(完整word版)發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)

1、目錄一、題目分析1二、電氣主接線方案比較1三、短路電流計(jì)算4四、電氣設(shè)備的選擇12五、電氣主接線圖22一、題目分析某水庫電站是一座以灌溉為主，兼顧發(fā)電的季節(jié)性電站，冬、春季有三個(gè)多月因水庫不放水或放水量少， 電站停止運(yùn)行不發(fā)電。電站設(shè)計(jì)容量為三臺(tái)立式機(jī)組，總裝機(jī) 2000KW（ 2 800KW+1 400KW ），裝機(jī)年利用小時(shí)為3760h，多年平均發(fā)電量為752萬 KW.h 。根據(jù)金塔縣的用電負(fù)荷情況， 該電站距城南變電所較近， 因此，除廠用電外全部電能就近送至城南 35KV 變電所聯(lián)入系統(tǒng)。鑒于以上特點(diǎn)，本電站電氣主接線采用三臺(tái)發(fā)電機(jī)兩臺(tái)變壓器，高壓側(cè)送電電壓為35KV，一回出線。二、電氣

2、主接線方案比較方案一 ： 3 臺(tái)發(fā)電機(jī)共用一根母線，采用單母線接線不分段；設(shè)置一臺(tái)變壓器；S8GGG方案二： 1、 2 號(hào)發(fā)電機(jī) - 變壓器擴(kuò)大單元接線；3 號(hào)發(fā)電機(jī) - 變壓器單元接線；設(shè)置了 2 臺(tái)變壓器 ;35KV線路采用單母線接線不分段。1電氣主接線方案比較：（1）供電可靠性方案一供電可靠性較差；方案二供電可靠性較好。（2）運(yùn)行上的安全和靈活性方案一母線或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，整個(gè)配電裝置必須退出運(yùn)行，而任何一個(gè)斷路器檢修時(shí)，其所在回路也必須退出運(yùn)行，靈活性也較差；方案二 1、2 號(hào)發(fā)電機(jī) - 變壓器擴(kuò)大單元接線與 3 號(hào)發(fā)電機(jī) - 變壓器單元接線相配合， 使供電可靠性大大提高，

3、提高了運(yùn)行的靈活性。（ 3）接線簡單、維護(hù)和檢修方便很顯然方案一最簡單、維護(hù)和檢修方便。（ 4）經(jīng)濟(jì)方面的比較方案一最經(jīng)濟(jì)。各種方案選用設(shè)備元件數(shù)量及供電性能列表：2方案一二斷路器6 3KV44（臺(tái)數(shù)）37KV12隔離開關(guān)6 3KV88（臺(tái)數(shù)）37KV24主變臺(tái)數(shù)12供電可靠性差較好供電靈活性一般較好母線條數(shù)11接線特點(diǎn)簡單較簡單實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不易較易投資比較不大較大運(yùn)行維修不方便較方便綜合比較：選方案二最合適。經(jīng)過綜合比較上述方案，本階段選用方案二作為推薦方案。2、 變壓器容量及型號(hào)的確定：1、 S=P=2 8002000KVAT 1COS0.8經(jīng)查表選擇SF7-8000/35 型號(hào)，其主要技術(shù)

4、參數(shù)如下：型號(hào)額定容量額定電壓（ KV）阻抗電壓（%）連接組（ KVA）高壓低壓S9-2000/352000356.36.5Yd11P4002、 ST2500KVACOS0.8經(jīng)查表選擇SL7-4000/35 型號(hào) ,其主要技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)額定容量額定電壓（ KV）阻抗電壓（%）連接組（ KVA）高壓低壓S9-500/35500356.36.5Yyn03三、短路電流計(jì)算3.1 短路電流計(jì)算條件為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、 經(jīng)濟(jì)性和合理性， 并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗(yàn)用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。（ 1）容量和接線按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一

5、般為本工程建成后 5 10 年）：其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時(shí)并列的接線方式。（如切換廠用變壓器時(shí)的并列）。（ 2）短路種類一般按三相短路驗(yàn)算， 若其他種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)， 即應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。（ 3）計(jì)算短路點(diǎn)選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。3.2 短路電流計(jì)算書短路點(diǎn)的選擇：因本設(shè)計(jì)電壓等級(jí)不多，接線簡單， 一個(gè)單母線接線，一個(gè)發(fā)電機(jī) - 變壓器組單元接線，兩條母線： 6.3KV 和 35KV，故在 6.3KV 母線、 3 號(hào)發(fā)電機(jī)出口處及35KV 母線各選取一點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)，分別為k1、 k2、 k3。發(fā)電機(jī)，

6、變壓器及系統(tǒng)的主要參數(shù)如下：1、發(fā)電機(jī)參數(shù)：2800KW+1 400KW， cos=0.8 ， Xd* =0.2 ，額定電壓6.3kV2、變壓器參數(shù)：2 臺(tái)， 1T: U d %6.5% 2000KVA,2T: U d %6.5% , 500KVA3、線路參數(shù)：一回35kV 出線經(jīng)過50km，接入變電所。4X 6K 3X4X5K1K 2X1X2X3G1G2G3選取基準(zhǔn)值 :Sj100MVAU jUpSj100103發(fā)電機(jī) G1:X1*X 2*X d *. SN0.2800200.8Sj100103發(fā)電機(jī) G2:X 3*X0.240* .dSN4000.8變壓器 T1: X 4*U d % Sj

7、6.510010 33.25.SN=2000100100變壓器 T2: X 5*U d %Sj6.5100 103100.=50013SN 100路： X6*X 1 LS j0.41001.46線U j25037 2當(dāng) k1 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：5K17XXX910G12G3S8X7*X1*201022X 8*X 3*X 5*40 13 531111111.01Y1X 6*X 8*3.251.4653X 4*所以， X 9*X 4*X 6*Y13.251.461.014.79X10*X 4*X8*13.25531.01173.97YS 單獨(dú)作用下， I*110.21X9*4.79穩(wěn)態(tài)短路電流 :

8、Sj100 103II *0.21KA3U j31.946.3沖擊短路電流 :ish2.55I2.551.924.90 KAS2800G12 作用下，X 7 j*X 7 *100.80.23Sj100103所以， G為有限大容量系統(tǒng)。12a、 t=0s ，I *5.526II*Sj5.52628000.81.01KA3U j36.3103i sh2KshI 21.91.012.72KAb、 t=2s ，I *3.3786Sj28000.8I Z 2I *3.3780.62KA1033U j36.3c、 t=4s ， I *3.234Sj2800I Z 43.2340.80.59KAI *103

9、3U j36.3S400 G3 作用下， X10 j* X10*0.80.86 3173.97Sj100 103所以， G3 為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s ，I * 1.436ISj1.4368000.80.066KAI *36.33U jish2KshI 2 1.90.066 0.177KAt=2s ， I *1.7494Sj4000.8I Z 2I *1.74940.08KA3 6.33U jc、 t=4s ，I *1.8076Sj4000.8I Z 4I *1.80760.083KA3U j36.3b、當(dāng) k2 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：網(wǎng)絡(luò)簡化圖如下7K2X83X9XG12G3S8X 7*

10、X1*X 4*10 3.25 13.2521111110.84Y2X 6*X 7*131.4613.25X 5*X8*X5*X 7*Y21313.250.84144.69X 9*X 5*X 6*Y2131.460.8415.94S 單獨(dú)作用下， I*10.063X9*穩(wěn)態(tài)短路電流 :Sj100103KAII*3U j0.06336.30.577沖擊短路電流:ish2.55I2.55 0.5771.47KAG12 作用下， X8 j*S28000.8144.692.89 3X8*Sj100 103所以， G12 為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s ，I *0.845Sj2800II*0.8450.

11、80.155KA3U j3 6.38i sh2KshI 2 1.850.1550.405KAb、 t=2s ，I *0.933Sj2800I Z 2I *0.9330.80.171KA3U j3 6.3c、 t=4s ，I *0.933Sj2800I Z 4I *0.9330.80.171KA3U j36.3S800 G3 作用下， X 3 j*X 3*0.80.2 340100 103Sj所以， G3 為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s ，I *5.526Sj400II *5.5260.80.253KA3U j36.3i sh2KshI 2 1.850.2530.663KAb 、 t=2s ，

12、I *3.378Sj400I Z 2I *3.3780.80.155KA3U j36.3c、 t=4s ，I *3.234Sj400I Z 4I *3.2340.80.148KA3U j36.39當(dāng) k3 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：網(wǎng)絡(luò)簡化圖如下：S8X 6K 3X7X8G12G3X 7*X1*X 4*103.25 13.252X8*X3*X 5*40 12 52S 單獨(dú)作用下，I*110.685X6*1.46穩(wěn)態(tài)短路電流 :Sj100KAII *3U j0.685371.063沖擊短路電流 :ish2.55I2.55 1.062.703KA10S2800G12 作用下， X 7 j*0.8X 7*

13、Sj13.250.265 3100 103所以， G12為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s ，I *4.064II *Sj4.06420000.127KA3U j337ish2KshI 2 1.90.1270.34KAb、 t=2s ，I *3.069I Z 2I *Sj3.06920000.096KA3373U jc、 t=4s ，I *3.056I Z 4I *Sj3.05620000.095KA3U j337S400 G3 作用下， X 8 j*X520.80.26 38*100 103Sj所以， G3 為有限大容量系統(tǒng)。a:t=0s，I *4.1415II*Sj4.14155000.03

14、2KA3U j337iim2K im I 21.90.0320.087KAb:t=2s，I *3.091I Z 2I *Sj3.0915000.024KA3373U jC:t=4s ，I *3.0705I Z 4I *Sj3.07055000.024KA3 373U j11短路電流計(jì)算成果表短路點(diǎn)K1SG12G3合計(jì)K2SG12G3合計(jì)K3SG12G3合計(jì)數(shù)據(jù)II Z 2I Z 4ish1.921.921.924.901.010.620.592.720.0660.080.0830.1772.9962.622.5937.7970.5770.5770.5771.470.1550.1710.1710

15、.4050.2530.1550.1480.6630.9850.9030.8962.5381.061.061.062.7030.1270.0960.0950.340.0320.0240.0240.0871.2191.181.183.13四、電氣設(shè)備的選擇4.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件：12電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件，按正常工作條件包括：電壓、電流、頻率、開斷電流等進(jìn)行選擇；A 額定電壓和最高工作電壓：高

16、壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓Ualm 不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá)1.11.15U ，而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓U 一般不超過1.1UNs因此在選Nsm擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓的額定電壓UN 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 U WN 的條件選擇，即UN UWNB 額定電流電氣設(shè)備的額定電流I N 是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許通過電流。I N 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I ，即g.maxIN I g max 。 按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)

17、定進(jìn)行校驗(yàn)。4.21# 、 2# 發(fā)電機(jī)回路電氣設(shè)備的選擇選擇計(jì)算的條件：1、短路點(diǎn)的選擇：以k1 點(diǎn)三相短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，短路電流為系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)G3 提供的短路電流合計(jì)值。2、短路計(jì)算時(shí)間： t jstb0.2 3.2s，取 4s；3、最大持續(xù)工作電流：I g max 1.05I GN 1.0580096.2 A6.30.834、短路電流熱效應(yīng)：Qk4(2.996 1.01)210(2.620 0.62)2( 2.5930.59)215.985KA2 S12 斷路器的選擇13根據(jù) U WN6KV 和 I g max96.2 A ，初選 ZN28-10/630 型真空斷路器， 其主要技術(shù)

18、參數(shù)如下：額定電壓額定電流額定短路開斷電流額定短路關(guān)合4s 熱穩(wěn)定電流電流（峰值）10KV630A20KA50KA20KA1、按額定短路開斷電流選擇I 1.920.0661.986KA I kd20 KA2、按額定短路關(guān)合電流選擇i sh7.7972.725.077KA idw50 KA3、按熱穩(wěn)定校驗(yàn)Q15.985KA2 SI2t 20 241600 KA 2 Skr4、按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)i sh7.7972.72 5.077KA idw50 KA故 ZN28-10/630 型真空斷路器符合條件。 電流互感器的選擇根據(jù)電流互感器的用途、持續(xù)工作電流、工作電壓等條件，查手冊電流互感器可選用LZZBJ

19、9-10,400/5,0.5/5P10這一型號(hào)?？晒┙o測量和差動(dòng)保護(hù)裝置用；1、熱穩(wěn)定校驗(yàn)QkKA 2S I2t 452 1 2025 KA 2S15.985r2 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)i sh5.077KA 112.5KA4.31# 、 2# 發(fā)電機(jī)電壓互感器回路設(shè)備選擇（1） 電壓互感器的選擇根據(jù)電壓互感器的用途及工作電壓等條件，查手冊， 選用 JDZX9-6,6 / 0.1 / 0.1 KV 單33314相三繞組電壓互感器三臺(tái)，連接成Y0 / Y0 /接線，可滿足測量、保護(hù)和絕緣監(jiān)察的需要。4.4發(fā)電機(jī) - 變壓器組回路設(shè)備的選擇 選擇計(jì)算條件：1、短路點(diǎn)的選擇：以k2 點(diǎn)三相短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)

20、，短路電流為系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)G12 提供的。2、短路計(jì)算時(shí)間：t jstb0.23.2s，取 4s；3、最大工作電流：I g max1.05ITN8001.056.396.2A30.84、短路電流熱效應(yīng)：QK40.9850.253 2100.9030.155 20.896 0.148 22.23KA2 S12 隔離開關(guān)的選擇根據(jù) UWN6KV 和 I g max96.2A ，初選 GN 810T / 200 型隔離開關(guān)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓最高工作電壓額定電流極限通過電流峰值4s 熱穩(wěn)定電流（ KV）(KV)(A)(KA)（短時(shí)） (KA)101220025.5101、熱穩(wěn)定校驗(yàn)Qk2.2

21、3KA2 S I r2 t 102 4400KA 2 S2、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)i sh2.538 0.663 1.875KA i dw25.5KA電流互感器的選擇根據(jù)電流互感器的用途，持續(xù)工作電流、工作電壓及安裝于戶內(nèi)等條件，查手冊可選用LZZBJ9-10,400/5A ，0.5/5P10 這一型號(hào)，可供給測量和差動(dòng)保護(hù)裝置用。1、按熱穩(wěn)定校驗(yàn)QK =2.23KA 2S I r2t=452 1=2025 KA 2S2、 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)15i sh =1.875KA 112.5KA電壓互感器回路設(shè)備的選擇1、電壓互感器的選擇根據(jù)電壓互感器的用途、裝置于KYN8000-10 型高壓開關(guān)柜及工作電壓等條件,

22、查資料，可選用 JDZX9-6, 6 /0.1 / 0.1KV單相繞組電壓互感器三臺(tái)，連接成Y 0 / Y 0 /接線，可333滿足測量、保護(hù)和絕緣監(jiān)察的需要。4.5 6.3KV側(cè)電壓互感器回路設(shè)備選擇1、電壓互感器的選擇根據(jù)母線電壓互感器的用途，及工作電壓等條件, 查資料，可選用JDZX9-6,63/ 0.1 / 0.1 KV 單相繞組電壓互感器三臺(tái)，連接成Y0 / Y 0 / 接線，可滿足測量、保護(hù)和絕33緣監(jiān)察的需要。4.6變壓器 1T 低壓側(cè)（ 6.3KV）設(shè)備選擇選擇條件1、短路點(diǎn)選擇：以K1 點(diǎn)三相短路電流計(jì)算結(jié)果為據(jù)，短路電流由系統(tǒng)和G3 提供2、短路計(jì)算時(shí)間：t js = t

23、b +0.2=3+0.2=3.2S,取 4S3、 I g. max =1.05 2800=192.45A36.3 0.8斷路器的選擇根據(jù) U WN6KV 和 I g . max =192.45A ，初選 SN10-10I 型真空斷路器，其主要參數(shù)如下：額定電壓額定電流額定開斷電流額定短路關(guān)合電流( 峰值 )熱穩(wěn)電流10KV630A16KA40KA16KA1、按額定開斷電流校驗(yàn)I =2.996-1.01=1.986KA I kd =16KA2、按額定短路關(guān)合電流選擇16ish =7.97-2.72=5.25KA I dw =40KA3、按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)ish =5.25KA 40KA4、按熱穩(wěn)定校驗(yàn)

24、QK= 4 (1.92 0.066) 210 (1.92 0.08) 2(1.92 0.083) 2 15.985 KA 2 S12 I r 2t=1600 KA2S 電流互感器選擇根據(jù) 電流互感器的用途、持續(xù)工作電流、工作電壓等條件，查手冊, 電流互感器可選用 LZZBJ9-10,800/5,0.5/5P10這一型號(hào)。1、 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)QK =15.985KA 2SI r 2t=6400 KA 2S2、 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)i sh =5.25KA I dyn =160KA4.7 變壓器 1T 高壓側(cè) (35KV 側(cè)) 回路設(shè)備選擇 選擇條件1、 短路點(diǎn)選擇 : 以 k3 點(diǎn)三相短路計(jì)算結(jié)果為依據(jù),

25、 短路電流由系統(tǒng)和G3提供 ;2、短路計(jì)算時(shí)間 : tt btgk2.5 0.2 2.7s,取 3s, 開關(guān)電器選擇短路計(jì)算時(shí)間;t=0+0.2=0.2s,導(dǎo)體選擇短路計(jì)算時(shí)間 .I g max1.05I TN1.05200031.5 A3、最大持續(xù)工作電流3 38.5:4、 短路電流熱效應(yīng) :QK41.060.0322101.060.02421.060.0242KA2S124.71 斷路器的選擇1、 按工作電壓和工作電流選擇I NI g max31.5AU NUWN35KV17根據(jù)電網(wǎng)電壓以及安裝于屋外的特點(diǎn), 初選SW3-35/600 型少油斷路器 , 其主要技術(shù)參數(shù)如下 :額定電壓額定電

26、流額定開斷電流極限通過電流及4s 熱穩(wěn)定電流關(guān)合電流峰值35KV600A6.6KA17KA6.6KA1、 按額定關(guān)合電流選擇i sh1.470.6632.133KAi dw17KA2、按額定開斷電流校驗(yàn)I 1.2190.1271.092KAI kd6.6KA3、 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)i sh2.133KAi dw17 KA4、 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)QK 4.71KA 2 S I r2 t 6.624 174.24KA 2 S 隔離開關(guān)的選擇1、按工作電壓和工作電流選擇I NI g max31.5AU NUWN35KV根據(jù)電網(wǎng)電壓以及安裝于屋外的特點(diǎn), 初選 GW4-35D/600型隔離開關(guān) , 其主要技術(shù)參數(shù)

27、如下:4s 熱穩(wěn)定電流極限通過電流峰值額定電壓最高工作電壓額定電流15.8KA50KA35KV40.5KV600A1、按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)i sh2.133KAi dw50 KA2、 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)Q4.71KA 2 S I2t 15.824 998.56KA 2 SKr18經(jīng)檢驗(yàn) , 選用的設(shè)備合格 .（4）電流互感器的選擇根據(jù)用途， 計(jì)量和測量用選 LR-35-200六只，額定電流變比150/5A ，準(zhǔn)確度級(jí)次0.5 級(jí)；保護(hù)用選 LRB-35-200 六只，額定電力變比150/5A ，準(zhǔn)確度級(jí)次10P 級(jí)。LR系列電流互感器不需要進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。4.8 變壓器 2T 高壓側(cè) (35KV 側(cè))

28、回路設(shè)備選擇 選擇條件1、短路點(diǎn)選擇 : 以 k3 點(diǎn)三相短路計(jì)算結(jié)果為依據(jù), 短路電流由系統(tǒng)和G12 提供 ;2、 短路計(jì)算時(shí)間 : ttbt gk2.5 0.2 2.7s,取 3s, 開關(guān)電器選擇短路計(jì)算時(shí)間;t=0+0.2=0.2s,導(dǎo)體選擇短路計(jì)算時(shí)間 .3、最大持續(xù)工作電流:I g max1.05I TN1.055007.87A338.54、 短路電流熱效應(yīng) :QK41.060.1272101.060.09621.060.0952KA2S125.37 斷路器的選擇1、 按工作電壓和工作電流選擇I NI g max7.87AU NUWN35KV根據(jù)電網(wǎng)電壓以及安裝于屋外的特點(diǎn), 初選 SW3-35/1000 型少油斷路器 , 其主要技術(shù)參數(shù)如下 :額定電壓額定電流額定開斷電流極限通過電流及4s 熱穩(wěn)定電流關(guān)合電流峰值35KV1000A16.5KA42KA16.5KA1、按額定關(guān)合電流選擇i sh2.5380.6631.875KAi dw42KA192、 按額定開斷電流校驗(yàn)I 3.455 0.2583.197KAI kd16.5KA3、 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)ish1.219 0.0321.187KAi dw42KA4、 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)Q5.37KA 2 S I2t 16.524 1089KA2 SKr 隔離開關(guān)的選擇1、按工作電壓和工作電流