小型水電站電氣部分設(shè)計(jì)

小型水電站電氣部分設(shè)計(jì)PAGEPAGE43畢業(yè)設(shè)計(jì)成果Graduationpracticeachievement設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱110KV變電站初步設(shè)計(jì)序畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們完成大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一次總結(jié)與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，是對(duì)我們所學(xué)各門(mén)功課的綜合運(yùn)用與提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固與加深了我們所學(xué)的理論專業(yè)知識(shí)，鍛煉了我們分析與解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力培養(yǎng)和提高了我們綜合實(shí)用技術(shù)規(guī)范，技術(shù)資料和進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，設(shè)計(jì)和繪圖，編寫(xiě)技術(shù)文件的初步技能，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是由仇新艷老師帶領(lǐng)的，在設(shè)計(jì)期間老師和我們共同討論，一起學(xué)習(xí)，對(duì)我的啟發(fā)良多。對(duì)此我很感謝仇老師的耐心指導(dǎo)，尤其是仇老師碰到問(wèn)題時(shí)那積極解決問(wèn)題的態(tài)度很值得我學(xué)習(xí)。最后我還要感謝我們這組同學(xué)，在設(shè)計(jì)期間，大部分都是經(jīng)過(guò)我們的仔細(xì)討論我才解決了我的一些疑惑。通過(guò)短路電流的計(jì)算，教會(huì)了我對(duì)于高壓電氣的具體選型及校驗(yàn)方法；對(duì)于在設(shè)計(jì)過(guò)電壓防護(hù)中我學(xué)會(huì)了如何來(lái)確定避雷針的高度；對(duì)于廠用變壓器的選擇，我也有了很深刻的認(rèn)識(shí)。以上種種問(wèn)題的解決，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)最后能按時(shí)的完成，對(duì)此我很感謝。這期間我查閱了大量的資料，極大的鍛煉了我搜集資料和分析資料的能力，為我以后的就業(yè)提供了很大的幫助。最后我很感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師們對(duì)我這三年的教育和關(guān)懷。目錄序第一章原始資料…………41.1水能資料……………41.2電力系統(tǒng)資料………………………4第二章電氣主接線設(shè)計(jì)………………62.1電氣主接線設(shè)計(jì)概述…………62.2主接線方案的選擇……………7第三章短路電流計(jì)算…………………93.1短路電流計(jì)算的目的………………93.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定…………93.3短路電流計(jì)算的內(nèi)容………………93.4短路電流計(jì)算方法………………103.5短路電流的計(jì)算………………10第四章廠用電的設(shè)計(jì)…………234.1廠用電設(shè)計(jì)的基本要求…………234.2水電站廠用電的特點(diǎn)……………234.3統(tǒng)計(jì)原則及計(jì)算分析過(guò)程………234.4廠用電氣的選擇…………………264.5校驗(yàn)……………………27第五章電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)……………………285.135KV斷路器選擇與校驗(yàn)…………285.235KV隔離開(kāi)關(guān)選擇與校驗(yàn)………295.335KV電流互感器選擇與校驗(yàn)……………………305.435KV電壓互感器選擇與校驗(yàn)……………………315.5熔斷器的選擇與校驗(yàn)……………325.6避雷器的選擇……………………335.7母線的選擇………………………335.86.3KV開(kāi)關(guān)柜及電氣設(shè)備的選擇…………………34第六章過(guò)電壓保護(hù)…………………376.1造成水電站事故的原因…………376.2感應(yīng)雷和雷電侵入波的防護(hù)……………………376.3直擊雷的防護(hù)……………………37參考文獻(xiàn)………………………39附圖第一章設(shè)計(jì)有關(guān)原始資料1.1水能資料（一）水輪機(jī)型號(hào)：HL240－LH－1404臺(tái)額定功率3000KW額定轉(zhuǎn)速273轉(zhuǎn)/分最大水頭36.6m設(shè)計(jì)水頭29.3m最小水頭21.2m（二）發(fā)電機(jī)型號(hào)：TS－325/44－224臺(tái)總裝機(jī)容量4×3000KW功率因數(shù)cosφ=0.8額定電壓6.3KV額定電流342.66A保證出力2750KW年平均發(fā)電量4100萬(wàn)度年利用小時(shí)3417小時(shí)次暫態(tài)電抗Xd*=0.21水庫(kù)為不完全年調(diào)節(jié)，梯級(jí)開(kāi)發(fā)情況下游已建塔下水電站。1.2電力系統(tǒng)資料（1）電力網(wǎng)的地理接線圖和負(fù)荷分布情況，（見(jiàn)電力系統(tǒng)接線圖）。（2）該水電站為地區(qū)電力系統(tǒng)的主力電站，豐水期擔(dān)任電力系統(tǒng)的基荷、腰荷、枯水期擔(dān)任峰荷，系統(tǒng)對(duì)該電站所有組均有調(diào)相運(yùn)行的要求。（3）該電站建成后主要向縣電力系統(tǒng)供電，高壓側(cè)35KV出線有三回，一回連接已建成下游電站（塔下水電站），另二回連接縣城變電站，詳見(jiàn)電力系統(tǒng)接線圖。（4）該電站預(yù)測(cè)近期負(fù)荷400KW，遠(yuǎn)期負(fù)荷為800KW，供附近數(shù)鄉(xiāng)及本站壩區(qū)生活用電。1.3水電站廠用電（負(fù)荷）統(tǒng)計(jì)資料，參見(jiàn)表1。1.4電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：南昌電網(wǎng)按無(wú)窮大系統(tǒng)考慮；聯(lián)網(wǎng)水電群Smax＝10000KVA，Xs.min.*=0.5；各水電站按滿發(fā)電考慮。1.5電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：南昌電網(wǎng)按無(wú)窮大系統(tǒng)考慮；聯(lián)網(wǎng)水電群Smin＝6000KVA,Xs.max.*=0.6；設(shè)計(jì)電站開(kāi)二機(jī)一變；其他水電站各開(kāi)一機(jī)一變。1.66KV設(shè)備全部采用屋內(nèi)裝置，已知硬母線支持絕緣子間距離l＝100cm，相間距離a＝20cm；35KV設(shè)備全部采用屋外裝置。1.7已知本設(shè)計(jì)電站升壓站尺寸為：長(zhǎng)60m，寬40m。表1水電站廠用電（負(fù)荷）統(tǒng)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱電動(dòng)機(jī)電型號(hào)全機(jī)運(yùn)行時(shí)容量（KW）一臺(tái)機(jī)檢修容量（KW）每臺(tái)容量（KW/臺(tái)）130/5噸雙鉤橋式起動(dòng)機(jī)（1）主鉤JZR2－63－1050/150/1（2）付鉤JZR2－42－816/116/116/1（3）大車(chē)JZR2－22－67.5/27.5/27.5/2（4）小車(chē)JZR2－21－65/15/15/1總計(jì)36/486/586/52油系統(tǒng)（1）壓力濾油機(jī)（30型）JO2－21－41.1/11.1/1（2）真空濾油機(jī)ZLY－5028/128/1（3）油泵（KCB－2）JO2－31－42.2/12.2/1（4）油箱（202－1型）1/11/1（5）萬(wàn)用電爐1/21/23氣系統(tǒng)（1）高壓氣機(jī)CZ－20/3017.5/17.5/1（2）低壓氣機(jī)ZA－1.5/816/116/216/24水系統(tǒng)（1）消防水泵4BA－628/128/1（2）排水泵8BA－1228/128/228/25油壓裝置（油泵）JO2－42－27.5/47.5/27.5/86直流系統(tǒng)（1）直流整流電源7/27/27/2（2）通訊蓄電港子整流電湖5/15/15/27照明配電箱（1）1＃照明配電箱6/16/16/1（2）2＃照明配電箱6/16/16/1（3）3＃照明配電箱5/15/15/1（4）4＃照明配電箱4/14/14/18發(fā)電機(jī)層插座電源（1）付廠房插座電源20/120/120/1（2）主廠房插座電源20/120/120/19主伐油壓裝置JO2－1325－27.5/27.5/27.5/4電氣主接線設(shè)計(jì)2.1電氣主接線設(shè)計(jì)概述1.水電站的一次接線是用來(lái)表示生產(chǎn)、匯集、變換、傳輸和分配電能的電路，圖中的所有設(shè)備均為一次設(shè)備。確定電氣一次主接線方案的過(guò)程通常又稱為電氣主接線設(shè)計(jì)。2.電氣主接線是整個(gè)水電站電氣部分的主干，它將發(fā)電機(jī)送來(lái)的電能匯集并分配給廣大的電力用戶。電氣主接線方案的確定，對(duì)水電站電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，二次接線、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的配置，運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性等都有重大的影響，而且也直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。3.設(shè)計(jì)電氣主接線應(yīng)滿足的基本要求。1.）必須滿足電力系統(tǒng)和電力用戶對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。為了向用戶提供持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，要充分做好調(diào)研工作，力求避免決策失誤，鑒于進(jìn)行可靠性的定量計(jì)算分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)尚不完善的情況，充分做好調(diào)查研究工作顯得尤為重要。主接線的可靠性不僅包括開(kāi)關(guān)、母線等一次設(shè)備，而且包括相應(yīng)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等二次設(shè)備在運(yùn)行中的可靠性，不要孤立地分析一次系統(tǒng)的可靠性。為了提高主接線的可靠性，選用運(yùn)行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面，做出切合實(shí)際的決定。2.）應(yīng)具有一定的靈活性。電氣主接線的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)適用在運(yùn)行、熱備用、冷備用和檢修等各種方式下的運(yùn)行要求。在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入或切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及二次設(shè)備，并方便地設(shè)置安全措施，不影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行和度對(duì)其他用戶的供電。3.）操作要力求簡(jiǎn)單、方便。4.）經(jīng)濟(jì)合理。方案的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)以下三方面：1．）投資省。主接線要力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量；繼電保護(hù)和二次回路在滿足技術(shù)要求的前提下，簡(jiǎn)單配置、優(yōu)化控制電纜的走向，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長(zhǎng)度；采取措施，限制短路電流，得以選用價(jià)廉的輕型設(shè)備，節(jié)省開(kāi)支。2．）占地面積小。主接線的選型和布置方式，直接影響到整個(gè)配電裝置的占地面積。3．）電能損耗小。經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的類型（雙繞組、三繞組、自藕變、有載調(diào)壓等）、容量、臺(tái)數(shù)和電壓等級(jí)。4．）具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。主接線可以容易地從初期接線方式過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，完成過(guò)渡期的改擴(kuò)建，且對(duì)一次和二次部分的改動(dòng)的工作量最少。4.設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)的依據(jù)1.）水電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。2.）負(fù)荷大小和重要性。3.）系統(tǒng)備用容量大小。4.）系統(tǒng)對(duì)電氣主接線提供的原始資料。2.2主接線方案的選擇1．根據(jù)原始資料確定初步方案：方案主變數(shù)量高壓側(cè)接線6.3KV35KV方案一2臺(tái)Y擴(kuò)大單元接線單母線方案二2臺(tái)Y單母分段接線單母線2．二種方案的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)比較：比較項(xiàng)目擴(kuò)大單元接線單母分段接線可靠性某兩臺(tái)發(fā)電機(jī)或主變壓器檢修時(shí)該回路供電中斷可輪流檢修兩臺(tái)發(fā)電機(jī)而不致使該回路供電中斷靈活性設(shè)備少，操作方便操作相對(duì)復(fù)雜經(jīng)濟(jì)性投資較少投資相對(duì)較多發(fā)展性擴(kuò)建方便擴(kuò)建方便綜合分析上述兩種接線方案，再結(jié)合原始資料及該電站在地區(qū)建立系統(tǒng)的地位，方案一和方案二都滿足這項(xiàng)要求，但結(jié)合實(shí)際情況及經(jīng)濟(jì)性和靈活性等方面的考慮故應(yīng)選擇方案一。3．經(jīng)過(guò)初步計(jì)算選擇下述型號(hào)的變壓器發(fā)電機(jī)電壓母線上的供電負(fù)荷為最小時(shí)，應(yīng)能將水電站的剩余功率送入電力網(wǎng)，即Wr=PG-PGMIN/cosΦHWr——所需變壓器的容量，KVA；PG——發(fā)電機(jī)機(jī)組總有功功率，KW；PGMIN——發(fā)電機(jī)電壓母線側(cè)最小負(fù)荷值，KW；cosΦH——發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)，一般為0.8；發(fā)電機(jī)電壓母線側(cè)最小負(fù)荷側(cè)可以忽略不計(jì)，Wr=4×3000/0.8/2=7500,應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠?，所以變壓器容量選8000.Stn=4·Sgn/2=7500（KVA）型號(hào)：SZ9-8000臺(tái)數(shù)：2高壓：38.5kv分接范圍：±3×2.5%低壓：6.3kv連接組別：Y,d11空載損耗：9.84kW空載電流（%）：0.9短路阻抗（%）：7.5第三章短路電流計(jì)算3.1短路電流計(jì)算的目的1.在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，為了比較各種方案，確定某種接線方式是否有必要采取限制短路電流的措施等，需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算。2.在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇時(shí)，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行時(shí)和故障情況下都能安全、可靠的工作，同時(shí)又要力求節(jié)約，減少投資，需要根據(jù)短路電流對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。3.在選擇繼電保護(hù)裝置及進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，必須以各種不同類型短路時(shí)的短路電流作為依據(jù)。4.涉及屋外高壓配電裝置時(shí)，要按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間、相對(duì)的安全距離。5.設(shè)計(jì)接地裝置。6.進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行及故障分析等。3.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定1.驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(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)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。2.對(duì)供電導(dǎo)體和電器選擇用的短路電流，其短路計(jì)算點(diǎn)的選擇，應(yīng)以正常接線方式時(shí)短路電流最大為原則。3.3短路電流計(jì)算的內(nèi)容1．短路點(diǎn)的選取：各級(jí)電壓母線、各級(jí)線路末端。2.短路時(shí)間的確定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，確定計(jì)算短路電流的時(shí)間。3.短路電流的計(jì)算：最大運(yùn)行方式下最大短路電流：最小運(yùn)行方式下最小短路電流;各級(jí)電壓中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計(jì)算的具體項(xiàng)目及其計(jì)算條件，取決于計(jì)算短路電流的目的。3.4短路電流計(jì)算方法供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時(shí)，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電源的回路總電抗值。短路電流的計(jì)算可以用有名值法，也可以用標(biāo)么值法。有名值法，就是在短路電流計(jì)算中，各物理量都采用有名值。它的特點(diǎn)是直接利用各物理量的有名值進(jìn)行計(jì)算。在小型系統(tǒng)的短路電流計(jì)算中比較直接、方便。標(biāo)么值法，是在短路電流的計(jì)算中，各阻抗、電壓、電流量都采用標(biāo)么值，即用將實(shí)際值與所選定的基準(zhǔn)值的比值來(lái)計(jì)算。其優(yōu)點(diǎn)是在多電壓等級(jí)的系統(tǒng)中計(jì)算比較方便。短路電流的計(jì)算3.5.1各電抗的標(biāo)么值:Uj=UavSj=100MVA垌坊水電站發(fā)電機(jī)電抗的標(biāo)么值：X1=X2=Xd”·Sj/Sgn=0.21·100·1000·0.8/400=42垌坊水電站變壓器電抗的標(biāo)么值：X3=X4=Uk%·Sj/100·Stn=6.5·100·1000/100·500=13垌坊水電站線路電抗的標(biāo)么值：X5=XοL·Sj/Uj2=0.42·20·100/372=0.614下源水電站發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)么值：X6=X7=X8=X9=Xd”·Sj/Sgn=0.21·100·1000/1250=16.8下源水電站變壓器電抗的標(biāo)么值：X10=X11=Uk%·Sj/100·Stn=7·100·1000/3150·100=2.22下源水電站線路電抗的標(biāo)么值：X12=XοL·Sj/Uj2=0.42·7·100/372=0.215聯(lián)網(wǎng)水電站群發(fā)電機(jī)電抗的標(biāo)么值：X13=X*t·Sj/Sn=0.5·100·1000/10000=5聯(lián)網(wǎng)水電站和芳溪變電站線路電抗的標(biāo)么值：X14=X17=XοL·Sj/Uj2=0.42·30·100/372=0.92大電網(wǎng)發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)么值為：X25=X*t·Sj/Sn=0.5·100·1000/100000=0.5大電網(wǎng)線路的電抗標(biāo)么值為：X24=XοL·Sj/Uj2=0.43·80·100/1152=0.26芳溪變電站變壓器的阻抗標(biāo)么值：X19=X22=X1*j=（U12%+U13%-U23%）·Sj/200·Sn=（10.4+16.23-5.62）·100·1000/200·7500=1.401X18=X21=X2*j=(U23%+U12%-U13%)·Sj/200·Sn=(10.4+5.62-16.23)·100·1000/200·7500=0X20=X23=X3*j=(U13%+U23%-U12%)·Sj/200·Sn=(16.23+5.62-10.4)·100·1000/200·7500=0.76設(shè)計(jì)水電站發(fā)電機(jī)電抗的標(biāo)么值：X28=X29=X30=X31=Xd”·Sj/Sgn=0.21·100·1000·0.8/3000=5.6設(shè)計(jì)水電站變壓器電抗的標(biāo)么：X26=X27=Uk%·Sj/100·Stn=7.5·100·1000/100·8000=0.938設(shè)計(jì)水電站線路電抗的標(biāo)么值：X15=X16=XοL·Sj/Uj2=0.42·22·100/372=0.675塔下水電站發(fā)電機(jī)電抗的標(biāo)么值為：X36=X35=Xd”·Sj/Sgn=0.21·100·1000·0.8/1000=16.8塔下水電站變壓器電抗的標(biāo)么值為：X33=X34=Uk%·Sj/100·Stn=6.5·100·100·1000/1250=5.2塔下水電站線路電抗的標(biāo)么值為:X32=XοLSj/Uj2=0.42·7·100/372=0.2153.5.2電網(wǎng)化簡(jiǎn)：1）垌坊和下源水電站：X37=X1+X3/2=42+13/2=55/2=27.5X38=X6/4=16.8/4=4.2X39=X10/2=2.22/2=1.11X40=X37+X5=27.5+0.614=28.114X41=X38+X39=4.2+1.11=5.31X42=(1/X40+1/X41+1/X12)·X40·X12=（1/28.114+1/5.31+1/0.215）·28.114·0.215=29.467X43=(1/X40+1/X41+1/X12)·X41·X12=(1/28.114+1/5.31+1/0.215)·5.31·0.215=5.5662)塔下和設(shè)計(jì)水電站X44=X33+X35/2=16.8+5.2/2=11X45=X46=X28/2=5.6/2=2.8X47=X44+X32=11+0.215=11.215X48=X45+X27/2=2.8+0.938/2=1.8693）聯(lián)網(wǎng)小水電站群和大電網(wǎng)X49=X50=X18+X19+X18·X19/X20=0+1.401+0=1.401X51=X49/2=1.401/2=0.7005X52=X24+X25+X51=0.5+0.26+0.7005=1.46053.5.3綜上可得：X53=X15·X14/[X14+X15+（X16+X17）]=0.675·0.92/[0.675+0.92+(0.675+0.92)]=0.19467X54=X15·(X16+X17)/[X14+X15+(X16+X17)]=0.675·(0.675+0.92)/[0.675+0.92+(0.675+0.92)]=0.3375X55=X14·(X16+X17)/[X14+X15+(X16+X17)]=0.920·(0.675+0.92)/[0.675+0.92+(0.675+0.92)]=0.46X56=(1/X42+1/X43+1/X53)·X42·X53=(1/29.467+1/5.566+1/0.19467)·29.467·0.19467=30.6923X57=(1/X42+1/X43+1/X53)·X42`X53=(1/29.467+1/5.566+1/0.19467)·5.566·0.19467=5.797X58=(1/X13+1/X52+1/X55)·X13·X55=(1/5+1/1.4605+1/0.46)·5·0.46=7.0348X59=(1/X13+1/X52+1/X55)·X52·X55=(1/5+1/1.4605+1/0.46)·1.4605·0.46=2.0549X60=(1/X56+1/X57+1/X58+1/X59+1/X54)·X56·X54=(1/30.6923+1/5.797+1/7.0348+1/2.0549+1/0.3375)·30.6923·0.3375=39.33X61=(1/X56+1/X57+1/X58+1/X59+1/X54)·X57·X54=(1/30.6923+1/5.797+1/7.0348+1/2.0549+1/0.3375)·5.797·0.3375=7.428X62=(1/X56+1/X57+1/X58+1/X59+1/X54)·X58·X54=(1/30.6923+1/5.797+1/7.0348+1/2.0549+1/0.3375)·7.0348·0.3375=9.0146X63=(1/X56+1/X57+1/X58+1/X59+1/X54)·X59·X54=(1/30.6923+1/5.797+1/7.0348+1/2.0549+1/0.3375)·2.0549·0.3375=2.6332各電站的等值電抗即為各電站與短路點(diǎn)的組合電抗（如上圖所示）3.5.4計(jì)算電抗的公式見(jiàn)《水電站變電所電氣設(shè)備》第四章第四節(jié)P46垌坊X60·js=X∑·SN∑/Sj=39.33·2·400/0.8·100·1000=0.3933下源X61·js=X∑·SN∑/Sj=7.428·4·1250、100·1000=0.3714聯(lián)網(wǎng)X62·js=X∑·SN∑/Sj=9.0146·10000/100·1000=0.90146大電網(wǎng)X63·js=X∑·SN∑/Sj=2.6332·100000/100·1000=2.6332塔下X47·js=X∑·SN∑/Sj=11.215·2·1000/0.8·100·1000=0.280375設(shè)計(jì)X48·js=X∑·SN∑/Sj=1.869·4·3000/0.8·100·1000=0.280353.5.5根據(jù)以上計(jì)算電流在《小型水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次P145查水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)字表可得：電抗T=0”T=0.2”T=1”T=2”T=4”X60·js=0.39332.782.462.522.632.74X61·js=0.37142.962.512.612.702.80X62·js=0.901461.1821.1551．3521.4031.403X63·js=2.63320.390.390.390.390.39X47·js=0.2803753.993.0963.063.053.04X48·js=0.280353.993.0963.063.053.043.5.6各電站的短路電流可由公式：I”=I”*t0SN∑/Uav√3I∞=I”*t4SN∑/Uav√3沖擊短路電流：當(dāng)短路發(fā)生在水電站高壓側(cè)母線故Kim=1.85當(dāng)短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)端時(shí)，取Kim=1.9iim=√2KimI”3.5.7各電站的額定電流為：垌坊I=S/Uav3=2·400/37·0.8·√3=15.60（A）下源I=S/Uav√3=4·1250/37·√3=78.02（A）聯(lián)網(wǎng)I=S/Uav√3=10000/37·√3=156.04（A）南昌I=S/Uav√3=100000/37·√3=1560.41（A）塔下I=S/Uav√3=2·1000/37·0.8·√3=39.01（A）設(shè)計(jì)I=S/Uav√3=4·3000·37·0.8·√3=234.06（A）3.5.8當(dāng)設(shè)計(jì)變電站的低電壓側(cè)K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求出組合電抗。X63=X46+X26=2.8+0.938=3.738設(shè)A=（1/X60+1/X61+1/X62+1/X63+1/X47+1/X63+1/X27）·X27=(1/39.33+1/7.428+1/9.0146+1/2.6332+1/11.215+1/3.738)·0.938=1.945X64=A·X60=1.945·39.33=76.4969X65=A·X61=1.945·7.428=14.4475X66=A·X62=1.945·9.0146=17.5334X68=A·X47=1.945·11.215=21.8132X69=A·X63=1.945·3.738=7.2704則各計(jì)算電抗分別為:X64js=X61∑·SN∑/Sj=76.4969·2·400/0.8·100·1000=0.765X65js=X62∑·SN∑/Sj=14.4475·4·1250/100·1000=0.7224X66js=X63∑·SN∑/Sj=17.5334·10000/100·1000=1.753X67js=X64∑·SN∑/Sj=5.1246·100000/100·1000=5.1216X68js=X65∑·SN∑/Sj=21.8132·2·1000/0.8·100·1000=0.5453X69js=X66∑·SN∑/Sj=7.2704·2·3000/0.8·100·1000=0.5453X45js=X45∑·SN∑/Sj=2.8·2·3000/0.8·100·1000=0.21可見(jiàn)X67js=5.1216?3.45故可作無(wú)窮大系統(tǒng)處理，其短路電流的標(biāo)么值I*=1/5.1216=0.19533.5.9根據(jù)以上計(jì)算電抗，查《小型水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次，P145查水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)字表可得：電抗T=0”T=0.2”T=1”T=2”T=4”X64·js=0.7651.4181.3291.5581.7121.764X65·js=0.72241.4811.4071.623.5871.879X66·js=1.7530.5980.6160.6280.6280.628X68·js=0.54532.0131.8262.0152.1912.396X69·js=0.54532.0131.8262.0152.1912.396X45·js=0.215.2913.7453.4973.343.2133.6.0各電站的短路電流及沖擊電流的計(jì)算公式如3.56各電站的額定電流為：垌坊I=S/Uav√3=2·400/6.3·0.8·√3=91.64（A）下源I=S/Uav√3=4·1250/6.3·√3=458.21（A）聯(lián)網(wǎng)I=S/Uav√3=10000/6.3·√3=916.43（A）南昌I=S/Uav√3=100000/6.3·√3=9164.2（A）塔下I=S/Uav√3=2·1000/6.3·0.8·√3=229.11（A）設(shè)計(jì)I=S/Uav√3=4·3000·37·0.8·√3=687.32（A）設(shè)計(jì)短路I=S/Uav√3=4·3000·37·0.8·√3=687.32（A）將以上結(jié)果填入表格：Iz”=I*”·SnΣ/Uav·√3Sz”=I*”·SnΣIch=√2·Kim·Iz”短路點(diǎn)電源容量S(MVA)額定電流（A）計(jì)算電抗（xjs）沖擊電流ich(A)T=0”T=0.2”T=1”T=2”T=4”I*”IZ”(A)SZ”(MVA)I*”IZ”(A)SZ(MVA)I*”IZ”(A)SZ(MVA)I*”IZ”(A)SZ(MVA)I*IZ”(A)SZ(MVAK1點(diǎn)短路（35kv側(cè)）115.60.3933113.492.7843.382.782.4638.392.462.5239.322.522.6341.042.632.7442.762.74578.020.3714604.212.96230.9414.82.51195.8312.552.61203.6313.052.7210.6513.52.8218.461410156.040.9015482.551.182184.4411.821.155180.2311.551.352210.9713.521.403218.9214.031.403218.9214.031001560.412.6331592.250.39608.59390.39608.56390.39608.56390.39608.56390.39608.56392.539.010.280407.273.99155.659.983.096120.787.743.06119.377.653.05118.987.633.04118.597.615234.060.2802443.363.99933.9059.853.096748.0647.943.06716.2345.93.05713.8945.753.04711.5545.6合計(jì)133.55643.132156.9138.231891.85121.241898.08121.641912.04122.541918.84122.95K2點(diǎn)短路（6.3KV側(cè)）191.640.765349.181.418129.951.4181.329121.791.3291.558142.781.5581.721157.721.7211.764161.661.7645458.210.72241823.441.481678.627.4051.407644.717.041.62742.318.11.794822.048.971.879860.999.410916.431.7531472.550.598548.025.980.616564.526.160.628575.526.280.628575.526.280.628575.526.281009164.25.12164809.160.19531789.7919.530.19531789.7919.530.19531789.7919.530.19531789.7919.530.19531789.7919.532.5229.110.54531239.232.013461.195.0331.826418.354.572.015461.655.042.191501.975.482.396548.945.997.5687.320.54533717.682.0131383.5815.11.8261255.0513.72.0151384.9515.112.191505.9216.432.3961646.8217.977.5687.320.219771.625.2913636.6239.683.7452.57428.093.4972403.5626.233.342295.6525.053.2132208.3624.1合計(jì)133.523182.868627.7794.1467368.2180.4017500.5681.8487468.6183.4617792.0885.034第四章廠用電的設(shè)計(jì)4.1廠用電設(shè)計(jì)的基本要求水電站的廠用電主要給各種廠用機(jī)械的電動(dòng)機(jī)供電，是保證電站正常工作的基本電源，是電力生產(chǎn)的基本保障，其重要性是極其明顯的。廠用電接線除應(yīng)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，還應(yīng)滿足下列特殊要求：盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。充分考慮水電站正常、事故、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求、切換操作簡(jiǎn)便。便于分期擴(kuò)建或連續(xù)施工。對(duì)公用負(fù)荷的供電，要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)模統(tǒng)籌安排。4.2水電站廠用電的特點(diǎn)1）水電站廠用電負(fù)荷較小，廠用負(fù)荷的容量，一般只占全站總裝機(jī)容量的1%-3%。而且，廠用設(shè)備一般均為380/220V低壓設(shè)備。2）水電站的廠用電負(fù)荷一般約有50%-70%的容量不經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)，只有少數(shù)負(fù)荷是經(jīng)常運(yùn)行的，且其中大部負(fù)荷是間歇運(yùn)行的，因同時(shí)率及負(fù)荷率均較低，故最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)也較低。3）水電站廠用電設(shè)備一般比較簡(jiǎn)單，因而廠用電接線也可相應(yīng)簡(jiǎn)化。4）水電站廠用負(fù)荷，不但與水電站的容量有關(guān)，而且與水電站的樞紐布置、機(jī)組型式以及水頭大小有關(guān)。5）水電站不同運(yùn)行方式對(duì)廠用電負(fù)荷有影響。6）水電站廠用電設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)較高水平的自動(dòng)控制。4.3統(tǒng)計(jì)原則及計(jì)算分析過(guò)程4.3.1一般考慮電站全部機(jī)組運(yùn)行和一臺(tái)機(jī)組檢修其余機(jī)組運(yùn)行兩種情況，以最大負(fù)荷為廠用電系統(tǒng)計(jì)負(fù)荷：1）短時(shí)而不經(jīng)常運(yùn)行或斷續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷，可不計(jì)入計(jì)算負(fù)荷內(nèi)。2）連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷，應(yīng)計(jì)入計(jì)算負(fù)荷內(nèi)。3）互為備用的用電設(shè)備，只計(jì)入同時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)。4.3.2計(jì)算分析過(guò)程1）不經(jīng)常、斷續(xù)運(yùn)行負(fù)荷：橋式起動(dòng)機(jī)（主鉤、小車(chē)）、油系統(tǒng)（真空濾油機(jī)、油泵、油箱）、氣系統(tǒng)（高壓氣機(jī)、一臺(tái)低壓氣機(jī)）、水系統(tǒng)（消防水泵、油泵）、油系統(tǒng)（檢修時(shí)不計(jì)兩排）。2）經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行負(fù)荷ηd-對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)效率COSφd-對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)付鉤Pjd=Ped/ηd·COSφd=16/0.8·0.85=23.53（KVA）大車(chē)Pjd=Ped/ηd·COSφd=7.5/0.8·0.85=11.03（KVA）壓力濾油機(jī)Pjd=Ped/ηd·COSφd=1.1/0.8·0.85=1.62(KVA)萬(wàn)用電爐Pjd=Ped/COSφd=1·1/1=1(KVA)低壓空氣機(jī)Pjd=Ped/ηd·COSφd=16/0.8·0.85=23.53(KVA)排水泵Pjd=Ped/ηd·COSφd=2.8/0.8·0.85=41.18（KVA）油泵Pjd=Ped/ηd·COSφd=7.5/0.8·0.85=11.03（KVA）直流整流Pjd=Ped/ηd·COSφd=7/0.8·0.85=10.29（KVA）蓄電整流Pjd=Ped/ηd·COSφd=5/0.8·0.85=7.35(KVA)3）照明配電箱：在統(tǒng)計(jì)負(fù)荷時(shí)，一般取其容量的50%-80%。4）發(fā)電機(jī)層插座電流應(yīng)全部計(jì)入，取其容量的80%。Pjd=40·80%=32（KVA）5）主閥油壓裝置：I類，不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行，本不應(yīng)考慮進(jìn)去，但為了滿足互為備用的用電設(shè)備，只計(jì)入同時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)這一條件，所以考慮進(jìn)去，以便選擇有適當(dāng)裕度的變壓器。序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)容量功率因數(shù)（%）效率（%）需要B容量參加計(jì)算負(fù)荷的容量自起動(dòng)容量全部運(yùn)行一臺(tái)檢修臺(tái)數(shù)容量臺(tái)數(shù)容量（KW）1主鉤JZR2－63－101500.858073.542付鉤JZR2－42－81160.858023.53123.53123.533大車(chē)JZR2－22－627.50.858011.03111.034小車(chē)JZR2－21－6150.85807.355壓力濾油機(jī)JO2－21－411.10.85801.6211.626真空濾油機(jī)ZLY－501280.858041.187油泵JO2－31－412.20.85803.248烘箱110.85801.749萬(wàn)用電爐21110011110高壓氣機(jī)CZ－20/30117.50.858011.0311低壓氣機(jī)ZA－1.5/82160.858023.53123.53123.5323.5312消防水泵4BA－61280.858041.1813排水泵8BA－122280.858041.18141.18282.3641.1814油壓系統(tǒng)JO2－42－287.50.858011.03444.12222.0644.1215直流整流270.858010.29220.58220.5816蓄電整流450.85807.3517.3517.35171＃照明配電箱161100680%4.880%4.8182＃照明配電箱161100680%4.880%4.8193＃照明配電箱151100580%480%4204＃照明配電箱141100480%4·0.880%3.221付廠房插座電源12011002080%1680%1622主控室插座電源12011002080%1680%1623主伐油壓裝置JO2－1325－247.50.858011.03222.06222.0622.06合計(jì)231.15263.9130.8127.96145.5綜上所述：∑P=KfKvKt∑Pj=0.72·1.05·0.75·263.94=149.6S=∑P/COSΦ=149.6/0.85=176（KVA）Kt-同時(shí)系數(shù)取0.75；Kv-網(wǎng)絡(luò)損失系數(shù)取1.05；Kf-負(fù)荷系數(shù)取0.72廠用電氣的選擇廠用電器選擇的一般原則低壓電氣的額定電壓應(yīng)不低于其供電網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，其額定頻率應(yīng)符合供電網(wǎng)絡(luò)的額定頻率。低壓電氣的額定電流應(yīng)不低于其供電回路的持續(xù)工作電流。所選低壓電器還應(yīng)滿足在短路條件下的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。對(duì)于斷開(kāi)短路電流的低壓電器應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的分析能力。4.4.2廠用變壓器的選擇廠用變壓器有油浸式和干式兩種，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)一般選用干式變壓器。當(dāng)廠用變壓器裝設(shè)兩臺(tái)干式變壓器：Snb≥Sjs=176（KVA）據(jù)此查手冊(cè)選用：SG9-200/6.3型參數(shù)：高壓：6.3KV阻抗電壓%：4低壓：0.4KV連接組：Dyn04.5校驗(yàn)在廠用電消失后，為使機(jī)組能迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，當(dāng)備用電源投入時(shí)，應(yīng)能保證重要的廠用電負(fù)荷能自起動(dòng)，經(jīng)計(jì)算表明，當(dāng)廠用變壓器阻抗為4%，自起動(dòng)時(shí)母線電壓允許值為額定電壓的65%-70%時(shí)：Pnd=｛（Ux%-Um%）/Um%·Uz｝·ηp·COSφ·Snb/Kq=｛（100%-60%）/60%·4%｝·0.75·200/6=416.7（KVA）Pn=200(KVA)Pnd-廠用電變壓器允許電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)容量，KW；Snb-廠用電變壓器額定容量，KVA；Ux%-電源電壓對(duì)于廠用電壓的百分?jǐn)?shù)，普通變壓器可取100%；Um%-自起動(dòng)時(shí)母線允許電壓百分值，一般可取60%；Uz-廠用電變壓器阻抗百分值；Kq-自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的平均啟動(dòng)電流倍數(shù)，一般可取6～7；ηpCOSΦ-自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)平均效率和平均功率因數(shù)的乘積，一般可取0.75.uz對(duì)于小型水電站廠用電變壓器阻抗百分值一般為4%。Pnd〉Pn（合格）第五章電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.135KV斷路器的選擇與校驗(yàn)5.1.1斷路器的作用斷路器是電力系統(tǒng)中非常重要的控制和保護(hù)設(shè)備，是用于接通或開(kāi)斷電路的電氣設(shè)備。在電網(wǎng)中起兩方面的作用：一是控制作用；二是保護(hù)作用。其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常運(yùn)行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)唷?.1.2斷路器的選擇1）按額定電壓選擇斷路器的額定電壓，應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓，即Un≥Ug式中Un-所選斷路器額定電壓；Ug-電網(wǎng)工作電壓。2）按額定電流選擇斷路器的額定電流，應(yīng)大于所在回路的最大持續(xù)工作電流，即In≥Ig·max式中In-所選斷路器額定電流；Ig·max-所在回路的最大持續(xù)工作電流。3）按開(kāi)斷電流選擇斷路器的額定Ikkd應(yīng)大于或等于斷路器觸頭剛分開(kāi)時(shí)，實(shí)際開(kāi)斷的短路電流周期分量有效值Izk來(lái)選擇，即斷高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流應(yīng)滿足Ikkd≥Izk式中Izk-斷路器觸頭剛分開(kāi)時(shí)實(shí)際開(kāi)斷的短路電流周期分量有效值。5.1.3結(jié)合5.1.2可知選擇ZW8-40.5/1000型戶外真空斷路器。其校驗(yàn)如下：Ug=35（KV）≤40.5（KV）合格；Imax=1.05In=1.05·Pn/√3·Un·COSφ=1.05·14000/√3·37·0.8=286.72（A）〈1000（A）合格；I”=2.157（KA）〈I”=20（KA）合格；取t=2sQk=（I”2+10Izt12+It2）·t/12=（2.1572+10·1.8982+1.9122）·2/12=7.389（KA2·S）〈202·4=1600（KA2·S）合格；ish=5.643（KA）〈ish=50（KA）合格；計(jì)算數(shù)據(jù)ZW8-40.5/1000Ug35（KV）Ug40．5（KV）Imax（額定電流）286．72（A）Imax（額定電流）1000（A）I”（次暫態(tài)）2.157(KA)I”（開(kāi)斷電流）20（KA）Qk7.389(KA2·S)Qk1600（KA2·S）Ish（沖擊電流）5．643（KA）Ish（關(guān)合電流）50(KA)35KV隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)5.2.1隔離開(kāi)關(guān)的作用隔離開(kāi)關(guān)的重要用途是保證電壓在1000V以上的高壓裝置中檢修工作的安全，用隔離開(kāi)關(guān)將高壓裝置中需要檢修的部分，與其他帶電部分可靠地隔離；隔離開(kāi)關(guān)經(jīng)常用來(lái)進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)的倒閘操作，也可以接通或切斷小電流電路。電壓互感器和避雷器電路。母線和直接與母線相連設(shè)備的電容電路。空載變壓器電路?？蛰d線路。特別強(qiáng)調(diào)，隔離開(kāi)關(guān)在任何情況下，均不能切、合負(fù)荷電流和短路電流，并應(yīng)設(shè)法避免可能發(fā)生的誤操作。5.2.235KV隔離開(kāi)關(guān)的選擇1）按額定電壓選擇隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓，應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓，即Un≥Ug式中Un-所選隔離開(kāi)關(guān)額定電壓；Ug-電網(wǎng)工作電壓。2）按額定電流選擇隔離開(kāi)關(guān)的額定電流，應(yīng)大于所在回路的最大持續(xù)工作電流，即In≥Ig·max式中In-所選隔離開(kāi)關(guān)額定電流；Ig·max-所在回路的最大持續(xù)工作電流。綜上選擇GW27-40.5/630型戶外隔離開(kāi)關(guān)其校驗(yàn)如下：Ug=35（KV）≤40.5（KV）合格；Imax=1.05In=1.05·Pn/√3·Un·COSφ=1.05·14000/√3·37·0.8=286.72（A）〈630（A）合格；取t=2sQk=（I”2+10Izt12+It2）·t/12=（2.1572+10·1.8982+1.9122）·2/12=7.389（KA2·S）〈202·4=1600（KA2·S）合格；計(jì)算數(shù)據(jù)GW27-40.5/630Ug35（KV）Ug40.5（KV）Imax（額定電流）286.72（A）Imax（額定電流）630（A）Qk7.389（KA2·S）Qk1600（KA2·S）5.335KV電流互感器的選擇與校驗(yàn)5.3.1電流互感器的作用電流互感器TA用于各種電壓的交流裝置中，其一次繞組串聯(lián)于被測(cè)量電路內(nèi)，二次繞組與一次測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流線圈串聯(lián)鏈接。1）在技術(shù)方面，電流互感器將一次系統(tǒng)的大電流變成小電流，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)一次系統(tǒng)的測(cè)量和保護(hù)作用，也易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)化。2）在經(jīng)濟(jì)方面，電流互感器使二次測(cè)量?jī)x表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化和小型化，使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜。二次連接可采用低電壓、小截面的電纜，使屏內(nèi)布線簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，并可降低造價(jià)。3）在安全方面，電流互感器使測(cè)量?jī)x表和繼電器等二次設(shè)備與高壓的一次系統(tǒng)在電氣方面隔離，保證了人身和設(shè)備的安全。其次，一次系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)。能夠保護(hù)測(cè)量?jī)x表和繼電器免受大電流的損害，保證了設(shè)備的安全。5.3.2電流互感器的選擇電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足Un≥UnwIn1≥Ig·max式中Unw-電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓；Un-電流互感器的一次額定電壓；In1-電流互感器的一次額定電流；Ig·max-電流互感器一次回路最大工作電流。5.3.335KV線路及變壓器高壓側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)結(jié)合5.3.2選擇LZZB-35型電流互感器其校驗(yàn)如下：Un=35（KV）≥Unw=35(KV)合格；In1=400(A)≥Ig·max=286.72（A）合格；取t=2sQk=（I”2+10Izt12+It2）·t/12=（2.1572+10·1.8982+1.9122）·2/12=7.389（KA2·S）〈162·4=1024（KA2·S）合格；計(jì)算數(shù)據(jù)LZZB-35Ug35（KV）Un35（KV）In1286.72（A）In1400(A)Qk7.389（KA2·S）Qk1024（KA2·S）5.3互感器的選擇與校驗(yàn)5.4.1電壓互感器PT用于380V及其以下的交流裝置中，其一次繞組與一次被測(cè)電力網(wǎng)并聯(lián)，二次繞組與二次測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈并聯(lián)連接。1）在技術(shù)方面，電壓互感器將一次系統(tǒng)的高電壓變成低電壓，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)一次系統(tǒng)的測(cè)量和保護(hù)作用，也易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)化。2）在經(jīng)濟(jì)方面，電壓互感器使二次測(cè)量?jī)x表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化和小型化，使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜。二次連接可采用低電壓、小截面的電纜，使屏內(nèi)布線簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，并可降低造價(jià)。3）在安全方面，電壓互感器使測(cè)量?jī)x表和繼電器等二次設(shè)備與高壓的一次系統(tǒng)在電氣方面隔離，保證了人身和設(shè)備的安全。其次，一次系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)。能夠保護(hù)測(cè)量?jī)x表和繼電器免受大電流的損害，保證了設(shè)備的安全。5.4.2電壓互感器的選擇為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在Un1范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足下列條件：1.1Un1〉Uw〉0.9Un1式中Un1-電壓互感器額定一次線電壓。35KV母線電壓互感器的選擇與校驗(yàn)結(jié)合5.4.2選擇JDZXW-35-35/√3|0.1/√3|0.1/3其校驗(yàn)如下：0.9Un=31.5（KV）〈Uns=35（KV）〈1.1Un=38.5(KV)合格電壓等級(jí)選擇型號(hào)35KVJDZXW-35-35/√3|0.1/√3|0.1/35.5熔斷器的選擇與校驗(yàn)5.5.1熔斷器的作用熔斷器是一種最簡(jiǎn)單的保護(hù)電氣，它串接在電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)負(fù)荷時(shí)，熔斷器自動(dòng)斷開(kāi)電路，使其他電氣設(shè)備得到保護(hù)。熔斷器分為低壓熔斷器和高壓熔斷器。熔斷器的工作過(guò)程大致可分為以下四個(gè)階段：熔斷器的熔件因過(guò)載或短路而加熱到熔化溫度；熔件的熔化和氣化；觸頭之間的間隙擊穿和產(chǎn)生電?。浑娀∠?，電路被斷開(kāi)。5.5.2熔斷器的選擇為了保證熔斷器外殼不致?lián)p壞，高壓熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于所保護(hù)線路的額定電壓：Un≥UksUn-所選擇熔斷器的額定電壓；Uks-所保護(hù)線路的額定電壓。5.5.335KV側(cè)高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)結(jié)合5.5.2選擇RW5-35/0.5型高壓熔斷器Un=35（KV）≥Uks=35（KV）合格；斷流容量：Sns=50（MVA）〉S”=（155.65+933.9）·0.001·37=40.313（MVA）合格電壓等級(jí)選擇型號(hào)35KVRW5-35/0.56.3KVRN2-10/0.5避雷器的選擇35KV側(cè)選用HY5WZ2-35型避雷器5.7母線的選擇母線分硬母線、軟母線、電纜三類。硬母線一般采用鋁材，可按最大持續(xù)工作電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面積，應(yīng)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，110KV及以上的母線還要進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。電纜的選擇包括型式、額定電壓、截面積，要進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。軟母線不必校驗(yàn)。35kv母線導(dǎo)體選擇查手冊(cè)得出Tmax＝3000h，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為J＝1.53A/mm2Sj＝Ig/j＝277.46/1.53＝181.35mm2考慮留一定的裕度。選擇LGJ－240鋼芯鋁絞線為35kv母線導(dǎo)體。電壓等級(jí)選擇型號(hào)35KVLGJ－2406.3KV開(kāi)關(guān)柜及電氣設(shè)備的選擇5.8.1發(fā)電機(jī)的出線柜及勵(lì)磁柜的選擇根據(jù)電氣主接線圖和電壓等級(jí)等條件，在發(fā)電機(jī)的出線柜選擇KYN28A-12-032型號(hào)的開(kāi)關(guān)柜。其的型號(hào)為：VD4-12/1225(KA)電流互感器的型號(hào)為：AS12/150B/2S電壓互感器的型號(hào)為：RZL-6-35/√3|0.1/√3|0.1/3PT勵(lì)磁電壓互感器的型號(hào)為：RZL-6-35/√3|0.1/√3熔斷器的型號(hào)為：RN2-10/0.5校驗(yàn)如下：1）斷路器的校驗(yàn)Ug=6.3（KV）≤12（KV）合格；Imax=1.05In=1.05·Pn/√3·Un·COSφ=1.05·3000·2/√3·6.3·0.8=286.72（A）〈1600（A）合格；I”=8.628(KA)〈I”=25（KA）合格；取t=2sQk=（I”2+10Izt12+It2）·t/12=（8.6282+10·7.5012+7.472）·2/12=115.48（KA2·S）〈252·4=2500（KA2·S）合格；ish=23.183（KA）〈ish=50（KA）合格；計(jì)算數(shù)據(jù)VD4-12/1225(KA)Ug6.3（KV）Ug12（KV）Imax（額定電流）721.69（A）Imax（額定電流）1250（A）I”（次暫態(tài)）8.628(KA)I”（開(kāi)斷電流）25（KA）Qk115.48(KA2·S)Qk2500（KA2·S）Ish（沖擊電流）23.183（KA）Ish（關(guān)合電流）50(KA)2)互感器的校驗(yàn)Un=12（KV）≥Unw=6.3(KV)合格；In1=1250(A)≥Ig·max=721.69（A）合格；取t=2sQk=（I”2+10Izt12+It2）·t/12=（8.6282+10·7.5012+7.472）·2/12=115.48（KA2·S）〈402·3=4800（KA2·S）合格；計(jì)算數(shù)據(jù)AS12/150B/2SUg6.3（KV）Un12（KV）In1721.69（A）In11250(A)Qk115.48（KA2·S）Qk4800（KA2·S）電壓互感器的校驗(yàn)0.9Un=5.4(KV)〈Uns=6(KV)〈1.1Un=6.6（KV）合格6.3KVJDZ-6QRZL-6-35/√3|0.1/√3|0.1/3由于采用了限流型熔斷器，電壓互感器動(dòng)、熱穩(wěn)定不需要校驗(yàn)。勵(lì)磁PT柜選KYN28A-12-038（改）；PT勵(lì)磁電壓互感器的型號(hào)為：RZL-6-35/√3|0.1/√3校驗(yàn)：0.9Un=5.4(KV)〈Uns=6(KV)〈1.1Un=6.6（KV）合格6.3KVRZL-6-35/√3|0.1/√35.8.26.3KV母線電壓互感器柜根據(jù)電氣主接線圖和電壓等級(jí)等條件，在6.3KV母線電壓互感器柜選擇KYN28A-12-046型的開(kāi)關(guān)柜。其熔斷器的型號(hào)為：RN2-10/0.5電壓互感器的型號(hào)為：RZL-6-35/√3|0.1/√3|0.1/36.3KVHY5WZ-廠用變壓器高壓側(cè)開(kāi)關(guān)柜根據(jù)電氣主接線圖和電壓等級(jí)等條件，在發(fā)電機(jī)的出線柜選擇KYN28A-12-077型號(hào)的開(kāi)關(guān)柜。其熔斷器的型號(hào)為：RN2-10/6.3KV母線的選擇按長(zhǎng)期工作電流選擇：Ixu≥IgIxu-母線在周?chē)h(huán)境溫度下的長(zhǎng)期允許電流，A。Ig-回路中母線長(zhǎng)期持續(xù)工作電流。Ig=In=687.32(A)查工作手冊(cè)選擇母線型號(hào)為：LMY80?6.3(校正系數(shù)按40度取0.81)Ixu=0.81?1110=899.1≥Ig=687.32第六章升壓站過(guò)電壓保護(hù)6.1小型水電站35KV及以下電力設(shè)備的絕緣水平主要是由大氣過(guò)電壓即雷電過(guò)電壓來(lái)決定的。造成水電站事故的原因有以下三點(diǎn):1)直擊雷：雷電直接擊中配電裝置的導(dǎo)線或設(shè)備的帶點(diǎn)部分。2）感應(yīng)雷：雷電擊中避雷針，在雷電流流過(guò)接地引下線時(shí)對(duì)周?chē)O(shè)備形成感應(yīng)過(guò)電壓。3）雷電侵入波：沿架空線路傳來(lái)的雷電波。為防止這些過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備和建筑物的危害，必須采取相應(yīng)的防止過(guò)電壓措施。6.2感應(yīng)雷和雷電侵入波的防護(hù)感應(yīng)雷：對(duì)110千伏及以上屋外配電裝置，宜將進(jìn)線保護(hù)的避雷線引接到出線門(mén)型構(gòu)架上，在土壤電阻率大于1000歐姆的地區(qū)，在進(jìn)線終端桿處應(yīng)裝集中接地裝置，接地電阻一般不大于10歐姆。在35千伏屋外配電裝置中，進(jìn)線保護(hù)的避雷線一般引到線路的終端桿為上。一般情況下，對(duì)60千伏及以下配電裝置，包括組合導(dǎo)線，母線廊道等應(yīng)盡量遠(yuǎn)離獨(dú)立避雷針和較高建筑物以降低感應(yīng)過(guò)電壓。并且，當(dāng)避雷針附近的發(fā)電機(jī)母線敞露部分或組合導(dǎo)線長(zhǎng)度超過(guò)50米時(shí)應(yīng)在發(fā)電機(jī)出線端或主母線上每相裝0.5-1.0微法的電容器保護(hù)。雷電侵入波：廣泛采用安裝閥型避雷器以及閥型避雷相配合的進(jìn)線保護(hù)措施。直擊雷的防護(hù)采用避雷針保護(hù)，根據(jù)升壓站布置平面圖進(jìn)行避雷針支數(shù)布置和高度設(shè)計(jì)。據(jù)本電站的實(shí)際情況采取了裝設(shè)兩支避雷針來(lái)保護(hù)的方法，其避雷針的高度的確定及保護(hù)范圍的示意圖如下所示：根據(jù)35KV屋外配電裝置的推薦尺寸：hx=7.3（m）保護(hù)范圍要求值rx≥30m，bx≥20m，h0≥hx=7.3m。假設(shè)避雷針的高度為30（m）h=30（m）1）兩針外側(cè)的保護(hù)范圍因?yàn)閔x=7.3m〈1/2·h=15（m）所以rx=（1.5h-2hx）·PP=1rx=（1.5h-2hx）·1=30.5（m）式中rx-避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑，m；hx-被保護(hù)物的高度，m；P-避雷針的高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤30m時(shí)，P=1；當(dāng)120m≥h〉30m時(shí)，P=5.5/√h。2）兩針間的保護(hù)最低點(diǎn)的高度h0=h-D/7P=30-60/7=21.43（m）h0-兩針間保護(hù)最低點(diǎn)的高度，m；D-兩針間的距離，m。3）兩針間hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度，m。bx=1.5（h0-hx）=1.5（21.43-7.3）=21.1957（m）bx-兩針間hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度，m；4）綜上可知rx=30.5（m）〉30（m）h0=21.43（m）〉7.3（m）bx=21.1957（m）〉20（m）所以所選的避雷針的高度符合要求。參考文獻(xiàn)：（1）《小型水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次、電氣二次（2）《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次。電氣二次（3）《水電站電氣部分》（4）《水電站繼電保護(hù)》（5）《工廠常用電電氣設(shè)備手冊(cè)》（6）《水電站變電所電氣設(shè)備》（7）《怎樣讀解電氣一次接線圖》（8）《水電站和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》所選電氣一次設(shè)備總匯表序號(hào)間隔名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)主要參數(shù)數(shù)量1發(fā)電機(jī)出線柜斷路器VD4-12/12ish=50（KA）4電流互感器AS12/150B/2Sish=50（KA）4電壓互感器RZL-6Uns=6(KV)8高壓熔斷器RN2-10/0.5In=0.58高壓開(kāi)關(guān)柜KYN28A-12-032426.3KV母線電壓互感器柜電壓互感器RZL-6Uns=6(KV)2高壓熔斷器RN2-10/0.5In=0.52高壓開(kāi)關(guān)柜KYN28A-12-04623廠用變壓器高壓側(cè)開(kāi)關(guān)柜斷路器VD4-12/12ish=50（KA）2高壓開(kāi)關(guān)柜KYN28A-12-07724廠用變壓器SG9-200/6.3256.3KV母線LMY80?6.3166.3KV母線出線柜隔離開(kāi)關(guān)GN-10/63027主變壓器SZ9-8000Y，d1128主變高壓側(cè)斷路器ZW8-40.5/1000ish=50（KA）2電流互感器LZZB-35ish=40（KA）2隔離開(kāi)關(guān)GW27-40.5/630ish=20（KA）29母線電壓互感器隔離開(kāi)關(guān)GW27-40.5/630ish=20（KA）2避雷器HY5WZ2-351電壓互感器JDZXW-35Uns=35（KV）1熔斷器RW5-35/0.5Uns=35（KV）11035KV母線出線隔離開(kāi)關(guān)GW27-40.5/630ish=20（KA）3電流互感器LZZB-35ish=40（KA）3斷路器ZW8-40.5/1000ish=50（KA）311母線LGJ－240J＝1.53A/mm1升壓站直擊雷防護(hù)圖基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制HYPERLINK"/d