凝汽式火電廠電氣部分設(shè)計(jì)

1、題目：4*200MW凝汽式火電廠電氣部分設(shè)計(jì)目 錄第一部分：概述03第二部分：分析負(fù)荷以及該廠所處的地位05第三部分：電氣主接線的選擇以及廠用高壓部分接線05第四部分：發(fā)電機(jī)的選擇05第五部分：主變的選擇05第六部分：短路電流的計(jì)算08第七部分：電氣設(shè)備的選擇09第八部分：防雷保護(hù)初步設(shè)計(jì)，測(cè)量?jī)x表， 繼電保護(hù)自動(dòng)裝置規(guī)劃10 第九部分；附錄18附錄1：短路電流計(jì)算過程以及等值電路簡(jiǎn)化圖18附錄2：電氣設(shè)備選型過程 22附錄3：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書1份 25 附錄5：電氣設(shè)備選型結(jié)果表1張 34附錄6：電氣主接線圖1 張 35第一部分 概述一、設(shè)計(jì)任務(wù)、目的、要求本廠裝機(jī)4*200MW，對(duì)電氣部分初

2、步設(shè)計(jì)，前期安裝發(fā)電機(jī)二臺(tái)，后期擴(kuò)建二臺(tái)。既要達(dá)到滿足供電可靠，運(yùn)行靈活，操作方便，又要盡可能節(jié)約資金，便于擴(kuò)建。二、設(shè)計(jì)原則以畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策，技術(shù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證可靠性，靈活性，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便的情況下，盡可能節(jié)省投資，就近取材，堅(jiān)持先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。三、設(shè)計(jì)的原始資料1.本廠裝機(jī)4*200MW，一次設(shè)計(jì)分期安裝，每期二臺(tái)；2.距本廠15KM處有一2*100MW區(qū)域性大電廠，一回110KV線路與本廠相連；3.負(fù)荷情況：110KV二回與系統(tǒng)相連 ，計(jì)算負(fù)荷為40MW，四回供地區(qū)負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷為160MW，擴(kuò)建兩回，計(jì)算負(fù)荷

3、為240MW，220KV三回與系統(tǒng)相連 ，計(jì)算負(fù)荷為540MW，二期擴(kuò)建兩回。4.運(yùn)行方式下，110KV系統(tǒng)與本廠的阻抗標(biāo)幺值為0.068，220KV系統(tǒng)與本廠的阻抗標(biāo)幺值為 0.058 ( 以100MVA為基準(zhǔn))5.氣象條件：最高40攝氏度，最低15攝氏度，最熱月平均溫度32攝氏度，最熱月地下0 .8M處溫度為29攝氏度。6.廠用負(fù)荷見下表；負(fù) 荷 名 稱容 量臺(tái) 數(shù)備 發(fā) 注給水泵40003兩工作一備用循環(huán)水泵12502一工作一備用凝結(jié)水泵3002一工作一備用引風(fēng)機(jī)8502送風(fēng)機(jī)12502排粉機(jī)6504磨煤機(jī)16004附水泵2202碎煤機(jī)5702廠外除灰電源8002電除塵變100

4、02低壓變10001四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 主接線；2. 用電高壓部分；3. 短路計(jì)算；4. 電氣設(shè)備選擇；5. 防雷保護(hù)初步設(shè)計(jì)；6. 測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置規(guī)則。五、設(shè)計(jì)的步驟和方法 (一)、原始資料分析1.本次工程概況:發(fā)電廠類型、設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容（近期、遠(yuǎn)期），主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)以及可能的運(yùn)行方式等；2.電力系統(tǒng)情況:發(fā)電廠所在電力系統(tǒng)中的位置和作用，系統(tǒng)近期遠(yuǎn)景規(guī)劃，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等;3.負(fù)荷情況:負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置，輸送電壓等級(jí)，出線回?cái)?shù)及輸送容量等。電力負(fù)荷在原始資料中雖已提供，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以辨證的分析，因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)展和

5、增長(zhǎng)受政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水平和自然條件等制約。4.環(huán)境條件:當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆水、污穢、風(fēng)向、水文地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。5.設(shè)備制造情況：為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力、和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。(二)、擬定接線方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，選擇2-3個(gè)技術(shù)相當(dāng)又能滿足任務(wù)書要求的方案，其進(jìn)行比較。(三)、短路電流計(jì)算對(duì)選定主接線，為選擇合適電器，應(yīng)進(jìn)行短路計(jì)算。(四)、主要設(shè)備選擇正確地選擇設(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。(五)、繪制電氣主接

6、線圖(六)、設(shè)計(jì)文件：由文字說明書及所附設(shè)計(jì)圖紙和概述組成，其中設(shè)計(jì)圖紙有簡(jiǎn)化的電氣主接線（包括廠用及附近地區(qū)供電）圖。第二部分 負(fù)荷分析及該廠所處的地位一、負(fù)荷分析本廠負(fù)荷：S(110110KV)=2*20+4*40=200+240=440MW S(220KV)=3*180=540MW S(交換)=30MW S(廠用)=31.38MW1. 本廠110KV、220KV的出線均為I類負(fù)荷；2. 廠用電為I、II類負(fù)荷。二、本廠在系統(tǒng)中的地位根據(jù)本次設(shè)計(jì)任務(wù)書的原始資料得知；該廠為大機(jī)組中型發(fā)電廠，主要靠近城鎮(zhèn)，接入220KV系統(tǒng)。在系統(tǒng)中占有舉足輕重的作用。第三部分 電氣主接線及廠用高壓接線一、

7、根據(jù)負(fù)荷分析為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、技術(shù)規(guī)定、規(guī)程為準(zhǔn)繩，滿足負(fù)荷的情況下，故出線采用雙母線帶專用旁路斷路器接線，110、220KV接線方式均相同。發(fā)電機(jī)、變壓器采用單元接線上雙母。二、廠用高壓采用分裂繞組變壓器取發(fā)電機(jī)上電壓，變?yōu)?.3KV，根據(jù)本廠的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)推出廠用高壓6KV段為單母接線共八段。第四部分 發(fā)電機(jī)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書得知：其單機(jī)容量為200MW，根據(jù)發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料查出發(fā)電機(jī)型號(hào)及參數(shù)見下表: 型號(hào)額定容量(MW)額定電壓(KV)功率因數(shù)(COS)短路電壓(%)定子結(jié)線QFSS-220-220015.750.85Uk%=14YY第五部分 主變壓器的選擇一、

8、選擇原則及項(xiàng)目根據(jù)負(fù)荷的要求及與系統(tǒng)的連系，本廠在系統(tǒng)中的地位進(jìn)行主變壓器的選擇。(一) 主變壓器的電壓確定1.壓器對(duì)于負(fù)荷側(cè)的電壓，可根據(jù)給定的負(fù)荷送電電壓來確定，若未規(guī)定具體電壓，則可根據(jù)負(fù)荷量與送電距離即負(fù)荷距離來確定負(fù)荷的允許送電電壓，繼而確定變壓器高壓側(cè)電壓。2.變壓器與系統(tǒng)聯(lián)系側(cè)的電壓可概據(jù)本廠接入電網(wǎng)的電壓來確定，若未明確規(guī)定時(shí)，可按本廠發(fā)電機(jī)的功率和功率因數(shù)來確定。3. 110KV和220KV之間需要交換功率時(shí)需聯(lián)絡(luò)變，選取自耦型變壓器。(二)、主變?nèi)萘康拇_定1.主變?nèi)萘繎?yīng)能滿足本廠供給最大負(fù)荷的要求，扣除廠變10%，又留有10%的余量，及系統(tǒng)要求的交換功率同時(shí)還應(yīng)考慮5-10

9、年的發(fā)展情況及網(wǎng)絡(luò)的功率損失。2.主變的臺(tái)數(shù)的確定由于本廠采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線，故有四臺(tái)，聯(lián)絡(luò)變二臺(tái)，廠用變四臺(tái)，起備變一臺(tái)，低壓分裂變一臺(tái)。3.變壓器結(jié)構(gòu)型式的選擇當(dāng)具有三個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，如果通過主變各側(cè)的功率達(dá)到變壓器額定容量的15%經(jīng)上，一般應(yīng)選擇三繞組結(jié)構(gòu)，變壓器各側(cè)的容量比可根據(jù)各側(cè)負(fù)荷情況來選定，分別100/100/100,100/100/50,100/50/100等各種容量比。4. 變壓器的型式根據(jù)變壓器的容量，使用條件，冷卻方式及系統(tǒng)要求情況，選擇國(guó)家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。(二)、本廠的主變型號(hào)容量的選擇1主變的選擇Pe=200MW,COSe=0.85,故Se=235.2MVA。查

10、手冊(cè)發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料選出變壓器型號(hào)及參數(shù)見下表: 型號(hào)額定容量(KVA)額定電壓(KV)額定電流(A)短路電壓(%)結(jié)線方式SFP-240000/220240000242±2×2.5%/15.75572.6/8799.7Uk%=14Y0/-112.高廠變的選擇根據(jù)發(fā)電廠電氣部分教材指導(dǎo)，將廠用負(fù)荷算出其廠用負(fù)荷，然后根據(jù)重慶發(fā)電廠生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程選取出其高廠變型號(hào)技術(shù)參數(shù), 型號(hào)及參數(shù)見下表: 型號(hào)額定容量(MVA)額定電壓(KV)額定電流(A)短路電壓(%)結(jié)線方式SFF3-31500/15.7531500/15750/1575015.75±2.5%/

11、6.3/6.31154.3/1443.7/1443.718.5/-12-12 3.根據(jù)計(jì)算得知，為了讓變壓器安全可靠的運(yùn)行，本廠將從110KV母線上鄧一回線路作為高廠變的起動(dòng)和備用，以及聯(lián)絡(luò)變的選型：根據(jù)重慶發(fā)電廠生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程查出：110KV起備變型號(hào)及參數(shù)見下表: 型號(hào)額定容量(MVA)額定電壓(KV)額定電流(A)短路電壓(%)結(jié)線方式SFP3-31500/11031500/20000/20000110±2.5%/6.3/6.3165.3/1443.4/1443.418.5Y/-11-11聯(lián)絡(luò)變出來，35KV母線下的起備分裂變的選擇：型號(hào)及參數(shù)見下表: 型號(hào)額定容量(MVA)額定

12、電壓(KV)額定電流(A)短路電壓(%)結(jié)線方式SFP3-31500/3531500/20000/2000035±2.5%/6.3/6.3519.62/1443.4/1443.418.5Y/-11-114.聯(lián)絡(luò)自耦變的選擇：型號(hào)及參數(shù)見下表: 型號(hào)調(diào)壓范圍高壓中壓低壓容量比短路電壓(高-中)%短路電壓(高-低)%短路電壓(中-低)%OSFPSL-180000/220±2.5%242/22012135100/100/10012-148-1228-31第六部分 短路電流的計(jì)算一、 短路電流計(jì)算的依據(jù)電力系統(tǒng)中的所有電流均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；所有同步電動(dòng)機(jī)都具有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整裝置（包

13、括強(qiáng)行勵(lì)磁）；短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間，所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；應(yīng)考慮對(duì)短路電流值影響的所有條件，但不考慮短路電流點(diǎn)的電弧電阻，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。二、 短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線情況下，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。三、 短路電流的計(jì)算（見附錄）1 選擇短路計(jì)算點(diǎn)；2 畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖；3 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)；4 求計(jì)算電抗Xjs;5 由運(yùn)算曲線查出各電流供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到Xjs=3.45）6 計(jì)算無(wú)限大容量（或Xjs3）的電源供給的短路周期分量。7 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短

14、路容量。8 計(jì)算短路電流沖擊值短路電流計(jì)算結(jié)果表短路地點(diǎn)計(jì)算值IKAIKAichKAd112.6815.2839.65d271.22112.08301.07d37.787.7819.84d46.26.215.81d58.0238.02320.458d618.4817.344.64d75.045.0412.859繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表（見下表）第七部分 電器設(shè)備的選擇一、 選擇原則1. 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)展的要求。2. 應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件考核。3應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。5擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致。6選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的

15、試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格二、 選擇內(nèi)容1.正常工作條件選擇電器1）電壓和最高工作電壓在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)節(jié)或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電器允許最高工作電壓Valm得低于所接電網(wǎng)的最高工作電壓Vsm,即ValmVsm,一般電器允許的最高工作電壓；當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)為1.15Vn,額定電壓為330-500KV時(shí)為1.1VN,而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Vsm一般不超過1.1VN,因此在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓VN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓VNS的條件選擇，即VNVns.2)額定電流 電器的額定電流In是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長(zhǎng)期允許電流，In不應(yīng)小于該回

16、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。3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn) 在選擇電器時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧鉁?，風(fēng)速，污穢等級(jí)情況。三、 按短路情況校驗(yàn)1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)2）電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)3）下列幾種情況可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定：用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故不校驗(yàn)收熱穩(wěn)定；采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；裝設(shè)在互感器回路中的裸導(dǎo)體電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。三、選擇過程及校驗(yàn)（見附錄）四、選擇結(jié)果列表（）第八部分 防雷保護(hù)初步設(shè)計(jì)、測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置規(guī)劃（一） 測(cè)量?jī)x表要據(jù)電氣溫設(shè)備書測(cè)量?jī)x表的配置可得：1.發(fā)電子定回路。為了對(duì)發(fā)電機(jī)的動(dòng)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，在定

17、子回路內(nèi)裝設(shè)三個(gè)電流表，裝設(shè)電壓表，有功功率表，無(wú)功率表、有功電度表、無(wú)功電度表，自動(dòng)記錄式有功功率表和自動(dòng)記錄式無(wú)功功率表各一個(gè)。（1）發(fā)電子轉(zhuǎn)子回路。轉(zhuǎn)子電路內(nèi)只裝直流電流表和直流電壓表各一個(gè)（2）兩繞組升壓變壓器回路。對(duì)可逆工作的變壓器回路裝入電流表具有雙向標(biāo)度的有功功率各一個(gè)及具有逆心的有功功率電度表兩個(gè)對(duì)不可逆工作的變壓器回路時(shí)，只需裝高單向標(biāo)度的功率表，有功率電度表各一個(gè)。發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器的控制屏 根據(jù)以上原則，并參考發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料P125頁(yè)：火電廠發(fā)機(jī)變壓器（雙繞組）電氣測(cè)量?jī)x表配置圖50000-125000KW機(jī)級(jí)控制屏要配的儀表有：定子電流表3塊定子電壓表一

18、塊無(wú)功功率表一塊勵(lì)儀電流表一塊勵(lì)磁調(diào)整裝置輸出電流表一塊勵(lì)磁電壓表一塊勵(lì)磁調(diào)整裝置輸出電流表一塊勵(lì)磁電壓表一塊負(fù)序電流表一塊有功電度表一塊無(wú)功電度表一塊有功功率記錄表一塊以上儀表負(fù)荷均滿足互感器負(fù)荷的要求發(fā)電機(jī)自耦變壓器控制屏查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料P126頁(yè)，火電廠發(fā)電機(jī)變壓器（三繞組）組電氣測(cè)量?jī)x表配置圖得：需配置： 高壓側(cè)電流表一只 中壓側(cè)電流表一個(gè) 中壓側(cè)有功功率表一只 中壓側(cè)無(wú)功功率表 中壓側(cè)有功電度表只 發(fā)電機(jī)定電流表3只 發(fā)電機(jī)定子電壓表一塊 發(fā)電機(jī)有功功率表一塊 發(fā)電機(jī)無(wú)功功率表一只 發(fā)電機(jī)負(fù)序電流表 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流表 勵(lì)磁調(diào)整裝置輸出電流表 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓表一塊 發(fā)電

19、機(jī)定子絕緣監(jiān)測(cè)表 發(fā)電機(jī)有功電度表一塊 發(fā)電機(jī)無(wú)功電度表一塊 發(fā)電機(jī)有功功率記錄表以上表計(jì)均滿足互感器負(fù)荷要求110KV、220KV線路屏：110KV、220KV線路屏分別安裝電流表3個(gè)，有功功率一塊，無(wú)功功率表一塊，電壓表一塊母聯(lián)屏:三相電流表各一個(gè)、電壓表一個(gè)、頻率表一塊旁路斷路器:三相電流表各一個(gè)，電壓表一塊，有功功率表各一塊同期屏: 作為同期屏，系統(tǒng)側(cè)和都應(yīng)同時(shí)裝： 電壓表一塊，頻率表和整步表一塊，裝在同期屏上以供同期考慮，列本廠系統(tǒng)中的地位和作用，該廠應(yīng)該設(shè)兩套同期屏，以更加可靠（二） 繼電器保護(hù)裝置1、 發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線保護(hù)配置需配置的保護(hù)有： 變壓器零序過壓保護(hù) 變壓器

20、中性點(diǎn)零序過流保護(hù)發(fā)電機(jī)交流序過流保護(hù)縱差保護(hù)橫差保護(hù)重瓦斯保護(hù)輕瓦保護(hù)發(fā)電機(jī)靜子接地保護(hù)，保護(hù)范圍100%強(qiáng)油保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子二點(diǎn)接地保護(hù)繼電強(qiáng)勵(lì)保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)失磁保護(hù)發(fā)信號(hào)2發(fā)電機(jī)自耦變壓器單元接線、保護(hù)需要的保護(hù)有：發(fā)電機(jī)負(fù)序過流保護(hù)低壓閉鎖過流保護(hù)發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)橫差斷線保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)發(fā)電機(jī)靜子接地保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地強(qiáng)勵(lì)保護(hù)變壓器縱差保護(hù)重瓦斯保護(hù)強(qiáng)油保護(hù)110KV側(cè)方向零序過流保護(hù)110KV側(cè)方向零序過流保護(hù)110KV負(fù)序方向電流保護(hù)110KV側(cè)低壓閉鎖保護(hù)公共線圈過負(fù)荷保護(hù)3110KV、220KV線路保護(hù)配置為報(bào)提高線路的輸送功率，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，

21、要求斷電器保護(hù)能無(wú)延時(shí)地從線路兩端切除線路內(nèi)部任何一處的短路故障，為此110KV、220KV與系統(tǒng)的連接采用高頻保護(hù)110KV引出線采用三段式電流保護(hù)為主保護(hù)，距離保護(hù)為后備保護(hù)220KV引出采用零序過流保護(hù)，距離保護(hù)4110KV、220KV母線保護(hù)配置母線上通常都有較多的連接元件，因此，對(duì)母線保護(hù)應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)可靠性的要求。另外，高壓線保護(hù)如果動(dòng)作遲緩，常常會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞，從而使事故擴(kuò)大化。因此，母線保護(hù)必須無(wú)延時(shí)動(dòng)作由此110KV、220KV母線采用電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)它適用于并列運(yùn)行的雙母線，它能夠在元件固定連接遭到破壞的情況下，保證有選擇性的動(dòng)作，因而在110KV22

22、0KV電力系統(tǒng)中得廣泛的應(yīng)用采用斷路失靈保護(hù)考慮到本設(shè)計(jì)電廠在系統(tǒng)中的地位和作用，安裝斷路器的靈保護(hù)，使停電范圍限制于最小的一種保護(hù)，它在220KV及以上的電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)中，對(duì)本廠110KV系統(tǒng)也很重要，所以得廣泛采用（三） 自動(dòng)裝置1110KV、220KV線路110KV、220KV與系統(tǒng)的連結(jié)脂用綜合自動(dòng)重閘，考慮到本廠與系統(tǒng)的聯(lián)系的穩(wěn)定性，可靠性，采用綜合自動(dòng)閘，線路上發(fā)生單相故障，實(shí)行單相自動(dòng)重合閘，當(dāng)重合到永久性單相故障時(shí)則斷開三相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合，線路上發(fā)生相間故障時(shí)，實(shí)行三相自動(dòng)重合閘，線路上發(fā)生相間故障時(shí)，斷開三相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合，這樣保證了和系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)220KV負(fù)荷引出

23、線比較重要，故裝綜合重合閘110KV負(fù)荷引出線裝設(shè)三相一次自動(dòng)重合閘，與系統(tǒng)聯(lián)結(jié)的線路可裝設(shè)無(wú)電壓，檢定和同步檢定的三相重合閘1。發(fā)電機(jī)回路的自動(dòng)裝置的配置配置自同期裝置：考慮到該設(shè)計(jì)電廠在系統(tǒng)中的重要地位和作用，采用些裝置可以使得系統(tǒng)并列更加穩(wěn)定，可靠，不會(huì)發(fā)生解到等嚴(yán)重操作事故，該設(shè)計(jì)電廠配置EEQ-5型自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置配置自動(dòng)解列裝置：它反映系統(tǒng)振蕩而動(dòng)作，在預(yù)定解列點(diǎn)將系統(tǒng)解列，此裝置是基電網(wǎng)失去穩(wěn)定為防止事故繼續(xù)擴(kuò)展而采用的有效措施自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置：正常運(yùn)行時(shí)，維持發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)的某點(diǎn)電壓水平，當(dāng)發(fā)電機(jī)無(wú)功負(fù)荷變化時(shí)，一般情況下機(jī)端電壓要發(fā)生相應(yīng)變化此時(shí)，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置應(yīng)能供給所要求的

24、勵(lì)磁功率，滿足不同負(fù)荷情況下勵(lì)磁電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)，維持機(jī)端或系統(tǒng)某點(diǎn)電壓水平，正確分配發(fā)電機(jī)間的無(wú)功負(fù)荷，在短路故障，按給定的要求強(qiáng)勵(lì)改善系統(tǒng)工作條件，本設(shè)計(jì)電廠系統(tǒng)中所處地位重要，責(zé)任重大，應(yīng)設(shè)自動(dòng)裝置，本廠設(shè)KFD-3型相復(fù)勵(lì)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置裝調(diào)自動(dòng)按頻率減負(fù)荷：由于電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量有嚴(yán)格的要求，系統(tǒng)頻率不能在低頻率運(yùn)行，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障造成有較大的功率缺額，應(yīng)迅速斷開相應(yīng)的用記，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為此半設(shè)ZPJH裝置，來保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行裝設(shè)故障錄波器，以便對(duì)事故進(jìn)行分析1、 廠用備用電源的配置（BZT）本設(shè)計(jì)電廠在系統(tǒng)中責(zé)任重大，為此本廠用電也很重要，要保證在任何事故狀況下廠用電的

25、可靠，不使廠用電停機(jī)，停爐，使危害系統(tǒng)減小到最小限度，為此半設(shè)BZT，保證廠用電的供電可靠五、配電裝置及防雷規(guī)劃（一） 配電裝置的規(guī)劃1。戶內(nèi)配電裝置（1）配置原則及要求：間隔：帶電部分在柵欄上面，當(dāng)高度為1.21.7m時(shí)，則帶電部分至柵欄的水平距離不應(yīng)小于規(guī)定值 帶電部分在柵欄上面，且高度為1.72.3m時(shí)，則帶電部分至圍欄的水平距離不應(yīng)小規(guī)定值帶電部分在圍欄上面，且高度為2.3m以上時(shí)，則帶電部分至圍欄的距離不應(yīng)小于規(guī)定值走廊及圍欄屋內(nèi)配電裝置的遮欄度不應(yīng)小于1.7m,柵欄高度不應(yīng)小1.2m 搬運(yùn)高度邊按規(guī)定辦油及其他設(shè)施也有規(guī)定（2）布置形成本廠戶內(nèi)配電裝置發(fā)電機(jī)出致電廠用高壓開關(guān)柜配置

26、均為屋內(nèi)布置，50MW機(jī)采用GFC-3手車式開關(guān)柜內(nèi)裝有SW8-10斷路器，100MW機(jī)采用固定式GFC-1型開關(guān)柜內(nèi)裝有SN3-10型斷路器，布置形式采用單排單到布置，其適于本廠設(shè)計(jì)2。戶外配電裝置（1）配電裝置原則及要求間隔距離及有關(guān)較導(dǎo)線的不同相間及帶電部分至接地部分間距離，帶電部分至圍欄的水平距離以及帶電部分至圍欄的垂直距離都應(yīng)滿足規(guī)定，設(shè)計(jì)該廠時(shí)一定要按此規(guī)程辦事（2）型式選技110KV采用屋外半高型布置，其優(yōu)點(diǎn)很多：施工較為方便，布置清晰，操作集中，巡視路徑短，母線隔離開關(guān)監(jiān)視有些不方便，考慮到其適用于林地區(qū)，相比之下比較優(yōu)越，所以采用它（二）防雷規(guī)劃1 避雷器的設(shè)置 非全線架設(shè)避

27、雷線的35110KV架空線，其變電所進(jìn)線端；重要性較高的35350KV變電站的每條進(jìn)線上；架空線路與電纜線路接頭處。各電壓等級(jí)的母線上，并應(yīng)盡可能靠近被保護(hù)的主要電氣設(shè)備，避雷器至被保護(hù)設(shè)備的最大允許距離，參見下表，當(dāng)裝設(shè)的避雷器與主變電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在主變隨近增加一個(gè)閥型避雷器主變的大電流接地系統(tǒng)側(cè)的中性點(diǎn)；主變的電流接地系統(tǒng)側(cè)中性占，裝設(shè)消弧線圈，與架空線圈連的三繞組變壓器低壓側(cè)；自耦變壓器的高、中壓側(cè)繞組引出線與斷路器之間直接與架空線相連的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及“發(fā)電機(jī)變壓器”單無(wú)結(jié)線，當(dāng)母線橋或組合導(dǎo)線無(wú)金屬屏網(wǎng)部分的長(zhǎng)度大于50公尺時(shí)，在發(fā)電機(jī)出口及中性點(diǎn)處應(yīng)裝設(shè)避雷器避雷器至被保護(hù)設(shè)

28、備的最大允許距離：（見下圖）電壓等級(jí)KV進(jìn)線保護(hù)避雷至被保護(hù)設(shè)備的最大允許距離（m）避雷器至其它電器的最大允許距離避雷器形式備注運(yùn)行出線回路數(shù)1234及以上351KM25405055按至變壓器距離增加35%計(jì)算普閥型若用磁吹型可加35%-40%的電氣距離2KM及全線557590100601KM406580902KM及全線801101301451102KM及全級(jí)100135160180220全線100160190215330全線95145175195磁吹型2型式避雷器型式選擇時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電氣的絕緣水平，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10KV以下的配電系統(tǒng)，電纜終端盒F

29、Z電站用普通閥型3-220KV發(fā)電廠變電所的配電裝置FCZ電站用磁吹閥型1、 330KV及需要限制操作過電壓的220及以下配電裝置2、 降低絕緣的配電裝置3、 布置聲所特別狹窄或高烈度地震4、 某些變壓器的中性點(diǎn)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，屋內(nèi)閥型避雷的應(yīng)用范圍3額定電壓選擇Un=Ug4、工頻放電電壓，沖擊放電電壓和殘壓校驗(yàn)（略），必備要時(shí)可參見其它資料5、 技術(shù)數(shù)據(jù)下表列出了避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)FYZ系列氧化鋅避雷器產(chǎn)品型號(hào)圖號(hào)主要尺寸m/m額定電壓觀者（千伏）滅弧電壓（千伏）工頻放電電壓（千伏）沖擊放電電壓減壓（千伏）參老價(jià)格總高外徑不小于不大于5KA10KAFYZ-357003541

30、1201321000FYZ-110J14501101002803106000FYZ-110CH1150110631804200FYZ-220J252022020054050012600FYZ-320J410033029078086028000FYZ-50062505004201080120081500第九部分 附錄附錄一：短路計(jì)算過程(所有等值圖詳見圖紙)一、 d1短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算（220KV側(cè)母線）Uav=230KV電抗標(biāo)幺值的計(jì)算：X32=X1+X5=0.0605+0.0583=0.1188 X33=X34=X35=X32=0.1188X36=X12/X13=0.0639×1

31、/2=0.03195 X37=0X38=X32/X33/X34/X35=1/4×0.1188 X39=X36+X37=0.03195 =0.0297X40=X39+X27=0.03195+0.068=0.09995有限容量的計(jì)算電抗Xjs: Xjs=X38´SN/SB=0.0297´(800/0.85/100)=0.2795查運(yùn)行曲線圖得知：t=0 Izx=3.58 IB=SB/(1.732´UB)=800÷0.85/(1.732´230)=2.36KAIz1=IN´Izx=2.36´3.58=8.45KAt=4

32、Izx=2.48Iz1=IB´Izx=2.36´2.48=5.85KA無(wú)限大容量：Izx2=1/X*=1/X29=1/0.058=17.24KAIzx3=1/X*=1/X40=1/0.09995=10.005KAIB=SB/1.732UB=100/(´230)=0.25KAIz2=Izx2´IB=0.25´17.24=4.33KAIz3=Izx3´IB=0.25´10.005=2.5KAt=0 Iz= Iz1+ Izx2+ Izx3=8.45+4.33+2.5=15.28KAt=4 Iz= Iz1+ Izx2+ Izx3=5

33、.85+4.33+2.5=12.68KA沖擊電流的計(jì)算：有限容量：Kch=1.85 ich1=2.63I=2.63´8.45=22.23KAIch1=1.56I=1.56´8.45=13.18KA無(wú)限容量：Kch=1.8 ich2=2.55I=2.55´4.33=11.04KA Ich2=1.51I=1.51´4.33=6.54KA ich3=2.55I=2.55´2.5=6.38kA Ich3=1.51I=1.51´2.5=3.78KA ch=ich1+ich2+ich3=22.23+11.04+6.38=39.65KA Ich=I

34、ch1+Ich2+Ich3=13.18+6.54+3.78=23.5KA二、d2點(diǎn)短路電流的計(jì)算（發(fā)電機(jī)出口）Uav=15.75KV根據(jù)D1點(diǎn)計(jì)算和化簡(jiǎn)得知，此處就直接代算：X41=X33/X34/X35=1/3´0.1188=0.0396X42=X29/X40=0.058/0.09995=0.037YÞD轉(zhuǎn)換：X44=X42+X5+(X42´X5)/X41=0.037+0.0583+(0.037´0.0583)/0.0396=0.14977X43=X41+X5+(X41´X5)/X42=0.0396+0.0583+(0.0396´0

35、.0583)/0.037=0.160297Xjs1=X43´(SN/SB)=0.160297´(600÷0.85)/100=1.13Xjs2=X1´( SN/SB)=0.0605´(200÷0.85)/100=0.1424查運(yùn)行曲圖得知：t=0 Iz*1=0.9 IB1=(PN/cosj)/(´UN)=(600/0.85)/(´15.75)=25.88KA Iz*2=7.45IB2=(PN/cosj)/(´UN)= (200/0.85)/(´15.75)=8.63KAIz1=Iz*1´

36、IB=0.9´25.88=23.29KAIz2=Iz*2´IB2=7.45´8.63=64.29KAt=4 Iz*1=0.98 Iz1=Iz*1´IB=0.98´25.88=25.36KA Iz*2=2.51 Iz2=Iz*2´IB2=2.51´8.63=21.66KA無(wú)限容量： Izx3=1/X*=1/X44=1/0.14977=6.6769KAIB=SB/UB=100/(´15.75)=3.67KAIz3=Izx3´IB=3.67´6.6769=24.5KAt=0 Iz=Iz1+Iz2+Iz

37、3=27.29+64.29+24.5=112.08KAt=4 Iz=Iz1+Iz2+Iz3=23.36+21.66+24.5=71.22KA有限容量：Kch=1.9 ich1=2.69I=2.6´23.29=62.55KAIch1=1.62I=1.62´23.29=37.73KAich2=2.69I=2.69´64.29=172.94KA Ich2=1.62I=1.62´64.29=104.15KA無(wú)限容量：Kch=1.8 ich3=2.55I=2.55´24.5=62.48kA Ich3=1.51I=1.51´24.5=36.995

38、KA ch=ich1+ich2+ich3=62.55+172.94+62.48=301.07KA Ich=Ich1+Ich2+Ich3=37.73+104.15+36.995=178.875KA三、d3點(diǎn)短路電流的計(jì)算（ 高廠變母線6KV側(cè)）Uav=6.3KV根據(jù)D2點(diǎn)計(jì)算和化簡(jiǎn)得知，此處就直接代算：X45=X10+X11=1.115+0.029=1.144YÞD轉(zhuǎn)換：X46=X42+X5+(X42´X5)/X41=0.037+0.0583+(0.037´0.0583)/0.0396=0.14977X47=X41+X5+(X41´X5)/X42=0.03

39、96+0.0583+(0.0396´0.0583)/0.037=0.160297星網(wǎng)變換： Y=(1/X1+1/X46+1/X47+1/X45)=( 1/0.0605+1/0.1498+1/0.1603+1/1.144)=(16.5289+6.67556+6.2384+0.874)=30.3169X48=X1X45Y=0.0605´1.144´30.3169=2.0983X49=X46X45Y=0.1498´1.144´30.3169=5.19544X50=X47X45Y=0.1603´1.144´30.3169=5.559

40、6Xjs=X48´(SN/SB)=2.0983´(200/0.85)/100=4.7468因其值大于3.45，因此視為無(wú)限容量系統(tǒng)，因而：Izx1=1/X*=1/X48=1/2.0983=0.476576KAIzx2=1/X*=1/X49=1/5.19544=0.192476KAIzx3=1/X*=1/X48=1/5.5596=0.179869KAIb=SB/UB=100/(´6.3)=9.16KAIz1=Izx1´IB=9.16´0.476576=4.37KAIz2=Izx2´IB=9.16´0.192476=1.76KA

41、Iz3=Izx3´IB=9.16´0.17986=1.65KAt=0 Iz=Iz1+Iz2+Iz3=4.37+1.76+1.65=7.78KAt=4 Iz=Iz1+Iz2+Iz3=4.37+1.76+1.65=7.78KA無(wú)限容量：Kch=1.8 ich=2.55I=2.55´7.78=19.84kA Ich=1.51I=1.51´7.78=11.74KA四、d4點(diǎn)短路電流的計(jì)算（聯(lián)絡(luò)變下起備變6KV母線側(cè)）Uav=6.3KV根據(jù)D3點(diǎn)計(jì)算和化簡(jiǎn)得知，此處就直接代算：X51=X16+X18+X20=0.275+0.029+1.115=1.419Y

42、2;D轉(zhuǎn)換：X52=X12+X38+(X12´X38)/X29=0.0297+0.0639+(0.0297´0.0639)/0.058=0.126X53=X29+X38+(X29´X38)/X12=0.058+0.0297+(0.058´0.0297)/0.0639=0.115X54=X53/X27=0.115/0.068=0.0427星網(wǎng)變換： Y=(1/X53+1/X54+1/X51)=(1/0.115+1/0.0427+1/1.419)=(8.69565+21.786492+0.704722)=31.186866X55=X53X51Y=0.0126

43、´1.419´31.186866=5.576X56=X54X51Y=0.0427´1.419´31.186866=2.03Xjs=X55´(SN/SB)=5.576´(800/0.85)/100=51因其值大于3.45，因此視為無(wú)限容量系統(tǒng)，因而：Izx1=1/X*=1/Xjs=1/51=0.0196KAIb1=SB/1.732UB=800/(1.732´6.3)=86.2523KAIzx2=1/X*=1/X56=1/2.03=0.4926KAIB=SB/1.732UB=100/(1.732´6.3)=9.16KA

44、Iz1 =Izx1´IB=0.0196´86.2523=1.69KAIz2=Izx2´IB=9.16´0.4926=4.5144KAt=0 Iz=Iz1+Iz2 =1.69+4.5144=6.2KAt=4 Iz=Iz1+Iz2 =1.69+4.5144=6.2KA無(wú)限容量：Kch=1.8 ich=2.55I=2.55´6.2=15.81kA Ich=1.51I=1.51´6.2=9.36KA五、d5點(diǎn)短路電流的計(jì)算（110KV起備變下6KV側(cè)）Uav=6.3KV根據(jù)D4點(diǎn)計(jì)算和化簡(jiǎn)得知，此處就直接代算：X57=X26+X24=1.11

45、5+0.029=1.144YÞD轉(zhuǎn)換：X58=X38+X39+(X38´39)/X29=0.0297+0.03195+(0.0297´0.03195)/0.058=0.078X59=X29+X39+(X29´X39)/X38=0.058+0.03195+(0.058´0.03195)/0.0297=0.152X60=X59/X27=0.1523/0.068=0.047星網(wǎng)變換： Y=(1/X58+1/X60+1/X57)=(1/0.078+1/0。047+1/1.114)=(12.8205+21.27187+0.897666)=34.99X61

46、=X58X57Y=0.078´1.114´34.99=3.04X62=X60X57Y=0.047´1.114´34.99=1.83Xjs=X61´(SN/SB)=3.04´(800/0.85)/100=28.611765因其值大于3.45，因此視為無(wú)限容量系統(tǒng)，因而：Izx1=1/X*=1/X61=1/3.04=0.328947KAIzx2=1/X*=1/X62=1/1.83=0.546448KAIzx3=1/X*=1/X48=1/5.5596=0.179869KAIB=SB/1.732UB=100/(´6.3)=9.16K

47、AIz1=Izx1´IB=9.16´0.328947=3.015KAIz2=Izx2´IB=9.16´0.546448=5.0078KAt=0 Iz=Iz1+Iz2 =3.015+5.0078=8.0228KAt=4 Iz=Iz1+Iz2 =3.015+5.0078=8.0228KA無(wú)限容量：Kch=1.8 ich=2.55I=2.55´8.0228=20.458kA Ich=1.51I=1.51´8.0228=12.11KA六、d6短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算（110KV側(cè)母線）Uav=115KV電抗標(biāo)幺值的計(jì)算：（根據(jù)D5點(diǎn)計(jì)算和化簡(jiǎn)得知

48、，此處就直接代算）YÞD轉(zhuǎn)換：X63=X38+X39+(X38´39)/X29=0.0297+0.03195+(0.0297´0.03195)/0.058=0.078X64=X29+X39+(X29´X39)/X38=0.058+0.03195+(0.058´0.03195)/0.0297=0.152X65=X63/X27=0.1523/0.068=0.047有限容量的計(jì)算電抗Xjs: Xjs=X64´SN/SB=0.078´(800/0.85/100)=0.734查運(yùn)行曲線圖得知：t=0 Izx=1.4 IB=SB/(&#

49、180;UB)=800÷0.85/(´115)=4.73KAIz1=Ib´Izx=1.4´4.73=6.62KAt=4 Izx=1.65Iz1=IB´Izx=4.73´1.65=7.8KA無(wú)限大容量：Izx2=1/X*=1/X65=1/0.047=21.28KAIB=SB/1.732UB=100/(´115)=0.502KAIz2=Izx2´IB=0.502´21.28=10.68KAt=0 Iz=Iz1+Iz2 =6.62+10.68=17.3KAt=4 Iz=Iz1+Iz2 =7.8+10.68=18

50、.48KA沖擊電流的計(jì)算：有限容量：Kch=1.85 ich1=2.63I=2.63´6.62=17.41KAIch1=1.56I=1.56´6.62=10.32KA無(wú)限容量：Kch=1.8 ich2=2.55I=2.55´10.68=27.23KA Ich2=1.51I=1.51´10.68=16.13KAch=ich1+ich2 =17.41+27.23=44.64KA Ich=Ich1+Ich2 =10.32+16.13=26.45KA七、d7點(diǎn)短路電流的計(jì)算（聯(lián)絡(luò)變低壓35KV母線側(cè)）Uav=37KV根據(jù)D6點(diǎn)計(jì)算和化簡(jiǎn)得知，此處就直接代算：Y&

51、#222;D轉(zhuǎn)換：X64=X12+X38+(X12´X38)/X29=0.0297+0.0639+(0.0297´0.0639)/0.058=0.126X65=X29+X38+(X29´X38)/X12=0.058+0.0297+(0.058´0.0297)/0.0639=0.115X66=X53/X27=0.115/0.068=0.0427星網(wǎng)變換： Y=(1/X65+1/X66+1/X16)=(1/0.126+1/0.0427+1/0.275)=(7.96508+23.419204+3.636364)=35.02X67=X65X16Y=0.0126&

52、#180;0.275´35.02=1.2134X68=X66X16Y=0.0427´0.275´35.02=0.4112Xjs=X67´(SN/SB)=1.2134´(800/0.85)/100=11.79因其值大于3.45，因此視為無(wú)限容量系統(tǒng)，因而：Izx1=1/X*=1/Xjs=1/11.79=0.0848KAIB1=Sb/UB=800/(´37)=14.686KAIzx2=1/X*=1/X68=1/0.4112=2.431907KAIB2=SB/UB=100/(´37)=1.56KAIz1=Izx1´IN=0.0848´14.686=1.2456KAIz2=Izx2´IN=1.56´2.431907=3.79KAt=0 Iz=Iz1+Iz2 =1.25+3.79=5.04KAt