1、發電廠電氣部分課程設計（煤矸石電廠廠用電設計）設計計算說明書 班級：電氣1004 學號：0806060236 姓名：李睿目錄一 設計說明書-二 設計計算書- 2.1 各車間的計算負荷- 2.2 廠用低壓變壓器的選擇- 2.3 發電機端分裂電抗器的選擇- 2.4 短路電流的計算- 2.5 母線導體的選擇- 2.6 電動機的選擇及自啟動校驗- 2.7 設備的選型- 一、設計說明書電力系統要求發電廠的電能生產要安全、可靠、節能，技術經濟合理，能夠長期穩定的向電力系統輸送電能。此設計有2*50mw的兩臺發電機，本文根據2*50mw煤矸石發電廠的實際情況，并適當考慮生產的發展。按供電的基本要求，首先對該

2、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，根據電廠的容量進行廠用變壓器的初步選擇，并對其相關的參數進行計算；再者，因為該發電機的機壓為6kv與該電廠的6kv 高壓母線為同一等級，所以不用設廠用高壓變壓器，為了限制發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備。此發電廠共包含四個車間五類負荷，它們包括6kv廠用高壓負荷、0.4kv主廠房廠用負荷、電除塵車間的常用負荷、氣力除灰車間的廠用負荷以及化水車間的廠用負荷。在主廠房內（按1#機組說明）共需廠用低壓變壓

3、器兩臺，它們的容量是相同的都為1000kva，型號為sl71000/6，在電除塵車間，由于常用負荷的容量減小，故變壓器的容量也相對減小，該車間內我們采用的變壓器型號為sl7800/6，在氣力除灰車間，我們采用的變壓器的型號為sl7250/6，在化水車間我們采用的變壓器的型號為sl7400/6。選擇廠用的低壓變壓器型號后，對發電機出口處的分裂電抗器的選擇，在這次廠用電的設計當中我們采用的分裂電抗器的型號為fkl62*10006，它的額定電壓為6kv，額定電流為2000a，電抗百分數為6%，動穩定電流為42.5ka，熱穩定電流為40.4ka。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

4、高壓負荷，且我們在計算短路電流的時候不考慮負載效應的影響，故在該設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。經過短路計算之后，我們發現，短路電流最大的短路母線為主廠房內的0.4kv低壓廠用母線，這其實也在意料之中，因為計算時，我們選取了統一的容量，而電壓為各級電壓的平均值，在6kv母線上的基準電流小，而在0.4kv母線上的基準電流大，且0.4kv主廠房內的變壓器容量較大電抗較小，最終使得主廠房內0.4kv 的母線上的短路電流最大。對相關的設備進行

5、選型。在小型發電廠內一般有兩個電壓等級，6kv和 0.4kv，6kv由于設備容量大，一般均為一類負荷，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。在本次設計中我們采用的手推車式斷路器的型號為zn856/125025，它的額定電壓為6kv，額定電流為1250a，短路關合電流為80ka。我們采用的低壓開關為gcs型低壓抽出式低壓開關柜，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。二、設計計算書2.1、各車間的計算負荷（1）高壓廠用負荷的計算負荷表如下： 6kv廠用高壓負荷 序號設備名稱額定功率

6、（kw）換算系數k1#機組 2#機組連結臺數工作臺數計算容量（kva）連結臺數工作臺數計算容量(kva)1循環水泵6301.02212602212602給水泵16001.02116001116003引風機10000.82216002216004一次風機14000.81111201111205二次風機7100.811568115686反料風機2000.821160211607播煤風機3550.811284112848破碎機3550.811284112849高壓電源610.80.811488.6411488.64電除塵負荷計算表序號設備名稱額定功率（kva）換算系數k1#電除塵變壓器23電除塵變壓

7、器重復容量（kva）連結臺數工作臺數計算容量(kva)連結臺數工作臺數計算容量(kva01高壓電源610.80.811488.6411488.642加熱器127.20.811101.7611101.763振打電機55.40.81144.321144.324電除塵照明200.8111611165其他負荷200.811161116 化水車間負荷計算表序號設備名稱額定功率（kw）換算系數k化水變壓器連接臺數工作臺數計算容量（kv）1一期負荷3000.8112402生水泵220.81117.63反洗水泵450.811364高壓給水泵450.811365除碳風泵2.20.8111.766中間風泵110.

8、8118.87除鹽水泵150.811128自用除鹽水泵5.50.8114.4氣力除灰系統計算表序號設備名稱額定功率（kw）換算系數氣力除塵變壓器連接臺數工作臺數計算容量（kva）1氣化風機350.822562空氣電加熱器450.811363三裝機3.550.8112.844雙軸攪拌器220.81117.65plc控制柜20.8111.66配電室照明200.811167帶式輸送機150.811128帶式輸送機18.50.81114.89帶式輸送機220.81117.610斗式提升機300.8112411電動給料機2.50.822212氣化風機7.50.822613氣化風機40.8113.214電

9、加熱器150.81112各車間單機組總負荷：高壓廠用負荷的計算容量為: 6876kva主廠房低壓負荷的計算容量為：1192.4kva電除塵車間的計算容量為：666.72kva 化水車間的負荷計算容量為：356.56kva 氣力除灰車間的計算容量為：193.64kva2.2、廠用低壓變壓器的選擇 6kv母線與0.4kv母線之間變壓器（t1,t2）的選擇 分析：t1,t2分別互為備用為主廠房的0.4kv母線供電，當其中一臺發生故障時，另一臺至少應該承擔起所用負荷的70%的負荷。設s為t1對應所供母線上所有負荷容量，則 t1變壓器容量為：st1=70%s=834.68kva t1,t2選用sl710

10、00/6 t3,t4的選擇 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，當其中一臺發生故障時，另一臺應該承擔起所有負荷。 容量為：st3=s=666.72kva 故t1,t2選用sl7800/6 t5的選擇： t5和t5是由1#和2#機組共同承擔的為氣力除灰車間供電的變壓器，應該互為明備用，即當其中一臺發生故障時，另一臺應該承擔起所有負荷。 氣力除灰車間的容量為：193.64kva 故t5選用sl7250/6 t6的選擇： t6和t6是由1#和2#機組共同承擔的為化水車間供電的變壓器，應該互為明備用，即當其中一臺發生故障時，另一臺應該承擔起所有負荷。 化水車間的容量為：356

11、.56kva 故t5選用sl7400/6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。2.3 發電機端分裂電抗器的選擇 分析：按1#機組進行選擇。由于1#機組所承擔的負荷為1#機組的所有廠用負荷，包括高壓廠用負荷，和低壓廠用負荷。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該大于或等于該值。而分裂電抗器的額定電壓應為發電機的機端電壓，即6kv。 在本次設計當中，我們采用的分裂電抗器的型號為fkl62*10006，它的額定電壓為6kv，額定電流為2000a，電抗百分數為6%，動穩定電流為42.5ka，熱穩定電流為40.4k

12、a。2.4 短路電流的計 取全廠的額定容量為s=100mva、un=vav2.4.1 計算廠用低壓變壓器的阻抗0.045*100=4.5 0.045*100/0.8=5.6 0.04*100/0.25=16 0.04*100/0.4=10 2.4.2、1#機組各處短路時的等效電路如圖，當1處發生短路時的等效電路由圖可知，當一處發生短路時的短路阻抗為 則有 當2處發生短路時的等效電路如圖由圖可知，當二處發生短路時的短路阻抗為 則有 當3處發生短路時的等效電路如圖：由圖可知，當三處發生短路時的短路阻抗為 則有 當四處發生短路時的等效電路如圖：由圖可知，當四處發生短路時的短路阻抗為 則有 當五處發生

13、短路時的等效電路如圖：由圖可知，當四處發生短路時的短路阻抗為 則有 2.4.3、對所選的分裂電抗器進行校驗如下：電壓波動校驗： 同理短路時殘壓及電壓偏移校驗如下：經過校驗可知我們所選的分裂電抗器時合理的2.5 母線導體的選擇發電機端母線選擇已知 s=9285.3kva u=6kv 則 故選擇矩形導體，截面積為的導體廠用6kv高壓母線的選擇由于負荷的平均分配，則可認為故選擇矩形導體，截面積為的導體主廠房0.4kv母線選擇已知 s=596.2kva u=0.4kv 則 故選擇矩形導體，截面積為的導體電除塵車間母線的選擇已知 s=55.92kva u=0.4kv 則 故選擇矩形導體，截面積為的導體氣

14、力除灰車間母線的選擇已知 s=193.64kva u=0.4kv 則 故選擇矩形導體，截面積為的導體化水車間母線的選擇已知 s=356.56kva u=0.4kv 則 故選擇矩形導體，截面積為的導體2.6 電動機的選擇及自啟動校驗 261 廠用電動機的選擇（1）型式的選擇（2）容量的選擇 根據廠用電動機的選擇原則所選的電動機的型號見附表262 電動機的自啟動校驗（電壓校驗）（1）1#機組6kv母線所有電動機的自啟動校驗 校驗的等效電路如下：由校驗的結果可知廠用6kv高壓母線上的電機是可以自啟動的。（2）1#機組電動機經高壓分裂電抗器和低壓變壓器串聯自啟動母線電壓的校驗 校驗的等效電路圖如下：

15、i) 高壓廠用母線的校驗 ii) 低壓廠用母線的校驗 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。注：圖中s0為高壓廠用負荷，s1為電除塵、化水、氣力除灰車間負荷及變壓器，s2為主廠房0.4kv母線負荷。2.7 設備的選型 斷路器的選擇方法（1） 型式的選擇（2） 額定電壓及額定電流的選擇（3） 開斷電流的選擇（4） 短路關合電流的選擇（5） 短路熱穩定和動穩定校驗根據短路計算的結果，可以進行斷路器等開關電器的選擇，所選斷路器的型號清單表：名稱進線持續電流(a)出線持續電流(a)斷路器類型隔離開關主廠房115.81736.7sn-54-0.4g/2000gcw1-0.4電

16、除塵17.5262sn-55-0.4g/300gcw1-0.4化水車間34.9522.8sn-56-0.4g/600gcw1-0.4氣力除灰21.7325.6sn=57-0.4g/400gcw1-0.4 1#機組 2#機組連接臺數工作臺數設備型號連接臺數工作臺數設備型號主廠房21sjl1-1250/1021sjl1-1250/10電除塵21sjl1-200/1021sjl1-200/10化水車間21sjl1-400/1021sjl1-400/10氣力除灰21sjl1-250/1021sjl1-250/101）廠用高壓設備清單序號設備名稱額定功率（kw）1#機組 2#機組連結臺數工作臺數工作電流

17、（a）手推車或熔斷器類型連結臺數工作臺數工作電流(a)手推車或熔斷器開關1循環水泵6302260.6sn-1-6c/752260.6sn-1-6c/752給水泵160021154sn-2-6c/20011154sn-2-6c/2003引風機10002296.2sn-3-6c/1002296.2sn-3-6c/1004一次風機140011134.7sn-4-6c/15011134.7sn-4-6c/1505二次風機7101168.3sn-5-6c/1001168.3sn-5-6c/1006反料風機2002119.2sn-6-6c/202119.2sn-6-6c/207播煤風機3551134.2s

18、n-7-6c/401134.2sn-7-6c/408破碎機3551134.2sn-8-6c/401134.2sn-8-6c/409高壓電源610.81158.8sn-9-6c/751158.8sn-9-6c/752）0.4kv廠房設備正常工作電流如下：序號設備名稱額定功率（kw） 1#機組 2#機組手推車式斷路器或熔斷器開關連結臺數工作臺數工作電流（a）連結臺數工作臺數工作電流（a）1凝結水泵16021230.92128sn-10-0.4c/2502射水泵9021129.9272sn-11-0.4c/1503低加疏水泵551179.42144sn-12-0.4c/1004疏水泵371153.4

19、1029.6sn-13-0.4c/755空氣壓縮機7.51110.8rn1-0.46冷渣機82211.522128sn-36-0.4c/1507工業水道管泵7.51110.8116rn1-0.48化學水管道泵7511108.31160sn-14-0.4c/1509工業回收水泵221131.81017.6sn-15-0.4c/4010除渣mcc95.511137.81076.4sn-16-0.4c/15011集控室mcc10011144.31180sn-17-0.4c/15012輸煤mcc2301133211184sn-18-0.4c/40013汽機mcc401157.71132sn-19-0.

20、4c/75鍋爐12011173.21196sn-20-0.4c/20014主廠房照明8011115.51164sn-21-0.4c/15015循環水泵房mcc401157.71132sn-22-0.4c/7516加藥間mcc501172.21140sn-23-0.4c/7517儲煤場mcc2121130611212sn-24-0.4c/4003）電除塵車間設備清單序號設備名稱額定功率（kva）1#電除塵變壓器23電除塵變壓器手推車式斷路器或熔斷器開關連結臺數工作臺數工作電流（a）連結臺數工作臺數工作電流（a）1高壓電源610.81158.71158.7sn-25-6c/752加熱器127.21

21、1183.611183.6sn-26-0.4c/2003振打電機55.411801180sn-27-0.4c/1004電除塵照明201128.91128.9rn1-0.45其他負荷201128.91128.9rn1-0.44）化水車間設備清單序號設備名稱額定功率（kw）變壓器連接臺數工作臺數工作電流（a）手推車時斷路器或熔斷器開關1一期負荷30011433sn-28-0.4c/5002生水泵221131.8rn1-0.43反洗水泵451165sn-29-0.4c/754高壓給水泵451165sn-30-0.4c/755除碳風泵2.2113.2rn1-0.46中間風泵111115.9rn1-0.47除鹽水泵151121.7rn1-0.48自用除鹽水泵5.5117.94rn1-0.45)氣力除灰車間設備清單序號設備名稱額定功率（kw）氣力除塵變壓器手推車式斷路器或熔斷開關連接臺數工作臺數工作電流1氣化風機352250.5sn-31-0.4c/752空氣電加熱器451165sn-32-0.4c/753三裝機