發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄摘要.V 前言.第一章 電氣一次部分.22第二章 短路電流的計(jì)算.27第三章電器設(shè)備的選擇.30第四章 電氣總平面布置與配電裝置設(shè)計(jì).42第五章 G-T機(jī)組繼電保護(hù)設(shè)計(jì).44第六章 結(jié)論. . .31謝辭.摘 要 新建發(fā)電廠是該市區(qū)一個(gè)較為重要的電廠，分兩期建設(shè)；只有220kv一個(gè)電壓等級(jí)。建成后所發(fā)電力送入電網(wǎng)或遠(yuǎn)區(qū)負(fù)荷，剩余功率送入電力系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)分為電氣一次部分和電氣二次部分。一次部分由說明書，計(jì)算書與圖組成，說明書和計(jì)算書包括發(fā)電廠總體分析，電氣主接線及高壓廠用電設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備選擇；制圖主要有主接線圖。二次部分主要為繼電保護(hù)總體概述、G-T

2、組大差動(dòng)保護(hù)的整定及繼電保護(hù)展開圖的繪制。本發(fā)電廠設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，以鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)。關(guān)鍵詞 火電廠電力系統(tǒng)變壓器前言本章主要介紹本次課程設(shè)計(jì)的目的、任務(wù)、具體方法以及設(shè)計(jì)火電廠的具體過程和流程。1.1本次設(shè)計(jì)的目的和意義建火電廠就是將不容易、不方便被人們利用的能量（煤炭），通過火電廠轉(zhuǎn)化為易被人們利用的電能。在這個(gè)過程中，提高了能量的利用率，節(jié)約能源，對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。電能有許多的優(yōu)點(diǎn)：首先，它可以簡便的轉(zhuǎn)換成另一種能量。其次，電能經(jīng)過高壓輸電線路可以輸送很遠(yuǎn)的距離，供給遠(yuǎn)方用電。再次，許多生產(chǎn)部門利用電能進(jìn)行控制，容易將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。總之，電能的優(yōu)點(diǎn)很多，對(duì)我國的國民經(jīng)濟(jì)有

3、重要的影響。在這次設(shè)計(jì)中，通過電廠的設(shè)計(jì)，把我們以前所學(xué)的電路、發(fā)電廠動(dòng)力部分、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電機(jī)學(xué)、高電壓等各科進(jìn)行一個(gè)綜合，這在我們加深理論理解的同時(shí)，又增加了實(shí)際運(yùn)用的操作，使理論與實(shí)際較好的結(jié)合。本次設(shè)計(jì)是大學(xué)三年知識(shí)的總結(jié)，這為我們以后繼續(xù)學(xué)習(xí)或進(jìn)入工作崗位，打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：，電氣一次部分的分析和設(shè)備的選擇，二次部分的配置以及其間的各種圖。全書共分為兩部分:電氣一次部分的總體分析，短路計(jì)算和各種電氣設(shè)備的選擇和電氣二次部分。編寫本書的過程中，得到孟凡老師的認(rèn)真輔導(dǎo)，再次表示由衷的感謝！第一章 電氣一次部

4、分1.1總體分析該電廠建設(shè)規(guī)模為2×125MW，只有一個(gè)電壓等級(jí)，即220KV電壓等級(jí)，一期建設(shè)，220KV出線回路數(shù)：3回，可發(fā)展：1回，220KV出線與系統(tǒng)間聯(lián)系。該電廠占系統(tǒng)總?cè)萘康陌俜直葹?gt;15，因此該電廠在系統(tǒng)中占有重要地位。該電廠建成后承擔(dān)的主要負(fù)荷為城市用電、煤礦、以及城市工業(yè)，剩余功率送入220KV系統(tǒng)，電力系統(tǒng)總?cè)萘繛?000MW，網(wǎng)內(nèi)最大機(jī)組100MW。該電廠在煤礦附近，近處無較大容量的湖泊，但地下水資源豐富；離廠區(qū)3公里附近處有許多山溝和廢礦井，可以做中等容量火力發(fā)電廠儲(chǔ)灰場用20年左右；附近有鐵路干線通過,交通便利。廠區(qū)全年最高氣溫37，最低氣溫-10，

5、最熱月平均氣溫32；主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)；地震裂度為六度。1.2負(fù)荷資料 負(fù)荷資料如表1.1所示。表1.1電壓等級(jí)線路名稱最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷性質(zhì)線路長度（km）一期終期220KV新系1線50新系2線50新甲線6090城市用電20發(fā)展注：本廠剩余功率送入系統(tǒng)城市用電中市政、銀行、醫(yī)院、交通等部門如果供電中止，會(huì)造成社會(huì)混亂，以及重大的財(cái)產(chǎn)損失，為一級(jí)負(fù)荷；學(xué)校、商業(yè)等部門長時(shí)間停電也會(huì)造成混亂，為二級(jí)負(fù)荷；而居民用電等為三級(jí)負(fù)荷，因此城市用電中一級(jí)負(fù)荷約占30，二級(jí)負(fù)荷占35，三級(jí)負(fù)荷約占35。 由于出線回路數(shù)較多，所以同時(shí)率取為0.85（即）一期:Pmax=KtPimax=0.8560=51（M

6、W）； Smax=Pmax/cos=51/0.8=63.75(MVA)； Smin=0.7Smax=44.625(MVA)。終期： Pmax=KtPimax=0.8590=76.5（MW）； Smax=Pmax/cos =76.5/0.895.625(MVA)； Smin=0.7Smax=66.9375(MVA)。1.3主變壓器選擇1.3.1主變連接方式的方案的選擇由于該電廠只有一個(gè)電壓等級(jí)，主變連接方式只需采用發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線即可，若采用擴(kuò)大單元接線，當(dāng)變壓器檢修時(shí)，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)均需停運(yùn)，可靠性不高。因此，該廠主變選用方案（1），即發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線。1.3.2主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確

7、定（1）選擇變壓器的一般原則：相數(shù)的確定：330KV及以下的電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器，因?yàn)閱蜗嘧儔浩魍顿Y大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量，500KV及以下電力系統(tǒng)中主變相數(shù)的選擇，更重要的是考慮負(fù)荷和系統(tǒng)情況，保證供電可靠性，一般選用單相變壓器。繞組數(shù)的確定：發(fā)電廠如以兩種升高級(jí)向用戶供電，或于系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用兩臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓器，按發(fā)電機(jī)的額定容量也可采用自耦變壓器，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。接線組別的確定：一般考慮系統(tǒng)或者機(jī)組的同步并列要求，以及限制三次諧波對(duì)電源的影響等因素，主要接線組別一般都選用Yn,yn0,d1

8、1常規(guī)接線。調(diào)壓方式的確定：分有載調(diào)壓和無載調(diào)壓。升，降壓結(jié)構(gòu)的確定：分升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)，發(fā)電廠一般采用升壓結(jié)構(gòu)，即低壓繞組在中間。（2）臺(tái)數(shù)的確定：在有一、二級(jí)負(fù)荷的電廠中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)裝設(shè)兩臺(tái)以上。采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線，又有2臺(tái)發(fā)電機(jī) 故該電廠裝設(shè)2臺(tái)主變即可。（3）容量的確定：去除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度。雙繞組變壓器故取由以上可知，該電廠主變型式選用三相雙繞組變壓器，升壓結(jié)構(gòu)，無載調(diào)壓，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，連接方式為Y0,d11。其型號(hào)為SSPL-/220。1.3.3主接線設(shè)計(jì)(1)主接線設(shè)計(jì)的原則及基本要求：可靠性：供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首

9、要任務(wù)，主接線應(yīng)首先滿足這個(gè)要求； a:斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電； b:斷路器或母線發(fā)生故障以及母線計(jì)劃檢修時(shí)，應(yīng)盡量減少進(jìn)出線停運(yùn)的回路數(shù)和停勻的時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或部分二級(jí)負(fù)荷的供電；c：盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度運(yùn)行、檢修和擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 經(jīng)濟(jì)型：主接線在滿足可靠性、靈活性等要求的前提下應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理。 a:投資??；b：占地面積小；c：電能損失小 (2)主接線方案的確定表1.2 對(duì)二種方案進(jìn)行比較：方案 雙母線 雙母帶旁母 可靠性供電可靠，可以輪流檢修一組母線不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，但當(dāng)檢修出線斷路器

10、時(shí)仍需停電比雙母線更可靠，可避免檢修出線斷路器時(shí)造成該回路停電方便性靈活性運(yùn)行方式靈活，各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，通過倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式運(yùn)行操作方便不影響雙母線正常運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性使用設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資較多投資多，占地面積大，經(jīng)濟(jì)性差通過上述分析比較，由于出線回路數(shù)小于6回，應(yīng)選用雙母主接線形式。1.4廠用電設(shè)計(jì)1.4.1廠用電的作用及其重要性發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中，有大量電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證主要設(shè)備和輔助設(shè)備的正常運(yùn)行，這些電動(dòng)機(jī)及全廠的運(yùn)行操作，試驗(yàn)、修配、照明等用電設(shè)備的總的耗量稱廠用電，可見其地位重要性。1.4.2廠用工作電源的引接：主接線具

11、有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，則廠用工作電源一般直接從母線上引接；當(dāng)發(fā)電機(jī)和主變壓器為單元接線時(shí)，則廠用工作電源從變壓器的低壓側(cè)引接；當(dāng)主接線為擴(kuò)大單元接線時(shí)，則廠用電應(yīng)從發(fā)電機(jī)出口或主變低壓側(cè)引接。因此該電廠廠用工作電源從發(fā)電機(jī)出口引接。 1.4.3廠用電壓等級(jí)由電氣一次部分設(shè)計(jì)手冊，按發(fā)電機(jī)容量，電壓確定高壓廠用電壓等級(jí)單機(jī)容量100-300MW，宜采用6KV,故此電廠廠用電壓等級(jí)選6KV。1.4.4廠用母線的接線形式廠用電母線采用單母線分段。按爐分段。由于此電廠的鍋爐蒸發(fā)量大于400t/h,故選一爐分兩段。1.4.5工作廠用變壓器與備用變壓器的型式，容量及調(diào)壓方式對(duì)于125MW的機(jī)組，工作變壓器選

12、用15MVA,備用變壓器選用15MVA，調(diào)壓方式為無載調(diào)壓。1.4.6備用方式：采用明備用。第二章 短路電流的計(jì)算2.1短路電流計(jì)算的目的2.1.1 電器設(shè)備校驗(yàn)；2.1.2 選擇導(dǎo)體和電器；21.3 繼電保護(hù)整定及靈敏度校驗(yàn)。2.2 短路電流的計(jì)算2.2.1系統(tǒng)接線圖 2.2.2系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)：.短路點(diǎn)的選擇（參考圖1）： a、：出線； b、：母線； c、：母線。d、：進(jìn)線。設(shè)基準(zhǔn)值： 各元件電抗標(biāo)么值如下： 網(wǎng)絡(luò)化簡：出線短路：（參考圖2） =2.091由圖2可得轉(zhuǎn)移阻抗：（如圖4）=1.389=1.3890.867=2.8315=2.0910.867=4.262由圖3得以下計(jì)算：各電源計(jì)算

13、阻抗為：查曲線求短路電流周期分量標(biāo)幺值： 有名值： ：母線短路：由圖1可得轉(zhuǎn)移阻抗：（如圖4）由圖4得以下計(jì)算各電源計(jì)算阻抗為：查曲線求短路電流周期分量標(biāo)幺值： 有名值： ：母線短路：(參考圖1)由圖1可得轉(zhuǎn)移阻抗：（如圖5）由圖5可得計(jì)算阻抗值： 查曲線求短路電流周期分量標(biāo)幺值： 有名值： ：甲變電所母線短路：(參考圖6)由圖9可得計(jì)算阻抗值： 查曲線求短路電流周期分量標(biāo)幺值： 有名值： 綜上所述，各種情況下短路電流計(jì)算結(jié)果如下表：（公式）電壓等級(jí)短路地點(diǎn)出線62.615848.548641.98283母線4.520163.816193.74810母線4.424743.826243.9708

14、5母線3.709673.3.38796 第三章 電器設(shè)備選擇3.1選擇的一般要求3.1.1原則：(1)安全適用，技術(shù)選進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理；(2)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；(3)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境情況下進(jìn)行校驗(yàn)；(4)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相一致；(5)選擇的設(shè)備品種不宜過多；(6)新設(shè)備，形式試驗(yàn)，鑒定合格。3.1.2一般條件：按正常條件進(jìn)行選擇，按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)。(1)長期工作條件：電壓UNUNS,IdlIw.max;Iw.max的確定：發(fā)電機(jī)、變壓器回路 Iw.max=1.05IGN=1.05SN/3UN ;母聯(lián)斷路器 取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器IN.max;母線分段：I

15、w.max=1.2SN/UN，SN：主變壓器容量；出線回路：線路最大負(fù)荷電流： 單回路： 雙回路： (2)短路條件校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定、三相短路；熱效應(yīng)QK的計(jì)算：QK=QP+Qnp,QP=tk(I2+10×I2tk/2+ I2tk),tk：短路時(shí)間，Itk：tk>4s，時(shí)，取4秒時(shí)的數(shù),tk/2=Itk+0.3(I-Itk);Qnp=T×I2,tk>1s時(shí)，忽略Qnp，T：非周期分量等效時(shí)間。 短路計(jì)算時(shí)間tk的確定 tpr：后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,裸導(dǎo)體：主保護(hù)時(shí)間，0.05-0.1s；電器設(shè)備：后備保護(hù)時(shí)間，發(fā)電機(jī)出口取5s，110kv,220kv母線取4s；

16、tin:斷路器固有分閘時(shí)間； ta:斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間； tab：斷路器全開斷時(shí)間； tk=tpr+tin+ta ,tab=tin+ta;環(huán)境溫度的確定：表3.1 不同環(huán)境下的環(huán)境溫度類別 安裝場所環(huán)境溫度裸導(dǎo)體屋外本地區(qū)最熱月平均最高溫度屋內(nèi)本地區(qū)最熱月平均最高溫度+5電器屋外年最高溫度屋內(nèi)取最熱月最高溫度+53.2載流導(dǎo)體和電氣選擇3.2.1 220kv母線：采用鋁錳合金管形母線。3.2.2GT連線的選擇GT回路 Iw·max=1.05IN=1.05·=1.05·=6460.31A由于發(fā)電機(jī)與母線之間傳輸容量大，Tmax>5000h，長度超過20m

17、,故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，查發(fā)電廠電氣部分圖426曲線2，當(dāng)Tmax=5000h，鋁導(dǎo)體的J=0.76A/mm2，導(dǎo)體截面SJ=Imzx/J=6460.31/0.76=8500mm2查發(fā)電廠電氣部分附表2，由于沒有正好合適的標(biāo)準(zhǔn)截面，故選截面稍小的2×(200×90×12)，S=8080mm2，ks=1.465，雙槽不焊成整體時(shí)，Wy=46.5cm3，Iy=294cm4，Wy，Iy分別截面系數(shù)和慣性矩。導(dǎo)體允許電流Ial=8800A。環(huán)境溫度取320C綜合校正系數(shù) K=0.919(1) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 流入出線的短路電流有兩種可能性。一種情況由發(fā)電機(jī)流入，此時(shí) I=

18、37.0484KA，短路電流計(jì)算時(shí)間 tk=0.2s，I0.2=24.715KA可計(jì)算出 I0.1= I0.20.3(I I0.2)=28.415KA周期分量熱效應(yīng) Qp1=167.625 (KA)2S由于0.1<tk<1，發(fā)電機(jī)出口T取0.2非周期分量熱效應(yīng)Qnp1=T·I2=0.2·37.04842=274.516 (KA)2S Qk1=Qp1Qnp1=442.141 (KA)2S另一種情況由其他發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)流入時(shí)，I=62.1316537.0484=25.08325 KAI0.2=48.0822-24.71534= KA可計(jì)算出 I0.1= I0.20.3

19、(I I0.2)=23.857 KA周期分量熱效應(yīng)Qp2=111.663 (KA)2S非周期分量熱效應(yīng)Qnp2= T·I2=0.2·25.=125.4 (KA)2SQk2=Qp2Qnp2=237.06 (KA)2S綜上應(yīng)按Qk2來校驗(yàn)導(dǎo)體正常最高工作溫度 =0(al0)·37(70-37)*()2=61.50C查發(fā)電廠電氣部分表46，C=90.4。得 Smin=/C=206.15mm2<8080mm2滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)，沖擊系數(shù)取K=1.9Ish=2.69·37.0484=99.66 kAFb=2483.03 (N/m)取

20、 lb=0.5m，雙槽條間應(yīng)力=1.069×106(Pa)相間允許應(yīng)力 =(70-1.069)×106=68.931×106 (Pa)取=1，a=0.7，則單位長度相間電動(dòng)力fph=2362.9(N/m)雙槽導(dǎo)體截面系數(shù) W=2Wy，絕緣子間最大允許跨距l(xiāng)max=5.21 (m) 導(dǎo)體共振檢驗(yàn)m=Sr=4040×10-6×2700=10.9(kg/m)導(dǎo)體按兩端簡支多跨梁，查發(fā)電廠電氣部分表45，可得到共振允許絕緣子跨距 lmax=1.74 (m)取絕緣子跨距為l=1.5m3.3 支柱絕緣子和穿墻套管得選擇3.3.1 選擇原則支柱絕緣子應(yīng)按額定

21、電壓和類型選擇，并進(jìn)行短路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。穿墻套管應(yīng)按額定電壓、額定電流和類型選擇，并按短路條件校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。3.3.2支柱絕緣子的選擇根據(jù)母線額定電壓（13.8）和裝置地點(diǎn)，屋內(nèi)部分選 ZD-20F型支柱絕緣子，其抗彎破壞負(fù)荷Fde=19600N，絕緣子高度H=315mm，則H1=H+b+h/2=427(mm)Fmax=Fph=1.73×10-7ish2l/a=1.73×10-7(99.66×103)2×1.5/0.7=3682NFc=FphH1/H=3682×427/315=4991.2(N)<0.6Fde (=11760N)屋外支柱

22、絕緣子選電壓高一級(jí)的ZPC-35支柱絕緣子,其驗(yàn)算方法同屋內(nèi)支柱絕緣子。3. 3. 3穿墻套管的選擇根據(jù)工作電壓（13.8kv），選用CMWF2-20型穿墻套管，套管長度625mm，F(xiàn)de=39200N，套管窗口尺寸 220×210>2×200×90(mm2)計(jì)算跨距 lc=(l+la)/2=(1.5+0.625)/2=1.06m套管受力：F=1.73×10-7ish2lc/a=1.73×10-7(99.66×103)2×1.06/0.7=2601.93(N)<0.6Fde(=11760N)3.4 QF和QS的選

23、擇 選主變和母線之間的一組QF和QS（以G1為例）3.4.1短路點(diǎn)的選擇比較結(jié)點(diǎn)（1）、（2）分別短路時(shí)的短路電流可知應(yīng)選擇節(jié)點(diǎn)（1）作為短路計(jì)算點(diǎn)。 3.4.2 短路計(jì)算時(shí)間的選擇因QF屬于電器，且位于220kv母線處，故取:tpr=4s tin=0.04s tn=0.06stk=tprtirtn=4.1s3.4.3 Qk的計(jì)算 由短路電流計(jì)算可知：I=25.5674(KA) I4.1=I4.0=26.745(KA) I2.05=I4.10.3（II4.1）=26.4(KA)故Qk=(tk/12)×(I210I2tk/2I2tk)=2847.58（KA2）s3.4.4 Iw max

24、的確定因該回路屬于GT回路，故Iw max=1.05IN=1.05×150/(1.732×220)=413.34(A)3.4.5 UNS和ish的確定 Uns=220kv ish=2.69I=2.69×25.5674=68.776(KA)由以上計(jì)算并查設(shè)備表可初步選用LW7220/40型QF 各參數(shù)列表比較如下： 計(jì)算數(shù)據(jù)LW7220/40UNS=220kvUN=220kv Imax=413.34A IN=3150A I=25.5674KA INbr=40KA Qk=2847.58（KA）2sI2tt=（40）2×4=6400（KA）2s Ish=68.

25、76KA Ies=100KA 由上表比較后可知，所選定的QF合格 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)選擇QS型號(hào)為：GW4220D2000 列表比較如下：計(jì)算數(shù)據(jù)GW4220D-2000VNS=220kvVn=220kvImax=413.34AIN=2000AQk=2847.58（KA）2sIt2t=（40）2×4=6400（KA）2sIsh=68.776KAIsh=100KA 由上表比較后可知所選QS合格3.5 廠用分支的QF和QS的選擇3.5.1 短路點(diǎn)的選擇 由短路分析可知，當(dāng)廠用分支入口處短路時(shí)，即路點(diǎn)（1）短路時(shí)，流過廠用分支的QF和QS的短路電流即為總的短路電流,由此確定結(jié)上(1)的短路上

26、總短路電流為計(jì)算電流3.5.2 短路計(jì)算時(shí)間因?yàn)镼F、QS屬于電器且位于發(fā)電機(jī)出口故tpr取后備保護(hù)時(shí)間4S,短路計(jì)算時(shí)間tk=tpr+tin+ta=4+0.04+0.06=4.1S3.5.3 計(jì)算Qk 由短路電流計(jì)算得：I=62.61582 I4.1=I4.0=41.98283 I2.05=I4.10.3×(II4.1) =48.（KA） 故Qk=(tk/12)×（I210I2tk/2I2tk）=9870.55（KA）2s3.5.4最大長期工作電流IWmax=(1.05×SN（廠用）)/1.732UN=(1.05×15)/(1.732×10.

27、5=658.95(A)3.5.5 Un和ish的確定 UNS=13.8KV ish=2.69 I=168.44（KA）根據(jù)以上計(jì)算初步選定QF型號(hào)為：SN5206000 列表檢驗(yàn)如下： 計(jì)算數(shù)據(jù)SN5206000UNS=13.8kvUN=20kv Imax=658.95A IN=6000A I=62.61582KA INbr=87KA Qk=9870.55（KA）2sIt2t=1202×5=72000（KA）2s ish=168.44KAies=300KA由上表比較可知所選QF合格由以上數(shù)據(jù)查設(shè)備表可初步選擇QS型號(hào)為：GN1020/5000 列表如下計(jì)算數(shù)據(jù)GN1020/5000U

28、NS=13.8kvUN=20kvImax=658.95AIN=5000AQk=9870.55（KA）2s It2t=802×5=32000（KA）2sish=168.44KAies=250KA由以上校核知所選的QS合格。3.6 電流互感器選擇（選擇發(fā)電機(jī)出口的一組電流互感器）3.6.1裝設(shè)原則在有斷路器和保護(hù)裝置的地方裝設(shè)。3.6.2選CT200KV新甲線：Imax=1.05*90*103/(1.732*230*0.85)=291.77A故選用LCLWD-220型CT3.6.3 熱穩(wěn)定校驗(yàn)tk=4.5+0.04+0.06=4.6S>1SQk=(tk/12)×（I210

29、I2tk/2I2tk）=73.93<It2=752=56253.7 PT的選擇3.7.1裝設(shè)原則3.7.1.1 工作母線和備用母線各裝一組，旁母不裝3.7.1.2 35KV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，裝一單相PT3.7.1.3 發(fā)電機(jī)出口裝兩組PT， 一組用來同期檢測和測量保護(hù)，一組用來勵(lì)磁控制3.7.2 選PT3.7.2.1 220KV母線選型號(hào)為：JCC1220 Y/Y/D型PT3.7.2.2 發(fā)電機(jī)出口選兩組 :JDZJ-15 Y/Y/D型PT 和 JDZ-15 D/Y型PT3.7.2.3 出線側(cè)：選YDR220 Y/Y/D型PT3.8 避雷器的選擇3.8.1 避雷器的裝設(shè)原則

30、(1) 每組母線上，設(shè)避雷器。(2) 220kV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超出允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。(3) 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)一臺(tái)避雷器。(4) 自耦變壓器必須在兩個(gè)自耦變壓器的繞組上設(shè)避雷器。(5) 單元接地的發(fā)電機(jī)出線宜裝設(shè)避雷器。3.8.2 避雷器的選擇(1)母線上的避雷器的選擇220kV母線選Y10W1-192/500.(2)主變壓器中性點(diǎn): 220kV主變壓器選Y10W1-108/2684 電氣總平面布置于配電裝置設(shè)計(jì)4.1電氣總平面布置4.1.1原則及要求：電氣總平面布置設(shè)計(jì)要為安全生產(chǎn)、方便管理、節(jié)約投資、節(jié)約用地創(chuàng)造條件，并注意建筑物群體的協(xié)

31、調(diào)，從整體出發(fā)，美化環(huán)境。(1)滿足電氣生產(chǎn)工藝流程要求：首先把占地面積大的高壓配電裝置方位確定好；主控樓或網(wǎng)控樓選擇良好的位置。 (2)慎重確定最終規(guī)模，妥善處理分歧規(guī)模； (3)布置緊湊合理，盡量節(jié)約用地； (4)結(jié)合地形地質(zhì)，因地制宜布置； (5)符合防火規(guī)定，預(yù)防火爆事故發(fā)生； (6)注意雨風(fēng)，有利于環(huán)境保護(hù)；(7) 控制噪音；(8)合理分區(qū)，方便管理；(9)有利于交通運(yùn)輸及檢修活動(dòng)。4.1.2結(jié)合工程考慮問題(1)高壓配電裝置的布置 布置在主廠房的前方，向主廠房前方出線，主廠房方位的選擇要考慮高壓出電線路出線的方便，220kv的配電裝置的位置的確定要避免出現(xiàn)的過多和交叉過多。(2)主

32、變壓器和廠用高壓變壓器的布置 布置于主廠房前方，緊靠汽輪機(jī)房，可以縮短發(fā)電機(jī)和變壓器及高壓廠用配電裝置之間的距離。 (3)主控樓和網(wǎng)控樓的設(shè)計(jì) 本廠采用單元控制（外加網(wǎng)控樓），另外，高雅配電裝置與主廠房之間要有一定的距離，因?yàn)檫@個(gè)方位內(nèi)有很多管道，如生活下水管，循環(huán)水進(jìn)推水管，熱力管道，輪化水管，生活消防水管，暖氣管，雨水下水管道。4.2配電裝置設(shè)計(jì)4.2.1設(shè)計(jì)要求與原則(1)貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；(2)保證運(yùn)行可靠，布置上盡量整齊，清晰，保證有足夠的安全距離；(3)便于檢修，巡視和操作；(4)在保證安全的前提下布置緊湊，力求節(jié)約材料，降低造價(jià)；(5)安裝和擴(kuò)建方便。4.2

33、.2 220kv配電裝置設(shè)計(jì) (1)配電裝置形式、特點(diǎn)及選擇原則 配電裝置按電氣裝設(shè)的地點(diǎn)不同可分為屋外型和屋內(nèi)型配電裝置。一般情況下，在大中型電廠和變電站中，35kv及以下的配電裝置已采用屋內(nèi)型，220kv及以上為屋外型。本廠采用屋外型，其特點(diǎn)是土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短，擴(kuò)建方便，相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)，占地面積大。(2)屋外配電裝置形式及選擇 分類：中型、半高型、高型。 中型配電裝置所有配電裝置都安裝在同一水平面內(nèi)，且母線所在的水平面稍高于電氣所在的水平面，他又分為普通中型及分相中型布置兩種形式。普通中型布置比較清晰，不宜誤操作，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，運(yùn)行可靠，施工及檢修較方便

34、，構(gòu)架高度較低，抗震性能好，所用鋼材較少，造價(jià)低。分相布置時(shí)隔離開關(guān)直接布置在母線的正下方，且多采用圓管型母線及伸縮式隔離開關(guān)，降低了構(gòu)架高度，節(jié)約占地面積，接線簡單、清晰。 半高型配電裝置：母線與斷路器、電流互感器重疊，其占地面積比中型布置減少30，節(jié)省用地，減少高層檢修的工作量，旁路母線與主母線采用不等高布置，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出線帶旁路方便。 高型配電裝置：將一組母線與另一組母線重疊布置節(jié)約占地面積5左右耗用鋼材比中型多16-60操作條件差上層設(shè)備檢修不方便，作業(yè)時(shí)要特別仔細(xì)，重心較高，抗震能力較差，應(yīng)結(jié)合本地區(qū)地震烈度及電壓等級(jí)。 綜上所述，考慮本電廠實(shí)際情況，220kv用分相中型。第五章 G-T

35、機(jī)組繼電器保護(hù)設(shè)計(jì)5.1對(duì)大中型機(jī)組保護(hù)的要求5.1.1由于單機(jī)容量增大，發(fā)電機(jī)的拒動(dòng)或誤動(dòng)將造成嚴(yán)重的損失，因此，對(duì)大中型機(jī)組的繼電保護(hù)可靠性、靈敏性、選擇性、速動(dòng)性有更高的要求。5.1.2大型汽輪發(fā)電機(jī)的起停特別費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢，非必要情況下大機(jī)組避免頻繁的起停，更不要突然停機(jī)，這也是繼電保護(hù)需要考慮的問題。5.1.3大型機(jī)組由于單機(jī)容量的增大，汽輪發(fā)電機(jī)軸向長度與直徑之比明顯加大，這將使機(jī)組運(yùn)行的振動(dòng)加大，匝間磨損加大，因此，需要加裝靈敏度較高的匝間短路保護(hù)。5.2保護(hù)配置5.2.1反映短路故障的保護(hù)(1)升壓變壓器的瓦斯保護(hù)（只反映油箱內(nèi)部故障） 輕瓦斯：反映油面降底，動(dòng)作后發(fā)信號(hào)。 重瓦斯

36、：繼電器下面的觸點(diǎn)，動(dòng)作后直接啟動(dòng)出口繼電器跳閘。(2)G-T組大差動(dòng)保護(hù)：位于三個(gè)繼電器之間。(3)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)：位于兩個(gè)繼電器之間。(4)發(fā)電機(jī)橫差動(dòng)保護(hù)：裝設(shè)在兩組星型中點(diǎn)線上的電流互感器，反映匝間短路的保護(hù)。(5)負(fù)序過流和低壓過流保護(hù)（后備保護(hù)）。5.2.2反應(yīng)接地故障的保護(hù)(1)升壓變壓器側(cè)的零序電流電壓保護(hù)：變壓器高壓側(cè)零序過流保護(hù)裝在變壓器中型點(diǎn)側(cè)的電流互感器、電流繼電器和時(shí)間繼電器組成，當(dāng)變壓器的中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，中性點(diǎn)將流過零序電流，這樣保護(hù)將動(dòng)作。(2)發(fā)電機(jī)定子一點(diǎn)接地保護(hù)。(3)轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地保護(hù)。(4)轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地保護(hù)。5.2.3反應(yīng)異常運(yùn)行保護(hù)(1)對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)：對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)由接在一相上的電流繼電器和時(shí)間繼電器組成，動(dòng)作后發(fā)出信號(hào) 圖5.1 繼電保護(hù)配制位置圖 (2)不對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)(3)失磁保護(hù)：發(fā)電機(jī)失磁故障是指發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁突然全部消失或部分消失，在發(fā)電機(jī)、尤其是在大型發(fā)電機(jī)上應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)失磁故障，并采取必要的措施，以保證電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)的安全。 第六章 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過本次新建發(fā)電廠設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關(guān)方針政策，理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問題的能力，為未來的工作和學(xué)習(xí)奠定必要的基礎(chǔ)。 本次