4×200mw火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　4×200MW火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)</p><p>　　系 部 機(jī)械電氣學(xué)部 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) 09電氣工程2班 </p

2、><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2013年 6月</b></p><p><b>　　摘

3、要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要4×200MW火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)包括電氣主接線設(shè)計(jì)；發(fā)電機(jī)與變壓器的連接形式選擇；發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)；主變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計(jì)算、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇；220kV高壓配電裝置配置原則；短路電流計(jì)算和部分高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；發(fā)電機(jī)與變壓器保護(hù)配置，按照設(shè)計(jì)規(guī)范與規(guī)定完成上述設(shè)計(jì)工作。</p><p>

4、　　關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；電氣一次部分；短路計(jì)算；電氣設(shè)備選擇</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This design takes Electrical design of 4 × 200MW power plant, including the main electrical wiring design; choice

5、of generators and transformers connecting form; auxiliary-part design; choice of main transformer, start / back-up transformers and high voltage transformer factory capacity calculation, number and type; configuration ru

6、les of 220kV high-voltage power distribution device; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; generator and t</p><p>　　Keywords: power plant; electric

7、al first part; short-circuit calculation; selection of electrical equipments</p><p>　　Keywords：power plant; electrical first part; short-circuit calculation; selection of electrical equipments</p><

8、;p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p>　　1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1</p><p>　　1.2.1 電力系統(tǒng)情況1</p>&l

9、t;p>　　1.2.2 待設(shè)計(jì)火力發(fā)電情況2</p><p>　　1.2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容2</p><p>　　2發(fā)電廠電氣主接線5</p><p><b>　　2.1概述5</b></p><p>　　2.2電氣主接線的確定與驗(yàn)證5</p><p>　　2.2.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)

10、原則5</p><p>　　2.2.1 電氣主接線的初步方案6</p><p>　　2.3.1 有關(guān)設(shè)計(jì)原則8</p><p>　　2.3.2 本廠發(fā)電機(jī)與變壓器之間的連接9</p><p>　　3發(fā)電廠用電設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1廠用電設(shè)計(jì)的要求12</p><p>　

11、　3.1.1 廠用負(fù)荷分類12</p><p>　　3.1.2 基本要求12</p><p>　　3.2.2 本廠廠用電主接線設(shè)計(jì)說明14</p><p><b>　　4 短路計(jì)算18</b></p><p>　　4.1 短路計(jì)算的目的18</p><p>　　4.2 短路計(jì)算的一般規(guī)定

12、18</p><p>　　4.1.1 短路計(jì)算的一般規(guī)定18</p><p>　　4.1.2 系統(tǒng)簡化19</p><p>　　4.1.3 本廠等值電路圖中短路點(diǎn)的選取22</p><p>　　5部分電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)32</p><p>　　5.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則32</p>&l

13、t;p>　　5.1.1 選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件32</p><p>　　5.1.2 按正常工作條件選擇32</p><p>　　5.1.3 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)34</p><p>　　5.2 220kv電氣設(shè)備選擇與驗(yàn)算36</p><p>　　5.2.1 設(shè)備及導(dǎo)體選擇所需數(shù)據(jù)36</p><p&g

14、t;　　5.2.2 設(shè)備選擇37</p><p>　　5.2 8、9號(hào)發(fā)電機(jī)出口設(shè)備選擇41</p><p>　　5.3 避雷器的選擇41</p><p>　　6 繼電保護(hù)裝置43</p><p><b>　　6 程序設(shè)計(jì)43</b></p><p>　　6.1 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置

15、43</p><p>　　6.2 電力變壓器的機(jī)電保護(hù)裝置44</p><p><b>　　結(jié) 論47</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)48</p><p><b>　　致 謝49</b></p><p><b>　　1 緒論</b>

16、</p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量儲(chǔ)存，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)

17、平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸送過程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。</p><p>　　電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度，易于實(shí)現(xiàn)

18、自動(dòng)化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。目前工業(yè)用電量已占全部用電量的50～70%，是電力系統(tǒng)的最大電能用戶，供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是企業(yè)所需電能的供應(yīng)和分配。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、無污染、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時(shí)代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已

19、成為一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。</p><p>　　1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容</p><p>　　1.2.1 電力系統(tǒng)情況</p><p>　　待設(shè)計(jì)火電廠所在電力系統(tǒng)詳細(xì)情況，見圖1-1：</p><p>　?。?）火力發(fā)電廠 汽輪發(fā)電機(jī)：3×QFS-300-2。裝機(jī)容量900MW，3臺(tái)機(jī)組。其中：

20、 QFS-300-2:300MW，2極。cos=0.83，d=16.7% 變壓器：3×SFPL-360/220，3臺(tái)，360MVA，220kV，Uk%=14.6 （2）水力發(fā)電廠 水輪發(fā)電機(jī)：TSS1264/160-48，300MW，cos \* MERGEFORMAT =0.875，d=28% 變壓器：4×SFPL-360/220，4臺(tái)，360MVA，220kV，Uk%=14

21、.6</p><p>　　1.2.2 待設(shè)計(jì)火力發(fā)電情況</p><p>　　該電廠機(jī)組總?cè)萘繛?×200MW，生產(chǎn)的電力除廠用電外，全部通過4回220kV輸電線路輸送到電力系統(tǒng)中。該廠為大型煤礦區(qū)內(nèi)的坑口發(fā)電廠，所用燃料由煤礦直接供給。廠區(qū)地勢(shì)平坦，地質(zhì)條件較好，屬于五級(jí)地震區(qū)，有公路、鐵路通往礦區(qū)，交通方便。廠址附近有河流通過，并有水庫，水源充足。凍土層厚1m，覆冰厚度7mm

22、，最大風(fēng)速25m/s，年平均溫度5℃，最高溫度35℃，最低溫度-35℃。多年平均降水量400mm，年最大降水量760mm，最小降水量300mm，多年平均蒸發(fā)量為1510mm，積雪深180mm。主導(dǎo)風(fēng)向全年為東南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)，夏季為偏南風(fēng)。</p><p>　　1.2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　?。?）發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì) </p><p>　　（2）發(fā)電廠

23、廠用電接線設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）220kV配電裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）短路電流計(jì)算和電氣設(shè)備選擇</p><p>　?。?）200MW機(jī)組繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)</p><p><b>　　基本步驟：</b></p><p><b>　?。?）主接線的設(shè)計(jì)&

24、lt;/b></p><p>　　發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)

25、備性能和周圍環(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p>　　（2）主變壓器、發(fā)電機(jī)-變壓器連接形式的選擇</p><p>　　發(fā)電廠200MW及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超

26、過650C的條件進(jìn)行選擇”。</p><p>　?。?）短路電流的計(jì)算</p><p>　　短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。短路電流計(jì)算是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，它涉及接線方式及設(shè)備選擇。工程要求系統(tǒng)調(diào)度或系統(tǒng)設(shè)計(jì)部門提供接入本電廠和變電所的各級(jí)電壓的綜合阻抗值，由電氣專業(yè)負(fù)責(zé)計(jì)算。進(jìn)行短路計(jì)算的目的是為了減低短路的危害和縮小故障的影響范圍。三相

27、短路是危害最嚴(yán)重的短路形式，因此，三相短路電流是選擇和校驗(yàn)電器和導(dǎo)體的基本依據(jù)。</p><p>　?。?）電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號(hào)。</p><p>　　正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了事導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)、合理的運(yùn)行。在進(jìn)行

28、設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采取新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　（5）主變壓器繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　繼電保護(hù)是保證系統(tǒng)安全和設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵裝置之一。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全發(fā)供電，并能保證其他設(shè)備的正常繼續(xù)運(yùn)行。</p>&

29、lt;p>　　為防止變壓器發(fā)生各類故障和不正常運(yùn)行造成的不應(yīng)有的損失以及保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，變壓器應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)。</p><p><b>　　2發(fā)電廠電氣主接線</b></p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　電氣主接線也稱為電氣主系統(tǒng)或電氣一次接線，它是由電氣一次設(shè)備按電力生產(chǎn)

30、的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的電路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體，也是電力系統(tǒng)網(wǎng)路的重要組成部分。其反映了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、斷路器和隔離開關(guān)等有關(guān)電氣設(shè)備的數(shù)量、各回路中電氣設(shè)備的連接關(guān)系及發(fā)電機(jī)、變壓器與輸電線路、負(fù)荷間及怎樣的方式連接，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性和安全性，直接影響發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備選擇，配電裝置的布置，保護(hù)與控制方式和檢修的安全與方便性。</p><p>　　

31、2.2電氣主接線的確定與驗(yàn)證</p><p>　　2.2.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)

32、性的要求。</p><p><b>　?。?）可靠性 </b></p><p>　　供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個(gè)要求。衡量主接線運(yùn)行可靠性的標(biāo)志是：</p><p>　?、?斷路器檢修時(shí)，是否影響供電。</p><p>　?、?線路、斷路器、母線檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的

33、長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。</p><p>　　③ 發(fā)電廠全部停運(yùn)的可能性。</p><p>　　④ 對(duì)大機(jī)組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。</p><p><b>　?。?）靈活性</b></p><p>　?、?調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活地投入某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能

34、滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　?、?檢修安全：應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。</p><p><b>　　（3）經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　?、?投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，適當(dāng)限制斷路器電流。</p>

35、;<p>　?、?占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件。</p><p>　?、?電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　　2.2.1 電氣主接線的初步方案</p><p>　?。?） 主接線基本評(píng)價(jià)</p><p>　　1）方案I：雙母線接線<

36、/p><p>　　接線圖見圖2-1，雙母線接線的主要優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p><b>　　供電可靠，表現(xiàn)為：</b></p><p>　　檢修任一母線時(shí)，可以利用母聯(lián)把該母線上的全部回路倒換到另一組母線上，不會(huì)中斷供電。這是在進(jìn)、出線帶負(fù)荷情況下倒換操作，俗稱“熱倒”，對(duì)各回路的母線隔離開關(guān)是“先合后拉”。</p><p>

37、;　　檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需停該回路及與該隔離開關(guān)相連的母線。</p><p>　　任一母線故障時(shí)，可將所有連與該母線上的線路和電源倒換到正常母線上，使裝置迅速恢復(fù)工作。這是在故障母線的進(jìn)、出線沒有符合的情況下倒換操作，俗稱“冷倒”，對(duì)各回路的母線隔離開關(guān)是“先拉后合”，否則故障會(huì)轉(zhuǎn)移到正常母線上。</p><p>　　運(yùn)行方式靈活，可以采用兩組母線并列運(yùn)行方式、兩組母線分裂運(yùn)

38、行方式、一組母線工作，另一組母線備用的運(yùn)行方式等。</p><p>　　擴(kuò)建方便，可向母線的任一端擴(kuò)建。</p><p>　　可以完成一些特殊功能。例如，必要時(shí)，可利用母聯(lián)斷路器與系統(tǒng)并列或解列；當(dāng)某個(gè)回路需要獨(dú)立工作或進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路接到一組母線上進(jìn)行；當(dāng)線路需要利用短路方式融冰時(shí)，可騰出一組母線作為融冰母線，不致影響其他回路等。</p><p><b

39、>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　?、僮兏\(yùn)行方式時(shí)，都是用各回路母線側(cè)的隔離開關(guān)進(jìn)行道閘操作，操作步驟較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作。</p><p>　　②檢修任一回路斷路器時(shí)，該回路仍需停電或短時(shí)停電。</p><p>　?、廴我荒妇€故障時(shí)仍會(huì)短時(shí)停電，且影響范圍較大。</p><p>　?、苡捎谠黾恿舜罅磕妇€隔離開關(guān)

40、和母線長度，雙母線的配電裝置結(jié)構(gòu)較單母線而言復(fù)雜，占地面積大，投資大。</p><p>　　綜上，雙母線接線廣泛用于對(duì)可靠性要求較高，出現(xiàn)回路數(shù)較多的6～220KV配電裝置中。</p><p>　　圖2-1 方案一雙母線接線</p><p>　　圖2-2 方案一雙母線接線</p><p>　　2）方案II：雙母線帶旁路母線接線</p

41、><p>　　雙母線帶旁路母線接線接線圖見圖2-2，它是在雙母線接線基礎(chǔ)上，增設(shè)了一組旁路母線及專用旁路斷路器回路，需要利用旁路母線不停電檢修斷路器的各回路，均需裝設(shè)可接至旁路母線的旁路隔離開關(guān)。各回路除通過斷路器與兩組匯流母線連接外，還通過旁路隔離開關(guān)與旁路母線相連接。雙母線帶旁母的接線進(jìn)一步提高雙母線接線的可靠性，據(jù)我國國情，規(guī)定當(dāng)220kv出線在4回及以上、110kV出線在6回及以上時(shí)候，宜采用有專用旁路斷路器

42、的旁路母線接線。</p><p>　　這種接線所用電氣設(shè)備數(shù)量較多，配電裝置也較為復(fù)雜，占地面積較大，經(jīng)濟(jì)性較差，但是被廣泛用于國內(nèi)火力發(fā)電廠。</p><p>　　綜上介紹，雖然雙母線具有相當(dāng)?shù)目煽啃浴㈧`活性，可是考慮到雙母線帶旁路母線的投資較雙母線接線要大許多，多增加多了一條母線的投資成本，以及六臺(tái)斷路器。而雙母線接線也能滿足火電廠的運(yùn)行的要求，而且經(jīng)濟(jì)性上前者亦優(yōu)，故方案最終確定為方

43、案I，雙母線接線。</p><p>　　2.3.1 有關(guān)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　（1）技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，容量為200MW及以上的機(jī)組可采用發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組的單元接線。</p><p>　?。?）容量為125MW及以下的發(fā)電機(jī)與雙繞組變壓器為單元連接時(shí)，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間不宜裝設(shè)斷路器；發(fā)電機(jī)與三繞組變壓器或自耦變壓器為單元連接時(shí)，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間宜裝

44、設(shè)斷路器和隔離開關(guān)，廠用分支線應(yīng)接在變壓器與該斷路器之間。容量為200MW～300MW的發(fā)電機(jī)與雙繞組變壓器為單元連接時(shí)，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間不應(yīng)裝設(shè)斷路器、負(fù)荷開關(guān)或隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，容量為600MW機(jī)組的發(fā)電機(jī)出口可裝設(shè)斷路器或負(fù)荷開關(guān)，此時(shí)，主變壓器或高壓廠用工作變壓器應(yīng)采用有載調(diào)壓方式。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器作擴(kuò)大單元連接或兩組發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器組作聯(lián)合單元連接時(shí)，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間應(yīng)裝設(shè)斷路器和隔

45、離開關(guān)。</p><p>　?。?）容量為200MW及以上發(fā)電機(jī)的引出線、廠用分支線以及電壓互感器與避雷器等回路的引下線應(yīng)采用全連式分相封閉母線。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)變壓器組的高壓側(cè)斷路器不宜接入旁路母線。</p><p>　　2.3.2 本廠發(fā)電機(jī)與變壓器之間的連接 </p><p>　　2.3.2.1發(fā)電機(jī)的選型</p

46、><p>　　汽輪發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)直接耦合傳動(dòng)。勵(lì)磁機(jī)是向汽輪發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁的設(shè)備。</p><p><b>　?。?）冷卻方式</b></p><p>　　采用的冷卻方式，定子繞組和轉(zhuǎn)子有空冷、水內(nèi)冷和氫冷等。在轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷系統(tǒng)中，又有軸向通風(fēng)等多種方式。</p><p><b>　?。?）勵(lì)磁方式</b>

47、;</p><p>　　發(fā)電機(jī)容量在100MW以上的普遍采用同軸交流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止半導(dǎo)體整流勵(lì)磁方式。</p><p>　　（3）選擇型號(hào)：QFQS-200-2型號(hào)含義：2——2極；200——額定容量；Q——?dú)鋬?nèi)冷；F——發(fā)電機(jī)；Q——汽輪機(jī)；S——水內(nèi)冷</p><p>　?。?）QFQS-200-2型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù)</p><p>　

48、　發(fā)電機(jī)主要參數(shù)見表2-1：</p><p>　　表2-1 QFQS-200-2型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)題目為4×200MW的火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)。由于容量分別為4×200MW， UN=10.5KV，所以可以選取的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)有四臺(tái)。考慮到汽輪機(jī)的最大連續(xù)進(jìn)汽量工況出力系制造廠為補(bǔ)償制造偏差和汽輪機(jī)等老化所留的余度，也即汽輪機(jī)不宜在此工況下長

49、期連續(xù)運(yùn)行，所以，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)出力在功率因數(shù)和氫壓為額定值時(shí)與汽輪機(jī)的最大連續(xù)出力配合即可。</p><p>　　2.3.2.2變壓器的選型</p><p>　　發(fā)電廠200MW及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過6

50、50C的條件進(jìn)行選擇”。</p><p>　　根據(jù)接線方式，本廠選用四臺(tái)容量相等雙繞組變壓器，單機(jī)容量為200MW，為了以后擴(kuò)建的可能和電壓等級(jí)的變動(dòng)，高低壓之間采用自耦變壓器為系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)變壓器，發(fā)電機(jī)與變壓器為單元接線時(shí)，主變壓器的容量可按下列條件中的較大者選擇。</p><p>　　對(duì)于中、小型發(fā)電廠應(yīng)按下列原則選擇：</p><p>　?。?）為節(jié)約投資及簡

51、化布置，主變壓器應(yīng)選用三相式。</p><p>　?。?）為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺(tái)。在計(jì)算通過主變壓器的總?cè)萘繒r(shí)，至少應(yīng)考慮5年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需要，并要求：在發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷為最小時(shí)，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，能滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電需要；因系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而需限制本廠出力時(shí)，亦應(yīng)滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電。</

52、p><p>　?。?）在發(fā)電廠有兩種升高電壓的情況下，當(dāng)機(jī)組容量為125MW及以下時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上考慮，一般采用三繞組變壓器，但每個(gè)繞組的通過功率應(yīng)達(dá)該變壓器容量的15%以上。三繞組變壓器一般不超過兩臺(tái)。</p><p>　　（4）在高、中系統(tǒng)均為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的情況下，可考慮采用自耦變壓器。當(dāng)經(jīng)常由低、高壓側(cè)向中壓側(cè)送電或由低壓側(cè)向高、中壓側(cè)送電時(shí)，不宜使用自耦變壓器。</p>

53、<p>　?。?）對(duì)潮流方向不固定的變壓器，經(jīng)計(jì)算采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓要求是，可采用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　所以選擇的型號(hào)為SFP9-240000的三相自耦變壓器。</p><p>　　根據(jù)主接線和設(shè)計(jì)要求，需用四臺(tái)型號(hào)為SFP9-240000/220的三相自耦主變壓器。其參數(shù)見表2-2：</p><p><b>　　表2-

54、2</b></p><p>　　根據(jù)所選電氣主接線，本廠采用發(fā)電機(jī)-三相自耦變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)和變壓器容量配套。</p><p><b>　　3發(fā)電廠用電設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1廠用電設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　3.1.1 廠用負(fù)荷分類</p><p>　　按其

55、負(fù)荷的重要性一般分為以下四類：</p><p><b>　　事故保安負(fù)荷</b></p><p>　　在事故停機(jī)過程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、重要的自動(dòng)裝置控制失靈或危及人身安全的負(fù)荷，稱為事故保安負(fù)荷。根據(jù)對(duì)電源要求不同，又可分下列三種：</p><p>　?、?直流保安負(fù)荷。 由蓄電池組供電，如發(fā)電機(jī)組

56、的直流潤滑油泵等。</p><p>　　② 直流不停電保安負(fù)荷。 一般由接于蓄電池組的逆變裝置供電，如實(shí)時(shí)控制用電子計(jì)算機(jī)。</p><p>　　③ 允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷。 平時(shí)由交流廠用電供電，失去廠用工作電源時(shí)，交流保安電源應(yīng)自動(dòng)投入，如200MW及以上機(jī)組的盤車電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　Ⅰ類負(fù)荷</b></p>

57、;<p>　　短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需時(shí)間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負(fù)荷。如給水泵、凝結(jié)水泵等。對(duì)Ⅰ類負(fù)荷，必須保證自起動(dòng)，并應(yīng)由有2個(gè)獨(dú)立電源的母線供電，當(dāng)一個(gè)電源失去后，另一個(gè)電源應(yīng)立即自動(dòng)投入。</p><p><b>　?、蝾愗?fù)荷</b></p><p>　　允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過長，有可能損壞設(shè)備或影響正

58、常生產(chǎn)的負(fù)荷。如工業(yè)水泵、輸水泵等。對(duì)Ⅱ類負(fù)荷，應(yīng)由有2個(gè)獨(dú)立電源的母線供電，一般采用手動(dòng)切換。</p><p><b>　?、箢愗?fù)荷</b></p><p>　　長時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)的負(fù)荷。如中央修配廠、實(shí)驗(yàn)室等的用電設(shè)備。對(duì)Ⅲ類負(fù)荷，一般由1個(gè)電源供電。</p><p>　　3.1.2 基本要求</p><p>

59、;　　（1） 對(duì)廠用電設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　廠用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過實(shí)驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。</p><p><b>　?。?）廠用電電壓</b></p><p>　　對(duì)于火電廠當(dāng)容量在100MW到300MW時(shí)，高壓廠用電一般采用6KV，低壓廠用電采用

60、380/220V的三相四線制系統(tǒng)。</p><p>　?。?）廠用母線接線方式</p><p>　　高壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線。鍋爐容量為130 ~ 220T/H時(shí)，一般每爐由一段母線供電；容量為400T/H及以上時(shí)，每爐由兩段母線供電，并將兩套輔機(jī)電動(dòng)機(jī)分接在兩段母線上，兩段母線可由同一臺(tái)廠用變壓器供電；容量為65T/H時(shí)，兩臺(tái)鍋爐可合用一段母線。</p><p>

61、;　　低壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線接線。當(dāng)鍋爐容量在220T/H及以下，且接有機(jī)爐的Ⅰ類負(fù)荷時(shí)，一般按機(jī)爐對(duì)應(yīng)分段，并用刀開關(guān)將母線分為兩個(gè)半段；鍋爐容量在400T/H及以上時(shí)，每臺(tái)機(jī)爐一般由兩段母線供電。</p><p>　　當(dāng)公用負(fù)荷較多、容量較大、采用集中供電方式合理時(shí)，可設(shè)立公用母線，但應(yīng)保證重要公用負(fù)荷的供電可靠性。</p><p><b>　?。?）廠用工作電源<

62、/b></p><p>　　高壓廠用工作電源一般采用下列引接方式：</p><p>　?、?當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，由各段母線引接，供給接在該段母線上的機(jī)組的廠用負(fù)荷。</p><p>　?、?當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線時(shí)，由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機(jī)組的廠用負(fù)荷。發(fā)電機(jī)容量為125MW及以下時(shí)，一般在廠用分支線上裝設(shè)斷路器。若斷路器開斷容量不夠時(shí)，也可采

63、用能滿足動(dòng)穩(wěn)定要求的負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)或連接片等方式。大容量200MW發(fā)電機(jī)組，廠用分支采用分相封閉`母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。通過分裂繞組廠用高壓變壓器供6KV廠用的A段和B段。</p><p>　　（5）廠用備用或起動(dòng)電源</p><p>　　高壓廠用備用或起動(dòng)電源一般采用下列引接方式：</p><p>　?、?當(dāng)無發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，一般

64、由高壓母線中電源可靠的最低一級(jí)電壓引接，或由聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，并應(yīng)保證在發(fā)電廠全停的情況下，能從電力系統(tǒng)取得足夠的電源。</p><p>　?、?當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，一般由該母線引接1個(gè)備用電源。</p><p>　?、郛?dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接專用線路作為高壓廠用備用或起動(dòng)電源。</p><p>　?。?）交流事故保安電源</p>

65、<p>　　200MW及以上發(fā)電機(jī)組應(yīng)設(shè)置交流事故保安電源，當(dāng)廠用工作和備用電源消失時(shí)，應(yīng)自動(dòng)投入，保證交流保安負(fù)荷的起動(dòng)，并對(duì)其持續(xù)供電。</p><p>　?。?）于200MW機(jī)組，各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的，一臺(tái)故障的停運(yùn)或輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行，并能在短路時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行。</p><p>　　3.2.2 本廠廠用電主接線設(shè)計(jì)說明</

66、p><p>　　本廠為200MW發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線，廠用電由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機(jī)組的廠用負(fù)荷。本廠為四臺(tái)發(fā)電機(jī)組，選擇四臺(tái)廠用電主變壓器，并且配備兩臺(tái)高壓啟動(dòng)/備用變，8#備用變供8#、9#發(fā)電機(jī)備用，9#備用變供10#、11#發(fā)電機(jī)備用。由220KV系統(tǒng)接入廠用，高壓廠用電壓采用6KV，低壓廠用采用380/220V的三相四線制系統(tǒng)。廠用分支采用分相封閉母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)

67、有可拆連接點(diǎn)。通過分裂繞組廠用高壓變壓器供6KV廠用的A段和B段，200MW發(fā)電機(jī)組應(yīng)裝設(shè)交流事故保安電源。</p><p>　　G8，G9廠用電主接線圖（見圖3-1），6KV廠用負(fù)荷分配及高壓廠用工作變壓器容量選擇統(tǒng)計(jì)表（見表3-1）。</p><p><b>　　表3-1</b></p><p><b>　　4 短路計(jì)算</

68、b></p><p>　　4.1 短路計(jì)算的目的</p><p>　　在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算目的主要有以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種方式接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　?。?/p>

69、2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　?。?）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。&l

70、t;/p><p>　?。?）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路電流為依據(jù)。</p><p>　　（5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。</p><p>　　4.2 短路計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　　4.1.1 短路計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　?。?）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用

71、的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5～10年）。</p><p>　　確定短路電流時(shí)，硬干可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按盡在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>　?。?）在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p>&

72、lt;p>　?。?）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)候短路電流為最大的地點(diǎn)。</p><p>　　對(duì)帶電抗器的6～10kV出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔離板前的引線和套管的計(jì)算短路硬選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。</p><p>　?。?）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相

73、短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。</p><p>　　4.1.2 系統(tǒng)簡化</p><p>　　待設(shè)計(jì)火電廠所在系統(tǒng)的系統(tǒng)圖如下圖4-1所示：</p><p>　　根據(jù)所給系統(tǒng)各元件參數(shù)，計(jì)算各元件等值阻抗后得到系統(tǒng)等值阻抗圖，如圖4-2所示。系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算（?。?lt

74、;/p><p>　?。?）已建成火電廠參數(shù)：PG=300MW，cosφ=0.83，X’’d=16.7%，</p><p>　　XG= d0.83100/300=0.462</p><p>　　其主變 SFPL-360/220，360MVA，220kV，Uk%=14.6，</p><p>　　XT= Uk%Sb/100SN=0.0406</p

75、><p>　　X∑1=(XG+XT)/3=0.0289</p><p>　?。?）已建成水電廠參數(shù)：TTSS1264/160-48，300MW，cosφ=0.875，d=28%，</p><p>　　XG=0.0817</p><p>　　其主變SFPL-360/220，360MVA，220kV，Uk%=14.6，</p><

76、;p>　　XT= Uk%Sb/100SN=0.0406</p><p>　　X∑2=(XG+XT)=0.1223</p><p>　?。?）線路參數(shù)歸算：</p><p>　　L2：X2=0.4×300×100/2302=0.227</p><p>　　L4：X4=0.4×150×100/2302

77、=0.113</p><p>　　L5：X5=0.4×200×100/2302=0.151</p><p>　　圖4-2 系統(tǒng)等值電路</p><p>　　系統(tǒng)△變星型連接，系統(tǒng)化簡后如圖4-3所示，則</p><p>　　圖4-3 △變Y化簡</p><p>　　X6=X2X4/(X2+X4+X5

78、)=0.0522</p><p>　　X7=X2X5/(X2+X4+X5)=0.0699</p><p>　　X8=X5X4/(X2+X4+X5)=0.0348</p><p>　　X9=(X1+X6)//(X3+X7)+X8=0.0918</p><p>　　最終化簡如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 電

79、力系統(tǒng)簡化圖</p><p>　　電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡完畢之后，結(jié)合給出的本廠各元件型號(hào)，參數(shù)計(jì)算列表見表5-1。</p><p>　　表4-1各設(shè)備元件參數(shù)</p><p>　　4.1.3 本廠等值電路圖中短路點(diǎn)的選取</p><p>　　根據(jù)本廠主接線的特點(diǎn)，廠用變壓器和備用變壓器等值電抗的不同，以及選擇設(shè)備的要求，選擇六個(gè)短路點(diǎn)作為短路計(jì)算

80、的短路點(diǎn)，這六個(gè)短路點(diǎn)位置見圖5-5：</p><p>　?。?）k1在220KV母線上</p><p>　?。?）k2在8#發(fā)電機(jī)的出口</p><p>　　（3）k3在8#高壓廠用變壓器的低壓側(cè)</p><p>　?。?）k4在2#高壓啟動(dòng)/備用變壓器的低壓側(cè)</p><p>　　圖4-5發(fā)電廠等值電路圖</

81、p><p>　　4.1.3.1 220kV母線（k1點(diǎn)）短路計(jì)算：</p><p>　　等值電路化簡如圖4-6所示：</p><p>　　（1）系統(tǒng)供給短路電流</p><p>　　支路基準(zhǔn)電流Ib==100//230=0.251kA；計(jì)算電抗Xcalc=0.0918</p><p>　　I’’Z1=I1Z0.01=I1Z

82、0.1=I1Z0.2=I1Z2=I1Z4==0.251/0.0918=2.7342kA （4-1）</p><p>　　沖擊電流（Ta=15，t=0.01s）</p><p>　　ich1= \* MERGEFORMAT （Iz0.01+I’’z）=7.003kA （4-2）</p><p>　?。?）G8，G9供給短路電流</

83、p><p>　　支路基準(zhǔn)容量Sb=2PN/cos=2*200/0.85=470.59MVA</p><p>　　基準(zhǔn)電流Ib==470.59//230=1.181kA</p><p>　　Xcalc=X10Sb/100=0.0625*470.59/100=0.294</p><p>　　支路時(shí)間常數(shù) Ta=X∑/R∑=（0.07413+0.0

84、542）/（9.2373+9.679）/10-4=67.8 （4-3）</p><p>　　注：發(fā)電機(jī)電抗取負(fù)序電抗。</p><p>　　以Xcalc=0.294查表的各時(shí)刻短路電流周期分量：</p><p>　　I’’Z3=3.608Ib=4.26kA</p><p>　　I3Z0.01=3.5867Ib=4.24Ka</p

85、><p>　　I3Z0.1=3.1389Ib=3.71kA</p><p>　　I3Z0.2=2.8312Ib=3.34kA</p><p>　　I3Z2=2.3765Ib=2.807kA</p><p>　　I3Z4=2.3563Ib=2.783kA</p><p>　　沖擊電流（Ta=67.8，t=0.01s）&

86、lt;/p><p>　　ich= \* MERGEFORMAT （Iz0.01+I’’z \* MERGEFORMAT ）=11.748kA</p><p>　　G10//G11與G8//G9對(duì)稱，參數(shù)相同，則：</p><p>　　k1點(diǎn)合成短路電流：I’’z=11.2142kA；ich=30.499kA</p><p>　　4.1.3.2

87、發(fā)電機(jī)端短路（k2）</p><p>　　系統(tǒng)等值變換如圖4-7所示：</p><p>　　∑Y法等效：∑Y=1/X13+1/X14+1/X15+1/X1+1/X2=53.48</p><p>　　C=X2∑Y=2.899</p><p>　　各支路電抗：X1k=CX1=0.266；X13k=CX13=0.36=X14k=X15k</

88、p><p>　　X3k=CX3=0.203</p><p>　　計(jì)算周期電流及沖擊電流</p><p>　?。?）系統(tǒng)所提供短路電流Ub=15.75kV，計(jì)算電抗Xcalc=X1k=0.266</p><p>　　Ib= Ib==3.666kA</p><p>　　∑Y法等效：∑Y=1/X13+1/X14+1/X15+1

89、/X1+1/X2=53.48</p><p>　　C=X2∑Y=2.899</p><p>　　各支路電抗：X1k=CX1=0.266；X13k=CX13=0.36=X14k=X15k</p><p>　　X3k=CX3=0.203</p><p>　　計(jì)算周期電流及沖擊電流</p><p>　　（1）系統(tǒng)所提供短路

90、電流Ub=15.75kV，計(jì)算電抗Xcalc=X1k=0.266</p><p>　　Ib= Ib= \* MERGEFORMAT =3.666kA</p><p>　　各時(shí)刻短路周期分量：</p><p>　　I’’Z1=I1Z0.01=I1Z0.1=I1Z0.2=I1Z2=I1Z4==3.666/0.266=13.78kA</p><p&

91、gt;　　沖擊電流（Ta=15，t=0.01）</p><p>　　ich=（Iz0.01+I’’z \* MERGEFORMAT ）=35.29kA</p><p>　　（2）G8所提供短路電流（Ub=15.75kV）</p><p>　　計(jì)算電抗 Xcalc=0.203*235/100=0.477</p><p>　　基準(zhǔn)電流 Ib=

92、=8.614kA</p><p>　　以Xcalc=0.447查表，對(duì)應(yīng)各時(shí)刻電流值：</p><p>　　I’’Z=2.21785Ib=19.105kA</p><p>　　IZ0.01=2.7937Ib=18.89kA</p><p>　　IZ0.1=2.0123Ib=17.334kA</p><p>　　IZ

93、0.2=1.88965Ib=16.277kA</p><p>　　IZ2=1.927Ib=16.599kA</p><p>　　IZ4=2.062Ib=17.76kA</p><p>　　沖擊電流（Ta=80.25，t=0.01）</p><p>　　ich=（Iz0.01+I’’z）=52.696kA</p><p

94、>　?。?）G9所提供短路電流（Ub=15.75kV）</p><p>　　Xcalc=0.36*235/100=0.846 Ib=8.614kA</p><p>　　以Xcalc=0.846查表，各時(shí)刻電流值：</p><p>　　I’’Z=1.299227Ib=11.192kA</p><p>　　IZ0.01=1.2892

95、72Ib=11.106kA</p><p>　　IZ0.1=1.221Ib=10.521kA</p><p>　　IZ0.2=1.423Ib=12.254kA</p><p>　　IZ4=1.472Ib=12.679kA</p><p>　　時(shí)間常數(shù)Ta=∑X/∑R=63.8</p><p>　　沖擊電流（Ta

96、=63.8，t=0.01）</p><p>　　ich=（Iz0.01+I’’z）=30.77kA</p><p>　?。?）G10與G11并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，所提供短路電流</p><p>　　Ub=15.75，Xcalc=0.5X14kSN/100=0.423，Ib=17.23</p><p>　　衰減時(shí)間常數(shù)對(duì)于k2點(diǎn)，G10（或G11）向短

97、路點(diǎn)提供短路電流，串聯(lián)支路的元件為G10（或G11），10（或11）號(hào)主變以及8號(hào)主變，總參數(shù)為</p><p>　　∑X=0.7413+2×0.0542</p><p>　　∑R=（9.2373+2×9.679）×10-4</p><p>　　Ta=∑X/∑R=63.8</p><p>　　以Xcalc=0.

98、432查表，各時(shí)刻短路電流：</p><p>　　I’’Z=0.513Ib=43.299kA， 沖擊電流 ich=118.75kA</p><p>　　k2點(diǎn)短路電流總值 I’’Z=87.376 ich=237.506kA</p><p>　　4.1.3.3高壓廠用變壓器6kV8A段（k3）短路</p><p>　　等值變換如圖4-

99、8所示：</p><p>　　圖4-8 k3點(diǎn)短路等值電路圖</p><p>　　a→b ∑Y1=1/X5+1/X6+1/X71/X1+1/X3=53.48</p><p>　　C1=X3∑Y1=2.899</p><p>　　X12=C1X1=0.0918×2.899=0.266</p><p>　　X1

100、3=C1G9//G10//G11=0.1201</p><p>　　b→c ∑Y2=1/X12+1/X4+1/X13+1/X2=28.70</p><p>　　C2=X2∑Y2=0.425×28.70=12.1975</p><p>　　則各支路計(jì)算電抗：X1k=X12C2=2.76，X2k=0.855，X3k=1.465</p><

101、;p>　　（1）系統(tǒng)所提供短路電流（Ta=15，t=0.01）</p><p>　　計(jì)算電抗Xcalc=X1k=2.76，Ub=6.3kV</p><p>　　Ib==9.164kV</p><p>　　I’’Z1=I1Z0.01=I1Z0.1=I1Z0.2=I1Z2=I1Z4==3.32kA</p><p>　　ich=（Iz0.

102、01+I’’z）=8.504kA</p><p>　?。?）G8所提供短路電流（Ta=40，t=0.01）</p><p>　　計(jì)算電抗 Xcalc=X2kSN/100=0.855×235/100=2.009，Ib=24.54kA</p><p>　　以Xcalc=2.009查表，I’’z=0.51Ib=10.98kA</p><

103、;p>　　ich=（Iz0.01+I’’z）=29.82kA</p><p>　?。?）G9，G10，G11所提供短路電流（Ta=40，t=0.01）</p><p>　　計(jì)算電抗 Xcalc=X3k×3SN/100=10.328>3</p><p>　　Ib=64.61kA</p><p>　　由于Xcalc>

104、;3，故各時(shí)刻周期分量相等：</p><p>　　I’’Z1=I1Z0.01=I1Z0.1=I1Z0.2=I1Z2=I1Z4==64.61/10.328=6.256kA</p><p>　　ich=（Iz0.01+I’’z）=17.03kA</p><p>　?。?）電動(dòng)機(jī)反饋電流計(jì)算：6.3kV8A段連續(xù)運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛?200+6445+1000=14645

105、kW，UNM=6kV，ηMcos=0.85，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流平均倍數(shù)Kqm=6</p><p>　　電動(dòng)機(jī)反饋電流周期分量起始有效值：</p><p>　　I’’M=Kqm=6×14645//6.3/0.85×10-3=7.895kA</p><p>　　反饋電流沖擊值（沖擊系數(shù)）Kchk=1.7</p><p>　　ic

106、h=（1.1KchkI’’K）=（1.1×1.7×7.895）=20.878kA</p><p>　　k3點(diǎn)短路總電流值 I’’z=28.451，ich=76.232kA</p><p>　　4.1.3.4啟動(dòng)/備用變壓器6kV段（k4）短路</p><p>　　圖4-9 k4點(diǎn)短路等值電路圖</p><p>　　G8，

107、G9合并為一條支路，G10，G11合并為一支路，系統(tǒng)化簡如圖5-9所示，</p><p>　　∑Y=1/X1+1/（X2+X3）+1/（X4+X5）+1/（X6+X7）+1/（X8+X0）+1/X10=45.43</p><p>　　C=X10∑Y=0.425×45.43=19.31</p><p>　　X1k=X1C=4.17，X2k=C[(X3+X4

108、//(X5+X6)]=2.823=X3k</p><p>　　（1）系統(tǒng) Xcalc=X1k=4.17，Ib=SN/ \* MERGEFORMAT /UN=9.164kA</p><p>　　I’’Z1=I1Z0.01=I1Z0.1=I1Z0.2=I1Z2=I1Z4= \* MERGEFORMAT =2.198kA</p><p>　　沖擊電流（Ta=15，

109、t=0.01）</p><p>　　ich=（Iz0.01+I’’z）=5.629kA</p><p>　?。?）G8與G9并列運(yùn)行</p><p>　　計(jì)算電抗 Xcalc=X2k2SN/100=13.268>3</p><p>　　Ib=43.07kA</p><p>　　I’’Z1=I1Z0.01=I1Z

110、0.1=I1Z0.2=I1Z2=I1Z4==3.246kA</p><p>　　沖擊電流 ich=（Iz0.01+I’’z）=8.835kA</p><p>　　（3）G10與G11并列運(yùn)行，結(jié)果同上，不計(jì)及電動(dòng)機(jī)反饋電流，則k4點(diǎn)短路電流總值為：I’’z=8.69kA，ich=23.299kA</p><p>　　短路計(jì)算結(jié)果見表4-2</p>&l

111、t;p>　　表4-2 k1～k4點(diǎn)短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　5部分電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　5.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則</p><p>　　5.1.1 選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障

112、情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 </p><p>　　在發(fā)電廠和變電所中，采用的電氣設(shè)備種類很多，其作用和工作條件并不一樣，具體選擇的方法也不同，但對(duì)他們的基本要求都是相同的。</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇的一般要求是：</p><p&g

113、t;　　滿足工作要求。應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。</p><p>　　適應(yīng)環(huán)境條件。應(yīng)按當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　先進(jìn)合理。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　整體協(xié)調(diào)。應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。</p><p>　　適應(yīng)發(fā)展。應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展，留有一定的裕量。</p>

114、<p>　　電氣設(shè)備能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，斌干短路條件來校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　　5.1.2 按正常工作條件選擇</p><p><b>　　（1）額定電壓</b></p><p>　　電氣設(shè)備的額定電壓是標(biāo)示在其銘牌上的線電壓。電器可以長期在其額定電壓的110%-115%下安全運(yùn)行，這

115、一電壓成為最高允許工作電壓。當(dāng)Ue在220KV及以下時(shí)其UNs為1.15，當(dāng)UNe為330-500KV是，其UNs為1.1 UNe。</p><p>　　另外，電氣設(shè)備還有一個(gè)最高工作電壓，即允許長期運(yùn)行的最高電壓，一般不得超過其額定電壓的10%~15%。在選擇時(shí)，電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)低于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，即</p><p>　　UNe≥UNs

116、 （5-1）</p><p>　　式中， UNe－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（KV）；UNs －電網(wǎng)額定工作電壓（KV）。 </p><p>　　110KV以下電壓等級(jí)的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。因此，在非高海拔地區(qū)，按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓即可滿足要求。 </p><p><b>　

117、?。?）額定電流</b></p><p>　　滿足此條件的目的在于使電氣設(shè)備的儲(chǔ)蓄溫度不超過長期發(fā)熱的最高允許溫度值。</p><p>　　在額定周圍環(huán)境條件下，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于所在回路的最大工作電流，即 </p><p>　　IN≥Igmax （5-

118、2）</p><p>　　式中，IN－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電流（A）</p><p>　　Igmax－回路中的最大工作電流（A）</p><p>　　在決定Igmax時(shí)，應(yīng)以變壓器和線路的負(fù)荷作為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)考慮這些設(shè)備的長期工作狀態(tài)，見表5-1。在確定變壓器回路的最大長期工作電流時(shí)，應(yīng)考慮到變壓器過負(fù)荷運(yùn)行的可能性；母線分段電抗器的最大長期工作電流應(yīng)為保證該