1200MW的凝汽式區(qū)域性火電廠電氣一次部分及其廠用電高壓部分的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、第1頁(yè)，共 49 頁(yè)核準(zhǔn)通過(guò)，歸檔資料。未經(jīng)允許，請(qǐng)勿外傳!發(fā)電廠的設(shè)計(jì)需要考慮諸多復(fù)雜的條件因素，本設(shè)計(jì)是一種簡(jiǎn)單的整體設(shè)計(jì)，嚴(yán)格 依照設(shè)計(jì)步驟，即對(duì)原始資料分析、主接線方案的擬定與選擇、短路電流計(jì)算和主要電 氣選擇、繪制電氣主接線圖、編制工程預(yù)算，其中工程預(yù)算在本設(shè)計(jì)中僅作估計(jì)處理， 不作嚴(yán)格計(jì)算，而短路電流的計(jì)算是基于變壓器，發(fā)電機(jī)的選擇之上且影響到后面電氣 設(shè)備的選擇，起著承前啟后的作用。設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是工程建設(shè)的靈 魂。做好設(shè)計(jì)工作，對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠 性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性的作用。它是一門(mén)涉及科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和方針

2、 政策等各方面的綜合性的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。設(shè)計(jì)工作的基本任務(wù)是，在工程建設(shè)中貫徹國(guó) 家的基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做出切合實(shí)際、安全適用、技術(shù)先進(jìn)、綜合經(jīng)濟(jì)效 益好的設(shè)計(jì)，有效地為電力建設(shè)服務(wù)。因此做好設(shè)計(jì)工作對(duì)工程的建設(shè)的工期、質(zhì)量、 投資費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性的作用。本設(shè)計(jì)的目的是使樹(shù)立工程觀點(diǎn)，加強(qiáng)基本理論的理解和工程設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，了解現(xiàn)代大型發(fā)電廠的電能生產(chǎn)過(guò)程及其特點(diǎn)，掌握發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，第2頁(yè)，共 49 頁(yè)并在分析、計(jì)算和解決實(shí)際工程能力等方面得到訓(xùn)練，為今后從事電氣設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理 和科研工作，奠定必要的理論基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)是對(duì)

3、4X300MW、裝機(jī)容量為1200MW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(duì)不同的短路參 數(shù)來(lái)進(jìn)行不同種類(lèi)設(shè)備的選擇，并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析。1 系統(tǒng)與負(fù)荷資料分析1.1 工程情況由原始資料可知，。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的凝汽式火力發(fā)電廠，發(fā)電廠安裝4臺(tái)300MV機(jī)組，總?cè)萘空茧娏ο到y(tǒng)總 裝機(jī)容量的300MW100% 1.88%,沒(méi)有

4、超過(guò)電力系統(tǒng)檢修備用容量8%-15呀口事故16000MW備用容量10%勺要求， 這說(shuō)明了該火電廠在未來(lái)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6000h/a 5000h/a ,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。電廠建成后以6KV電壓供給本廠負(fù)荷，廠用電為6%以220KV電壓等級(jí)供給系統(tǒng)，架空線6回，屬于I級(jí)負(fù)荷，最大輸送710MWVTmax6000h/a 并以110KV電壓等級(jí)供給負(fù)荷，架空線8回， 也屬于I級(jí)負(fù)荷，最大輸送430MWVTmax6000h/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

5、、經(jīng)濟(jì)，且功率因數(shù)達(dá)到0.85。1.2 電力系統(tǒng)情況該發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的作用與地位為地區(qū)電廠，電力系統(tǒng)總裝機(jī)容量為16000MWV第3頁(yè)，共 49 頁(yè)短路容量為12000MVA該發(fā)電廠聯(lián)入系統(tǒng)的電壓等級(jí)為220KV1.3 負(fù)荷分析該發(fā)電廠有兩個(gè)電壓等級(jí)，其負(fù)荷分析分別如下：220KV電壓等級(jí)：有架空線6回，備用2回，即8回出線，負(fù)荷類(lèi)型為一級(jí)負(fù)荷，最大輸送710MWV最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為6000h/a，功率因數(shù)為0.85。110KV電壓等級(jí)：有架空線8回，備用2回，即10回出線，負(fù)荷類(lèi)型為一級(jí)負(fù)荷， 最大輸送430 MV，最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為6000h/a，功率因數(shù)為0.85。由于兩個(gè)電壓等級(jí)所聯(lián)負(fù)

6、荷均為一級(jí)負(fù)荷，且最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為6000h/a，故對(duì)主接線的可靠性要求很高。1.4 環(huán)境情況由原始資料可知，當(dāng)?shù)睾０胃?00M故可采用非高原型的電氣設(shè)備；當(dāng)?shù)啬曜罡邷?度為40度，年最低溫度為-20度，最熱月平均最高溫度為32度，最熱月平均最低溫度 為25度，氣象條件無(wú)其他特殊要求。1.5 發(fā)電機(jī)的選擇汽輪發(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。1.冷卻方式采用的冷卻方式，定子繞組和轉(zhuǎn)子有空冷、水內(nèi)冷和氫內(nèi)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，一般發(fā)電機(jī)容量在100MV以上的普遍采用定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷系統(tǒng)采用軸向通風(fēng)。2.勵(lì)磁方式發(fā)電機(jī)容量在

7、100MV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。根據(jù)原始資料中給出了發(fā)電機(jī)的容量及一般的冷卻方式、勵(lì)磁方式，選擇出發(fā)電機(jī)第4頁(yè)，共 49 頁(yè)的型號(hào)，選擇結(jié)果如表1.1表1.1發(fā)電機(jī)型號(hào)及參數(shù)型號(hào)額定功率額定電壓額定電流功率因數(shù)同步電抗瞬變電抗超瞬變電（MW）（KV）（KA）（cos）(Xd%)(Xd%)抗(Xd%)QFSN-300-230018113200.85236.3531.9317.1型號(hào)含義；22極200/300額定容量N-氫內(nèi)冷F-發(fā)電機(jī)Q汽輪機(jī)S水內(nèi)冷第5頁(yè)，共 49 頁(yè)2電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 主接線概述電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，它反映各設(shè)備的作用、

8、連接方式和 回路的相互關(guān)系。所以，它的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置， 繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定的作用。 概括地說(shuō)包括以下三個(gè)方面：2.1.1 可靠性在研究主接線可靠性時(shí)應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和其可靠性的定性分析；主接線的可靠性要包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合，在很大程度上也取決于設(shè)備的可靠程度。可靠性的具體要求在于斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系 統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并 要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。2.1.2 靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度

9、、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。在調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切 除發(fā)電機(jī)、變第6頁(yè)，共 49 頁(yè)壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式 以及特殊運(yùn)行方式的系統(tǒng)調(diào)度要求；在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電 保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電；擴(kuò)建時(shí)，可以容易 地從初期接線過(guò)渡到最終接線。2.1.3 經(jīng)濟(jì)性要節(jié)省投資，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、 避雷器等一次設(shè)備；要節(jié)省繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電 纜；要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器；主接線設(shè)計(jì)要為配電 裝置布置創(chuàng)造條

10、件，盡量使占地面積減少；經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類(lèi)、容量、數(shù) 量、要避免因兩次變壓而增加電能損失。2.2 擬定可行的主接線方案2.2.1 110KV 側(cè)出線為10回架空線路，I級(jí)負(fù)荷，最大輸送430MW，為實(shí)現(xiàn)不停電檢修出線斷路 器，可采用單母線分段或雙母線接線形式。由于四臺(tái)發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量均為300MWV而110KV側(cè)的最大負(fù)荷為430MW， 其全年平均負(fù)荷為430 6000 8760 294.52MW。若接一臺(tái)300MV機(jī)組，其容量接近于年平均負(fù)荷294.52MV，若當(dāng)聯(lián)絡(luò)變壓器出現(xiàn)故障 時(shí)，會(huì)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

11、110KV側(cè)不接發(fā)電機(jī)，而通過(guò)兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器從220KV側(cè) 引接來(lái)給110K V側(cè)負(fù)荷供電。而且，同型號(hào)的發(fā)電機(jī)一般接在同一電壓等級(jí)，因此為 使聯(lián)絡(luò)變?nèi)萘烤箍赡苄?，?duì)于110K V電壓等級(jí)，擬采用不接發(fā)電機(jī)組的方式。22 2 220KV 側(cè)出線為8回架空線路，I級(jí)負(fù)荷，為使其檢修出線斷路器時(shí)不停電，可采用雙母線 或雙母分段接第7頁(yè)，共 49 頁(yè)線形式，以保證供電的可靠性和靈活性。四臺(tái)發(fā)電機(jī)的出口電壓均為20KV單機(jī)容量均為300MW，其額定電流和短路電流都很大，發(fā)電機(jī)出口斷路器制造困難，價(jià) 格昂貴，并且300MV及以上機(jī)組對(duì)供電可靠性要求級(jí)高， 擬采用分相封閉母線直接與主 變壓器連接，并構(gòu)成單

12、元接線接至220KV母線上，可減少出口斷路器和隔離開(kāi)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。綜上所述，可擬定兩種主接線方案：圖2.1凝汽式火電廠一次部分主接線方案一圖2.2凝汽式火電廠一次部分主接線方案二223比較主接線方案方案一110KV側(cè)采用單母分段接線形式，220KV側(cè)采用雙母線接線形式；方案110KV側(cè)采用雙母接線形式，220KV側(cè)采用雙母線接線形式，其對(duì)比如表2.2所示表2.2方案接線方式對(duì)比電壓等級(jí)萬(wàn)案一萬(wàn)案二第8頁(yè)，共 49 頁(yè)110KV單母分段接線雙母線接線220KV雙母線接線雙母線接線兩個(gè)方案發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線形式，沒(méi)有發(fā)電機(jī)電壓母線，所以不需要

13、比較。對(duì)于110K V電壓等級(jí)接線形式，方案一采用的是單母線分段接線形式，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，方案第9頁(yè)，共 49 頁(yè)一可靠性相對(duì)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(duì)于220KV電壓等級(jí)接線形式， 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。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。2.3 變壓器容量、臺(tái)數(shù)和型式的確定原則(1

14、)單元接線的主變壓器容量的確定原則單元接線時(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%勺裕度來(lái)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(tái)機(jī)容量之和來(lái)確定。(2)連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器的確定原則聯(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(wú)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(tái)機(jī)組的容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)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(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)。此外，為了布置和引線方便，通常 只設(shè)一臺(tái)，在中性點(diǎn)接

15、地方式準(zhǔn)許條件下，以選自耦變壓器為宜。其低壓繞組兼作廠用 備用電源或無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。(3)變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則發(fā)電廠或變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與電壓等級(jí)、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(jí)下，主變壓器應(yīng)不少于2臺(tái)；而對(duì)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(tái)主變壓器；對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所 或大型工業(yè)專(zhuān)第10頁(yè)，共 49 頁(yè)用變電所，可設(shè)3臺(tái)主變壓器。(4)主變壓器型式的確定原則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

16、常只考慮相數(shù)和繞組數(shù)以及繞組接線組別。在330KV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(duì)來(lái)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(duì)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(tái)小容量的三相變壓器來(lái)取代一臺(tái)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125MV及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓 器，對(duì)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)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電 流。變壓器三繞組的接線組別必須與系統(tǒng)電壓相位一致，

17、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(lái)確定。我國(guó)規(guī)定，110KV及以上電壓等級(jí)，變壓器三繞組都采用“Y” 連接；35KV采用“Y”連接，其中性點(diǎn)通過(guò)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。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(duì)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,dii常規(guī)接線。2.4 變壓器的選擇與計(jì)算按照變壓器容量、臺(tái)數(shù)和型式的確定原則，該發(fā)電廠主接線采用四臺(tái)三相雙繞組主 變壓器和兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器以及四臺(tái)廠用

18、變壓器和兩臺(tái)廠備用變壓器。四臺(tái)主變壓器分別和四臺(tái)發(fā)電機(jī)組組成單元接線，聯(lián)絡(luò)變壓器選用三相三繞組降壓自耦變壓器。第11頁(yè)，共 49 頁(yè)2.4.1 主變壓器的選擇與300MW機(jī)組相連的主變壓器容量和型式一樣，其輸送容量為300 300 6% 282MW，300MW發(fā)電機(jī)的功率因素為0.85，所以這四臺(tái)變壓器的容量為282 (1。364.94MVA,選擇最接近標(biāo)準(zhǔn)容量為370MVA勺變壓器即容量為370MVA0.85的三相雙繞組升壓變壓器，其型號(hào)選擇SFP9- 370000/220。表2.3所選主變壓器的型號(hào)及參數(shù)變壓器型號(hào)額定電壓(KV)短路阻抗(%)額定容量(MVA)聯(lián)結(jié)組咼壓中/低壓主變242

19、壓器SFP9- 370000/3002X2014.02370YN d112.5%2.4.2 聯(lián)絡(luò)變壓器的選擇兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器的容量和型式一樣，根據(jù)聯(lián)絡(luò)變壓器容量的確定原則可知，兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器的總?cè)萘繛?色0352.94MVA，所以每一臺(tái)的容量為176.47 MVA,選擇最接0.85近標(biāo)準(zhǔn)容量為180MVA勺變壓器即容量為180MVA勺三相三繞組降壓自耦變壓器，其型號(hào)第12頁(yè)，共 49 頁(yè)選擇OSSPSZ7-18OOOO/220當(dāng)一臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器故障或停運(yùn)檢修時(shí),180 0.85MW220 70%MW即選擇容量為180MVA勺自耦降壓變壓器能夠滿足要求表2.4所選聯(lián)絡(luò)變壓器的型號(hào)及參數(shù)變壓器型號(hào)額定

20、電壓(KV)短路阻抗(%)額定容量(MVA)聯(lián)結(jié)組咼壓中/低壓聯(lián)絡(luò)變壓器OSSPSZ7180000/3002421214X2.5%/15.75高中9.3高低55.4中低45.5180/180/60YN,a0,d113 短路電流分析計(jì)算:3.1短路電流計(jì)算目的及規(guī)則：在發(fā)電廠電氣設(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)算的目的的主要 有以下幾個(gè)方面：1、電氣主接線的比選。2、選擇導(dǎo)體和電器。3、確定中性點(diǎn)接地方式。4、計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺。5、確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。6、驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。7、選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。3.1.1短路電流計(jì)算條件:第13頁(yè)，共 49

21、頁(yè)正常工作時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行。(1)所有電流的電功勢(shì)相位角相同。(2)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。(3)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。(4)不考慮短路點(diǎn)的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻略去不計(jì)(5)不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。(6)元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。輸電線路的電容略去不計(jì)。3.1.2短路計(jì)算的一般規(guī)定：(1)驗(yàn)算導(dǎo)體的電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工 程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。(2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)?用的異步電動(dòng)機(jī)的

22、影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。(3)選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí) 短路電流最大地點(diǎn)。(4)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路計(jì)算。3.2短路等值電抗電路及其參數(shù)計(jì)算由4X300MW火電廠電氣主接線圖和查的給出的相關(guān)參數(shù)，可畫(huà)出系統(tǒng)的等值電抗圖如圖3.1所示。選取基準(zhǔn)容量為SB=1OOMVAVB=vavSB- 基準(zhǔn)容量；Vav所在線路的平均電壓以上均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“*”。第14頁(yè)，共 49 頁(yè)4、對(duì)于OSSPSZ7 180000/300型三繞組變壓器的電抗US1%（U高中% U高低% U中低%）丄（9.3 55.4

23、45.5）9.6%2 2US2% UU高中% U中低% U高低%）丄（9.3 45.5 55.4）0.3%2 211US3% （U中低% U高低% U高中）一（45.5 55.4 9.3）45.8%22聯(lián)絡(luò)變壓器各繞組阻抗標(biāo)幺值：X聯(lián) 1=US1%X （SB/SN）=9.6% x 100/180=0.053圖 3.1 系統(tǒng)等值電抗圖1、對(duì)于QFSN-300-2型發(fā)電機(jī)的電抗XG1 =2XG3 G4需）冬）（盈）SBPBCOS（血）（一）100300 0.850.048Xd% 變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)（%；SN-最大容量繞組的額定容量（MVA3、對(duì)于SFP9- 370000/300型兩繞組變壓器的

24、電抗T1T2T3T4（需）自（14.02）（100（境）0.038oo o o第15頁(yè)，共 49 頁(yè)X聯(lián) 2=US2%x (SB/SN)=-0.3% x 100/180=-0.0017X聯(lián)=X1+X2=0.053-0.0017=0.05135、出線回路系統(tǒng)電抗SB0.0083SN120003.3各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算:短路點(diǎn)的選擇應(yīng)選擇通過(guò)導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)首先，應(yīng)在兩條電壓等級(jí)的母線上選擇兩個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)d1、d2。無(wú)線大功率系統(tǒng)的 德主要特征是：內(nèi)阻抗X=0,端電壓 U Uc，它所提供的短路電流周期分量的幅值恒定 且不隨時(shí)間改變。雖然非周期分量依指數(shù)率而衰減，但一

25、般情況下只需計(jì)及他對(duì)沖擊電 流的影響。因此，在電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算中，其主要任務(wù)是計(jì)算短路電流的周期分量。 而在無(wú)限大功率系統(tǒng)的條件下，周期分量的計(jì)算就變得簡(jiǎn)單。如取平均額定電壓進(jìn)行計(jì)算，則系統(tǒng)的短電壓U Uav，若選取 UdUav，則無(wú)限大功系統(tǒng)的短路電壓的標(biāo)幺值Ud無(wú)限大功率電源供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值為式中XFS無(wú)限大系統(tǒng)功率系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的組合電抗的標(biāo)幺值。無(wú)限大功率電源提供的短路電流為第i臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流1PS*1XFSIPSIPS*IBISBIPS*3VavIptiIpti*INiIptiSNi3Vav第16頁(yè)，共 49 頁(yè)式中SNi第i臺(tái)等值發(fā)電機(jī)的額定容量，即由它

26、所代表的那部分發(fā)電機(jī)的額定容第17頁(yè)，共 49 頁(yè)量之和。短路點(diǎn)周期電流的有名值為gS1 1SNiIpti1lpV3VavISBpS3Vav則短路點(diǎn)沖擊電流為iimkim2Ipti*kimLD -2Ips*IB式中kim、kimLD-沖擊系數(shù)，表示沖擊電流對(duì)周期分量幅值的倍數(shù)。在以下的計(jì)算中，取kim=1.85；kimLD=1。圖3.2化簡(jiǎn)后的主電路短路的等值電抗電路1、當(dāng)220KV側(cè)短路時(shí)，由于110KV母線無(wú)電源，不提供短路電流，又電路對(duì)稱(chēng)所以 等值電抗電路可化簡(jiǎn)為圖3.3所示，可算得各電源轉(zhuǎn)移電抗，圖3.3化簡(jiǎn)后的220KV側(cè)主電路化簡(jiǎn)后的總等值電抗電路如圖3.2所示I MKV第18頁(yè)，

27、共 49 頁(yè)的等值電抗電路圖3.4圖 3.4 等價(jià)電抗電路第19頁(yè)，共 49 頁(yè),.T圖 3.3220KV 側(cè)短路時(shí)等值電抗電路fl丄20KVXs?s4VJUX第20頁(yè)，共 49 頁(yè)各電源的轉(zhuǎn)移電抗為：無(wú)限大系統(tǒng)：XfsXs0.0083發(fā)電機(jī)G-1：XG(XGIXTI)(0.048 0.038)0.086將發(fā)電機(jī)G-1、G-2、G-3、G-4合并，用一臺(tái)等值機(jī)表示，其轉(zhuǎn)移電抗為:XGTXG- 0.086 0.021544所以系統(tǒng)S的轉(zhuǎn)移電抗為:歸算到短路短路點(diǎn)電壓級(jí)的各電源的額定電流分別為1200035.439 kA3Vav,3 230 0.85求發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:求系統(tǒng)的計(jì)算電抗為:1200

28、0 0.851.17100根據(jù)計(jì)算電抗查汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表，將結(jié)果記入表3.1。并利用上述公式算的短路電流有名值填入表3.1。表3.1220KV母線fl點(diǎn)短路時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果0s0.2s4s發(fā)電機(jī)GT標(biāo)么值0.3380.3270.338有名值kA1.1981.1591.198系統(tǒng)S標(biāo)么值0.8980.8330.961有名值kA31.82429.52134.057SBsSN120000.0083SZ1N11N21N3300-0.886(kA)3 230 0.851N11N21N3IN44h 3.544(kA)avXj(GT)0.215型業(yè)3.035100Xj(GT)0.0083第21頁(yè)，

29、共 49 頁(yè)總電流有名值kA33.02230.6835.255第22頁(yè)，共 49 頁(yè)iim,2 1.85 1.198、2 1 31.82447.997(kA)2、110KV母線上發(fā)生短路（f2）時(shí)的計(jì)算電路對(duì)稱(chēng)所以等值電抗電路可化簡(jiǎn)為圖3.5所示所以沖擊電流為11聯(lián)絡(luò)變壓器電抗為X聯(lián)總X聯(lián)0.0513 0.02622將發(fā)電機(jī)G-1、G-2、G-3、G-4合并，用一臺(tái)等值機(jī)表示，其轉(zhuǎn)移電抗為:XGT? X聯(lián)總XGTLXGTX聯(lián)總-XS0.0215 0.0260.0215 0.0260.00830.115XSLXSX聯(lián)總XS?X聯(lián)總0.0083 0.026 /S聯(lián)總0.0083 0.0260.04

30、3X聯(lián)總0.026求發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗：1200 0.85Xj(GT)0.1151.62100求系統(tǒng)的計(jì)算電抗為：Xj(GT)0.04312000 0.856.07100圖3.5化簡(jiǎn)后的220KV母線上短路的等值電抗電路且系統(tǒng)S合并，其轉(zhuǎn)移電抗為第23頁(yè)，共 49 頁(yè)根據(jù)計(jì)算電抗查汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表，將結(jié)果記入表3.2。并利用上述公式算的短路電流有名值填入表3.2。表3.2 110KV母線f2點(diǎn)短路時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果0s0.2s4s發(fā)電機(jī)GT標(biāo)么值0.6220.5860.642有名值kA48.5545.7450.12系統(tǒng)S標(biāo)么值0.2010.2010.201有名值kA15.6915.691

31、5.69總電流有名值kA64.2461.4365.81所以沖擊電流為：iim3.4 短路電流計(jì)算表SZIB3Vav1320039.028 kA.3 230 0.85根據(jù)圖和以上數(shù)據(jù)求轉(zhuǎn)移電抗:Xj(SGTL)(.0083.2150.026)13200854.970.0083 0.0215100歸算到短路短路點(diǎn)電壓級(jí)的各電源的額定電流分別為SZIB 一Z1320078.057 kA.3Vav3 115 0.85因?yàn)橛?jì)算曲線只做到Xjs=0.35為止，當(dāng)計(jì)算電抗大于這個(gè)數(shù)時(shí)，可以近似的認(rèn)為短路周期期電流的幅值已不隨時(shí)間而變，直接按下式計(jì)算,Ip*1XS所以短路電流的標(biāo)幺值為：|P*14.97.20

32、1短路電流的有名值為：|P*0.20178.05im第24頁(yè)，共 49 頁(yè)C5C510 oorfo 100o5HU5 2 oo21 noo3 92 .32Z o4o490o430 03004 -Ao 4Z34y650Q6 novC2y6 -o m2 o150Z2O951 o0Q9I d 009 o值流電路短dAQy oUQ33 oAU2 om2 oC2Onu 220 oC2C0nu 239 o0030 o0Q33 om2 o665 o0300 om2 oC2OOQ90O o0030 o值幺標(biāo)流電路短002UC9Ty o側(cè)統(tǒng)系z(mì)-au o?組機(jī)934 o5i5 3530 o組機(jī)25 osj流電定

33、側(cè)統(tǒng)系稱(chēng)名5 表 3.3 短路電流計(jì)算表UNs。(2)額定電流 電器的額定電流IN是指額定周?chē)h(huán)境溫度下，電器的長(zhǎng)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INImax。由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%寸，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(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，Imax應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定(1.32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(tái)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(tái)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(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的50%-

34、 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(guò)來(lái)的負(fù)荷。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(duì)電器進(jìn)行種類(lèi)和形 式的選擇。5.2.2 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)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(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)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(guò)制造部門(mén)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10003500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升咼100m則電器允許最咼工作電壓要下降1%當(dāng)最咼工作電壓不 能滿足要

35、求時(shí)，應(yīng)采取高原型電器，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于110K V及以下電器，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當(dāng)污穢等級(jí)超過(guò)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。第32頁(yè)，共 49 頁(yè)我國(guó)目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度為40C，如周?chē)h(huán)境溫度高于40C(但 三60C)時(shí)，其允許電流一般可按每增高 C,額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫 度低于+40C時(shí)，額定電流可增加0.5%,但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%5.2.3 按短路情況校驗(yàn)(1)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)電器時(shí)，電器各部分的溫度應(yīng)不超過(guò)允許值.滿足熱穩(wěn)定的條件為ItI

36、tTkQk;式中Ck為短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，It、t分別為電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定 電流和時(shí)間。(2)電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件 為iesish，IesIsh；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(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值。5.3 電氣設(shè)備的選擇5.3.1 高壓斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的選擇(1)斷路器的種類(lèi)和形式的選擇因?yàn)?10KV側(cè)有10回出線，220KV側(cè)有8回出線，所以接入110KV,220KV側(cè)的高壓斷路器應(yīng)選擇SF6斷路器。額定電壓的選擇110KVM:UNUNS1.1 110KV121KV2

37、20KVM:UNUNS1.1 220 KV242KV第33頁(yè)，共 49 頁(yè)額定電流的選擇110KV側(cè)：INImax(1.05 300 1000)/(. 3 110 0.85) 1.95KA220KV側(cè):INImax(1.05 300 1000)/(.、3 220 0.85) 0.972KA(4)開(kāi)斷電流的選擇高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流INor不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡(jiǎn)化計(jì)算可應(yīng)用此暫態(tài)電流I進(jìn)行選擇,即 INorI0110KV側(cè):INorI17.9202KA220KV側(cè):INorI42.9713KA(5)短路關(guān)合電流的選擇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)

38、合電流INkl不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值Ish，即 INklIsk0110KV側(cè):INklIsk1.92 17.9202 48.1517KA220KV側(cè):INklIsk1.92 42.9713 115.464KA(6)熱穩(wěn)定校驗(yàn)It2T Qk取tk(短路切除時(shí)間)=4s110KV側(cè):I 17.9202KAI216.9158KAI412.2488KA周期分量熱效應(yīng)Qpt(I2IOI22I42) Tk/12 111O.8699(KA)2?ST 1s 不計(jì)非周期分量QkQpt220KV側(cè):I 42.9713KAI217.6651KAI416.168KA周期分量熱效應(yīng)Qpt(I210I22I42) T

39、k/12 1742.8196(KA)2?sT 1s 不計(jì)非周期分量QkQpt(7)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)lesIsh110KV側(cè)：ies48.1517KA220KV側(cè):les115.464KA器件選擇結(jié)果記入表5.1表5.4第34頁(yè)，共 49 頁(yè)表5.1 110 KV側(cè)的斷路器選擇110KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目LW1110(P)UNs110KVUN110KVImax1.945KAIN16003150AI17.9202KAINbr40/31.5KAIsh48.1517KAINcl100/80KAQk1110.8699(KA)2sIt2t402X3=4800(KA)2sIsh48.1517KAIes100/80KA表

40、5.2 220 KV側(cè)的斷路器選擇220KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目LW220/3150UNs220KVUN220KVImax0.972KAIN3150AI42.9713KAINbr50KAIsh115.464KAINcl125KAQk21742.8196(KA)s2Itt27500(KA)sIsh42.9713KAIes125KA第35頁(yè)，共 49 頁(yè)表5.3 110 KV側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)選擇110KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目GW4110DUNs110KVUN110KVImax1.296KA、1.944KAIN2.0KAQ1224.245(KA)2sIt2t6400(KA)2sIsh46.281KAies100KA表5

41、.4 220 KV側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)選擇220KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目GW&220D/1000-50UNs220KVUN220KVImax884.256AIN1.0KAQ21742.8196(KA)s2Itt21764(KA)sIsh42.9713KAies50KA5.3.2 電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：(1)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(duì)于620KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)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第36頁(yè)，共 49 頁(yè)（2

42、）次回路電壓：UNUNS（3） 一次回路電流：ILNImax（4） 準(zhǔn)確等級(jí)：要先知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型及對(duì)準(zhǔn)確等級(jí) 的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求高的表計(jì)來(lái)選擇。（5） 二次負(fù)荷：互感器按選定準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量S2N應(yīng)大于或等于二次側(cè) 所接負(fù)荷l2N2Z2L，即S2N12NZ2LZ2LrarrerLL（5.1）式中，ra、rre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（忽略電抗）；rc為接觸電阻，一般可取0.1?；rL為連接導(dǎo)線電阻。（6）動(dòng)穩(wěn)定：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式為：iesish或 2ILNKesish（5.2）式中ies、Kes電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流及動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)

43、，有制造廠提供。外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式為：72LFa10.5 1.73 10 ish（N）（5.3）a式中Fa1作用于電流互感器瓷帽端部的允許力，有制造廠提供；L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；a相間距離；0.5系數(shù)，表示互感器瓷套端部承受該跨上電動(dòng)力的一半。（7） 熱穩(wěn)定：電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流11或一次額 定電流第37頁(yè)，共 49 頁(yè)ILN的倍數(shù)Kt來(lái)表示，熱穩(wěn)定校驗(yàn)式為：It2Qk或(KJLN)2Qk(5.4)表5.5各部分電流互感器的選擇項(xiàng)目型號(hào)額定電流比/A短時(shí)熱穩(wěn)電流/KA額疋動(dòng)穩(wěn)電流/KA滿匝額定輸出/VA準(zhǔn)確級(jí)110KVLCWB6-11

44、C2X300/531.580500.2220KVLCWB7-22C2X600/12X212X55400.2聯(lián)絡(luò)變低壓LZZB7-15800/531.580500.2發(fā)電機(jī)出口LDZJ1-101500/580163400.25.3.3 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：(1 )型式：620KV屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹(shù)脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35K110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV級(jí)以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求，一般采用電容式電壓互器。在需要檢查和 監(jiān)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

45、互 感器。(2)準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器影子哪一準(zhǔn)確等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定，規(guī)定如下：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(jí)要求為0.5級(jí)。供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等， 其準(zhǔn)確等級(jí)，要求一般為1級(jí)。用于估計(jì)被測(cè)量數(shù)值的標(biāo)記，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級(jí)第 34 頁(yè)，共 49 頁(yè)第39頁(yè)，共 49 頁(yè)要求較低，要求一般為3級(jí)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(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等 級(jí)。表5.6各部分電壓互感器的選

46、擇項(xiàng)目型號(hào)一次/KV二次N剩余電壓繞組N二次額定輸出/VA二次極 限輸出/VA準(zhǔn)確級(jí)110KVJCC1M-1100.5110/30.5100/310030020000.5220KVJCC5-2200.5220/30.5100/310030020000.5聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)JDZ8-151510010018010000.5發(fā)電機(jī)出口端JDZ6-2020100100805000.55.4 電氣設(shè)備選擇結(jié)果表表5.7 110 KV側(cè)的斷路器選擇110KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目LW1J110(P)UNs110KVUN110KVmax1.945KAIN16003150A17.9202KAINbr40/31.5KAs

47、h48.1517KAINcl100/80KAQ21110.8699(KA)s2Itt2 240X3=4800(KA)ssh48.1517KAIes100/80KA第40頁(yè)，共 49 頁(yè)表5.8 220 KV側(cè)的斷路器選擇220KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目LW6- 220/3150UNs220KVUN220KVImax884.256KAIN3150KAI42.9713KAINbr50KAIsh115.464KAINcl125KAQk21742.8196(KA)s2Itt27500(KA)sIsh42.9713KAies125KA表5.9 110 KV側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)選擇110KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目GW-110DUNs

48、110KVUN110KVImax1.296KA、1.944KAIN2.0KAQk21224.245(KA)s2Itt26400(KA)sIsh46.281KAies100KA第41頁(yè)，共 49 頁(yè)表5.10 220 KV側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)選擇220KV側(cè)計(jì)算值項(xiàng)目GW&220D/1000-50UNs220KVUN220KVImax884.256AIN1.0KAQ1742.8196(KA)2sIt2t1764(KA)2sIsh42.9713KAies50KA表5.11各部分電壓互感器的選擇項(xiàng)目型號(hào)一次/KV二次N剩余電壓繞組N二次額定輸出/VA二次極 限輸出/VA準(zhǔn) 確級(jí)110KVJCC1M-

49、1100.5110/30.5100/310030020000.5220KVJCC5-2200.5220/30.5100/310030020000.5發(fā)電機(jī)出口JDZ6-2020100100805000.5第42頁(yè)，共 49 頁(yè)表5.12各部分電流互感器的選擇項(xiàng)目型號(hào)額定電流比/A短時(shí)熱穩(wěn)電流/KA額疋動(dòng)穩(wěn)電流/KA滿匝額定輸出/VA準(zhǔn)確級(jí)110KVLCWB6-11C2X300/531.580500.2220KVLCWB7-22C2X600/12X212X55400.2發(fā)電機(jī)出口LDZJ1-101500/580163400.2第43頁(yè)，共 49 頁(yè)6配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分

50、。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)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。6.1 配電裝置選擇的一般原則高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)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

51、結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。配電裝 置應(yīng)滿足以下四點(diǎn)要求：(1)節(jié)約用地：我國(guó)人口眾多，但耕地不多，因此節(jié)約用地是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的一 項(xiàng)帶戰(zhàn)略性的方針。(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(duì)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。(3)便于檢修和安裝：對(duì)各種形式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝的條件。(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)。第44頁(yè)，共

52、49 頁(yè)6.2 配電裝置的選擇及依據(jù)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，因地制宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求通過(guò)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，35K V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(guó)內(nèi)采用比較多，廣泛用于110500KV電壓級(jí)，在這方面我國(guó)已經(jīng)有豐富的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)的地理環(huán)境較好，沒(méi)有地震，雷暴日也很少，且沒(méi)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。第45頁(yè)，共 49 頁(yè)7防雷保護(hù)的規(guī)劃7.1 雷電過(guò)電壓的形成與危害雷電放電在電力系統(tǒng)中引起很高的雷電過(guò)電壓，是造成電力

53、系統(tǒng)絕緣故障和停電事故的主要原因之一。發(fā)電廠出現(xiàn)的雷電過(guò)電壓主要有兩個(gè)來(lái)源：雷電直擊和沿輸電線路 入侵的雷電過(guò)電壓波。(1) 直擊雷過(guò)電壓雷電直接對(duì)電氣設(shè)備、輸電線、建筑物或其他物體直接放電，簡(jiǎn)稱(chēng)直擊雷。直擊雷過(guò)電壓又引起數(shù)萬(wàn)安的強(qiáng)大雷電流通過(guò)被擊物體而入地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，擊壞設(shè)備，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。利用避雷針和避雷線，可使各種建 筑物、輸電線路和電氣設(shè)備免遭直擊雷的危害。避雷針主要用于保護(hù)建筑物、發(fā)電廠變 電所等免受直擊雷的危害，避雷器主要用以保護(hù)架空輸電線路。本次設(shè)計(jì)中，采用避雷線保護(hù)架空線路，采用避雷針對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行直擊雷保護(hù)。雷電波輸電線路上遭受直接雷或感應(yīng)

54、雷后，電荷沿著輸電線進(jìn)入發(fā)電廠或變電所，這種由 雷電流形成的電流稱(chēng)為雷電波。直接雷、感應(yīng)雷及其形成的雷電波均對(duì)電氣設(shè)備的絕緣 構(gòu)成嚴(yán)重威脅。利用保護(hù)間隙和避雷器，可保護(hù)電氣設(shè)備免遭沿線入侵的雷電波的襲擊。本次設(shè)計(jì)中，采用避雷器對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行雷電波防護(hù)。7.2 防雷保護(hù)措施7.2.1 發(fā)電廠的直擊雷防護(hù)發(fā)電廠電氣設(shè)備對(duì)直擊雷的防護(hù)主要采用避雷針。由于發(fā)電場(chǎng)面積較大，采用多支等高避雷針保護(hù)。預(yù)設(shè)發(fā)電廠占地面積為225公頃，規(guī)模為長(zhǎng)500m寬450m保護(hù)高第46頁(yè)，共 49 頁(yè)度為18m工程中避雷針的高度一般選用2030m本次設(shè)計(jì)中擬選用30m的避雷針，避雷針間的布置距離通過(guò)計(jì)算求得。四只等高避雷針

55、的保護(hù)范圍如圖7-1所示圖7-1四只等高避雷針的保護(hù)范圍hoh 公式(6-1)7Pbx1.5(hohx)公式(6-2)式中h避雷針的高度；hx被保護(hù)物高度；ho兩針間聯(lián)合保護(hù)范圍上部邊緣的最低點(diǎn)的高度；2bx在高度hx的水平面上，保護(hù)范圍的最小寬度。第47頁(yè)，共 49 頁(yè)在多針保護(hù)時(shí)，當(dāng)各邊的保護(hù)范圍最小寬度bx均，則多邊形中間的全部面積都處于聯(lián)合保護(hù)范圍之內(nèi)，即hx)0即為地面上的保護(hù)范圍，由此算出D 336(m)在高度為hx的水平面上算得D 210(m)即任意兩只避雷針之間的距離不得大于210m才能保護(hù)整個(gè)發(fā)電廠的地面范圍。在地面上的外部保護(hù)半徑為rx(h hx)P公式(7-3)rx(48

56、 0) 148(m)bx1.5(hohx) 1.5(h齊當(dāng)hx0時(shí)，保護(hù)半徑最大,第48頁(yè)，共 49 頁(yè)在高度為hx的水平面上的保護(hù)半徑為為rx(48 18) 130(m)根據(jù)本廠的面積，需設(shè)置916只30m的避雷針7.3 避雷器的選擇避雷器應(yīng)按下列條件選擇：(1)型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按下表選擇：型號(hào)型式應(yīng)用范圍FS配電用普通閥型10K V以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型35220KV發(fā)電廠、變電所配電裝置FCZ電站用磁吹閥型1、330KV及需要限制操作的220KV以及以下配電2、某些變壓器中性點(diǎn)第49頁(yè)，共 49 頁(yè)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi)(2)額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致(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(duì)地電壓， 是否等于或小于避雷器的最大容許電壓(滅弧電