2×300MW凝汽式發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)--畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專(zhuān)心專(zhuān)注專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心專(zhuān)注專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專(zhuān)心專(zhuān)注專(zhuān)業(yè) 目 錄 TOC o t 標(biāo)題 7,7,標(biāo)題 8,8,標(biāo)題 9,9 前言 PAGEREF _Toc h 1摘要 PAGEREF _Toc h 2第一章電力工業(yè)的發(fā)展概況： PAGEREF _Toc h 3第二章發(fā)電機(jī)，變壓器的選擇與計(jì)算 PAGEREF _Toc h 32.1發(fā)電機(jī),變壓器的選擇原理: PAGEREF _Toc h 32.1.1發(fā)電機(jī)的選擇原則 PAGEREF _Toc h 32.1.2 主變壓器的選擇原則 PAGEREF _Toc h 42.1.3 廠用變壓器容量選擇的

2、基本原則和應(yīng)考慮的因素 PAGEREF _Toc h 42.2確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量 PAGEREF _Toc h 42.2.1主變的選擇 PAGEREF _Toc h 4第三章電氣主接線 PAGEREF _Toc h 63.1主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 PAGEREF _Toc h 63.2主接線方案的選擇 PAGEREF _Toc h 63.2.1 初定方案 PAGEREF _Toc h 63.2.2 比較并確定主接線方案 PAGEREF _Toc h 83.3廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h 83.3.1廠用電接線的選擇 PAGEREF _Toc h 83.3.2 廠用變壓器選擇

3、 PAGEREF _Toc h 8第四章短路電流分析計(jì)算： PAGEREF _Toc h 94.1短路電流計(jì)算目的及規(guī)則： PAGEREF _Toc h 94.2 短路等值電抗電路及其參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc h 104.2.1電抗計(jì)算： PAGEREF _Toc h 104.3各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算： PAGEREF _Toc h 114.2.1短路點(diǎn)k1的計(jì)算（220Kv母線側(cè)） PAGEREF _Toc h 114.2.2短路點(diǎn)k2的計(jì)算（發(fā)電機(jī)端18KV） PAGEREF _Toc h 124.2.3短路點(diǎn)k3的計(jì)算 PAGEREF _Toc h 154.4短路電流計(jì)算結(jié)果 P

4、AGEREF _Toc h 16第五章電氣設(shè)備的選擇： PAGEREF _Toc h 165.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn) PAGEREF _Toc h 165.1.1設(shè)備選擇的一般原則 PAGEREF _Toc h 165.1.2按短路條件進(jìn)行校驗(yàn) PAGEREF _Toc h 175.2主要電氣設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc h 195.2.1隔離開(kāi)關(guān)的選擇 PAGEREF _Toc h 195.2.2斷路器的選擇 PAGEREF _Toc h 205.2.3導(dǎo)體的選擇 PAGEREF _Toc h 205.2.3避雷器的選擇 PAGEREF _Toc h 215.2.4 電

5、壓互感器的選擇 PAGEREF _Toc h 225.2.5電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc h 23第六章 繼電保護(hù) PAGEREF _Toc h 246.1發(fā)電機(jī)的保護(hù) PAGEREF _Toc h 256.1.1保護(hù)分類(lèi) PAGEREF _Toc h 256.2各部分的保護(hù) PAGEREF _Toc h 266.2.1發(fā)電機(jī) PAGEREF _Toc h 266.2.2變壓器 PAGEREF _Toc h 266.2.3線路 PAGEREF _Toc h 276.2.4母線 PAGEREF _Toc h 28結(jié)論 PAGEREF _Toc h 29謝辭 PAGEREF _Toc

6、 h 30參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc h 31附錄 PAGEREF _Toc h 32前言在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要作用，它不僅全面地影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他部門(mén)的發(fā)展，同時(shí)也極大的影響人民的物質(zhì)與文化生活水平的提高。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。電能的使用已經(jīng)滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，而在我國(guó)電源結(jié)構(gòu)中火電設(shè)備容量占總裝機(jī)容量的75%。本文是對(duì)配有2臺(tái)300M

7、W凝氣式發(fā)電機(jī)的大型火電廠一次部分的初步設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計(jì)算、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇；短路電流計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。本設(shè)計(jì)是對(duì)2300MW總裝機(jī)容量為600MW的凝汽式區(qū)域性火電廠進(jìn)行電氣一次部分及其廠用高壓部分的設(shè)計(jì)，他主要包括了五大部分，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、安全保護(hù)裝置。其中詳細(xì)描述了短路電流的計(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，列出各種設(shè)備選擇結(jié)果表。并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析。摘

8、要本設(shè)計(jì)是對(duì)2300MW總裝機(jī)容量為600MW的凝汽式區(qū)域性火電廠進(jìn)行電氣一次部分及其廠用高壓部分的設(shè)計(jì)，他主要包括了五大部分，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、安全保護(hù)裝置。其中詳細(xì)描述了短路電流的計(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，列出各種設(shè)備選擇結(jié)果表。并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析最后的設(shè)計(jì)總圖包括主接線，廠用電，斷路器，隔離開(kāi)關(guān)等。關(guān)鍵詞：主接線；發(fā)電廠；變壓器；廠用電；安全保護(hù)第一章電力工業(yè)的發(fā)展概況：火力發(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在現(xiàn)在提出和諧社會(huì)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中，我們?cè)谔岣呋痣娂夹g(shù)的方

9、向上要著重考慮電力對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在在我國(guó)已有部分核電機(jī)組，但火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場(chǎng)，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全國(guó)上了許多火電廠，但火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)和諧社會(huì)的要求?！笆濉逼陂g我國(guó)火電建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展迅猛。2001年至2005年8月，經(jīng)國(guó)家環(huán)保總局審批的火電項(xiàng)目達(dá)472個(gè)，裝機(jī)容量達(dá)MW，其中2004年審批項(xiàng)目135個(gè)，裝機(jī)容量MW，比上年增長(zhǎng)207%；2005年1至8月份，審批項(xiàng)目213個(gè)，裝機(jī)容量MW，同比增長(zhǎng)420%。隨著中國(guó)電力供應(yīng)的逐步寬松以及國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的重視，中國(guó)開(kāi)始加大力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結(jié)構(gòu)。由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)

10、節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無(wú)法大量?jī)?chǔ)存，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開(kāi)發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、 控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和

11、分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能 源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：通過(guò)原始資料分析和方案比較，確定發(fā)電廠的電氣主接線。計(jì)算短路電流，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)選擇和效驗(yàn)主要電氣設(shè)備。第二章發(fā)電機(jī)，變壓器的選擇與計(jì)算2.1發(fā)電機(jī),變壓器的選擇原理:2.1.1發(fā)電機(jī)的選擇原則2.1.1.1發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類(lèi)型。大型主力火電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入3

12、30500kV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入110220kV系統(tǒng)，也有接入330kV系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以對(duì)本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū)110220kV系統(tǒng)相連。2.1.1.2發(fā)電廠的分期和最終建設(shè)規(guī)模發(fā)電廠的機(jī)組容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃容量、負(fù)荷增長(zhǎng)速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇，最大機(jī)組的容量以占系統(tǒng)總?cè)萘康?10%為宜。一個(gè)廠房?jī)?nèi)的機(jī)組，其臺(tái)數(shù)以不超過(guò)6臺(tái)、容量等級(jí)以不超過(guò)兩種為宜。2.1.1.3負(fù)荷大小和重要性（1）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。（2）對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全

13、部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。型號(hào)額定功率（MW）額定電壓（KV）額定電流（KA）功率因數(shù)同步電抗(Xd%)瞬變電抗(Xd%)超瞬變電抗(Xd%)QFS-300-230018113200.85236.3531.9317.1（3）對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。2.1.1.4系統(tǒng)備用容量大小系統(tǒng)中需要有一定的發(fā)電機(jī)裝機(jī)備用容量。運(yùn)行備用容量不宜少于810%，以適應(yīng)負(fù)荷突增、機(jī)組檢修和故障停運(yùn)幾種情況。 2.1.2 主變壓器的選擇原則2.1.2.1為節(jié)約投資及簡(jiǎn)化布置，主變壓器應(yīng)選用三相式。2.1.2.2 為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺(tái)。在計(jì)算通過(guò)主變壓器

14、的總?cè)萘繒r(shí)，至少應(yīng)考慮5年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需要，并要求：在發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)（荷為最小時(shí)，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，能滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電需要；因系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而需限制本廠出力時(shí)，亦應(yīng)滿足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電。2.1.2.3 在高、中系統(tǒng)均為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的情況下，可考慮采用自耦變壓器。當(dāng)經(jīng)常由低、高壓側(cè)向中壓側(cè)送電或由低壓側(cè)向高、中壓側(cè)送電時(shí)，不宜使用自耦變壓器。2.1.2.4 對(duì)潮流方向不固定的變壓器，經(jīng)計(jì)算采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓要求是，可采用有載調(diào)壓變壓器。2.1.3 廠用變壓器容量選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素2.1.3.1變壓器原、

15、副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。2.1.3.2變壓器的容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。2.1.3.3廠用高壓備用變壓器或起動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用工作變壓器容量相同；低壓廠用設(shè)備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)低壓廠用工作變壓器容量相同。2.2確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量2.2.1主變的選擇2.2.1.1臺(tái)數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)電機(jī)母線，發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機(jī)電壓出線的供電可靠，主變壓器300WM發(fā)電機(jī)組的主變壓器選用兩繞組變壓器2臺(tái)。向本廠供電變壓器選用三相式兩繞組變壓器2臺(tái)，廠用備用電源選用兩繞組變壓器1臺(tái)。

16、2.2.1.2容量：?jiǎn)卧泳€中的主變壓器容量SN 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留10的裕度選擇，單元接線中的主變壓器容量SN 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留10的裕度選擇。發(fā)電機(jī)G-1、G-2的額定容量為300MW，扣除廠用電后經(jīng)過(guò)變壓器的容量為：經(jīng)計(jì)算后選取變壓器如下 300MW發(fā)電機(jī)組所選變壓器型號(hào)為：SFP-/220 兩臺(tái)。變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，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Y型和型，高、低二側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。三相變壓器的一相繞組或連接成三相繞組的三相變壓器的相同電壓的繞組連接成星型、三角型、曲折型時(shí)，

17、對(duì)高壓繞組分別以字母Y、D或Z表示，對(duì)中壓或低壓繞組分別以字母y、d 或z表示。如果星型連接或曲折型連接的中性點(diǎn)是引出的，則分別以YN、ZN表示，帶有星三角變換繞組的變壓器，應(yīng)在兩個(gè)變換間已“-”隔開(kāi)。我國(guó)110KV以上電壓，變壓器的繞組都采用Y連接。35KV以下電壓，變壓器繞組都采用連接。第三章電氣主接線 3.1主接線的設(shè)計(jì)原則和要求發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全

18、、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。（1）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個(gè)要求。衡量主接線運(yùn)行可靠性的標(biāo)志是： 斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。 線路、斷路器或母線檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 發(fā)電廠全部停運(yùn)的可能性。 對(duì)大機(jī)組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。（2）靈活性 調(diào)度

19、靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活地投入某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 檢修安全：應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。（3）經(jīng)濟(jì)性 投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，適當(dāng)限制斷路器電流 占地面積小：電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件。 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。3.2主接線方案的選擇3.2.1 初定方案 在了解了基本接線方式，以及根據(jù)對(duì)所有資料的分析的基礎(chǔ)上初步擬定方案，并依 對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上進(jìn)

20、行論證各方的優(yōu)、缺點(diǎn)，確定如下方案： 首先我們要從可靠性、靈活性以及經(jīng)濟(jì)性多個(gè)層面考慮，我們所設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)是否符合要求，可靠性要求我們?cè)跀嗦菲骰蚰妇€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。靈活性要求主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。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。經(jīng)濟(jì)性上要求我們要節(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)備以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。方案一：采用雙母線接

21、線。雙母線接線與單母線接線比較的優(yōu)點(diǎn)為:采用一條母線工作，另一條母線可實(shí)現(xiàn)不停電檢修；任一回路母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，通過(guò)母線使該回路單獨(dú)在備用母線上停電檢修；母線故障時(shí)，所有回路能迅速切換到非故障母線上運(yùn)行；在特殊情況下，可將個(gè)別回路接在備用母線上單獨(dú)工作或?qū)嶒?yàn)。雙母線接線在我國(guó)大、中型大電廠和變電站中才廣為采用，并已積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。電壓等級(jí)為220KV出現(xiàn)數(shù)目在3回及以上時(shí)，采用雙母線接線。圖3-1雙母線接線具有運(yùn)行比較靈活，可靠性高，便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。方案二：采用單母分段帶旁路母線接線。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、清晰、操作方便易于擴(kuò)建；當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)可不停電檢修。缺點(diǎn)：當(dāng)匯流母線檢修或故障時(shí)，該母

22、線將全部停電。電壓等級(jí)越高，少油式斷路器檢修所需的時(shí)間越長(zhǎng)。220KV出線在4回及以上時(shí)一般采用帶專(zhuān)用旁路斷路器的旁路母線；新設(shè)計(jì)規(guī)程中指出，當(dāng)斷路器為六氟化硫型時(shí)，可不設(shè)旁路設(shè)施。圖3-23.2.2 比較并確定主接線方案在所實(shí)現(xiàn)的目的要求相差不大的情況下，采用最小費(fèi)用法對(duì)擬定的兩方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，兩方案中的相同部分不參與比較計(jì)算，只對(duì)相異部分進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容包括投資，年運(yùn)行費(fèi)用。很容易知道當(dāng)采用單母線分段帶旁路的時(shí)候，必須多增加較多斷路器增加了投資，這在穩(wěn)定的可靠性，及經(jīng)濟(jì)上都是不具有優(yōu)勢(shì)的，因此采用方案一。接線圖如圖3-1所示。 3.3廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.3.1廠用電接線的選擇廠用電接線

23、的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。首先，應(yīng)保證對(duì)廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；其次，接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常，事故，檢修等各種運(yùn)行方式的要求；還應(yīng)適當(dāng)注意經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進(jìn)性。此外，在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)還要對(duì)供電電壓等級(jí)，廠用供電電源及其引接進(jìn)行分析和論證。廠用電接線應(yīng)滿足下列要求：各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。特別是200MW及以上機(jī)組，應(yīng)做到這一點(diǎn)。一臺(tái)機(jī)組的做故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行。并能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行充分考慮機(jī)組啟動(dòng)和停運(yùn)過(guò)程中的供電要求。一般均應(yīng)配備可靠的啟動(dòng)（

24、備用）電源。在機(jī)組啟動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式。特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響。要便于過(guò)渡，盡量改變接線和更換設(shè)備。200MW及以上機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。當(dāng)全廠停電時(shí)，可以快速啟動(dòng)和自動(dòng)投入，向保安負(fù)荷供電。還要設(shè)置電能質(zhì)量指標(biāo)合格的交流不間斷供電裝置，保證不允許間斷供電的熱工負(fù)荷的用電?；痣姀S的輔助機(jī)械多、容量大，供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，其主要負(fù)荷分布在鍋爐、氣機(jī)、電氣、輸煤、出灰、化學(xué)水處理以及輔助車(chē)間和公用電氣部分，因此，廠用電以單母線分段接線形式合理地分配廠用各級(jí)負(fù)荷。廠用電接線選擇：?jiǎn)文妇€分段

25、接線。3.3.2 廠用變壓器選擇與300MW發(fā)電機(jī)組相連的廠用變壓器型號(hào)為：SFF7-40000/18兩臺(tái) 其具體參數(shù)如表3-2所示。表3-2 所選變壓器型號(hào)及其參數(shù)型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓空載電流（%）空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）阻抗電壓（UK%）高壓（KV）中壓KV低壓（KV）SFP-/220180.2819086014.3SFP-/220180.2819086014.3SFF7-40000/18/2200006.3-6.30.830225.3全穿越半穿越系數(shù)9.515.33.74SFF7-40000/18/2200006.3-6.30.830225.3全穿越半穿越系數(shù)9.515

26、.33.74第四章短路電流分析計(jì)算： 4.1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。一、短路電流計(jì)算條件： 1）正常工作時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行。2）所有電流的電功勢(shì)相位角相同。3）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。5）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)。6）

27、不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。7）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。8）輸電線路的電容略去不計(jì)。二、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)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(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。4.2 短路等值電抗電路及其參數(shù)計(jì)算由2300M

28、W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4.2.1電抗計(jì)算：（1）發(fā)電機(jī)電抗：（2）主變壓器電抗：（3）線路阻抗：（4）廠用變壓器等效電抗：全穿越阻抗：6.76%半穿越阻抗：13.71% 1表示 18KV 2表示6KV X8=X10 電抗值計(jì)算：4.3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)的主要特征是：內(nèi)阻抗X=0，端電壓U=C，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，但一般情況下只需計(jì)及他對(duì)沖擊電流

29、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。4.2.1短路點(diǎn)k1的計(jì)算（220Kv母線側(cè)）等效電路圖： 圖一 圖二 圖三圖一：X5=0.03，X3=X4=0.048，X1=X2=0.040圖二：X5=0.03，X12=0.020，X34=0.024圖三：X5=0.03，X31=0.044對(duì)于無(wú)窮大系統(tǒng)：Kim=1.8標(biāo)幺值：有名值：對(duì)于發(fā)電機(jī)：Kim=1.85標(biāo)幺值： 查發(fā)電機(jī)的運(yùn)行曲線（電力系統(tǒng)p188）t=0s 時(shí), I =3.5t=1s 時(shí), I=2.32t=2s 時(shí), I=2.34有名值：t=0s 時(shí)

30、, I =6.202KAt=1s 時(shí), I=4.111KAt=2s 時(shí), I=4.146KA對(duì)于短路點(diǎn)K1t=0s 時(shí), I =14.562KAt=1s 時(shí), I=12.471KA4.2.2短路點(diǎn)k2的計(jì)算（發(fā)電機(jī)端18KV）等效電路圖：圖一：X5 = 0.03, X7=X2 = 0.040, X3= X4 =0.048圖二：X5 = 0.03 , X42 = X4+X2 = 0.088圖三：（1）對(duì)于無(wú)窮大系統(tǒng)：Kim=1.8標(biāo)幺值：有名值：（2）對(duì)于發(fā)電機(jī)G1：Kim=1.9標(biāo)幺值： 查發(fā)電機(jī)的運(yùn)行曲線（電力系統(tǒng)p187）t=0s 時(shí), I =6.4t=1s 時(shí), I=2.96t=2s 時(shí)

31、, I=2.68有名值：t=0s 時(shí), I =72.448KAt=1s 時(shí), I=33.5072KAt=2s 時(shí), I=30.3376KA（2）對(duì)于發(fā)電機(jī)G2：Kim=1.8標(biāo)幺值： 查發(fā)電機(jī)的運(yùn)行曲線（電力系統(tǒng)p187）t=0s 時(shí), I =1.1t=1s 時(shí), I=1.22t=2s 時(shí), I=1.31有名值：t=0s 時(shí), I =12.452KAt=1s 時(shí), I=13.8104KAt=2s 時(shí), I=14.8292KA對(duì)于短路點(diǎn)K2t=0s 時(shí), I =123.12KAt=1s 時(shí), I=85.8104KAt=2s 時(shí), I=83.8292KAIim = 57.71+117.26+18.

32、803 = 193.773KAIim = 97.28+194.64+31.693KA4.2.3短路點(diǎn)k3的計(jì)算等效電路圖：圖一：x5=0.03，x1=x2=0.040，x3=x4=0.048，x6=0，x8=0.348圖二：x5=0.03，x1=0.040，x3=0.048，x68=x6+x8=0.348，x24=x2+x4=0.088圖三：x5=0.03，x3=0.048，x68=0.348 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 Equation Section (Next) SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec h *

33、MERGEFORMAT MACROBUTTON MTEditEquationSection2 Equation Chapter (Next) Section 1 SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h * MERGEFORMAT SEQ MTChap h * MERGEFORMAT 圖四：x68=0.348，xAC=0.0836，圖五：（1）對(duì)于無(wú)窮大系統(tǒng)：Kim=1.8標(biāo)幺值：有名值：（2）對(duì)于發(fā)電機(jī)G2：Kim=1.8標(biāo)幺值：有名值：對(duì)于短了點(diǎn)K3： I=7.909+16.496=24.405KA 4.4短路電流計(jì)算結(jié)果電壓系數(shù)（KA）短路點(diǎn)

34、短路電流同期分量有效值（KA）短路全電流最大有效值（KA）短路沖擊電流（KA）T = 0.5T = 1sT = 2s220220kv母線K114.56212.47112.50622.32437.52418發(fā)電機(jī)端K2123.1285.537683.3868193.773323.61366kv廠用導(dǎo)線K324.40524.40524.40537.73663.282第五章電氣設(shè)備的選擇： 5.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn) 5.1.1設(shè)備選擇的一般原則1、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理。 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 選擇的

35、導(dǎo)體品種不應(yīng)太多。2、選用的電器最高允許工作電壓，不得低于該回路最高運(yùn)行電壓。3、選用導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。由于高壓開(kāi)斷電器設(shè)有持續(xù)過(guò)載能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。4、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流作用的短路電流，應(yīng)按具體工作的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。5、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算：（1）、除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)電流外，元件的電阻都應(yīng)略去不計(jì)。（2）、對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算，短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式短路電流為最大的點(diǎn)。6、導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器

36、的開(kāi)斷電流按發(fā)生短路時(shí)最嚴(yán)重情況計(jì)算。7、驗(yàn)算裸導(dǎo)體短路熱效應(yīng)應(yīng)計(jì)算時(shí)間，應(yīng)采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間，繼電器的短路熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間，宜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。8、在正常運(yùn)行時(shí)，電氣引線的最大作用力不應(yīng)大于電器端子允許的負(fù)載。5.1.2按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。但有熔斷器和有熔斷器保護(hù)的電器和導(dǎo)體（如電壓互感器等），以及架空線路，一般不必考慮動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，對(duì)電纜，也不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有

37、諸多是相同的。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過(guò)最高允許值。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過(guò)電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過(guò)電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：式中 ，三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（KA）； 等值時(shí)間（亦

38、稱(chēng)假想時(shí)間s）； 制造廠規(guī)定的在ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（KA）；t為與相對(duì)應(yīng)的時(shí)間（s）。 短路計(jì)算時(shí)間。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間top和斷路器全開(kāi)斷時(shí)間toc之和，即 式中 ， 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，主要有主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間時(shí)一般取0.05s；當(dāng)為后備保護(hù)時(shí)間時(shí)一般取2.5s； 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間（包括固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間）。 如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，對(duì)快速及中速動(dòng)作的斷路器，取toc=0.1-0.5s,對(duì)低速動(dòng)作的斷路器，取toc=0.2s。 校驗(yàn)導(dǎo)體和220KV電纜的短路熱穩(wěn)定性時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加上相應(yīng)地?cái)?/p>

39、路器的全分閘時(shí)間.如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則應(yīng)采用能對(duì)該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。校驗(yàn)電器和220KV以上沖油電纜的短路電流計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)生嚴(yán)重的破壞作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的值imax或最大有效值Imax 表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過(guò)上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)力的作用而損害。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish imax或Ish Imax 式中ish及Ish三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。電氣設(shè)備的選擇除了要滿足

40、上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應(yīng)根據(jù)工程的自然環(huán)境、位置（氣候條件、厭惡、化學(xué)污染、海拔高度、地震等）、電氣主接線極短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。220KV側(cè)各個(gè)回路的最大工作電流 （1）出線回路 IN1 =/UN =0.308KA IMAX1 =1.05 IN1 =0.324KA （2）母線側(cè) IN2 =2*/UN =1000/（*220*0.85）=3.082KA IMAX1 =1.05 IN2=3.236KA （3）雙繞組變壓器回路IN3 =300/（UN ）=0.926KAIMAX3 =1.05 IN3 =0.973KA5.2主要電氣設(shè)備的選擇5.2.1隔離開(kāi)關(guān)的選擇5

41、.2.1.1隔離開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種高壓電器，它的主要功能是：（1）建立明顯的絕緣間隙，保證線路或電氣設(shè)備修理時(shí)人身安全；（2）轉(zhuǎn)換線路、增加線路連接的靈活性。 在電網(wǎng)運(yùn)行情況下，為了保證檢修工作電安全進(jìn)行，除了使工作點(diǎn)與帶電部分隔離外，還必須采取檢修接地措施防止意外帶電。為此，要求在高壓配電裝置的母線側(cè)和線路側(cè)裝設(shè)帶專(zhuān)門(mén)接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，以便在檢修母線或線路斷路器時(shí)，使之可靠接地。這種帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)的工作方式為：正常運(yùn)行時(shí)，主刀閘閉合，接地刀閘斷開(kāi)；檢修時(shí)，主刀閘斷開(kāi)，接地刀閘閉合。這種工作方式由操作機(jī)構(gòu)之間具有機(jī)械閉鎖的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。5.2.1.2隔離開(kāi)關(guān)的配置（1）中小型

42、發(fā)電機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；容量為200MW及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器的單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。（2）在出線上裝設(shè)電抗器的610KV配電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺(tái)斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開(kāi)關(guān)。（3）接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。（4）一臺(tái)半斷路器接線中，視發(fā)變電工程的具體情況，進(jìn)出線可裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)也可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。（5）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)隔離電源。（6）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地；自耦變壓器的中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。原則： 5.2.1.3

43、220KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇擬選型號(hào)為GW4220/1200系列隔離開(kāi)關(guān)，參數(shù)如表4-1所示。表4-1 GW4220/1250系列隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）額定電流（A）4s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）額定頻率（HZ）220125031.58050GW4220W系列隔離開(kāi)關(guān)是三相交流50HZ高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，供在有電壓五負(fù)載的情況下，斷開(kāi)或閉合線路之用。該系列隔離開(kāi)關(guān)的主刀閘和接地刀閘可分配各類(lèi)電動(dòng)型或手動(dòng)型操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行三相聯(lián)動(dòng)操作，主刀閘和接地刀閘有機(jī)械連鎖裝置。1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=125KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM =27.155KA 即：

44、 IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 短路熱效應(yīng) 滿足條件擬選型號(hào)為GW4220/1200系列隔離開(kāi)關(guān)根據(jù)額定電流和電壓所選型號(hào)和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與雙繞組變壓器回路基本相同，這里就不再作詳細(xì)的敘述。5.2.2斷路器的選擇斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。型式，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)方便，一般635KW選用真空斷路器，35500KV采用SF6斷路器額定電壓的選擇UnUns額定電流的選擇InImax額定開(kāi)短電流的校驗(yàn)條件為ImnIn動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足iesim5.2.2.1 22

45、0KV斷路器選型LW1-220/2500 相關(guān)系數(shù)額定工作電壓KV220熱穩(wěn)定電壓80額定電流3150額定電流100額定開(kāi)斷電流40額定動(dòng)穩(wěn)定電流100（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ip = 100KA ; iam= 21.30KA; ipim 滿足條件（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè)備Qs =I2t=402 * 4KAs=6400KA（3）短路熱效應(yīng)：QsQkx 滿足條件5.2.3導(dǎo)體的選擇導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線

46、和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。110kV及以上高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。硬導(dǎo)體截面常用的有矩形.槽形和管形。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過(guò)1250，以減小集膚效應(yīng)，使用于大電流時(shí)，可將24條矩形導(dǎo)體并列使用，矩形導(dǎo)體一般只用于35kV及以下.電流在4000A及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小，一般用于40008000的配電裝置中；管形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)小.機(jī)械強(qiáng)度高，用于8000A以上的大電流母線或要求電暈電壓高的110kV及以上的配電裝置中。軟導(dǎo)體常用的有鋼芯鋁絞線.組合導(dǎo)線.

47、分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者多用于330kV及以上配電裝置。5.2.3避雷器的選擇5.2.3.1 避雷器的作用：在電力系統(tǒng)中除了內(nèi)部過(guò)電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性,還有大氣過(guò)電壓,就是所說(shuō)的雷擊過(guò)電壓。雷擊過(guò)電壓會(huì)使電氣設(shè)備發(fā)生損壞，造成停電事故。為保證電力系統(tǒng)的正常安全可靠運(yùn)行，必須做好電力系統(tǒng)的大氣過(guò)電壓保護(hù)。保護(hù)電器一般指的就是避雷器。5.2.3.2避雷器的選擇和配置：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：表4-5避雷器型式選擇型號(hào)型式應(yīng)用范圍FS配電用普通閥型10kV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3-220kV發(fā)電廠、變電所配電裝置FCZ電站用

48、磁吹閥型330kV及需要限制操作的220kV以及以下配電，某些變壓器中性點(diǎn)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi)Y氧化鋅避雷器配電系統(tǒng), 發(fā)電廠、變電所型號(hào)含義： F閥型避雷器； S配電所用； Z發(fā)電廠、變電所用； C磁吹； D旋轉(zhuǎn)電機(jī)用； J中性點(diǎn)直接接地； Y氧化鋅避雷器。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校驗(yàn)項(xiàng)目：（1）滅弧電壓： 接地系數(shù)。對(duì)于非直接接地，20kV及以下=1.1，35kV及以上=1.0；對(duì)直接接地=0.8。最高工作允許電壓，為電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。（2）工頻放電電壓下限值：內(nèi)部過(guò)電壓允許計(jì)算倍數(shù)，對(duì)非直接接地63kV及以下=4；110kV及以

49、下=3.5；對(duì)直接接地110220kV，=3。設(shè)備最高運(yùn)行相電壓（kV）。工頻放電電壓上限值： （3）避雷器的殘壓： 指波形為8/20的一定幅值的沖擊電流通過(guò)避雷器時(shí)，在閥片上產(chǎn)生的電壓峰值。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：220kV及以下避雷器沖擊電流幅值為5KA。避雷器的保護(hù)比，F(xiàn)Z型=2.32.35，F(xiàn)CZ型=1.862。（4）避雷器沖擊放電電壓上限值： 根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110kV、35kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。5.2.4 電壓互感器的選擇電壓互感器的配置原則是應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；保

50、證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便的取壓。通常如下配置： （1）母線 6220KV電壓級(jí)的每組母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁母線則視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而定。 （2）線路 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器。 （3）發(fā)電機(jī) 一般在出口處裝兩組。一組（/Y）用于自動(dòng)重合閘。一組供測(cè)量?jī)x表、同期和繼電保護(hù)使用。各種互感器的使用范圍 （1）6220KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；在高壓開(kāi)關(guān)柜或在布置地位狹窄的地方，可采用樹(shù)脂膠柱絕緣結(jié)構(gòu)。 （2）220KV以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確登記滿足要求時(shí)，一般采用電容

51、式電壓互感器。1. 220KV母線側(cè)擬選型號(hào)為JCC5-220系列電壓互感器,具體參數(shù)如表4-3所示。表4-3 JCC5-220系列電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）二次負(fù)荷連接組標(biāo)號(hào)初級(jí)繞組次級(jí)繞組剩余電壓繞組1級(jí)3級(jí)220/0.1500VA500VA 型號(hào)含義： J電壓互感器 C串級(jí)絕緣 C 瓷箱式 220/額定電壓油浸式電壓互感器為串級(jí)式全密封結(jié)構(gòu)，由金屬膨脹器、套管、器身、基座及其他部件組成。鐵心采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片加工而成，疊成口字形，鐵心上柱套有平衡繞組、一次繞組，下柱套有平衡繞組、一次繞組、測(cè)量繞組、保護(hù)繞組及剩余電壓繞組，器身經(jīng)真空處理后由低介質(zhì)損耗絕緣材料固定在用鋼板焊成的基座

52、上，裝在充滿變壓器油的瓷箱內(nèi)5.2.5電流互感器的選擇電流互感器（簡(jiǎn)稱(chēng)CT）將高壓電流和低壓大電流變成電壓較低的小電流，供給儀表和繼電保護(hù)裝置，並將儀表和保護(hù)裝置與高壓電器隔開(kāi)（電流互感器的二次側(cè)額定電流一般為5A），這使得測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置使用安全、方便、也使其在制造上可以標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)化了制造工藝並降低了成本。因此，電流互感器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。也是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備。電流互感器的特點(diǎn)是： (1)一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流而與二次電流無(wú)關(guān)；(2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電

53、流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 電流互感器一、二次額定電流之比，稱(chēng)為電流互感器的額定互感比：kn=I1n/I2n 因?yàn)橐淮尉€圈額定電流I1n己標(biāo)準(zhǔn)化，二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5(1或0.5)安，所以電流互感器額定互感比亦已標(biāo)準(zhǔn)化。kn還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數(shù)比，即knkN=N1/N2式中N1、N2為一、二線圈的匝數(shù)。 電流互感器出線一般設(shè)三組，主要是管保護(hù)，測(cè)量，計(jì)量。若只有兩組，那么測(cè)量和計(jì)量可以串聯(lián)。若只用一組互感器，線路不配差動(dòng)保護(hù)。差動(dòng)是專(zhuān)門(mén)保護(hù)變壓器的。高壓后備電路一般也出三組，管普通過(guò)流保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，測(cè)量。低壓后備電路一般也出三組，管普通過(guò)流保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，

54、測(cè)量。若有計(jì)量要求，可以與測(cè)量公用一組互感器。 1. 220KV側(cè)擬選型號(hào)為L(zhǎng)CWB220（W）系列電流互感器，具體參數(shù)如表4-4所示。表4-4 LCWB220（W）系列電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）準(zhǔn)確級(jí)額定電流比（A）5s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）22025242110 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=110KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM =27.155KA 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ， =2.5+0.1=2.6 查周期分量等值時(shí)間曲線可得 teq =2.1S即： 5*42*42=88202.1*

55、40.1204*40.1204=3380.26 滿足熱穩(wěn)定條件。擬選型號(hào)為L(zhǎng)CWB220（W）系列電流互感器根據(jù)額定電流和電壓所選型號(hào)和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與出線回路基本相同，這里就不再作詳細(xì)的敘述。第六章 繼電保護(hù)研究故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（、變壓器、輸電線路、母線等）使之免遭損害，所以沿稱(chēng)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。對(duì)于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿足四個(gè)基本要求，而對(duì)于作用于信號(hào)以及只反映不正常的運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置

56、，這四個(gè)基本要求中有些要求可以降低。1）選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。2）速動(dòng)性速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。一般必須快速切除的有：(1) 使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于有效值(一般為0.7倍額定電壓)。(2) 大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器和電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障。(3) 中、低壓線路導(dǎo)線截面過(guò)小，為避免過(guò)熱不允許延時(shí)切除的故障。(4) 可能危及人身安全、對(duì)通信系統(tǒng)或

57、鐵路信號(hào)造成強(qiáng)烈干擾的故障。故障切除時(shí)間包括保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間，一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.04s0.08s，最快的可達(dá)0.01s0.04s，一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.06s0.15s，最快的可達(dá)0.02s0.06s。對(duì)于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動(dòng)作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時(shí)地發(fā)出信號(hào)。3）靈敏性靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類(lèi)型如何，以及短路點(diǎn)是否有過(guò)渡電阻，都能正確反應(yīng)動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作

58、，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過(guò)較大的過(guò)渡電阻兩相或單相短路故障時(shí)也能可靠動(dòng)作。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。4）可靠性包括安全性和信賴(lài)性，是對(duì)繼電保護(hù)最根本的要求。安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)。信賴(lài)性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。繼電保護(hù)的誤動(dòng)作和拒動(dòng)作都會(huì)給電力系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重危害。即使對(duì)于相同的電力元件，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，

59、保護(hù)不誤動(dòng)和不拒動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響也會(huì)發(fā)生變化。以上四個(gè)基本要求是設(shè)計(jì)、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評(píng)價(jià)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個(gè)基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。因此，在實(shí)際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，地進(jìn)行統(tǒng)一。6.1發(fā)電機(jī)的保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時(shí)發(fā)電機(jī)本身也是十分貴重的電氣設(shè)備，因此，應(yīng)該針對(duì)各種不同的故障和不正常工作狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的繼電保護(hù)裝置。發(fā)電機(jī)的故障類(lèi)型主要有定子繞組相間短路、定子一相繞組內(nèi)的匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失等。發(fā)電的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有

60、：由于外部短路引起的定子繞組過(guò)電流；由于負(fù)荷超過(guò)發(fā)電機(jī)額定容量而引起的三相對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷；由外部不對(duì)稱(chēng)短路或不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷（如單相負(fù)荷，非全相運(yùn)行等）而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)電流；由于突然甩負(fù)荷而引起的定子繞組過(guò)電壓；由于勵(lì)磁回路故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷；由于汽輪機(jī)主汽門(mén)突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機(jī)逆功率等。6.1.1保護(hù)分類(lèi)針對(duì)以上故障類(lèi)型及不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置：（1）對(duì)1MW以上發(fā)電機(jī)的定子繞組及其引出線的相間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。（2）對(duì)直接連于母線的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障，當(dāng)單相接地故障電流（不考慮消弧線圈的補(bǔ)償作用）大于規(guī)定的允許值時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的接地