大型发电厂电气系统的研究与设计

摘要

随着国家环保标准的提高及建设单位对投资效益的追求，国内发电厂建设主要向大容量、低排放、高效率、低造价（单位造价）的方向发展。为了达到上述要求，环保、工艺等专业进行了大量的设计优化和技术创新工作，如:采用湿法除尘、双塔脱硫、风机合并、汽动驱动等技术，这些优化在很大程度上改变了以往火电厂电气系统负荷的容量和布局，对火电厂电气系统的设计提出了新的要求和课题。
　　根据目前的发展趋势，国内1000MW级火电机组将在一定时期内成为主流机组。因此，本文以某2×1000MW机组火电工程为例，对“发电机出口断路器及起动/备用电源方案”、“高压厂用电接线方案”两项主要技术进行研究、分析，并提出安全可靠、经济合理的设计方案。在此基础上初步建立1000MW机组电气系统上述两项主要技术的设计规则和相对统一的标准，为相关工程设计提供借鉴，以期改变目前设计方案过多、过杂的局面，促进电气设备研发和生产的标准化，降低发电厂的建设、运行、维护和管理成本。
　　对“发电机出口断路器及起动/备用电源方案”、“高压厂用电接线方案”两项技术的研究，主要在分析、总结类似电厂设计方案优缺点的基础上，结合所设计工程的特点，初步提出2-4套设计方案，然后采用定性分析法、定量分析法、NPV经济分析法等手段进行分析、比较，最终确定适合所研究工程的最佳设计方案，即:发电机出口不设断路器，两台机组设1台76/45-45MVA有载调压分裂变作为起动/备用电源;高压厂用电采用10kV一级电压，单元机组设置1台高压厂用无载调压分裂变，额定容量为76/45-45MVA。
　　本文还在区别新建工程、扩建工程的基础上，对备用电源与厂用电系统间存在初始相角差且相角差较大的情况进行分析，尝试建立“新建1000MW机组电气系统设计的基本规则”、“扩建1000MW机组电气系统设计的基本规则”。
　　结果表明，通过研究分析后，所提出的两项电气技术的设计方案，可以在保证安全可靠、经济合理的前提下，满足环保及工艺专业提出的新要求。两种设计基本规则的建立，也可以促进设计、制造的标准化，实现设计、制造、建设、运行管理的共赢。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状、存在的不足和待深入研究的问题

1．3 主要研究内容

第2章 发电机出口断路器及起动／备用电源的关联性分析与设计

2．1 起动／备用电源引接的外部条件

2．2 发电机出口断路器及起动／备用电源引接方案

2．3 发电机出口断路器及起动／备用电源的关联性分析

2．3．1 发电机出口断路器设置方案分析

2．3．2 起动／备用电源引接方案的技术分析

2．4 起动／备用电源引接方案的经济分析

2．4．1 初始建设投资

2．4．2 电度电费

2．4．3 设备维护费

2．4．4 关于基本容量费收取的问题

2．5 各方案综合比较及结论

2．6 本章小结

第3章 高压厂用电接线分析与设计

3．1 高压厂用电接线方案设计的思路

3．2 大型发电厂厂用电负荷的特点

3．3 高压厂用电接线预选方案的分析

3．3．1 国内1000MW机组厂用电电压等级设计情况

3．3．2 本工程高压厂用电方案选择

3．4 高压厂用电系统计算

3．4．1 高压厂用电系统短路电流计算

3．4．2 母线电压波动计算

3．4．3 厂用电压调整计算

3．5 高压厂用电接线方案技术比较

3．6 高压厂用电接线方案经济比较

3．6．1 主要设备投资费用比较

3．6．2 高压厂用电接线方案主要运行费用比较

3．7 各方案综合比较及结论

3．7．1 各方案比较及评价

3．7．2 通过技术和经济比较的结论

3．8 本章小结

第4章 大型发电厂新建与扩建工程的对比分析

4．1 新建工程与扩建工程电气系统设计方案的区别

4．1．1 启备电源系统与厂用电系统相角差的分析及影响

4．1．2 老厂原有高压厂用电系统的电压等级问题

4．2 新建1000MW机组电气系统设计的标准模式(准则)

4．3 扩建1000MW机组电气系统设计的基本规则

4．4 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

附件一 厂用电负荷统计表

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

作者简介