發(fā)電廠畢業(yè)論文

1、四川大學(xué)（函授）本科畢業(yè)論文 4×100mw凝汽式火電廠電氣部分第一篇 說(shuō) 明 書(shū)原始數(shù)據(jù)1、 凝汽式火電廠的規(guī)模（1）裝機(jī)容量： （2）機(jī)組年利用小時(shí)： ?。?）負(fù)荷曲線圖： 典型日負(fù)荷曲線（夏季155天 、 冬季210天 ）（4）廠用電率： 10%。2、電力負(fù)荷及與電力系統(tǒng)連接情況：（1）110kv升高電壓級(jí) 架空線2回，與系統(tǒng)連接線2回，最大輸送功率100mw, =0.8。（2）220kv升高電壓級(jí) 架空線2回，與系統(tǒng)連接線2回，最大輸送功率260mw，=0.8。（3）發(fā)電機(jī)出口后備保護(hù)時(shí)間。3、電廠氣象條件： 發(fā)電廠所在地，年最高溫度39；年最低溫度13；最熱月平均氣溫21；

2、當(dāng)?shù)睾０胃叨?00米；風(fēng)向：西，風(fēng)勢(shì)37級(jí)。 60km 220kv 110kv本廠在220kv、110kv電壓等級(jí)上接入電力系統(tǒng)的示意圖第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)1-1 對(duì)原始資料的分析該設(shè)計(jì)電廠為中小型凝汽式火電廠，其容量為400mw，最大單機(jī)容量為100mw，年利用小時(shí),在系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷。本廠投產(chǎn)后，220kv輸送容量超過(guò)該系統(tǒng)的檢修備用容量和事故備用容量，說(shuō)明該電廠在系統(tǒng)的地位和作用都是至關(guān)重要的。各升高電壓等級(jí)均有四回出線，為保證供電可靠性，擬采用雙母線接線方式為宜；10.5kv電壓為發(fā)電機(jī)出口電壓，無(wú)直配負(fù)荷，又無(wú)特殊要求，擬采用單元接線方式。根據(jù)出口電壓10.5kv，額定容量為1

3、00mw，現(xiàn)選用發(fā)電機(jī)為哈爾濱電機(jī)廠qfn1002型號(hào)發(fā)電機(jī)。表11發(fā)電機(jī)型號(hào)及參數(shù)型 號(hào)額定容量（mw）額定電壓（kv）額定電流（a）功率因數(shù)瞬變電抗超瞬變電抗qfn100210010.564750.8528.6%18.3%1-2 主接線設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，本電廠的主接線依據(jù)如下：(1).125mw及以下的發(fā)電機(jī)與變壓器為單元接線時(shí)，發(fā)電機(jī)出口一般不裝設(shè)斷路器，應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；(2).當(dāng)發(fā)電機(jī)為擴(kuò)大單元回路，或選用變壓器為三繞組變壓器或自耦變壓器時(shí)，發(fā)電機(jī)出口處必須安裝斷路器；(3).110220kv配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)，采用雙母線接線；(4).110220k

4、v的單母線或雙母線配電裝置，當(dāng)采用少油型或壓縮空氣型斷路器時(shí)，如斷路器有條件停電檢修，可不設(shè)置旁路母線；(5).在發(fā)電廠有兩種升高電壓等級(jí)的情況下，當(dāng)機(jī)組容量為125mw及以下時(shí)，宜采用三繞組變壓器，但每個(gè)繞組的通過(guò)功率應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量的15%以上；(6).在高、中壓系統(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；(7).每個(gè)單元接線的發(fā)電機(jī)都引出一回線路作為廠用電接線。1-3 主接線方案的擬定在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠性、靈活性以及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其成為技術(shù)先進(jìn)、供電安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。發(fā)電、供

5、電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問(wèn)題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該保證其滿發(fā)、滿供、不積壓發(fā)電能力，同時(shí)盡最大可能減少能量傳輸過(guò)程中的損失，以保證供電經(jīng)濟(jì)性。為此，對(duì)大、中型發(fā)電廠主接線的可靠性，擬從以下幾個(gè)方面考慮：（1） 斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電；（2） 線路、斷路器或者母線故障，以及在母線檢修時(shí)，造成停運(yùn)饋線回路的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，能否滿足對(duì)、類重要負(fù)荷連續(xù)供電的要求；（3） 本發(fā)電廠有無(wú)全廠停電的可能性；此外，主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式的變化，而且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便、調(diào)度靈活、檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便。主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該綜合考慮、辨證統(tǒng)一，在滿足技

6、術(shù)要求的前提下，盡可能投資省、占地面積少、年運(yùn)行費(fèi)用為最小。根據(jù)對(duì)原始資料的分析，本廠采用機(jī)變單元接線形式。現(xiàn)將各可能采用的較佳方案列出，進(jìn)而以優(yōu)化組合的方式，組成最佳可比方案。根據(jù)以上分析，保留下面兩種可能接線方案，如圖1-1、1-2所示。根據(jù)主接線形式初步選擇主變型號(hào)如下表：表1-2 主變壓器型號(hào)及參數(shù)型 號(hào)額定容量（mva）額定變比空載電流(%)空載損耗（kw）負(fù)載損耗(kw)阻抗電壓(%)單價(jià)（萬(wàn)元）高中高低中低高中高低中低ssps3-120000/220120242/121/10.50.714864012.411.116.25320sfpso-240000/220240242/121

7、/10.50.827085015258420sfp7-120000/220120242/10.50.9118385142401-4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較1、技術(shù)比較方案的技術(shù)特性分析，應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠具體情況，樞紐特性，電力系統(tǒng)要求以及設(shè)備制造水平供貨情況等方面進(jìn)行定性分析論證，一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：（1） 供電可靠性；（2） 運(yùn)行上的安全和靈活性；（3） 接線和繼電保護(hù)的簡(jiǎn)化；（4） 維護(hù)與檢修的方便；（5） 自動(dòng)化程度；（6） 電器設(shè)備制造水平，質(zhì)量和新技術(shù)的應(yīng)用。由于兩個(gè)方案采用相同的主接線形式，故從以上幾個(gè)方面都沒(méi)有存在太大的差異，主要從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)考慮這兩個(gè)方案，以選擇經(jīng)濟(jì)效益最佳的方案。方

8、案一、二在安全運(yùn)行性等方面均相同，主要由經(jīng)濟(jì)比較決定取舍。2、經(jīng)濟(jì)比較1） 比較內(nèi)容（1） 一次投資；（2） 年運(yùn)行費(fèi)用；（3） 其他：如有色金屬消耗量，土石方工程量，占地面積，最大運(yùn)輸重量，提前投入運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值等等。2） 計(jì)算方法為了簡(jiǎn)化計(jì)算，一般只計(jì)算各方案不同部分的一次投資、年運(yùn)行費(fèi)用、年電能損耗和其他比較項(xiàng)目。（1） 一次投資：一般用綜合投資計(jì)算，內(nèi)容包括：a、 主變壓器；b、 35kv及以上配電裝置間隔；c、 發(fā)電機(jī)電壓配電裝置；d、 避雷器、電壓互感器裝置；e、 其他：如有色金屬消耗量，土石方工程量等?？偟囊淮尉C合投資 （元）其中 主體設(shè)備基價(jià)，主要包括主變壓器、開(kāi)關(guān)電器設(shè)備

9、； d用于安裝運(yùn)輸、基礎(chǔ)加工等附加費(fèi)用的比例系數(shù)；（2） 年運(yùn)行費(fèi)用： 式中：小修、維護(hù)費(fèi)； 折舊費(fèi)； a電能電價(jià)； a主變壓器電能損耗。 a的計(jì)算方法：雙繞組變壓器，n臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)；、一臺(tái)變壓器的空載有功損耗（千瓦）、無(wú)功損耗：（千乏）；一臺(tái)變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)值；、一臺(tái)變壓器的短路有功損耗（千瓦）、無(wú)功損耗： （千乏）；變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值；一臺(tái)變壓器額定容量（千伏安）；n臺(tái)變壓器在時(shí)段的總負(fù)荷（千伏安）；對(duì)應(yīng)于負(fù)載的運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)），t=1，2，3，-m；k無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，一般發(fā)電廠取0.02；三繞組變壓器，n臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)容量比為：100/100/1

10、00、100/100/66.6、100/100/50時(shí)，、n臺(tái)變壓器在時(shí)段內(nèi)，第1、2、3繞組承擔(dān)的總負(fù)荷（千伏安）； 、一臺(tái)變壓器第2、第3繞組的容量（千伏安）；方案一、二的年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算結(jié)果如下表所示：表1-3 年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算結(jié)果表 單位;萬(wàn)元項(xiàng) 目總的一次綜合投資z年運(yùn)行費(fèi)用u方案一19042466方案二22443768從上表可知;，明顯方案一優(yōu)于方案二。所以，經(jīng)過(guò)綜合分析，決定選方案一為設(shè)計(jì)最終方案。1-5 廠用電1、廠用電壓選擇火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定sdgj1788規(guī)定，發(fā)電廠可采用3kv、6kv、10kv作為高壓廠用電的電壓，容量為100300mw的機(jī)組宜采用6kv；低壓廠用

11、電采用的三相四線制系統(tǒng)。故本發(fā)電廠高壓廠用電采用6kv電壓級(jí)。2、廠用電接線高壓廠用母線采用單母線接線。當(dāng)鍋爐容量為230t/h及以下，每臺(tái)鍋爐可用1段母線供電；鍋爐容量為4001000t/h時(shí)，每臺(tái)鍋爐應(yīng)為2段母線供電，并將雙套輔機(jī)的電動(dòng)機(jī)分別接在2段母線上，2段母線可由一臺(tái)變壓器供電；鍋爐容量為1000t/h及以上時(shí)，每一種高壓廠用電的母線應(yīng)為2段。3、廠用變壓器1） 廠用變壓器臺(tái)數(shù)本發(fā)電廠單機(jī)容量100mw，采用“機(jī)變”單元接線形式，從每個(gè)“機(jī)變”單元組中的變壓器低壓側(cè)引出一路作為廠用電電源，其高壓廠用工作變?yōu)?臺(tái)，備用暫時(shí)設(shè)為1臺(tái)，故本發(fā)電廠將裝設(shè)4臺(tái)廠用變壓器。2） 型號(hào)由發(fā)電廠廠用

12、電率10%，可得廠用變壓器容量：12mva，可選用型號(hào)sf16000/10.5的廠用變壓器。第二章 短路電流計(jì)算在發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)中，計(jì)算短路電流的目的是：1）計(jì)算出最大可能短路電流，提出對(duì)運(yùn)行方式的要求以及限制短路電流必須采取的措施；2）電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體的選擇。進(jìn)行短路情況下的動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定校驗(yàn)；3）屋外高壓配電裝置設(shè)計(jì)、接地裝置設(shè)計(jì)。進(jìn)行短路情況下的安全距離、接地電阻等的校驗(yàn)；4）繼保裝置的選擇與整定。2-1 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定1、 短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)1） 電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)電勢(shì)的相角都相同；2） 電力系統(tǒng)中各元件磁路不飽和，元件參數(shù)不隨電流變化。故計(jì)算中可用疊加原理

13、；3） 高壓電網(wǎng)的電阻忽略不計(jì)；4） 高壓為330千伏以下的線路，不計(jì)輸電線的電容；5） 變壓器勵(lì)磁電流不計(jì)；6） 同類型發(fā)電機(jī)，當(dāng)他們對(duì)短路點(diǎn)的電氣距離比較近時(shí)，可以用等值發(fā)電機(jī)；7） 發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下突然三相短路，短路屬金屬性短路；8） 電力系統(tǒng)為對(duì)稱三相系統(tǒng)；9） 負(fù)荷只作近似計(jì)算。2、 短路類型以及短路計(jì)算點(diǎn) 一般按照三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或者大量采用自耦變壓器的高壓電網(wǎng)單相短路或者兩相短路接地電流超過(guò)三相短路時(shí)，應(yīng)以最嚴(yán)重情況計(jì)算。短路計(jì)算點(diǎn)是指在正常運(yùn)行方式下，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的短路點(diǎn)，本發(fā)電廠為發(fā)電機(jī)引出線及升高電壓級(jí)母線。2-2 電路元件參數(shù)的計(jì)

14、算根據(jù)第一節(jié)的假設(shè)，首先去掉系統(tǒng)中所有負(fù)荷、線路電容、并聯(lián)電抗等，同時(shí)忽略系統(tǒng)各元件的電阻，發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗表示，用統(tǒng)一的基準(zhǔn)容量和網(wǎng)絡(luò)平均額定電壓歸算系統(tǒng)各元件電抗的標(biāo)幺值。1、 基準(zhǔn)值基準(zhǔn)容量 基準(zhǔn)電壓 于是可得：基準(zhǔn)電流 基準(zhǔn)電抗 2-3 網(wǎng)絡(luò)變換與簡(jiǎn)化1、 網(wǎng)絡(luò)變換的基本公式1） 常用設(shè)備電抗換算公式設(shè)備名稱參數(shù)有名值（）標(biāo)幺值發(fā)電機(jī)變壓器電抗器（%）線路（）系統(tǒng)電抗已知短路容量s與系統(tǒng)連接的斷路器開(kāi)斷容量從基準(zhǔn)值換算到基準(zhǔn)值2)對(duì)三繞組變壓器或者自耦變壓器其等值電抗計(jì)算公式為：系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)如圖所示：3）并聯(lián)電源支路的合并對(duì)于n個(gè)電源支路，可用下式求其等值電勢(shì)和電抗式中：各并聯(lián)支路的

15、電納，為的倒數(shù)。4）分布系數(shù)法式中：n 個(gè)電源支路的并聯(lián)電抗；各個(gè)電源支路電抗。任一電源m與短路電d之間的轉(zhuǎn)移電抗按下式求出： （m=1，2，n）式中：各電源到短路點(diǎn)d之間的總電抗對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以電流分布系數(shù)之和：5)網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)消去法，簡(jiǎn)稱法式中：電源n支路電抗 公共支路電抗于是，各電源至短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗為：6)等值電源計(jì)算電抗式中：各電源合并后的計(jì)算電抗標(biāo)幺值；各電源合并后的額定容量（mva）；基準(zhǔn)容量（mva）。2-4 短路電流實(shí)用計(jì)算1、 計(jì)算用電抗運(yùn)算曲線的自變量，是以相應(yīng)發(fā)電機(jī)的額定容量為基準(zhǔn)容量的標(biāo)幺電抗值。其歸算如下： 式中：第m個(gè)電源等值發(fā)電機(jī)額定容量（mva）；第m個(gè)電源

16、與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗（標(biāo)幺值）；第m個(gè)電源與短路點(diǎn)之間的計(jì)算用電抗；2、 求t秒短路電流周期分量標(biāo)幺值根據(jù)求得的各電源對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算用電抗，查相應(yīng)的t秒運(yùn)算曲線，即可得到周期分量標(biāo)幺值。1） 無(wú)限大容量電源無(wú)限大容量電源提供的短路電流，或以供電電源容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗3時(shí)，認(rèn)為短路電流周期分量在整個(gè)過(guò)程中不衰減：或者式中：無(wú)限大容量電源到短路點(diǎn)之間的總阻抗（標(biāo)幺值）；其值3的計(jì)算電抗（標(biāo)幺值）；無(wú)限大容量電源或者3的電源提供的短路電流周期分量標(biāo)幺值，在秒的任意時(shí)刻里，均為恒定值。2） 有限大容量電源根據(jù)求得的各電源對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗，查t秒運(yùn)算曲線可得。3、 求t秒短路電流周期分量的有名值1

17、） 對(duì)無(wú)限大容量電源 （ka）2） 對(duì)有限容量電源 （ka）式中：、第m個(gè)電源，短路后第t秒時(shí)刻短路電流周期分量有名值（ka）與標(biāo)幺值。短路點(diǎn)t秒短路電流周期分量的總值，為無(wú)限大容量及有限大容量電源提供的周期分量總和（本設(shè)計(jì)最高電壓為220千伏級(jí)，不考慮短路電流非周期分量）。4、 短路沖擊電流的計(jì)算沖擊系數(shù)見(jiàn)下表：我國(guó)推薦的沖擊系數(shù)表：短 路 地 點(diǎn)（ka）（ka）發(fā) 電 機(jī) 端1.92.691.62發(fā)電廠高壓母線1.852.631.56遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）1.82.551.51在電阻較大（）的電路1.31.841.09按照上述規(guī)定，對(duì)本發(fā)電廠進(jìn)行短路電流計(jì)算?，F(xiàn)將各短路點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短

18、路電流列表如下。短路計(jì)算結(jié)果表短路電流ich(ka)5.8043.8165.53310.8042.57728.5342.44121.4164.4979.01013.37150.735i4實(shí)際值（ka）1.3941.2762.2684.5180.98010.4361.9223.0001.7823.4566.60516.765標(biāo)幺值2.3162.1191.8841.2003.9061.5962.4900.7400.45913.16i0.2實(shí)際值（ka）1.5931.2201.8533.7730.9809.4191.5095.2211.6013.2606.60518.196標(biāo)幺值2.6462.027

19、1.5391.0023.9061.2534.3360.6650.43313.16i0.1實(shí)際值（ka）1.7511.3061.9473.8850.9809.8691.5686.1961.6333.2986.60519.3標(biāo)幺值2.9092.1701.6171.0323.9061.3025.1460.6780.43813.16i0實(shí)際值（ka）2.0271.4512.1044.1080.98010.672.0278.1431.7103.4266.60520.911標(biāo)幺值3.3682.4111.7481.0913.9061.3906.7630.7100.45513.16短路支路計(jì)算電抗xjs*0.

20、3220.4320.6140.96合計(jì)0.7580.1561.4502.265合計(jì)直連電抗xf*0.1340.1800.1280.0640.2560.3160.0650.3020.1510.076電源容量（mva）24024048015002402404801500名稱g12g34s1s2s3g12g34s1s2s3短路點(diǎn)平均額定電壓（kv）230115編號(hào)f1f2三相短路電流計(jì) 短路計(jì)算結(jié)果表短路電流ich(ka)106.8511.76617.32423.64247.48011.836218.9024.70722.14959.91725.61131.39560.788221.87i4實(shí)際值（

21、ka）16.3374.5336.5198.78917.654.40058.22810.29310.67014.5449.79211.67122.59877.569標(biāo)幺值2.4760.6870.4940.3330.2140.8000.7401.9642.6590.3710.1904.474i0.2實(shí)際值（ka）26.4984.1116.1108.78917.654.40067.5589.3757.88320.4979.63311.67122.59880.238標(biāo)幺值4.0160.6230.4630.3330.2140.8000.6651.4514.0160.3560.1904.474i0.1實(shí)際

22、值（ka）30.9914.1906.1898.78917.654.40072.2099.4757.82321.4329.47511.67122.59881.478標(biāo)幺值4.6970.6350.4690.3330.2140.8000.6781.4404.6970.3590.1904.474i0實(shí)際值（ka）39.7204.3746.4408.78917.654.40072.2099.1858.23422.2749.52111.67122.59882.481標(biāo)幺值6.0200.6630.4880.3330.2140.8000.7101.5345.0200.3700.1904.474短路支路計(jì)算電抗

23、xjs*0.1871.5682.107合計(jì)1.4880.6680.1872.7315.245合計(jì)直連電抗xf*0.1561.3070.8783.0004.6801.2490.5950.5570.1560.5690.2830.174電源容量（mva）12012024048015001201202404801500名稱g1g2g34s1s2s3g1g2g34s1s2s3短路點(diǎn)平均額定電壓（kv）10.510.5編號(hào)f3f4 第三章 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)3-1 導(dǎo)體和電器選擇的一般規(guī)定1、 導(dǎo)體和電器的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目選擇與校驗(yàn)導(dǎo)體和電器時(shí)，一般應(yīng)按下表所列項(xiàng)目進(jìn)行。并注意因地制宜，力求經(jīng)濟(jì)，同類設(shè)備盡

24、量減少品種，同時(shí)考慮環(huán)境因素及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。導(dǎo)體和電器的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目列表 項(xiàng)目電 器正常工作條件短路條件環(huán)境條件其 他額定電壓（kv）額定電流（a）開(kāi)斷容量（kva）準(zhǔn)確等級(jí)二次負(fù)荷動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定溫度海拔高度斷路器負(fù)荷開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)熔斷器電抗器電流互感器電壓互感器支持絕緣子穿墻套管導(dǎo)線電纜vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv ooooooooooooooooooooooooooooooooooooo用于切斷長(zhǎng)線時(shí)應(yīng)校驗(yàn)過(guò)電壓選擇保護(hù)熔斷特性選擇電抗百分值電暈以及允許電壓校驗(yàn)允許電壓校驗(yàn)注：1、表中“v”代表選擇項(xiàng)目，“o”代表校驗(yàn)項(xiàng)目。2、封閉電器的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。2、 選

25、擇的一般條件及有關(guān)規(guī)定1） 長(zhǎng)期工作條件 ， 2） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)3） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)一般采用短路沖擊電流峰值，當(dāng)回路的沖擊系數(shù)與設(shè)備規(guī)定值不同，而且沖擊電流值接近于設(shè)備極限通過(guò)電流峰值時(shí)，需要校驗(yàn)短路全電流有效值；環(huán)境條件按交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱gb763-74規(guī)定：電器使用在環(huán)境溫度高于+40（但不高于+60）時(shí)，環(huán)境溫度每增高1，建議減少額定電流的1.8%；當(dāng)環(huán)境溫度低與+40時(shí)，環(huán)境溫度每低1，建議增加額定電流0.5%，但最大過(guò)負(fù)荷不得超過(guò)額定電流的20%。用于高海拔地區(qū)（超過(guò)1000米）的電器，一般選用高原型產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。4） 短路穩(wěn)定條件（1） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 式中：

26、電器設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流及相應(yīng)時(shí)間；短路電流產(chǎn)生的熱脈沖。計(jì)算用下式：式中：、分別為短路發(fā)生瞬間、短路切除時(shí)間、短路切除時(shí)間的短路電流周期分量值（ka）；短路切除（持續(xù)）時(shí)間，為繼電保護(hù)時(shí)間與短路的斷路器全開(kāi)斷時(shí)間之和（s）；t短路電流非周期分量等效時(shí)間，對(duì)于發(fā)電機(jī)出口取0.150.2s，發(fā)電廠升壓母線取0.080.1s，一般變電所取0.05s。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：一般采用短路沖擊電流峰值。3-2 高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)一覽表名 稱安 裝地 點(diǎn)型 號(hào)額定電壓（kv）額定電流（a）額定開(kāi)斷電流（ka）動(dòng)穩(wěn)定電流（ka）熱穩(wěn)定電流（ka）數(shù)量（臺(tái)）斷路器發(fā)電機(jī)出口sn5-20

27、g-800020800087300120(5s)2110kv配電裝置sw3-110g/12001101500215521(4s)9220kv配電裝置sw4-220/1000220100018.45518.4(4s)7隔離開(kāi)關(guān)發(fā)電機(jī)出口gn10-20t/8000208000224120（5）4110kv配電裝置gw4-110d/100011010008023.7（4）22220kv配電裝置gw7-220d/6002206005521（5）183-3 電流互感器、電壓互感器的選擇1、 本廠繼電保護(hù)裝置1） 發(fā)電機(jī)保護(hù)：（1） 單獨(dú)的發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；（2） 發(fā)電機(jī)變壓器組共用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；（3

28、） 100%定子接地保護(hù)；（4） 定子繞組匝間短路保護(hù)；（5） 發(fā)電機(jī)外部相間短路保護(hù)；（6） 定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)；（7） 轉(zhuǎn)子表層（負(fù)序）過(guò)負(fù)荷保護(hù)；（8） 勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)；（9） 勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)；（10） 失磁保護(hù)。2） 電力變壓器的保護(hù)：（1） 瓦斯保護(hù)；（2） 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；（3） 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)；（4） 零序電流保護(hù)；（5） 過(guò)負(fù)荷保護(hù)；（6） 機(jī)變間有斷路器時(shí)，在變壓器低壓側(cè)裝零序過(guò)電流保護(hù)。3） 母聯(lián)電流相位比較式母線差動(dòng)保護(hù)4） 斷路器失靈保護(hù)5） 線路保護(hù)：（1） 110kv線路a、 單側(cè)電源線路三相三段式電流、電壓保護(hù)；多段式零序電流保護(hù)。b、 雙側(cè)電源

29、線路電流平衡保護(hù)；多段式距離保護(hù)；零序電流橫差動(dòng)保護(hù)；零序多段式保護(hù)。（2） 220kv線路高頻保護(hù)（主保護(hù)）；多段式距離保護(hù)；多段式零序電流保護(hù)或反時(shí)限零序電流保護(hù)；電流平衡保護(hù)（雙電源側(cè)）；零序電流橫差動(dòng)保護(hù)（雙電源側(cè)）。2、 電流互感器、電壓互感器的配置根據(jù)本廠繼電保護(hù)配置，作互感器配置圖如下：附圖3-1所示。3、電流互感器的選擇1） 型式620kv屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)環(huán)境條件，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注結(jié)構(gòu)；35kv及以下，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立電流互感器。35kv及以上，有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。下列情況可以考慮裝設(shè)套管式電流互感器：（1） 油浸式電力變壓

30、器a、 60kv、20000kva及以上，110kv、31500kva及以上的變壓器高壓側(cè)每一相可裝1只測(cè)量級(jí)、2只保護(hù)級(jí)；b、 220kv、630000kva及以上的變壓器，高壓和中壓側(cè)每一相可裝1只測(cè)量級(jí)、2只保護(hù)級(jí)；c、 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)變壓器中點(diǎn)110、35kv套管均可裝1只保護(hù)級(jí)，自耦變壓器中性點(diǎn)引出三個(gè)35kv套管時(shí)，可在每相套管內(nèi)裝1只保護(hù)級(jí)（或其中1只為測(cè)量級(jí)）。（2） sw2、sw3、sw4、sw6系列35kv級(jí)少油式斷路器一般在每相套管內(nèi)裝23只測(cè)量級(jí)或保護(hù)級(jí)（3） dw1、dw2、dw4、dw6系列35kv級(jí)多油式斷路器一般在每相套管內(nèi)裝2只測(cè)量級(jí)或保護(hù)級(jí)，對(duì)dw2每相套管

31、內(nèi)可裝4只。2） 按電流電壓選擇電流互感器額定電壓與原邊額定電流應(yīng)大于或等于電流互感器安裝處的一次回路工作電壓及最大工作電流；測(cè)量用的電流互感器一次額定電流選擇：根據(jù)電氣測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程sdj-87規(guī)定，連接測(cè)量用的電流互感器一次額定電流，應(yīng)按照正常負(fù)荷下儀表指示在標(biāo)度尺上限量的三分之二以上，并應(yīng)考慮過(guò)負(fù)荷時(shí)，能有適當(dāng)?shù)闹甘?。保護(hù)用的電流互感器一次額定電流選擇：當(dāng)與測(cè)量用的電流互感器共同組合時(shí)，只能選用相同的額定一次電流，對(duì)于y/組別變壓器差動(dòng)回路的y 側(cè)電流互感器，額定一次電流應(yīng)擴(kuò)大倍。如果，由于繼保要求致使電流互感器變流比選擇過(guò)大，而不能滿足測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)要求時(shí)，宜采用二次繞組具有抽頭

32、的電流互感器，或測(cè)量與保護(hù)用的電流互感器分別設(shè)置。3） 準(zhǔn)確級(jí)選擇（1） 裝設(shè)在發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、線路、廠用電等的電度表、功率表等其電流互感器的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級(jí)；（2） 僅做電流測(cè)量用的1.5級(jí)、2.5級(jí)儀表。可使用1.0級(jí)電流互感器，非重要回路可使用23級(jí)電流互感器；（3） 一般保護(hù)用的電流互感器選用3.0級(jí)；差動(dòng)、距離、高頻保護(hù)用的，采用d級(jí)；零序接地可采用專用電流互感器。保護(hù)用的電流互感器一律按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)；4） 二次負(fù)荷計(jì)算電流互感器二次回路所連接的負(fù)荷，不應(yīng)超過(guò)準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的范圍，即必須滿足： 式中：測(cè)量表計(jì)總阻抗和連接電纜阻抗的二次負(fù)荷； 接觸電阻，一般取0.

33、050.1歐； 與接觸級(jí)相對(duì)應(yīng)的二次額定阻抗，即 （、電流互感器額定容量、額定二次電流）5） 動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)多匝式電流互感器應(yīng)校驗(yàn)內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定、外部動(dòng)穩(wěn)定：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定 式中：短路電流沖擊值； 電流互感器的一次額定電流； 電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。外部動(dòng)穩(wěn)定 （ka）式中：a相間距離（m）; l電流互感器出線（瓷帽）端部至最近一個(gè)支柱絕緣子的距離（m）。單匝式電流互感器只校驗(yàn)外部動(dòng)穩(wěn)定。母線型電流互感器也只校驗(yàn)外部動(dòng)穩(wěn)定，按下式校驗(yàn)： （牛）式中：導(dǎo)體平均計(jì)算長(zhǎng)度（m）環(huán)氧樹(shù)脂澆注的母線型電流互感器，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。電流互感器熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 式中：電流互感器的1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)。根據(jù)互感器的配置及其選

34、擇校驗(yàn)條件，該發(fā)電廠所用電流互感器選擇如下表所示：安 裝 地 點(diǎn)型 號(hào)額 定 變 比級(jí) 次 組 合發(fā)電機(jī)回路lmzd208000/50.5/d、0.5/0.5、d/d220kv雙繞組變壓器回路lclwd2220600/5220kv三繞組變壓器高壓側(cè)回路lclwd2220600/5lrd220b600/5d2×lr220b600/50.5220kv三繞組變壓器中壓側(cè)回路lclwd21101000/5lrd110b1000/5d2×lr110b1000/50.5 220kv母線及出線回路lclwd2220300/5110kv母線及出線回路lclwd2110100/54、 電壓互

35、感器的選擇1） 型式 620kv屋內(nèi)配電裝置，一般采用油絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)； 35110kv配電裝置，一般采用油絕緣結(jié)構(gòu)； 220kv及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。2） 按電壓選擇 電壓互感器的額定電壓應(yīng)與所接入的電網(wǎng)電壓相適應(yīng)，即： 3） 準(zhǔn)確級(jí)選擇 連接發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、廠用電等的電度表、功率表等其電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)； 1.5級(jí)電壓表，其準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)； 供運(yùn)行監(jiān)視估算電能的電度表、功率表、電壓繼電器，準(zhǔn)確級(jí)一般用1.0級(jí)； 2.5級(jí)電壓表，準(zhǔn)確級(jí)可用1.03.0級(jí)。 4） 二次負(fù)荷計(jì)算： 電壓互感器的二次側(cè)

36、的三相負(fù)荷經(jīng)常是不平衡的，通常用最大一相的負(fù)荷和電壓互感器的一相額定容量相比校驗(yàn)。 根據(jù)互感器的配置及其選擇校驗(yàn)條件，該發(fā)電廠所用的電壓互感器選擇如下表：安裝地點(diǎn)型 號(hào)額定變比準(zhǔn)確級(jí)次備 注發(fā)電機(jī)回路jsjw100.5帶副邊開(kāi)口三角形110kv母線及出線0.5三只單相式220kv母線及出線0.5三只單相式3-4 絕緣子和穿墻套管的選擇1、 支柱絕緣子 1） 型式 屋內(nèi)一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子； 屋外一般采用棒式支柱絕緣子，在需要倒裝時(shí)，宜用懸掛式支柱絕緣子，在有污穢、冰雪時(shí)，320kv支柱絕緣子應(yīng)采用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。 2） 電壓選擇 式中：絕緣子額定電壓； 絕緣子安裝處電網(wǎng)工作電壓

37、。 3） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) （牛） 式中：絕緣子破壞負(fù)荷（牛）； 短路時(shí)，作用于絕緣子（或穿墻套管）的力（牛） 可按下式計(jì)算： 其中： 懸掛式絕緣子不需要校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。2、 穿墻套管 1） 型式 一般采用鋁導(dǎo)體穿墻套管。母線型穿墻套管，應(yīng)校驗(yàn)窗口允許穿過(guò)的尺寸。 2） 電壓 選擇條件與支柱式絕緣子相同。 3） 電流 式中：穿墻套管安裝處通過(guò)的最大工作電流； 穿墻套管的額定電流。 4） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 5） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)與支柱絕緣子動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)方法相同。根據(jù)絕緣子和穿墻套管選擇校驗(yàn)條件，本設(shè)計(jì)發(fā)電廠所用的絕緣子和穿墻套管選擇如下表所示：名 稱型 號(hào)工作電壓（kv）機(jī)械破壞負(fù)荷（kn）備 注支柱絕緣子zld101

38、0.520發(fā)電機(jī)回路及廠用分支安裝懸式絕緣子x4.51104.5110kv配電裝置中使用x4.5 2204.5220kv配電裝置中使用穿墻套管cmwf2-202040發(fā)電機(jī)引出線用：額定電流8000a，孔徑 220×210(mm)3-5 避雷器的選擇1、 避雷器的設(shè)置 根據(jù)電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，一般在下列情況下裝設(shè)避雷器： 310kv變電所每條架空進(jìn)線上；非全線架設(shè)避雷線的35110kv架空線，其變電所進(jìn)線端；重要性較高的35110kv變電站的每條進(jìn)線；架空線路與電纜線路接頭處； 各電壓等級(jí)的每組母線上，并應(yīng)盡可能靠近被保護(hù)的主要電氣設(shè)備，當(dāng)裝設(shè)的避雷器與主變壓器的電

39、氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在主變壓器附近增設(shè)一組閥型避雷器； 主變壓器的大電流接地系統(tǒng)側(cè)的中性點(diǎn)，主變壓器的小電流接地系統(tǒng)側(cè)中性點(diǎn)裝有消弧線圈時(shí)；與架空線路連接的三繞組變壓器低壓側(cè)；自耦變壓器高、中側(cè)繞組引進(jìn)線與斷路器之間；直接與架空線相連的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及“發(fā)電機(jī)-變壓器”單元接線，當(dāng)母線橋或組合導(dǎo)線無(wú)金屬屏網(wǎng)部分的長(zhǎng)度大于50米時(shí)，在發(fā)電機(jī)出口及中性點(diǎn)處應(yīng)裝設(shè)避雷器。 根據(jù)上述原則，該發(fā)電廠避雷器選擇結(jié)果如下表所示：安 裝 地 點(diǎn)型 號(hào)組合方式額定電壓（kv）發(fā)電機(jī)回路fcd10單獨(dú)元件10.5220kv母線、三繞組變壓器與斷路器之間fz220j8×fz30j220110kv母線、三繞組

40、變壓器與斷路器之間fz110j4×fz30j110220kv雙繞組變壓器中性點(diǎn)y1w5146/320單獨(dú)元件1463-6 裸導(dǎo)體的選擇1、 型式 一般采用鋁導(dǎo)體材料。只有在大電流且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或者采用鋁導(dǎo)體有困難時(shí)，以及對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所，才采用銅材料。 35kv以下，一般選用硬導(dǎo)體。工作電流4000a以下，一般選用矩形；40008000a，一般選用槽形導(dǎo)體；容量20萬(wàn)千瓦及以上的發(fā)電機(jī)回路采用封閉母線形式。 35kv級(jí)，根據(jù)配電裝置條件，可選硬導(dǎo)線或軟導(dǎo)線。 110kv及以上，一般采用軟導(dǎo)體，在進(jìn)出線多或地勢(shì)狹窄的地方，也可采用鋁錳合金管型硬導(dǎo)體。2、 截

41、面積選擇 1） 按持續(xù)工作電流選擇 配電裝置的匯流母線、短導(dǎo)體或年平均負(fù)荷小的導(dǎo)體，一般按持續(xù)工作電流選擇： 式中：回路內(nèi)最大工作電流； 導(dǎo)體允許載流量； 溫度修正系數(shù)。 2） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 全年平均負(fù)荷大，線路長(zhǎng)度為20米及以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)主變壓器連接導(dǎo)體，均應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，即： （mm2） 式中：經(jīng)濟(jì)截面； j經(jīng)濟(jì)電流密度（，取0.9）3、 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求，導(dǎo)體最小截面為： （mm2） 式中：c熱穩(wěn)定系數(shù)（經(jīng)查表，本設(shè)計(jì)取值87）； 集膚效應(yīng)系數(shù)； 短路電流等值作用時(shí)間。4、 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 硬導(dǎo)體母線應(yīng)按照下述校驗(yàn)短路動(dòng)穩(wěn)定： 式中：導(dǎo)體材料的允許應(yīng)力（），硬鋁

42、； 硬導(dǎo)體母線上最大計(jì)算應(yīng)力，其計(jì)算方法： 1） 單條矩形母線 （pa） 式中：l支柱絕緣子之間的距離（m）; w截面系數(shù)（m3） ; 母線相間距離（m）； 振動(dòng)系數(shù)（查表得1.48）。 2） 多條矩形母線 式中：相間作用力，計(jì)算公式同單條矩形母線； 條間作用力，按下式計(jì)算： 式中：襯墊中心線間距離（m）； b矩形母線的厚度（m）; h矩形母線的寬度（m）； 同相導(dǎo)體間單位長(zhǎng)度相互作用力（牛/米），可按下式計(jì)算： （n/m）每相兩條時(shí)； 3） 雙槽形母線 式中：相間作用力，計(jì)算公式同單條矩形曲線； 條間作用力，按下式計(jì)算： （pa） 共振校驗(yàn)： 布置在同一個(gè)平面的母線固有震動(dòng)頻率為： （hz）

43、 式中：母線慣性半徑（m）； 材料系數(shù)，鋁： 當(dāng)在下述范圍之內(nèi)時(shí)，即：?jiǎn)螚l母線為35135hz；多條母線35155hz；槽型、管形母線3060hz；應(yīng)考慮有共振危險(xiǎn)。 軟導(dǎo)體不做動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 5）電暈電壓校驗(yàn) 110kv及以上導(dǎo)體，可按下表進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)： 按電暈條件規(guī)定的導(dǎo)線最小外徑額定電壓（kv）110220330500導(dǎo)線外徑（mm）9.621.333.2導(dǎo)線型號(hào)lgj50240600240根據(jù)裸導(dǎo)體選擇校驗(yàn)條件，該發(fā)電廠所用裸導(dǎo)體選擇結(jié)果如下表所示： 裸導(dǎo)體選擇結(jié)果一覽表安 裝 地 點(diǎn)型 號(hào)載流量（a）備 注發(fā)電機(jī)出口引線7550雙槽形鋁質(zhì)硬導(dǎo)體廠用分支引線（125×6.3

44、）1693矩形鋁質(zhì)硬導(dǎo)體220kv雙繞組變壓器高壓側(cè)引線lgj300690鋼芯鋁絞線220kv三繞組變壓器高壓側(cè)引線lgj300690220kv三繞組變壓器中壓側(cè)引出線lgjq6001050220kv匯流母線lgj240610110kv匯流母線lgj300690第四章 同期系統(tǒng)接線4-1 發(fā)電廠的同期方式根據(jù)發(fā)電機(jī)投入電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的方法的不同，廠用的同期方式有兩種，即準(zhǔn)同期方式和自同期方式。1、 準(zhǔn)同期方式準(zhǔn)同期方式是：在發(fā)電機(jī)并列前已勵(lì)磁，對(duì)已勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)的電壓、頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，促使待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)同期，即電壓相等；相位相同。然后將發(fā)電機(jī)斷路器合閘。在理想情況下，斷路器合閘瞬間，發(fā)電機(jī)定子電流等于零，電磁力矩也等于