某新建發(fā)電廠接入系統(tǒng)及電氣部分設(shè)計(jì)

1、某新建發(fā)電廠接入系統(tǒng)及電氣部分設(shè)計(jì)摘要生產(chǎn)和消費(fèi)的電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電組成，其目的是將 一次能源通過生成設(shè)備轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)變電站和配電系統(tǒng)給負(fù)載。電能的使 用影響著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活等部分，而在我國(guó)電源布局中發(fā)電裝置容量是總 裝機(jī)容量的75%電氣主接線電力系統(tǒng)的重要組成。與變電站運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、 靈活性和經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)。影響著電氣裝置的選取、配電裝置配置、繼電保護(hù) 和節(jié)制方法擬定。在這篇文章中，電廠初步設(shè)計(jì)的一部分，主要包含電線的形式、選取，短 路電流的計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇和驗(yàn)證；并作了防雷與接地。電氣主接 線的設(shè)計(jì),選擇電氣設(shè)備（電氣設(shè)備可以合理利用，既能保證設(shè)備產(chǎn)能需求，確 保

2、電氣設(shè)備合理利用資源）、整體結(jié)構(gòu)緊密，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的目標(biāo)和有效的監(jiān)測(cè)和 控制，降低投資成本。在最后所有電氣設(shè)施，主要的電線，電氣設(shè)備保護(hù)裝置， 使全部設(shè)計(jì)方案可以實(shí)現(xiàn)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的目的向用戶供電。認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)外電廠電氣系統(tǒng)的近況和發(fā)展優(yōu)勢(shì)，檢查數(shù)據(jù)，聯(lián)合電力系統(tǒng)方 向的專業(yè)課程和其他的設(shè)計(jì)和研究結(jié)果，了解電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要觀點(diǎn)，并總結(jié) 研究計(jì)劃,創(chuàng)新本身。根據(jù)其差別，現(xiàn)有的發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)經(jīng)歷，在其基礎(chǔ)上, 提出了新的設(shè)計(jì)理念。關(guān)鍵字：變壓器；發(fā)電廠；電力系統(tǒng)；一次設(shè)計(jì)；電氣設(shè)備A design of electric systemfor electric power plantABSTRA

3、CTBy the power generation,substation, transmission,distributen andcomposition of energy consumption and other aspects of production and con sumpti on systems .Its fun cti on is a n atural en ergy through electricity gen erati on power pla nt into electricity, and the n by tran smissi on and substati

4、o n systems and power distribution system will be supplied to the load center.By reas on able Electric main wiri ng desig n, a reas on able choice of electrical equipme nt (electrical equipme nt can achieve adequate and reas on able use, both to en sure that equipme nt capacity requireme nts and en

5、sure full use of resources for electrical equipment), compact overall layout, to achieve simple and efficient monitoring and control the purpose of reducing the cost of investment. In the final of all electrical equipment, the main electrical wiring, electrical equipment protection devices to optimi

6、ze the entire design to achieve safe, reliable, economical and environmentally friendly user supply purposes. Understand and grasp the characteristics of curre nt situati on and developme nt prospects at home and abroad a power pla nt electrical system, access to in formati on, comb ined with the di

7、recti on of power system desig n professi onal courses and others, the research results have lear ned to master the process and methods once the electrical system desig n, and in duct ion, inno vatio n their own research programs. Depe nding on local conditions, the power plant has been built on the

8、 basis of drawing on the experience of electrical design, wiring of the main electrical power plants, electrical equipment flat layout, electrical equipment selection, lightning protect ion, grounding and other aspects of a series of desig n ideas.Electrical wiri ng is the main power pla nt and subs

9、tati on electrical desig n of the first part, also constitute an important part of power system.Determine themain connection of the whole power system and power pla nt substati ons their reliability , flexibility and economy are closely related.And selection of electrical equipme nt,power distributi

10、 on device con figurati on ,relay protect ion andcontrol methods developed have greater impact.Energy use has permeated society, economy, all areas of life, while in our power structure of the total in stalled capacity of thermal power equipme nt capacity of 75%.This article is equipped with 6 sets

11、50MW gen erator in a large thermal power pla nt part of the prelim inary desig n was completed for the electrical main wiri ng desig nn clud ing the electrical wiring in the form of the main comparison of options； main tran sformer, start / sta ndby tran sformer and voltage tran sformer factory with

12、 the capacity calculati on, the nu mber and type of choice sets short-circuit curre nt calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation ； and made a tran sformer protecti on.Keywords: tran sformer；power pla nt; power system； protect ion；electrical equipme nt一、緒論 11.1課題研究背景

13、11.2研究的目的與意義 21.3發(fā)電廠國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 11.4本課題研究?jī)?nèi)容 2二、電氣主接線設(shè)計(jì) 32.1主接線的設(shè)計(jì)原則 32.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求 32.2.1 主接線可靠性的要求 3主接線靈活性的要求 32.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求 32.3電氣主接線的選擇和比較 42.3.1 主接線方案的擬定 4主接線各方案的討論比較 82.3.3 主接線方案的初步選擇 8三、主變壓器的選擇 93.1變壓器的確定原則 93.2方案一變壓器的選擇 103.3方案四變壓器的選擇 11四、短路電流計(jì)算書 134.1短路電流計(jì)算的目的 134.2計(jì)算步驟 134.3方案一的短路電流的計(jì)算 144.3.

14、1 110kV 母線短路電流的計(jì)算 154.3.2 35kV 母線短路電流的計(jì)算 164.3.3 10kV 母線短路電流的計(jì)算 174.3.4 10kV 母線出線電流的計(jì)算 184.4方案四的短路電流的計(jì)算 194.4.1 110kV母線短路電流的計(jì)算 204.4.2 35kV母線短路電流的計(jì)算 214.4.3 10kV出線短路電流的計(jì)算 224.4.4 10kV出線短路電流的計(jì)算 23五、主要電氣設(shè)備的選擇 255.1斷路器的選擇及校驗(yàn) 255.2隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 26六、防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 276.1避雷針的作用 276.2避雷針的配置 256.3防雷保護(hù)方案 26結(jié)論 30參考文獻(xiàn) 31致

15、謝 32、緒論1.1課題研究背景到2010年末，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量9.5億kV,發(fā)出電力總量3.6812萬億度，居全國(guó)第2 位。產(chǎn)業(yè)用電量已占所有用電量的 73.11%，電力是高效、無污染、易使用、易于調(diào)控的， 因此，社會(huì)離不開電力2。電力生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)的作用是一次能源經(jīng)過發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換成 電能，然后通過輸、變電站及配電系統(tǒng)將電能輸送到負(fù)載。因?yàn)榇蠖鄶?shù)電源和負(fù)載所在區(qū) 域有差異，沒辦法儲(chǔ)備，電能產(chǎn)生需要隨時(shí)保持同消費(fèi)均衡3。所以，電能的開發(fā)與使用，以及電能的持續(xù)供給與負(fù)荷的多變，就影響了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。因此，電力系統(tǒng)需 在不一樣的部分和不一樣的地方安置不一樣的的調(diào)控裝置，有利于電能產(chǎn)出和輸送的

16、衡 量、調(diào)節(jié)、 控制、保護(hù)、通訊和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和當(dāng)代產(chǎn)業(yè)建設(shè)的崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得很廣、很系統(tǒng)，工廠電 量的使用增加，對(duì)電能的質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)、供電可靠性指標(biāo)也有所提高，所以要求供 電設(shè)計(jì)更完善。設(shè)計(jì)合不合適，不光對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資、運(yùn)行花銷和非鐵金屬的損耗量起 作用，也對(duì)供電的可靠性及安全生產(chǎn)起作用，與公司的利益、裝置、安全息息相關(guān)。我國(guó)人均占有裝機(jī)容量和人均擁有發(fā)電量較低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)程度不高，發(fā)電廠污染 物排放量高，電網(wǎng)相對(duì)較低，供電可靠性低，所以，我國(guó)現(xiàn)在正在積極開發(fā)可再生的、清 潔的能源，首先開發(fā)電網(wǎng)，使全國(guó)聯(lián)網(wǎng)。文獻(xiàn) 分析了電力供應(yīng)狀況

17、，并根據(jù)資源狀況和 環(huán)保要求，對(duì)電廠機(jī)組進(jìn)行改造，以大代小、以高溫高壓代替中溫中壓改造機(jī)組，實(shí)現(xiàn)容 量低、污染物減少，環(huán)保型發(fā)電廠。1.2發(fā)電廠國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r電能是一種清潔的二次能源。因?yàn)殡娔鼙阌谶\(yùn)輸和分配，容易轉(zhuǎn)變?yōu)閯e的的能源，況 且方便控制、管理和調(diào)度，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。所以，電能已經(jīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)、安全生產(chǎn)和 人民生活的不同地方。電能大都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠供應(yīng)，電力產(chǎn)業(yè)是我國(guó)成為現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)，獲得快速發(fā)展。到 2003年，我們國(guó)家發(fā)出用電力額定容量 38450萬kW，發(fā)出 用電量19080億度，居全國(guó)第2位。產(chǎn)業(yè)電量的使用已占所有用電量的 5070%是電能 最大的用戶9 o國(guó)外正在發(fā)展環(huán)

18、保型發(fā)電廠，實(shí)現(xiàn)其綜合治理、經(jīng)濟(jì)循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展。如美國(guó)、日 本的環(huán)保型火電廠，就是利用電除塵技術(shù)、濕法煙氣脫硫工藝減少污染物的排放從而實(shí)現(xiàn)火電廠的環(huán)保，而且性價(jià)比低10 111.3本課題研究?jī)?nèi)容本課題主要研究的基本內(nèi)容是：按照設(shè)計(jì)指標(biāo)，了解總體構(gòu)造和電路構(gòu)造，分析計(jì)算 性能和品質(zhì)；主要元件、部件的計(jì)算和選擇，并使之標(biāo)準(zhǔn)化；性能指標(biāo)的校驗(yàn)，進(jìn)行模擬 試驗(yàn)或?qū)崢釉嚇?，?jì)算機(jī)仿真，寫出報(bào)告或仿真結(jié)果；設(shè)計(jì)繪圖：從基本結(jié)構(gòu)到原理圖和 施工裝配接線圖，通常是通過以上步驟反復(fù)進(jìn)行并不停修改完成的，要最后難完全達(dá)到技 術(shù)指標(biāo)才能由計(jì)算機(jī)繪圖二、電氣主接線設(shè)計(jì)2.1主接線的設(shè)計(jì)原則發(fā)電廠電氣主接線說明發(fā)電機(jī)

19、、變壓器、線路和斷路器相接方法和操作方法，以便實(shí)現(xiàn)發(fā)送電力、變電、輸送電力和配電的要求12。電氣裝置的采用，配電設(shè)備放置、繼電保護(hù)和自動(dòng)設(shè)備的明確肯定有著直接的關(guān)系。需要滿足國(guó)家相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，力求使其有 先進(jìn)的技術(shù)、合理的經(jīng)濟(jì)、安全13。2.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求電廠主要的電線按照該發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的位置，電廠的容量規(guī)劃、負(fù)載特性、總 線路、變壓器連接組件、設(shè)備特性等確定。應(yīng)該思量供電可靠性、靈活性、易于維護(hù)操作、 節(jié)省資金和容易擴(kuò)建等方面。主接線可靠性的要求評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是：（1）斷路器檢修時(shí)會(huì)不會(huì)停電；（2）總線故障和維護(hù)、電路斷路器、，停運(yùn)線路的數(shù)量和停運(yùn)時(shí)間的多少，能不能

20、對(duì) 使用家庭提供電能；（3）變電站全部停電的可能性。主接線靈活性的要求對(duì)主接線的靈活性的要求如下：（1）調(diào)度要求。（2）檢修要求。（3）擴(kuò)建要求。主接線經(jīng)濟(jì)性的要求在符合技術(shù)要求的同時(shí)，擁有合理的經(jīng)濟(jì)。（1）投資?。海?）占地面積?。海?）電能損耗少：2.3電氣主接線的選擇和比較主接線方案的擬定10kV側(cè)有8回出線110kV側(cè)是4回出線，35kV側(cè)有6回出線,1:J/1rir tr2:圖2-2方案二主接線3:1 Jrri主接線各方案的討論比較方案1: 35kV側(cè)發(fā)電機(jī)所接雙繞組變壓器很難找到達(dá)到要求的變壓器，不適合采納。方案2:有一臺(tái)三繞組變壓器，要是碰到檢修不能供電的可靠性，不適合采納。方案

21、3： 10kV側(cè)采用雙母線接線。由于10kV安裝了兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，會(huì)使短路電流非常 大，不適合采納。主接線方案的初步選擇經(jīng)過初始資料的分析，了解到該發(fā)電廠在系統(tǒng)中處于重要地位，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較高，所以主接線應(yīng)該有較高的可靠性和調(diào)度的靈活性，按照上面的方案對(duì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)全面對(duì)比，加上可靠性，靈活性，我選擇第一個(gè) 1方案與第三3方案，對(duì)設(shè)備經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比后采 用最后方案。三、主變壓器的選擇3.1變壓器的確定原則電力變壓器，按照國(guó)際電工委員會(huì)的界定，只要三相變壓器的額定容量在5kVA及以上，單相的在1kVA及以上的輸變電用變壓器，就是電力變壓器14。主變壓器在電氣設(shè)備投資中有很大的比例， 與其有關(guān)的配電裝置，

22、尤其是大容量、高 電壓的配電裝置的投資也非常大。比如，大的發(fā)電廠高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器臺(tái)數(shù)不夠（一臺(tái)） 或容量不夠?qū)⑹闺娬尽㈦娋W(wǎng)的運(yùn)行可靠性降低，來聯(lián)系變壓器過載或被迫限定兩級(jí)電網(wǎng)的 功率交換。否則，臺(tái)數(shù)太多、容量太大就會(huì)使投資增大并使配電裝置復(fù)雜化15。計(jì)算發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)間的主變壓器容量：（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)載最小時(shí)，可以使發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無功 容量傳到系統(tǒng)，不思量罕見的最小負(fù)荷。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓總線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可以由系統(tǒng)提供發(fā)電機(jī)電壓 的最大負(fù)荷。電廠分期建設(shè)階段，事故使最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組斷開，經(jīng)過變壓器向系統(tǒng)獲取 電能時(shí)，可以考慮變壓器的容許過載荷能力

23、和限定重要負(fù)荷。（3）按照系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，而限定工廠的輸出功率時(shí)能提供發(fā)電機(jī)電壓的最大 負(fù)載。（4）根據(jù)以上情況，應(yīng)思量負(fù)荷曲線和負(fù)荷的變化逐年發(fā)展。尤其注意電廠初期運(yùn) 行時(shí)發(fā)電機(jī)電壓總線負(fù)載不大時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓母線的剩余容量可以輸送到系統(tǒng)。（5）發(fā)電機(jī)連接到系統(tǒng)總線電壓互感器通常是兩個(gè)。3.2方案一變壓器的選擇（1）T1/T2/T3T4 的選擇：a. 10kV電壓等級(jí)下的最大容量S = （ Sg-SgX 8%mn/0.85） x 0.7b. 35kV電壓等級(jí)下的最大容量S = Smax/0.85c. 110kV電壓等級(jí)下的最大容量S = 52/0.85按照以上的計(jì)算可知低壓側(cè)的容量最大，因

24、此，用一個(gè)三繞組的變壓器表3-1變壓器SFS-75000/110參數(shù)型號(hào)及量，kVA額定電壓高/中/低, kV連接組損耗，KW阻抗電壓，%空載 電 流, %運(yùn)輸 重量，t4卄參考價(jià)格萬元綜合 投資，力?？蛰d短路咼中高 低中 低咼中高 低中低SFS-75000110/38.5/10.5Y0/Y/ -121120048048036220.6127.520.5102.142.1750.07(2) T5T6的選擇:T1T2分別是發(fā)電機(jī)-變壓器的單元接線方式，主變的容量只要和發(fā)電機(jī)的容量相匹配即可，但要保留10%的裕度。故有：50/0.8 X 0.92=57.5MVA表3-2變壓器 SFPL1-9000

25、0的參數(shù)型號(hào)及量，kVA低壓側(cè)電 壓，kV連接組損耗阻抗電壓%空載電流，%運(yùn)輸重量，t4卄參考價(jià)格萬元綜合 投資, 萬元空載短路SFPL1-7500010.5Y0/ 厶-117544010.50.777.34551.2母聯(lián)電抗器的選擇:Imax50 50%2.976 ；0.8 10.5故選 NKL-10-3000-10 UN=10kVIn=3000A Xk=10%;型號(hào)：NKL-10-2000-10額定電流：2000A額定電壓：10kV額定電抗：10%出線電抗器的選擇：Sn3Un200013 101154.70A型號(hào)：NKL-10-2000-10額定電流：2000A額定電壓：10kV額定電抗：

26、10%3.3方案三變壓器的選擇(1) T1T2的選擇：s =( sg-sgx 8%mn/o.85)x 0.7=(100 x 0/92M30.85) X 0.7=70.6MVA表3-3變壓器SFPL-90000的參數(shù)型號(hào)及量，kVA低壓側(cè)電壓，kV連接組損耗阻抗電壓%空載電流，%運(yùn)輸重量，t4卄參考價(jià)格萬元綜合 投資，力?？蛰d短路SFPL1-7500010.5Y0/4-117544010.50.777.34551.2T3/T4的選擇：S =50/0.8 092=57.5MVA表3-4變壓器SFSPQ-63000/110參數(shù)型號(hào)及量，kVA額定電壓?jiǎn)J/中/低，kV連接組損耗，KW阻抗電壓，%空載

27、電 流，%運(yùn)輸重量，t4卄參考價(jià)格萬元綜合 投資，萬元空載短路高中高低中低咼中高低中低SFSPQ1-63000110/38.5/10.5Y0/Y/ -12-1121.59090681710.561.698.138.445.15(3) T5/T6的選擇：S =50/0.8 092=57.5MVA表3-5變壓器SFPL1-90000參數(shù)型號(hào)及量，kVA低壓側(cè)電壓，kV連接組損耗阻抗電壓%空載電流，%運(yùn)輸重量，t4卄參考價(jià)格萬元綜合 投資，力兀空載短路SFPL1-7500010.5丫0/厶-117544010.50.777.34551.2母聯(lián)電抗器的選擇:Imax50 50%0.8 10.52.97

28、6 ；故選 NKL-10-3000-10UN=10kVIn=3000A Xk=10%;型號(hào)：NKL-10-2000-10額定電流：2000A額定電壓：10kV額定電抗：10%出線電抗器的選擇：In :u趕 H54.70A型號(hào)：NKL-10-2000-10 額定電流:2000A額定電壓：10kV額定電抗:10%四、短路電流計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算目的：（1）電氣主接線選取過程，為方便各對(duì)各接線方案對(duì)比，決定連接要不要使用限定 短路電流的措施等，所以要計(jì)算短路電流。（2）電氣設(shè)備選取過程，想要使設(shè)備在正常運(yùn)行和故障時(shí)都能安全、可靠的工作， 又可以節(jié)省資本，就要計(jì)算短路電流。（3）繼

29、電保護(hù)方式和整定計(jì)算選取過程，要依據(jù)各類短路時(shí)的短路電流。（4）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流16。4.2計(jì)算步驟（1）選擇計(jì)算短路點(diǎn)（2）畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 刪除系統(tǒng)中的總負(fù)載、分支，每個(gè)組件的電容和電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗 X 選取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub（通常取平均電壓） 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么值 根據(jù)等值網(wǎng)絡(luò)圖，把元件電抗進(jìn)行編號(hào)（3）求計(jì)算電抗Xs（4） 根據(jù)運(yùn)算曲線（各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值運(yùn)算曲線只作到Xs=3.5）。（5）計(jì)算短路電流周期分量有名值和標(biāo)幺值。（6）計(jì)算短路電流沖擊值。（7）計(jì)算全電流最大有效值。（8）計(jì)算短路容量。（9）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果

30、表。4.3方案一的短路電流的計(jì)算發(fā)電廠參數(shù)計(jì)算：G1/G2/G3/G4/G5/G6 XdnSb 0.199主變壓器參數(shù)計(jì)算SbS1T1/T2:X1(Ud高中 % Ud 中低% Ud高低 %)2001100(20.6%7.5%12%)200750.1671 X2(Ud中低%2001(20.6%2000.1071X3(Ud中低%2001 (12% 7.5%20.6%)2000.007330Ud高中% Ud高低%)1007.5%12%)75Ud高低%Ud咼中)10075母聯(lián)電抗器的選擇：Xk Xk%/100 UkNSB/(.3ikvUSbSSbSb2)0.17510/100 10 100/( 3 3

31、 10.52)出線電抗器：Xk Xk%/100 UkN Sb/(3lkNUB2)= 10/100 10 100/(3 3 10.52)0.1754.3.1 110kV母線短路電流的計(jì)算l-lLJ0_1 1JiZ0,117p, ICC Wi w w 0J/捕、U./ JU護(hù)67 J充11O匚 2C3L-1C5G圖4-1等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsGi = XjsG2 =0.366*50/0.8*100=0.299;XjsG3 = XjsG4 =XjsG5 =XjsG6 =0.236*50/0.8*100=0.147;Xs =0.045;短路電流的有名值：G1:I0 =4.86*50/3

32、*115*0.8=1.526 ；10.2=3.28*50/3 *115*0.8=1.03 ；14=2.97*50/3 *115*0.8=0.933 ；G3:I0 =7.28*50/3 *115*0.8=2.286 ；10.2=4.67*50八 3 *115*0.8=1.466 ；14=3.82*50/ , 3*115*0.8=1.199 ；S: I0 = 10.2 = I4=1/0.045*100/3*115=11.156;則有：I =23.352；I =13.818；ich =63.195;4.3.2 35kV母線短路電流的計(jì)算各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG =0.392*50*2/0.8*1

33、00=0.49 ;XjsG，= 0.515*50/0.8*100=1.289;Xs =0.203;短路電流的有名值：G:l0 =3.72*100/ ,3*37*0.8=7.258 ;10.2=1.85*100/、. 3 *37*0.8=3.57 ; 14=1.81*100/ .3*37*0.8=3.531 ;G 0 =0.78*200/75*37*0.8=3.043;10.2=0.75*200八 3 *37*0.8=2.926 ;14=3.901*200/、. 3*37*0.8=3.238;S: l0 = I0.2 = |4=1/0.203*100/ ,3*37=7.685; 則有：I =17

34、.986 ;I =3.238 ;ich =48.673 ;4.3.3 10kV母線短路電流的計(jì)算a圖4-3等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗:XjsGi = 0.798*50/0.8*100=0.499;XjsG2 = 0.199*50/0.8*100=0.124;XjsG -0.173*50*4/0.8*100=0.433 ;短路電流的有名值：G1:l0 =2.46*50/、3*10.5*0.8=8.455 ；10.2=1.99*50/. 3 *10.5*0.8=6.84 ；10.4=1.98*50/. 3 *10.5*0.8=6.805 ；G2:I0 =6.07*50/ 3 *10.5*0.8=

35、20.8 ；10.2=5.81*50/ . 3 *10.5*0.8=19.969 ；14=3.98*50/ . 3 *10.5*0.8=13.679 ；G 0 =2.43*200/73*10.5*0.8=33.405;10.2=1.87*200/ . 3 *10.5*0.8=25.707 ；14=1.85*200.3*10.5*0.8=25.432 ；S: I0 - I0.2 - I4=1/0.304*100/3*10.5=18.089;則有：I =86.849;I =64.005;ich =235.029;4.3.4 10kV母線出線電流的計(jì)算圖4-4等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsGi

36、 = 2.942*50/0.8*100=1.839;XjsG2 = 0.734*50/0.8*100=0.459;XjsG -0.638*50*4/0.8*100=1.595 ;短路電流的有名值：G1:I0 =0.65*50/、3 *10.5*0.8=2.234;10.2=0.63*50/ . 3 *10.5*0.8=2.165;10.4=0.62*50/、3 *10.5*0.8=2.131 ;G2:l0 =2.24*50八 3 *10.5*0.8=7.698;10.2=2.06*50/. 3 *10.5*0.8=7.08;14=1.92*50/、3 *10.5*0.8=6.598 ;G 0

37、=0.63*200/73*10.5*0.8=8.66 ;10.2=0.61*200/ , 3 *10.5*0.8=8.524 ;14=0.67*200 3*10.5*0.8=9.256 ;S： l0 = I 0.2 = |4 =1/1.121*100 3*10.5=4.905 ;則有：I =23.497;I =22.89;ich =64.346;4.4方案三的短路電流的計(jì)算發(fā)電廠參數(shù)計(jì)算:G1/ G2/G3/G4/G5/G6主變壓器參數(shù)計(jì)算XdnSb 0.199ST1/T2:X1 Uk%?Sd1001200 12000.17112001T3/T4: X2X3X4T5/T6: X5空？空0.11

38、710090(Ud高中% Ud中低% Ud高低%)(17% 10.5%6%) 10063(Ud中低% Ud高中%(17% 10.5% 6%)2000.09921(Ud中低% Ud高低% 200Ud高低%)10063Ud咼中%)1100(6%10.5%17%)200630.00397Uk%佝100010.5 ?100100 ? 900.117母聯(lián)電抗器的選擇:XkXk%/10010/100出線電抗器：XkSbSUkNSB/(l3lkVUSbSSbSb2)10 100/0.3 3 10.52)Xk%/100 UkN SB/(，3lknUb2)= 10/100 10 100/( .3 3 10.52

39、)0.1750.175441 110kV母線短路電流的計(jì)算圖4-5等值網(wǎng)絡(luò)各個(gè)電源的計(jì)算電抗:XjsGi = XjsG2= XjsG5 =XjsG6= 0.316*50/100*0.8 =0.198;XjsG5 = XjsG6=0.37*50/100*0.8=0.231 ;短路電流的有名值：G1:l0 =4.86*50/、3*115*0.8=1.526 ；10.2=3.28*50/、3 *115*0.8=1.0314=2.96*50/、3 *115*0.8=0.929 ；G3:I0 =5.28*50/、3 *115*0.8=1.658 ；10.2=3.83*50/、3 *115*0.8=1.2

40、03 ；14=17.046*50/、3 *115*0.8=1.008;S: I0 = I0.2 = I4=1/0.045*100. 3 *115=3.50914；則有：I =20.84；I =17.046；ich =56.397；442 35kV母線短路電流的計(jì)算圖4-6等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG = 0.611 *100/100*0.8 =0.764 ;XjsG 0.185*200/100*0.8 =0.463;短路電流的有名值：G: I0 =1.48*100/ 3*37*0.8=2.887 ；|0.2= 1.45*100/ ,3*37*0.8=2.829 ；14=1.951*1

41、00八 3 *37*0.8=3.083 ；G 0 =2.24*100/73*37*0.8=4.370 ；10.2=2.07*100/ ,3*37*0.8=4.039 ；14=1.83*100/、3 *37*0.8=3.57 ；S: I0 = I0.2 = I4=1/0.185*100八3*37=8.432 ；則有：I =15.689；I =15.085;ich =42.457;4.4.3 10kV出線短路電流的計(jì)算圖4-7等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsGi= 2.719 *50/100*0.8 =1.699;XjsG2= 0.199*50/100*0.8 =0.124;XjsG3=11.

42、304*100/100*0.8 =13.793;XjsG5= 2.71*100/100*0.8 =3.383;短路電流的有名值：G1: I0 =0.61*50/ 3*10.5*0.8=2.09710.2 =0.57*50/、3 *10.5*0.8=1.959I4 =0.63*50/ .3*10.5*0.8=0.5369;G2: I0 =7.83*50/ 3*10.5*0.8=26.9 ;10.2 =5.81*50/、3 *10.5*0.8=19.969;I4 =3.98*50/、3 *10.5*0.8=13.679;G3 :d= I0.2 = |4 =1/13.793*100/3*10.5=0

43、.489;G5 ：0|=O.32*1OO/、3 *10.5*0.8=2.199I0.2 = 0.29*100/ . 3 *10.5*0.8=2.131I4 =0.29*100/ ,3*10.5*0.8=1.993;S: I0 = I0.2 = |4=1/9.16*100/ ,3*10.5=0.48.則有：I =32.165;I =18.806;ich =88.897;4.4.4 10kV出線短路電流的計(jì)算圖4-8等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG1= 5.551 *50/100*0.8 =3.51 ;XjsG2= 0.406*50/100*0.8 =0.254;XjsG3=23.079*1

44、00/100*0.8 =28.848;XjsG5= 5.553*100/100*0.8 =6.916;短路電流的有名值：G1: I0 =丨0 = 10.2 = I4=1/3.51*50/ 3*10.5=0.78;G2: I0 =4.21*50/ .3*10.5*0.8=14.468 ;10.2 =3.08*50/ . 3 *10.5*0.8=10.6;I4 =2.87*50/ , 3 *10.5*0.8=9.657;G3 :d= I0.2 = I4 =1/28.848*100/ .3*10.5=0.191;G5 :ol= I0.2S： Io = I 0.2 = I則有：=I4 =1/6.916

45、*100/.3*10.5=0.795;4=1/19.66*100/、, 3 *10.5=0.279;I =16.513;I =11.702;ich =34.467;五、主要電氣設(shè)備的選擇5.1斷路器的選擇及校驗(yàn)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)斷路器的要求是相對(duì)較高，不僅要求其在正常工作條件下有足 夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力，還要求其在短路條件下，對(duì)短路電流有足夠的遮斷能力 17。高壓斷路器的主要功能是：正常操作期間，用它來重新安排操作模式，把設(shè)備或線路 連接到電路或停止運(yùn)行，起著節(jié)制作用；設(shè)備或電路故障時(shí)，能訊速消除故障電路、確保 無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。其特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流

46、18當(dāng)今國(guó)產(chǎn)的高壓斷路器在110kV主要是少油斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：1） 電壓：UgW UUg-電網(wǎng)工作電壓2） 電流：Ig.maxWNlIg.ma-最大持續(xù)工作電流3）斷開電流：ldt NbrIdt-斷路器實(shí)際斷開時(shí)間t秒的短路電流周期分量lNbr-斷路器額定斷開電流4） 動(dòng)穩(wěn)定：ichWrniaximax-斷路器極限通過電流峰值ich-三相短路電流沖擊值5）熱穩(wěn)定：I-2tdzWII*-穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz -短路電流發(fā)熱等值時(shí)間It-斷路器t秒熱穩(wěn)定電流其中tdz=tz+0.05 B 2tz由B =I你和短路電流計(jì)算時(shí)間t決定。5.2隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)隔離開關(guān)的選擇原

47、則及技術(shù)條件：隔離開關(guān)的選取，應(yīng)按照配電設(shè)備的特性和使用方法，通過整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)的對(duì)比。它 的技術(shù)條件的選取和斷路器的一樣。隔離開關(guān)經(jīng)常應(yīng)用在發(fā)電廠和變電站，其應(yīng)和斷路器一起應(yīng)用。隔離開關(guān)沒有滅弧裝 置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開關(guān)有很多類型，根據(jù)安裝地點(diǎn)不同，包含屋內(nèi)式和屋外式，根據(jù)絕緣支柱數(shù)目 不同，包含單柱式、雙柱式和三柱式。它影響配電裝置的布置和占地面積，選型時(shí)應(yīng)按照 配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定。本設(shè)計(jì)110kV、35kV側(cè)為屋外布置, 10kV為屋內(nèi)布置表6-22 10kV分段回路側(cè)隔離開關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓，kV額定電流，A動(dòng)穩(wěn)定電流，kA熱穩(wěn)定電流

48、，s，kAGN10 10T10300016085(5)因?yàn)?lN=3000Alg.max=169.81 A 所以 Ig.max IN1.動(dòng)穩(wěn)定：ichWnjax因?yàn)?ich =88.997Aimax=160kA所以 ich1s 故 tdz=tz=5.1sI 2tdz=18.8062X5.1=1803.6 (kA)2.s It2t=8525=36125(kA)2.s所以I吃dz0.跟+ 0.1h,且d1 5m ；獨(dú)立式避 雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離 d2 0.R,且d2 3m,式中R為沖擊接 地電阻。二、避雷針位置的確定：按照變電所設(shè)備情況而確定，避雷針初始選則裝設(shè)位置與設(shè)備的電

49、氣距離要與各種規(guī) 程規(guī)范的要求相同。1 電壓110kV及以上的配電裝置，通常把避雷針安在配電裝置的房頂上。2. 35kV及以下高壓配電裝置房頂不適合安避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)會(huì)發(fā) 生反擊。3在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)安裝避雷針、避雷線，由于門形架距變壓器很近， 安裝避雷針，構(gòu)架的集中接地裝置距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在地中距離滿足大于15m的要求。6.3防雷保護(hù)方案避雷針的設(shè)計(jì)通常有以下幾種： 單支避雷針的保護(hù)； 兩針避雷針的保護(hù)； 多支避雷針的保護(hù)；在對(duì)面積很大的發(fā)電廠和變電所實(shí)施保護(hù)時(shí)，采取等高避雷針聯(lián)合保護(hù)要比單針保護(hù)面積大。所以，為了對(duì)本站覆蓋，采取四支避雷針。被保護(hù)變電所總長(zhǎng)10

50、8.8m，寬56.4m，查手冊(cè)，門型架構(gòu)高15m。避雷針的擺放如下圖所示。D12 = D34 = 56.4m； D23 = D14 = 108.8m-108.82 56.42122.55mD7ph為避雷針高度(m); p為高度影響系數(shù)(h 30m時(shí)，p=1 ； 30 h 120m時(shí),Dmax =hoh108.8式中：5.5、 P所以，需要避雷針的高度 h為：h= 21 + 144/7= 38.51m30m,考慮p的影響。解方程，h=41.5m，p=0.853, 7p=5.976驗(yàn)算:首先驗(yàn)算123號(hào)避雷針對(duì)保護(hù)高度：1、2 號(hào)針之間的高度：hx = 41.5- 56.4/7= 33.44m21m/2、3 號(hào)針之間的高度：hx = 41.5- 108.8/7= 25.9621m1、3號(hào)針之間的高度：hx = 41.5 .56.42 108.82 /7 23.99 21m 由上可知，能滿足保護(hù)物的高度。對(duì)保護(hù)寬度：1、2 號(hào)針的保護(hù)寬度：bx = 1.5 (hx h)= 1.5 (33.4-21) = 18.602、3號(hào)針之間的寬度：bx = 1.5 (hx - h)= 1.5(29.1-21) = 12.1501、3號(hào)針的保護(hù)寬度：