電氣工程與自動化課程設(shè)計(jì)發(fā)電廠主接線及線路電流保護(hù)設(shè)計(jì)

1、電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 題 目 發(fā)電廠主接線及線路電流保護(hù)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 學(xué) 院 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 二一 年 十二 月 二十三日通過這個(gè)具體的課題，綜合運(yùn)用所學(xué)知識，解決具體工程實(shí)際問題，學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)的基本技能，基本程序和基本方法，培養(yǎng)自己的科學(xué)研究和設(shè)計(jì)計(jì)算方面的能力，培養(yǎng)自己關(guān)于工業(yè)建設(shè)中的政策觀念和經(jīng)濟(jì)技術(shù)觀念，擴(kuò)大知識領(lǐng)域，提高學(xué)自己分析問題和解決問題的能力。一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.發(fā)電廠主接線方案的選擇和主變型式的確定。2.繼電保護(hù)方式選擇和整定的計(jì)算。3.繪圖4.整理說明書及計(jì)算書為滿足某地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活對電力的需要，經(jīng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)論證，新建做發(fā)電廠，發(fā)電廠與系統(tǒng)連接情況如

2、下圖一、建設(shè)規(guī)模1此發(fā)電廠安裝3臺發(fā)電機(jī)，額定電壓為10.5kv2發(fā)電廠升壓至110kv和35kv后接入電網(wǎng)3各電壓側(cè)出線回路數(shù)：110kv側(cè)6回，35kv側(cè)2回二、主要參數(shù)1發(fā)電機(jī)阻抗xg1=15，xg2=10，xg3=102線路參數(shù)l1=l2=l3=60km、lbc=50km,lcd=30km,lde=20km,線路阻抗0.4/km3.可靠系數(shù)krel=1.2 ，krel=krel =1.15， kst =1.5，kre=0.854.負(fù)荷電流ibclmax =300a，icdlmax =200a，idelmax=150a5.發(fā)電機(jī)最多三臺運(yùn)行，最少一臺運(yùn)行，線路最多三條運(yùn)行，最少一條運(yùn)行。

3、設(shè)計(jì)計(jì)算書原始材料分析一、擬定主接線方案1確定主變型式 相對單相變壓器來說，三相變壓器經(jīng)濟(jì) 性能好、占地少、損耗也小。因此在我國330kv及以下電壓等級，只要不受制造和運(yùn)輸條件限制，都盡量采用三相變壓器。對于主變壓器的110500kv側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式對于主變壓器635kv側(cè)采用中性點(diǎn)不接地方式t1、t2：假設(shè)選取sfsl1-10000/110 yn，yn，d11t3 假設(shè)選取sfl7-8000/110 10/110 yn、d11參考資料：一些地方將35kv以上電壓等級的電力變壓器稱為主變壓器 例如szsf11-11000 110/10.5發(fā)電機(jī)與主變之間連接導(dǎo)線的形式一般是封閉母線，有

4、銅牌和鋁排兩種形式，一般鋁排多些。 中性點(diǎn)直接接地一般用于100kv以上的電力系統(tǒng)中；在我國1066kv電網(wǎng)均采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，以保證在單相接地故障時(shí)，能帶故障運(yùn)行2h。2選擇各側(cè)接線方式 g1、g2通過兩臺三繞組變壓器分別送入35kv和110kv電網(wǎng) g3采用單元接線將電能直接送入110kv系統(tǒng)35kv側(cè)僅有兩回出線，采用內(nèi)橋接線可以滿足供電要求，以后有發(fā)展可以方便過渡成其他接線.。110kv側(cè)電壓等級較高，出線回路數(shù)比較多為六條，采用雙母線帶旁路接線，并設(shè)有專門的旁路斷路器，各出線回路參與旁路， 因此檢修這些出線斷路器就可以不停電，而從發(fā)電機(jī)進(jìn)入110kv母線的進(jìn)

5、線回路，考慮故障幾率較小，就沒有參加旁路。二、繼電保護(hù)方式的選擇與整定：1dl處的保護(hù)方式及相應(yīng)的idz、 klm tdz1dl一般指編號為1的斷路器的簡稱通過對bc線路上的短路電流、瞬時(shí)動作電流、限時(shí)動作電流、定時(shí)限過電流保護(hù)的動作電流、瞬時(shí)保護(hù)的范圍、靈敏系數(shù)等參數(shù)計(jì)算，確定繼電保護(hù)方式的選擇與整定。主接線圖繼電器保護(hù)原理接線圖展開接線圖交流電流回路過流回路直流操作回路跳閘回路信號回路備注：ka電流繼電器 kt時(shí)間繼電器 ks信號繼電器 yt跳閘線圈km接觸器 對以上方案進(jìn)行系統(tǒng)的評估，110kv側(cè)電壓等級較高，出線回路數(shù)比較多，采用雙母線帶旁路接線，雙母線接線有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，通

6、過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。調(diào)度靈活，各個(gè)電源可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。擴(kuò)建方便，向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電，當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會如單母線分為那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。便于試驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。雙母帶旁路除具有以上優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)，就是在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置的檢修

7、和調(diào)試）不中斷對用戶的供電。35kv側(cè)僅有兩回出線，采用內(nèi)橋接線可以滿足供電要求，橋型接線適合于具有兩進(jìn)兩出回路的發(fā)電廠，它有接線簡單清楚、使用電器少，造價(jià)低，比較容易發(fā)展為單母線或雙母線接線。1dl處使用三段式電流保護(hù)，即瞬時(shí)電流速度按保護(hù)和限時(shí)電流速度按保護(hù)作為bc線路相間短路的主保護(hù)，定時(shí)限過作為電流速度按保護(hù)線路相間短路的近后備和相鄰線路的遠(yuǎn)后備，可靠性高?？偟膩碚f，上述方案在供電可靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性方面都比較合理。結(jié)論：經(jīng)過對原始資料的分析，主變型式的確定，電氣主接線方式的選擇，繼電保護(hù)方式的選擇和整定，可以得出如下結(jié)論： 1.電氣主接線具有可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。 2. 繼電保

8、護(hù)的配置及整定具有可靠性、速動性、選擇性以及高靈敏性的優(yōu)點(diǎn)，完全可作為大機(jī)組的保護(hù)配置。 3. 電氣設(shè)備完全滿足主接線的要求。計(jì)算：當(dāng)發(fā)電機(jī)一臺運(yùn)行，線路一條運(yùn)行時(shí)：xsmax=15+60*0.4=39當(dāng)發(fā)電機(jī)三臺運(yùn)行，線路三條運(yùn)行時(shí)：xsmin=151010+242424=11.75線路bc、cd、de阻抗分別為xbc=50*0.4=20、xcd=30*0.4=12、xde=20*0.4=8段bc上c點(diǎn)發(fā)生三相短路和兩相短路時(shí)，短路電流為：i(3)fb=110/(11.75+20)=2.0ka= i(3)fbmaxi(2)fb =110/（39+20）*/2=0.932ka= i(2)fbm

9、inbc的瞬時(shí)電流速斷的動作電流：iop1=kreli(3)fbmax=2.4ka最小保護(hù)范圍：lmin(%)=1/xab(/2*ep/iop1- xsmax)=1/20*(/2*110/2.4-39)=-0.8040.15,0.2,不符合保護(hù)要求，需增加限時(shí)電流速斷保護(hù)。段cd上d點(diǎn)發(fā)生三相短路和兩相短路時(shí)，短路電流為：i(3)fc=110/(11.75+32)=1.452ka= i(3)fcmaxi(2)fc=110/（39+32）*/2=0.775ka= i(2)fcmincd的瞬時(shí)電流速斷的動作電流：iop2=kreli(3)fcmax=1.7424kabc的限時(shí)電流速斷的動作電流：iop1= krel iop2=2.0037ka靈敏系數(shù)：ks= i(2)fbmin/ iop1=0.932/2.00376=0.4651.3,1.5, 不符合保護(hù)要求，需增加定時(shí)限過電流速斷保護(hù)。段定時(shí)限過電流速斷保護(hù)動作電流iop1ilbmax=300a