4×300MW發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計

1、4300mw發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計引 言電力工業(yè)的迅速發(fā)展，對發(fā)電廠的設(shè)計提出了更高的要求，為促進(jìn)社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國正大力發(fā)展電力工業(yè)。高參數(shù)、大容量、高效率的大機(jī)組標(biāo)志一個國家的技術(shù)裝備水平。自改革開放以來，我國電力工業(yè)的技術(shù)裝備水平得到了較大的提高，大型發(fā)電機(jī)組有了較快的增長。據(jù)統(tǒng)計，1978年全國200mw及以上的發(fā)電機(jī)組只有18臺，共4.32gw，占全部裝機(jī)容量的7.6%，到1997年則上升到424臺，共113.2gw，占全部裝機(jī)容量的44.5%。尤以300mw火力機(jī)組居多，300mw機(jī)組已成為我國各大電網(wǎng)的主力機(jī)組。本論文是針對4300mw火力發(fā)電廠的設(shè)計。發(fā)電廠的容量越大，在

2、系統(tǒng)中的地位越重要，其影響也越大。本次設(shè)計主要有：電氣主接線設(shè)計、廠用電設(shè)計、設(shè)備的選擇與校驗和廠用電動機(jī)控制信號回路設(shè)計四部分內(nèi)容。在發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計中，應(yīng)綜合考慮電廠的性質(zhì)、規(guī)模和在系統(tǒng)中的地位等因素。在廠用電動機(jī)控制信號回路設(shè)計中，本論文應(yīng)用flash軟件實現(xiàn)其多媒體演示。第一章 電氣主接線設(shè)計發(fā)電廠電氣主接線的確定與機(jī)組容量、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式等的擬定有著密切的關(guān)系。主接線設(shè)計是否合理，不僅關(guān)系到電廠的安全經(jīng)濟(jì)運行，也關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的安全。因此，發(fā)電廠的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。1.1 300mw機(jī)組電氣主接線形式發(fā)電廠的電氣主接

3、線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分，它表明該廠的發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線和輸電線路等之間是如何連接及如何接入系統(tǒng)的。電廠容量越大，在系統(tǒng)中的地位越重要，則影響也越大。因此，發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計應(yīng)綜合考慮電廠所在電力系統(tǒng)的特點：電廠的性質(zhì)、規(guī)模和在系統(tǒng)中的地位；電廠所供負(fù)荷的范圍、性質(zhì)和出線回路數(shù)等因素，并滿足安全可靠、運行靈活，檢修方便、運行經(jīng)濟(jì)和遠(yuǎn)景發(fā)展等要求。300mw汽輪發(fā)電機(jī)組的典型接線為雙母帶旁路母線。由于300mw汽輪發(fā)電機(jī)組容量大，且發(fā)電機(jī)電壓高，電廠又通常設(shè)在能源基地，故不需裝設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，發(fā)電機(jī)與雙繞組變壓器成單元接線，將電能升高電壓后直接送入220kv或50

4、0kv系統(tǒng)。為了免除發(fā)電機(jī)遭受出口短路巨大短路電動力的損害，在發(fā)電機(jī)與變壓器低壓繞組之間采用全連式分相封閉母線連接。此外分相封閉母線還具有減少母線相間電動力和降低大電流母線周圍鐵磁物質(zhì)發(fā)熱的優(yōu)點。由于300mw汽輪發(fā)電機(jī)工作電流大，要求開斷的短路電流也相當(dāng)大，而生產(chǎn)這種發(fā)電機(jī)出口斷路器的技術(shù)復(fù)雜，價格昂貴，所以我國300mw汽輪發(fā)電機(jī)出口不設(shè)斷路器，僅在發(fā)電機(jī)變壓器組高壓側(cè)裝設(shè)斷路器。關(guān)于在封閉母線內(nèi)是否裝設(shè)隔離開關(guān)的問題，由于運行時封閉母線內(nèi)溫度高，且不便于巡視檢查和檢修，所以多數(shù)電廠取消了這一隔離開關(guān)，但沒有可拆接的連接點，以滿足發(fā)電機(jī)試驗的需要。在發(fā)電機(jī)與變壓器之間的母線上以封閉母線形式

5、支接分裂繞組變壓器，作為高壓廠用工作電源。分裂繞組變壓器的高壓側(cè)也不裝斷路器和隔離開關(guān)。11.2 主接線方案的確定1.2.1 設(shè)計方案此電廠為單機(jī)容量為300mw ，總裝機(jī)容量1200 mw ，電壓等級為220kv與500kv兩個電壓等級。分兩期建設(shè)，一期裝機(jī)容量2*300 mw。遵循300 mw大機(jī)組接線的原則，選取了以下兩種方案。主接線圖如下：圖1-1 方案一圖1-2 方案二1.2.2 方案的選擇我國目前裝備300mw汽輪發(fā)電機(jī)組的電廠廠用的主接線形式有：一般220kv側(cè)的主接線采用雙母帶旁路接線，具有很高的供電可靠性、調(diào)度靈活性，擴(kuò)建方便，便于試驗，適合目前電力發(fā)展需求，兩組母線同時工作

6、，并且通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，即稱之為固定連接方式運行。這也是目前生產(chǎn)中最常用的運行方式，它的母線繼電保護(hù)相對比較簡單。雙母分段帶旁路接線可靠性和靈活性比較差，不適合大容量機(jī)組。500kv采用一個半斷路器接線，它既是一種雙母線接線，又是一種多環(huán)接線。它具有兩者的優(yōu)點，是一種布置清晰，可靠性高，運行靈活的接線。因此，選擇方案二為本設(shè)計的主接線。1.3 發(fā)電機(jī)及主變壓器的選擇1.3.1 發(fā)電機(jī)的參數(shù)選擇表1-1 發(fā)動機(jī)的參數(shù)型號額定（mva）額定功率因數(shù)定子額定電流（a）定子額定電壓(kv)qfsn-300-23530.8510189201.3.2 主變壓器的參數(shù)選

7、擇主變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的欲度來選擇： （1-1）=1.1300（1-6%）/0.85=364.94（mva）表1-2 主變壓器的參數(shù)型號額定電壓（kv）接線組別阻抗電壓空載損耗空載電流負(fù)載損耗高壓低壓sfp-370000/50052520 yn，d1114.2%180kw0.2%890kwsfp9-370000/22024220 yn，d1114.021747881.3.3 聯(lián)絡(luò)變壓器參數(shù)的選擇聯(lián)絡(luò)變壓器容量根據(jù)聯(lián)絡(luò)線上的功率選擇，應(yīng)選自耦變壓器，電壓等級選500kv。表1-3聯(lián)絡(luò)變壓器的參數(shù)型號額定電壓(kv)額定容量（mva）阻抗電壓（%）高壓中

8、壓低壓高-中高-低中-低odfpsz-250000/50050023035250/250/4011.8941.0325.80第二章 廠用電的設(shè)計現(xiàn)代大容量火力發(fā)電廠要求其生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化并采用計算機(jī)控制，為了實現(xiàn)這一要求，需要有廠用機(jī)械和自動化監(jiān)控設(shè)備，其中絕大多數(shù)廠用機(jī)械采用電動機(jī)拖動。因此，需要向這些電動機(jī)、自動化監(jiān)控設(shè)備和計算機(jī)供電，這種電廠自用的供電系統(tǒng)稱為廠用電系統(tǒng)。2.1 廠用電的設(shè)計原則廠用電系統(tǒng)的接線是否合理，對保證廠用負(fù)荷的連續(xù)供電和發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運行至關(guān)重要。由于廠用電負(fù)荷多，分布廣，工作環(huán)境差和操作頻繁等原因，廠用電事故在電廠事故中占有很大的比例。此外，還因為廠用電接線

9、的過渡和設(shè)備的異動比主系統(tǒng)頻繁，如若考慮不周，也常常會埋下事故的隱患。此外人們對廠用電往往不如對主系統(tǒng)那么重視，這就很容易讓事故鉆空子。統(tǒng)計表明，不少安全停電是由于廠用電事故引起的。因此，必須把廠用電系統(tǒng)的合理設(shè)計安全運行提到應(yīng)有的高度來認(rèn)識。對300mw汽輪發(fā)電機(jī)組廠用電接線設(shè)計的要求是：（1）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨立的。廠用電接線在任何運行方式下，一臺機(jī)組故障停運或其輔機(jī)的電氣故障不應(yīng)影響另一臺機(jī)組的運行，并要求受廠用電故障影響而停運的機(jī)組應(yīng)能在短期內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運行。（2）全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線。在廠用電系統(tǒng)接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致發(fā)電廠切斷多于一個單

10、元機(jī)組的故障點，更不應(yīng)存在導(dǎo)致全廠停電的可能性。（3）廠用電的工作電源及備用電源接線應(yīng)能保證各單元機(jī)組和全廠的安全運行。（4）充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別要注意對公用負(fù)荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)備。（5）設(shè)置足夠的交流事故保安電源，當(dāng)全廠停電時，可以快速啟動和自動投入向保安負(fù)荷供電。另外，還要設(shè)計符合電能質(zhì)量指標(biāo)的交流不間斷電源，以保證不允許間斷供電的熱工負(fù)荷和計算機(jī)的用電。2.2 廠用電接線方案此方案采用單獨設(shè)置的兩段公用負(fù)荷母線集中供全廠公用負(fù)荷用電，該公用段正常是由啟動備用變壓器供電。這種接線的優(yōu)點：公用負(fù)荷集中，無過渡問題，各單

11、元機(jī)組獨力性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠用母線清掃。圖2-1 廠用電接線圖2.3 廠用變壓器的選擇（1）選擇原則1）高壓廠用工作變壓器容量應(yīng)按高壓電動機(jī)計算負(fù)荷的110%與低壓廠用電計算負(fù)荷之和選擇。低壓廠用工作變壓器的容量留有10%左右的裕度。2）高壓廠用備用變壓器或啟動/備用變壓器容量應(yīng)滿足原有公用負(fù)荷及最大一臺工作變壓器的備用要求。（2）廠用變壓器采用分裂雙繞組變壓器，按廠用電率選擇容量。 （2-1） （2-2）smax=pg6.5 1.1/ （2-3）=3006.5 1.1/0.85=24.07mva表2-1 變壓器參數(shù)表型號額定容量（mva）額定電壓（kv）負(fù)載損耗（kw）阻抗電壓（）高 壓低

12、壓sff7 -40000/2040/25/2518；20；246.3-6.317416.5sfpfz-40000/3540/25/2535；36.56.3-6.317419.0sff9-40000/22040/25/25220；2306.3-6.319223.0第三章 短路電流的計算3.1 短路電流計算的目的、規(guī)定和步驟3.1.1 短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計中,短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾個方面：（1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種方式接線方案，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算。（2）在選擇電氣設(shè)備時，

13、為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。（3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路電流為依據(jù)。（5）接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。3.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定驗算導(dǎo)體和電器時所用短路電流，一般有以下規(guī)定：（1）計算的基本情況：電力系統(tǒng)中所有電源均在額定

14、負(fù)荷下運行； 所有同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強(qiáng)行勵磁）；短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；所有電源的電動勢相位角相同；應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機(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才予以考慮。（2）接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。（3）計算容量應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后5 10年）。（4）短路種類一般按三相短路計算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)以及自耦

15、變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的進(jìn)行比較。（5） 短路計算點在正常接線方式時，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。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)之間的引線、套管時，短路計算點應(yīng)該取在電抗器前。選擇其余的導(dǎo)體和電器時，短路計算點一般取在電抗器后。3.1.3 短路電流計算步驟在工程設(shè)計中，短路電流的計算通常采用實用曲線法?，F(xiàn)見其計算步驟簡述如下：（1）選擇計算短路點。（2）畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖：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

16、壓（一般取各級的平均電壓）。將各元件電抗換算為同意基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗。繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。（3）化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計算不同短路點的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移阻抗。（4）求計算電抗。（5）由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運算曲線只作到=3.5）。（6）計算無限大容量（3）的電源供給的短路電流周期分量。（7）計算短路電流周期分量有名值。（8）計算短路電流沖擊值。（9）計算異步電動機(jī)供給的短路電流。（10）繪制短路電流計算結(jié)果表。3.2 短路元件參數(shù)的計算3.2.1 基準(zhǔn)值的計算高壓短路電

17、流計算一般只計及各元件(即發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等)的電抗，采用標(biāo)幺值計算。為了方便計算，取基準(zhǔn)容量?；鶞?zhǔn)電壓取各級的平均電壓。發(fā)電機(jī)參數(shù)： = （3-1）主變壓器參數(shù)：1#主變與2#主變參數(shù)相同： （3-2）3#主變與4#主變參數(shù)相同： （3-3）5#聯(lián)絡(luò)變參數(shù)： （3-4） =1/2（11.89+41.03-25.80） =13.56 （3-5） =1/2（11.89+25.80-41.03） =-3.34 （3-6） =1/2（25.80+41.03-11.89） =27.47分裂繞組廠用變壓器參數(shù)計算：1#、2#、3#、4#廠用變：2#廠用啟備變壓器：1#廠用啟備變壓器：表3-1

18、 基準(zhǔn)值的計算元件參數(shù)發(fā)電機(jī)主變壓器聯(lián)絡(luò)變壓器廠用變壓器 1#、3#、2#、4#啟備變壓器1# 2#3# 4#1# 2#3# 4#低壓側(cè)中壓側(cè)高壓側(cè)1#2#阻抗標(biāo)幺值0.4390.3790.3840.109900.05420.41250.5750.4753.2.2 短路電流計算等值電路圖如下：s（1）d-1短路點：圖3-1圖3-2星網(wǎng)變換消去圖3-2中b節(jié)點，見圖3-3 圖3-3圖 3-4圖 3-5各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗：xxxxx計算電抗：xxxxx計算電抗大于3,可以認(rèn)為其周期分量不衰減,短路標(biāo)幺值如下計算：iii計算電抗小于3,查差計算曲線數(shù)字表求出短路周期電流的標(biāo)幺值：iii有名值計

19、算：iiii短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：（2）d-2短路點：等值電路圖如下：圖 3-6星網(wǎng)變換消去b節(jié)點，見圖3-7圖 3-7各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗：xxxxx計算電抗為：xxxxxiiiiiii有名值計算：iiiii短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：（3）d-3短路點：等值電路圖如下：圖 3-8星網(wǎng)變換，如圖3-9圖 3-9 =38.197各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗：xxxx計算電抗：x計算電抗大于3，可以認(rèn)為其周期分量不衰減,短路計算標(biāo)幺值如下：i有名值計算：iii短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：（4）d-4短路點：等值電路圖如下：圖 3-10圖 3-11星網(wǎng)變換，如圖

20、3-12圖 3-12 =38.168各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗：xxx計算電抗：x計算電抗大于3，可以認(rèn)為其周期分量不衰減,短路計算標(biāo)幺值如下：i有名值計算：iii短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：（5）d-5短路點：等值電路圖如下：圖 3-13圖 3-14 =45.557各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗：xxx計算電抗：x計算電抗大于3，可以認(rèn)為其周期分量不衰減,短路計算標(biāo)幺值如下：i查表得：有名值計算：ii短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：（6）d-6路點：等值電路圖如下：圖 3-15圖 3-16 =58.708圖 3-17 =39.685各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗：xx計算電抗：x查計算曲線

21、數(shù)字表求出短路周期電流的標(biāo)幺值：由于、均大于3，古人為周期分量不衰減，短路電流標(biāo)幺值由下式計算：i有名值計算：iii短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：（7）d-7短路點：等值電路圖如下：圖 3-18各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗：xxxxx計算電抗：x查計算曲線數(shù)字表求出短路周期電流的標(biāo)幺值：有名值計算：iiii短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：第四章 電氣設(shè)備的選擇與校驗4.1 各回路持續(xù)工作電流的計算（1）發(fā)電機(jī)回路 （4-1）（2）1主變高壓母線側(cè)（3）3主變編高壓側(cè)（4）1啟備變高壓側(cè)（5）2啟備變高壓側(cè)（6）1廠用低壓側(cè) （7）220kv出線= （8）500kv出線=（9）聯(lián)絡(luò)變壓

22、器高壓側(cè)： 低壓側(cè)：中壓側(cè)：（10）1啟備變低壓側(cè)（11）2啟備變低壓側(cè)4.2 斷路器與隔離開關(guān)的選擇與校驗1主變高壓母線側(cè)：（1）斷路器：sw6-245（w） 額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 額定關(guān)合電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足 熱穩(wěn)定校驗： 查表得s1所以，滿足要求。（2）隔離開關(guān)：gw7-220d（w）額定電壓： 額定電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表得s1所以，滿足要求。3#、4#高壓母線側(cè)：（1）斷路器：zw6-500（h）額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表得s1所以，滿足要求。（2）隔離開關(guān)：gw7-500d（w）額定電壓：

23、 額定電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表得1所以，滿足要求。220kv出線：（1）斷路器：sw6-245（w）額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 額定關(guān)合電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s1所以，滿足要求。（2）隔離開關(guān)：gw7-220d（w）額定電壓： 額定電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s1所以，滿足要求。500kv出線：（1）斷路器：zw6-500（h）額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s1所以，滿足要求。（2）隔離開關(guān)：gw7-500d

24、（w）額定電壓： 額定電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得1所以，滿足要求。1#、2#、3#、4#廠用變低壓側(cè)：（1）斷路器：sn10-10額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s所以，滿足要求。（2）隔離開關(guān)：gn2-10/3000額定電壓： 額定電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得1所以，滿足要求。1#起動備用變壓器低壓側(cè)：（1）斷路器：sn10-10額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s所以，滿足要求

25、。（2）隔離開關(guān)：gn2-10/3000額定電壓： 額定電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得所以，滿足要求。2#起動備用變壓器低壓側(cè)：（1）斷路器：sn10-10額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s所以，滿足要求。2隔離開關(guān)：gn2-10/3000額定電壓： 額定電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得所以，滿足要求。聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè)：（1）斷路器：kw6-35額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s所以，滿足要

26、求。（2）隔離開關(guān)：不加1#起動備用變壓器高壓側(cè)：（1）斷路器：sw6-245（w） 額定電壓： 額定電流： 額定開斷電流： 動穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定校驗： 查表第112頁（5-1），得s所以，滿足要求。2隔離開關(guān)：不加表4-1 斷路器和隔離開關(guān)的型號斷路器隔離開關(guān)位置型號位置型號1#、2#主變出口sw6-245（w）220kv母線側(cè)ge7-220d（w）500kv母線側(cè)gw7-500d500kv母線外lw6-500（h）1#、2#、3#、4#廠用變低壓側(cè)sn10-101#、2#、3#、4#廠用變低壓側(cè)gn2-10/30001#起備變低壓側(cè)sn10-101#起備變低壓側(cè)gn2-10/30002

27、#起備變低壓側(cè)sn10-102#起備變低壓側(cè)gn2-10/3000聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè)kw6-35聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè)無1#起備變高壓側(cè)sw6-245（w）1#起備變高壓側(cè)無4.3 電壓互感器與電流互感器的選擇4.3.1 ct的選擇以t1、t2高壓母線側(cè)：lcw-220為例一次回路電壓：一次回路電流：內(nèi)部動穩(wěn)定：滿足熱穩(wěn)定：滿足表4-2 電流互感器的型號位置t1、t2高壓母線側(cè)t3、t4高壓母線側(cè)220kv出線500kv出線1#、2#、3#、4#廠用變低壓側(cè)1#、2#起備變低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè)型號lcw-220lb1-500w1lcw-220lb1-500w1lbj-10lbj-10lcw-354.3.2 pt

28、的選擇表4-3 電壓互感器的型號位置型號額定電壓（kv）次級繞組額定容量（va）0.5220kv出線jcc5-220220/；0.1/；0.11501#、2#主變壓器高壓母線側(cè)tyd220/-0.005220/；0.1/；0.11503#、4#主變壓器高壓側(cè)tyd3 500/-0.005500/；0.1/；0.1300聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)3jdx7-3535/；0.1/；0.1/3150發(fā)電機(jī)與主變壓器之間3jdz-2020/；0.1/；0.1100500kv出線及聯(lián)絡(luò)變高壓側(cè)tyd3 500/-0.005500/；0.1/；0.13004.4 高壓熔斷器和避雷器的選擇4.4.1 高壓熔斷器的選擇

29、熔斷器的形式可根據(jù)安裝地點、使用要求選用。作為電力線路、電力變壓器的短路或過載保護(hù)，可選用rn1，rn3，rn5，rn6，rw3-rw7，rw9-rw11等。作為電壓互感器（3-110kv）的短路保護(hù)可選rn2，rn4，rw10，rxw0等系列。以選用rw10-35型為例進(jìn)行校驗選擇額定電流 0.5 額定電壓35kv 開斷容量2000mva校驗： 額定電壓： 額定電流： =1.05 =0.0173ka所以，滿足要求。表4-4 熔斷器的選擇表支路名稱型 號額定電壓（kv）開斷容量（mva）額定電流（ka）1#，2#，3#，4#發(fā)電機(jī)出口rn4 -202020000.35聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè)rw10-35

30、3520000.54.4.2 避雷器的選擇避雷器是一種保護(hù)電器，用來保護(hù)配電變壓器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)的運行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。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)，主要控制在兩個方面，一是避雷器應(yīng)有足夠的保護(hù)水

31、平，二是避雷器自身應(yīng)保證必要的使用壽命，并在工作時不損壞。在選擇避雷器型式時，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點，還有目前大機(jī)組大電廠安全性考慮，選用氧化鋅避雷器。表4-5 避雷器型號及參數(shù)表位置型號避雷器額定電壓（kv）系統(tǒng)額定電壓有效值（kv）持續(xù)運行電壓有效值（kv）直流1ma參考電壓不小于（kv）操作沖電壓8/20us雷電沖擊波殘壓發(fā)電機(jī)出口2520204556.2220kv線路及母線y10w282/560228220146328656500kv線路及出線y10w420/960420500318612960220kv主變高壓側(cè)y1w5-146/32014622019030432050

32、0 kv主變高壓側(cè)y1w5-100/260100500152243260聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè)y5w41/130413523.4731304.5 母線的選擇4.5.1 封閉母線的選擇200mw及以上大容量發(fā)電機(jī)引出線母線，廠用分支母線和電壓互感器分支母線等，為了避免相間短路，提高運行的安全可靠性和減少母線電流對臨近鋼構(gòu)的感應(yīng)損耗發(fā)熱，一般采用全連式分相封閉母線，與封閉母線配套供應(yīng)的電壓互感器；避雷器和電容器等，分別裝在分相封閉式的金屬柜內(nèi)，一般為抽屜式的，發(fā)電機(jī)中性點設(shè)備。（電壓互感器和接地電阻等）并裝設(shè)在單獨的封閉金屬柜內(nèi)，因此，這種具有分相封閉母線的發(fā)電機(jī)引出線裝置的布置與一般中小型發(fā)電機(jī)采用敞露母

33、線的引出線裝置有很大的區(qū)別。（1） 發(fā)電機(jī)主變之間封閉母線選擇：母線最大持續(xù)工作電流：選擇型號為：qfm24/14000的全連式離相封閉母線，絕緣水平24kv，額定電流14000a，外殼直徑10508，導(dǎo)體50012，相間距1400mm。（2） 發(fā)電機(jī)廠用變之間封閉母線選擇：母線最大持續(xù)工作電流：選擇型號為：qfm24/7000的全連式離相封閉母線，絕緣水平24kv，額定電流7000a，外殼直徑7005，導(dǎo)體15010，相間距1000mm。4.5.2 管型母線的選擇載流導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料，工業(yè)上常用的硬母線為矩形、槽形和管形。矩形母線散熱好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定連接，但集膚效應(yīng)系數(shù)大

34、，一般只用于35kv及以下，電流在4000a及以下的配電設(shè)備中;槽形母線機(jī)械強(qiáng)度較好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于40008000a配電裝置中；管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通水和通風(fēng)，可用于8000a以上的大電流母線，另外，由于圓管形表面光滑，電暈放電電壓高，可用于110kv及以配電裝置母線。110kv級以上，持續(xù)工作電流在8000a以上的配電裝置中，用管形母線。110kv及以上配電裝置中，當(dāng)用硬導(dǎo)體時，宜用鋁合金管形導(dǎo)體。500kv硬導(dǎo)體可采用單根大直徑圓管或多根小直徑圓管組成分裂結(jié)構(gòu)，固定方式可采用支持或懸吊式。220kv母線:=1.05=1945.465a查表得：=

35、0.9a/mm（t=6500h）s=2161.628mm選擇鋁錳合金管形導(dǎo)體 130/116500 kv母線： =1.05=856.005a查表得：=0.9a/mm（t=6500h）s=951.116mm選擇鋁錳合金導(dǎo)體：80/72表4-6 管型母線導(dǎo)體型號及其參數(shù)表線路名稱導(dǎo)體尺寸d/d（mm）導(dǎo)體截面（mm）導(dǎo)體最高允許溫度為70時的載流量（a）截面系數(shù)w（cm）慣性半徑ri（cm）慣性矩i（cm）220kv線路130/1162705351179.04.36513500kv線路80/72954190017.32.6969.24.5.3 架空線的選擇架空送電線路導(dǎo)線截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度來選

36、擇,并根據(jù)熱穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度以及事故情況下的發(fā)熱條件進(jìn)行校驗，必要時通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定,但對于超高壓線路，電暈往往成為選擇導(dǎo)線截面的決定因素.220kv出線：=393.659a查表得：j=0.9a/mm（t=6500h）s=437.399 mm選則鋼芯鋁絞線lgj-400/95 2.500kv出線： =981.524a查表得：j=0.9a/mm（t=6500h）s=1090.582 mm選則擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線：lgjk-1250表4-7 架空線導(dǎo)線參數(shù)表線路名稱導(dǎo)線型號標(biāo)稱截面積鋁/鋼（mm）計算截面積（mm）外徑（mm）計算拉力（n）70時長期允許載流量（a）220kv線路lgj-400/954

37、00/95501.0229.14171300920500kv線路lgjk-12501250鋁1250鋼150522350001082第五章 廠用電動機(jī)控制信號回路圖5-1 廠用電動機(jī)控制信號回路原理圖圖為采用交流接觸器集中控制的低壓電動機(jī)的典型控制回路圖。由圖可知，該回路也是采用直流控制電源帶燈按鈕的燈光監(jiān)視控制回路。圖中，ko為合閘繼電器，kof為跳閘繼電器，在電動機(jī)回路中，ka為交流中間繼電器，km為交流接觸器，kt為過負(fù)荷保護(hù)熱繼電器。本回路的分、合閘動作過程如下。（1）手動合閘按下手動合閘按紐，so1觸點閉合，合閘繼電器ko通電動作，觸點ko1瞬時閉合，交流回路（ako1kof2ktk

38、mc接通，接觸器線圈km通電動作，接觸器主觸頭km（三相）閉合，電動機(jī)起動。與ko1觸點并聯(lián)的接觸器的常開輔助觸點km閉合，使接觸器線圈自保持（a觸點kmkof2ktkmc），防止由于某種原因造成直流電源短時中斷（如尋找直流接地的瞬時斷電）時，ko1返回，使電動機(jī)誤跳閘。交流中間繼電器ka用于增加接觸器km的輔助觸點，當(dāng)電動機(jī)起動，反電勢升高后，繼電器ka動作，與so1觸點并聯(lián)的ka1閉合，ka1用于手動合閘按紐釋放后直流合閘繼電器ko的自保持。ka2斷開，ka3閉合，使綠燈熄滅紅燈亮。圖5-2圖5-3圖5-4（2）手動跳閘按下手動跳閘按鈕，觸點sof1閉合，跳閘繼電器kof動作：常閉觸點ko

39、f1閉合，回路接通，繼電器kof通過次回路自保持，以保證跳閘命令正確執(zhí)行。觸點kof2斷開，切斷接觸器km線圈電源，接觸器km返回，電動機(jī)停止運行。交流繼電器ka失電返回：觸點ka1斷開，使合閘繼電器ko返回，延時斷開的觸點ko2段開后，解除跳閘繼電器kof的自保持回路，準(zhǔn)備下次合閘操作；觸點ka2閉合，ka3斷開，綠燈亮，紅燈滅。圖5-5圖5-6（3）自動合閘：部分具有連鎖合閘要求的備用電動機(jī)設(shè)有連鎖自動合閘回路，一般連鎖合閘回路串有該電動機(jī)控制回路的跳位繼電器觸點kms2，和連鎖開關(guān)sa的觸點。若電動機(jī)處于聯(lián)鎖備用位置，聯(lián)鎖開關(guān)投入，sa觸點和kms2觸點閉合，當(dāng)滿足聯(lián)鎖條件時，聯(lián)鎖回路接

40、通，合閘繼電器ko動作，電動機(jī)自動投入。由于未進(jìn)行手動合閘操作，故kms1和kms2，位置不變，而繼電器ka動作后，ka2斷開ka3閉合，故紅燈閃光。圖5-7圖5-8（4）自動跳閘當(dāng)電動機(jī)過負(fù)荷時，熱繼電器kt動作，在電動機(jī)的合閘回路中，觸點kt自動斷開，切斷交流接觸器線圈km的電源，接觸器返回，主觸頭km斷開，電動機(jī)停止運行。由于未進(jìn)行手動跳閘操作，故kms1和kms2仍在合閘狀態(tài)，當(dāng)繼電器ka返回，ka2閉合，ka3斷開，紅燈熄滅，綠燈閃光。圖5-9圖5-10值得指出的是：合閘繼電器ko的巖石返回時間不宜過長，能保證跳閘時間即可。返回時間過長則可能出現(xiàn)跳閘自保持回路尚未斷開時又出現(xiàn)新的合閘

41、指令，致使繼電器ko和kof同時動作，相互閉鎖，而無法操作。當(dāng)電動機(jī)采用熔斷器保護(hù)動作時，應(yīng)將交流中間繼電器ka與接觸器的線圈km接在不同相上。這樣，當(dāng)a或c相熔斷器熔斷時，接觸器km將會跳閘，電動機(jī)停止運行，而b相熔斷器熔斷時，繼電器ka失電，觸點ka2閉合ka3斷開，紅燈熄滅，綠燈閃光，可提醒運行人員檢查處理，防止一相熔斷器熔斷后長時間單相運行燒壞電動機(jī)。結(jié) 論綜合考慮4300mw火電廠的多方面因素，完成了本次設(shè)計。從大容量機(jī)組運行的可靠性出發(fā)，220kv電壓等級母線選擇了雙母線帶旁路的接線方式，500kv母線則采用一個半斷路器接線，廠用電動機(jī)控制信號回路的基本接線是采用接觸器集中控制低壓

42、電動機(jī)。采用這幾種接線方式具有運行可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點。我國220kv配電裝置常采用旁路母線，以滿足斷路器檢修時不影響進(jìn)出線正常運行的要求，但隨著斷路器制造質(zhì)量日益提高，預(yù)計不久的將來旁路母線的應(yīng)用范圍將會逐漸減少。參考文獻(xiàn)1 涂光瑜.汽輪發(fā)電機(jī)及電氣設(shè)備. 北京.中國電力出版社.2004：2 水利電力部西北電力設(shè)計院.電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分.水利電力出版社.2001：3 高電壓技術(shù)（第二版）.中國電力出版社.2005：4 康博.author ware5自學(xué)教程.北京.清華大學(xué)出版社.1999：5 何仰贊、溫增銀.電力系統(tǒng)分析（上）.華中科技大學(xué)出版社. 2002：6 黃純?nèi)A.發(fā)電廠課程設(shè)計參考資料.水利電力出版社.200