發(fā)電廠(chǎng)電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、10萬(wàn)kvA發(fā)電廠(chǎng)一次部分設(shè)計(jì)第一章 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì) 1.1 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)1.1.1 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的要求電氣主接線(xiàn)圖是由各種電氣元件如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線(xiàn)、電纜、線(xiàn)路等，接照一定的要求和順序接起來(lái)，并用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定圖形的文字符號(hào)表示的發(fā)、變、供電的電路圖。電氣主接線(xiàn)是發(fā)電廠(chǎng)、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線(xiàn)是的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠(chǎng)、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確

2、定主接線(xiàn)方案。1.1.2 基本接線(xiàn)及適用范圍1. 35kV及110kV母線(xiàn)采用單母分段接線(xiàn)（1）優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。（2）缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該母線(xiàn)的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當(dāng)出線(xiàn)為回路時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨躍。（3）適用范圍： 3563kV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)4-8回；110220kV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)3-4回。2. 10kV母線(xiàn)采用雙母分段接線(xiàn)3. 110kV母線(xiàn)采用內(nèi)橋接線(xiàn)（1）35110kV

3、線(xiàn)路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線(xiàn)路變壓器組成或線(xiàn)路分支接線(xiàn)。（2）橋型接線(xiàn)：當(dāng)只有兩臺(tái)主變壓器和兩回輸電線(xiàn)路時(shí)，采用橋型接線(xiàn)。當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩回輸電線(xiàn)路時(shí)采用內(nèi)橋形式（3）內(nèi)橋使用范圍：內(nèi)橋接線(xiàn)適用于輸電線(xiàn)路較長(zhǎng)（則檢修和故障機(jī)率大）或變壓器不需經(jīng)常投，切及穿越功率不大的小容量配電裝置中。（4）外橋使用范圍：外橋接線(xiàn)使用于輸電線(xiàn)路較短或變壓器需經(jīng)常投，切及穿越功率較大的小容量配電裝置中。1.2 設(shè)計(jì)方案比較與確定1.2.1 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案圖確定采用110kV內(nèi)橋連接方式.圖1-1 接線(xiàn)方案的主接線(xiàn)圖由圖1-1可以看出該方案中：110kV側(cè)選用內(nèi)橋接線(xiàn)；35kV側(cè)選用單母分段接線(xiàn)；10kV

4、側(cè)選用雙母分段接線(xiàn)。變壓器短路：變壓器35kV,10kV側(cè)QF110kV出線(xiàn)QF及聯(lián)絡(luò)QF跳閘。一回110kV出線(xiàn)暫停電，操作后可恢復(fù)送電。但有線(xiàn)路過(guò)負(fù)荷的可能性。橋開(kāi)關(guān)一側(cè)短路。一回110kV出線(xiàn)暫停電，出線(xiàn)開(kāi)關(guān)變壓器的開(kāi)關(guān)均跳開(kāi)，該側(cè)出線(xiàn)停電至故障排除為止。變壓器停運(yùn)，需暫時(shí)使出出線(xiàn)停電，操作后才重新送電。經(jīng)綜合考慮，本方案完全符合要求，確定本方案為本設(shè)計(jì)的主接線(xiàn)方案。1.3 主變壓器容量的選擇1.3.1 主變壓器選擇原則1. 對(duì)于中小型發(fā)電廠(chǎng)，主變壓器應(yīng)選用三相式。2. 在發(fā)電機(jī)發(fā)電母線(xiàn)上的負(fù)荷為最小時(shí)，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)。3. 發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，能滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)電

5、壓的最大負(fù)荷用電需要。4. 因系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而需要限制本廠(chǎng)出力時(shí)，亦應(yīng)滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電。1.3.2 三繞組變壓器的選擇原則1. 由于次發(fā)電廠(chǎng)有三種電壓，若采用雙繞組變壓器，則從6kV110kV和6kV35kV需要四臺(tái)雙繞組變壓器。其經(jīng)濟(jì)性低于使用2臺(tái)三繞組變壓器，且占地面積大。2. 在發(fā)電廠(chǎng)有兩種升高電壓的情況下，當(dāng)機(jī)組容量為125MW及以下時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上考慮，一般采用三繞組變壓器。但每個(gè)繞組的通過(guò)功率應(yīng)達(dá)到該變壓器容量的15%以上。三繞組變壓器一般不超過(guò)兩臺(tái)。1.3.3 主變壓器容量選擇計(jì)算1. 當(dāng)10kV母線(xiàn)上負(fù)荷最小，且兩臺(tái)發(fā)電機(jī)滿(mǎn)發(fā)時(shí) 100-100×8%=100-8

6、=92MW92-20=72MW 72/0.8=90MVA 90/2=45MVA=45000kVA(每臺(tái)變壓器的容量)又因?yàn)?5KV恒定供電20MW，則每臺(tái)承擔(dān)10MW。 10/=10/0.9=11.11MVA在發(fā)電廠(chǎng)有兩種升高電壓的情況下。當(dāng)機(jī)組容量為125MW及以下時(shí)，一般采用三繞組變壓器。但每個(gè)繞組的通過(guò)功率應(yīng)達(dá)到該變壓器容量的15%以上。（三繞組變壓器一般不超過(guò)兩臺(tái)）35kV側(cè)變壓器繞組所占百分比： 11.11/45=24.7%>15% 滿(mǎn)足要求。2. 當(dāng)10kV母線(xiàn)上負(fù)荷最小且T1 T2 之一退出時(shí) 有：SN =100-100×8%/0.9-20/0.9×0.

7、7=(115-22.22)×0.7=64900kVA根據(jù)上邊的計(jì)算結(jié)果應(yīng)選63000kVA變壓器，但考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力，選用50000kVA的變壓器。選用SFSL1-50000型變壓器，其參數(shù)見(jiàn)下表：表1-1 變壓器型號(hào)及參數(shù) 額定電壓（KV）損耗（W）阻抗電壓Ug%空載電流I% 高 中 低空載短路 高中 高低 中低 0.8 53.2高中高低中低12138.51135030025517.510.56.53. 當(dāng)10kV母線(xiàn)上負(fù)荷最大且G1 G2 之一退出時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)倒送電能。由于10kV母線(xiàn)上負(fù)荷最大為25MW切除一臺(tái)發(fā)電機(jī)剩余總?cè)萘繛椋?0-50×8%=46MW

8、 則沒(méi)有變壓器從系統(tǒng)倒送功率可能性。由于所選變壓器容量小于計(jì)算值需進(jìn)行過(guò)負(fù)荷校驗(yàn)。變壓器事故過(guò)負(fù)荷倍數(shù)K=64900/50000=1.3 當(dāng)事故過(guò)負(fù)荷倍數(shù)K為1.3時(shí)允許過(guò)負(fù)荷時(shí)間為120min?？梢?jiàn)當(dāng)考慮過(guò)負(fù)荷能力的情況下，所選SFSL1-50000型變壓器滿(mǎn)足本條要求。1.4 發(fā)電機(jī)型號(hào)的選擇本廠(chǎng)發(fā)電機(jī)的容量為50MW，選擇型號(hào)有如下兩種：表1-2 容量為50MW發(fā)電機(jī)的型號(hào)選擇表型號(hào)超瞬XdQFS-50-214.75%0.8SQF-50-214.9%0.8查表可知SQF-50-2的各項(xiàng)參數(shù)絕大部分大于QFS-50-2的參數(shù)，且重量，體積也比QFS-50-2大因此選擇QFS-5-2型號(hào)的發(fā)

9、電機(jī)。1.5 電抗器的選擇因?yàn)橹鹘泳€(xiàn)設(shè)計(jì)中有母聯(lián)電抗器和出線(xiàn)電抗器，據(jù)母聯(lián)電抗器電抗百分?jǐn)?shù)為12%，出線(xiàn)電抗器電抗百分?jǐn)?shù)為6%，選擇型號(hào)電抗器的選擇（110kV NKL型鋁電纜水泥電抗器技術(shù)數(shù)據(jù)）表1-2 電抗器型號(hào)及參數(shù)表型號(hào)額定電流（A）額定電壓(U)通過(guò)容量額定電抗NKL-10-200-6200103×8666NKL-10-3000-1230001012第二章 短路電流的計(jì)算2.1 總系統(tǒng)中電抗值計(jì)算與合并總系統(tǒng)的電抗圖如下： 圖2-1 總系統(tǒng)的電抗圖由于計(jì)算短路電流時(shí)，此圖中的發(fā)電機(jī)將給發(fā)電廠(chǎng)系統(tǒng)中輸送能量，并作為一個(gè)電源點(diǎn)，因此需將這些發(fā)電機(jī)合并為一個(gè)電源點(diǎn)，圖中各元件的電

10、抗值合并為一個(gè)總電抗值。具體計(jì)算如下：設(shè)基準(zhǔn)容量為Sb=100MVA 基準(zhǔn)電壓Ub=115kV(已知正序阻抗為X0=0.4/km1. 線(xiàn)路阻抗的換算(1) 168KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL1*= X0l1×Sb/ Ub2=0.4×168×100/1152=67.2×0.00756=0.508(2)14KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL2*= X0l2×Sb/ Ub2=0.4×14×100/1152=5.6×0.00756=0.0423(3)78KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL3*= X0l3×Sb/ Ub2=0.4×78×100/11

11、52=31.2×0.00756=0.236(4)26KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL4*= X0l4×Sb/ Ub2=0.4×26×100/1152=10.4×0.00756=0.0786(5)18KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL5*= X0l5×Sb/ Ub2=0.4×18×100/1152=7.2×0.00756=0.0544(6)2KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL6*= X0l6×Sb/ Ub2=0.4×2×100/1152=0.8×0.00756=0.00605(7)12KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL7*= X0l7×

12、;Sb/ Ub2=0.4×12×100/1152=4.8×0.00756=0.0363(8)5KM長(zhǎng)線(xiàn)路XL8*= X0l8×Sb/ Ub2=0.4×5×100/1152=2×0.00756=0.00512. 系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)阻抗標(biāo)幺值 （Xd查表發(fā)電機(jī)型號(hào)與參數(shù)）（1）LQ: 容量為25MW的發(fā)電機(jī)查表得：次暫態(tài)電抗 XF1*= Xd×/Sn=0.1215×4×0.8=0.486×0.8=0.3888容量為12MW的發(fā)電機(jī)查表得：次暫態(tài)電抗 XF2*= Xd×Sb/Sn=0.1

13、133×8.3×0.8=0.7554（2）YM: 同*（3）HLR: 同*（4）YKSJ:容量為6MW的發(fā)電機(jī)查表得：次暫態(tài)電抗 XF3*= Xd×Sb/Sn=0.1239×100×0.8/6=2.065×0.8=1.652容量為1.5MW的發(fā)電機(jī)查表得：次暫態(tài)電抗 XF4*= Xd×Sb/Sn=0.184×100×0.8/1.5=12.26×0.8=9.81363. 系統(tǒng)中變壓器阻抗標(biāo)幺值計(jì)算.雙繞組:（1）T2容量為31.5MVA的變壓器Xb2*=0.105×100/31.5=0.

14、105×3.1746=0.3333（2）T4容量為31.5MVA的變壓器Xb4*=0.105×100/15=0.105×6.66=0.7（3）T6容量為8MVA的變壓器Xb6*=0.105×100/8=0.105×12.5=1.3125（4）T8容量為10MVA的變壓器Xb8*=0.105×100/10=0.105×10 =1.05三繞組：容量為31.5MVA的變壓器總系統(tǒng)圖化簡(jiǎn)為下圖：圖2-2 總系統(tǒng)圖化簡(jiǎn)圖LQ:YM:HLR:YKS:系統(tǒng)圖中，系統(tǒng)所給的電抗值轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)電抗：2.2 發(fā)電廠(chǎng)中各元件阻抗標(biāo)幺值的計(jì)算：1.

15、容量為50MW的發(fā)電機(jī)XG1*=XG2* =××=0.1475×100/50×0.8=0.1475×2×0.8=0.295×0.8=0.2362. 電抗器的標(biāo)幺值。(1) 出線(xiàn)電抗器:電抗百分?jǐn)?shù) UR1%=6% (2)母線(xiàn)電抗器: UR3%=12%（按該母線(xiàn)上事故切除最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)時(shí)，可能通過(guò)電抗器的電流計(jì)算。一般取該臺(tái)發(fā)電機(jī)5080%In）In查50MW發(fā)電機(jī)參數(shù)為3440A=3.44kA(按80%計(jì)算)選3000A得XR3*=0.2093. 三繞組變壓器電抗值計(jì)算三繞組變壓器容量為50MVA2.3 發(fā)電廠(chǎng)中的短路電流計(jì)算

16、2.3.1 短路電流計(jì)算步驟1. 選擇計(jì)算短路點(diǎn)畫(huà)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(xiàn)路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗Xd"。選取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub(一般取后級(jí)的平均電壓),將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么值。2. 給出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。3. 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)，為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輔射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd。4. 計(jì)算無(wú)限大容量(或=3)的電源供給的短路電流周期分量。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.

17、計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)供給的短路電流。8. 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。發(fā)電廠(chǎng)短路點(diǎn)的選擇圖:圖2-3 短路點(diǎn)的選擇圖2.3.2 短路電流的計(jì)算1. 各電源點(diǎn)的計(jì)算：SZ=133/0.8=166.25MVASS=500MVASG1=50/0.8=62.5MVASG2=50/0.8=62.5MVA2. 當(dāng)d1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)短路電抗圖如下 圖2-4 d1點(diǎn)短路電抗圖 圖2-5 d1點(diǎn)短路電抗化簡(jiǎn)圖 圖2-6 電源點(diǎn)到d1點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗圖X9=0.5572+0.215=0.7727X10=0.1+0.215=0.315X11=0.7727+0.135+0.7727×0.135/0.236=0.9077+0.

18、442=1.3497X12=0.135+0.236+0.135×0.236/0.7727=0.371+0.0962=0.4672X13=0.315+0.135+0.315×0.135/0.236=0.45+0.1802=0.6302X14=0.135+0.236+0.135×0.236/0.315=0.371+0.1011=0.4721（1）SZd1點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 Xnd=1.3497 計(jì)算電抗 Xjs=1.3497×166.25/100=2.2439用等微分法：t=0S時(shí)t=0.2S時(shí)t=4S時(shí)有名值 沖擊電流 d1點(diǎn)為發(fā)電廠(chǎng)高壓側(cè)母線(xiàn)Kch=1.85

19、短路全電流（2）SSd1轉(zhuǎn)移電抗 Xnd =0.6302 Xjs =0.6302×500/100=3.151 0S時(shí)=0.321 0.2S時(shí)=0.312 4S時(shí)=0.321 短路容量 （3）SG1 d1 Xnd=0.4672 Xjs=0.4672×62.5/100=0.292 （4）SG2d1 Xnd=0.4721 Xjs=0.4721×62.5/100=0.292 3. 當(dāng)d2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí) 圖2-7 d2點(diǎn)短路電抗圖 圖2-8 電源點(diǎn)到d2點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗圖X7=0.215+0.236=0.451X8=0.215+0.236=0.451（1）SZd2Kch=1.85U

20、n=110KV Xnd=0.5577 Xjs=0.5577×166.25/100=0.9272 （2）SSd2 Xnd=0.1 Xjs=0.1×500/100=0.5 （3）SG1 d2 同 SG2 d2 Xnd=0.451 Xjs=0.451×62.5/100=0.2819 4. 當(dāng)d3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí) 圖2-9 d3點(diǎn)短路電抗圖 圖2-10 d3點(diǎn)短路電抗化簡(jiǎn)圖圖2-11 電源點(diǎn)到轉(zhuǎn)移電抗圖X8=0.5577+0.215=0.7727X9=0.1+0.215=0.315X10=0.7727+0.209+0.7727×0.209/0.236=1.666X1

21、1=0.236+0.209+0.236×0.209/0.7727=0.5088（1）SZd3 Xnd=1.666 Xjs=1.666×166.25/100=2.8 （2）SSd3 Xnd=0.315 Xjs=0.315×500/100=1.575 （3）SG1d3 Xnd=0.5088 Xjs=0.5088×62.5/100=0.32 （4）SG2d3 同 SG1d3 Xnd=0.236 Xjs=0.236×62.5/100=0.1475 5. 當(dāng)d4點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)圖2-12 d4點(diǎn)短路電抗圖圖2-13 d4點(diǎn)短路電抗化簡(jiǎn)圖圖2-14 電源點(diǎn)到d

22、4點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗圖用分布系數(shù)法： Cm=Xn/Xm (2-1)C1=0.1/0.315=0.317C2=0.1/1.666=0.06C3=0.1/0.5088=0.197C4=0.1/0.236=0.424則:XZ=1.665/0.06=27.75XS=1.665/0.317=5.25XG1=1.665/0.197=8.45XG2=1.665/0.424=3.9當(dāng)轉(zhuǎn)移電抗Xnd>3.45時(shí)，取Xnd的倒數(shù)，即為0，0.2，4秒時(shí)電流的標(biāo)幺值。故 SZd4 SSd4 SG1d4 SG2d4 6. d5點(diǎn)發(fā)生短路時(shí) Kch=1.9圖2-15 d5點(diǎn)短路電抗圖圖2-16 d5點(diǎn)短路電抗化簡(jiǎn)圖圖2-

23、17 電源點(diǎn)到d5點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗圖X8=0.5577+0.215=0.7727X9=0.1+0.215=0.315進(jìn)行Y變換得：（1） SZd5 Xnd=0.7727 Xjs=0.7727×166.25/100=1.281.3 （2）SSd5 Xnd=0.8 Xjs=0.8×500/100=4 （3）SG1d5 同 XG2d3 Xnd=0.236Xjs=0.236×62.5/100=0.1475 （4）SG2d5 Xnd=0.6 Xjs=0.6×62.5/100=0.38 7. 當(dāng)d6點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，最簡(jiǎn)電抗圖與d3完全相同. 圖2-18 d6點(diǎn)短路電抗圖 圖

24、2-19 d6點(diǎn)短路電抗化簡(jiǎn)圖圖2-20 電源點(diǎn)到d6點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗圖（1）SZd6Xnd=1.666Xjs=1.666×166.25/100=2.8 （2）Ssd6Xnd=0.315Xjs=0.315×500/100=1.575 （3） SG1d6Xnd=0.5088Xjs=0.5088×62.5/100=0.32（4）SG2d6 同 SG1d6Xnd=0.236Xjs=0.236×62.5/100=0.1475 第三章 設(shè)備的選擇 3.1 設(shè)備選擇原則： 應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并要求考慮10到20年的發(fā)展。并按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。

25、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格，在特殊情況下，用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓和過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。3.2 長(zhǎng)期工作條件電壓：選用的電器在允許最高工作電壓Umax不低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug,即UmaxUg （3-1）電流：選用的電器額定電流In不得低于所在回路在各種可能方式下的持續(xù)工作電流Ig,即： InIg （3-2）表3-1 各回路持續(xù)工作電流Igmax計(jì)算總表發(fā)電機(jī)G1發(fā)電機(jī)G2110KV出線(xiàn)35KV出線(xiàn)10KV帶電抗

26、出線(xiàn)10KV母線(xiàn)分段帶電抗器回路35KV母線(xiàn)10KV母線(xiàn)（聯(lián)絡(luò)線(xiàn)）110KV（內(nèi)橋）Igmax=3207AIgmax=3207AIgmax=275.5A366.57A200A275.2A866.05A3031A275.5A3.3 母線(xiàn)的選擇1. 10kV母線(xiàn)的選擇表3-2 矩形與導(dǎo)體參數(shù)表導(dǎo)體尺寸hb(mm)鋁導(dǎo)體LMY三條12510豎放KS4243A1.8得j=0.65A/mm2Sj=/j=3207/0.65=4933.85(mm2)(1) =4243A KS=1.8 Q=40滿(mǎn)足長(zhǎng)期允許發(fā)熱條件。(2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) (3) 計(jì)算短路電流周期分量熱效應(yīng)為因tk>1S,所以不記非周期方量

27、即(4) 母線(xiàn)正常運(yùn)行最高溫度為查表6-3發(fā)電廠(chǎng)電氣部分 取C=87滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。 (5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)短路沖擊電流Ich=28.5336(kA)相間應(yīng)力:由b/h=6.3/100=0.063 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分圖2-5得k12=0.28同相條間應(yīng)力： 即每垮內(nèi)滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定所必須的最小襯墊數(shù)為4個(gè)。實(shí)際襯墊跨距為L(zhǎng)b=L/4=1.5/4=0.375(m)<Lbmax臨界跨距 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定。2. 35kV母線(xiàn)的選擇（1）（2）Tmax=6500h由圖發(fā)電廠(chǎng)電氣部分 6-4 查得J=0.9選擇LGJ-1000型鋼芯鋁絞線(xiàn) C=873. 110kV側(cè)母線(xiàn)的選擇（1）選擇LGJ-300型鋼芯鋁絞線(xiàn) J=0

28、.9（2）C=87 則3.4 斷路器的選擇1. 110kV側(cè)發(fā)電機(jī)出口 =3207A d3為短路點(diǎn)選用真空斷路器ZN65A-12表3-3真空斷路器ZN65A-12參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV4000A105kA300kA5S/120kA(1) 額定開(kāi)斷電流的選擇 Ik=58kA Inbr=105kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件。在短路器產(chǎn)品目錄中，部分產(chǎn)品未給出incl,而且給出的均有incl=ies故動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)包含了對(duì) incl的選擇，即incl可省略。(2) 熱穩(wěn)校驗(yàn) 采用等值時(shí)間法計(jì)算的短路時(shí)間為5秒查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料得tz=4.055(S)>1

29、tdz=tz=4.055(S) 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=300kA ich=152.5kA 則ies >ich 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。2. 10kV饋線(xiàn)選用真空斷路器ZN18-10 d4為短路點(diǎn)表3-4 真空斷路器ZN18-10參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV630A25kA63kA63kA3S/25kA(1) 額定開(kāi)斷電流的選擇 Inbr=25kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件(2) 額定關(guān)合電流的選擇incl=63kA ish=17.986kA incl >ish 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 查得 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。(4) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=63kA ich=1

30、7.986kA 則ies >ich 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。3. 10kV母線(xiàn)電抗器回路 選用真空斷路器ZN12-10 d5為短路點(diǎn)表3-5真空斷路器ZN12-10參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV630A25kA63kA63kA3S/25kA(1) 額定開(kāi)斷電流的選擇 Inbr=50kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件。(2) 額定關(guān)合電流的選擇incl=125kA ish=111.98kA 此時(shí)，應(yīng)考慮d5點(diǎn)在變壓器低壓側(cè)的斷路器QF8前短路還是在斷路器后。若在斷路器QF8前（XG1未通過(guò)d5）則ich=111.98KA。若在斷路器QF8后（XZ未通過(guò)d5）則ich=111.4kA

31、取較大的ich值校驗(yàn)incl >ish 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) tz=1.58 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料得 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。(4) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=125kA ich=111.98kA 則ies >ich 則滿(mǎn)足校驗(yàn)4. 10kV母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器d3為短路點(diǎn)表3-6 10KV母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV5000A105kA300kA5S/120kA(1) 額定開(kāi)斷電流的選擇 Ik=58kA Inbr=105kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件。在短路器產(chǎn)品目錄中，部分產(chǎn)品未給出incl,而且給出的均有incl=ies故動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)包含了對(duì) i

32、ncl的選擇，即incl可省略。(2) 熱穩(wěn)校驗(yàn) 采用等值時(shí)間法計(jì)算的短路時(shí)間為5秒查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料得 tz=4.055(S)>1tdz=tz=4.055) 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=300kA ich=152.5kA 則ies >ich 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。5. 35kV饋線(xiàn)斷路器選擇40.5W-VAC 真空斷路器表3-7 40.5W-VAC 真空斷路器參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV3150A50kA125kA125kA3S/50kA(1) 額定開(kāi)斷電流的選擇 Inbr=50kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件。(2) 額定關(guān)合電流的選擇inc

33、l=63kA ish=16.96kA incl >ish 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)t=3s 時(shí)查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 則滿(mǎn)足校驗(yàn)。(4) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=63kA ich=16.96kA 則ies >ich 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。6. 35kV母線(xiàn)斷路器（按變壓器容量）選DW2-35真空斷路器表3-8 DW2-35真空斷路器參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)35kV1000A16.5kA45kA45kA4S/16.5kA(1) 額定開(kāi)斷電流的選擇 kA Inbr=16.5kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件。(2) 額定關(guān)合電流的選擇incl=45kA ish=16

34、.96kA incl >ish 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)t=4s 時(shí) 查得 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。(4) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=45kA ich=16.96kA 則ies >ich 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。7. 110kV母聯(lián)斷路器選用KW1-110空氣斷路器表3-9 KW1-110空氣斷路器參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷電流關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)110kV800A21kA55kA5S/21kA(1)額定開(kāi)斷電流的選擇 Inbr=21kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件。(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)t=5s 時(shí) 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=55kA ich=22.86kA 則ie

35、s >ich 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。8. 110kV出線(xiàn)斷路器選用KW1-110空氣斷路器表3-10 KW1-110空氣斷路器參數(shù)表額定電壓額定電流開(kāi)斷電流關(guān)合動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)110kV800A21kA55kA5S/21kA(1) 額定開(kāi)斷電流的選擇 Inbr=21kA則Inbr >Ik 滿(mǎn)足條件。(2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)t=5s 時(shí) 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。(3) 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)ies=55kA ich=22.86kA 則ies >ich 故滿(mǎn)足校驗(yàn)。3.5 電流互感器的選擇1. 10kV側(cè)發(fā)電機(jī)出口斷路器處電流互感器選LAJ-10型電流互感器表3-11 LAJ-10型電流互感器

36、參數(shù)表額定電流比級(jí)次組合1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定20006000/5D/D5090kA2. 10kV帶電抗器出線(xiàn)斷路器處電流互感器選LFZ1-10型電流互感器表3-12 LFZ1-10型電流互感器參數(shù)表額定電流比級(jí)次組合1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定5300/50.5/B90160kA3. 10kV母聯(lián)QF處電流互感器選LMZJ1-10型電流互感器表3-13 LMZJ1-10型電流互感器參數(shù)表額定電流比級(jí)次組合1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定20003000/50.5/D D/D4. 10kV母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)QF處電流互感器選LAJ-10型電流互感器表3-14 LAJ-10型電流互感器額定電流比級(jí)次組合1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定20

37、006000/5D/D5090kA5. 35kV饋線(xiàn)QF處電流互感器選L-35型電流互感器表3-15 L-35型電流互感器額定電流比級(jí)次組合1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定400/50.5/B41.5105kA6. 35kV母聯(lián)QF處電流互感器選LCW-35型電流互感器表3-16 LCW-35型電流互感器額定電流比級(jí)次組合1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定51000/50.5/365100kA7. 110kV橋QF處電流互感器選L-110型電流互感器表3-17 L-110型電流互感器額定電流比級(jí)次組合1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定Inl300/50.5/B701178A1.6kA熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 查得tdz=0.85則 滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。

38、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：(1) ich=22.86(2) (3) 則 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。3.6 電抗器的選擇校驗(yàn)1. 10kV出線(xiàn)電抗器：查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 選NKL-10-3000-12型電抗器表3-18 L-110型電流互感器參數(shù)表額定電流額定電壓額定電抗動(dòng)穩(wěn)熱溫600A10kV6%22.5kA24.7kA(1) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 查得tz=0.8 則則 滿(mǎn)足校驗(yàn)。(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)ies=22.5kA ich=17.986kA 則ies>ich 滿(mǎn)足校驗(yàn)。2. 10kV母聯(lián)電抗器：查電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)選NKL-10-3000-12型電抗器表3-19 NKL-10-3000-12型電抗器額定

39、電壓額定電流.XK%10kV3000A12%由于書(shū)中未給出動(dòng)穩(wěn)，熱穩(wěn)定電流值。故校驗(yàn)從略。3.7 避雷器的選擇1. 110kV母線(xiàn)上所接避雷器： 選擇FZ-10普通閥型避雷器(1) 滅弧電壓 工頻放電電壓：系統(tǒng)最高相電壓：則(2) 工頻放電電壓下限（內(nèi)過(guò)電壓水平，3563kV取2.67 10kV取3.5 110154kV 取2.33 則(3) 工頻放電電壓上限（變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻測(cè)驗(yàn)電壓）2. 35kV母線(xiàn)上避雷器的選擇選擇FZ-35普通閥型避雷器(1) 滅弧電壓 系統(tǒng)最高相電壓： 則(2) 工頻放電電壓： 則(3) 3. 110kV側(cè)接避雷器選型號(hào)為FZ-110型避雷器(1) 滅弧電壓

40、則(2) 工頻放電電壓： 則(3) 3.8 電壓互感器的選擇1. 額定電壓的選擇(1) 10kV側(cè)電壓互感器的選擇三相式電壓互感器（用于315kV系統(tǒng)）其一 二次繞組均接成星形，一次繞組三個(gè)引出端跨接于電網(wǎng)線(xiàn)電壓上。10kV母線(xiàn)所連的電壓互感器 選擇JSJW-10型電壓互感器表3-20 JSJW-10型電壓互感器參數(shù)表型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級(jí)下的額定容量 最大容量（VA）（屋內(nèi)式）三相JSJW1010000/100/100/3 0.5 1 3960 120 200 480 表3-21 電壓互感器各項(xiàng)負(fù)荷分配表 名稱(chēng)及型號(hào) 線(xiàn)圈電壓（V） 每相消耗功率線(xiàn)圈數(shù)目 儀表電壓線(xiàn)圈 儀表數(shù)目 AB相

41、BC相 Pab Qab Pbc Qbc有功功率表46D3W 100 0.6 2 1 3 1.8 1.8無(wú)功功率表46D3AVR 100 0.5 2 1 1 0.5 0.5有功電度表DS1 100 1.5 2 0.38 0.925 10 5.7 1.39 5.7 1.39電壓表46L-V 100 0.3 2 1 1 0.3頻率表46L1_Hz 100 1.2 2 1 1 1.2總計(jì) 9.2 13.9 8.3 13.9 電壓互感器的校驗(yàn)： 由于每相上尚接有絕緣監(jiān)視電壓表V（P0.3，Q0）故A相負(fù)荷為：B相的負(fù)荷為：顯然B相負(fù)荷較大，故只須用B相負(fù)荷來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)：一般只要有電度表用0.5級(jí)，故準(zhǔn)確等

42、級(jí)取0.5級(jí)，對(duì)應(yīng)容量為120VA。SB16.8VA120/340VA，故所選型號(hào)滿(mǎn)足要求。110kV ,35kV側(cè)電壓互感器選擇校驗(yàn)方法同上，110kV側(cè)選擇JDC6-110型單相戶(hù)外電壓互感器，35kV側(cè)選擇JD7-35型單相互外電壓互感器，校驗(yàn)從略。(2) 35kV側(cè)電壓互感器的選擇單臺(tái)使用或兩臺(tái)接成不完全星型。一次繞組兩個(gè)引出端跨接于電網(wǎng)線(xiàn)電壓上。（用于335kV系統(tǒng)）選擇JD7-35型電壓互感器表3-22 JD7-35型電壓互感器參數(shù)表 額定電壓（kV） 次級(jí)繞組額定容量（VA） 初級(jí)繞組 次級(jí)繞組 輔助繞組 0.2 0.5 13350.1 80 150 250 500(3) 110

43、kV側(cè)電壓互感器的選擇三臺(tái)單相互感器的一 二次繞組分別接成星型。（用于3kV及以上系統(tǒng)）每臺(tái)一次繞組接于電網(wǎng)相電壓選擇JDC6-110型電壓互感器表3-23 JDC6-110型電壓互感器參數(shù)表 額定電壓（kV） 次級(jí)繞組額定容量（VA）初級(jí)繞組次級(jí)繞組輔助繞組 0.2 0.5 13110/0.1/0.1 30010005003.9 熔斷器的選擇參數(shù)的選擇：高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載電流的損害，屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線(xiàn)路和配電變壓器，而在電廠(chǎng)中多用于保護(hù)電壓互感器。1. 10KVPT用高壓

44、熔斷器 RN-2-102. 35KVPT用高壓熔斷器 Rwg-353.10 隔離開(kāi)關(guān)的選擇1. 10kV發(fā)電機(jī)QF兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)額定電壓 額定電流選型號(hào)為GN10-10T的隔離開(kāi)關(guān)表3-24 GN10-10T的隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV4000A160kA5S/80kA(1) 熱穩(wěn)校驗(yàn): 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料得 則滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 則故滿(mǎn)足校驗(yàn)。2. 10kV饋線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)選型號(hào)為GN19-10型的隔離開(kāi)關(guān)表3-25 GN19-10型的隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV400A31.5kA4S/12.5kA(1) 熱穩(wěn)校驗(yàn): 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部

45、分課程設(shè)計(jì)參考資料得則滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 則故滿(mǎn)足校驗(yàn)。3. 10kV母線(xiàn)QF側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選型號(hào)為GN10-10T型的隔離開(kāi)關(guān)表3-26 GN10-10T型的隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV3000A160kA75/5SkA(1) 熱穩(wěn)校驗(yàn):查得則滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 則故滿(mǎn)足校驗(yàn)。4. 10kV母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)QF側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)額定電壓 額定電流選型號(hào)為GN10-10T的隔離開(kāi)關(guān)表3-27 GN10-10T的隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)10kV4000A160kA5S/80kA(1) 熱穩(wěn)校驗(yàn): 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料得 則滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。(2) 動(dòng)穩(wěn)

46、定校驗(yàn) 則故滿(mǎn)足校驗(yàn)。5. 35kV饋線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)選型號(hào)為GN13-35型的隔離開(kāi)關(guān)表3-28 GN13-35型的隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)35kV400A52kA5S/14kA(1) 熱穩(wěn)校驗(yàn): 查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料得 則滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 則故滿(mǎn)足校驗(yàn)。6. 5kV母聯(lián)QF兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選型號(hào)為GN6-35T型的隔離開(kāi)關(guān)表3-29 GN6-35T型的隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)35kV1000A75kA5S/30kA(1) 熱穩(wěn)校驗(yàn): 設(shè)t=5S時(shí) 得則滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 短路沖擊電流 則故滿(mǎn)足校驗(yàn)。7. 110kV橋隔離開(kāi)關(guān)選型號(hào)為G

47、W13-110型的隔離開(kāi)關(guān)表3-30 GW13-110型的隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)110kV630A55kA4S/16kA(1) 熱穩(wěn)校驗(yàn): 則滿(mǎn)足熱穩(wěn)定。(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 則故滿(mǎn)足校驗(yàn)。第四章 配電裝置設(shè)計(jì) 4.1 屋外配電裝置的分類(lèi)根據(jù)電器和母線(xiàn)布置的高度，屋外配電裝置可分為中型半高型和高型。 中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要高度，以便工作人員能在地面上安全活動(dòng)；中型配電裝置母線(xiàn)所在的水平面稍高于電器所在水平面。 高型和半高型配電裝置的母線(xiàn)和電器分別裝在幾個(gè)不同高度的水平面上，并且重疊布置。凡是將一組母線(xiàn)與另一組母線(xiàn)

48、重疊不置的，稱(chēng)為高型配電裝置。如果僅將母線(xiàn)與斷路器，電流互感器等重疊布置，則稱(chēng)為半高型配電裝置。由于高型和半高型配電裝置可大量節(jié)省占地面積，因此，高型半高型布置得到較廣泛應(yīng)用。4.2 屋外高壓配電裝置的組成4.2.1 母線(xiàn)及構(gòu)架 屋外配電裝置的母線(xiàn)有軟母線(xiàn)和硬母線(xiàn)兩種。軟母線(xiàn)為鋼芯鋁鉸線(xiàn)，擴(kuò)徑軟管母線(xiàn)和分裂導(dǎo)線(xiàn)，三相成水平布置。用選式絕緣子懸掛在母線(xiàn)構(gòu)架上。軟母線(xiàn)可選用較大的擋距，但擋距較大，導(dǎo)線(xiàn)垂弧較大，因而導(dǎo)線(xiàn)相間及對(duì)地距離就要增加，母線(xiàn)及跨越線(xiàn)構(gòu)架的寬度要增大。硬母線(xiàn)常用的有矩形，管形和組合管形。矩形應(yīng)用于35kV及以下配電裝置中，管形應(yīng)用于60kV及以上的配電裝置中。管形母線(xiàn)一般安裝在柱式絕緣子上，母線(xiàn)不會(huì)搖擺，相間距離可縮小，與剪刀式隔離開(kāi)關(guān)配合可以節(jié)省占地面積；管形母線(xiàn)直徑大，表面光滑，可以提高電暈起始電壓。但管形母