4300MW火力發(fā)電廠一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、題 目：4300MW火力發(fā)電廠一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 系：電氣工程學(xué)院專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化姓 名：指導(dǎo)教師：院系 電氣工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化年級(jí) 學(xué)號(hào)姓 名 學(xué)習(xí)中心 指導(dǎo)教師題目 4300MW火力發(fā)電廠一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng) 語(yǔ)是否同意答辯過(guò)程分(滿分20)指導(dǎo)教師 (簽章) 評(píng) 閱 人評(píng) 語(yǔ)評(píng) 閱 人(簽章)成 績(jī)答辯組組長(zhǎng) (簽章) 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)班 級(jí) 電氣自動(dòng)化及其自動(dòng)化學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)42發(fā)題日期： 年 月 日 完成日期：年 月 日題 目4300MW火力發(fā)電廠一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目類型：工程設(shè)計(jì) 技術(shù)專題研究 理論研究 軟硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1

2、. 按某 4300MW火力發(fā)電廠電氣部分需求設(shè)計(jì)。 2. 從主接線形式的選擇，主變壓器的選擇、短路電流的計(jì)算、高壓電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，高壓配電裝置的布置等方面詳細(xì)地講述了發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)過(guò)程。 3. 采用大量的文字說(shuō)明和大量的圖表來(lái)說(shuō)明設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程。 二、 應(yīng)完成的硬件或軟件實(shí)驗(yàn)三、 應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件及實(shí)物（包括設(shè)計(jì)論文、程序清單或磁盤(pán)、實(shí)驗(yàn)裝置或產(chǎn)品等） 畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文四、 指導(dǎo)教師提供的設(shè)計(jì)資料300MW火電廠運(yùn)行培訓(xùn)教材黃純?nèi)A主編 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料水利電力出版社西北電力設(shè)計(jì)院編 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)，電力出版社五、 要求學(xué)生搜集的技術(shù)資料（指出搜集資料的技術(shù)領(lǐng)域

3、） 電廠電氣部分原始資料 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料六、 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排第一部分熟練課題，收集、整理課題相關(guān)資料 （ 1 周）第二部分電廠設(shè)計(jì)需求分析、計(jì)算及總體設(shè)計(jì) （ 2 周）第三部分詳細(xì)設(shè)計(jì)、計(jì)算 （ 3 周）第四部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、文檔的編寫(xiě) （ 3周 ） 評(píng)閱及答辯（ 周）指導(dǎo)教師： 年 月 日學(xué)院審查意見(jiàn)：審 批 人： 年 月 日誠(chéng)信承諾一、 本設(shè)計(jì)是本人獨(dú)立完成；二、 本設(shè)計(jì)沒(méi)有任何抄襲行為；三、 若有不實(shí)，一經(jīng)查出，請(qǐng)答辯委員會(huì)取消本人答辯資格。承諾人（鋼筆填寫(xiě)）：年月日摘 要本文講述了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,即“4300MW火力發(fā)電廠一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的說(shuō)明、計(jì)算及繪圖的全部過(guò)程。

4、文章是根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)程，通過(guò)對(duì)原始資料的分析，從主接線形式的選擇，主變壓器的選擇、短路電流的計(jì)算、高壓電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，高壓配電裝置的布置等方面詳細(xì)地講述了發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)過(guò)程，文章中不僅有大量的文字說(shuō)明，還有大量的圖表來(lái)說(shuō)明設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程。關(guān)鍵詞：300MW 、電氣部分、短路電流、選擇校驗(yàn)?zāi)?錄第1章 緒論現(xiàn)代化發(fā)電廠的設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性的科學(xué)，它是多專業(yè)的有機(jī)配合和協(xié)作下完成的一個(gè)統(tǒng)一的整體。設(shè)計(jì)工作是電力工程建設(shè)的基礎(chǔ)，作好設(shè)計(jì)工作對(duì)于工程的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用以及建成投產(chǎn)后的運(yùn)行可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益起著決定性的作用。其中電氣部分的設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用。隨著我

5、國(guó)現(xiàn)代電力工業(yè)的飛速發(fā)展，大容量、超高壓的特點(diǎn)越來(lái)越明顯，新的技術(shù)、新的設(shè)備大量出現(xiàn)，這就為電廠電氣部分設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文主要闡述了4300MW火電廠一次部分設(shè)計(jì)的基本原則、要求和計(jì)算方法，包括說(shuō)明書(shū)和和計(jì)算書(shū)兩部分。說(shuō)明書(shū)部分首先對(duì)原始資料進(jìn)行分析，確定了本電廠的類型以及在電力系統(tǒng)中的地位和作用，分析了對(duì)設(shè)計(jì)的初步要求。第二章在原始資料分析的基礎(chǔ)上依據(jù)相關(guān)規(guī)程通過(guò)對(duì)各方案的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的比較對(duì)主接線進(jìn)行了設(shè)計(jì)，接著選擇了主變壓器，并對(duì)廠用電進(jìn)行了簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)。第三章對(duì)廠用電部分進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，選擇了廠用變壓器。第四章對(duì)前面設(shè)計(jì)好的主接線進(jìn)行短路電流計(jì)算。隨后依據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)

6、果對(duì)各種電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇和校驗(yàn)。最后還規(guī)劃了配電裝置。計(jì)算書(shū)則是對(duì)設(shè)計(jì)中計(jì)算部分內(nèi)容的詳細(xì)說(shuō)明，包括主變壓器的選擇、短路電流計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。第2章 原始資料分析2.1 原始資料2.1.1 建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模待建電廠位于某大型煤礦區(qū)，原料由煤礦直接供給。電廠生產(chǎn)的電力用6回220KV架空線路送往系統(tǒng)。2.1.2 廠址概況廠址地質(zhì)條件較好，地勢(shì)平坦，屬非地震多發(fā)區(qū)，所區(qū)海拔200m，最大風(fēng)速20m/s。最高氣溫+39，最低氣溫-18，年平均氣溫+10，最熱月平均最高氣溫為+30。2.1.3 機(jī)組資料鍋爐： 4*HG發(fā)電機(jī)：4*QFSN-300-22.1.4 電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖廠用電率按8%

7、考慮，高壓廠用電壓等級(jí)為6KV。2.2 原始資料分析本電廠建在大型煤礦區(qū)，原料由煤礦直接供給，其總?cè)萘繛?300MW=1200MW，最大單機(jī)容量為300MW，按其容量劃分具有區(qū)域性大型火電廠的特點(diǎn)，本電廠是電力系統(tǒng)主要電源，可見(jiàn)該電廠在未來(lái)電力系統(tǒng)中的作用和地位是至關(guān)重要的，本電廠沒(méi)有發(fā)電機(jī)電壓級(jí)負(fù)荷，可以不用設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線。由于在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基本負(fù)荷，從而主接線設(shè)計(jì)任務(wù)著重考慮可靠性，因此它需要有十分可靠的供電配電裝置，考慮到實(shí)際運(yùn)行中的條件，對(duì)電氣設(shè)備要求十分嚴(yán)格，同時(shí)還要聯(lián)系電力系統(tǒng)的近期和遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，使它能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定地在電力系統(tǒng)中運(yùn)行。第3章 電氣主接線設(shè)計(jì)3.1 電氣

8、主接線設(shè)計(jì)要求和原則3.1.1 主接線的設(shè)計(jì)要求主接線是有高壓電氣設(shè)備通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主接線。主接線代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。它直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性，并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬訂都有決定性的作用。對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。1、可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。分析和評(píng)估主接線可靠性通常應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮： （1） 發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用 （2

9、） 發(fā)電廠接入電力系統(tǒng)的方式 （3） 發(fā)電廠的運(yùn)行方式和負(fù)荷性質(zhì) （4） 設(shè)備 的可靠程度影響主接線的可靠性 （5） 長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累是提高可靠性的重要條件對(duì)于單機(jī)容量在300MW及以上的發(fā)電廠，可靠性準(zhǔn)則建議如下：任何斷路器檢修，不得影響對(duì)用戶的供電任一進(jìn)、出線斷路器故障，不應(yīng)切除一臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)的線路任一臺(tái)斷路器檢修或另一臺(tái)斷路器故障相重合時(shí)，以及分段或母聯(lián)斷路器故障時(shí)，都不應(yīng)切除兩臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)線路在保證系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)電廠不致全停的條件下，允許切除兩臺(tái)以上300MW機(jī)組2、靈活性 主接線應(yīng)滿足調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性： （1） 調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地切除或投入發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)

10、配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求 （2） 檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)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電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和對(duì)用戶的供電 （3） 擴(kuò)建時(shí)，可以容易的從初期接線過(guò)度到最終接線，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組，變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建量最少3、經(jīng)濟(jì)性 主接線在滿足可靠性和靈活性要求的前提下應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1） 投資省 A、主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省電氣設(shè)備的數(shù)量，減低投資；B、能讓繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行和節(jié)約二次設(shè)備及控制電纜投資；C、

11、要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備和輕型電器 （2） 占地面積少 主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少 （3） 電能損失少 經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免兩次變壓而造成的電能損失3.1.2 主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)約投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。大中型電廠的電壓等級(jí)不宜多于三級(jí)，一般情況下升高電壓1-3級(jí)電氣參數(shù) A、最小負(fù)荷為

12、最大負(fù)荷的60-70% B、負(fù)荷的同時(shí)率，110KV及以下取85-90%，大型企業(yè)取90-100% C、負(fù)荷的功率因數(shù)綜合負(fù)荷取80%，大型冶金企業(yè)取95% D、廠用率：凝汽機(jī)組取5-8%，熱電廠取8-13%，水電廠取0.5-1%3.2 主接線的基本接線形式和主接線的擬定主接線的基本形式就是主要電氣設(shè)備的連接方式，概括說(shuō)有兩種：有匯流母線的和無(wú)匯流母線的接線方式。在進(jìn)出線較多時(shí)，為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。無(wú)匯流母線的接線使用開(kāi)關(guān)電器較少，占地面積少，只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建的發(fā)電廠和變電所，本電廠共4臺(tái)300MW機(jī)組，出線

13、有六回，因此考慮有匯流母線的接線方式。有匯流母線的接線方式有：?jiǎn)文妇€接線、單母線分段、雙母線接線、雙母線分段、雙母線帶旁路、雙母線分段帶旁路、一臺(tái)半接線，變壓器組接線和3-5角型接線。旁路母線設(shè)置的原則：110KV及以上高壓配電裝置中，因?yàn)殡妷旱燃?jí)高，輸送功率大，停電影響大，同時(shí)高壓斷路器每臺(tái)檢修通常都需57天的較長(zhǎng)時(shí)間，因此不允許因檢修斷路器而長(zhǎng)期停電，故設(shè)置旁路母線，從而使檢修與它相連的任一回路的斷路器時(shí)，該回路便可以不停電，提高了供電的可靠性，鑒于本廠的實(shí)際情況，要求主接線有高可靠性，可以考慮以下幾種接線：雙母線帶旁路優(yōu)點(diǎn)：A、供電可靠通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作可輪流檢修一組母線而不

14、致供電中斷，又因?yàn)閹в信月?，檢修出線斷路器時(shí)可以不停止供電；B、調(diào)度靈活：各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到一組母線上，能靈活的適應(yīng)各種運(yùn)行方式和潮流變化；C、擴(kuò)建方便，可以向雙母線左右任一方向擴(kuò)建缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器之用，容易誤操作。為了防止隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。適用范圍：在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)四回及以上時(shí)。雙母線分段帶旁路（或帶旁路隔離開(kāi)關(guān)）接線超高壓配電裝置可靠性要求高，為限制故障范圍，當(dāng)進(jìn)出線6回及以上時(shí)一般采用此種接線。當(dāng)一段母線故障或連在母線上的進(jìn)出線斷路器故障時(shí)，停電范圍為三分之一，而當(dāng)一段母線故障合并分段或母

15、聯(lián)斷路器拒動(dòng)時(shí)停電范圍為三分之二。采用分段時(shí)，應(yīng)注意分段后母線的保護(hù)的復(fù)雜性。比雙母線帶旁路多用了兩臺(tái)斷路器，增加了投資。隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作母線用時(shí)，比雙母線帶旁路更容易產(chǎn)生誤操作。一臺(tái)半斷路器接線有高度的可靠性：發(fā)生母線故障時(shí)，只跳開(kāi)與母線相連的斷路器而不終止回路供電，與母線相連的斷路器故障或檢修時(shí)也可不終止供電。運(yùn)行調(diào)度靈活：正常時(shí)兩組母線和所有斷路器都投入工作，從而形成多環(huán)供電，運(yùn)行調(diào)度靈活。操作檢修方便：隔離開(kāi)關(guān)僅供檢修時(shí)用，避免了將隔離開(kāi)關(guān)作操作用時(shí)的倒閘操作；檢修斷路器時(shí)，不需帶旁路的倒閘操作；檢修母線時(shí)，回路不需要切換。繼電保護(hù)及二次回路復(fù)雜。投資過(guò)高，經(jīng)濟(jì)性差，在該設(shè)計(jì)中比雙

16、母線帶旁路多用了三臺(tái)斷路器。綜上所述，通過(guò)主接線各種基本接線形式的分析，結(jié)合本電廠的實(shí)際情況，對(duì)其主接線的可靠性和靈活性要求都很高，兼顧經(jīng)濟(jì)性，采用雙母線帶旁路接線，裝有專用旁路斷路器，這樣可以用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電，考慮到單機(jī)容量達(dá)到300MW的大型機(jī)組停運(yùn)對(duì)系統(tǒng)影響很大，故在變壓器進(jìn)線回路中也接入旁路母線；若采用一臺(tái)半斷路器，就會(huì)有一串中接兩條出線，在母線故障時(shí)，會(huì)使兩條出線都停電。接線圖見(jiàn)下圖：3.3 主變壓器的選擇和發(fā)電機(jī)接入系統(tǒng)方式的選擇3.3.1 發(fā)電機(jī)接入母線原則1、大型電廠一般指總?cè)萘繛?000MW及以上，單機(jī)容量在200MW及以上的電廠，其接

17、入一般采用簡(jiǎn)單可靠的單元接線方式。鑒于本電廠實(shí)際情況，應(yīng)采用發(fā)電廠變壓器單元接線。2、300MW機(jī)組，一般采用雙繞組變壓器組成單元接線，而不采用三繞組變壓器。3、對(duì)于單機(jī)容量在300MW以上的機(jī)組，由于機(jī)組容量大，額定電流和短路電流都很大，發(fā)電機(jī)出口斷路器制造困難，價(jià)格昂貴，且對(duì)供電可靠性要求也較高，所以，一般在發(fā)電機(jī)回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線，分相封閉母線中一般不裝設(shè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，本廠采用分相封閉母線。3.3.2 變壓器的選擇1、變壓器容量的確定 單元接線時(shí)，變壓器的容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度來(lái)確定。2、變壓器臺(tái)數(shù)的確定 對(duì)于單元接線應(yīng)和發(fā)電機(jī)

18、組臺(tái)數(shù)一樣。3、變壓器形式的選擇 A、相數(shù)的確定：在330KV及以下電力系統(tǒng)中一般選用三相變壓器，因?yàn)閱蜗嘧儔浩飨鄬?duì)來(lái)講投資大，占地多，運(yùn)行損耗也大，同時(shí)配電裝置結(jié)果復(fù)雜，也增加維修工作量。鑒于此種考慮，如三相變壓器滿足要求則優(yōu)先選用三相變壓器。B、繞組數(shù)的確定：由以上分析來(lái)看， 一般選用雙繞組變壓器。C、變壓器接線組別的確定：變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓、相位一致，否則不能并列運(yùn)行。我國(guó)110KV及以上電壓變壓器三相繞組都采用“YN”連接。35KV及以下電壓變壓器三相繞組都采用“D”連接。再考慮到限制對(duì)電源的影響因素。本廠主壓器及決定采用“YND11”常規(guī)連接。通過(guò)以上分析可以計(jì)算

19、并選取主變壓器參數(shù)如下表。具體計(jì)算過(guò)程在計(jì)算說(shuō)明書(shū)中。變壓器型號(hào)額定容量（MVA）額定電壓（KV）Ud%SFP7-360/220360242/18143.4 中性點(diǎn)接地方式的討論一、電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)非直接接地 A、中性點(diǎn)不接地方式簡(jiǎn)單，單相接地時(shí)允許帶故障運(yùn)行兩小時(shí)，供電連續(xù)性好。但由于過(guò)電壓水平高要求有較高的絕緣水平不宜用于110KV及以上電網(wǎng)中。B、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地當(dāng)接地電流超過(guò)允許值時(shí)， 可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流。C、中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地當(dāng)接地電容電流超過(guò)允許值時(shí)， 也可以采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。一般用于大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)。中性點(diǎn)直接接地直接接地方式的單相短路電流很大，線

20、路或設(shè)備須立即切除，增加斷路器負(fù)擔(dān)，降低供電連續(xù)性。但由于過(guò)電壓較低，絕緣水平可下降，減少設(shè)備造價(jià)，特別是在電壓，超高壓電網(wǎng)中經(jīng)濟(jì)效益顯著。鑒于本電網(wǎng)為500KV電壓等級(jí)，決定采用中型點(diǎn)直接接地方式。二、主變壓器中性點(diǎn)接地方式 電力網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式，決定了主變壓器的中性點(diǎn)接地方式：主變壓器的110-500KV側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式，且所有變壓器的中性點(diǎn)都應(yīng)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地。主變壓器6-63KV側(cè)采用中性點(diǎn)不接地方式。因此，本電廠的主變壓器中性點(diǎn)選用經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地。三、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式：采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地方式，適用于125MW及以下的中小型機(jī)組。采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，適用

21、于單相接地電流大于允許值的中小機(jī)組或200MW及以下大機(jī)組要求能帶單相接地故障運(yùn)行時(shí)。采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地方式：A、采用后可達(dá)到限制過(guò)電壓不超過(guò)2.6倍額定相電壓；限制接地故障電流不超過(guò)10-15A；為釘子接地保護(hù)提供電源便于檢修。B、適用于200MW及以上的機(jī)組。由以上分析，本廠發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式?jīng)Q定采用經(jīng)高電阻接地第4章 廠用電系統(tǒng)本章講述了廠用電接線的設(shè)計(jì)原則及接線的形式，廠用系統(tǒng)供電電壓的確定、廠用電源的正確引接和廠用變壓器、備用變壓器的選擇。4.1 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則和接線的形式發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停運(yùn)、檢修過(guò)程中，有大量由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備（如鍋

22、爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輸煤、除灰，除塵及水處理的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明等總的耗電量稱為廠用電，廠用電的中斷會(huì)給電力生產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失和設(shè)備的損壞，甚至危及人身安全。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)程序。4.1.1 廠用電接線設(shè)計(jì)的原則和要求按機(jī)組自成系統(tǒng)，特別是200MW及以上的機(jī)組，一臺(tái)機(jī)組的故障、停運(yùn)或其輔助設(shè)備的電氣故障，不應(yīng)影響另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行，并能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的正常運(yùn)行，。保證在廠用工作電源故障，機(jī)組啟動(dòng)和停運(yùn)過(guò)程中必需的廠用機(jī)械的供電，一般應(yīng)配置備用電源，在機(jī)組啟動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。滿

23、足機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，設(shè)置數(shù)量少的廠用變壓器和廠用母線段，使接線簡(jiǎn)單明了和操作方便。充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用系統(tǒng)運(yùn)行方式，特別注意對(duì)公用負(fù)荷的供電影響，要便于過(guò)度，盡少改變接線和更換設(shè)備。200MW及以上機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源，當(dāng)廠用工作電源和備用電源都失效時(shí)，可以快速啟動(dòng)和自動(dòng)投入，配備電能質(zhì)量符合熱工負(fù)荷要求的不間斷直供電源。4.1.2 廠用電壓等級(jí)的確定火電廠采用3KV、6KV、和10KV作為高壓廠用電壓，在滿足技術(shù)前提下應(yīng)優(yōu)先采用較低電壓以獲得較高經(jīng)濟(jì)效益。按發(fā)電機(jī)容量，電壓決定高壓廠用電壓，當(dāng)容量在100-300MW時(shí)，宜采用6KV作為廠用電高壓。根據(jù)

24、本廠情況選擇6KV作為廠用電高壓。4.1.3 廠用電源的引接當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，由各段母線引接，供給接在該段母線上的機(jī)組的廠用負(fù)荷。當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線時(shí)，由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機(jī)組的廠用負(fù)荷，發(fā)電機(jī)容量在125MW及以下時(shí)，一般在廠用分支上裝設(shè)斷路器，若斷路器開(kāi)斷容量不夠時(shí)，也可采用能滿足動(dòng)穩(wěn)定要求的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，連接片等方式；大容量發(fā)電機(jī)組，當(dāng)廠用分支采用分相封閉母線時(shí)，在該分支上不裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。考慮到本廠情況，采用下圖連接方式：4.1.4 備用電源的引接廠用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時(shí)替代工作電源，起后備作用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的供電容量

25、，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電下仍能從系統(tǒng)中獲得廠用電源。對(duì)于200MW以上大型機(jī)組，為了確保機(jī)組安全和廠用電源的可靠，一般采用啟動(dòng)電源兼?zhèn)溆秒娫吹姆绞皆O(shè)置，而且一般都是從系統(tǒng)經(jīng)啟動(dòng)/備用變壓器（簡(jiǎn)稱啟/備變）引接，這種方式，從備用的角度看是一種明備用（另一種是暗備用），平時(shí)不接通高壓廠用母線，不帶機(jī)組負(fù)荷，當(dāng)工作電源故障斷開(kāi)時(shí)，由備用電源自動(dòng)投入裝置進(jìn)行切換接通，代替故障的工作電源，承擔(dān)全部廠用負(fù)荷。啟動(dòng)/備用變壓器平時(shí)是否處于運(yùn)行工況，要看是否帶有公用負(fù)荷，如果全廠的公用負(fù)荷由各機(jī)組工作變壓器分擔(dān)，啟動(dòng)/備用變壓器平時(shí)不帶公用負(fù)荷，則它平時(shí)不投入運(yùn)行，一次側(cè)斷開(kāi)，可省去空載損耗，其

26、容量也可減少；但工作變壓器容量稍大，故障時(shí)動(dòng)作的斷路器較多，可靠性略差。另一種方式，啟動(dòng)/備用變壓器平時(shí)帶有較多的公用負(fù)荷，容量較大，而工作變壓器的容量響應(yīng)減小，啟動(dòng)/備用變壓器代替工作電源時(shí)，動(dòng)作的斷路器較少，可靠性有所提高，但啟動(dòng)/備用變壓器將長(zhǎng)期帶電，使損耗增加。對(duì)本廠情況，兩臺(tái)機(jī)組設(shè)一臺(tái)公用的啟動(dòng)/備用變壓器4.1.5 廠用電接線的基本形式廠用電系統(tǒng)接線通常采用單母線分段接線形式?；痣姀S的廠用負(fù)荷容量較大分布面較廣，為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，一般采用廠用母線按鍋爐的臺(tái)數(shù)分成若干段。低壓380/220V廠用電接線，對(duì)大型火電廠，一般亦采用單母線分段接線?？偨Y(jié) 由于本廠具有大

27、型火電廠的特點(diǎn)，結(jié)合以上分析可得：廠用電電壓等級(jí)為6KV，廠用工作電源從發(fā)電機(jī)出口直接引接，廠用備用電源從220KV母線上引接，廠用母線采用單母線分段的接線方式。高壓廠用電采用6KV一個(gè)電壓等級(jí)，每?jī)膳_(tái)機(jī)組設(shè)置一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器，不設(shè)6KV公用負(fù)荷母線段，將全廠公用負(fù)荷（如輸煤、除灰，化水等）分別接在各機(jī)組兩段廠用母線上，其特點(diǎn)是公用負(fù)荷分別接在不同機(jī)組的變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷分別接于各機(jī)組工作母線上，機(jī)組工作母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用，另外由于公用負(fù)荷分別接于兩臺(tái)機(jī)組的工作母線上，因此，在一臺(tái)機(jī)組發(fā)電時(shí)，必須安裝好另一臺(tái)機(jī)組的6KV廠用配電裝置，并啟動(dòng)備用變

28、壓器供電。高壓工作變壓器高壓側(cè)不設(shè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，若高壓工作廠用變壓器發(fā)生故障，將由發(fā)電機(jī)變壓器組高壓側(cè)斷路器切除。廠用電設(shè)計(jì)如下圖：4.2 廠用變壓器的選擇4.2.1 廠用負(fù)荷的分類 廠用負(fù)荷包括機(jī)組負(fù)荷和全廠公用負(fù)荷。按其重要性可分為以下幾類：1、類負(fù)荷：指短時(shí)停電將影響人身或設(shè)備安全，使機(jī)組停運(yùn)或發(fā)電量大幅度下降的負(fù)荷。如給水泵、凝結(jié)水泵、送引風(fēng)機(jī)等。2、類負(fù)荷：指允許短時(shí)停電，但較長(zhǎng)停電有可能損壞設(shè)備或影響機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷。如輸煤設(shè)備、工業(yè)水泵、疏水泵等。3、類負(fù)荷：指長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)者。如試驗(yàn)室和中央修配廠的用電設(shè)備等。4、事故保安負(fù)荷：指在停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后的一段時(shí)間

29、內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞、重要的自動(dòng)控制失靈或推遲恢復(fù)供電。5、不間斷供電負(fù)荷：在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)行到停機(jī)過(guò)程中，甚至停機(jī)一段時(shí)間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒壓恒頻特性的負(fù)荷。如實(shí)時(shí)控制用計(jì)算機(jī)。4.2.2 廠用負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算一般采用換算系數(shù)法。按下式計(jì)算：S=（KP）K=UKMKL/cos式中：S廠用分支上的負(fù)荷 P電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率（KW） K換算系數(shù) Km同時(shí)系數(shù) Kl負(fù)荷率效率cos功率因數(shù) 換算系數(shù)K，一般按下表?。簷C(jī)組容量（KW）1250012500給水泵及循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)其他高壓電動(dòng)機(jī)其他低壓電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率按其負(fù)荷的運(yùn)行方式和特殊確定：1、連續(xù)運(yùn)

30、行的電動(dòng)機(jī)：P= PN式中PN電動(dòng)機(jī)的額定功率2、經(jīng)常短時(shí)及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般不予計(jì)算：P=0中央修配廠：5式中P全部電動(dòng)機(jī)額定功率總和（KW）P5其中最大五臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定功率總和（KW）煤廠機(jī)械負(fù)荷：3式中P3其中最大三臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定功率總和（KW）照明負(fù)荷：P=Kd Pi式中KdPi安裝容量（KW）4.2.3 廠用變壓器容量的選擇廠用變壓器容量選擇的基本原則應(yīng)考慮的因數(shù)為：變壓器原、副邊額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。高壓廠用工作變壓器容量應(yīng)按高壓電動(dòng)機(jī)計(jì)算負(fù)荷的110%與低壓廠用電計(jì)算負(fù)荷之和來(lái)選擇。為了增加廠用電源的可靠性，該廠將廠用

31、電壓母線分成兩段，所以采用低壓分裂繞組變壓器。采用此種類型變壓器對(duì)兩組母線供電時(shí)，當(dāng)一段母線發(fā)生短路時(shí)，除能有效的限制短路電流外，還能使另一段母線電壓保持一定水平，不致影響運(yùn)行。選用分裂繞組變壓器時(shí)，其各繞組容量應(yīng)滿足：高壓繞組 Sts1Sc- Sr分裂繞組 Sts2Sc 其中Sc=1.1Sh+Sl式中 Sts1廠用變壓器高壓繞組額定容量（KVA） Sts2廠用變壓器分裂繞組額定負(fù)荷（KVA） Sc廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷（KVA） Sr分裂繞組兩分支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷（KVA） Sh高壓廠用電計(jì)算負(fù)荷之和Sl低壓廠用電計(jì)算負(fù)荷之和廠高壓備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用變壓器容量相同。4.2.

32、4 6KV廠用工作變壓器負(fù)荷計(jì)算及容量選擇設(shè)備名稱額定容量（KW）廠用高壓變壓器A段B段重復(fù)容量（KW）臺(tái)數(shù)容量（KW）臺(tái)數(shù)容量（KW）電動(dòng)給水泵循環(huán)水泵凝結(jié)水泵P155001250315115500125031570652125003152815315315引風(fēng)機(jī)送風(fēng)機(jī)一次風(fēng)機(jī)排粉機(jī)磨煤機(jī)凝結(jié)水升壓泵主汽機(jī)調(diào)速油泵碎煤機(jī)噴射水泵1#皮帶機(jī)4#皮帶機(jī)P222401000300680100063035032026030030011122111112240100030013602000630260300300839011122112240100030013602000630320785063063

33、0SH=P2（KVA）機(jī)爐變壓器（KVA）電除塵變壓器（KVA）化水變壓器（KVA）公用變壓器（KVA）輸煤變壓器（KVA）灰漿泵變壓器（KVA）負(fù)壓風(fēng)機(jī)房變壓器（KVA）污水變壓器（KVA）修配變壓器（KVA）水源地電源（KVA）照明變壓器（KVA）S16001250100010001000100010003158001000315111116001250100010004850111111111116001250100010001000100031580010003159280160012502850S（KVA）7888分裂繞組負(fù)荷Sc=1.1Sh+Sl（KVA）183243358高壓繞組

34、負(fù)荷Sc- Sr（KVA）選擇分裂繞組變壓器（KVA）40000/22000由上表計(jì)算可得廠用高壓變壓器選用容量為40000KVA的分裂繞組變壓器。因?yàn)閺S用高壓備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用變壓器容量相同，所以廠用高壓備用變壓器也選用同一容量的變壓器。綜上所述，300MW機(jī)組的廠用變壓器選擇的型號(hào)為：SFP7-40000/18。廠用高壓備用變壓器選擇型號(hào)為：SFPZL-40000/220。有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：變壓器型號(hào)容量（MW）電壓比SFP7-40000/1840SFPZL-40000/22040第5章 短路電流計(jì)算5.1 短路電流計(jì)算的要求和有關(guān)規(guī)定一、計(jì)算目的：選擇導(dǎo)體和高壓電器等設(shè)備

35、。比選電氣接線。用于選擇繼電保護(hù)方式和整定計(jì)算。接地裝置的設(shè)計(jì)也需要短路電流計(jì)算。二、基本假設(shè)：正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。系統(tǒng)中的電機(jī)均為理想電機(jī)。電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和。電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。同步電機(jī)都有自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間。不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。10、元件的計(jì)算參數(shù)都取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。11、輸電線路的電容略去不計(jì)。三、一般規(guī)定1、驗(yàn)算電器和導(dǎo)體動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流，所用

36、電流應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃（一般為本工程建成后510年）。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)僅按在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2、選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3、選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。4、導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。四、等值電源的歸并當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有幾個(gè)電源時(shí)，可將條件席哪個(gè)類似的發(fā)電機(jī)，按下述情況連接成一組，分別求出到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗：同類型且

37、到短路點(diǎn)的電氣距離大致相等的發(fā)電機(jī)。至短路點(diǎn)的電氣距離較遠(yuǎn)，即X1的同一類型或不同類型的發(fā)電機(jī)。直接連接于短路點(diǎn)上的同類型發(fā)電機(jī)。五、綜述 鑒于本次設(shè)計(jì)的需要，短路電流計(jì)算主要為導(dǎo)體和電器的選擇提供依據(jù)，因此本次短路電流計(jì)算只按照三相短路計(jì)算。5.2 計(jì)算過(guò)程說(shuō)明標(biāo)幺值的基本關(guān)系基準(zhǔn)值的確定本設(shè)計(jì)中選取的基準(zhǔn)值： SB=1000MVA UB=230KV則有：IB=SB/ UB XB=/ 各元件參數(shù)標(biāo)幺值的確定=選取短路點(diǎn)在正常運(yùn)行方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)作為短路電流計(jì)算點(diǎn)。為了選取母聯(lián)斷路器，應(yīng)在220KV母線上選取一處短路點(diǎn)（d1），進(jìn)線斷路器也可以以此校驗(yàn)。為了選取與發(fā)電

38、機(jī)有關(guān)的各種設(shè)備，應(yīng)在發(fā)電機(jī)出線側(cè)選取一短路點(diǎn)（d2）。高壓廠用變壓器低壓側(cè)出現(xiàn)短路時(shí)，對(duì)系統(tǒng)影響也很大，故在此選擇一短路點(diǎn)（d3）。短路點(diǎn)選擇如下圖：畫(huà)出個(gè)短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)，并求等值電抗和短路電流根據(jù)短路電流計(jì)算點(diǎn)的選取，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)以利于計(jì)算。計(jì)算各元件電抗：發(fā)電機(jī)：=變壓器：=線 路：= 3、計(jì)算不同短路電流計(jì)算點(diǎn)的等值計(jì)算電抗 4、計(jì)算各短路點(diǎn)短路電流交流分量的標(biāo)幺值 先將電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗歸算到以下電源容量為基準(zhǔn)值的計(jì)算電抗值，查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，即可得到短路電流交流分量的標(biāo)幺值。再把轉(zhuǎn)為有名值。其中：=（KA）可以由運(yùn)算曲線查出。計(jì)算各短路點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值及有名值。計(jì)算在最大運(yùn)

39、行方式下的各短路電流值最大持續(xù)工作電流：=短路電流沖擊值：= (本次取1.85，則取2.62)短路電流最大有效值：=短路容量：=五、短路電流計(jì)算結(jié)果如下表：短路點(diǎn)d1點(diǎn)d2點(diǎn)d3點(diǎn)注：表中、的單位均為KA，短路容量為KVA。第6章 電氣設(shè)備及導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn)6.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件正確的選擇電器設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備1、額定電壓 按電器額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓。 即： 2、額定電流 電器的額定電

40、流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流。 即： 其中： （1）、對(duì)于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器的應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器的額定電流的1.05倍。 （2）、母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的。 （3）、母線分段電抗器的應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的50%80%。 （4）、出線回路的除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)從其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。 （5）、旁路斷路器的參數(shù)應(yīng)能滿足所需代用斷路器的需要。二、按短路情況校驗(yàn)1、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過(guò)電器時(shí)，電器各部件

41、溫度不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件是：t式中：短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)、t電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間2、電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為：或式中：、短路沖擊電流幅值及其有效值、電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值下列情況下可以不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定：（1）、熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。（2）、采用有限流電阻的熔斷保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。（3）、裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。6.2 高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入或推出

42、運(yùn)行，起著控制作用：當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。在運(yùn)行中其開(kāi)斷能力是標(biāo)志性的基本指標(biāo)。所謂開(kāi)斷能力，就是指斷路器在切斷電流時(shí)熄滅電弧的能力，以保證順利的分、合電路的任務(wù)。一、斷路器種類和形式的選擇一般斷路器在實(shí)用中的選型如下表所示：安裝場(chǎng)所電壓等級(jí)可選擇的主要型式參考型號(hào)范圍發(fā)電機(jī)回路發(fā)電機(jī)回路U大型機(jī)組少油斷路器專用斷路器專用空氣斷路器SN10SN310配電裝置35KV及以下少油斷路器多油斷路器真空斷路器斷路器610KV饋線SN10母聯(lián)、分段SN310SN41035KV：SN1035ZN1035110KV330KV少油斷路器空氣斷路器斷路

43、器SW4110（330）SW6110（330）KW4110（330）500KV斷路器LW500二、額定電壓的選擇：三、額定電流的選擇：四、開(kāi)斷電流的選擇：高壓短路引起的額定開(kāi)斷電流，不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流。即：五、短路關(guān)合電流的選擇斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。即：六、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：t七、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：八、具體選擇的型號(hào)為：SW6220/1200具體選擇過(guò)程和校驗(yàn)見(jiàn)計(jì)算書(shū)。6.3 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)一、隔離開(kāi)關(guān)的主要用途： 1、隔離電壓：在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開(kāi)關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。 2、倒閘操作：投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式

44、時(shí)，常用隔離開(kāi)關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來(lái)完成。 3、分、合小電流。二、隔離開(kāi)關(guān)的選擇： 1、種類和形式的選擇：A、屋外220KV及以下配電裝置選雙柱式，如GW4等。B、高型硬母線選V型，如GW5（適用于35110KV）。C、硬母線布置選單柱型，如GW6（適用于220500KV）。D、220KV及以上配電裝置選三柱式（適用于220500KV）。 2、額定電壓的選擇： 3、額定電流的選擇： 4、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：t5、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：三、本設(shè)計(jì)220KV隔離開(kāi)關(guān)選擇型號(hào)為GW6220D/1000506.4 互感器的選擇互感器（包括CT和PT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線

45、圈和電壓線圈供電，正確的反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。一、互感器的作用： 1、將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓（100KV）和小電流（5A或1A），使測(cè)量?jī)x表和裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。 2、使二次設(shè)備和高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。二、電流互感器的配置： 為了滿足測(cè)量和保護(hù)的要求，在發(fā)電機(jī)、變壓器出口、出線、母線、分段及母聯(lián)斷路器等回路中應(yīng)裝設(shè)電流互感器。三、電流互感器的選擇 1、一次回路額定電流和額定電壓的選擇：為了確保供電儀表的準(zhǔn)確度，互感器一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 2、二次側(cè)額定電

46、流的選擇：電流互感器二次側(cè)的額定電流有5A和1A兩種，一般系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，但應(yīng)盡量用1A。 3、型號(hào)與種類的選擇：對(duì)于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L（C）系列。 4、熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 5、選擇結(jié)果表電流互感器選擇地點(diǎn)互感器的型號(hào)母聯(lián)斷路器LCW220主變進(jìn)線處LCW220發(fā)電機(jī)出口處LMZD20四、電壓互感器的配置 1、母線：除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器用于同步測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 2、線路：35KV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺(tái)單相互感器。 3、發(fā)電機(jī)：一

47、般裝設(shè)23組電壓互感器，一組（三只單相，雙繞組）供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，另一組供測(cè)量?jī)x表、同期和保護(hù)裝置使用。 4、變壓器：變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的需要，設(shè)有彝族電壓互感器。五、電壓互感器的選擇 1、互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷。 2、635KV屋內(nèi)配電裝置，一般選擇油浸式或澆注式，110KV220KV配電裝置特別是母線上裝設(shè)的電壓互感器，通常采用串級(jí)式電磁式；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，通常多在出線上采用電容式電壓互感器。 3、110KV及以上的互感器可靠性較高，只經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)和電網(wǎng)連接。 4、具體選擇結(jié)果見(jiàn)下表：安裝地點(diǎn)額定電壓（KV

48、）選擇型號(hào)母線220JCC2220出線220YDR220發(fā)電機(jī)出口三相18JSJW15單相18JDJ15注：詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)計(jì)算書(shū)，由于本次設(shè)計(jì)缺少二次負(fù)荷等資料，暫不作校驗(yàn)。6.5 避雷器的選擇和校驗(yàn) 一、避雷器配置的原則： 1、配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時(shí)除外。 2、220KV及以下變壓器到避雷針的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 3、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)一般應(yīng)裝設(shè)避雷器。 4、單元出線的發(fā)電機(jī)出線宜裝設(shè)一組避雷器。 5、發(fā)電廠、變電所35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。 6、110220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)

49、避雷器；330500KV的線路側(cè)如操作電壓超過(guò)保護(hù)水平，應(yīng)裝設(shè)避雷器。二、避雷器的選擇 1、型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，宜按下表選擇：型號(hào)型式應(yīng)用范圍FS配電用普通閥型10KV及以下的配電系統(tǒng)FZ電站用普通閥型35220KV配電裝置FCZ電站用瓷吹閥型1、330KV及需要限制操作過(guò)電壓的220KV及以下配電裝置2、降低絕緣的配電裝置3、布置場(chǎng)所特別狹窄或高烈度地震區(qū)4、某些變壓器的中性點(diǎn)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用瓷吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，屋內(nèi) 2、額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 3、滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。在中性點(diǎn)非直

50、接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于最高運(yùn)行線電壓的80%。 4、工頻放電電壓：在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3.5倍；在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的1.8倍。五、避雷器的選擇見(jiàn)下表：安裝地點(diǎn)額定電壓（KV）選擇型號(hào)母線220FCZ220J出線220FCZ220J變壓器中性點(diǎn)220FZ110J6.6 母線導(dǎo)體的選擇一、導(dǎo)體材料的選擇發(fā)電廠和變電所的母線和導(dǎo)體大都采用硬鋁或鋁錳、鋁鎂合金制成：1、純鋁的管型導(dǎo)體由于強(qiáng)度稍低，110KV以以上配電裝置敞露布置

51、時(shí)不宜采用。2、鋁錳合金載流量大，但強(qiáng)度較差，采用一定的補(bǔ)強(qiáng)措施后可廣泛使用。3、鋁鎂合金導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度大，但載流量小，主要缺點(diǎn)是焊接困難，因此受到限制。二、導(dǎo)體型式的選擇1、回路工作正常工作電流在4000A及以下時(shí)，一般選擇矩形導(dǎo)體。2、在40008000A時(shí)，一般選用槽型導(dǎo)體。3、對(duì)于容量為200MW及以上的發(fā)電機(jī)引出線和廠用電源、電壓互感器等分支線，應(yīng)采用全連封閉母線。4、110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)體，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。三、導(dǎo)體截面的選擇和校驗(yàn)1、按回路持續(xù)工作電流選擇 式中：相應(yīng)于某導(dǎo)體長(zhǎng)期允許工作電流；導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流。2、按電暈條件校驗(yàn) 對(duì)110KV及以上電壓母線應(yīng)按電暈電壓校驗(yàn)： 式中：回路工作電壓；電暈臨界電壓。3、按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 式中：導(dǎo)體截面積；短路電流熱效應(yīng)；與導(dǎo)體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)。4、按短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 式中：導(dǎo)體材料的允許應(yīng)力；短路時(shí)產(chǎn)生的總機(jī)械應(yīng)力。5、具體選擇結(jié)果：6.7 支柱絕緣子、穿墻套管的選擇支柱絕緣子應(yīng)按額定電