂的主接线为：两台350MW发电机与主变压器成发电机变压器单元接线，中间不设置断路器，只留有可拆连接点；将发变组接本电厂的220千伏高压电装置，本电厂的高压配电装置采用双母线接线。第3章 主变压器选择3.1概述 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。主变压器的容量，台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年发展规划，输送功率大小，馈线回路数，电压等级等因素，进行综合分析和合理选择。查询发电厂电气部分可知:单元接线的主变压器容量应按下列条件中的较大者选择。(1)电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10的裕度。(2)按发电机的最大连续输出容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组平均温升在标准环境温度或冷却水温度不超过65的条件选择。根据原始资料可知：该电厂的单机为350MW，发电机与变压器系用单元接线。设该电厂厂用电率为8。则：S=350（1-8）（1+10）0.85=416.7MVA3.2主变的选择3.2.1变压器相数的选择容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330kV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单项变压器组相对投资大、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，需要考虑其运输可能性。若受到限制时，则可选用单相变压器组，所以本设计采用三相变压器。3.2.2变压器绕组数与结构的选择电力变压器按其每相的绕组数分为双绕组.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.自藕式及低压绕组分裂式等型式。此外，机组容量为200MW以上的发电厂采用发电机一双绕组变压器单元接入系统，而两种升高电压级之间加装联络变压器更为合理。故本设计采用双绕组变压器。3.2.3变压器绕组联结组号的选择变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星形“Y”和三角形“d”两种。在发电厂中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素，根据以上变压器绕组连接方式的原则，本设计中主变压器组别一般都选用YN,d11常规接线。3.3变压器调压方式选择为了保证发电厂的供电质量，电压必须维持在允许范围内。通过变压器的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：一种是不带电切换，称为无激磁调压。另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30%。其结构较复杂，价格较贵，只在以下情况下予以选用：1 接于出力变化大的发电厂的主变压器，特别是潮流方向不固定，且要求变压器二次电压维持在一定水平时;2 接于时而为送端，具有可逆工作特点的联络变压器，为保证供电质量，要求母线电压恒定时。而本设计发电厂为地区性电厂，负荷变化不大，潮流方向固定，一直处于送端，固采用较便宜的无激磁调压。3.4变压器冷却方式的选择电力变压器的冷却随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。通常依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器及电动机风扇散发热量的自然风冷却及强迫风冷却，适用于中、小型变压器；大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却。本设计变压器额度容量为420000KVA，容量较大，固采用强迫油循环风冷却，依据以上分析结果，查电力工程电气设备手册，选用型号为SFPT-420000/220的变压器，其技术参数如表容量电压连接方式I0Us调压方式最高最低420000KVA22022.520KVYNd110.8512.14无载调压第四章 厂用电接线设计厂用电在启动，运转，投役，检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备（如锅炉，汽轮或发电机，水轮机等）和输煤，碎煤，除灰，除尘及水处理的正常运行。这些电动机以及全厂的运行，操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电的可靠性对电力系统的安全非常重要。为此必须认真考虑提高厂用电的可靠性。4.1厂用电率厂用电的电量,大都由发电厂本身供给.其耗电量与电厂类型、机械化和自动化程度、燃料种类及燃烧方式、蒸汽参数等因素有关。厂用电量占发电厂全部发电量的百分之数，称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。本设计中厂用电率为8%。厂用电率:=100，其中:厂用变压器额度容量（MVA）发电机额定有功功率（MW）4.2厂用电接线的设计原则和接线形式4.2.1厂用电接线的要求厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟的新技术和新设备，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全、经济地运行。厂用电接线应满足下述要求：（1）各机组的厂用电系统应是独立的。特别是20MW以上机组应该做到这一点。在任何运行方式下，一台机组故障停运或其铺机 的电气故障不应影响另一台机组的正常运行，并要求受厂用电故障影响而停运的机组应能在短期内恢复运行。（2）全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。在厂用电接线中，不应存在可能导致切断多于一个单元机组的故障点，更不应存在导致全厂停电的可能性，应尽量缩小故障影响范围。（3）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能的使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入。（4）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置。（5）200MW及其以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向保安负荷供电。另外，还要设计符合电能质量指标的交流不间断电源，以保证不允许间断供电的热工保护和计算机等负荷的用电。4.2.2厂用电接线的设计原则厂用电接线的设计原则与主接线的设计原则基本相同，主要有：1.厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运行运转;2.接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求；3.厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷有本机组供电，这样，当厂用电系统发生故障时，只影响一台发电机组的运行，缩小故障范围，接线也简单；4.设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性；5.在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接触方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。4.3厂用电电压等级厂用电的电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络等因素，相互配合，经过技术经济综合比较后确定的。根据火力发电厂厂用电设计技术规定（DL/T51532002)4.1.1查得： 发电厂可采用3kV，6kV,10KV作为高压厂用电的电压。容量为600MW及以下的机组，发电机电压为10.5kV时，可采用3kV（或10kV）；发电机电压为6.3kV时，可采用6kV；容量为125MW300MW级的机组，宜采用6kV；容量为600MW及以上的机组，可根据工程具体条件采用6kV 1级或3kV，10kV 2级高压厂用电压。本设计中发电机容量为350MW，考虑到其他因素，设计中采用高压厂用电电压为6kv，低压厂用电电压为380V。4.4厂用电电源及其引接 发电厂的厂用工作电源必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，除应能具有正常的工作电源外，还应设置备用电源，启动电源和事故保安电源。1. 工作电源发电厂的厂用工作电源，是保证正常运行的基本电源。通常，工作电源应不少于两个。厂用高压工作电源从发电机电压回路的引接方式与主接线形式有密切关系。当发电机和主变压器为单元接线时，则厂用工作电源从主变压器的低压侧引接。厂用分支上一般都应装设高压断路器。该断路器应按发电机机端断路进行选择，其开断电流可能比发电机出口处断路器的还要大，对大容量机组可能选不到合适的断路器，可加装电抗器或选低压分裂绕组变压器，以限制断路电流。对于200Mw及其以上的机组，厂用分支都采用分相封闭母线，故障率较小，可不装断路器和隔离开关，但应有可拆连接点，以供检修和调试用，这时，在变压器低压侧务必装设断路器。低压厂用工作电源，由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。若高压厂用电设有10KV和3KV两个电压等级，则400V工作电源一般从10KV厂用母线引接。本设计中采用厂用工作电源从主变压器低压侧引接，并且采用分相封闭母线。2. 备用电源和启动电源我国目前对200Mw以上大型发电机组，为了确保机组安全和厂用电的可靠性才设置厂用启动电源，且以启动电源兼作事故备用电源，统称启动（备用）电源。备用电源的引接应保证其独立性，并且具有足够的供电容量，以下是最常用的引接方式：1)从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器（或电抗器）引接。2)从发电机联络变压器的低压绕组引接，但应保证在机组全停情况下，能够获得足够的电源容量。3)从与电力系统联系紧密、供电可靠的最低一级电压母线引接。这样，有可能采用变比较大的厂用高压变压器，增大高压配电装置的投资而致经济性较差，但可靠性较高。4)当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。考虑以上原则，本设计中启动（备用）电源从变压器侧高压母线上通过厂用电备用电源变压器引接煤矿工业广场110kv变电所引接。3. 事故保安电源对300Mw及其以上的大容量机组，当厂用工作电源河备用电源都消失时，为确保在严重事故状态下能安全停机，事故消除后又能及时恢复供电，应设置事故保安电源，以保证事故保安负荷，如润滑油泵、密封油泵、热工仪表及自动装置、盘车装置、定轴油泵、事故照明和计算机等设施的连续供电。事故保安电源必须是一种独立而又十分可靠的电源，通常采用快速自动程序启动的柴油发电机组、蓄电池组以及逆变器降直流变为交流作为交流事故保安电源。对300Mw及以上机组还应由附近110kv及以上的变电站或发电厂引入独立可靠专用线路，作为事故备用保安电源。本设计采用快速自动程序启动的柴油发电机组来作为事故保安电源。4.4厂用电接线形式厂用电接线方式合理与否，对机、炉、电的辅机及整个发电厂的运行可靠性有很大影响。厂用电接线应保证厂用供电的连续性，使发电机能安全满发，并满足运行安全可靠、灵活方便等要求。发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接收和分配电能。火电厂的厂用电负荷容量较大，分布面较广，尤以锅炉的辅助机械设备耗电量大，如吸风机、送风机、排粉机、磨煤机、给粉机、电动给水泵等大型设备，其用电量约占厂用电量的60%以上。为了保证厂用电系统的供电可靠性和经济性，高压厂用母线均采取按锅炉分段的原则，即将高压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一般也接在该段母线上，而该段母线由其对应得发电机组供电。全厂公用负荷，应根据负荷功率及可靠性的要求，分别接到各段母线上，各段母线上的负荷应尽可能均匀分配。当公用负荷大时，可设公用母线段。对于400t/h及以上的大型锅炉，每台锅炉设两段高压厂用母线。低压厂用母线一般也按锅炉分段，常用电源则由相应的高压厂用母线供电。厂用电各级电压均采用单母线分段（按锅炉分段）接线形式，具体用下列特点： 若某一段母线发生故障，只能影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一机一炉；厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择；将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理合安排检修。故本设计中，厂用电高压、低压、备用母线均采用单母线分段（按锅炉分段）接线形式。4.5厂用变压器的选择厂用变压器的选择主要考虑厂用高压工作变压器和启动备用变压器的选择，其选择内容包括变压器的台数、型式、额定电压、容量和阻抗。4.5.1额定电压厂用变压器的额定电压应根据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确定，变压器一、二次额定电压必须与引接电源电压和厂用网络电压相一致。本设计中厂用工作电源从主变压器低压侧引接，故一次侧电压为20kV，二次侧电压为6 kV；厂用备用电源从厂用备用电源由煤矿工业广场110kV变电所10kV引接，故一次侧为10 kV，二次侧电压为6 kV。4.5.2工作变压器的台数和型式1、 工作变压器的台数和型式主要与厂用高压母线的段数有关，而母线的段数又与厂用高压母线的电压等级有关，而母线的段数又与厂用高压母线的电压等级有关。当只有6KV一种电压等级时，一般分两段；当10KV与3KV电压等级同时存在时，则分四段。当只有6KV一种电压等级时，厂用高压工作变压器可选用1台全容量的分裂绕组变压器，两个分裂支路分别供两段母线；或选用2台50容量的 双绕组变压器，分别供两段母线。如出现10KV和3KV两种电压等级时，厂用高压工作变压器可选用2台50容量的三绕组变压器，分别供四段母线。本设计中高压厂用电6KV母线分为两段，故厂用高压工作变压器选用1台全容量的分裂绕组变压器。2、 厂用变压器的容量必须满足厂用电负荷从电源获得足够的功率。因此，对厂用高压工作变压器的容量应按厂用电高压工作变压器的容量应按厂用高压计算负荷110与厂用电低压计算负荷之和进行选择；而厂用低压工作变压器的容量应留又10左右的裕度。厂用高压备用变压器容量。厂用高压备用变压器或启动变压器应与最大一台厂用高压工作变压器的容量相同；厂用低压备用变压器的容量应与最大一台厂用低压工作变压器容量相同。4.5.3变压器的阻抗变压器的阻抗是厂用工作变压器的一项重要指标。厂用工作变压器的阻抗要求比一般动力变压器的阻抗大，这是因为要限制变压器低压测的短路容量，否则将影响到开关设备的选择，一般要求阻抗应大于10；但是，阻抗过大又将影响厂用电动机的自启动。厂用工作变压器如果选用分裂绕组变压器，则能在一定程度上缓解上述矛盾，因为分裂绕组变压器在正常工作是具有较小阻抗，而分裂绕组出口短路时具有较大的阻抗。4.5.4变压器的容量 火力发电厂厂用电设计技术规定（DL/T51532002)5.2.1查得：高压厂用工作变压器的容量宜按高压电动机厂用计算负荷与低压厂用电的计算负荷之和选择。如公用负荷正常由第一台高