凝汽式火電廠一次部分課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　發(fā)電廠電氣部分</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目 凝氣式火電廠一次部分課程設(shè)計(jì) </p><p>　　凝汽式火電廠一次部分課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1．原始資料<

2、/b></p><p>　　1．1 發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模</p><p>　　1.1.1 類型:凝汽式火電廠</p><p>　　1.1.2 最終容量、機(jī)組的型式和參數(shù)：2×300MW、年利用小時(shí)數(shù)：6000h/a</p><p>　　1．2 電力系統(tǒng)與本廠的連接情況</p><p>　　1.2.1 電

3、廠在電力系統(tǒng)中的作用與地位：地區(qū)電廠</p><p>　　1.2.2 發(fā)電廠聯(lián)入系統(tǒng)的電壓等級：220KV</p><p>　　1.2.3 電力系統(tǒng)總裝機(jī)容量：16000MW，短路容量：10000MVA</p><p>　　1.2.4 發(fā)電廠在系統(tǒng)中所處的位置、供電示意圖</p><p>　　1．3 電力負(fù)荷水平:</p>

4、<p>　　1.3.1 220KV電壓等級：架空線8回，備用2回，I級負(fù)荷，最大輸送200MW，</p><p>　　Tmax＝4000h/a</p><p>　　1.3.2 110KV電壓等級：架空線8回，I級負(fù)荷，最大輸送180MW，Tmax＝4000h/a</p><p>　　1.3.3 穿越本廠功率為50MVA。 </p>&

5、lt;p>　　1.3.4 廠用電率：8%</p><p><b>　　1.4 環(huán)境條件</b></p><p>　　1.4.1 當(dāng)?shù)啬曜罡邷?0℃，最低溫－6℃，最熱月平均最高溫度28℃，最熱月平均最低溫度24℃</p><p>　　1.4.2 當(dāng)?shù)睾０胃叨葹?0m</p><p>　　1.4.3 氣象條件

6、無其它特殊要求。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　2.1 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2 廠用電設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3 短路電流的計(jì)算</p><p>　　2.4 主要電氣設(shè)備的選擇</p><p>

7、<b>　　2．5 配電裝置</b></p><p><b>　　3.設(shè)計(jì)成果</b></p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書一份</p><p><b>　　3.2 圖紙一張</b></p><p><b>　　目錄</b></p&g

8、t;<p><b>　　摘要4</b></p><p><b>　　引　言5</b></p><p><b>　　1.電氣主接線6</b></p><p>　　1.1 系統(tǒng)與負(fù)荷資料分析................................................

9、............................................6</p><p>　　1.2 主接線方案的選擇7</p><p>　　1.3 主變壓器的選擇與計(jì)算9</p><p>　　1.4 廠用電接線方的選擇12</p><p>　　2. 短路電流計(jì)算14</p><p>　　2.

10、1 短路計(jì)算的一般規(guī)則14</p><p>　　2.2 短路電流的計(jì)算16</p><p>　　2.3 短路電流計(jì)算表16</p><p>　　3. 電氣設(shè)備的選擇16</p><p>　　3.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則16</p><p>　　3.2 電氣設(shè)備的選擇條件17</p><

11、p>　　3.3 電氣設(shè)備的選擇19</p><p>　　3.4 電氣設(shè)備選擇結(jié)果表22</p><p>　　3.5主接線中設(shè)備配置的一般規(guī)則24</p><p>　　4. 配電裝置25</p><p>　　4.1 配電裝置選擇的一般原則25</p><p>　　4.2 配電裝置的選型和依據(jù)26<

12、/p><p>　　5安全保護(hù)裝置26</p><p>　　5.1避雷器的選擇26</p><p>　　5.2繼電保護(hù)的配置28</p><p><b>　　6結(jié)束語30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p>　

13、　附錄Ⅰ 短路電流計(jì)算32</p><p>　　附錄Ⅱ：電氣設(shè)備的校驗(yàn)36</p><p>　　附錄Ⅲ：設(shè)計(jì)總圖39</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是對2×300MW總裝機(jī)容量為600MW的凝汽式區(qū)域性火電廠進(jìn)行電氣一次部分及其廠用電高壓部分的設(shè)計(jì)，它主要包括了五大

14、部分，分別為電氣主接線的選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的選擇、安全保護(hù)裝置。其中詳細(xì)描述了短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇，從不同的短路情況進(jìn)行分析和計(jì)算，對不同的短路參數(shù)來進(jìn)行不同種類設(shè)備的選擇，列出各設(shè)備選擇結(jié)果表。并對設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析。</p><p>　　最后的設(shè)計(jì)總圖包括主接線，廠用電，斷路器，隔離開關(guān)等。</p><p>　?。坳P(guān)鍵詞］：主接線；發(fā)電機(jī)；變壓器；

15、短路電流；廠用電；廠備用；安全保護(hù) </p><p>　　凝氣式火電廠一次部分課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　引　言</b></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)自動化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能

16、都由電力系統(tǒng)中發(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。而在我國電源結(jié)構(gòu)中火電設(shè)備容量占總裝機(jī)容量的75%。本設(shè)計(jì)是對配有2臺300MW的汽輪發(fā)電機(jī)的大型火電廠一次部分的初步設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)，它主要包括了四大部分，分別為電氣主接線的選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的選擇。其中詳細(xì)描述了主接線的選擇、短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇，從不同的短路情況進(jìn)行分析和計(jì)算，對不同的短路參數(shù)來進(jìn)行不同

17、種類設(shè)備的選擇，并對設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析。</p><p><b>　　1電氣主接線</b></p><p>　　1.1系統(tǒng)與負(fù)荷資料分析</p><p><b>　?。?）工程情況</b></p><p>　　由原始資料可知，。本設(shè)計(jì)根據(jù)電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，擬在該地區(qū)新建一座裝機(jī)容量為1200MW的

18、凝汽式火力發(fā)電廠，發(fā)電廠安裝2臺600MW機(jī)組，總?cè)萘空枷嗦?lián)電力系統(tǒng)總?cè)萘康模?沒有超過電力系統(tǒng)檢修備用容量—和事故備用容量的要求，這說明了該火電廠在未來電力系統(tǒng)中的不占主導(dǎo)作用和地位，主要是負(fù)責(zé)地區(qū)供電，而且年利用小時(shí)數(shù)為6000>5000,又為火電廠，在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，因此該電廠的電氣主接線要求有較高的可靠性。該發(fā)電機(jī)端額定電壓為20KV，電廠建成后以6KV電壓供+給本廠負(fù)荷，廠用電為8%。以220KV電壓等級供給系

19、統(tǒng)，架空線8回，屬于I級負(fù)荷，最大輸送200MW，Tmax＝4000h/a并以110KV電壓等級供給負(fù)荷，架空線8回，也屬于I級負(fù)荷，最大輸送180MW，Tmax＝4000h/a。并且本設(shè)計(jì)需要做到的技術(shù)指標(biāo)要求保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)，且功率因數(shù)達(dá)到0.85。</p><p><b>　?。?）電力系統(tǒng)情況</b></p><p>　　該發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的作用與地

20、位為地區(qū)電廠，地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)。</p><p>　　電力系統(tǒng)總裝機(jī)容量為16000 MW，短路容量為10000MVA。</p><p>　　該發(fā)電廠聯(lián)入系統(tǒng)的電壓等級為220KV。</p><p><b>　　(3)負(fù)荷分析</b></p><p>　　該發(fā)電廠有兩個(gè)電壓等級，其負(fù)荷分析分別如下 ：</p>

21、<p>　　220KV電壓等級：有架空線8回，備用兩回，即十回出線，負(fù)荷類型為一級負(fù)荷，最大輸送200 MW，最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為4000 h/a，功率因數(shù)為0.85。</p><p>　　110KV電壓等級：有架空線8回，即8回出線，負(fù)荷類型為一級負(fù)荷，最大輸送180 MW，最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為4000 h/a，功率因數(shù)為0.85。</p><p>　　由于兩個(gè)電壓等級所聯(lián)負(fù)荷均為

22、一級負(fù)荷，且最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為4000 h/a，故對主接線的可靠性要求很高。</p><p><b>　?。?）環(huán)境情況</b></p><p>　　由原始資料可知，當(dāng)?shù)睾０胃?0m，故可采用非高原型的電氣設(shè)備；當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟葹?0度，年最低溫度為-6度，最熱月平均最高溫度為28度，最熱月平均最低溫度為24度，氣象條件無其他特殊要求。</p><p&

23、gt;<b>　?。?）設(shè)備情況</b></p><p>　　原始資料中給出了兩臺發(fā)電機(jī)的容量，這里對單臺300 MW發(fā)電機(jī)設(shè)備的型號進(jìn)行選擇。</p><p>　　根據(jù)原始資料中給出了發(fā)電機(jī)的容量，課選擇出發(fā)電機(jī)的型號，選擇結(jié)果如表1.1</p><p>　　表1.1 發(fā)電機(jī)型號及參數(shù)</p><p>　　型號含義；

24、 2——2極</p><p>　　200/300——額定容量</p><p><b>　　N——?dú)鋬?nèi)冷</b></p><p><b>　　F——發(fā)電機(jī)</b></p><p><b>　　Q——汽輪機(jī)</b></p><p><b>　　S—

25、—水內(nèi)冷</b></p><p><b>　　主接線方案的選擇</b></p><p><b>　　主接線方案的擬定</b></p><p>　　1) 110KV電壓等級：出線為8回架空線路，I級負(fù)荷，最大輸送180MW，為實(shí)現(xiàn)不停電檢修出線斷路器，可采用單母線分段帶旁路或雙母線帶旁路接線形式。由于兩臺發(fā)電機(jī)組

26、單機(jī)容量均為600MW，而110KV側(cè)的最大負(fù)荷為180MW，其全年平均負(fù)荷為720×4300÷8760=353.43MW。若接一臺600MW機(jī)組，其容量遠(yuǎn)大于最大負(fù)荷720MW以及年平均負(fù)荷353.43MW，若當(dāng)聯(lián)絡(luò)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，會造成發(fā)電機(jī)大量積壓容量，可能引起發(fā)電機(jī)出現(xiàn)甩負(fù)荷現(xiàn)象，并且在選擇主變壓器時(shí)有一定困難，所以在110KV側(cè)不接發(fā)電機(jī)，而通過兩臺聯(lián)絡(luò)變壓器從220KV側(cè)引接來給110KV側(cè)負(fù)荷供電。而

27、且，最大輸送200MW，同型號的發(fā)電機(jī)一般接在同一電壓等級，因此為使聯(lián)絡(luò)變?nèi)萘烤箍赡苄?，對?10KV電壓等級，擬采用不接發(fā)電機(jī)組的方式。</p><p>　　2) 220KV電壓等級：出線為12回架空線路，承擔(dān)一級負(fù)荷，為使其檢修出線斷路器時(shí)不停電，可采用雙母線或雙母分段接線形式，以保證供電的可靠性和靈活性。兩臺發(fā)電機(jī)的出口電壓均為220KV、單機(jī)容量均為600MW，其額定電流和短路電流都很大，發(fā)電機(jī)出口斷路器

28、制造困難，價(jià)格昂貴，并且600MW及以上機(jī)組對供電可靠性要求級高，擬采用分相封閉母線直接與主變壓器連接，并構(gòu)成單元接線接至220KV母線上，可減少出口斷路器和隔離開關(guān)，大大限制短路電流，提高可靠性與經(jīng)濟(jì)性，也減少事故的發(fā)生。</p><p>　　綜上所述，可擬定兩種主接線方案：</p><p>　　方案一： 發(fā)電機(jī)出口采用分相封閉母線；110KV電壓等級采用單母分段帶旁路接線形式，分段斷路

29、器兼作旁路斷路器；220KV電壓等級采用雙母接線形式，兩臺發(fā)電機(jī)與分別與兩臺變壓器接成發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線形式接至220KV電壓母線上；220KV電壓母線和110KV電壓母線之間設(shè)有兩臺聯(lián)絡(luò)變壓器；通過這兩臺聯(lián)絡(luò)變壓器由220KV電壓母線給110KV側(cè)負(fù)荷供電。</p><p>　　方案二 發(fā)電機(jī)出口采用分相封閉母線；110KV電壓等級采用雙母線帶接線形式。220KV電壓等級采用雙母線帶接線形式。兩臺發(fā)電機(jī)與

30、分別與兩臺變壓器接成發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線形式接至220KV電壓母線上；220KV電壓母線和110KV電壓母線之間設(shè)有兩臺聯(lián)絡(luò)變壓器；通過這兩臺聯(lián)絡(luò)變壓器由220KV電壓母線給110KV側(cè)負(fù)荷供電。</p><p>　　主接線方案的比較原則</p><p>　　對電氣主接線的基本要求，概括的說應(yīng)該包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方　　面。</p><p>　　可靠性:安

31、全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。通常定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，從以下幾個(gè)方面考慮：斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電；線路、斷路器或母線故障，以及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回路數(shù)多少和停電時(shí)間長短，能否滿足重要的一、二類負(fù)荷對供電的要求；本電廠有無全廠停電的可能性；大型機(jī)組突然停電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。</p><p>　　所以對大、中型發(fā)電廠電氣主接線，

32、除一般定性分析其可靠性外，還需進(jìn)行可靠性定量計(jì)算。</p><p>　　靈活性：電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面：操作的方便性；調(diào)度的方便性；擴(kuò)建的方便性。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性:在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮：節(jié)省一次投資;占地

33、面積少；電能損耗少。</p><p>　?。?）主接線方案的比較與選定</p><p>　　方案一110KV側(cè)采用單母分段帶旁路接線形式，220KV側(cè)采用雙母接線形式；方案二110KV側(cè)采用雙母接線形式，220KV側(cè)也采用雙母接線形式，其對比如表1.2所示。</p><p>　　表1.2 方案接線方式對比</p><p>　　兩個(gè)方案發(fā)電機(jī)出

34、口端都采用分相封閉母線，廠用電均從發(fā)電機(jī)出口端引接，所以不需要比較。對于110KV電壓等級接線形式，方案一采用的是單母線分段帶旁路接線形式，方案二采用的是雙母線接線形式。從經(jīng)濟(jì)性方面看，兩個(gè)方案中，方案二占地面積較大，但所用斷路器數(shù)量和方案一一樣，因此，在投資上，兩個(gè)方案基本相當(dāng)；從可靠性方面看，方案一可靠性相對較差；從靈活性方面看，方案一運(yùn)行方式單一，靈活性最差。因此，110KV側(cè)應(yīng)選用雙母線接線形式，對于220KV電壓等級接線形式，

35、方案一和方案二接線形式一樣，可靠性高。因此，220KV側(cè)選用雙母線接線形式。 </p><p>　　通過比較得出比較結(jié)果表1.3，兩種方案中方案二是最優(yōu)方案，所以選擇方案二作為該凝汽式火電廠的主接線方案。</p><p><b>　　1.3 比較結(jié)果</b></p><p>　　主變壓器的選擇與計(jì)算</p><p>　　

36、變壓器的選擇包括容量、臺數(shù)、型式和結(jié)構(gòu)的選擇。</p><p>　　(1) 單元接線的主變壓器容量的確定原則</p><p>　　單元接線時(shí)主變壓器應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度來確定。采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應(yīng)按單元接線的計(jì)算原則算出的兩臺機(jī)容量之和來確定。</p><p>　　兩臺主變壓器的容量為60

37、0-600×6%=564MW，600MW發(fā)電機(jī)的功率因素為0.9，所以這兩臺變壓器的容量為564×(1+0.1) /0.9=689.3MVA</p><p>　　(2) 連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器的確定原則</p><p>　　聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率和無功功率交換，一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺機(jī)組的容量，以保

38、證最大一臺機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷的要求；同時(shí)，也可在線路檢修或故障時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)。這里選擇兩臺三繞組變壓器</p><p>　　(3) 變壓器臺數(shù)的確定原則</p><p>　　發(fā)電廠或變電所主變壓器的臺數(shù)與電壓等級、接線形式、傳輸容量以及和系統(tǒng)的聯(lián)系有密切關(guān)系。通常與系統(tǒng)具有強(qiáng)聯(lián)系的大、中型發(fā)電廠和重要變電所，在一種電壓等級下，主變壓器應(yīng)

39、不少于2臺；而對弱聯(lián)系的中、小型發(fā)電廠和低壓側(cè)電壓為6-10KV的變電所或與系統(tǒng)只是備用性質(zhì)時(shí)，可只裝一臺主變壓器；對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可設(shè)3臺主變壓器。</p><p>　　(4) 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的確定原則</p><p>　　選擇主變壓器型式時(shí)，應(yīng)從相數(shù)、繞組數(shù)、繞組接線組別、冷卻方式、調(diào)壓方式等方面考慮，通常只考慮相數(shù)和繞組數(shù)以及繞組接線組別。在330K

40、V及以下電力系統(tǒng)，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對來講投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了維修工作量。對于大型三相變壓器，當(dāng)受到制造條件和運(yùn)輸條件的限制時(shí)，則宜選用兩臺小容量的三相變壓器來取代一臺大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器。一般當(dāng)最大機(jī)組容量為125MW及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，對于最大機(jī)組容量為200MW及以上的發(fā)電廠，通常采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)優(yōu)先

41、選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。</p><p>　　變壓器三繞組的接線組別必須與系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星型“Y”和三角形“D”兩種。變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。我國規(guī)定，110KV及以上電壓等級，變壓器三繞組都采用“YN”連接；35KV采用“Y”連接，其中性點(diǎn)通過消弧線圈接地；35KV以下高壓電壓，變壓器三繞組都采用“D”連接。

42、在發(fā)電廠和變電所中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制三次諧波對電源的影響因素，根據(jù)以上繞組連接方式的原則，主變壓器接線組別一般選用YN，d11常規(guī)接線。由于廠用電率為6%，故廠用變壓器的最大容量為：</p><p>　　=*6%/=600*6%*1.1/0.9=44MVA</p><p>　　另外，廠用備用電源可由聯(lián)絡(luò)變壓器從110KV和220KV的母線上所取得，同時(shí)也可以在某臺發(fā)

43、電機(jī)檢修時(shí)造成母線上功率供應(yīng)不足時(shí)，也可以起到功率傳送的作用，查表可得SFPF7-150000/220變壓器符合該要求。具體參數(shù)如下</p><p>　　綜上所述，可分別選出主變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器的型號如表1.4表所示。</p><p>　　1.4 所選變壓器的型號及參數(shù)</p><p>　　廠用電接線方式的選擇</p><p>　　廠用電接

44、線除應(yīng)滿足正常運(yùn)行安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)和檢修、維護(hù)方便等一般要求外，尚應(yīng)滿足：</p><p>　　(1) 充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動（備用）電源能在短時(shí)內(nèi)投入。</p><p>　　(2) 盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。對于200MW及以上的大型機(jī)組，廠用電應(yīng)是獨(dú)立的，以保證一臺機(jī)組故障停運(yùn)

45、或其輔助機(jī)械的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺機(jī)組的正常運(yùn)行。</p><p>　　(3) 便于分期擴(kuò)建或連續(xù)施工，不致中斷廠用電的供應(yīng)。對公用廠用負(fù)荷的供電，須結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)模統(tǒng)籌安排，盡量便于過渡且少改變接線和更換設(shè)備。</p><p>　　(4) 對200MW及以上的大型機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。</p><p>　　(5) 積極慎重地采用經(jīng)過試驗(yàn)鑒定的新技

46、術(shù)和新設(shè)備，使廠用電系統(tǒng)達(dá)到先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理，保證機(jī)組安全滿發(fā)地運(yùn)行。</p><p>　　1.4.1 火力發(fā)電廠廠用電接線的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　廠用電接線的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。首先，應(yīng)保證對廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；其次，接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求；還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備

47、，使其具有可行性和先進(jìn)性。</p><p>　　實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：對于火電廠，當(dāng)發(fā)電機(jī)容量在60MW及以下，發(fā)電機(jī)電壓為10.5KV時(shí)，可采用3KV作為廠用高壓電壓；當(dāng)容量在100MW—300MW時(shí)，宜選用6KV作為廠用高壓電壓；當(dāng)容量在300MW以上時(shí)，若技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，可采用3KV和10KV兩段電壓。</p><p>　　火電廠廠用電率較大，為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性，且便于運(yùn)行

48、、檢修，一般都采用“按爐分段”的接線原則，即將廠用電母線按鍋爐的臺數(shù)分成若干獨(dú)立段，既便于運(yùn)行、檢修，又能使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐，不致影響正常運(yùn)行的完好機(jī)爐。低壓380/220V廠用電的接線，對大型火電廠，一般采用單母分段接線，即按爐分段。</p><p>　　1.4.2 廠用電接線形式的擬定</p><p>　　600MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)常用的有兩種供電方案，見圖1.4

49、。方案Ⅰ（圖1.4，a）為不設(shè)6KV公用負(fù)荷段，將全廠公用負(fù)荷分別接在各機(jī)組A、B段母線上，而方案II（圖1.4，b）為單獨(dú)設(shè)置二段公用負(fù)荷母線，集中供全廠公用負(fù)荷用電，該公用負(fù)荷段正常由起動備用變壓器供電。</p><p>　?。╝） （b）</p><p>　　圖1.4 高壓廠用電系統(tǒng)供電方案</p>

50、<p>　　不設(shè)公用負(fù)荷母線；（b）設(shè)置公用負(fù)荷母線</p><p>　　方案II的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷集中，無過渡問題，各單元機(jī)組獨(dú)立性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠用母線清掃。其缺點(diǎn)是由于公用負(fù)荷集中，并因起動備用變壓器要用工作變壓器作備用(若無第二臺起動備用變壓器作備用時(shí))，故工作變壓器也要考慮在起動備用變壓器檢修或故障時(shí)帶公用段運(yùn)行。因此，起動備用變壓器均較方案I變壓器分支的容量大，配電裝備也增多，投資較大。&

51、lt;/p><p>　　方案I的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷接于各機(jī)組公用母線上，機(jī)組工作母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用。另外，由于公用負(fù)荷分接于兩臺機(jī)組的公用母線上，因此，在#1機(jī)發(fā)電時(shí)，必須也安裝好#2機(jī)的6kV廠用配電裝置，并用起動備用變壓器供電。由于二種方案各有優(yōu)、缺點(diǎn)，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。</p><p>　　而本設(shè)計(jì)采用上述方

52、案II，廠用電壓共分兩級，高壓為6kV，低壓為380/220kV，廠用高壓設(shè)全廠6kV公用廠用母線。</p><p>　　2 短路電流的計(jì)算</p><p>　　短路計(jì)算在設(shè)計(jì)發(fā)電廠主接線的過程中有著重要作用，它為電氣設(shè)備的選型、動穩(wěn)定校正和熱穩(wěn)定校正提供依據(jù)。當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，對發(fā)電廠供電的可靠性可能會產(chǎn)生很大影響，嚴(yán)重時(shí)，可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定，甚至造成系統(tǒng)解列。因此，對短路事故的計(jì)算

53、是非常有必要的，而且是必須進(jìn)行一項(xiàng)工作。</p><p>　　2.1． 短路計(jì)算的一般規(guī)則</p><p>　　2.1.1短路電流計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：</p><p>　　正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。</p><p>　　所有電源的電動勢相位角相同。</p><p>　　系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)

54、，不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；定子三相繞組空間位置相差120電氣角度。</p><p>　　電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。</p><p>　　電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線上，50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。</p><p>　　同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵(lì)磁

55、裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。</p><p>　　短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。</p><p>　　不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。</p><p>　　元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。</p><

56、;p>　　輸電線路的電容略去不計(jì)。</p><p>　　用概率統(tǒng)計(jì)法則制定短路電流運(yùn)算曲線。</p><p>　　2.1.2短路計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　　(1) 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后5至10年）。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電

57、流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>　　3.1 短路電流計(jì)算表</p><p>　　(2) 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具體反饋?zhàn)饔脤Ξ惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p>　　(3) 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對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)短路電流最大的點(diǎn)

58、。對帶電抗器的6KV至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)算短路點(diǎn)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)選擇在電抗器后。</p><p>　　(4) 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(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)以及自耦變壓器等回路中的兩相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況計(jì)算。</p><p>　　2

59、.2短路電流的計(jì)算</p><p>　　短路電流由于其值很大，在極短的時(shí)間內(nèi)就能產(chǎn)生較大的損耗，由于來不急散發(fā)熱量而造成電氣設(shè)備的溫度急劇升高，引起設(shè)備的老化或損壞，對供電的可靠性產(chǎn)生影響。當(dāng)所選設(shè)備不能滿足短路電流的限制時(shí)，對供電的可靠性將產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。為此，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)計(jì)算短路電流。</p><p>　　短路電流計(jì)算的目的是為設(shè)備的選型提供依據(jù)；初步考察短路事故對發(fā)電廠以及

60、系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性的影響，為電廠主接線形式的選定、繼電保護(hù)裝置的選擇和整定計(jì)算提供依據(jù)。此外，通過對短路電流的計(jì)算，還可初步確定系統(tǒng)的損耗，為發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供依據(jù)。</p><p>　　本次短路計(jì)算中，選取了兩個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，110KV母線和220KV母線上各一個(gè)；短路類型定為對系統(tǒng)影響最為嚴(yán)重的三相短路。詳細(xì)計(jì)算過程見附錄I。</p><p>　　2.3短路電流計(jì)算表</p&g

61、t;<p>　　短路電流計(jì)算的結(jié)果匯總在短路電流計(jì)算表中，如表3.1所示。</p><p><b>　　3 電氣設(shè)備的選擇</b></p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(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

62、采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。</p><p>　　3.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則</p><p>　　(1) 所選設(shè)備應(yīng)能滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；在滿足可靠性要求的前提下，應(yīng)盡可能的選用技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備，使其具有先進(jìn)性；</p><p>　　(2) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件對設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)；</p>&

63、lt;p>　　(3) 所選設(shè)備應(yīng)予整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　(4) 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　　(5) 選用新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)過上級批準(zhǔn)。</p><p>　　3.2電氣設(shè)備的選擇條件</p><p>　　正確的選擇電器

64、是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(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)省投資，選擇合適的電器。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。</p><p>　　3.2.1按正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p><p>　?。?）額定電壓和最高工作電壓 所選用的電器允許最高工作電壓

65、不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即Ualm≥Usm。</p><p>　　一般情況下，當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)電器允許最高工作電壓Ualm是</p><p>　　1.15UN；額定電壓是330KV—500KV時(shí)為1.1UN。而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Usm不會超過電網(wǎng)額定電壓的1.1倍，因此在選擇電器時(shí)一般可按電器額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNs的條件選擇,即UN≥UNs。

66、</p><p>　　(2) 額定電流 電器的額定電流IN是指額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長期允許電流。IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即IN≥Imax。</p><p>　　由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定（1

67、.3-2倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；母線分段電抗器的Imax應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的50%～80%；出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。</p><p>　　此外，還與電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對電器進(jìn)行種類和形式的選擇。</p&g

68、t;<p>　　環(huán)境條件對電氣設(shè)備選擇的影響</p><p>　　在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。例如：當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔高度超過制造部門的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當(dāng)海拔在1000—3500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高100

69、m，則電器允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取高原型電器，或采用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。對于110KV及以下電器，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。</p><p>　　當(dāng)污穢等級超過使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可采用屋內(nèi)配電裝置。</p><p>　　我國目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度為40℃，如周圍環(huán)境溫度高于40℃（

70、但≦60℃）時(shí)，其允許電流一般可按每增高1℃，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于+40℃時(shí)，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過額定電流的20%。</p><p>　　3.2.2 按短路狀態(tài)校驗(yàn)</p><p>　　(1) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　短路電流通過電器時(shí),電器各部分的溫度應(yīng)不超過允許值.滿足熱穩(wěn)定的條件為×

71、5;≥ ；式中為短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，、t分別為電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。</p><p>　　(2) 電動力穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為ies≥ish，Ies≥Ish；式中ish、Ish分別為短路沖擊電流幅值和有效值，ies、Ies分別為電器允許的動穩(wěn)定電流的幅值和有效值。</p><p

72、>　　電氣設(shè)備的具體選擇與動穩(wěn)定校驗(yàn)和熱穩(wěn)定校驗(yàn)過程見附錄II。</p><p>　　3.3 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　3.3.1高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　(1) 斷路器的種類和形式的選擇</p><p>　　因?yàn)?10KV側(cè)有8回出線，220KV側(cè)有12回出線，所以接入110KV,220KV側(cè)的高壓斷路

73、器應(yīng)選擇SF6斷路器。</p><p>　　(2) 額定電壓的選擇</p><p>　　110KV側(cè): ==1.1×110KV=121KV</p><p>　　220KV側(cè): ==1.1×220KV=242KV</p><p>　　(3) 額定電流的選擇</p><p>　　110KV側(cè): ≥=1.

74、05×200×1000/×110×0.85=1.373KA</p><p>　　220KV側(cè): ≥=1.05×200×1000/×220×0.9=0.686KA</p><p>　　(4) 開斷電流的選擇</p><p>　　高壓斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量

75、,為了簡化計(jì)算可應(yīng)用此暫態(tài)電流I"進(jìn)行選擇,即≥I"。</p><p>　　110KV側(cè): ≥I"=37.214KA</p><p>　　220KV側(cè): ≥I"=17.007KA</p><p>　　(5) 短路關(guān)合電流的選擇</p><p>　　為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不

76、應(yīng)小于短路電流最大沖擊值，即≥。</p><p>　　110KV側(cè): ≥=1.9×37.214=96.116KA</p><p>　　220KV側(cè): ≥=1.9×17.007=45.698KA </p><p><b>　　(6) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p><b>　　2t≥<

77、;/b></p><p>　　取(短路切除時(shí)間)=4s。</p><p>　　110KV側(cè): I"=37.214KA I2 =31.627KA I4=30.961KA</p><p>　　周期分量熱效應(yīng)= (I"2+10I22+I42)×/12=3207.176 (KA)2·s</p><p&

78、gt;　　t>1s不計(jì)非周期分量 = </p><p>　　220KV側(cè): I"=17.007KA I2 =15.288KA I4=15.244KA</p><p>　　周期分量熱效應(yīng)= (I"2+10I22+I42)×/12=714.712 (KA)2·s</p><p>　　t>1s不計(jì)非周期分量

79、=</p><p><b>　　(7)動穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p><b>　　≥</b></p><p>　　110KV側(cè): ≥96.116KA</p><p>　　220KV側(cè): ≥45.698KA</p><p>　　器件選擇結(jié)果記入表4.1－表4.4<

80、/p><p>　　3.3.2電壓互感器的選擇</p><p>　　電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：</p><p>　　( 1 )型式：6~20KV屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35KV~110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV級以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級滿足要求，一般采用電容式電壓互器。在需要檢查和監(jiān)

81、視一次回路單項(xiàng)接地時(shí)，應(yīng)選用三項(xiàng)五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單項(xiàng)電壓互感器。</p><p>　?。?）準(zhǔn)確等級：電壓互感器影子哪一準(zhǔn)確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表，繼電器和自動裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求確定，規(guī)定如下：</p><p>　　用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表，共所有計(jì)算的電度表，其準(zhǔn)確等級要求為0.5級。供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓

82、繼電器等，其準(zhǔn)確等級，要求一般為１級。用于估計(jì)被測量數(shù)值的標(biāo)記，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級要求較低，要求一般為３級即可。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求準(zhǔn)確等級高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級。</p><p>　　3.3.3電流互感器的選擇</p><p>　　電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：</p><p>　

83、　型式：電流互感器的型時(shí)應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于</p><p>　　6~20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。</p><p><b>　　一次回路電壓：≥</b></p><p>&

84、lt;b>　　一次回路電流：≥</b></p><p>　?。?） 準(zhǔn)確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準(zhǔn)</p><p>　　確等級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求高的表計(jì)來選擇。</p><p>　?。?） 二次負(fù)荷：互感器按選定準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量應(yīng)大于或等于</p><p><b>　　二次

85、側(cè)所接負(fù)荷，即</b></p><p><b>　　≥</b></p><p>　　=+++ （3.1） </p><p>　　式中，、分別為二次側(cè)回路中所接儀表和繼電器的電流線圈電阻（忽</p><p>　　略電抗）；為接觸電阻

86、，一般可取0.1?；為連接導(dǎo)線電阻。</p><p><b>　　動穩(wěn)定：</b></p><p>　　內(nèi)部動穩(wěn)定校驗(yàn)式為：</p><p>　　≥或≥ （3.2）</p><p>　　式中 、—電流互感器的動穩(wěn)定電流及動穩(wěn)定電流倍數(shù)，有制造廠提供。</p&

87、gt;<p>　　外部動穩(wěn)定校驗(yàn)式為：</p><p>　　≥0.5×1.73×10-7 (N) （3.3）</p><p>　　式中 —作用于電流互感器瓷帽端部的允許力，有制造廠提供；</p><p>　　—電流互感器出現(xiàn)端至最近的一個(gè)母線支柱絕緣子之間的跨距；</p><p>

88、<b>　　a—相間距離；</b></p><p>　　0.5—系數(shù)，表示互感器瓷套端部承受該跨上電動力的一半。</p><p>　?。?）熱穩(wěn)定：電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的熱穩(wěn)定電流或一次額定電流的倍數(shù)來表示，熱穩(wěn)定校驗(yàn)式為：</p><p>　　≥或 ()2≥ （3.4）</p>&l

89、t;p>　　3.4電氣設(shè)備選擇結(jié)果表</p><p>　　表3.1 110 KV側(cè)的斷路器選擇</p><p>　　表3.2 220 KV側(cè)的斷路器選擇</p><p>　　表3.3 110 KV側(cè)的隔離開關(guān)選擇</p><p>　　表3.4 220 KV側(cè)的隔離開關(guān)選擇</p><p>　　表3.5

90、 各部分電壓互感器的選擇</p><p>　　表3.6 各部分電流互感器的選擇</p><p>　　J-電壓互感器（油浸式） L-電流互感器 C-瓷絕緣（串級式） W-戶外 B-</p><p><b>　　保護(hù)</b></p><p>　　3.5 主接線中設(shè)備配置的一般原則</p><p>

91、;　　3.5.1 隔離開關(guān)的配置</p><p>　　（1）中小型發(fā)電機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)；容量為200MW及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器的單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。</p><p>　　（2）在出線上裝設(shè)電抗器的6~10KV配電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)。</p><p&g

92、t;　?。?）接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。</p><p>　　（4）一臺半斷路器接線中，視發(fā)變電工程的具體情況，進(jìn)出線可裝設(shè)隔離開關(guān)也可不裝設(shè)隔離開關(guān)。</p><p>　?。?）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)隔離電源。</p><p>　?。?）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；自耦變壓器的中性點(diǎn)

93、則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。</p><p>　　3.5.2 電壓互感器的配置</p><p>　?。?）電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護(hù)</p><p>　　同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。</p><p>　?。?）6~220KV電壓等級的每組

94、主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感順的情況和需要確定。</p><p>　?。?）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。</p><p>　?。?）當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)出口

95、一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護(hù)和自動電壓調(diào)整裝置需要。當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套自動電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護(hù)時(shí)，可再增設(shè)一組電壓互感器。</p><p>　　3.5.3 電流互感受器的配置</p><p>　　（1）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護(hù)和自動裝置要求。</p><p>　　（2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流

96、互感器；發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。</p><p>　　（3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。</p><p>　　（4）一臺半斷路器接線中，線路一線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護(hù)和測量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器可以利用時(shí)，可裝設(shè)三組電流互感器。</p><p>&

97、lt;b>　　4 配電裝置</b></p><p>　　配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。按電器裝設(shè)的地點(diǎn)不同，配電裝置可分為屋內(nèi)型和屋外型。</p><p>　　4.1配電裝置選擇的一般原則</p><p>　　高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必

98、須認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修以及施工方面的要求，合理指定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重的采用新的布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。火力發(fā)電廠及變電所的培植形式的選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。配電裝置應(yīng)滿足以

99、下四點(diǎn)要求：</p><p>　　(1) 節(jié)約用地：我國人口眾多，但耕地不多，因此節(jié)約用地是我國現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)帶戰(zhàn)略性的方針。</p><p>　　(2) 運(yùn)行安全和操作巡邏方便：配電裝置要整齊清晰，并能在運(yùn)行中滿足對人身和設(shè)備的安全要求。使配電裝置在一旦發(fā)生事故時(shí)，也能將事故限制在最小范圍和最低程度，并使運(yùn)行人員在正常的操作和處理事故中不致發(fā)生意外，以及在維修維護(hù)中不致?lián)p害設(shè)備。<

100、;/p><p>　　(3) 便于檢修和安裝：對各種形式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝的條件。</p><p>　　(4) 節(jié)約材料，降低造價(jià)：在保證安全的前提下，配電裝置應(yīng)采用布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。</p><p>　　4.2配電裝置的選擇及依據(jù)</p><p>　　配電裝置的型式的選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制

101、宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV及以上多為屋外式。普通中型配電裝置國內(nèi)采用比較多，廣泛用于110～500KV電壓級，在這方面我國已經(jīng)有豐富的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的地理環(huán)境較好，沒有地震，雷暴日也很少，且沒有明顯的環(huán)境污染，所以綜合所有條件和技術(shù)，選用屋外式中型配電裝置。</p>

102、<p><b>　　5 安全保護(hù)裝置</b></p><p>　　在電力系統(tǒng)中，一定的保護(hù)裝置是必要的，主要是防雷保護(hù)和繼電保護(hù)。</p><p><b>　　5.1避雷器的選擇</b></p><p>　　避雷器應(yīng)按下列條件選擇：</p><p>　?。?）型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)

103、考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按下表選擇：</p><p>　?。?）額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。</p><p>　　（3）滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。</p><p>　　(4)工頻放電電壓Ugf：在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般

104、大于最大運(yùn)行相電壓的3.5倍。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的1.8倍。</p><p>　　(5)沖擊放電電壓和殘壓：一般國產(chǎn)閥式避雷器的保護(hù)特性與各種電器的具有均可配合，故此項(xiàng)校驗(yàn)從略。</p><p>　　根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；

105、110、35kv線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。</p><p>　　本工程采用220KV、110KV配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針，10KV配電裝置設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行直接需保護(hù)。</p><p>　　為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。</p><p>　　考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器，且沒有串聯(lián)間隙，保護(hù)特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程220

106、KV、110KV系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。</p><p>　　表5.1避雷器的選擇</p><p>　　5.2 繼電保護(hù)的配備</p><p>　?。?）變壓器繼電保護(hù)配置</p><p>　　電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，特別是大型電力變壓器，由于其造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦因故障而遭

107、到損壞，其修復(fù)難度大，時(shí)間也很長，必然造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，本設(shè)計(jì)中主變保護(hù)配置如下：</p><p>　　1）  縱聯(lián)差動保護(hù)</p><p><b>　　2）  非電量保護(hù)</b></p><p><b>　　3）  過電流保護(hù)</b></p><p>　　4）

108、  過負(fù)荷保護(hù)和零序過流保護(hù)</p><p>　　（2）220KV線路保護(hù)</p><p>　　220KV線路的安全運(yùn)行，對整個(gè)電力系統(tǒng)有著相當(dāng)重要的影響，所以，本工程為220KV</p><p>　　線路配置的保護(hù)如下：</p><p>　　1）  光纖縱聯(lián)差動保護(hù)</p><p><b&g

109、t;　　2）  距離保護(hù)</b></p><p>　　3）  零序過流保護(hù)</p><p><b>　　4）  過電流保護(hù)</b></p><p>　?。?）110KV線路保護(hù)</p><p>　　110KV由于直接連接在兩個(gè)工廠，輸電距離較短，但穩(wěn)定性同樣要求較高，所以，110

110、KV線路保護(hù)配置如下：</p><p><b>　　1）  距離保護(hù)</b></p><p>　　2）  零序方向保護(hù)</p><p><b>　　3） 過電流保護(hù)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p&g

111、t;　　[1] 傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與使用計(jì)算[M].北京：中國電力出版社,2004.</p><p>　　[2] 水利水電部西北電力設(shè)計(jì)院編.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國電力出版社,2002.</p><p>　　[3] 何仰贊、溫增銀.電力系統(tǒng)分析（上、下）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2002.</p><p>　　[4] 熊信銀.發(fā)電廠

112、電氣部分（第三版）[M].北京：中國電力出版社,2004.</p><p>　　[5] 何仰贊.電力系統(tǒng)分析（第三版）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2002.</p><p>　　[6] 戈東方.電力工程電氣設(shè)備手冊[M].北京：中國電力出版社,1998.</p><p>　　[7] 曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料[M].北京：中國電力出版社,199

113、5.</p><p>　　[8] 黃其勵(lì).電力工程師手冊（上、下）[M].北京：中國電力出版社,2002.</p><p>　　[9] 張大森.中小型變電站電氣設(shè)備的原理和運(yùn)行[M].北京：中國科學(xué)出版社,1991.</p><p><b>　　附錄Ⅰ 短路計(jì)算</b></p><p>　　1 首先畫出短路電流計(jì)算接線

114、圖及其等值電路，分別為圖1，圖2所示：</p><p>　　圖1 短路電流計(jì)算圖</p><p>　　圖2 短路電流等值電路</p><p>　　2 取基準(zhǔn)容量為SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓UB取用平均電壓，即UB=Uav。根據(jù)所選擇的聯(lián)絡(luò)變壓器的相關(guān)參數(shù)，可計(jì)算出其各繞組的等值電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　X1=(X1-2+X1-3-

115、X2-3)/2=(0.0607+0.0258-0.0410)/2=0.0228</p><p>　　X2=(X1-2+X2-3-X1-3)/2=(0.0607+0.0410-0.0258)/2=0.0380</p><p>　　X3=(X2-3+X1-3-X1-2)/2=(0.0410+0.0258-0.0607)/2=0.0031</p><p>　　各元件的等值

116、電抗標(biāo)幺值見圖2。</p><p>　　計(jì)算各發(fā)電機(jī)的額定容量：</p><p>　　SG1=SG2=200/0.85MVA=235MVA</p><p><b>　　3 短路電流計(jì)算</b></p><p>　　由于三相短路故障最為嚴(yán)重，故只計(jì)算三相短路情況。</p><p><b>

117、　　短路點(diǎn)d1</b></p><p>　　d1短路時(shí)等值電路圖如圖3</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　短路點(diǎn)的額定電壓為220KV，取基準(zhǔn)電壓為230KV。</p><p>　　基準(zhǔn)電流IB=SB/UB=100/(×230)KA=0.25(KA)</p>