2×100MW發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書PAGE622×100MW發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)引言隨著高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì),電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知,它不僅全面的影響國民經(jīng)濟(jì)其他部門的發(fā)展,同時(shí)也極大的影響人民的物質(zhì)與文化水平的提高，影響整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步,其中發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中起著重要的作用.我國正在飛速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)快速的增長使得對電能的需求量在不斷提高，各類發(fā)電廠的數(shù)量隨之而增加，特別是火力發(fā)電廠依然十分重要。我本次設(shè)計(jì)的題目為“2100MW發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)”，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：確定電氣主接線圖；選擇主變壓器的型號；對主接線上的短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算；設(shè)備選型及校驗(yàn)；發(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算；防雷接地計(jì)算；屋外配置設(shè)計(jì)。在佈仁圖老師的認(rèn)真輔導(dǎo)下使我在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中對發(fā)電廠等方面的知識有了更多的了解,真是受益匪淺.緒論隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，特別是伴隨西部大開發(fā)和振興東北老工業(yè)基地的力度加大，我國的電力需求猛增。為了提高國家電力工業(yè)的效益，促進(jìn)相關(guān)工業(yè)的技術(shù)水平的提高，增加新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。近期的重點(diǎn)是：發(fā)展大容量、高效低污染的常規(guī)火電機(jī)組，積極開發(fā)潔凈煤發(fā)電新技術(shù)，解決提高燃煤發(fā)電機(jī)組的效率和改善環(huán)境污染兩大關(guān)鍵問題；開發(fā)水電站老機(jī)組的改造技術(shù)，提高機(jī)組效益和對水利資源的的效利用；加強(qiáng)電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)研究，積極推進(jìn)跨大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)，優(yōu)化資源配置，建立有效電力市場體系；大力開發(fā)和推廣節(jié)能降耗技術(shù)，加速對中小機(jī)組、老機(jī)組、城市和農(nóng)村電網(wǎng)的技術(shù)改造，降低損耗，提高效益。我國電力的發(fā)展將朝向“大機(jī)組、超高壓、大電網(wǎng)、新能源”方向發(fā)展?；鹆Πl(fā)電中的主要環(huán)節(jié)是熱能的傳遞和轉(zhuǎn)換，將初參數(shù)提高到超臨界狀態(tài)，提高了可用能的品位。使熱能轉(zhuǎn)換效率提高，這是大容量火電機(jī)組提高效率的主要方向。與同容量亞臨界火電機(jī)組比較，超臨界機(jī)組可提高效率2-2.5%，超臨界機(jī)組可提高效率約5%。大型超臨界機(jī)組的開發(fā)與應(yīng)用，可以有效的改變我國電力工業(yè)目前能耗高和環(huán)境污染及依賴進(jìn)口設(shè)備的局面，具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。由于空冷電站的耗水量僅為濕冷電站的1/3，適合于我國富煤缺水的“三北”地區(qū)建設(shè)大型坑口電站，變輸煤為輸電。對減輕鐵路運(yùn)煤壓力、促進(jìn)“三北”及相鄰地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。設(shè)計(jì)為（2100）MW發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)，要任務(wù)是電氣主接線，廠用電設(shè)計(jì)、短路計(jì)算、主要設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、防雷與接地裝置設(shè)計(jì)、發(fā)電機(jī)保護(hù)的整定計(jì)算、配電裝置設(shè)計(jì)。技術(shù)要求主接線可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、便于擴(kuò)建。所有設(shè)計(jì)過程均需要考慮國家電力部門的技術(shù)規(guī)程和規(guī)范。第二章電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線是發(fā)電廠、變電站設(shè)計(jì)的主體。采用何種主接線形式，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有較大的影響。2.1電氣主接線設(shè)計(jì)的原則和基本要求發(fā)電廠電氣主接線時(shí)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游行方式，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)系到全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、機(jī)電保護(hù)和自動(dòng)裝置的簽訂，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能產(chǎn)生的特點(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，也將要影響到工農(nóng)生產(chǎn)和人民生活。因此主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問題。必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。在在以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則的前提下，結(jié)合實(shí)際情況，對發(fā)電廠電氣主接線的基本要求是：可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。2.1.1可靠性對于一般技術(shù)系統(tǒng)來說，可靠性是指一個(gè)元件、一個(gè)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)及一定條件下完成預(yù)定功能的能力。電氣主接線屬于可修復(fù)系統(tǒng)，其可靠性用可靠度表示，即主接線無故障工作時(shí)間所占的比例。主接線在可靠性方面的具體要求是：⑴斷路器檢修時(shí)，不宜影響對系統(tǒng)的供電⑵斷路器或母線故障，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電。⑶盡量避免發(fā)電廠全部停運(yùn)的可能性⑷對裝有大型發(fā)電機(jī)組的發(fā)電廠，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求2.1.2靈活性發(fā)電廠電氣主接線在靈活性方面要滿足：⑴調(diào)度靈活，操作方便。應(yīng)能靈活的投入或切除機(jī)組、變壓器或線路靈活的調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的要求。⑵檢修安全。應(yīng)能方便的停運(yùn)線路、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系統(tǒng)的正常運(yùn)行及用戶的供電要求。需要注意的是過于簡單的接線，可能滿足不了運(yùn)行方式的要求，給運(yùn)行帶來不便，甚至增加不必要的停電次數(shù)和時(shí)間；而過于復(fù)雜接線，則不僅增加投資，而且會(huì)增加操作步驟，給操作帶來不便，并增加誤操作的幾率。⑶擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已投運(yùn)的發(fā)電廠進(jìn)行擴(kuò)建，從發(fā)電機(jī)、變壓器直至饋線數(shù)均由擴(kuò)建的可能。所以在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留于余地，應(yīng)能容易的從初期過渡到最終接線，使在擴(kuò)建時(shí)一、二次設(shè)備所需地改造最少。2.1.3經(jīng)濟(jì)性可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性方面之間往往發(fā)生矛盾，即預(yù)使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。⑴投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；應(yīng)適當(dāng)限制斷路電流，以便選擇輕型電氣設(shè)備。⑵年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及大修費(fèi)、日常小維護(hù)費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)及避免兩次變壓器而增加電能損耗；后兩項(xiàng)決定于工程綜合投資。⑶占地面積小。主接線地設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方應(yīng)都采用三相變壓器。⑷在可靠的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)、盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益的要求。2.2本廠設(shè)計(jì)目前，按發(fā)電廠的容量劃分為：總?cè)萘吭?0000及以上，單機(jī)容200及以上的發(fā)電廠稱為大型發(fā)電廠；總?cè)萘吭?00-10000，單機(jī)容量在50-200的發(fā)電機(jī)稱為中型發(fā)電廠；總?cè)萘吭?00及以下，單機(jī)容量在50及以下的稱為小型發(fā)電廠。2.2.1本廠規(guī)模⑴發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模：類型：凝汽式火電廠最終容量臺數(shù)：，，本廠為中型發(fā)電廠⑵本廠與電力系統(tǒng)的連接情況：本廠在電力系統(tǒng)中的作用：承擔(dān)全部基荷，為主力電廠。本廠與系統(tǒng)得連接情況，見附圖。系統(tǒng)容量：，⑶電力負(fù)荷水平：廠用電率：8%主保護(hù)開斷時(shí)間有選出的設(shè)備而定。后備保護(hù)整定時(shí)間：2.5S氣象條件：為典型號氣象區(qū)海拔高度：200米；雷暴日數(shù)：40天/年;地震烈度：；土壤電阻率：污穢等級：1級;該地區(qū)人少地多，有出線走廊，水源充足，交通方便。2.2.2本廠主接線設(shè)計(jì)主接線的基本形式：有母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；雙母線又分為雙母線無分段、雙母線有分段、雙母線帶旁路母線和二分之三接線等形式。無母線的主接線主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。在以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則的前提下，結(jié)合實(shí)際情況，在滿足發(fā)電廠電氣主接線可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面的基本要求，及根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，可設(shè)計(jì)本系統(tǒng)電氣主接線具體如下：本廠的升高電壓等級只有一級，采用的是單母線分段接線，單母線用斷路器將母線分段后可進(jìn)行輪換檢修，對于重要用戶，可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。單母分段接線既具有單母線接線簡單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。本設(shè)計(jì)中單機(jī)容量為100MW，采用的是單元接線。2.3發(fā)電機(jī)及主變壓器的選擇2.3.1發(fā)電機(jī)型號的選擇設(shè)計(jì)任務(wù)書的基本要求：本廠為凝氣式火電廠，且1#、2#、發(fā)電機(jī)的容量分配為：。根據(jù)《電力系統(tǒng)分冊》附表1選發(fā)電機(jī)的型號為，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：表2-1發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)型號額定容量（MW）額定電壓（KV）功率因數(shù)次暫態(tài)電抗10010.50.850.1832.4主變型號及容量選擇1﹑主變壓器的選擇主變壓器的臺數(shù)和容量直接影響主接線的形式和配制的結(jié)構(gòu)。主變壓器的選擇如果容量過大，臺數(shù)過多，則會(huì)增加投資，占地面積和損耗，不能充分發(fā)揮設(shè)備的效益，并增加運(yùn)行和檢修的工作量，如果容量選的過小，臺數(shù)過少，則可能封鎖發(fā)電廠剩余功率的運(yùn)輸或限制變電所負(fù)荷的需要，影響系統(tǒng)不同電壓等級之間的功率交換及運(yùn)行的可靠性等。因此，應(yīng)合理選擇其容量和臺數(shù)。本設(shè)計(jì)采用單元接線，其主變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后選擇（2-1）式中——發(fā)電機(jī)容量——發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)——廠用電率——選擇容量為120MVA每單元的主變壓器為一臺，則選擇型號為型，變壓器參數(shù)如下表：表2-2主變型號及參數(shù)型號額定容量（KVA）空載電流（%）損耗阻抗電壓（%）空載負(fù)載1200000．9118385132、聯(lián)絡(luò)變壓器容量的選擇（1）聯(lián)絡(luò)變壓器的容量應(yīng)滿足所聯(lián)絡(luò)的兩種電壓網(wǎng)絡(luò)之間在各種運(yùn)行方式下的功率交換（2）聯(lián)絡(luò)變壓器的容量一般不應(yīng)小于所聯(lián)絡(luò)的兩種電壓母線上最大一臺機(jī)組的容量，以便記最大一臺機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷的需要；同時(shí)也可以在線路檢修或故障時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余功率輸入另一側(cè)系統(tǒng)，并且大部分都采用自耦變壓器。本設(shè)計(jì)中采用的是220KV有載跳壓三繞組子耦變壓器，其參數(shù)如下表：表2-3聯(lián)絡(luò)變壓器參數(shù)額定容量（KVA）空載損耗（KV）空載損耗(KV）空載電流（%）阻抗電壓（%）高－中高－低中－低31500321210.98－1028－3418－242.5設(shè)計(jì)方案的確定2.5.1方案選擇根據(jù)工程情況、電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用、負(fù)荷情況及其他因素的影響，對發(fā)電廠的主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)，在1.1節(jié)確定出本廠設(shè)計(jì)采用單母線分段、單元接線，現(xiàn)選擇另一種方案與其進(jìn)行比較，方案比較如下圖所示:方案一、如圖一圖2﹒1發(fā)電廠方案一方案二：圖2﹒2發(fā)電廠方案2.5.2方案比較1、對兩方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較表2-4經(jīng)濟(jì)比較列表個(gè)個(gè)數(shù)型號方案1方案2隔離開關(guān)個(gè)數(shù)812斷路器個(gè)數(shù)55母聯(lián)01母線形式單母分段雙母線占地面積小大主變數(shù)量雙繞組二臺雙繞組二臺2、技術(shù)指標(biāo)比較兩方案均是在安全、可靠的前提下設(shè)計(jì)的，因此根據(jù)上表可得出方案一比方案二更經(jīng)濟(jì)，故應(yīng)選擇第一方案。第三章廠用電的設(shè)計(jì)3.1基本要求廠用電接線盡量滿足正常運(yùn)行的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)和檢修、維護(hù)方便等一般要求外，尚應(yīng)滿足下列特殊要求：（1）盡量縮小廠用電系統(tǒng)得故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。（2）充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求。切換操作簡便。（3）便于分期擴(kuò)建或連續(xù)施工。對公用負(fù)荷的供電，要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)模統(tǒng)籌安排。3.2廠用電設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，參考《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》得到設(shè)計(jì)方案：本廠高壓廠用電采用的是6KV，采用單母線；本設(shè)計(jì)中發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，由主變壓器低壓側(cè)引接，廠用電電源共給本機(jī)組的常用負(fù)荷；本廠中的常用備用是由聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，保證在發(fā)電廠全停的情況下，能從電力系統(tǒng)取得足夠的電源。廠用變壓器容量的選擇：廠用變壓器容量廠備用變壓器的型號為：SJL1—10000Ud%=12表3-1廠用變壓器的參數(shù)型號及容量（KVA）損耗（KW）阻抗電壓（%）空載電流（%）空載短路SJL1-1000011.292120.8廠用電接線圖：圖3.1廠用接線圖第四章短路電流的計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(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)算的目的主要有以下幾方面：⑴在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。⑵在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。⑶在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對地的安全距離。⑷在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。⑸接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。4.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定4.2.1計(jì)算的基本情況：⑴ 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行；⑵所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；⑶ 短路發(fā)生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間；⑷ 所有電源的電動(dòng)勢相位角相等；⑸應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對異步電動(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。4.2.2短路種類：一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)該按嚴(yán)重情況的進(jìn)行校驗(yàn)4.2.3短路計(jì)算點(diǎn)：在正常接線方式中，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)。對于帶電抗器的6-10KV出線與廠用分支線回路，在選擇母線至母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算電應(yīng)選在電抗器前。選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算電一般取在電抗器后。4.3短路電流計(jì)算的計(jì)算步驟⑴選擇計(jì)算短路點(diǎn)⑵畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖①首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支，線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗。選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓(一般取后級的平均電壓)將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么值給出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號⑶化簡等值網(wǎng)絡(luò)，為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輔射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。⑷求計(jì)算電抗。⑸由運(yùn)算曲線查出各電源共給的短路電流周期分量的表幺值。［6］計(jì)算無限大容量(或)的電源供給的短路電流周期分量。⑺計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。⑻計(jì)算短路電流沖擊值。⑼繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。4.4短路電流的計(jì)算方法4.4.1基準(zhǔn)值計(jì)算高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及元件（即發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等）的電抗，采用標(biāo)么值計(jì)算。為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓一般取用名級的平均電壓,既。當(dāng)基準(zhǔn)容量與基準(zhǔn)電壓選定后，基準(zhǔn)電流與基準(zhǔn)電抗便已決定基準(zhǔn)電流:（4-1）基準(zhǔn)電抗:（4-2）表4-1常用基準(zhǔn)值電氣量關(guān)系式基準(zhǔn)值Sb(MAV)100(或1000,或某元件的額定容量)Ub(KV)3.156.310.515.7537115230345Ib(KA)3453.661.560.5020.2510.167Xb(Ω0.167)0.09950.3971.102.4913.713253011904.4.2標(biāo)幺值換算在實(shí)際電力系統(tǒng)接線中，各元件的電抗表示方法不統(tǒng)一。如發(fā)電機(jī)電抗，廠家給出的是一發(fā)電機(jī)額定容量和額定電壓為基準(zhǔn)的表幺電抗值；變壓器的電抗，廠家給出的是短路電壓百分值；而輸電線路的電抗通常是用有名值表示的。電抗換算公式見下表：表4-2常用設(shè)備電抗換算公式設(shè)備名稱廠家所給參數(shù)標(biāo)幺值發(fā)電機(jī)變壓器線路L系統(tǒng)電抗已知系統(tǒng)容量4.4.3網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡化在工程計(jì)算中，常采用以下方法化簡網(wǎng)絡(luò)：⑴網(wǎng)絡(luò)等值變換等值變換的原則，是在網(wǎng)絡(luò)變換前后，應(yīng)使未被變換部分的狀態(tài)保持不變。常用的網(wǎng)絡(luò)變換方法和公式列于《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》表4—5表4—6。⑵利用網(wǎng)絡(luò)的對稱性化簡網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)華簡中，常遇到對短路點(diǎn)對稱的網(wǎng)絡(luò)，利用對稱關(guān)系，并依照下列原則可使網(wǎng)絡(luò)簡化。①對電位相等的節(jié)點(diǎn)，可直接相聯(lián)。②等電位節(jié)點(diǎn)之間的電抗可短接后除去。⑶并聯(lián)電源支路的合并對于n個(gè)并聯(lián)電源支路，可用下式求等值電勢和電抗。公式:（4-3）（4-4）（4）分布系數(shù)法對于具有幾個(gè)電源支路并聯(lián)，又經(jīng)一公共支路連到短路點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，欲求各電源到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗，使用分布系數(shù)較為簡單。公式：（4-5）式中—n個(gè)電源支路的并聯(lián)電抗（不含公共電抗）—各電源支路電抗--各電源到短路點(diǎn)之間的總電抗—各電源到短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗（5）單位電流法在線性網(wǎng)絡(luò)中，轉(zhuǎn)移阻抗是恒定的，它僅與各個(gè)電抗及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與加在各電源支路的電式無關(guān)，所以在計(jì)算轉(zhuǎn)移電抗時(shí)可以假設(shè)各電源電抗時(shí)可以假設(shè)各電源電式相同。4.4.4三相短路電流周期分量的計(jì)算（1）求計(jì)算電抗是將各電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗歸算到以各供電電源容量為基值的電標(biāo)玄值?？捎孟率綒w算：(m=1….n)（4-6）式中——為第電源等值發(fā)電機(jī)的額定容量（MVA）——為第個(gè)電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗（標(biāo)玄值）——為第個(gè)電源至短路點(diǎn)的計(jì)算電抗。（2）無限大容量電源的短路電流計(jì)算由無限大容量電源供給的短路電流，或計(jì)算電抗時(shí)的短路電流，可以認(rèn)為周期分量不衰減。短路電流標(biāo)幺值由下式計(jì)算：（4-7）（3）有限功率電源的短路電流計(jì)算通常使用運(yùn)算曲線法。運(yùn)算曲線是一組短路電流周期分量與計(jì)算電抗短路時(shí)間t的變化關(guān)系曲線，即,所以，根據(jù)各電源的計(jì)算電抗，查相應(yīng)的運(yùn)算曲線，可分別查出對應(yīng)于任何時(shí)間t的短路電流周期分量標(biāo)玄值。并由下式求出有名值公式:（4-8）式中—第m各電源，短路后短路電流周期分量有名值--第m各電源等值發(fā)電機(jī)額定容量4.5短路計(jì)算4.5.1各元件參數(shù)計(jì)算短路點(diǎn)的等效圖如下圖：圖3.1短路點(diǎn)的選擇4.5.2標(biāo)幺值計(jì)算設(shè)：基準(zhǔn)值為=100MVA=發(fā)電機(jī)變壓器線路表4-3各點(diǎn)電抗標(biāo)幺值列表電抗標(biāo)幺值0.1560.156139.5139.50.1670.1670．4360．199電抗標(biāo)幺值0.3120.31200.7620.1370.20．4362．794.6短路電流的計(jì)算4.6.1當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)：轉(zhuǎn)移電抗計(jì)算電抗查運(yùn)算曲線得電流周期分量標(biāo)幺值時(shí)時(shí)I有名值4.6.2當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)：用分布系數(shù)法計(jì)算轉(zhuǎn)移電抗從圖知即得轉(zhuǎn)移電抗計(jì)算電抗查運(yùn)算曲線得電流周期分量標(biāo)幺值因?yàn)閯t按時(shí)時(shí)時(shí)I有名值4.7短路電流沖擊值及全電流最大有效值計(jì)算（4-9）式中短路電流沖擊值短路電流沖擊系數(shù)對于沖擊系數(shù)，如果電路只有電抗，則;如果電路只有電阻，則；所以可知。工程設(shè)計(jì)中，我國對推薦值如下表：表4-4我國推薦的沖擊系數(shù)短路地點(diǎn)發(fā)電機(jī)端發(fā)電幫高壓側(cè)母線遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)1.91.851.8（4-10）式中全電流最大有效值短路電流數(shù)據(jù)列表第五章主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)5.1電氣設(shè)備選擇的一般原則導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)，同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。5.1.1對導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)的規(guī)定⑴一般原則：應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展需要；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致；選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。⑵有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定：導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件。（1）在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計(jì)算。表5-1各回路的持續(xù)工作電流表回路名稱計(jì)算公式發(fā)電機(jī)回路=1.05=1.05變壓器回路=1.05=1.05注：=1\*GB3①PN、UN、IN等都為設(shè)備本身的額定值。=2\*GB3②各標(biāo)量的單位為：I（A）、U（KV）、P（KW）。（2）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)，所用短路電流的有關(guān)規(guī)定見節(jié)（短路電流）（3）驗(yàn)算短路熱穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體的最高允許溫度可參照《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》P106表3-2所列數(shù)值。（4）環(huán)境條件。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。5.1.2校驗(yàn)的一般原則：⑴電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。⑵用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)， 可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。⑶短路的熱穩(wěn)定條件：（5-1）式中t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值(kA)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間(s)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間按下式計(jì)算：（5-2）式中繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）斷路器全分閘時(shí)間（s）注：驗(yàn)算導(dǎo)體和110KV以下電纜適中熱穩(wěn)定時(shí)，用的計(jì)算時(shí)間釆用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。⑷短路的動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算：（5-3）式中短路沖擊電流峰值（kA）電器允許的極限通過電流峰值（kA）5.2斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)當(dāng)前我國生產(chǎn)制造情況，電壓6——220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓110——330KV的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器技術(shù)不能滿足要求時(shí)，可選用六氟化硫或空氣斷路器；大容量機(jī)組采用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器。隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素,進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后然后確定。隔離開關(guān)的選擇方法與斷路器的選擇方法相同，但隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不承擔(dān)接通和斷開負(fù)荷電流和短路電流的任務(wù)，因此，不需校驗(yàn)額定開斷電流和關(guān)合電流。5.2.1100MW發(fā)電機(jī)出口根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》查得1#與2#發(fā)電機(jī)出口回路的最大持續(xù)工作電流為：且1#與2#發(fā)電機(jī)出口回路的額定電壓為10KV，由上式計(jì)算可知最大持續(xù)工作電流很大，所以無隔離開關(guān)。5.2.2220KV母線側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)：因?yàn)?20KV母線側(cè)的1#、2#變壓器容量相同，所以220KV母線側(cè)五組斷路器和隔離開關(guān)的型號相同。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》查得變壓器高壓側(cè)回路的最大持續(xù)工作電流為：且變壓器高壓側(cè)的額定電壓為220KV，所以根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》表選擇變壓器高壓側(cè)處斷路器的型號為斷路器型，隔離開關(guān)的型號選擇為型，其各參數(shù)如表：表5-2斷路器型號及參數(shù)型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）極限通過電流（KA）3s熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（s）220125040100450.06表5-3隔離開關(guān)型號及參數(shù)型號額定電壓（KV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）5s熱穩(wěn)定電流（KA）22010005025對所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)：（當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)）⑴額定電壓：故滿足要求⑵額定電流：故滿足要求⑶額定開斷電流：（斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量）故滿足要求⑷動(dòng)穩(wěn)定：故滿足要求⑸熱穩(wěn)定：條件為式中--穩(wěn)態(tài)三相短路電流--假想時(shí)間--斷路器t秒的熱穩(wěn)定電流因?yàn)楹髠浔Ｗo(hù)時(shí)間，所以可以忽略非周期分量的影響，只考慮周期分量的影響。查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》圖，得曲線的。故滿足要求故220KV母線側(cè)的斷路器的型號為型，即、、、、均選型。對所選擇220KV母線側(cè)隔離開關(guān)的的校驗(yàn)：（當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)）⑴額定電壓：故滿足要求⑵額定電流：故滿足要求⑶動(dòng)穩(wěn)定：故滿足要求⑷熱穩(wěn)定：條件為式中--穩(wěn)態(tài)三相短路電流--假想時(shí)間--隔離開關(guān)t秒的熱穩(wěn)定電流因?yàn)楹髠浔Ｗo(hù)時(shí)間，所以可以忽略非周期分量的影響，只考慮周期分量的影響。查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》圖，得曲線的。故滿足要求故220KV母線側(cè)的隔離開關(guān)、、、的型號都選擇型。5.3電流互感器的選擇與校驗(yàn)〔1〕電流互感器的選擇原則根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊1》一次部分電流互感器的配置原則：=1\*GB3①凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。=2\*GB3②在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、出口。=3\*GB3③對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置?！?〕種類和型式的選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）、安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入市等）及產(chǎn)品情況來選擇電流互感器的種類和型式。6至20KV屋內(nèi)配置可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對于35KV及以上配電裝置一般用油浸瓷箱式結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用LCW系列，在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資和占地。選擇母線式電流互感器時(shí)，應(yīng)校核其窗口允許穿過的母線尺寸。當(dāng)繼電保護(hù)有特殊要求時(shí)，應(yīng)采用專用的電流互感器。〔3〕準(zhǔn)確等級的選擇：準(zhǔn)確級是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮?；ジ衅鞯臏?zhǔn)確級不低于所供儀表的準(zhǔn)確級；當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時(shí)，應(yīng)按其中要求準(zhǔn)確級最高的儀表來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。①用于測量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500KV電壓級的電流互感器，宜用0.2級；②供重要回路中的電能表和所有計(jì)費(fèi)用的電能表的電流互感器，不應(yīng)低于0.5級；③供運(yùn)行監(jiān)視的電流表、功率表、電能表的電流互感器，用0.5至1級；④供估計(jì)被測數(shù)值的儀表的電流互感器，可用3級；⑤供繼電保護(hù)用的電流互感器，應(yīng)用D級或B級。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》表5-11查得電流互感器所供儀表類型：表5-4常用測量表技術(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)目儀表名稱型號電流線圈準(zhǔn)確等級線圈電流二次負(fù)荷每相消耗功率線圈數(shù)目電流表1T1-A50.12311.5三相有功功率表1D1-W50.0581.4522.5三相無功功率表1D1-VAR50.0581.4522.5三相三線有功電度表50.020.520.5三相三線無功電度表50.020.520.5由上表可確定電流互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級為0.5級。至此可初選出電流互感器的型號，由產(chǎn)品目錄或手冊查得其在相應(yīng)準(zhǔn)確級下的二次負(fù)荷額定阻抗，熱穩(wěn)定倍數(shù)和動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。5.3.1100MW發(fā)電機(jī)出口處與中性點(diǎn)處電流互感器的選擇與校驗(yàn)：根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》查得1#與2#發(fā)電機(jī)出口回路的最大持續(xù)工作電流為：且1#與2#發(fā)電機(jī)出口回路的額定電壓為10KV，所以根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》表選擇1#與2#發(fā)電機(jī)出口處的型號為型，其各參數(shù)如表：表5-5電流互感器的型號及參數(shù)型號額定電流比（A）二次負(fù)荷（0.5級）1s熱穩(wěn)定倍數(shù)（KA）10000/51.240對所選的電流互感器進(jìn)行校驗(yàn)：（當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)）⑴額定電壓：故滿足要求⑵額定電流：故滿足要求⑶動(dòng)穩(wěn)定：因?yàn)檫x擇的是環(huán)氧樹脂澆注型電流互感器，機(jī)械性能良好，維護(hù)方便，不用進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。⑷熱穩(wěn)定：條件為式中--穩(wěn)態(tài)三相短路電流--假想時(shí)間--電流互感器一次測額定電流電流--t秒熱穩(wěn)定電流因?yàn)楹髠浔Ｗo(hù)時(shí)間，所以可以忽略非周期分量的影響，只考慮周期分量的影響。查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》圖，得曲線的。故滿足要求所以100MW發(fā)電機(jī)出口處電流互感器選滿足要求。5.3.21#、2#變壓器高壓側(cè)與中性點(diǎn)處電流互感器的選擇與校驗(yàn)：根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》查得變壓器高壓側(cè)回路的最大持續(xù)工作電流為：所以根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》表選擇1#、2#變壓器高壓側(cè)電流互感器的型號為型，其各參數(shù)如表：表5-6電流互感器的型號及參數(shù)型號額定電流比（A）動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)（KA）1s熱穩(wěn)定倍數(shù)（KA）6060對所選的電流互感器進(jìn)行校驗(yàn)：（當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)）⑴額定電壓：故滿足要求⑵額定電流：故滿足要求⑶動(dòng)穩(wěn)定：式中--電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)故滿足要求⑷熱穩(wěn)定：條件為式中--穩(wěn)態(tài)三相短路電流--假想時(shí)間--電流互感器一次測額定電流電流--t秒熱穩(wěn)定電流因?yàn)楹髠浔Ｗo(hù)時(shí)間，所以可以忽略非周期分量的影響，只考慮周期分量的影響。查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》圖，得曲線的。故滿足要求所以100MW發(fā)電機(jī)出口處電流互感器選滿足要求。5.3.3五組斷路器回路中電流互感器的選擇與校驗(yàn)：根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》查得220KV母線側(cè)回路的最大持續(xù)工作電流為：所以根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》表選擇聯(lián)絡(luò)變壓器高壓側(cè)電流互感器的型號為型，其各參數(shù)如表：表5-7電流互感器的型號及參數(shù)型號額定電流比（A）動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)（KA）1s熱穩(wěn)定倍數(shù)（KA）6060對所選的電流互感器校驗(yàn)方法同上5.4電壓互感器的選擇⑴種類和型式的選擇：1）電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用技術(shù)條件來選擇。=1\*GB3①電壓互感器的配置原則：應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便地取壓。=2\*GB3②母線：6—220KV電壓級的每相主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。=3\*GB3③線路：當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路斷路器外側(cè)有無電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺單相電壓互感器。=4\*GB3④主變壓器：根據(jù)繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和測量儀表的要求，在一相或三相上裝設(shè)。2）型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇：=1\*GB3①6—20KV屋內(nèi)配電裝置，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。=2\*GB3②35－110KV的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。=3\*GB3③220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器=4\*GB3④當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。電壓互感器三個(gè)單相電壓互感器接線，主二次繞組連接成星形，以供電給測量表計(jì)，繼電器以及絕緣電壓表，對于要求相電壓的測量表計(jì)，只有在系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地時(shí)才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號（絕緣檢查）繼電器。⑵準(zhǔn)確級選擇：電壓互感準(zhǔn)確級的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇。用于繼電保護(hù)的電壓互感器不應(yīng)低于3級。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》表5-11查得電流互感器所供儀表類型：表5-8常用測量儀表技術(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)目儀表名稱型號電壓線圈準(zhǔn)確等級線圈電壓每相消耗功率線圈數(shù)目電壓表1T1-A10014.511.5三相有功功率表1D1-W10010.7522.5三相無功功率表1D1-VAR10010.7522.5三相三線有功電度表1000.381.520.5三相三線無功電度表1000.381.520.5由上表可確定電流互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級為0.5級。至此，可初選出電壓互感器的型號，由產(chǎn)品目錄或手冊查得其在相應(yīng)準(zhǔn)確級下的額定二次容量?！?〕一次電壓U1：1.1Un>U1>0.9UnUn為電壓互感器額定一次線電壓，1.1和0.9是允許的一次電壓波動(dòng)范圍，即±10%Un。100MW發(fā)電機(jī)出口處電壓互感器的選擇發(fā)電機(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護(hù)和自動(dòng)調(diào)整裝置的需要。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》表5-44選擇供測量、保護(hù)的電壓互感器的型號為JSJW-10型，其參數(shù)如下表：表5-9電壓互感器參數(shù)表型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級下額定容量（VA）最大容量（VA）0.5級1級3級三相（屋外）JSJW-1010000/100/100/3100013401200根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》表5-44選擇用于自動(dòng)電壓調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的電壓互感器的型號為JDJ-10型，其參數(shù)如下表：表5-10電壓互感器參數(shù)型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級下額定容量（VA）最大容量（VA）0.5級1級3級單相（屋內(nèi)）JDJ-1010000/100801503206405.4.2220KV母線電壓互感器的選擇因?yàn)?20KV及以上配電裝置一般采用電容式或串級電磁式電壓互感器，根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》表5-44選擇220KV母線側(cè)的電壓互感器的型號為YDR-220，其參數(shù)如表：表5-11電壓互感器參數(shù)型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級下額定容量（VA）最大容量（VA）0.5級1級3級電容式（屋外）YDR-2202201000134012005.5母線的選擇與校驗(yàn)型式：載流導(dǎo)體一般采用鋁制材料。對于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部，或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)，以及對鋁有較嚴(yán)重腐蝕場所，可選用銅制材料的硬裸導(dǎo)線?；芈氛９ぷ麟娏髟?000A及以下時(shí)，一般選用巨型導(dǎo)體。在4000A至8000A時(shí)，一般選用槽形導(dǎo)體。對于容量為200MW及以上時(shí)的發(fā)電機(jī)出線和常用電源、電壓互感器等分支線，應(yīng)采用全連式分相封閉母線。容量200至225MW發(fā)電機(jī)的封閉母線，一般采用定型產(chǎn)品，如選用非定型產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體和外殼發(fā)熱、應(yīng)力、以及絕緣子抗彎的計(jì)算，并校驗(yàn)固有振動(dòng)頻率。110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管型導(dǎo)體。5.5.1220KV母線的選擇：根據(jù)上述可知，220KV母線采用軟導(dǎo)線，選擇鋼芯鋁絞線。（1）按最大持續(xù)工作電流選擇導(dǎo)線截面S。即式中相應(yīng)于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為+時(shí)的導(dǎo)體長期允許載流量溫度修正系數(shù)220KV母線處的最大持續(xù)工作電流為：原始資料中給定的環(huán)境條件：最熱月平均最高溫度為+即（標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度）。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》表5-17得=1，根據(jù)上式可得出331（A）（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（5-4）式中J導(dǎo)體的電流密度根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：,查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》表得鋁裸導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度，則根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》表5-13選擇導(dǎo)線的型號及參數(shù)如表：表5-12鋼芯鋁絞線型號最高溫度下長期允許載流量70C80CLGJ-400835840（3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：校驗(yàn)公式：（）式中根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面（）C熱穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)態(tài)短路電流（KA）短路電流等值時(shí)間（s）查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》圖，得曲線的。查《發(fā)電廠變壓器電氣部分》表6-3的C=62=（）＜400（）故滿足要求因?yàn)檫x擇的是軟導(dǎo)體，所以無需校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性。5.5.210KV母線的選擇：（1）型式選擇：最大持續(xù)工作電流：由此可知選擇槽形導(dǎo)體（2）按最大持續(xù)工作電流選擇導(dǎo)線截面S。即原始資料中給定的環(huán)境條件：最熱月平均最高溫度為+即（標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度）。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》表5-17得=1，根據(jù)上式可得出6792.56（A）（3）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（5-4）根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：,查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》表得鋁裸導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度，則選雙條槽形母線，其截面尺寸為：，即S=80805-13槽形鋁導(dǎo)體長期允許載流量及計(jì)算用數(shù)據(jù)截面尺寸（mm）雙槽導(dǎo)體截面導(dǎo)體載流量（A）[][][]共振最大允許距離（）hbcr截面系數(shù)（）慣性矩（）慣性半徑（）雙槽實(shí)連時(shí)絕緣子間距雙槽不實(shí)連時(shí)絕緣子間距2009012168080880046.52942.7283157（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：校驗(yàn)公式：（）查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》圖，得曲線的。查《發(fā)電廠變電站電氣部分》表6-3的C=97=（）＜8080（）故滿足要求（5）動(dòng)穩(wěn)固性校驗(yàn)：計(jì)算條間作用應(yīng)力式中襯墊距離（cm）條間應(yīng)力計(jì)算系數(shù)，也可在手冊中查出查得所選導(dǎo)體=46.5，取襯墊距離=50cm，得根據(jù)《發(fā)電廠變電站電氣部分》得相間允許應(yīng)力，按鋁導(dǎo)體=6860當(dāng)雙槽對y軸彎曲時(shí)，，則有動(dòng)穩(wěn)固性最大允許跨距。=計(jì)算母線共振允許最大跨距=0.837式中材料系數(shù)，鋁1.55由于共振允許最小跨距小于動(dòng)穩(wěn)固性最大跨距，因此以防止共振為條件，絕緣子間不得超過170cm，取為150cm。5.6熔斷器的選擇熔斷器的型式可根據(jù)安裝地點(diǎn)、使用要求選用。限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》表5-35可知：級供高壓短路及設(shè)備的過渡或短路保護(hù)作用。用以保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器。用以保護(hù)電壓互感器。在110KV及以上電壓等級的配電裝置中由于高壓熔斷器制造比較困難，價(jià)格昂貴，因此不設(shè)熔斷器。本設(shè)計(jì)中發(fā)電機(jī)出口處用于保護(hù)電壓互感器的熔斷器可選擇型。5.7避雷器的選擇5.7.1避雷器的簡介避雷器是一種保護(hù)電器，用來保護(hù)配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。大氣過電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。1.避雷器有三種：(1)閥型避雷器：按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和磁吹閥型避雷器。(2)管型避雷器：利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電弧吹滅。用于線路作為防雷保護(hù)。(3)氧化鋅避雷器：金屬氧化物避雷器具有優(yōu)異的非線形伏安特性，殘壓隨沖擊電流波頭時(shí)間的變化特性平穩(wěn)，陡波響應(yīng)特性好，沒有間隙的擊穿特性和滅弧問題，其電阻片單位體積吸收能量大，還可以并聯(lián)使用，所以在保護(hù)超高壓長距離輸電系統(tǒng)和大容量機(jī)組時(shí)特別有利。金屬氧化物避雷器沒有主間隙，故沒有滅弧電壓和放電電壓的特性參數(shù)，選擇金屬氧化物避雷器的參數(shù)，主要控制在兩個(gè)方面，一是避雷器應(yīng)有足夠的保護(hù)水平，二是避雷器自身應(yīng)保證必要的使用壽命，并在工作時(shí)不損壞。在選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，還有目前大機(jī)組大電廠安全性考慮，選用氧化鋅避雷器。5.7.2避雷器的選擇閥型避雷器應(yīng)按下列條件選擇：⑴型式：選擇避雷器的型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，宜按表4-28選擇。表5-14閥型避雷器的應(yīng)用范圍型號型式應(yīng)用范圍配電用普通閥型10KV及以下的配電系統(tǒng)，電纜終端盒電站用普通閥型3至220KV發(fā)電廠、變電所的配電裝置電站用磁吹閥型1.330KV及需要限制操作過電壓的220KV及以下的配電裝置2.降低絕緣的配電裝置3.某些變壓器的中性點(diǎn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，屋內(nèi)⑵額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)的額定電壓相同。5.7.3發(fā)電機(jī)出口避雷器的選擇：根據(jù)《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊》選擇發(fā)電機(jī)出口處的避雷器的型號為型。5.7.4220KV母線避雷器的選擇：根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》選擇220KV母線處的避雷器的型號為型。5.8支柱絕緣子的選擇支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，進(jìn)行短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。支柱絕緣子的選擇：按額定電壓選擇支柱絕緣子的額定電壓應(yīng)大于電網(wǎng)中的額定電壓：根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》表5-52選擇支柱絕緣子的型號為型，其參數(shù)如下表：表5-15支柱絕緣子參數(shù)型號額定電壓支柱絕緣子高度（）機(jī)械破壞負(fù)荷（kg）2202100250.4005.9電氣設(shè)備總表表5-17設(shè)備表序號類型型號數(shù)量1斷路器52隔離開關(guān)83電流互感器44電流互感器75電壓互感器SJW-1026電壓互感器JDJ-1027電壓互感器YDR-22028母線LGJ-40019熔斷器410避雷器211避雷器412支柱絕緣子6第六章發(fā)電機(jī)保護(hù)的整定計(jì)算6.1發(fā)電機(jī)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)6.1.1概述現(xiàn)在所用的保護(hù)發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路的最靈敏最簡單的保護(hù)是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。發(fā)電機(jī)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)一樣，采用環(huán)流法差動(dòng)保護(hù)的原理。發(fā)電機(jī)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)范圍，除發(fā)電機(jī)定子繞組外，還應(yīng)包括由發(fā)電機(jī)出口至斷路器間的連接線。因此，構(gòu)成差動(dòng)回路的兩組電流互感器，一組裝在發(fā)電機(jī)繞組的中性點(diǎn)側(cè)，另一組裝在出口處。6.1.2整定計(jì)算本次設(shè)計(jì)中發(fā)電機(jī)的容量是100兆瓦，采用由BCH-2型繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)，這種保護(hù)能夠很好的躲過不平衡電流的影響?？v差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作電流，應(yīng)按以下兩個(gè)條件選擇：躲過外部短路時(shí)的最大的不平衡電流：（5-1）=1.310.50.1[12.11000/（8000/5）]=0.49（A）式中可靠系數(shù)，取為1.3不平衡電流計(jì)算值考慮非周期分量影響的系數(shù)。當(dāng)采用BCH-2型繼電器時(shí)，該值取為1，當(dāng)采用DL-2型繼電器串聯(lián)附加電阻時(shí)該值取1.5~2.0之間電流互感器的同型系數(shù)，取為0.5電流互感器的最大相對誤差，當(dāng)按百分之十誤差選擇互感器時(shí)，取0.1在發(fā)電機(jī)外部三相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的最大周期性短路電流。為避免保護(hù)裝置在電流互感器二次回路斷線時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于發(fā)電機(jī)的最大負(fù)荷電流：（5-2）=1.36.47=8.41（A）式中可靠系數(shù)，取為1.3發(fā)電機(jī)的額定電流考慮電流互感器的變比之后，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流為：（5-3）=18410/（8000/5）=5.27（A）式中接線系數(shù)電流互感器的變比取上述兩種條件中的最大值作為保護(hù)動(dòng)作電流的整定值。采用BCH-2型繼電器時(shí)，該繼電器的動(dòng)作電流不能用改變彈簧的辦法來調(diào)整，只能用改變速飽和交流器差動(dòng)線圈的匝數(shù)來調(diào)整。BCH-2型繼電器差動(dòng)線圈的匝數(shù)可由下式計(jì)算：（5-4）=60/3.08=19.48式中BCH-2型差動(dòng)繼電器的動(dòng)作安匝，=60縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度按下式校驗(yàn)：（5-5）==2.2>2滿足要求為防止電流互感二次回路斷線時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，在由BCH-2型繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)中裝設(shè)了一個(gè)由DL-11型電流繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)電流回路斷線監(jiān)視裝置。當(dāng)電流互感器二次回路斷線時(shí)，斷線裝置帶時(shí)限動(dòng)作于信號。斷線監(jiān)視繼電器的動(dòng)作電流，應(yīng)大于發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行情況下的最大不平衡電流。但對該繼電器來說當(dāng)電流互感器二次回路斷線時(shí)，對繼電器熱穩(wěn)定的要求，通常是確定它的動(dòng)作電流的決定性條件。因此，一般選擇為：（5-6）=0.2=0.81（A）為了防止斷線監(jiān)視裝置不正確動(dòng)作，它的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于發(fā)電機(jī)后備保護(hù)的時(shí)限。6.2發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)對于中小容量的發(fā)電機(jī)，過負(fù)荷可由一只接于一相電流中的電流繼電器12LJ和一只公用的時(shí)間繼電器6SJ構(gòu)成，動(dòng)作時(shí)發(fā)出信號。為防止外部短路時(shí)誤發(fā)信號，保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比發(fā)電機(jī)過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級差。保護(hù)裝置的動(dòng)作電流按下式整定：（5-7）==8（KA）式中可靠系數(shù)，取為1.05返回系數(shù)，取為0.85發(fā)電機(jī)的額定電流1負(fù)序電流保護(hù)6.3.1整定計(jì)算當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或非全相運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組中將流過負(fù)序電流，并在發(fā)電機(jī)空隙中建立負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場，造成轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出兩倍額定頻率的電流，引起轉(zhuǎn)子表面很大的附加發(fā)熱。而且倍頻電流在轉(zhuǎn)子中部沿軸向流通和轉(zhuǎn)子本體端段附近轉(zhuǎn)向周界方向形成閉合回路，更引起短部的局部高溫，甚至可能引起護(hù)環(huán)松脫等危險(xiǎn)。因此，發(fā)電機(jī)裝設(shè)負(fù)序電流保護(hù)是十分必要的。目前，發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)大都采用兩段式定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)，保護(hù)裝置主要由一個(gè)負(fù)序電流濾序器FLL和接于濾序器輸出端的兩個(gè)電流繼電器構(gòu)成。其中一個(gè)繼電器LJ具有較大的整定值，叫靈敏電流繼電器，動(dòng)作于信號。這樣，在發(fā)電機(jī)流過較小的負(fù)序電流時(shí)，不必動(dòng)作于跳閘，但由于長期流過負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)有危害，故利用靈敏繼電器發(fā)出警告信號，以便讓值班人員采取措施。負(fù)序電流保護(hù)不能反應(yīng)三相對稱短路，因此附加了一個(gè)接于一相電流的電流繼電器LJ和一個(gè)接于線電壓的低電壓繼電器YJ，組成低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，以保護(hù)三相對稱短路。靈敏電流繼電器的動(dòng)作電流，按躲過發(fā)電機(jī)最大可能過負(fù)荷時(shí)不平衡電流來整定：（5-8）式中可靠系數(shù)，取為1.2返回系數(shù)，取為0.85在最大可能過負(fù)荷時(shí)，計(jì)及系統(tǒng)頻率可能的降低和負(fù)序電流濾序器的誤差等因素而引起的不平衡電流。在一般情況下，上式可取為：（5-9）=0.16.471000=647（KA）式中發(fā)電機(jī)的額定電流不靈敏電流繼電器的動(dòng)作電流按以下條件整定：按轉(zhuǎn)子發(fā)熱條件發(fā)電機(jī)可以承受的負(fù)序電流與允許持續(xù)通過時(shí)間的關(guān)系，可用下面發(fā)熱過程的特性方程式表示：（5-10）A發(fā)電機(jī)允許過熱的時(shí)間常數(shù)，與發(fā)電機(jī)的型式和冷卻方式有關(guān)，對于非強(qiáng)迫冷卻的汽輪發(fā)電機(jī)，A約等于30，對于繞組內(nèi)冷的汽輪電機(jī)，當(dāng)容量為200000千瓦時(shí)，A約等于11，當(dāng)容量為300000千瓦時(shí)，A約等于8．5，對于水輪發(fā)電機(jī)，A約等于40。在選擇動(dòng)作電流時(shí)，應(yīng)考慮一個(gè)計(jì)算時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)是值班人員有可能采取措施，來消除產(chǎn)生負(fù)序電流的運(yùn)行方式。如果流過發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流由于，使值班人員可能來不及采取措施消除產(chǎn)生負(fù)序電流的運(yùn)行方式，這時(shí)保護(hù)應(yīng)的A值。秒代入上式，可得：對于非強(qiáng)迫冷卻的汽輪發(fā)電機(jī)（A30）=0.56.471000=3235（KA）與相鄰元件在靈敏度上相配合在一般情況下，發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)，可只于升壓變壓器上的負(fù)序電流保護(hù)配合，所以不靈敏電流繼電器的動(dòng)作電流為：（5-11）式中配合系數(shù)，取為1.1在計(jì)算運(yùn)行方式下，發(fā)生外部故障且流過升壓變壓器的負(fù)序電流正好與其負(fù)序電流保護(hù)值相等時(shí)，流過被保護(hù)發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流被保護(hù)發(fā)電機(jī)負(fù)序電流的計(jì)算：=0.089（）式中附加電抗負(fù)序電抗=1/（0.089+0.089）=5.62（A）式中發(fā)電機(jī)的正序電流發(fā)電機(jī)的（負(fù)序電流），將該值代入7-12式得=1.1(-5.62)=-6.18(A)負(fù)序電流保護(hù)的靈敏度，按后備保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)：（5-12）式中在后備保護(hù)范圍末端不對稱金屬性短路時(shí)，流過保護(hù)的最小負(fù)序電流上式中的不對稱金屬短路計(jì)算方法：由第章的短路計(jì)算可求出=0.064()==7.813(A)由于（負(fù)序電流），將該值代入7-16式得==1.26≥1.2滿足要求在發(fā)生外部短路時(shí)，為了避免誤發(fā)信號，靈敏電流元件應(yīng)比不靈敏電流元件的動(dòng)作時(shí)限大。6.3.2負(fù)序電流保護(hù)的特點(diǎn)負(fù)序電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是接線比較簡單，能直接反應(yīng)對發(fā)電機(jī)很危險(xiǎn)的負(fù)序電流，并能簡單的實(shí)現(xiàn)負(fù)序過符合保護(hù)；在保護(hù)范圍內(nèi)對非對稱故障有效高的靈敏度；在變壓器后短路時(shí)，保護(hù)的靈敏度與變壓器繞組的接線方式無關(guān)。缺點(diǎn)是不能反應(yīng)三相短路。因此，在中等容量的發(fā)電機(jī)上可推薦采第七章防雷與接地計(jì)算7.1發(fā)電廠的防雷保護(hù)7.1.1概述對直擊雷的防護(hù)措施通常是裝設(shè)避雷針或避雷線。避雷針高于被保護(hù)的物體，作用是吸引雷電擊于自身，并將雷電流迅速泄入大地，從而使避雷針附近的物體得到保護(hù)。同時(shí)還要求避雷針或避雷線不應(yīng)對被保護(hù)物發(fā)生反擊。發(fā)電廠內(nèi)需要有良好的接地裝置以滿足工作、安全和防雷保護(hù)的接地要求。一的做法是根據(jù)安全和工作接地要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器安裝處增加接地體，以滿足防雷接地要求。7.1.2防雷計(jì)算由設(shè)計(jì)的屋外配置圖可知：本廠的長為118.2米，寬為70.9米，桿塔和廠房高15米.因此可以設(shè)避雷針的高度為35米。計(jì)算避雷針的保護(hù)范圍：當(dāng)≥0時(shí)，避雷針可全范圍保護(hù)（6-1）=1.5（h-）1=1.5(35--15)根據(jù)上式得則D≤130.2米避雷針滿足保護(hù)范圍式中兩針間水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低值高度被保護(hù)物的高度h避雷針高度p高度影響系數(shù)，h30米，p=D兩針間的距離計(jì)算單只避雷針的保護(hù)半徑（6-2）=（1.535-215）0.93=20.9m該計(jì)算中符號與上式中符號的意思相同由以上計(jì)算可知，本廠可以采用四只等高避雷針保護(hù)。將避雷針編為1、2、3、4號，（見防雷接地圖）。1、2間設(shè)兩針間的距離為67.9米=1.5（h-）=1.5（35-）=14.35m2、3間設(shè)兩針間的距離為109.2米=1.5（h-）=1.5（35-）=4.84m1、3間設(shè)兩針間的距離為米=1.5（h-）=1.5（35-）=0.37m7.2接地計(jì)算這是針對防雷保護(hù)的需要而設(shè)置的，目的是減小雷電流通過接地裝置是的地位升的電大，就高。防雷接地作用：雷電流的幅值會(huì)使地中的電流密度增大，因而提高了土場強(qiáng)壤中度（電場強(qiáng)度=土壤電阻率*電流密度），在接地附近尤為顯著。雷電流的等值頻率高，會(huì)使接地極本身呈現(xiàn)明顯的電感作用，阻礙電流方向接地體遠(yuǎn)方流通。發(fā)電廠接地網(wǎng)的總接地電阻：（6-3）==0.21（）＜0.5（）發(fā)電廠的接地網(wǎng)的電阻小于0.5，主要是為了滿足工作接地和保護(hù)接地的要求。設(shè)置單根接地體的長度是2.5米，接地體間的距離是7.5米垂直接地體根數(shù)378.27.551根水平接地體的根數(shù)124.27.51716根7.3防雷接地圖第八章屋外配電裝置設(shè)計(jì)8.1概述根據(jù)發(fā)電廠或變電所電氣主接線中的各種電氣設(shè)備、載流導(dǎo)及其部分輔助設(shè)備的安裝要求，將這些按照一定方式建造、安裝而成的電工建筑物，通常稱為配電裝置。配電裝置是電氣主接線的實(shí)際布置與體現(xiàn)。配電裝置的類型很多，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力工業(yè)技術(shù)水平的俄提高，配電裝置的結(jié)構(gòu)日趨完善合理。8.1.1配電裝置的分類配電裝置是電氣一次接線的工程實(shí)施。選擇安裝場地、布置設(shè)備、每個(gè)設(shè)備的固定、設(shè)備之間的連接。電纜溝道及運(yùn)輸?shù)缆返姆植嫉葐栴}對完成一次接線并使之具有優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性影響極大。配電裝置按其電氣設(shè)備的安裝場所，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置；配電裝置按其電氣設(shè)備的安裝方式，可分為裝配式配電裝置和成套配電裝置。屋內(nèi)配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在屋內(nèi)。具有占地面積小，操作方便，運(yùn)行條件較好，電器設(shè)備受環(huán)境污染和氣候變化影響小等優(yōu)點(diǎn)。但是，它需要建造專門的房屋，土建工程量大，投資較多。屋外配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在屋外。具有土建工程量小，投資少，建造工期短等優(yōu)點(diǎn)。但是，它具有占地面積較大。操作不方便和維護(hù)條件差，電器設(shè)備容易受環(huán)境污染和氣候變化的影響大等缺點(diǎn)。裝配式配電裝置式在配電裝置的土建工程基本完工后，將電氣設(shè)備逐件地安裝在配電裝置之中。裝配式配電裝置具有建造安裝靈活，投資較少，金屬消耗量少等優(yōu)點(diǎn)。但是，安裝工作量大，施工工期較長。成套配電裝置一般指在制造廠根據(jù)電氣主接線的要求，由制造廠按分盤形式制造成獨(dú)立的開關(guān)柜，運(yùn)抵現(xiàn)場后只需進(jìn)行開關(guān)柜的安裝固定，調(diào)整與母線的連接等項(xiàng)工作，便可構(gòu)建成配電裝置。成套配電裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，占地面積小，建造工期短等優(yōu)點(diǎn)。但是，它的造價(jià)較高，鋼材消耗量高，鋼材消耗量較大。8.1.2配電裝置的要求配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定。配電裝置必須滿足以下要求：（1）安全可靠。首先應(yīng)保證運(yùn)行與檢修人員的安全、使運(yùn)行人員巡視與檢修時(shí)與帶電體邊緣有足夠的安全距離，同時(shí)還要考慮設(shè)備運(yùn)輸時(shí)不至于與帶電體之間發(fā)生放電現(xiàn)象。必須考慮到事故發(fā)生時(shí)限制事故擴(kuò)大的措施。同時(shí)要特別注意保護(hù)運(yùn)行人員，使之在事故狀態(tài)下能方便的脫離危險(xiǎn)場地。設(shè)備布置要清晰，便于記憶，盡可能的減少誤操作的可能性。（2）在符合規(guī)程規(guī)定的條件下，與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展相同步，改善運(yùn)行與檢修的條件。良好的運(yùn)行環(huán)境（足夠的空間、適當(dāng)?shù)臏囟群鸵娦г肼暎┛梢员ＷC運(yùn)行與檢修人員的生理狀態(tài)良好，從而提高運(yùn)行與檢修質(zhì)量。（3）防震、防污。我國部分地區(qū)地震地區(qū)，因此因考慮防震措施，以確保電力系統(tǒng)的安全，發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)迅速恢復(fù)電力供應(yīng)對保護(hù)人民的安全，恢復(fù)生產(chǎn)具有十分重要的意義配電裝置應(yīng)防止電廠自身及周圍工廠排廢的污染，應(yīng)根據(jù)污穢等級確定擴(kuò)大屋內(nèi)配電裝置使用的電壓等級（一般清潔地區(qū)限用于35KV及以下電壓級）或采用其它的措施。（4）考慮擴(kuò)建。熱電廠和變電站往往需要擴(kuò)建，除近期已確定的擴(kuò)建工程外，在可能的情況下，應(yīng)為尚難預(yù)料的遠(yuǎn)期擴(kuò)建留有余地。（5）節(jié)省投資，減少占地。在保證前述四項(xiàng)要求的前提下，依靠精心設(shè)計(jì)，使用經(jīng)實(shí)踐證明可靠的新技術(shù)、新材料以降低投資和減少占地。在土地緊張的情況下，占地可能成為設(shè)計(jì)配電裝置的主要制約因素。8.1.3配電裝置的安全凈距配電裝置的整體結(jié)構(gòu)尺寸和設(shè)備安裝位置，使綜合考慮可設(shè)備外形尺寸、運(yùn)行安全、檢修維護(hù)和搬運(yùn)設(shè)備、絕緣距離等多種因素制定的。為了安全可靠，高壓配電裝置規(guī)程中規(guī)定了屋內(nèi)外配電裝置的安全凈距。所謂安全凈距是一保證不放電為條件，該級電壓所允許的在空氣中的物體邊緣最小電氣距離。對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中，最基本的是帶電部分隊(duì)接地部分之間和不同相帶電部分之間的最小安全凈距和值。在這一距離下，無論是正常最高工作電壓或者出現(xiàn)內(nèi)外部過電壓，都不會(huì)使空氣間隙擊穿。8.2屋外配電裝置8.2.1屋外配電裝置的布置與安裝屋外配電裝置按母線的高度可分為中型、半高型和高型三種。采用半高型、高型結(jié)構(gòu)可以節(jié)省占地，但構(gòu)架材料消耗多，特別是檢修、巡視不方便，因此在非土地特別緊張情況下一般不采用。在土地緊張情況下，半高型可用于110KV，高型可用于220KV。當(dāng)電壓等級更高時(shí)，中型配電裝置的母線已有相當(dāng)?shù)母叨?，不宜進(jìn)一步升高。8.2.2屋外配電裝置的特點(diǎn)1、屋外配電裝置的特點(diǎn)基本上與屋內(nèi)配電裝置相反，其特點(diǎn)是：（1）安全凈距大，占地面積大，但便于帶電作業(yè)；（2）維護(hù)、巡視和操作在室外進(jìn)行，受外界氣象條件的影響；（3）設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較大，運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣，設(shè)備價(jià)格高；（4）土建工程量和費(fèi)用較少，建設(shè)周期短，擴(kuò)建較方便。2、普通中型配電裝置的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)（1）普通中型配電裝置布置的特點(diǎn)是：1）所有電氣設(shè)備都安裝在同一水平面上，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上；2）母線稍高于電氣設(shè)備所在的水平面。普通中型配電裝置的母線和電氣設(shè)備完全不重疊。（2）普通中型配電裝置布置的優(yōu)點(diǎn)是：1）布置較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠；2）構(gòu)架高度較低，抗震性能較好；3）檢修、施工、運(yùn)行方便，且