發(fā)電廠電氣部分常規(guī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、發(fā)電廠電氣局部常規(guī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 大學(xué)學(xué)生畢業(yè)論文 論文題目: 發(fā)電廠電氣局部常規(guī)設(shè)計(jì)摘 要 本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)某水電站電氣局部的設(shè)計(jì),包括主接線方案的設(shè)計(jì),主要設(shè)備選擇,短路電流計(jì)算,電氣一次設(shè)備的選擇計(jì)算。通過(guò)對(duì)水電站的主接線設(shè)計(jì),主接線方案論證,短路電流計(jì)算,電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn),主要電氣設(shè)備型號(hào)及參數(shù)確實(shí)定,較為細(xì)致地完成電力系統(tǒng)中水電站設(shè)計(jì)。 限于畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體要求和設(shè)計(jì)時(shí)間的限制,本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成了對(duì)水電站電氣主接線設(shè)計(jì)及論證,短路電流計(jì)算,電氣一次設(shè)備的選擇計(jì)算,電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、電氣設(shè)備型號(hào)及參數(shù)確實(shí)定做了較為詳細(xì)的理論設(shè)計(jì),而對(duì)其他方面分析較少,這有待于在今后的學(xué)習(xí)

2、和工作中繼續(xù)進(jìn)行研究。 關(guān)鍵詞 電氣主接線;短路電流;電氣一次設(shè)備目錄摘 要IAbstractII第1章 前言1 1.1設(shè)計(jì)題目1 1.2水電站電氣局部研究的背景1 1.3本課題的研究意義2 1.3.1 電站電氣主接線的論證意義2 1.3.2 電氣一次設(shè)備和二次設(shè)備選擇及計(jì)算的意義2 1.3.3 短路電流計(jì)算的意義2 1.3.4 本課題研究的現(xiàn)實(shí)意義3 1.4本課題的來(lái)源3 1.5論文設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容3第2章 主接線方案確定4 2.1電氣主接線釋名4 2.2主接線方案的擬定4 2.2.1 方案一4 2.2.2 方案二4 2.2.3 方案三5 2.2.4 方案比擬說(shuō)明6 2.3方案確定6第3章 主

3、要設(shè)備的選擇8 3.1導(dǎo)線的初步選擇8 3.1.1 與系統(tǒng)相連導(dǎo)線的選擇8 3.1.2 連接近區(qū)負(fù)荷導(dǎo)線的選擇(按電壓損耗選擇)8 3.1.3 導(dǎo)線確實(shí)定9 3.2變壓器的選擇10 3.2.1 1T變壓器高壓側(cè)為38.5KV,低壓側(cè)為6.3KV10 3.2.2 2T變壓器選擇11 3.2.3 3T變壓器的選擇11 3.2.4 4T為廠用變壓器12 3.2.5 5T為廠用變壓器12 3.2.6 最終選定變壓器13發(fā)電機(jī)的選擇13第4章 短路電流計(jì)算15 4.1短路電流計(jì)算目的、規(guī)定和步驟15 4.1.1 短路電流計(jì)算的主要目的15 4.1.2 短路電流計(jì)算一般規(guī)定15 4.1.3 計(jì)算步驟15

4、4.2短路電流的計(jì)算16 4.2.1 等值網(wǎng)絡(luò)的繪制和短路點(diǎn)選擇16 4.2.2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算16 4.2.3 短路電流的計(jì)算16 4.3短路電流計(jì)算成果表24第5章 電氣一次設(shè)備的選擇計(jì)算25 5.1母線的選擇25 5.1.1 6.3kV母線的選擇25 5.1.2 10kV母線的選擇26 5.1.3 35kV母線的選擇27 5.1.4 最終確定母線28 5.2電纜的選擇28 5.2.1 發(fā)電機(jī)機(jī)端引出線電纜29 5.2.2 主變低壓側(cè)電纜30 5.2.3 主變高壓側(cè)電纜31 5.2.4 電纜最終確定32 5.3斷路器的選擇32 5.3.1 斷路器選型32 5.3.2 1號(hào),2號(hào),3號(hào),4號(hào)

5、斷路器的選擇32 5.3.3 5號(hào),6號(hào)斷路器的選擇34 5.3.4 7號(hào)斷路器的選擇34 5.3.5 8號(hào),9號(hào),11號(hào)斷路器的選擇34 5.3.6 10號(hào),12號(hào),13號(hào),14號(hào),15號(hào)斷路器的選擇35 5.3.7 16號(hào),17號(hào)斷路器的選擇35 5.3.8 斷路器參數(shù)表36 5.4互感器的選擇37 5.4.1 主接線中互感器配置37 5.4.2 電流互感器的選擇38 5.4.3 電壓互感器的選擇44第6章 結(jié)論47 6.1水電站電氣局部設(shè)計(jì)結(jié)論47 6.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)知識(shí)總結(jié)47 6.3心得與收獲47參考文獻(xiàn)48附錄49致謝50第1章 前言1、裝機(jī)情況: 本水力發(fā)電廠裝機(jī)4臺(tái)容量2.5Mw水

6、輪發(fā)電機(jī)組(額定電壓6.3KV,功率因數(shù)0.8,次暫電抗0.2),有近區(qū)負(fù)荷4回,距電廠6KM, 10KV,每回1MW, 功率因數(shù)0.80。2、系統(tǒng)情況 本水力力發(fā)電廠通過(guò)2回架空線路與距12KM地區(qū)中心變電站35KV聯(lián)絡(luò),最大運(yùn)行方式下的短路容量80MVA。3、環(huán)境條件: 本水力發(fā)電廠處環(huán)境條件無(wú)嚴(yán)重污染,地質(zhì)條件良好但場(chǎng)地有限,交通方便,平均雷暴日50天,海拔高度不超過(guò)1000m,年平均溫度為25°C,最高氣溫為40°C,最低氣溫為0°C 。 根據(jù)以上資料,設(shè)計(jì)出了一方面能使重要用戶的供電可靠性得到保證,另一方面可以把多余的電能輸入中心變壓站,使其能夠得到系統(tǒng)

7、負(fù)荷的充分合理利用,從而充分利用水資源的電站。 地方中小型水電站的電氣主接線選擇,以及一次設(shè)備和二次設(shè)備的選擇等等, 應(yīng)本著具體問(wèn)題具體分析的原那么,根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、周圍環(huán)境及變電站規(guī)劃容量等條件和具體情況,在滿足供電可靠性、功能性、具有一定靈活性、還擁有一定開(kāi)展裕度的前提下,盡量選擇經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便實(shí)用的電氣主接線以及一次設(shè)備和二次設(shè)備。如終端變電站,我們可根據(jù)其進(jìn)線回路數(shù)較少的特點(diǎn),選擇線路變壓器組接線,或者是橋型接線;中間變電站,我們可根據(jù)其交換系統(tǒng)功率和降壓分配功率的雙重功能的特點(diǎn),選擇單母線接線、單母線分段、單母線帶旁路接線等形式。總之,

8、電力網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和多樣性決定了我們不能教條地選擇電站的電氣主接線、一次設(shè)備、二次設(shè)備等等,要具體問(wèn)題具體分析,選擇具有自己特色的電氣主接線和設(shè)備。 發(fā)電廠電氣主接線的論證,電氣一次設(shè)備及二次設(shè)備的選擇,廠房、配電裝置布置,自動(dòng)裝置選擇和控制方式對(duì)電廠設(shè)計(jì)的平安性及經(jīng)濟(jì)性起著重要作用。同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。 1.3.1 電站電氣主接線的論證意義 1.電氣主接線圖是電廠設(shè)計(jì)的重要局部。同時(shí)也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù),了解電路中各種電氣設(shè)備的用途,性能及維護(hù),檢查工程和運(yùn)行操作的步驟等都離不開(kāi)對(duì)電氣主接線的掌握。 2.電氣主接線說(shuō)明了發(fā)電機(jī),變壓器

9、,斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量,規(guī)格,連接方式及可能的運(yùn)行方式。電氣主接線直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇,配電裝置的布置。繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置確實(shí)定。是發(fā)電廠電氣局部投資大小的決定性因素。 3.由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是:發(fā)電,變電,輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的,所以主接線的好壞,直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的平安,穩(wěn)定,靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,也直接影響到生產(chǎn)和生活。 電氣主接線的擬訂是一個(gè)綜合性問(wèn)題,必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下,力求使其技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,平安可靠。 1.3.2 電氣一次設(shè)備和二次設(shè)備選擇及計(jì)算的意義 為了滿足生產(chǎn)和保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的平安穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,發(fā)電廠和變電站中安裝有各種電氣一次設(shè)

10、備和二次設(shè)備,其主要任務(wù)是啟動(dòng)機(jī)組、調(diào)試負(fù)荷、切換設(shè)備和線路、監(jiān)視主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)生異常故障時(shí)及時(shí)處理等。 1.3.3 短路電流計(jì)算的意義 導(dǎo)體通過(guò)短路電流產(chǎn)生的熱量,全部用于使溫度升高。導(dǎo)體發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響很大,會(huì)導(dǎo)致絕緣材料的絕緣性能降低,使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降,使導(dǎo)體接觸局部的接觸電阻增加,因此短路電流計(jì)算的意義很大。 1.3.4 本課題研究的現(xiàn)實(shí)意義 21世紀(jì)初20年,是我國(guó)電力開(kāi)展的關(guān)鍵時(shí)期,重點(diǎn)是在加強(qiáng)電廠建設(shè),同時(shí)繼續(xù)加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè),加快結(jié)構(gòu)調(diào)整。為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活供應(yīng)充足、可靠、優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的電能,是電力工業(yè)的根本任務(wù)。廠網(wǎng)分開(kāi),競(jìng)價(jià)上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化,西電東

11、送,南北互送,走向聯(lián)合電系統(tǒng),是電力工業(yè)的開(kāi)展方向。這是一項(xiàng)全局性的龐大系統(tǒng)工程。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),還有很多事要做且依賴于以各方面相關(guān)技術(shù)的全面進(jìn)步。 1.做好電力規(guī)劃,加強(qiáng)電廠、電網(wǎng)建設(shè); 2.電力工業(yè)的現(xiàn)代化; 3.聯(lián)合電力系統(tǒng); 4.潔凈煤發(fā)電技術(shù); 5.綠色能源的開(kāi)發(fā)和利用。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)水電站主接線方案的設(shè)計(jì),主要設(shè)備的選擇,短路電流計(jì)算,一次設(shè)備的選擇計(jì)算。 第2章 主接線方案確定 發(fā)電廠的主接線是由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線、電纜等電氣設(shè)備按設(shè)計(jì)要求連接起來(lái),表示生產(chǎn)聚集和分配電能的電路,電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示的電路圖稱為

12、電氣主接線圖。因此電氣主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng),發(fā)電廠及變電站的具體情況,全面分析通過(guò)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的比擬,合理地選擇主接線。 電氣主接線須滿足以下要求: 1、根據(jù)發(fā)電廠、變電站在電力系統(tǒng)中的地位、作用和用戶性質(zhì),保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。 2、應(yīng)力求接線簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活和操作簡(jiǎn)便。 3、保證運(yùn)行、維護(hù)和檢修的平安和方便。 4、應(yīng)盡量降低投資,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。 5、滿足擴(kuò)建的要求,實(shí)現(xiàn)分期過(guò)渡。 由原始資料知此水電站屬于小型電站,沒(méi)必要運(yùn)用復(fù)雜且昂貴的接線方案,在滿足供電可靠性和電能質(zhì)量的要求得前提下選擇接線簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活和操作簡(jiǎn)便的主接線,同時(shí)應(yīng)盡量降低投資,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,滿足擴(kuò)建的

13、要求,實(shí)現(xiàn)分期過(guò)渡。于是確立圖2-1的主接線方案,該方案1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)發(fā)電機(jī)出口端接成單母線接線方式,1號(hào)、2號(hào)變壓器將電壓升至35kV送至12公里外的中心變壓站;3號(hào)變壓器將電壓升至10kV向近區(qū)負(fù)荷供電。 35KV 10KV 1T 2T3T 6.3KV G1 G2 G3 G圖2-1 OJ圖2-4 方案三第3章 主要設(shè)備的選擇 3.1.1 與中心變壓站相連導(dǎo)線的選擇由公式得: 根據(jù)額定載流量選擇導(dǎo)線: 由?電力系統(tǒng)分析?P283查得,標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線截面積LGJ-70的額定載流量Ie275A206.2A。 /km)。 3.1.2 連接近區(qū)負(fù)荷導(dǎo)線的選擇(按電壓損耗選擇)因?yàn)檫M(jìn)去負(fù)荷參數(shù)相同,

14、所以只需計(jì)算其中一回就能得到其他各回路電線參數(shù)。 1.區(qū):,取,/km)。 根據(jù)?發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備?P106,接于發(fā)電機(jī)匯流主母線上的主變,其輸送容量應(yīng)為該母線上發(fā)電機(jī)的總?cè)萘靠鄢釉谠撃妇€上的近區(qū)負(fù)荷的最小值,原那么選擇變壓器,由于油浸式變壓器有30%的過(guò)載能力。所以有以下計(jì)算:表3-1 1T變壓器主要技術(shù)參數(shù)名稱參數(shù)型號(hào)額定容量高壓側(cè)高壓分接范圍低壓側(cè)聯(lián)接組標(biāo)號(hào)空載損耗短路損耗空載電流(%)15000KVA±2×2.5%Y,d1193KW上網(wǎng)查得:上海尼格自動(dòng)化設(shè)備變壓器:-15000/35,其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)3-1表。 3.2.2 2T變壓器選擇 與1T變壓器相同

15、。 3.2.3 3T變壓器的選擇 向近區(qū)負(fù)荷供電,其高壓側(cè)為10.5KV,低壓側(cè)為6.3KV。 根據(jù)?發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備?P106,“主變?nèi)萘堪此妥畲蟮囊曉诠β蚀_定,原那么選定: 上網(wǎng)查得:上海尼格自動(dòng)化設(shè)備的變壓器-5000/10比擬適合。其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)3-3表:表3-2 3T變壓器主要技術(shù)參數(shù)名稱參數(shù)型號(hào)高壓高壓分接范圍低壓聯(lián)接組標(biāo)號(hào)空載損耗負(fù)載損耗空載電流(%)短路阻抗(%)-5000/10KV10KV±3×2.5%Y,d114800W30700W 3.2.6 最終選定變壓器 見(jiàn)表3-4所示。表3-3變壓器的選擇6變壓器型號(hào)短路阻抗(%)1T、2T3T-150

16、00/35 根據(jù)題目提供的容量為P2.5MW機(jī)組,我們可以查?電力系統(tǒng)分析?P137表6-3得。根據(jù)需求來(lái)選擇發(fā)電機(jī)的型號(hào)和容量。表3-4發(fā)電機(jī)參數(shù)表11型式水輪機(jī)型號(hào)適應(yīng)水頭范圍適應(yīng)流量范圍功率 KW轉(zhuǎn)速r/min水輪發(fā)電機(jī)型號(hào)額定出力 2500KW125050001500SFW2500-8/173013385274 通過(guò)查詢書籍以及網(wǎng)上資料來(lái)搜集關(guān)于發(fā)電機(jī)的一些相關(guān)資料,在滿足題目要求的情況下選擇發(fā)電機(jī)。 網(wǎng)上查得四川樂(lè)山亞聯(lián)機(jī)械生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)及其相關(guān)數(shù)據(jù)有附和我們需求的發(fā)電機(jī)型號(hào)其具體情況如表3-4所示。 第4章 短路電流計(jì)算 4.1短路電流計(jì)算目的、規(guī)定和步驟 4.1.1 短路電流計(jì)算的

17、主要目的 1.電氣主接線的比擬與選擇。 2.選擇斷路器匯流母線等電氣設(shè)備,并對(duì)這些設(shè)備提出技術(shù)要求。 3.為繼電器保護(hù)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試提供依據(jù)。 4.評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案,研究限制短路電流的措施。 5.分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響。 4.1.2 短路電流計(jì)算一般規(guī)定 1 系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行; 2 所有同步電機(jī)都自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置; 3 短路的所有電源電動(dòng)勢(shì)相位相同。 計(jì)算短路電流所用的接線方式,應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線式。 一般按三相短路計(jì)算。 選取母線為短路計(jì)算點(diǎn)。 4.1.3 計(jì)算步驟 1.選擇短路點(diǎn); 2.繪出等值網(wǎng)絡(luò),并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào); 3.化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò),求

18、出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗,即轉(zhuǎn)移電抗; 4.計(jì)算電抗Xjs; 5.由運(yùn)算曲線查出各電源供應(yīng)的短路電流周期分量的標(biāo)幺值; 6.計(jì)算無(wú)限大容量的電源供應(yīng)的短路電流周期分量的標(biāo)幺值; 7.計(jì)算短路電流周期分量有名值; 8.計(jì)算短路電流的周期分量; 9.繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。 4.2.1 等值網(wǎng)絡(luò)的繪制和短路點(diǎn)選擇 具體情況見(jiàn)圖4-1所示。 1011 12 13圖4-1等值網(wǎng)絡(luò)的繪制和短路點(diǎn)選擇 4.2.2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算 短路電流的計(jì)算采用標(biāo)幺值進(jìn)行近似計(jì)算,取統(tǒng)一基準(zhǔn)容量SB100MVA,將各級(jí)電壓的平均額定電壓取為基準(zhǔn)電壓,即UBUV。短路電流的計(jì)算圖4-2 d1點(diǎn)短路等值電路圖 1. d1

19、點(diǎn)短路,其等值電路圖見(jiàn)圖4-2。 系統(tǒng)側(cè)提供短路電流47: 發(fā)電機(jī)側(cè)提供短路電流6: 當(dāng)時(shí),查?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?P132曲線表得各時(shí)刻電流標(biāo)幺值。 各時(shí)刻短路電流的有名值為6: d1點(diǎn)短路時(shí),各時(shí)刻的短路電流6 8: 根據(jù)電力系統(tǒng)P119表6-1,發(fā)電機(jī)機(jī)端Kim1.90,對(duì)應(yīng)。 系統(tǒng)側(cè): 發(fā)電機(jī)側(cè): d1點(diǎn)短路時(shí): 2. d2點(diǎn)短路.其等值電路圖,見(jiàn)圖4-3。 圖4-3 d2點(diǎn)短路等值電路圖 系統(tǒng)側(cè)短路電流為4 7: 發(fā)電機(jī)側(cè)短路電流為7: 當(dāng)時(shí),查?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?P132曲線表得各時(shí)刻電流標(biāo)幺值。 各時(shí)刻短路電流的有名值為4: d2點(diǎn)短路時(shí),各時(shí)刻短路電流的有名值為7: 根據(jù)

20、?電力系統(tǒng)?P119表6-1,發(fā)電廠高壓側(cè)Kim1.85,對(duì)應(yīng) 系統(tǒng)側(cè): 發(fā)電機(jī)側(cè): d2點(diǎn): 3. d3點(diǎn)短路,其等值電路圖,見(jiàn)圖4-4。 圖4-4 d3點(diǎn)短路等值電路圖 系統(tǒng)側(cè)提供的短路電流為4 7: 發(fā)電機(jī)側(cè)提供的短路電流為4: 當(dāng)時(shí),查?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?P134曲線表得各時(shí)刻電流標(biāo)幺值: 各時(shí)刻短路電流的有名值4: d3點(diǎn)短路時(shí)各時(shí)刻短路電流的有名值為7: 根據(jù)?電力系統(tǒng)?P119表6-1得Kim1.80,對(duì)應(yīng)。 系統(tǒng)側(cè): 發(fā)電機(jī)側(cè): d3點(diǎn): 具體成果見(jiàn)附錄。第5章 電氣一次設(shè)備的選擇計(jì)算 選型:考慮到水電站一般處于較偏僻的地方,電站廠房位于河流邊,且空間較狹窄。為了節(jié)約空間,

21、同時(shí)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求,站內(nèi)所有母線選鋁母線-LMY。 1. 母線最大持續(xù)工作電流為: 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,查?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?P336,由圖8-1查得,以上,。 查?發(fā)電廠電氣局部?附表2,選用槽形鋁導(dǎo)體,截面尺寸為:,即LMY-200-90-10-14,槽形母線,其集膚效應(yīng)系數(shù),。當(dāng)周圍環(huán)境溫度為37時(shí),溫度修正系數(shù)。 2. 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 正常時(shí)運(yùn)行的最高溫度: 查?電氣工程電氣手冊(cè)?P337,表8-9得C95,滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為: 滿足熱穩(wěn)定要求。 3. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 沖擊電流的有效值。 查?發(fā)電廠電氣局部?P344附表2得h200mm;P203導(dǎo)體水平放置時(shí)選取的跨距一般

22、不超過(guò)1.5-2m,取L1.7m。 雙槽形導(dǎo)體間作用力: 查?發(fā)電廠電氣局部?P344附表2得,。那么條間應(yīng)力為: 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。導(dǎo)體相間允許應(yīng)力,其值查?發(fā)電廠電氣局部?P202可得 5.1.2 10kV母線的選擇 1. 流過(guò)母線最大持續(xù)工作電流為: 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,查?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?P336,由圖8-1查得,以上,。 查?發(fā)電廠電氣局部?P343附表1,選用LMY-25×4。矩形母線其集膚效應(yīng)系數(shù),周圍環(huán)境溫度為37時(shí),溫度修正系數(shù)K0.91。 2.熱穩(wěn)定校驗(yàn): 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體最高溫度: 查?發(fā)電廠電氣局部?P202表6-9得C99。 滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為

23、: 滿足熱穩(wěn)定要求。 3.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 查?發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備?P136表7-1得a400mm.查P194得l1.7m。 母線相間應(yīng)力為:母線的截面系數(shù): 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。導(dǎo)體相間允許應(yīng)力,其值查?發(fā)電廠電氣局部?P202可得 5.1.3 35kV母線的選擇 1. 流過(guò)母線最大持續(xù)工作電流為: 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?P336,由圖8-1得, 以上,。 查?發(fā)電廠電氣局部?附表2,選用槽形鋁導(dǎo)體,截面尺寸為:,即LMY-75-35-4-6,槽形母線,其集膚效應(yīng)系數(shù),。當(dāng)周圍環(huán)境溫度為37時(shí),溫度修正系數(shù)K0.91。 2. 熱穩(wěn)定校驗(yàn): 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體最高溫度: 查?發(fā)電

24、廠電氣局部?P202表6-9得C99,滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為: 滿足熱穩(wěn)定要求。 3. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 查?發(fā)電廠電氣局部?P344附表2得h75mm;P203導(dǎo)體水平置放時(shí)選取的跨距一般不超過(guò)1.5-2m,取L1.7m。 雙槽形導(dǎo)體間作用力: 查?發(fā)電廠電氣局部?P344附表2得,.那么條間應(yīng)力為: 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。導(dǎo)體相間允許應(yīng)力,查?發(fā)電廠電氣局部?P202可得 5.1.4 最終確定母線 選擇結(jié)果見(jiàn)表5-1表5-1 母線的選擇母線型號(hào)10kV母線35kV母線LMY-200-90-10-14 LMY-25×4 LMY-75-35-4-6 選型:由于發(fā)電機(jī)位于水輪機(jī)上面,周圍

25、環(huán)境較潮濕,空氣濕度大,不利于裸導(dǎo)體的絕緣。同時(shí)四臺(tái)機(jī)組出線,空間距離難以滿足,事業(yè)發(fā)電機(jī)機(jī)端選用電纜。為了節(jié)約廠房空間,主變高、低側(cè)也用電纜,電纜選用:YJV22(交聯(lián)聚乙烯鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜)置于電纜溝內(nèi)。 5.2.1 發(fā)電機(jī)機(jī)端引出線電纜 1. 長(zhǎng)期流過(guò)的負(fù)荷電流為: 查?發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備?P192,表9-6,鋼芯電纜, 根據(jù) ?輸配電設(shè)備手冊(cè)?P59表6.3-23,選用2根YJV22-6/3×2405,。 2. 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn) 當(dāng)實(shí)際溫度為20,額定環(huán)境溫度為40,正常發(fā)熱允許最高溫度為70時(shí) 當(dāng)兩根電纜間距為200mm,并列敷設(shè)時(shí),查?電力電纜施工手

26、冊(cè)?附錄表C-14得修正系數(shù)K0.9。故兩根電纜允許載流量為: 3. 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路前電纜最高運(yùn)行溫度: 查?發(fā)電廠電氣局部?P182表6-9得C169。 熱穩(wěn)定所需要最小截面為: 假設(shè)發(fā)電機(jī)到母線距離L100m,那么: 應(yīng)選擇2根YJV22-6/4×240電纜滿足要求3。 5.2.2 主變低壓側(cè)電纜 1. 長(zhǎng)期流過(guò)的負(fù)荷電流為: 查?發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備?P192,表9-6,銅心電纜, 。 根據(jù)?發(fā)電廠電氣局部?P59表6.3-23,選用2根YJV22-6/3×6305,。 2. 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn) 當(dāng)實(shí)際溫度為20,額定環(huán)境溫度為40,正常發(fā)熱允許最高溫度為70

27、時(shí) 當(dāng)兩根電纜間距為200mm,并列敷設(shè)時(shí),查?電力電纜施工手冊(cè)?附錄表C-14得修正系數(shù)K0.9。故兩根電纜允許載流量為: 3. 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路前電纜最高運(yùn)行溫度: 查?發(fā)電廠電氣局部?P182表6-9得C171。 熱穩(wěn)定所需要最小截面為: 假設(shè)母線到變壓器距離L100m,那么: 應(yīng)選擇2根YJV22-6/3×630電纜滿足要求3 10。 5.2.3 主變高壓側(cè)電纜 1. 長(zhǎng)期流過(guò)的負(fù)荷電流為 查?發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備?P192,表9-6,鋼芯電纜, 。 根據(jù)?輸配電設(shè)備手冊(cè)?P62表6.3-27,選用YJV22-35/2403 9 。 2. 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn) 當(dāng)實(shí)際溫度

28、為20,額定環(huán)境溫度為40,正常發(fā)熱允許最高溫度為70時(shí) 故電纜允許載流量為: 3. 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路前電纜最高運(yùn)行溫度: 查?發(fā)電廠電氣局部?P182表6-9得C174。 熱穩(wěn)定所需要最小截面為: 假設(shè)母線到變壓器距離L100m,那么: 應(yīng)選用YJV22-35/240電纜滿足要求3 9 10。 5.2.4 電纜最終確定 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,我們可以確定發(fā)電機(jī)機(jī)端引出線電纜、主變低壓側(cè)電纜、和主變高壓側(cè)電纜的型號(hào),查詢工具手冊(cè)最終確定以上電纜型號(hào)。 電纜選擇結(jié)果見(jiàn)表5-2表5-2 電纜的選擇3 9電纜型號(hào)發(fā)電機(jī)機(jī)端引出線電纜主變低壓側(cè)電纜主變高壓側(cè)電纜2(YJV22-6/3×240)2

29、(YJV22-6/3×630)YJV22-35/240 5.3.1 斷路器選型 根據(jù)斷路器的根本要求: 1.工作可靠; 2.具有足夠的開(kāi)斷能力; 3.動(dòng)作快速; 4.具有自動(dòng)重合閘性能; 5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)合理。 根據(jù)短路器選擇的根本要求確定: 6?10KV選用ZN-10/1250-3150-40戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器。 35KV選用SN39-40.5戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器。 5.3.2 1號(hào),2號(hào),3號(hào),4號(hào)斷路器的選擇 流過(guò)斷路器的持續(xù)工作電流:通過(guò)斷路器的短路電流為:短路時(shí)電流最大沖擊值:短路4s內(nèi)產(chǎn)生的熱量: 選擇ZN-10/1250-40戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器,設(shè)備局

30、部參數(shù)如下表:表5-3 斷路器參數(shù)UeIeIekdIegh10KV1250KA40KA100KA校驗(yàn)1 斷路器的額定開(kāi)斷電流應(yīng)滿足:IekdId 2 斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值:IegIch 3 熱穩(wěn)定: 滿足熱穩(wěn)定要求。 選擇結(jié)果見(jiàn)表5-4所示。表5-4 斷路器計(jì)算與技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Ux6.3KVUe10KVIg1018.88AIe1250AId26.22KAIekd40KA80.16KAIegh100KAQt 選用ZN-10/1250-40滿足要求。相應(yīng)的配套隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GN1-10/2000。 5.3.3 5號(hào),6號(hào)斷路器的選擇 在斷路器的選擇過(guò)程中為防止

31、大量的重復(fù)性計(jì)算,以下所選斷路器的數(shù)據(jù)直接列于下表中。 校驗(yàn)見(jiàn)表5-5。表5-5 斷路器計(jì)算與技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Ux6.3KVUe10KVIg4075.53AIe5000AId29.85KAIekd40KA80.16KAIegh100KAQt 選用ZN-10/5000-40滿足要求。相應(yīng)的配套隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GN10-10T/5000。 5.3.4 7號(hào)斷路器的選擇 采用1號(hào)斷路器的計(jì)算方法和選擇方法,同理計(jì)算7號(hào)斷路器的各種電力參數(shù),來(lái)選擇斷路器。 校驗(yàn)見(jiàn)表5-6表5-6 斷路器計(jì)算與技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Ux6.3KVUe10KVIg1018.88AIe1250AId29.85KAI

32、ekd40KA80.16KAIegh100KAQt 選用ZN-10/1250-40滿足要求。相應(yīng)的配套隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GN19-10/1250。 5.3.5 8號(hào),9號(hào),11號(hào)斷路器的選擇 采用1號(hào)斷路器的計(jì)算方法和選擇方法,同理計(jì)算8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)斷路器的各種電力參數(shù),來(lái)選擇斷路器。 校驗(yàn)見(jiàn)表5-6表5-6 斷路器計(jì)算與技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Ig698.66AIe1250AId18.15KAIekd20KA35.23KAIegh40KAQt 選用ZN?35/1250-20滿足要求。相應(yīng)的配套隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GN16-35G/1250。 5.3.6 10號(hào),12號(hào),13號(hào),14號(hào),15號(hào)斷路器

33、的選擇 采用1號(hào)斷路器的計(jì)算方法和選擇方法,同理計(jì)算10號(hào)、12號(hào)、13號(hào)、14號(hào)、15號(hào)斷路器的各種電力參數(shù),來(lái)選擇斷路器。 校驗(yàn)見(jiàn)表5-7表5-7 斷路器計(jì)算與技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Ux10KVUe10KVIg611.33AIe630AId2.86KAIekd20KA6.61KAIegh50KAQt 選用ZN5-10/630-20滿足要求。相應(yīng)的配套隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GN19-10/630。 5.3.7 16號(hào),17號(hào)斷路器的選擇 通過(guò)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)廠用低壓側(cè)用電負(fù)荷為3000KW,廠用高壓側(cè)用電負(fù)荷為30000KW。用上述選擇斷路器的方法來(lái)選擇斷路器。16號(hào)斷路器見(jiàn)表5-8,17號(hào)斷路器見(jiàn)表5

34、-9。 校驗(yàn)見(jiàn)表5-8,5-9所示。表5-8 斷路器計(jì)算與技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Ux6.3KVUe10KVIg323.45AIe600AId29.85KAIekd40KA80.16KAIegh100KAQt表5-9 斷路器計(jì)算與技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Ig582.22AIe630AId18.15KAIekd20KA35.23KAIegh40KAQt 16號(hào)斷路器選用ZN-10/600-8.7戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器,相應(yīng)的配套隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GN1-10/600。17號(hào)斷路器選用ZN-35/630-8戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器,相應(yīng)的配套隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GN1-35/600。 斷路器具體標(biāo)號(hào)和型號(hào)

35、見(jiàn)附圖1-01。 5.3.8 斷路器參數(shù)表 通過(guò)以上的計(jì)算和校驗(yàn),最終確定主接線各處的斷路器型號(hào)和各項(xiàng)電力參數(shù),為斷路器的安裝提供依據(jù)。 表5-8、5-9,列出兩種型號(hào)的斷路器的型號(hào),即ZN-10C戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器和ZN-35戶內(nèi)手車式高壓真空短路器。其各項(xiàng)工程、單位、數(shù)據(jù)已經(jīng)列到表格中,以供選擇及參考。表5-8提供的是ZN-10C戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器的參數(shù),表5-9提供的是ZN-35戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器的參數(shù)?？梢愿鶕?jù)需要來(lái)選擇所要用到的斷路器型號(hào)及參數(shù)。表5-8 ZN-10C戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器的參數(shù)表 ZN-10C戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器工程單位數(shù)據(jù)額定電壓KV10額

36、定電流A630A1250A1250A4000A5000額定短路電流開(kāi)斷次數(shù)次30額定短路關(guān)合電流KA40/50/80/100額定電流開(kāi)斷次數(shù)次1000機(jī)械壽命次1000 5.4.1 主接線中互感器配置 詳情如圖5-1所示。 各互感器的作用9: 1TA、6TA用于差動(dòng)保護(hù); 2TA用于后備過(guò)流; 3TA、4T A用于勵(lì)磁; 5TA用于測(cè)量; 7TA、10TA用于差動(dòng)保護(hù); 8TA用于后備過(guò)流; 9TA用于測(cè)量;表5-9 ZN-35戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器的參數(shù)表 ZN-35戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器工程單位數(shù)據(jù)額定電流A1250 1600額定頻率Hz50額定工頻耐受電壓KV95額定短路關(guān)合電流KA

37、50 63額定短路開(kāi)斷電流KA20 25額定短時(shí)耐受電流KA20 25額定峰值耐受電流KA50 63額定短路持續(xù)時(shí)間S4額定短路電流開(kāi)斷次數(shù)次8機(jī)械壽命次1000合閘時(shí)間ms100分閘時(shí)間ms100 11TA用于測(cè)量; 12TA用于保護(hù); 13TA、16TA用于差動(dòng)保護(hù); 14TA用于后備過(guò)流; 15TA用于測(cè)量; 17TA、19TA、21TA、23TA用于測(cè)量; 18TA、20TA、22TA、24TA用于保護(hù)。 5.4.2 電流互感器的選擇 1)所接電網(wǎng)電壓 圖5-1互感器的配置 一次回路最大工作電流: 電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足:; 查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?,選擇LZJC-1

38、0-1500/5,1s熱穩(wěn)定倍數(shù)30,動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)607。 2熱穩(wěn)定校驗(yàn) 1.5KA, t1s 29.85KA, 1s 滿足熱穩(wěn)定要求。 3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 結(jié)果說(shuō)明選擇LZJC-10-1500/5滿足要求,準(zhǔn)確等級(jí)3級(jí)。 為了防止大量的重復(fù)性計(jì)算,現(xiàn)將同額定電流比互感器直接列出如下: 2TA選擇: LZJC-10-1500/5準(zhǔn)確等級(jí)3查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?。 3TA、4TA選擇: LZZJB6-10-1500/5 準(zhǔn)確等級(jí)B,查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?。 5TA選擇: LZZJB6-10-1500/5 準(zhǔn)確等級(jí)0.5,查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?。 6TA選擇: LZZJB6

39、-10-1500/5 準(zhǔn)確等級(jí)B,查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?。 2.7TA、8TA的選擇 1)所接電網(wǎng)電壓 一次回路最大工作電流: 電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足:; 查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?,選擇LBJ-10-4000/5,1s熱穩(wěn)定倍數(shù)50,動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)90。 2)熱穩(wěn)定校驗(yàn):4KA, t1s 29.85KA, 1s 滿足熱穩(wěn)定要求。 3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 結(jié)果說(shuō)明選擇LBJ-10-4000/5滿足要求,準(zhǔn)確等級(jí)D級(jí)。 1)所接電網(wǎng)電壓 一次回路最大工作電流: 電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足:; 查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?P484,選擇LQZQD-35-600

40、/5,1s熱穩(wěn)定倍數(shù)90,動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)1506 8 11。 2)熱穩(wěn)定校驗(yàn): 滿足熱穩(wěn)定要求12 13 14。 3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求12 13 14。 結(jié)果說(shuō)明選擇LQZQD-35-600/5滿足要求,準(zhǔn)確等級(jí)0.5級(jí)。 同理選擇10TA,11TA,12TA如下: 10TA: LQZQD-35-600/5,準(zhǔn)確等級(jí)D級(jí)。 11TA: LQZQD-35-600/5,準(zhǔn)確等級(jí)0.5級(jí)。 12TA: LQZQD-35-600/5,準(zhǔn)確等級(jí)D級(jí)。 1)所接電網(wǎng)電壓。 一次回路最大工作電流: 電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足:; 查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?,選擇LQJC-10-400/5

41、,1s熱穩(wěn)定倍數(shù)75,動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)1606 8 11。 2)熱穩(wěn)定校驗(yàn):0.4KA,t1s29.85KA,1s 滿足熱穩(wěn)定要求12 13 14。 3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求12 13 14。 結(jié)果說(shuō)明選擇LQJC-10-400/5滿足要求,準(zhǔn)確等級(jí)D級(jí)15。 同理選擇14TA如下: 14TA:LQJC-10-400/5,準(zhǔn)確等級(jí)D級(jí)。 1)所接電網(wǎng)電壓。 一次回路最大工作電流: 電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足:; 查?電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)?,選擇LFCQ-10-300/5,1s熱穩(wěn)定倍數(shù)110,動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)2506 8 11。 2)熱穩(wěn)定校驗(yàn):0.3KA, t1s2.86KA, 1s

42、 滿足熱穩(wěn)定要求12 13 14。 3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求12 13 14。 結(jié)果說(shuō)明選擇LFCQ-10-300/5滿足要求,準(zhǔn)確等級(jí)0.5級(jí)。 同理選擇16TA如下: 16TA:LFCQ-10-300/5,準(zhǔn)確等級(jí)D級(jí)。 通過(guò)以上計(jì)算以及動(dòng)、熱穩(wěn)定性的校驗(yàn),可以確定電流互感器的型號(hào)及準(zhǔn)確等級(jí),詳情見(jiàn)下表5-10。表5-10 電流互感器的選擇4 7互感器型號(hào)準(zhǔn)確等級(jí)1TA:LZJC-10-1500/53級(jí)2TA:LZJC-10-1500/53級(jí)3TA:LZZJB6-10-1500/5B級(jí)4TA:LZZJB6-10-1500/5B級(jí)6TA:LZZJB6-10-1500/5B級(jí)7TA:L

43、BJ-10-4000/5D級(jí)8TA:LBJ-10-4000/5D級(jí)10TA:LQZQD-35-600/5D級(jí)11TA:LQZQD-3512TA:LQZQD-35-600/5D級(jí)13TA:LQJC-10-400/5D級(jí)14TA:LQJC-10-400/5D級(jí)16TA:LFCQ-10-300/5D級(jí) 5.4.3 電壓互感器的選擇 1. 1TV的選擇:考慮到保護(hù)、測(cè)量、同期、絕緣監(jiān)視的作用,應(yīng)選用JDZX11型三相五柱式電壓互感器。 一次回路最大工作電壓: 電壓互感器的一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在(1.1-0.9)Ue1范圍內(nèi)變動(dòng):查?電力互感器產(chǎn)品樣本?,選擇JDZX11-6A,變比為。 2. 2TV

44、的選擇:主要用于勵(lì)磁調(diào)節(jié),查?電力互感器產(chǎn)品樣本?,應(yīng)選用JDZ11型。 型號(hào)為:JDZX11-6A,變比為。 3. 3TV的選擇:考慮到保護(hù)測(cè)量同期絕緣監(jiān)視的作用,查?電力互感器產(chǎn)品樣本?,應(yīng)選用JDZX11型三相五柱式電壓互感器。 型號(hào)為:JDZX11-6A,變比為。 4. 4TV的選擇:考慮到保護(hù)測(cè)量同期絕緣監(jiān)視的作用,查?電力互感器產(chǎn)品樣本?,應(yīng)選用UNE35型三相五柱式電壓互感器。 型號(hào)為:UNE35,變比為。 5. 5TV的選擇:考慮到保護(hù)測(cè)量同期絕緣監(jiān)視的作用,查?電力互感器產(chǎn)品樣本?,應(yīng)選用JDZX11型三相五柱式電壓互感器。型號(hào)為:JDZX11-10A,變比為。 6. 6TV的選擇:考慮到只用于同期,查?電力互感器產(chǎn)品樣本?,應(yīng)選用JDJ2-35型電壓互感器。 型號(hào)為:JDJ2-35,變比為。 通過(guò)以上各處電壓互感器應(yīng)用條件的考慮,可以確定電壓互感器的型號(hào)及變比,各處選定的電壓互感器詳情見(jiàn)表5-11,已經(jīng)清楚地將各處的電壓互感器的型號(hào)及變比列寫出來(lái),以便安裝時(shí)作為參考。表5-11 電壓