超臨界火力發(fā)電廠--畢業(yè)論文

1、<p><b>　　水利與建筑工程學(xué)院</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論6</b></p><p>　　1.1電力系統(tǒng)概述6</p><p>　　1.2電力工業(yè)的發(fā)展概況6</p><p&

2、gt;　　1.3我國電力行業(yè)發(fā)展方針7</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及基本思想7</p><p>　　1.4.1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo)7</p><p>　　1.4.2設(shè)計(jì)的基本思想及設(shè)計(jì)工作步驟8</p><p>　　2 電氣主接線10</p><p>　　2.1電氣主接線概述10&l

3、t;/p><p>　　2.1.1電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性10</p><p>　　2.1.2電氣主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)10</p><p>　　2.1.3電氣主接線的主要要求10</p><p>　　2.1.4主接線的基本形式11</p><p>　　2.2對原始資料的分析15</p><p>　

4、　2.3擬定可行的主接線方案15</p><p>　　2.3.1 變壓器的選擇計(jì)算15</p><p>　　2.3.2主接線方案15</p><p>　　2.3.3比較主接線方案18</p><p>　　2.4廠用電的設(shè)計(jì)18</p><p>　　2.4.1廠用電源的選擇18</p>&l

5、t;p>　　2.4.1.1廠用電壓等級18</p><p>　　2.4.1.2廠用電系統(tǒng)接地方式18</p><p>　　2.4.1.3廠用工作電源引接方式19</p><p>　　2.4.1.4廠用備用電源引接方式19</p><p>　　2.4.1.5確定廠用電系統(tǒng)19</p><p>　　2.4.

6、2廠用變壓器的選擇20</p><p>　　2.4.2.1廠用變壓器的選擇原則20</p><p>　　2.4.2.2確定高壓廠用變壓器的容量20</p><p>　　2.4.2.3．廠用母線的選擇：20</p><p>　　3短路電流的計(jì)算21</p><p>　　3.1 短路的基本概念21</p&

7、gt;<p>　　3.1.1 短路含義21</p><p>　　3.1.2 短路的形成原因21</p><p>　　3.2短路電流計(jì)算的條件21</p><p>　　3.2. 1基本假定條件21</p><p>　　3.2.2一般規(guī)定22</p><p>　　3.3短路電流分析22</p

8、><p>　　3.3.1選取短路點(diǎn)22</p><p>　　3.3.2畫等值網(wǎng)絡(luò)圖23</p><p>　　3.3.3 化簡等值網(wǎng)絡(luò)圖24</p><p>　　3.4功率因數(shù)要求為0.9時(shí)34</p><p>　　4 主要電氣一次設(shè)備選擇35</p><p><b>　　4.1

9、概述35</b></p><p>　　4.1.1選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件35</p><p>　　4.1.2電氣設(shè)備的選擇的一般要求35</p><p>　　4.1.3按正常工作條件選擇35</p><p>　　4.1.4按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)37</p><p>　　4.1.5系統(tǒng)各個(gè)回路的最大工

10、作電流38</p><p>　　4.2 高壓斷路器的選擇38</p><p>　　4.3 隔離開關(guān)的選擇41</p><p>　　4.3.1變壓器回路41</p><p>　　4.3.2 出線回路42</p><p>　　4.3.3 廠用電高壓回路42</p><p>　　4.4

11、母線的選擇42</p><p>　　4.4.1 母線的材料類型和布置方式42</p><p>　　4.4.2 220kV母線截面的選擇43</p><p>　　4.5電流互感器的選擇44</p><p>　　4.5.1 變壓器側(cè)電流互感器的選擇44</p><p>　　4.5.2 出線側(cè)回路電流互感器45

12、</p><p>　　4.6電壓互感器的選擇45</p><p>　　4.6.1 電壓互感器的作用45</p><p>　　4.6.2 電壓互感器的選擇原則45</p><p>　　4.6.3各種互感器的使用范圍46</p><p>　　4.6.4電壓互感器的配置46</p><p>

13、;　　4.6.5常見的四種接線方式46</p><p>　　4.6.6 發(fā)電機(jī)側(cè)設(shè)立電壓互感器的作用及其接線方式47</p><p>　　4.6.7母線側(cè)設(shè)立電壓互感器的作用及其接線方式48</p><p>　　5 單元變、啟動變?nèi)萘啃：?9</p><p><b>　　5.1 導(dǎo)言49</b></p&

14、gt;<p>　　5.2變壓器容量應(yīng)滿足的要求49</p><p>　　5.3、計(jì)算依據(jù)49</p><p>　　5.4、計(jì)算變壓器負(fù)載49</p><p>　　5．4.1 #1廠高變上的負(fù)載如表1所示：49</p><p>　　5.4.2 #2廠高變上的負(fù)載如表2所示：50</p><p&g

15、t;　　5.4.3 #1啟動變上的負(fù)載如表3所示：51</p><p>　　5.4.4、起動電壓校驗(yàn)52</p><p>　　5.4.4.1 電動機(jī)正常起動時(shí)的電壓校驗(yàn)52</p><p>　　5.4.4.2 成組電動機(jī)自起動時(shí)廠用母線電壓的校驗(yàn)52</p><p>　　5.4.4.3 電動機(jī)自起動時(shí)廠用母線電壓的校驗(yàn)。53<

16、;/p><p><b>　　6 防雷保護(hù)55</b></p><p>　　6.1 雷電對發(fā)電廠的危害55</p><p>　　6.2外部過電壓及其防護(hù)55</p><p>　　6.3 避雷器的防雷保護(hù)55</p><p>　　6.3.1 避雷器的選擇56</p><p&g

17、t;　　6.3.1.1 避雷器的設(shè)置56</p><p>　　6.3.1.2避雷器的配置原則56</p><p>　　6.3.1.3 避雷器的型號57</p><p>　　6.3.2避雷器的參數(shù)校驗(yàn)57</p><p>　　6.3.2.1磁吹閥式避雷器的基本參數(shù)57</p><p>　　6.3.2.2對F

18、Z-220J進(jìn)行校驗(yàn)57</p><p>　　2.對于FCZ-220J普通閥型避雷器校驗(yàn)同上58</p><p>　　6.3.2.3對FCD3-220J的性能參數(shù)的校驗(yàn)59</p><p>　　6.4 避雷器在主接線圖中連接見附錄60</p><p><b>　　結(jié)束語61</b></p><

19、;p><b>　　參考文獻(xiàn)62</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　超臨界火力熱電廠</b></p><p>　　組員：蔡惠群 路曉南 劉伶俐 周坤 畢繼凱 張鵬 </p><p>　　指導(dǎo)教師：陳帝伊 張寧 王斌

20、譚親躍</p><p>　　摘 要：發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分, 也直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與運(yùn)行。在發(fā)電廠中，一次接線和二次接線都是其電氣部分的重要組成部分。</p><p>　　通過研究電力系統(tǒng)的發(fā)展概況及其行業(yè)發(fā)展方針，進(jìn)行4×350MW熱電廠的一期工程2×350MW熱電廠電氣部分設(shè)計(jì)。通過對擬建火力發(fā)電廠的概括以及出線方向來考慮，并對負(fù)荷原始資料的分析，從

21、安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性方面考慮，確定了220kV以及廠用電的主接線。再根據(jù)變壓器的選擇計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)、容量及型號，同時(shí)也確定了廠用變壓器的容量及型號。根據(jù)短路電流計(jì)算以及最大持續(xù)工作電流結(jié)果，對高壓斷路器、隔離開關(guān)、變壓器回路、出線回路、廠用高壓回路、母線及母線的材料、電壓互感器、電流互感器進(jìn)行了選型。通過單元變?nèi)萘亢蛦幼內(nèi)萘啃：?，確認(rèn)廠高變?nèi)萘渴欠駶M足本機(jī)組廠用負(fù)荷失壓高壓電動機(jī)自啟動的要求，確認(rèn)啟動變?nèi)萘糠駶M足一

22、期廠用負(fù)荷空載、失壓及帶負(fù)荷自啟動三種方式的要求。最后，進(jìn)一步對發(fā)電廠防雷保護(hù)，從而完成了2×350MW熱電廠電氣部分設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵字： 電氣主接線，短路電流，一次設(shè)備選擇，變壓器</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1電力系統(tǒng)概述</b></p&

23、gt;<p>　　電能從生產(chǎn)到供給用戶使用，一般要經(jīng)過發(fā)電、變電、輸電、配電和用電幾個(gè)環(huán)節(jié)。由發(fā)電機(jī)、輸配電線路、變配電所以及各種用戶用電設(shè)備連接起來所構(gòu)成的整體，被稱為電力系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量儲存，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)

24、荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。因此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。 </p><p>　　生產(chǎn)電能的工廠稱為發(fā)電廠。電廠又分為火力發(fā)電廠、熱電廠、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠、核發(fā)電廠、水利發(fā)電廠以及其他能源的發(fā)電廠。如果在發(fā)電的同時(shí)，將一部分做過功的蒸汽從汽輪機(jī)抽出用管

25、道輸給附近需要熱蒸汽的工廠使用，這樣的火力發(fā)電廠稱為熱電廠。</p><p>　　火電廠超超臨界機(jī)組和超臨界機(jī)組指的是鍋爐內(nèi)工質(zhì)的壓力。鍋爐內(nèi)的工質(zhì)都是水，水的臨界壓力是：22.064MP,臨界溫度是373.99℃ ；在這個(gè)壓力和溫度時(shí)，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的臨界點(diǎn)，爐內(nèi)工質(zhì)壓力低于這個(gè)壓力就叫亞臨界鍋爐，大于這個(gè)壓力就是超臨界鍋爐，爐內(nèi)蒸汽溫度不低于593℃或蒸汽壓力不低于31 MPa被稱為超超臨界。

26、在工程上也常常將25MPa以上的稱為超超臨界。</p><p>　　1.2電力工業(yè)的發(fā)展概況</p><p>　　電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。</

27、p><p>　　日前中電聯(lián)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2014年底，我國發(fā)電裝機(jī)容量136019萬千瓦，同比增長8.7%。全國基建新增發(fā)電設(shè)備容量10350萬千瓦，其中，水電新增2185萬千瓦，火電新增4729萬千瓦，核電新增547萬千瓦，并網(wǎng)風(fēng)電新增2072萬千瓦，并網(wǎng)太陽能發(fā)電新增817萬千瓦 縱觀2014年，我國發(fā)電設(shè)備企業(yè)在設(shè)備制造上，不僅有量的增長，也有質(zhì)的提高。</p><p>　　1.3

28、我國電力行業(yè)發(fā)展方針</p><p>　　目前我國人均擁有裝機(jī)容量和人均占有發(fā)電量較低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)平均水平不高，火電廠的污染物排放量高，電網(wǎng)相對薄弱，供電可靠性偏低。未來提高效率和保護(hù)環(huán)境，及時(shí)關(guān)閉低效率、煤耗高、污染嚴(yán)重的小火電機(jī)組，以大代小，裝設(shè)煙氣脫硫及降低氮氧化物設(shè)施，開展?jié)崈裘喝紵夹g(shù)的研究及應(yīng)用。主要的發(fā)展方針有：</p><p>　　積極發(fā)展水電，水能資源是可再生的、清潔的

29、能源；在電力系統(tǒng)中，有一定比重的水電裝機(jī)容量對對系統(tǒng)調(diào)峰和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行極為有利；水電站的發(fā)電成本低，水庫可以綜合利用。我國水電裝機(jī)容量目前僅開發(fā)了少部分，所以要積極發(fā)展水電。</p><p>　　優(yōu)化發(fā)展火電，我國有豐富的煤炭、石油和天然氣，火電廠的廠址不受限制，建設(shè)周期短，能較快發(fā)揮效益。</p><p><b>　　適當(dāng)發(fā)展核電。</b></p>&

30、lt;p>　　重點(diǎn)發(fā)展電網(wǎng)，促進(jìn)全國聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　因地制宜發(fā)展新能源發(fā)電，做好農(nóng)村電氣化建設(shè)，在邊遠(yuǎn)農(nóng)村和沿海島嶼，因地制宜建設(shè)小水電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電和太陽能發(fā)電等。</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及基本思想</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是一個(gè)2*350MW火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中一共分以下幾個(gè)

31、步驟來完成本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　1.4.1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo)</p><p><b>　　1）電廠規(guī)模：</b></p><p>　　裝機(jī)容量: 裝機(jī)2臺，容量為：2×350MW 超臨界供熱式汽輪發(fā)電機(jī)組。</p><p>　　350MW發(fā)電機(jī)參數(shù)：額定電壓20KV，額定電流108

32、12A，額定功率因數(shù)0.85。并計(jì)劃在二期裝2臺同樣機(jī)組。一期工程與系統(tǒng)用3回220KV線路聯(lián)系。</p><p><b>　　2）主要技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　?。?） 保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)；</p><p>　?。?）功率因數(shù)達(dá)到0.9及以上</p><p><b>　　3）主要內(nèi)容：<

33、;/b></p><p>　?。?）確定主接線：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，選擇變壓器的容量、臺數(shù)、型號等，列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的2—3個(gè)主接線方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)方案。</p><p>　?。?）短路電流計(jì)算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，計(jì)算短路電流，并列表匯總。</p><p>　　（3）電氣設(shè)備

34、的選擇：選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號、數(shù)量匯總成設(shè)備一覽表；</p><p>　?。?）主變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算及配置</p><p>　?。?）高壓廠用電動機(jī)的自啟動校驗(yàn)</p><p>　　1.4.2設(shè)計(jì)的基本思想及設(shè)計(jì)工作步驟</p><p><b>　　1

35、）主接線的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)

36、線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p><b>　　2）主變壓器的選擇</b></p><p>　　發(fā)電廠200MW及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞

37、組的平均溫度或冷卻水溫度不超過65℃的條件進(jìn)行選擇”。</p><p><b>　　3）短路電流的計(jì)算</b></p><p>　　短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。進(jìn)行短路計(jì)算的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。三相短路是危害最嚴(yán)重的短路形式，因此，三相短路電流是選擇和校驗(yàn)電器和導(dǎo)體的基本依據(jù)。</p><

38、p><b>　　4）電氣設(shè)備的選擇</b></p><p>　　選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號。正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了事導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、及經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行、在進(jìn)行設(shè)備選擇時(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)妥的采取新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。&l

39、t;/p><p>　　5）主變壓器繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　繼電保護(hù)是保證系統(tǒng)安全和設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵裝置之一。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全發(fā)供電，并能保證其他設(shè)備的正常繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　為防止變壓器發(fā)生各類故障和不正常運(yùn)行造成的不應(yīng)有的損失以及保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，變壓器應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保

40、護(hù)。</p><p><b>　　2 電氣主接線</b></p><p>　　2.1電氣主接線概述</p><p>　　電氣主接線是發(fā)電廠、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)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的

41、影響。發(fā)電廠的電氣主接線是保證電力網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。</p><p>　　2.1.1電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性</p><p>　　首先，電氣主接線圖示電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，因此電氣運(yùn)行人員必須熟悉本廠電氣主接線圖，了解電路中各種電器設(shè)備的用途、性能及維護(hù)、檢查項(xiàng)目和運(yùn)行的步驟。其次，電氣主接線表明了

42、發(fā)電機(jī)、變壓器、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)和自動裝置的確定。是發(fā)電廠電氣部分投資大小的決定性因素。再次，由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電視在同一時(shí)刻完成的，所以主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活。</p><p>　　2.1.2電氣主接線的設(shè)計(jì)

43、依據(jù)</p><p>　　1）發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用</p><p>　　電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。大型主力電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入300-500KV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入110-220KV系統(tǒng)，也有接入330KV系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū)110-220KV系統(tǒng)相連。中小型電廠常有發(fā)電機(jī)電

44、壓饋線向附近供電。</p><p>　　2）負(fù)荷大小和重要性</p><p>　　2.1.3電氣主接線的主要要求</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及

45、自動化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p>　　1） 可靠性：衡量可靠的標(biāo)準(zhǔn)，一般是根據(jù)主接線型式機(jī)主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出“不允許”事件發(fā)生的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對幾種主接線型式中擇優(yōu)。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。</p><p>　　2）靈活性：是指在調(diào)度時(shí)，可以靈活的投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電

46、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；在檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電；在擴(kuò)建時(shí)，可以容易的從初期接線擴(kuò)建到最終接線，在不影響連接供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路，并對一次和二次部分的改建工作量最少。在操作時(shí)間便、安全、不易發(fā)生誤操作的“方便性”。</p><p>　　3） 主接線應(yīng)在滿足供電可

47、靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)性。即：主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器等一次設(shè)備，要是控制、保護(hù)不過于復(fù)雜，要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。做到投資省。合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。電器主接線選擇時(shí)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。</p><p>　　2.1.4主接線的基本形式<

48、/p><p><b>　　1）單母線接線</b></p><p>　　只有一組母線的接線。這種接線的特點(diǎn)是電源和供電線路都聯(lián)在同一母線上。為了便于投入或切除任何一條進(jìn)、出引線每條引線上都裝有可以切除符合電流和故障電流的斷路器。</p><p>　　單母線接線的主要優(yōu)點(diǎn)是：接線簡單、清晰、采用設(shè)備少，投資省，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。單母

49、線接線一般只適用于一臺發(fā)電機(jī)或一臺變壓器的以下三種情況：</p><p>　?。?）6～10KV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過5回；</p><p>　　（2）35～63KV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過3回；</p><p>　?。?）110～220KV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過3回。</p><p>　　單母線接線最嚴(yán)重的缺陷是母線停運(yùn)（母線檢修、故障

50、，線路故障后線路保護(hù)或斷路器拒運(yùn)）將使全部支路停運(yùn)，即停電范圍為該母線段的100%，且停電時(shí)間很長，若為母線自身損壞須待母線修復(fù)之后方能恢復(fù)各支路運(yùn)行。</p><p>　　隔離開關(guān)作為操作電器，所以斷路器和隔離開關(guān)在正常運(yùn)行操作時(shí)，必須嚴(yán)格遵守操作順序；隔離開關(guān)“先合后斷”或在等電位狀態(tài)下進(jìn)行操作。</p><p><b>　　2）單母線分段接線</b></p

51、><p>　　單母線接線的缺點(diǎn)可以通過將母線分段的辦法來克服。當(dāng)母線的中間裝設(shè)一個(gè)斷路器后，即把母線分為兩段，這樣對重要的用戶可以由分別接于兩段母線上的兩條線路供電。</p><p>　　由于單母線分段接線既保留了單母線接線本身的簡單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，所以這種接線目前仍被廣泛應(yīng)用。單母線分段接線適用范圍：</p><p>　?。?）6

52、～10KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為6回及以上時(shí)；</p><p>　?。?）35～63KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為4～8回時(shí)；</p><p>　?。?）110～220KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為3～4回時(shí)。</p><p>　　單母線分段有其如下優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對重要的用戶可以從不同的段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除

53、，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。</p><p>　　但是單母線分段接線也有較顯著的缺點(diǎn)，就是當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上所連接的全部引線都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，需時(shí)架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)須向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。顯然對于大容量發(fā)電廠來說，這都是不允許的。因此，還要改進(jìn)。</p><p><b>　　3）雙母線接線</

54、b></p><p>　　雙母線接線是根據(jù)單母線接線的缺點(diǎn)提出來的。雙母線接線，其中一組為工作母線，另一組為備用母線，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，在進(jìn)行倒閘操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。它可以有兩種運(yùn)行方式，一種是固定連接分段運(yùn)行方式。即一些電源與出線固定連接在一組母線上，母聯(lián)斷路器合上，相當(dāng)于單母線分段運(yùn)行。另一種工作方式相當(dāng)于單母線運(yùn)行方式。很顯然雙母線分段的可靠性高于前兩

55、種接線方式，只是母線保護(hù)較復(fù)雜。然而它比單母線分段接線的投資更大。</p><p>　　雙母線接線的適用范圍：</p><p>　?。?）6～10KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí)；</p><p>　?。?）35～63KV配電裝置的出線回?cái)?shù)超過8回火連接電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；</p><p>　　（3）110～220KV配電裝

56、置的出線回?cái)?shù)為5回以上時(shí)，或110～220KV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回?cái)?shù)在4回以上時(shí)。</p><p>　　雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)有：</p><p>　　a供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。</p><p>　　b調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各個(gè)回路

57、負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。</p><p>　　c擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線單位電源和符合均勻分配，不會引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至界限不同的母線斷路時(shí)不回如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。</p><p>　　d 便于實(shí)驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單

58、獨(dú)接至一組母線上。</p><p>　　雙母線接線也有其缺點(diǎn)：</p><p>　　a 增加一組母線和使每回路就須加一組母線隔離開關(guān)。</p><p>　　b 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 </p><p>　　4）變壓器-線路單元接線</p&g

59、t;<p>　　發(fā)電機(jī)和變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)-變壓器組，稱為單元接線。單元接線的特點(diǎn)是幾個(gè)元件直接單獨(dú)連接，其間沒有任何橫的聯(lián)系（如母線等），這樣不僅減少了電器的數(shù)目，簡化了配電裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價(jià)，同時(shí)也大大減少了故障的可能性。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器組成的單元接線。這種接線由于發(fā)電機(jī)和變壓器都不能單獨(dú)運(yùn)行，因此，二者的容量應(yīng)當(dāng)相等。單元接線的基本缺點(diǎn)是原

60、件之一損壞或檢修時(shí)，整個(gè)單元將被迫停止工作。這種接線形式適用于大型的發(fā)電廠。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)-變壓器-線路單元接線。這種接線不需在發(fā)電廠或變電所中建造高壓配電裝置，從而大大減小了占地面積與造價(jià)，并簡化了運(yùn)行。但這種接線的采用卻具有相同的局限性，線路故障或檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)；變壓器故障或檢修時(shí)，線路停運(yùn)。</p><p><b>　　5）橋型接線</b>

61、;</p><p>　　兩個(gè)“變壓器-線路”連接，便構(gòu)成橋型接線。橋型接線分為內(nèi)橋接線和外橋接線兩種。</p><p>　　(1) 內(nèi)橋型接線</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺斷路器。</p><p>　　缺點(diǎn)：a 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。</p>&l

62、t;p>　　b 橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解裂運(yùn)行。</p><p>　　c 出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長時(shí)期停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常段開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，再跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)。橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。</p><p>　　適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高的情況下。</p

63、><p><b>　　(2) 外橋型接線</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺斷路器。</p><p>　　缺點(diǎn)：a 線路的投入和切除較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時(shí)停運(yùn)。</p><p>　　b 牽連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解裂運(yùn)行。</p><p>　　

64、c 變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長時(shí)間停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常段開運(yùn)行的跨條，橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)也可利用此跨條。</p><p>　　適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路較短時(shí)，故障率較少的情況下。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋型接線。</p><p>　　2.2對原始資料的分析</p><p>　　從原始資料和文獻(xiàn)可以知道，

65、本電廠屬于地區(qū)性供熱火力發(fā)電廠，一期建成后裝機(jī)容量為700MW，二期建成后總裝機(jī)容量為1400MW，建成后與周邊的幾個(gè)電廠形成區(qū)域電網(wǎng)。該電廠的發(fā)電量除了本廠廠用電剩余的電力向系統(tǒng)供電，因此，本電廠在系統(tǒng)中有重要作用。電廠是否安全、可靠運(yùn)行直接影響該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益，可見該電廠的重要性。</p><p>　　2.3擬定可行的主接線方案</p><p>　　2.3.1 變壓器的選擇計(jì)算&l

66、t;/p><p>　　1）臺數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)動機(jī)母系，發(fā)動機(jī)與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)動機(jī)電壓出線的供電可靠，本廠220KV等級主變壓器選用三相式變壓器2臺。</p><p>　　2）容量：單元接線中的主變壓器容量SN應(yīng)按發(fā)動機(jī)容量扣除本機(jī)組的廠用電負(fù)荷后，預(yù)留10%的裕度選擇，為SN= (2.1)</p&

67、gt;<p>　　PNG —發(fā)電機(jī)容量：PNG =350MW KP —廠用電率：KP =8%</p><p>　　COSΦG—發(fā)電機(jī)的額度功率因數(shù)：COSΦG =0.85</p><p>　　發(fā)動機(jī)額定容量為350MW，扣除廠用電后經(jīng)過變壓器的容量為：</p><p>　　SN= ==416.7MVA （2.2）</p><

68、;p>　　采用三相強(qiáng)制風(fēng)冷強(qiáng)制油循環(huán)雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，由文獻(xiàn)（2）可知：</p><p>　　型號為 ：SF20-420，參數(shù)為240—242±2×2.5%/20</p><p>　　2.3.2主接線方案</p><p>　　根據(jù)變壓器的組合方案擬定主接線的初步方案，并依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上進(jìn)行論證各方的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰了一些較

69、差的方案，保留了兩個(gè)技術(shù)上較好的方案。方案一：雙母接線；方案二：雙母帶旁路接線，如圖2.1和圖2.2所示：</p><p>　　圖2.1雙母接線（方案一）</p><p>　　圖2.2雙母帶旁路接線（方案二）</p><p>　　2.3.3比較主接線方案</p><p>　　表2.1 各元件的規(guī)格及價(jià)格</p><p>

70、;　　考慮到主方案有兩個(gè)一個(gè)是雙母線，另一個(gè)是雙母線帶旁路，雙母線帶旁路必須在雙母線的基礎(chǔ)上，額外設(shè)計(jì)4臺斷路器和兩臺隔離開關(guān)和母線，由于雙母帶旁路設(shè)立的目的是為了檢修斷路器，因此可以給雙母線設(shè)加安全可靠的SF6斷路器，有安全性能更高的雙母線加SF6斷路器來代替雙母線帶旁路，對兩者進(jìn)行比較：</p><p>　　如果設(shè)計(jì)計(jì)4臺斷路器和兩臺隔離開關(guān)的雙母線帶旁路，在設(shè)備檢修運(yùn)行時(shí)刻，設(shè)備的故障點(diǎn)將增加，增加了故障的

71、可能性。</p><p>　　由于壓縮空氣斷路器的是靠空氣壓縮來滅弧的，需滅弧性能越好，他的壓縮空氣的裝置必須就好，考慮到給工藝與材料，因此增加的成本越高，而我們使用的場合在220kV高壓場合。</p><p>　　額外設(shè)計(jì)4臺斷路器和兩臺隔離開關(guān)和母線增加了土地積，增加了成本的開始，同時(shí)增加了檢修費(fèi)用。</p><p>　　參考關(guān)于變電所220KV出線用壓縮空氣斷

72、路器被SF6斷路器所取代的論文，因此我們選擇的雙母線不分段。</p><p>　　綜合以上的原因，我們考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性，同時(shí)考慮到本電廠在系統(tǒng)中占有的重要地位，因此我們選擇雙母線不分段</p><p><b>　　2.4廠用電的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.4.1廠用電源的選擇</p><p>　　2.4.1.

73、1廠用電壓等級</p><p>　　廠用供電電壓等級是根據(jù)發(fā)動機(jī)的容量和額度電壓、廠用電動機(jī)的額定電壓及廠用網(wǎng)絡(luò)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等諸方面因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的額度容量是350MW，依據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》，比較后確定廠用電電壓等級采用6KV的等級。</p><p>　　2.4.1.2廠用電系統(tǒng)接地方式</p><p>　　1）廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)

74、接地方式的選擇，與接地電容電流的大小有關(guān)：</p><p>　　當(dāng)接地電容電流小于10A(一般超過 10A 時(shí)就會發(fā)生電弧)時(shí)，可采用不接地方式，也可采用高電阻接地方式；</p><p>　　當(dāng)接地電容電流大于10A(一般超過 10A 時(shí)就會發(fā)生電弧)時(shí)，可采用經(jīng)消弧線圈或消弧線圈并聯(lián)高電阻的接地方式。</p><p>　　2）目前國內(nèi)大型火電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)的

75、中性點(diǎn)接地方式主要有3種。</p><p>　　即中性點(diǎn)不接地方式、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。</p><p>　　3）選擇基本原則為：</p><p>　　(1)單相接地故障對連續(xù)供電的影響最小，廠用設(shè)備能夠繼續(xù)運(yùn)行較長時(shí)間。</p><p>　　(2)單相接地故障時(shí)，健全相的過電壓倍數(shù)較低，不至破壞廠用電系統(tǒng)絕緣水平

76、，發(fā)展為相間短路。</p><p>　　(3)發(fā)生單相接地故障時(shí)，能將故障電流對電動機(jī)、電纜等的危害限制到最低程度。同時(shí)又利于實(shí)現(xiàn)靈敏而有選擇性的接地保護(hù)。</p><p>　　(4)盡量減少廠用設(shè)備相互間的影響。</p><p>　　(5)接地設(shè)備易于訂貨，接地保護(hù)簡單，投資少。</p><p>　　依據(jù)計(jì)算結(jié)果，廠用變采高用經(jīng)消弧線圈接地

77、方式，高壓側(cè)為了防止高電壓。側(cè)為了防止高壓和低壓均為三角形接線。當(dāng)容量較小的電動機(jī)采用380 V時(shí)，采用二次廠用變，將6KV變?yōu)?80V，中性點(diǎn)直接接地；啟備變采用中性點(diǎn)直接接地，高壓側(cè)星型接線，低壓側(cè)三角形接線。</p><p>　　2.4.1.3廠用工作電源引接方式</p><p>　　因?yàn)榘l(fā)電機(jī)和主變采用單元接線，高壓廠用工作電源由該單元主變低壓側(cè)引接</p><

78、p>　　2.4.1.4廠用備用電源引接方式</p><p>　　廠用備用電源采用一臺啟備變，獨(dú)立從220KV母線引至啟備變，啟備變采用低壓側(cè)雙繞組分裂變壓器。</p><p>　　2.4.1.5確定廠用電系統(tǒng)</p><p>　　廠用電系統(tǒng)采用如圖方案一和方案二，廠用電在兩個(gè)方案中都是一樣。</p><p>　　2.4.2廠用變壓器的選

79、擇</p><p>　　2.4.2.1廠用變壓器的選擇原則</p><p>　　1）變壓器主、付邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠用電系統(tǒng)額定電壓相適應(yīng)。</p><p>　　2）連接組別的選擇，宜使同一電壓級的廠用工作、備用變壓器輸出的電壓相位一致。</p><p>　　3）阻抗電壓及調(diào)壓形式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及廠用電負(fù)荷正常波動范圍內(nèi)，廠

80、用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的±5%。</p><p>　　4）變壓器的容量必須保證電動機(jī)及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。</p><p>　　2.4.2.2確定高壓廠用變壓器的容量</p><p>　　按廠用電率確定高壓廠用變壓器的容量，廠用電率確定為KP=8%，</p><p>　　SNG=PNG×KP/cosΦ

81、G=350×8%/0.8=35MVA</p><p>　　選型號為：SF10-35000/15.75，額定容量為：35000/2×24000；電壓比為：20±2×2.5%/6.3-6.3；高壓廠用備用或起動/備用變壓器的容量應(yīng)等于最大一臺高壓廠用變壓器的容量。當(dāng)起動/備用變壓器還帶有部分公用負(fù)荷時(shí)，還應(yīng)計(jì)入這部分公用計(jì)算負(fù)荷。根據(jù)原始資料統(tǒng)計(jì)公用計(jì)算負(fù)荷為20MVA，兩臺機(jī)

82、組選用一臺啟動變，容量為55MVA。型號為SFSZIO-55000/220，額定容量為：55000/2×36000，電壓比為：230±8×1.5%/6.3-6.3KV。火電廠各廠用機(jī)械的功率差別很大。因?yàn)閺S用電動機(jī)沒有1700kw的。因此，廠用電一般采用一級高壓和低壓兩種電壓等級供電。低壓上廠用電壓為380V，其中380V供電機(jī)用電，220V供照明和單相負(fù)荷用電。高壓廠用電采用6KV電壓。</p>

83、;<p>　　2.4.2.3．廠用母線的選擇：</p><p><b>　　6Kv母線的選擇</b></p><p>　　母線上最大長期工作電流</p><p>　　I=1.05*35000/（6.3*3^0.5）=3367（A）</p><p>　　采用鋁導(dǎo)線，由《發(fā)電廠電氣部分》圖6-4查得，火電廠的母

84、線經(jīng)濟(jì)電流密度曲線得， Tmax=6000h 時(shí) j=0.6A/</p><p>　　則 S=3367/0.6=5611.7</p><p>　　查《發(fā)電廠電氣部分》附表2-1得；計(jì)算的、得到滿足長期允許發(fā)熱條件。</p><p><b>　　3短路電流的計(jì)算</b></p><p>　　3.1 短路

85、的基本概念</p><p>　　3.1.1 短路含義</p><p>　　所謂短路是指電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相接觸。</p><p>　　3.1.2 短路的形成原因</p><p>　　產(chǎn)生短路的原因很多，主要由以下幾個(gè)方面：</p><p>　　元件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)

86、安裝及維護(hù)不良帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等；</p><p>　　氣象條件惡化，例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；</p><p>　　違規(guī)操作，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除地線就加上電壓；</p><p>　　其他，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。</p><p>

87、　　3.1.3短路計(jì)算的目的</p><p>　　因?yàn)槎搪饭收蠈﹄娏ο到y(tǒng)可能造成極其嚴(yán)重的后果，所以一方面應(yīng)采取措施以限制短路電流，另一方面要正確選擇電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置。計(jì)算短路的主要目的在于：</p><p>　　1）為選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性提供依據(jù)；</p><p>　　2）為設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和變電所的電氣主接線提供必要的數(shù)據(jù)

88、；</p><p>　　3）為合理配置電力系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)和自動裝置并正確整定其參數(shù)提供可靠的依據(jù)。</p><p>　　3.2短路電流計(jì)算的條件</p><p>　　3.2. 1基本假定條件</p><p>　　1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。</p><p>　　2）所有電源的電動勢相位角相同。</p&g

89、t;<p>　　3）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。</p><p>　　4）短路發(fā)生在短路電流為最大的瞬間；</p><p>　　5）不考慮短路點(diǎn)的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻忽略不計(jì)。</p><p>　　6）不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　7）元件的參數(shù)均取額定值，不

90、考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。</p><p>　　8）輸電線路的電容略去不計(jì)。</p><p>　　9）系統(tǒng)中的電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；</p><p><b>　　3.2.2一般規(guī)定</b></p><p>　　1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所

91、用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。</p><p>　　2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。</p><p>　　3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大地點(diǎn)。</p><p>　　4）導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱

92、穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路計(jì)算。</p><p><b>　　3.3短路電流分析</b></p><p>　　3.3.1選取短路點(diǎn)</p><p>　　由于原始資料規(guī)劃4臺相同機(jī)組，進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)考慮兩期工程都上馬時(shí)的因素，有利于母線、開關(guān)等一次設(shè)備的選擇，所以短路計(jì)算圖選擇4臺發(fā)電機(jī)。則選擇母線處短路點(diǎn)f1、f2、f3，發(fā)動機(jī)回路

93、出口處短路點(diǎn)f4、f5、f6、f7，廠用變低壓側(cè)短路點(diǎn)f8、f9、f10、f11如下圖所示：</p><p>　　圖3.1短路點(diǎn)的選擇</p><p>　　假設(shè)電力系統(tǒng)各回路的總裝機(jī)容量為4000MW，線路歸算后的標(biāo)幺值為0.4*200*100/242/242=0.137,基準(zhǔn)容量為=100MVA。</p><p>　　3.3.2畫等值網(wǎng)絡(luò)圖</p>

94、<p>　　1）去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容和各元件的電阻，發(fā)動機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗Xd”。</p><p>　　2）表3.1列出了汽輪發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗值</p><p>　　表3.1 汽輪發(fā)電機(jī)的電抗值</p><p>　　表3.2與表3.3所示為所選發(fā)電機(jī)和變壓器參數(shù)</p><p><b>　　表3.2發(fā)電機(jī)參

95、數(shù)</b></p><p>　　表3.3 變壓器參數(shù)</p><p>　　3) 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)的標(biāo)么電抗：</p><p>　　取基準(zhǔn)容量SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓UB1=242KV，UB2=20KV，UB3=6.3KV</p><p>　　系統(tǒng)：X1=X2=X3=SB/S=100/4000=0.025</p&

96、gt;<p>　　電纜線路：X4=X5=X6=0.137</p><p>　　發(fā)電機(jī)組：X7=X8=X9=X10==28*100/(100*350/0.85)=0.068</p><p><b>　　主變：</b></p><p>　　廠用高壓變壓器：X15=X16=X17=18=19=X20=X21=X22=（14/100)*(

97、100/35)=0.4</p><p>　　X23=X24=X25=X26=(9/100)*(100/35)=0.257</p><p>　　畫出如圖3.2的等值電抗圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。</p><p>　　圖3.2等值電抗表示的短路點(diǎn)</p><p>　　3.3.3 化簡等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　為了計(jì)

98、算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射網(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：</p><p>　　化簡d1短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　由圖3.2化簡得圖3.3</p><p>　　X27=X1+X4=0.025+0.137=0.162</p><p>　　X28=X2+X5=0.025+0

99、.137=0.162</p><p>　　X29=X3+X6=0.025+0.137=0.162</p><p>　　X30=X7+X11=0.068+0.0337=0.1017</p><p>　　X31=X8+X12=0.068+0.0337=0.1017</p><p>　　X32=X9+X13=0.068+0.0337=0.1017&

100、lt;/p><p>　　X33=X10+X14=0.068+0.0337=0.1017</p><p>　　圖3.3 f1短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖（a）</p><p>　　由圖3.3化簡得圖3.4</p><p>　　X34=X30//X31//X32//X33=0.1017/4=0.0254</p><p>　　X35=X27

101、//X28//X29=0.162/3=0.054</p><p>　　火電廠總?cè)萘浚篠N總=4*350/0.85=1647.06MW</p><p>　　圖3.4 f1短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖（b）</p><p><b>　　計(jì)算電抗：</b></p><p>　　火電廠：Xca=X34*SN總/SB=0.0254*1647

102、.06/100=0.42</p><p>　　各支路共給的短路電流：</p><p><b>　　火電廠供給：</b></p><p>　　(查曲線得) </p><p><b>　　系統(tǒng)供給：</b></p><p><b>　　總的短路電流：<

103、;/b></p><p><b>　　沖擊電流： </b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　2) 化簡f4短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　由圖3.2化簡得圖3.5</p><p>　　圖3.5 f4短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖（a）<

104、/p><p>　　由圖3.5化簡得圖3.6</p><p>　　X36=X31//X32//X33=0.1017/3=0.0339</p><p>　　X37=X27//X28//X29=0.162/3=0.054</p><p>　　圖3.6 d2短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖（b）</p><p><b>　　進(jìn)行三角變換

105、得：</b></p><p><b>　　如圖3.7所示：</b></p><p>　　圖3.7 f4短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖（c）</p><p><b>　　計(jì)算電抗：</b></p><p><b>　　火電廠發(fā)電機(jī)1：</b></p><p>

106、;　　火電廠發(fā)電機(jī)2.3.4：</p><p><b>　　總?cè)萘浚?lt;/b></p><p><b>　　各支路短路電流：</b></p><p>　　火電廠發(fā)電機(jī)1供給：</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流：</b></p><p>　　查曲線得短路

107、電流標(biāo)么值： </p><p><b>　　0</b></p><p>　　火電廠發(fā)電機(jī)2.3.4供給：</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流:</b></p><p>　　查曲線得短路電流標(biāo)么值：</p><p><b>　　系統(tǒng)供給：</b><

108、/p><p><b>　　基準(zhǔn)電流:</b></p><p><b>　　總的短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊短路電流：</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　化簡f8短路點(diǎn)的等

109、值網(wǎng)絡(luò)如圖3-8</p><p>　　圖3.8 f8短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖（a）</p><p>　　星網(wǎng)變換求出各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗,如圖3.9所示</p><p>　　圖3.9 f8短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖（b）</p><p>　　將轉(zhuǎn)移阻抗化為各電源到短路點(diǎn)的計(jì)算阻抗：</p><p><b>　　火電廠發(fā)電機(jī)

110、1：</b></p><p>　　火電廠發(fā)電機(jī)2.3.4：</p><p>　　所以按無窮大電源來計(jì)算</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p>　　電動機(jī)反饋電流：啟動電流倍數(shù)：6.5；功率因

111、數(shù)取0.86，電動機(jī)的容量取8000KW,電動機(jī)次暫態(tài)電勢標(biāo)幺值一般區(qū)0.9。</p><p><b>　　總的短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　f13點(diǎn)短路時(shí)的等值電路如圖3

112、.10所示</p><p>　　圖3.10 f13點(diǎn)短路等值電路圖</p><p>　　對圖3.10進(jìn)行化簡得到等值電路的化簡圖如圖3.11所示</p><p>　　X43=X30//X31//X32//33=0.1017/4=0.0254</p><p>　　X44=X28//X29=0.162/2=0.081</p><

113、;p>　　圖3.11 f13點(diǎn)短路時(shí)水位等值電路圖的化簡圖</p><p><b>　　火電廠總?cè)萘浚?lt;/b></p><p><b>　　火電廠計(jì)算電抗：</b></p><p>　　求各支路共給的的短路電流：</p><p>　　火電廠供給： 基準(zhǔn)電流</p><

114、;p>　　系統(tǒng)1供給：基準(zhǔn)電流</p><p>　　系統(tǒng)2.3供給：基準(zhǔn)電流</p><p>　　總的短路電流： </p><p><b>　　沖擊短路電流： </b></p><p>　　f12點(diǎn)短路時(shí)的等值電路如圖3.12所示</p><p>　　圖3.12 f12點(diǎn)短路

115、等值電路圖</p><p>　　進(jìn)行三角變換，得出各電源的轉(zhuǎn)移阻抗，如圖3.13</p><p>　　圖3.13 f12點(diǎn)短路時(shí)水位等值電路圖的化簡圖</p><p><b>　　火電廠總?cè)萘浚?lt;/b></p><p><b>　　火電廠計(jì)算電抗：</b></p><p>　

116、　故按無窮大電源供電計(jì)算</p><p>　　求各支路共給的的短路電流：</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流</b></p><p>　　火電廠供給： </p><p><b>　　系統(tǒng)1供給：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)2

117、.3供給：</b></p><p>　　總的短路電流： </p><p>　　沖擊短路電流： </p><p>　　因?yàn)?，所以選取f12點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　對各短路點(diǎn)的短路計(jì)算值進(jìn)行匯總?cè)缦卤?.4所示</p><p>　　表3.4 各短路點(diǎn)短路計(jì)算匯總表</p&

118、gt;<p>　　3.4功率因數(shù)要求為0.9時(shí)</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)：</b></p><p><b>　　變壓器：</b></p><p><b>　　線路：</b></p><p>　　發(fā)電機(jī)出口側(cè)功率： </p><p>

119、;　　變壓器出口側(cè)功率： </p><p><b>　　每回線路功率： </b></p><p>　　當(dāng)功率因數(shù)為0.9時(shí)，每回線路的輸出功率為： </p><p>　　每回線路的功率損耗為： </p><p>　　則需要在每回線路的端口補(bǔ)償?shù)臒o功為：</p><p>　　4 主要電氣一次設(shè)備選擇

120、 </p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　4.1.1選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是電廠變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(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

121、極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 </p><p>　　4.1.2電氣設(shè)備的選擇的一般要求</p><p>　　（1） 滿足工作要求。應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。</p><p>　?。?） 適應(yīng)環(huán)境條件。應(yīng)與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　?。?） 先進(jìn)合理。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)