發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)(勵(lì)磁系統(tǒng))

1、引言電從被發(fā)明之日起就開始和人們的生活、工作密切相關(guān)。經(jīng)過 100 多年的發(fā)展 現(xiàn)在的電力已經(jīng)成為一個(gè)專門的行業(yè)， 而且是一個(gè)關(guān)系到國計(jì)民生的基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)。 我國 電力系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了大機(jī)組、大電廠、超高壓、自動(dòng)化、信息化發(fā)展的新時(shí)代，對(duì)于 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求也相應(yīng)提高，因此選擇了大型的發(fā)電廠設(shè)計(jì)。發(fā)電廠的設(shè)計(jì)主要涉及到電氣主接線的設(shè)計(jì)和廠內(nèi)電氣設(shè)備的選擇。在設(shè)計(jì)主 接線時(shí)要保證在額定電壓和出線回?cái)?shù)下的安全可靠； 選擇電氣設(shè)備的依據(jù)是滿足所處 的實(shí)際電網(wǎng)環(huán)境， 如通過的短路電流最大值。 發(fā)電廠內(nèi)最重要的也是最主要的設(shè)備是 發(fā)電機(jī)，而發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)關(guān)系到發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓以及無功出力， 因此在選好發(fā)

2、電機(jī)之后要選擇和其相配套的勵(lì)磁系統(tǒng)。第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)1.1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 電氣主接線時(shí)發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，它反映各設(shè)備的作用、連接方 式和回路間的相互關(guān)系。 所以他的設(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，繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的控制方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決 定的作用。1.1.1. 在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)（1）發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用（2）發(fā)電廠的分期和最終建設(shè)規(guī)模（3）負(fù)荷大小和重要性1.1.2. 設(shè)計(jì)主接線的基本要求是（1）可靠性 主接線運(yùn)行可靠性的具體要求： 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。 斷路器或

3、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)和停電時(shí)間，并保證對(duì)I、U類負(fù)荷的供電。 盡量避免發(fā)電廠或變電所全部停運(yùn)的可能性。 對(duì)裝有大型機(jī)組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。（2）靈活性 調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活地投入或切除機(jī)組、變壓器或線路，靈活地調(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。 檢修安全：應(yīng)能方便地停運(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。 擴(kuò)建方便： 隨著電力事業(yè)的發(fā)展， 往往需要對(duì)已投運(yùn)的發(fā)電廠 （尤其是火電廠） 和變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從發(fā)電機(jī)、變壓器直至饋

4、線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主 接線時(shí)，應(yīng)留有余地，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 所須的改造最少。（3）經(jīng)濟(jì)性 投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，適當(dāng)限制斷路器電 流。 占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件。 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而 增加電能損失。1.2電氣主接線的設(shè)計(jì)步驟電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著發(fā)電廠或變電所的整體設(shè)計(jì)，即按照工程基本建設(shè)程 序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。在各階段中隨 要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟相

5、同。具體步驟如下：（1）本工程情況發(fā)電廠類型： 區(qū)域型大電廠，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量近期4 200MW、遠(yuǎn)景2 300MW ； 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)6000。（2）電力系統(tǒng)情況發(fā)電廠220KV及500KV和系統(tǒng)連接，220KV系統(tǒng)容量約6000MW，500KV 系統(tǒng)容量約8000MW。1.2.1. 大、中型發(fā)電廠及配電裝置的接線要求大型發(fā)電廠（總?cè)萘?000MW及以上，單機(jī)容量200MW以上），一般距負(fù)荷中 心較遠(yuǎn)，電能須用較高電壓輸送，故宜采用簡單可靠的單元接線方式， 直接接入高壓 或超高壓系統(tǒng)。1.2.2. 設(shè)計(jì)方案的介紹本廠為220KV和500KV兩個(gè)電壓等級(jí)，單機(jī)容量為 200MW、300MW，故

6、宜采 用可靠的單元接線，直接接入系統(tǒng)。對(duì)于 220KV配電裝置的接線，我們選擇了雙母 分段和雙母帶旁接線兩種方案。500KV系統(tǒng)采用雙母帶旁路及一個(gè)半斷路器接線接 線形式。500KV4回J.X2201'Xhr至局壓廠用/啟動(dòng)備用300MWA八50DKVA200W200W圖30DMW 300MW200ffltf 200MKV200MW200MW圖1-1方案一20001-2方案二我們初步擬定了兩方案，下面對(duì)其進(jìn)行比較： 表1-1方案比較表220EV斗1i LL±丄1T至高壓廠 用/啟動(dòng)備用 萬案萬案1萬案2可靠性1. 簡單清晰，設(shè)備少，設(shè)備本身 故障率小2. 10KV及220KV

7、母線檢修將導(dǎo)致一半容量停運(yùn)3. 各種電壓等級(jí)都有可能出現(xiàn)全部失電的概率4. 機(jī)組配置合理，使傳遞能量在 變壓器中損耗為最小5. 當(dāng)檢修聯(lián)絡(luò)變時(shí)，可能出現(xiàn)220KV和500KV解列運(yùn)行1. 可靠性高，無論檢修母線或設(shè)備 故障，檢修，均不致全廠停電2. 500KV隔離開關(guān)不作為操作電器（只做隔離電壓用），減少誤操 作的機(jī)率，并易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化3. 220KV和500KV之間聯(lián)絡(luò)變采用三繞組自耦變壓器，不僅可實(shí)現(xiàn) 功率交換，而且還滿足了大容量 電廠的廠用備用電源和啟動(dòng)電 源的要求靈活性1. 運(yùn)行方式相對(duì)簡單，調(diào)度靈活 性差2. 各種電壓等級(jí)都便于擴(kuò)建和發(fā) 展1. 500KV屬環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從而運(yùn)行調(diào) 度靈活

8、，相應(yīng)保護(hù)裝置較復(fù)雜2. 易于擴(kuò)建和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化經(jīng)濟(jì)性1. 設(shè)備相對(duì)少，投資小，年費(fèi)用 低2. 占地面積相對(duì)小3. 采用單元接線及封閉母線，從 而避免了選擇大容量出口斷路 器，節(jié)省了投資1. 投資高，設(shè)備數(shù)量多，年費(fèi)用大2. 500KV米用交叉接線，提高了可 靠性經(jīng)過定性分析和可靠性及經(jīng)濟(jì)比較，在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第二方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上方案一占優(yōu)。鑒于大中型發(fā)電廠又為大機(jī)組應(yīng)以可靠性和靈活性為 主，所以，經(jīng)綜合分析，決定選第二方案為最終選擇方案。1.3發(fā)電機(jī)、變壓器的選擇1.3.1. 發(fā)電機(jī)的選擇由于所設(shè)計(jì)的發(fā)電廠為4 200MW 2 300MW，在選擇發(fā)電機(jī)時(shí)參考了畢業(yè)實(shí) 習(xí)的豐鎮(zhèn)電

9、廠，并參閱了電力工程電氣設(shè)計(jì)200例表1-2發(fā)電機(jī)參數(shù)型號(hào)QFSN 2002QFSN 300 2 2B額定容量（MVA）235353額定功率（MW）200300額定功率因數(shù)（滯后）0.850.85額定電壓（KV）15.7520額定電流（A）862510189額定轉(zhuǎn)速（r/min）30003000頻率（Hz）5050相數(shù)33額定氫壓（MPa0.30.25效率98.63%99.1%直軸超瞬變電抗Xd1415.584勵(lì)磁電流（A）17652075生產(chǎn)廠家哈爾濱電機(jī)廠東方電機(jī)股份有限公司1.3.2. 主變壓器容量、臺(tái)數(shù)的選擇單元接線中的主變壓器容量Sn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 1

10、0%的裕度選擇Sn > 1.1Png（1 Kp）COS g（MVA）（2-1）（1）300MV發(fā)電機(jī)出口處Sn =1.1PNG（1 -Kp）/cos G =1.1 30 （1-6%）/°.85 =36.494（MVA）（2）200MV發(fā)電機(jī)出口處Sn =1.1PNG（1 -Kp）/cos G =1.1 20 （1-6%）/0.85 =24.33（MVA）表1-3主變壓器參數(shù)型號(hào)SFP7-240000/220SFP-370MVA/500KV相數(shù)33頻率（Hz）5050額定容量（kva240000370000額定電壓（KV242000/15750525/20聯(lián)結(jié)組編號(hào)Yn d11Y

11、n d11冷卻方式ODAF阻抗電壓13.0%14%空載電流0.237%空載損耗（Kvy136.8205負(fù)載損耗（Kvy683.6860器自重（T）122.5油重（T）34總重（T）277外型尺寸（mm12000*6900*11186生產(chǎn)廠家保定變壓器廠西安西電變壓器廠133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，即220KV和500KV網(wǎng)絡(luò)之間的功率交換 600 800MW2 ）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(tái)機(jī)組的容量即300MWV以保證最大一臺(tái)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

12、可以在線路檢修或故障時(shí)，通過兩落變壓器將剩余功率送入另一側(cè)系統(tǒng)。聯(lián)絡(luò)變壓器一般只裝一臺(tái)。表1-3聯(lián)絡(luò)變壓器參數(shù)型號(hào)ODFPSZ-334MVA/500KV冷卻方式OFAF相數(shù)單相頻率50Hz額定容量334/334/100MVA標(biāo)準(zhǔn)GB1094.1-96聲級(jí)水平68/75db (A)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)IaOIO線圈傳輸容量（MVA額定電壓（KV）額定電流（A）高壓側(cè)334525/(31101.9中壓側(cè)334220M/32515.2低壓側(cè)100362777.8絕緣水平LI1550SI1175丄I325AC140/LI950AC395/LI200AC85運(yùn)行方式調(diào)壓開關(guān)位置額定容量（MVA負(fù)載損耗（KV）阻抗

13、電壓%高-中1334481.613.49334419.11317334513.613.7中-低1100136.330.39100131.33017100193.730.5高-低100134.647頂層油溫升45K繞組溫升55K總重259.0t生產(chǎn)廠家重慶ABB變壓器有限公司ODFPSZ-334MVA/500K型變壓器選于電力工程電氣設(shè)計(jì) 200例第二章廠用電設(shè)計(jì)2.1廠用電的設(shè)計(jì)原則發(fā)電廠在發(fā)電時(shí)除發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備外還要依賴大量的其它設(shè)備， 如除塵除灰設(shè) 備、磨煤機(jī)，這些設(shè)備用于保證主設(shè)備和輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。 除此之外的一些其它 用電設(shè)備總的用電量稱為廠用電。廠用電設(shè)計(jì)的一般原則（1）對(duì)廠用

14、電設(shè)計(jì)的要求廠用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采 用經(jīng)過實(shí)驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。（2）廠用電電壓高壓廠用電一般采用6KV經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，也可采用 3 KV電壓。低壓 廠用電采用380/220V的三相四線制系統(tǒng)。（3）廠用母線接線方式高壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線。鍋爐容量為130220T/H時(shí)，一般每爐由一段母線供電；容量為400T/H及以上時(shí)，每爐由兩段母線供電，并將兩套輔機(jī)電動(dòng)機(jī)分 接在兩段母線上，兩段母線可由同一臺(tái)廠用變壓器供電； 容量為65T/H時(shí)，兩臺(tái)鍋爐 可合用一段母線。低壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線接線。當(dāng)鍋爐容量在

15、 220T/H 及以下，且接有機(jī)爐 的I類負(fù)荷時(shí)，一般按機(jī)爐對(duì)應(yīng)分段，并用刀開關(guān)將母線分為兩個(gè)半段； 鍋爐容量在 400T/H 及以上時(shí)，每臺(tái)機(jī)爐一般由兩段母線供電。當(dāng)公用負(fù)荷較多、容量較大、采用集中供電方式合理時(shí)，可設(shè)立公用母線，但應(yīng) 保證重要公用負(fù)荷的供電可靠性。（4）廠用工作電源高壓廠用工作電源一般采用下列引接方式： 當(dāng)發(fā)電機(jī)直接接于發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)， 高壓廠用工作電源一般由該機(jī)所連的母 線段引接。 當(dāng)發(fā)電機(jī)和主變壓器成單元或擴(kuò)大單元接線時(shí)，高壓廠用工作電源由該單元主變壓器低壓側(cè)引接。容量為125MW及以下機(jī)組，廠用分支線上一般裝設(shè)有高壓 斷路器。 若斷路器開斷容量不夠時(shí)， 也可采用能滿

16、足動(dòng)穩(wěn)定要求的負(fù)荷開關(guān)、 隔 離開關(guān)或連接片等方式。對(duì)于 200MW 及以上機(jī)組，其廠用工作變壓器宜采用分 裂變壓器（ 600MW 及以上機(jī)組有可能有兩臺(tái)） ，廠用分支通常和發(fā)電機(jī)出口 回路一并采用分相封閉母線，因故障率很小，可不裝斷路器和隔離開關(guān)。（5）廠用備用電源和啟動(dòng)電源的引接發(fā)電廠一般應(yīng)設(shè)置備用電源。 備用電源一般作為事故備用， 即在工作電源故障時(shí) 代替工作電源的工作。 啟動(dòng)電源是指電廠首次啟動(dòng)活工資電源完全消失的情況下， 為 保證機(jī)組快速啟動(dòng)， 向必需的輔助設(shè)備供電的電源。 因此，啟動(dòng)電源實(shí)質(zhì)上是兼作事 故備用電源，故稱啟動(dòng)/備用電源，不過對(duì)供電可靠性的要求更高。對(duì)于200300MW

17、 機(jī)組，每兩臺(tái)機(jī)組共用一臺(tái)啟動(dòng) /備用電源，對(duì)于 600MW 及以上機(jī)組，每兩臺(tái)機(jī)組 共用兩臺(tái)啟動(dòng) /備用電源。高壓廠用備用電源的引接： 從發(fā)電機(jī)電壓母線引接，但避免和高壓廠用工作電源接在同一母線段。 從具有兩個(gè)及以上電源的最低一級(jí)母線上引接。 從聯(lián)絡(luò)變得低壓繞組引接。 從場(chǎng)外較低電壓電網(wǎng)或區(qū)域變電所較低電壓母線引接。（6）交流事故保安電源對(duì)200MWR以上發(fā)電機(jī)組，當(dāng)廠用工作電源和備用工作電源都消失時(shí)， 為確保事 故狀態(tài)下安全停機(jī)， 事故消失后又能及時(shí)恢復(fù)供電， 應(yīng)設(shè)置事故保安電源， 以滿足事 故保安負(fù)荷的連續(xù)供電。事故保安電源屬后備的備用電源。本設(shè)計(jì)僅對(duì)其廠用咼壓進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)的

18、廠用咼壓均接有A、B兩段母線，并且分別和廠用/備用變連接，具體設(shè)計(jì)方案見附圖。廠用變壓器的選擇廠用電由每臺(tái)發(fā)電機(jī)供給，200MW 300MW廠用備用咼壓變壓器每兩臺(tái)機(jī)組設(shè)一一 臺(tái)，故4臺(tái)200MV發(fā)電機(jī)設(shè)置2臺(tái)廠備用變壓器，2臺(tái)300MV發(fā)電機(jī)設(shè)置1臺(tái)廠備用 變壓器。廠用變壓器的容量根據(jù)廠用電率進(jìn)行選擇，啟動(dòng)備用變壓器的容量不大于其中任意一臺(tái)廠用變壓器。(1) 200MV發(fā)電機(jī)廠用高壓變壓器容量的選擇：Sn =200 6% 1.1/0.85 =15.53(MVA)備用變壓器的容量和兩廠用變壓器最大者容量相同。(2) 300MV發(fā)電機(jī)廠用高壓變壓器容量的選擇：Sn =300 6% 1.1/0.8

19、5 =23.29(MVA)備用變壓器的容量和兩廠用變壓器最大者容量相同表2-1廠用變壓器參數(shù)型號(hào)SFF9-CY-40000/20SFFL7-31500/15額定容量40/25-25MVA31500/2 11500頻率50Hz50Hz額定電壓15.75土2 咒 2.5%/6.3聯(lián)結(jié)組別D, d0，d0D, d0，d0空載損耗183KW17.5空載電流<0.5%In0.6負(fù)載損耗157KW半穿越阻抗16.5%17全穿越阻抗9.98分裂系數(shù)3.3 3.53.4表2-2廠用高壓備用變壓器參數(shù)型號(hào)SFPF2-40000/35SFPFZ-2-40000/220容量分配40/20-2040/25-25

20、咼壓(KV)35220+3漢 2%低壓（KV）636.3聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)Yyby。YNd" d 11空載損耗（Kvy3957.2負(fù)載損耗（Kvy160165.4空載電流（%0.51.2全穿越阻抗電壓（%5.411.92半穿越阻抗電壓（%10.421.87分裂系數(shù)3.963.67SFF9-CY-4000/20型變壓器選自300MW火電機(jī)組培訓(xùn)叢書電氣設(shè)備及運(yùn)行 63頁。 SFFL7-31500/15型變壓器選自豐鎮(zhèn)電廠廠用變壓器。SFPF2-40000/35型變壓器選自發(fā)電廠和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。SFPFZ-2-40000/220型變壓器選自電力工程電氣設(shè)計(jì) 200例123頁。第三章

21、短路電流計(jì)算3.1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個(gè)方面：（1）在選擇電氣主接線時(shí)，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(jì)算。（2）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。（3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配

22、電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的 安全距離。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路電流為依據(jù)。（5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。3.2短路電流計(jì)算步驟3.2.1 本廠等值電路圖中短路點(diǎn)的選取根據(jù)本廠主接線的特點(diǎn)，廠用變壓器和備用變壓器等值電抗的不同，以及選擇設(shè)備的要求,選擇9個(gè)短路點(diǎn)作為短路計(jì)算的短路點(diǎn)，這9個(gè)短路點(diǎn)位置為：d 1在220KV母線上（2）d 2在200MW發(fā)電機(jī)起備變低壓母線上（3）d 3在6#發(fā)電機(jī)出口（4）d 4在6#發(fā)電機(jī)廠用變低壓母線上（5）d 5在500KV母線上（6）d 6在1#發(fā)電機(jī)出口（7）d 71#發(fā)電機(jī)廠用變壓器低壓母線上

23、（8）d 8聯(lián)絡(luò)變壓器低壓母線上（9）d 9在1#發(fā)電機(jī)起備變低壓母線上3.2.2. 計(jì)算步驟在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用曲線法?，F(xiàn)將計(jì)算步驟簡述如下：（1）選擇計(jì)算短路點(diǎn)。（2）畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖：（3）化簡等值網(wǎng)絡(luò)：（4）求計(jì)算電抗（5）計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。（6）計(jì)算短路電流沖擊值。（7）繪短路電流計(jì)算結(jié)果表。3.3電力設(shè)備參數(shù)計(jì)算3.3.1. 電路元件參數(shù)的計(jì)算根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中確定或推薦的系統(tǒng)接線圖，求出各元件（發(fā)電機(jī),變壓器,線路等）的阻抗值，（高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及各元件的電抗）,為了計(jì)算方便，一般均計(jì)算成”標(biāo)幺值”，通常取用基準(zhǔn)容量S

24、b=100MW，基準(zhǔn)電壓一般取各級(jí)的平均電壓 標(biāo)幺值計(jì)算基本關(guān)系如下：Sb = -3UbIb（4 1）Zb3ISb3Ub(4 2)(4 3)式中：Sb基準(zhǔn)容量(MVA)Ub基準(zhǔn)電壓(KV)U n電網(wǎng)各級(jí)平均額定電壓(KV)兒基準(zhǔn)電流(KA)Zb基準(zhǔn)阻抗332發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值計(jì)算選取基準(zhǔn)值sb “OOMVA(1)200MW發(fā)電機(jī)已知：Pn =200MW cos =0.85Xd =14%” Sb100Xd* 二 Xd 乞= 0.140.0595ddSn200N0.85(2) 300MW發(fā)電機(jī)已知：Pn -300MWXd* 仏 sncos =0.85 Xd =15.584%s1000.155840.

25、0415300/0.85333.變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算(1)主變壓器電抗計(jì)算200 MW發(fā)電機(jī)出口變壓器已知：& =240 MVA、,Ud%Pb13/00XTSN100 240Ud %=13= 0.0542300 MW發(fā)電機(jī)出口變壓器已知：Sn =370 MVA、，Ud% 漢Sb14 v 100XTSN 100240Ud%=14=0.0378(2)聯(lián)絡(luò)變壓器已知：Sn =(334 3)MVA U1%=13 U2；%=30 U1%=4711U1%(U%U2%-U2；%)(1347-30)= 102211U2%(U%U2；%-Uy%)(1330-47)=-22211U 3%(Uy%U2o%U

26、y%)(3047-13)= 3222U d % Sb10100cccXTdb1 =0.03SN100334U d % SbX t-21000.006SN100334u d % 漢 Sb32100xzuuX T -=X0.096Sn100334已知:S n=40/25-25MVA半穿越阻抗電壓：高壓 -低壓為 16.5(3) 1#、2#廠用變壓器電抗計(jì)算:分裂系數(shù)Kf =3.33.5由:Ud1 Ud2 "6.5仏=3.3Ud1U d22得:U d1 = 1.5U d2 15Xg*Ud1%SbXd*(4) 3#、100SN口 型 “037510040Ud2%100蛍二亜 100 =0.3

27、75Sn100404#、5#、6#廠用變壓器電抗計(jì)算:1 (2 )為已知：Sn半穿越阻抗電壓：高壓-低壓17全穿越阻抗電壓：9.98分裂系數(shù)Kf =3.41由：Ud1 Ud2 =17Ud1 Ud2 =9.982得:Ud1 =2.96Ud2 =14.04Xg" 100Ud1% 乞=2.96SN漢 =0.09410031.5100SN便4 迴=0.44610031.5(5) 1#、2#廠用啟動(dòng)/備用變壓器電抗計(jì)算:已知：Sn=40/20-20MVA全穿越阻抗電壓：5.4由：Ud1 Ud2 =10.4半穿越阻抗電壓：高壓-低壓1 (2)為分裂系數(shù)K f二3.9610.4得:U d1 - O

28、.4U d2 Xg*Ud1%Sb0.4100X100Sn10040Xd*Ud2%Sb10100-X100Sn10040= 5.4-0.01= 0.2510U di U d22空型=0.049310040Xd*止100魚二空型，0.498Sn10040已知：Sn =40/25-25MVA半穿越阻抗電壓：高壓-低壓1( 2)為21.87全穿越阻抗電壓：11.92分裂系數(shù)Kf =3.67由：1U d1 U d = 21.87U d1U d 2 =11.922得:Ud1 -1.97Ud2 -19.9(6) 3#、4#、5#、6#廠用啟動(dòng)/備用變壓器電抗值計(jì)算:U d1 % SbX g* _g 100s

29、n3.4短路電流計(jì)算發(fā)電廠等值電抗圖6F5F4F3F2FIF發(fā)電廠等值電抗圖圖中：工仃=X2T= 0.088 ,丄 3T = X4T = X5T = X6T = 0.0542X1F = X2f 二 0.0415 , X3FX4F = X5F=X6F = 0.0595 ,= 0.094 ,X1d =0.446 , X2g =0.0375, X2d =0.375 , X3g =0.493 , X3d =0.498 , X4g =0.01 , X4d =0.25 , X1 0.03 , X2-0.006 , X3l 二 0.096(1) 220KV母線處短路220KV500KV、g I1r5F6F4

30、F3F2T2F1F圖 3 2 220KV母線短路等值電抗圖等值電路圖化簡Xi2, , ， 1 ,X2 二 X3TX3F / X4T X4F / X5T X5f Xgt X§f0.0542 0.0595 = 0.02844X3X4= X1L X5K X1lX5k =0.03 0.0790.079 0.03 =0.1691L 5K X10.03971#、2#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:Xjsi 二 XdSN1SN1353=2X4 巴=2 0.0840.593SbSb1003#、4#、5#、6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:Xjs3 二 Xd亞=4X2Sb匹=4 0.0284 空=0.267100Sb500KV

31、系統(tǒng)的計(jì)算電抗:SN5k8000 - cc*Xjs5K =Xd -= 0.169 15.901Sb220KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:Xjs2Xd 字 “088 l212Sb(2) 200MV發(fā)電機(jī)起備變低壓側(cè)短路6F5F4F3F2FIF圖34 200MW發(fā)電機(jī)起備變低壓側(cè)短路等值電抗圖1L X1%03o.。397003"084等值電路圖化簡:圖35等值網(wǎng)絡(luò)化簡圖Xb =X3g X3d =0.0493 0.498 =0.5473Xf6 =Xf5 =Xf4 -X f3 = 4X1 =4 0.0284 =0.1136Xn二 Xf6Xf5X f4X f3/X2kX3X4 =0.088/0.0284/

32、0.169/0.084 =0.0155C1Xn _ 0.01552X42 0.084-0.0923C = C2 = 0.0923C3二 Xn =_ X20.01554 0.0284二 0.136C3 =C4 =C5=0.136X2k0.01550.088= 0.176C5kXnX30.01550.169= 0.0917XXn Xb =0.0155 0.5473 =0.5628X1d=X2dXz _ 0.5628C10.0923= 6.098X3d二 X 4d 二 X 5d 二 X 6dC3_ 0.5628-0.136= 4.138X 2kdXZC2k05叫 3.1980.176X 5kdC5k

33、0.56286.1370.0917計(jì)算電抗:1#、2#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:X js1 = XidSni =6.098 353 =21.526100Sb3#、4#、5#、6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:Xjs3=X3d 號(hào)皿38 鴛"823500KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:Xjs5K =X5kd 警=6.1378覽Sb100 7.85= 577.6220KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:Xjs2K =X2kd 亟=3.1986000Sb100 0.85= 225.74(3) 200MV發(fā)電機(jī)出口出短路等值電路圖化簡：圖36 200MW發(fā)電機(jī)出口處短路等值電抗圖X豳圖3-7 等值電路圖化簡X1=X3TX 3F= 0.05

34、420.0595 =0.1137X3=X1LX 5K圣亠巾03 0.079空互匹=0.169X10.0397X4二 X1LX1 晉巾03 O.。397 03"084X2= 2X4 =2 0.084 =0.168X = X2/X3/X4/X2K -0.0379/0.169 /0.084 /0.088 二 0.018C5kX np-'X np-'X22X4Xn0.018一 X1 0.1137Xn t0.018X2k"0.088X n0.018= 0.158= 0.204C1C2kC30.106 X30.169丄遼=0.1072 0.084X 匸二 XnX6T 二

35、 0.018 0.0542 二 0.0722Xid二 X2dX3dx 2kdX1C2kC1X 5kd土C5k計(jì)算電抗:凹.6740.107X-咤=0.457C30.1580.0722 = 0.350.204022"©I0.1061#、2#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:XjsX1d » 0.674 穿 2.379Sb3#、4#、5#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:X js3 = X3d457 計(jì).074Sb6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:X js3 = X6F弘 二 0.0595 線 二 0.14100Sb(4) 200MV發(fā)電機(jī)廠用變低壓側(cè)短路 等值電路圖化簡：220KV500KV0<? &l

36、t;> <> <圖3-8等值電路圖化簡Xb =X1g X" =0.0940.4446 7540.0138X - X6F /X3/X4/X2K /X2 =0.0379 0.169 0.084 0.088 0.0595Cl=C2 =0 =0.08212X42 0.084XnC3-C4 二 C5 n 0.01380.1213X23 0.0379C2kXn=0.232X6F 0.0595=沁=皿=0.157X2k 0.088C5k士 0.0138X3 一 0.169= 0.0817X T0.5538X1dX2d2L .6.745C10.0821X0.5538X 3d=

37、X4d=Xsd =4.577C30.121XT0.5538X 6d=-=2.387C60.232X r = Xn Xb = 0.0138 0.54 = 0.5538C2kX 2kd0.5538 = 3.5270.157X 5kdC5k匹空=6.7780.0817計(jì)算電抗:1#、2#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:X卄X1d 沖"45 濫二23.801Sb3#、4#、5#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:"=X3d 単= 4.577 簽 10756Sb6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:Xjs3=X6d j387= 5.609500KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:Sz5k8000XjssKgkdk =6.778 亦亦637.93S

38、b220KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:Xjs2K ”2kd 也=3.527 -00Sb100 0.85248.96(5) 500KV母線處短路等值電路圖化簡：220KV/500KV22FIF6F2F3F4FXX等值電路圖化簡圖 3-9Xi-X3T X3F/ X4T X4F / X5T X5F / X6T - X6F10.05420.0595 二 0.02844X2-X1LX2K0.03 0.088 週込 0.211X10.0284= XiL Xi XX -0.03 0.02840.0284 0.03 =0.0681X2K0.088Xid-X1F X仃-0.03780.0415 =0.07931#、2#發(fā)

39、電機(jī)的計(jì)算電抗:x js1 = Xid魚1= 0.0793 353 =0.28Sb1003#、4#、5#、6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:X js3 = X 3dSN1Sb235=4 0.06810.64100500KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:X js5K - X 5k 亠Sb魚F。79競= 7.435220KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:X js2K - X2=0 21仆6000=14.89Sb100 0.85(6) 300MV發(fā)電機(jī)出口處短路等值電路圖化簡：500KV220KV6F5F4F3FX宙2F1F圖3-11等值電路圖化簡該點(diǎn)的短路計(jì)算可接短路點(diǎn)（5）的計(jì)算：0.0235Xn二 X2/X3/X2d/ X5K =0

40、.211 0.0793 0.06810.079C1Xn_ 0.0235 “111X20.211C20.0235= 0.345X30.0681C3Xn0.0235X5k 0.079= 0.297C4Xn0.0235X2d 0.0793= 0.296X = =Xn X仃-0.02350.0415 =0.065X1dX遊 7585C10.111X2d遊 7188C20.345X 3d&3=0.219C30.297&理=0.22C40.296計(jì)算電抗：1#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:xjs1 =X仆Sn1 =0.0415 353 =0.146 jSb1002#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗：Xjs2 =X4d

41、 電 =0.22 353 =0.777jSb100X js3 = 4X 2dSN3Sb3#、4#、5#、6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗：235= 0.188 42.65100(7) 300MV發(fā)電機(jī)廠用變壓器低壓側(cè)短路 等值電路圖化簡：圖3-12等值電路圖化簡承(6)：0.025C3C4C5X n、0.025X2-0.585X nT0.025X3-0.188Xn t0.025二 0.043-0.133C2C1X4k0.2190.144汽1140.22潭二 0.602X1F0.0415Xn= X2 X3 X5k X2f X1F =0.0585/0.188/0.219/0.22/0.0415X 匸二 Xn

42、三 X b 二 0.0250.4125 二 0.4375X1dC1一 0.043X T0.4375C2-0.133X =0.4375C30.144X z0.4375C40.114Xz0.4375C50.602= 3.29-3.038-3.84=0.727X3dX2dX4dX 5dXz .04375 = 10.17計(jì)算電抗:1#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:Xjs1 =X5d 殂=0.727 353 =2.566 Sb1002#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗：Xjs2 =X4d 弘=3.84 353 =13.555 jSb1003#、4#、5#、6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:"=心簧心9需R32Sb500KV系統(tǒng)的計(jì)算

43、電抗:Sn 5k8000CCJ- ccXjs5K =X3d "ST = 3.038 100 0.85 二220KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:X js2K - X1dSn =10 17 漢 6000=717.88Sb100 0.85(8) 聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)短路等值電路圖化簡：220KV500KV© 6F5F3F2F1FXiX3F/ X4TX2X 1F/ X2T圖 3-13X4F / X5T等值電路圖化簡j1X5F / X6T X6F0.05420.0595 二 0.028441 X2F0.03780.0415 A0.03972X3= XilX5KX1lX5K 二 0.03 0.0790

44、.079 0.03 =0.169X10.0397X 5KXX1L X1 沁"03 0.0397°.0397=0.0850.079X = X1 /X3/X4 X2k = 0.0284/0.085/0.0880.169 二 0.0156C1C4一 X1-0.0284X nT0.0156X 2k-0.088Xn =0.0156_ X3一 0.169X n =0.0156= 0.177=0.0920.085C2C3X4X 0156 =0.549= 0.184X三=Xn - X3L = 0.01560.096 =0.1116X1dX-0.1116 =0.203C10.549X2d0.

45、1116C20.177= 0.631X 3dX =0.1116C30.092= 1.213X 4dX 匸 0.1116C40.184 巾6061#、2#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:X js1 = X4d弘=0.606 353 =4.278100Sb3#、4#、5#、6#發(fā)電機(jī)的計(jì)算電抗:X js3 二 X dSb弘=4 0 203 二 1.908100Sb500KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:X js5K X 3d色韭=1 213 江一 =114.16100 漢0.85Sb220KV系統(tǒng)的計(jì)算電抗:X js2K = X 2dSn 2kSb= 0.6316000100 0.85= 44.54(9) 300MW發(fā)電機(jī)起備變低壓側(cè)短路 等值電路圖化簡：圖3-13 等值電路圖承(8):Xb =X4g X4d =0.01 0.25 =0.26X遼二 X1d X2d /X3d/X4d 二 0.203/0.631/1.213/0.606 二 0.111C1 0.111X1d 0.203=0.547C2X 2d0.1110.1760.631C3_ 0.111X3d _ 1.213= 0.092C4二 XnT一 X40.1110.606-0.183X1dC10.547-0.678X2dC20.