畢業(yè)設(shè)計(jì)--2×300mw發(fā)電廠廠用電電氣部分

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)發(fā)電廠廠用電進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等專業(yè)知識(shí)完成“發(fā)電廠廠用電的設(shè)計(jì)”，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括廠用電接線設(shè)計(jì)、負(fù)荷分析計(jì)算、變壓器選擇、電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)，繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、配電裝置設(shè)計(jì)、防雷設(shè)計(jì)、繪制廠用電接線圖、繼電保護(hù)二次回路接線圖、繪制配電裝置圖。

2、本設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)原則，并結(jié)合實(shí)際情況確定了廠用電母線電壓等級(jí)確定為6KV，利用換算系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷分析計(jì)算，變壓器選擇低壓分裂三繞組變壓器，確定了合適的短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算。根據(jù)防雷保護(hù)要求確定避雷器；最后繪制了相關(guān)的圖紙。</p><p>　　關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；變壓器；繼電保護(hù)；避雷器</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p

3、><p>　　The text is designed towards the electricity power plant, using electrical power plants, high-voltage technology, power system analysis, power system automation, power system protection, and other expert

4、ise to complete, “Power Plant power of design” mainly. Specific design elements including electricity cable plant design, load analysis, the choice of transformers, motors start checking, protection design, distribution

5、design, mine design, drawing electricity plant wiring diagram, the second cir</p><p>　　Key word: power plant; transformer; relay protection; arrester</p><p><b>　　目 錄</b></p>&

6、lt;p><b>　　0前 言1</b></p><p>　　1廠用電電壓等級(jí)確定及接線設(shè)計(jì)2</p><p>　　1.1 廠用電的電壓等級(jí)確定2</p><p>　　1.2 廠用電接線設(shè)計(jì)2</p><p>　　2廠用電負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇4</p><p>　　2.1 廠

7、用電負(fù)荷的計(jì)算原則4</p><p>　　2.2廠用負(fù)荷的計(jì)算方法6</p><p>　　2.2.1 換算系數(shù)法6</p><p>　　2.2.2 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率確定6</p><p>　　2.3 廠用變壓器的選擇10</p><p>　　2.3.1 額定電壓10</p><p>　

8、　2.3.2 廠用變壓器的容量10</p><p>　　3電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn)14</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)定義14</p><p>　　3.2 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)分類14</p><p>　　3.3 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)16</p><p>　　3.3.1 電壓校驗(yàn)16</p>&

9、lt;p>　　3.3.2 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)18</p><p>　　4短路計(jì)算及電氣設(shè)備選擇23</p><p>　　4.1 短路計(jì)算的目的及意義23</p><p>　　4.2 短路計(jì)算24</p><p>　　4.3 電氣設(shè)備選擇的要求和原則25</p><p>　　4.4 校驗(yàn)的原則及熱

10、穩(wěn)定條件26</p><p>　　4.5 環(huán)境條件27</p><p>　　4.6 電氣設(shè)備的選擇28</p><p>　　4.6.1 斷路器參數(shù)的選擇28</p><p>　　4.6.2 隔離開關(guān)參數(shù)的選擇28</p><p>　　4.6.3 形式選擇28</p><p>　　4.

11、6.4 電流互感器的選擇30</p><p>　　4.6.5 電壓互感器的選擇31</p><p>　　4.7 母線的選擇31</p><p>　　4.7.1 母線材料、形式、和布置方式的選擇31</p><p>　　4.7.2 母線選擇計(jì)算32</p><p>　　5繼電保護(hù)總體方案34</p&g

12、t;<p>　　5.1 主變壓器保護(hù)規(guī)劃34</p><p>　　5.2 變壓器保護(hù)35</p><p>　　5.3 母線保護(hù)35</p><p>　　5.4 廠用母線保護(hù)應(yīng)滿足的要求36</p><p>　　5.5 廠用母線保護(hù)的選擇36</p><p><b>　　6配電裝置3

13、7</b></p><p>　　7防雷保護(hù)設(shè)計(jì)39</p><p>　　7.1 雷電過(guò)電壓的形式及危害性39</p><p>　　7.2 直擊雷和感應(yīng)雷保護(hù)39</p><p>　　7.3 雷電波入侵保護(hù)40</p><p>　　7.4 避雷器的選擇40</p><p>

14、<b>　　8 接地設(shè)計(jì)42</b></p><p>　　8.1 降阻設(shè)計(jì)42</p><p>　　8.2 材料防腐分析42</p><p>　　8.3 地網(wǎng)接地電阻的推算44</p><p>　　8.4 陰極保護(hù)設(shè)計(jì)45</p><p>　　8.4.1 陰極保護(hù)的概念45</p

15、><p>　　8.4.2 陰極保護(hù)方法的選擇45</p><p>　　8.5 犧牲陽(yáng)極法與外加電流法的技術(shù)特點(diǎn)比較45</p><p>　　8.6 犧牲陽(yáng)極材料的選擇46</p><p>　　8.6.1 選定陽(yáng)極材料46</p><p>　　8.6.2 鋅基、率基、鎂基犧牲陽(yáng)極的性能比較46</p>

16、<p><b>　　9結(jié)論49</b></p><p><b>　　致謝50</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)51</b></p><p><b>　　附錄 A52</b></p><p><b>　　附錄 B

17、53</b></p><p><b>　　附錄 C54</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　中國(guó)電力工業(yè)一直以高速發(fā)展，1949年全國(guó)電力裝機(jī)容量為1850MW，發(fā)電量為43.1KW/h.1998年低，全國(guó)電力裝機(jī)容量為2.77萬(wàn)KW，發(fā)電量11576.97億KW/h。我國(guó)

18、電力裝機(jī)容量和發(fā)電量?jī)H次于美國(guó)躍居世界第二位，持續(xù)多年的電力供需矛盾得以緩解。</p><p>　　我國(guó)當(dāng)前的電源構(gòu)成情況大致是火力發(fā)電占75%左右，其余主要為水力發(fā)電，核能發(fā)電才剛剛開始發(fā)展，火力發(fā)電中燒煤超過(guò)90%，燒油約為6.78%，其余用其他原料。近20年來(lái)水電裝機(jī)容量增長(zhǎng)了3.45倍，改革開放的20年間，在開發(fā)利用的風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、太?yáng)能等新能源發(fā)面有了較大的發(fā)展。</p><

19、p>　　隨著WTO的加入，及政府的正確指導(dǎo)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，與此相伴，我國(guó)的電力消費(fèi)始終保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2004年，全社會(huì)用電量達(dá)到21735億KWh，比2003年增長(zhǎng)15%，預(yù)計(jì)，2007年，全社會(huì)用電量約為24414-24935億KWh，增長(zhǎng)速度在12.325%-14.725%之間，雖然近兩年已加快了電力投資，但總裝機(jī)容量不足很問(wèn)題仍嚴(yán)重。</p><p>　　隨著“振興東北老工業(yè)基地”號(hào)角的吹響，

20、東北的經(jīng)濟(jì)將以更快的速度增長(zhǎng)，因此迫切需求更多的電力能源作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)后盾，作為振興的先鋒遼寧省電力供不應(yīng)求局面將進(jìn)一步加劇，2005全年電量缺口約40-50億KWh，電力缺口約100-200萬(wàn)KW。</p><p>　　隨著大型發(fā)電廠的建設(shè)，機(jī)組容量不斷的增大，這對(duì)承擔(dān)整個(gè)發(fā)電廠動(dòng)力保證的發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行穩(wěn)定和供電可靠性提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)大型火力發(fā)電廠大容量的發(fā)電機(jī)組一般都采用發(fā)電機(jī)變壓

21、器組單元制布置，每臺(tái)機(jī)組機(jī)組常用系統(tǒng)設(shè)有2臺(tái)啟動(dòng)備用變壓器油，對(duì)2臺(tái)機(jī)組廠用電系統(tǒng)交叉?zhèn)溆梅绞健?lt;/p><p>　　廠用電電壓等級(jí)確定及接線設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 廠用電的電壓等級(jí)確定</p><p>　　廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)的等因素，相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較決定的。為了簡(jiǎn)化廠用電接線，且使運(yùn)行維

22、護(hù)方便，廠用電壓等級(jí)不宜過(guò)多。在發(fā)電廠和變電站中，低壓廠用電常采用400V，高壓廠用電電壓有3、6、10KV等。為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級(jí)，需進(jìn)行急速經(jīng)濟(jì)論證?；鹆Πl(fā)電廠常采用3、6、10KV作為廠用電電壓，發(fā)電廠中拖動(dòng)各種廠用機(jī)械設(shè)備的電動(dòng)機(jī)，容量相差懸殊，從數(shù)千瓦到數(shù)千千瓦，而且和電動(dòng)機(jī)的電壓和容量有關(guān)。在滿足技術(shù)要求的前提下優(yōu)先采用電壓較低的電動(dòng)機(jī)，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；而高壓電動(dòng)機(jī)，制造容量大、絕緣等級(jí)高、磁路較長(zhǎng)、尺寸較

23、大、價(jià)格高、空載和負(fù)載損耗均較大，效率較低。但是，結(jié)合廠用電供電網(wǎng)絡(luò)綜合考慮，電壓等級(jí)較高時(shí)，可選擇截面較小的電纜或?qū)Ь€，不僅節(jié)省有色金屬，還能降低供電網(wǎng)絡(luò)的投資。</p><p>　　本設(shè)計(jì)2x300MW發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)采用6KV作為廠用電電壓。6KV電動(dòng)機(jī)的功率可制造的較大，以滿足大容量負(fù)荷的要求；6KV和3KV廠用電系統(tǒng)相比，不僅節(jié)省有色金屬和費(fèi)用，而且短路電路亦較小；發(fā)電機(jī)電壓若為6KV時(shí)，可以省去高壓廠

24、用變壓器，直接由發(fā)電機(jī)電壓母線經(jīng)電抗器供廠用電，以防止廠用電系統(tǒng)故障直接威脅主系統(tǒng)并限制其短路電流。</p><p>　　1.2 廠用電接線設(shè)計(jì)</p><p>　　300MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)有兩種接線方案，如圖2.1所示。(a)所示方案Ⅰ，不設(shè)6KV公用負(fù)荷母線，將全廠公用負(fù)荷分別接在各機(jī)組A、B段母線上；如圖b所示方案Ⅱ，單獨(dú)設(shè)置二段公用負(fù)荷母線，集中供全廠公用負(fù)荷用電，該公

25、用負(fù)荷母線段正常由啟動(dòng)備用變壓器供電。方案Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷集中，無(wú)過(guò)度問(wèn)題，各單元機(jī)組獨(dú)立性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠用母線清掃。其缺點(diǎn)是由于公用負(fù)荷集中，并因啟動(dòng)備用變壓器要用工作變壓器做備用，故工作變壓器也要考慮在啟動(dòng)備用變壓器檢修或故障時(shí)帶公用負(fù)荷母線段運(yùn)行。因此，啟動(dòng)備用變壓器和工作變壓器均較方案Ⅰ變壓器分支的容量大，配電裝置也增多，投資較大。方案Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷分接于各機(jī)

26、組公用母線上，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)荷分接于2臺(tái)機(jī)組的公用母線上，因此，在機(jī)組G1發(fā)電時(shí)，必須也安裝好機(jī)組G2的6KV廠用配電裝置，并啟動(dòng)備用變壓器供電。這兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定方案Ⅰ。</p><p>　　圖1-1高壓廠用供電系統(tǒng)</p><p>　　廠用電負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇</p><p>　　為了合理正

27、確選擇廠用變壓器的容量，需對(duì)每段母線上引接的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)和容量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。</p><p>　　2.1 廠用電負(fù)荷的計(jì)算原則</p><p>　　經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)全部計(jì)入。如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、循環(huán)水泵等用的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如充電機(jī)、備用勵(lì)磁機(jī)、事故備用油泵等用的電動(dòng)機(jī)。</p><p>

28、;　　經(jīng)常而連續(xù)的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如疏水泵、空氣壓縮機(jī)等用的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　短時(shí)斷續(xù)而又不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷一般不予計(jì)算。如行車、電焊等。但在選擇變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑６取?lt;/p><p>　　由同一臺(tái)變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計(jì)算同時(shí)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。</p><p>　　對(duì)于分裂變壓器，其高低壓繞組負(fù)荷應(yīng)分別計(jì)算。</p><

29、;p>　　表2-1 火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別</p><p>　　注Ⅰ表示Ⅰ類廠用電負(fù)荷，Ⅱ表示Ⅱ類廠用電負(fù)荷，Ⅲ表示Ⅲ類廠用電負(fù)荷，保安表示保安廠用電負(fù)荷。</p><p>　　2.2廠用負(fù)荷的計(jì)算方法</p><p>　　2.2.1 換算系數(shù)法</p><p>　　式中 —廠用母線上的計(jì)算負(fù)荷，KV·A</p&

30、gt;<p>　　—電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率，KW</p><p>　　—換算系數(shù)，可取表5-2所列的數(shù)值</p><p><b>　　—同時(shí)系數(shù)</b></p><p><b>　　—符合系數(shù)</b></p><p><b>　　—效率</b></p>&

31、lt;p><b>　　—功率因數(shù)</b></p><p><b>　　表2-2 換算系數(shù)</b></p><p>　　2.2.2 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率確定</p><p>　　對(duì)經(jīng)常、連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備和連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備，即連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)均應(yīng)全部計(jì)入。按下式計(jì)算</p><p>　　對(duì)經(jīng)常短時(shí)及

32、經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)應(yīng)按下式計(jì)算</p><p>　　對(duì)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不與計(jì)算</p><p>　　對(duì)中央修配廠的用電負(fù)荷，通常按下式計(jì)算</p><p>　　式中—全部電動(dòng)機(jī)額定功率總和，KW</p><p>　　—其中最大5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率總和，KW</p><p>　　煤場(chǎng)機(jī)械負(fù)荷中，

33、對(duì)大型機(jī)械應(yīng)根據(jù)機(jī)械具體情況具體分析確定。對(duì)中小型機(jī)械，應(yīng)按下式計(jì)算</p><p>　　翻斗機(jī) </p><p>　　輪斗機(jī) </p><p>　　式中 —其中最大3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和，KW</p><p><b>　　對(duì)照明負(fù)荷計(jì)算式為</b></p><p>

34、　　式中 —需要系數(shù)，一般0.8~1.0</p><p><b>　　—安裝容量，KW</b></p><p>　　根據(jù)表3.1、3.2和3.3負(fù)荷運(yùn)行方式及特點(diǎn)計(jì)算如下</p><p><b>　　由公式S= </b></p><p><b>　?、馎段負(fù)荷</b></

35、p><p><b>　?、馚段負(fù)荷</b></p><p><b>　　同理ⅡA段</b></p><p><b>　　同理ⅡB段</b></p><p>　　表2-3 6KV廠用負(fù)荷及高壓變壓器容量</p><p>　　2.3 廠用變壓器的選擇</

36、p><p>　　2.3.1 額定電壓</p><p>　　廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接出電壓確定,變壓器一、二次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.</p><p>　　各種變壓器的臺(tái)數(shù)和型式</p><p>　　工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式主要與廠用高壓母線的段數(shù)有關(guān),而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線等級(jí)有關(guān).當(dāng)只

37、有6kV一種電壓等級(jí)時(shí)，一般分兩段；當(dāng)10kV與3kV電壓等級(jí)同時(shí)存在時(shí)，則分四段（10kV和3kV兩段）。當(dāng)只有6kV一種電壓等級(jí)時(shí)，廠用高壓工作變壓器可選用1臺(tái)全容量的分裂繞組變壓器，兩個(gè)分裂支路分別供兩段母線；或者選用2臺(tái)50%容量的雙繞組變壓器，分別供兩段母線。如出現(xiàn)10kV和3kV兩種電壓等級(jí)時(shí)，廠用高壓工作變壓器可選用2臺(tái)50%容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。</p><p>　　2.3.2 廠用

38、變壓器的容量</p><p>　　廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率。因此，對(duì)廠用高壓工作變壓器的容量應(yīng)按廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷的110%與廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應(yīng)留有10%左右的裕度。</p><p>　　廠用高壓工作變壓器容量。當(dāng)為雙繞組變壓器時(shí)按下式選擇容量</p><p>　　式中—廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷之和&

39、lt;/p><p>　　—廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和</p><p>　　當(dāng)選用分裂繞組變壓器時(shí)，其各繞組容量應(yīng)滿足</p><p><b>　　高壓繞組</b></p><p><b>　　分裂繞組</b></p><p>　　式中—廠用變壓器高壓繞組容量，KV·A<

40、;/p><p>　　—廠用變壓器分裂繞組容量，KV·A</p><p>　　—廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷，KV·A，</p><p>　　—分裂繞組兩支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷，KV·A</p><p>　　廠用高壓備用變壓器容量。</p><p>　　廠用高壓備用變壓器或啟動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)廠用高壓工

41、作變壓器的容量相同；廠用低壓備用變壓器的容量應(yīng)于最大一臺(tái)廠用低壓工作變壓器容量相同。</p><p>　　廠用低壓工作變壓器容量。</p><p>　　可按下式選擇變壓器容量</p><p>　　式中S—廠用低壓工作變壓器容量，KV·A</p><p>　　—變壓器溫度修正系數(shù)。一般對(duì)裝于屋外或由屋外進(jìn)風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，可去=1，但

42、宜將小間進(jìn)出風(fēng)溫差控制在10以內(nèi)；對(duì)由住廠進(jìn)風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，隨地區(qū)而異，應(yīng)當(dāng)考慮溫度進(jìn)行修正。</p><p>　　廠用變壓器容量的選擇，除了考慮所接負(fù)荷的因素外，還應(yīng)考慮：①電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓降；②變壓器低壓側(cè)短路容量；③留有一定的備用裕度。</p><p><b>　　廠用變壓器的阻抗</b></p><p>　　變壓

43、器的阻抗是廠用工作變壓器的一項(xiàng)重要指標(biāo)。廠用工作變壓器的阻抗要求比一般動(dòng)力變壓器的阻抗大，這是因?yàn)橐拗谱儔浩鞯蛪簜?cè)的短路容量，否則將影響到開關(guān)設(shè)備的選擇，一般要求阻抗應(yīng)大雨10%；但是，阻抗過(guò)大又將影響廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上環(huán)節(jié)上訴矛盾，因?yàn)榉至牙@組變壓器在正常工作時(shí)具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時(shí)則具有較大的阻抗。</p><p><b>　　變

44、壓器選擇計(jì)算</b></p><p><b>　?、馎段</b></p><p><b>　?、馚段</b></p><p><b>　?、穸沃貜?fù)容量負(fù)荷</b></p><p>　?、馎段分裂繞組負(fù)荷 KV·A</p><p>　

45、?、馚段分裂繞組負(fù)荷 KV·A</p><p>　　重復(fù)分裂繞組負(fù)荷 KV·A</p><p>　　高壓繞組負(fù)荷 KV·A</p><p>　　根據(jù)計(jì)算選擇Ⅰ變壓器</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用三繞組低壓分裂變壓器，電壓比為18/6-6KV,短路電壓為U(%)=15,容量比為40/20-20MV·A。

46、</p><p><b>　?、駻段</b></p><p><b>　　ⅡB段</b></p><p><b>　?、蚨沃貜?fù)容量負(fù)荷</b></p><p>　?、馎段分裂繞組負(fù)荷 KV·A</p><p>　?、馚段分裂繞組負(fù)荷 KV

47、83;A</p><p>　　重復(fù)分裂繞組負(fù)荷 KV·A</p><p>　　高壓繞組負(fù)荷 KV·A</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用三繞組低壓分裂變壓器，電壓比為18/6-6KV,短路電壓為U(%)=15,容量比為40/20-20MV·A。</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn)</b&g

48、t;</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)定義</p><p>　　廠用電系統(tǒng)中運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)突然斷開電源或廠用電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)行，這一轉(zhuǎn)速下降的過(guò)程稱為惰行。若電動(dòng)機(jī)失去電壓以后，不與電源斷開，在很短的時(shí)間（一般在0.5-1.5s）內(nèi)，廠用電壓又恢復(fù)或通過(guò)自動(dòng)切換裝置將備用電源投入，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)惰行尚未結(jié)束，又自動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行，這一過(guò)程稱為

49、電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。若參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量多、容量大時(shí)，啟動(dòng)電流過(guò)大，可能會(huì)使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降，甚至引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，將危及電動(dòng)機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。若經(jīng)校驗(yàn)不能自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)采取響應(yīng)的措施。</p><p>　　3.2 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)分類</p><p>　　根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，自啟動(dòng)分為三類：</p><p>　　失壓自啟

50、動(dòng)。運(yùn)行中突然出現(xiàn)事故，廠用電壓降低，當(dāng)事故消除、電壓恢復(fù)時(shí)形成的自啟動(dòng)；</p><p>　　空載自啟動(dòng)。備用電源處于空載狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)投入失去電源的工作母線的工作母線段時(shí)形成的自啟動(dòng)；</p><p>　　帶負(fù)荷自啟動(dòng)。備用電源已帶一部分負(fù)荷，又自動(dòng)投入失去電源的工作母線段時(shí)形成的自啟動(dòng)。</p><p>　　廠用工作電源一般僅考慮失壓自啟動(dòng)，而廠用備用電源或啟動(dòng)

51、電源則需考慮失壓自啟動(dòng)、空載自啟動(dòng)及帶負(fù)荷自啟動(dòng)等三種方式。</p><p>　　為了敘述方便，假設(shè)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩分別用、和表示，機(jī)械負(fù)荷轉(zhuǎn)矩用、、和表示，機(jī)械負(fù)荷轉(zhuǎn)矩表示，均為歸算到基準(zhǔn)值得標(biāo)幺值。</p><p>　　圖3-1 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系</p><p>　　異步電動(dòng)機(jī)得轉(zhuǎn)矩與電壓成正比。一般電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，

52、其最大轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的2倍，如圖4-1.隨著電壓下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩急劇下降。當(dāng)電壓下降到某一數(shù)值時(shí)，如下降到70%，那么它的最大轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的變?yōu)?。若電?dòng)機(jī)已帶有額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩，則此時(shí)剩余轉(zhuǎn)矩變?yōu)樨?fù)值，電動(dòng)機(jī)受到制動(dòng)開始惰行，最終可能停止運(yùn)轉(zhuǎn)。出現(xiàn)惰行的電動(dòng)壓稱為臨界電壓，這時(shí)電動(dòng)機(jī)最大化轉(zhuǎn)矩恰好等于機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，根據(jù)</p><p>　　式中—電動(dòng)機(jī)在額定電壓</p><p><b>

53、;　　—臨界電壓標(biāo)幺值</b></p><p>　　由于異步電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為1.8-2.4，所以臨界電壓為0.64-0.75，即電壓降低到額定值的64%-75%，電動(dòng)機(jī)就開始惰行。為使廠用電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)定電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)，廠用母線電壓的最低允許值為額定電壓的80%；電動(dòng)機(jī)端電壓最低值為額定電壓的70%。但是，自啟動(dòng)時(shí)，有成組電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，被拖動(dòng)設(shè)備飛輪轉(zhuǎn)矩很大，具有慣性。當(dāng)電壓降低后，電磁轉(zhuǎn)矩立即

54、下降，而機(jī)械轉(zhuǎn)速由于慣性造成的時(shí)延，在短時(shí)內(nèi)幾乎無(wú)大變化。為了保證廠用Ⅰ負(fù)荷自啟動(dòng)且考慮到機(jī)械的因數(shù)，規(guī)定廠用母線電壓在電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，應(yīng)不低于表3.1所示的數(shù)值。</p><p>　　表3-1 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)要求廠用母線最低電壓</p><p>　?、賹?duì)于廠用高壓母線失壓或空載自啟動(dòng)時(shí)取上線值，帶負(fù)荷自啟動(dòng)時(shí)取下限值</p><p>　　3.3 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)&l

55、t;/p><p>　　電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)可分為電壓校驗(yàn)和容量校驗(yàn)。而電壓校驗(yàn)又分為兩種情況；一是單臺(tái)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)或成組電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)；二是電動(dòng)機(jī)經(jīng)廠用高壓變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)。</p><p>　　3.3.1 電壓校驗(yàn)</p><p>　　單臺(tái)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)或成組電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)。如圖3.3.1(a)所示為一組電動(dòng)機(jī)經(jīng)廠用高壓變壓器自啟

56、動(dòng)接線及等值電路。假設(shè)成組電動(dòng)機(jī)在電壓消失或下降后全部處于制動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)恢復(fù)供電后同時(shí)開始啟動(dòng)。如果忽略變壓器供電的電源視為無(wú)窮大電源，即電源母線電壓。以變壓器容量為基準(zhǔn)值，個(gè)元件參數(shù)用標(biāo)幺值表示，由圖（b）可得變壓關(guān)系。</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　(3-2)</b></p><

57、p>　　—參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流標(biāo)幺值總和；</p><p>　　—電源母線電壓標(biāo)幺值，一般采用經(jīng)電抗器供廠用電是取1，采用無(wú)激磁調(diào)壓變壓器取1.05，采用有載調(diào)壓變壓器時(shí)取1.1；</p><p>　　—廠用電變壓器或電抗器的電抗標(biāo)幺值；</p><p>　　—參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的等值電抗標(biāo)幺值。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)開

58、始瞬間，廠用高壓母線上的電壓為</p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　將4-2帶入4-3得</p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　對(duì)于一臺(tái)靜止得電動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)瞬間的電抗有關(guān)系，式中K為該電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流數(shù)倍。如果自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)取一啟動(dòng)電流數(shù)

59、倍，則全部電動(dòng)機(jī)經(jīng)折算后的等值電抗標(biāo)幺值可寫為</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　—廠用變壓器額定容量，KV·A</p><p>　　—全部電動(dòng)機(jī)總?cè)萘?，KV·A</p><p>　　—電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)電流平均倍數(shù)，對(duì)備用電源一般當(dāng)快速切換時(shí)可取2.5，慢速切換時(shí)可取5。

60、</p><p>　　將3-5帶入3-4，得到廠用電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)開始瞬間廠用高壓母線電壓為</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　式中—為自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)得容量標(biāo)幺值，</p><p>　　—參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率，KV·A</p><p>　　—電動(dòng)機(jī)的效率和功

61、率因數(shù)的乘積，一般取0.8。</p><p>　　3.3.2 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)經(jīng)常用高壓變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)。如圖4.3.2表示廠用高、低壓變壓器串聯(lián)，高、低壓電動(dòng)機(jī)同事自啟動(dòng)得等值電路。假設(shè)高壓母線已帶有負(fù)荷，自啟動(dòng)過(guò)程中繼續(xù)運(yùn)行。在這種情況下，對(duì)應(yīng)的廠用高壓母線電壓和廠用低壓母線電壓分別進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p

62、>　　廠用高壓母線電壓的校驗(yàn)</p><p>　　由圖3.3.2 可知電壓關(guān)系，得</p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　式中—廠用高壓變壓器電源側(cè)電壓標(biāo)幺值；</p><p>　　—廠用高壓母線電壓標(biāo)幺值；</p><p>　　—自啟動(dòng)時(shí)通過(guò)廠用高壓變壓器得電

63、流以常用高壓變壓器容量為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值；</p><p>　　—廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值。</p><p>　　3-3 廠用高、低壓電動(dòng)機(jī)同時(shí)自啟動(dòng)的等值電路圖</p><p>　　電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)廠用高壓廠用變壓器得電流為</p><p>　　= (3-8)</p>

64、<p><b>　??；</b></p><p>　　式中、、分別為負(fù)荷支路0、1、2的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流倍數(shù)。</p><p>　　因項(xiàng)所占比重很小，可以忽略，且，將帶入電壓關(guān)系式中，即得</p><p>　　故 (3-9)</p><p>　　式中—廠用高壓母線得合成負(fù)荷標(biāo)幺值。&l

65、t;/p><p>　　當(dāng)廠用高壓變壓器采用分裂繞組變壓器時(shí)，高壓繞組額定容量為,分裂繞組額定容量為，即</p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　式中 —當(dāng)廠用高壓變壓器采用采用分裂繞組變壓器時(shí)，廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值；</p><p>　　—電源母線電壓標(biāo)幺值。</p><

66、;p>　　廠用低壓母線電壓校驗(yàn)</p><p>　　同理假設(shè)低壓母線帶有負(fù)荷,廠用低壓變壓器容量為，由電壓關(guān)系可得</p><p><b>　　又因 </b></p><p>　　帶入電壓關(guān)系式，可得</p><p><b>　　(3-11)</b></p><p

67、><b>　　(3-12)</b></p><p>　　式中 —廠用低壓變母線的合成負(fù)荷標(biāo)幺值；</p><p>　　—常用低壓變壓器電抗標(biāo)幺值；</p><p>　　—廠用高壓母線電壓標(biāo)幺值；</p><p>　　—廠用電壓母線電壓標(biāo)幺值；</p><p>　　以求得常用母線電壓及，應(yīng)

68、分別不低于電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)要求的廠用母線電壓最低值。

69、

70、 </p><p>　　本發(fā)電廠產(chǎn)廠用電系統(tǒng)為6KV和0.38KV兩級(jí)電壓。常用高壓備用變壓器為分裂繞組變壓器，其高壓繞組額定容量為40000 KV·、低壓繞組額定容量為20000 KV·A，已高壓繞組電抗為基準(zhǔn)的半穿越電抗標(biāo)幺值為19%，廠用高壓變壓器電源測(cè)母線電壓標(biāo)幺值（有載調(diào)壓）。廠用低壓變壓器

71、額定容量為1000 KV·A，阻抗電壓為10%。廠用高壓備用變壓器已帶負(fù)載6200 KW，參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛?3363KW。廠用低壓母線上參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電機(jī)容量為500KW。計(jì)算電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)如下</p><p>　　廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值為</p><p>　　高壓常用母線標(biāo)幺值由3-9得</p><p><b>　　滿足要求<

72、;/b></p><p>　　廠用低壓母線電壓校驗(yàn):</p><p>　　廠用低壓母線得合成負(fù)荷標(biāo)幺值由式3-12</p><p>　　廠用低壓變壓器電抗標(biāo)幺值為</p><p>　　低壓母線電抗標(biāo)幺值由2-11</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><

73、p>　　廠用高壓母線電壓校驗(yàn)和常用低壓母線電壓校驗(yàn)，均滿足電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)要求得廠用電母線電壓最低值，可見本廠用高壓備用變壓器可以順利的實(shí)現(xiàn)自投高、低壓母線串接自啟動(dòng)。</p><p>　　短路計(jì)算及電氣設(shè)備選擇</p><p>　　4.1 短路計(jì)算的目的及意義</p><p><b>　　短路計(jì)算的目的</b></p><

74、;p>　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行的情況。而這些故障多數(shù)是由于短路引起的，所以要靠短路電流來(lái)選擇校驗(yàn)設(shè)備。</p><p><b>　　短路計(jì)算的規(guī)定</b></p><p>　　電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；</p><p>　　短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；</p><p&

75、gt;　　所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；</p><p>　　所有接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式；</p><p>　　計(jì)算容量應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；</p><p>　　應(yīng)按最嚴(yán)重的情況進(jìn)行校驗(yàn)；</p><p><b>　　應(yīng)注意選擇短路點(diǎn)。</b></p><p>&

76、lt;b>　　短路電流計(jì)算的意義</b></p><p><b>　　電氣主接線的比選；</b></p><p><b>　　選擇導(dǎo)體和電器；</b></p><p>　　設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地安全距離；</p><p>　　選擇繼電保護(hù)裝置和

77、進(jìn)行整定計(jì)算；</p><p><b>　　4.2 短路計(jì)算</b></p><p>　　圖4-1 短路計(jì)算圖</p><p>　　變壓器T=40MV·A ，</p><p><b>　　取MV·A , </b></p><p>　　設(shè)a處得短路功率為1

78、000MV·A，則它的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　變壓器電抗標(biāo)幺值為</b></p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為</p><p><b>　　點(diǎn)短路時(shí)</b></p><p><b>　　短路電流為</b></p><p>

79、;<b>　　點(diǎn)短路時(shí)</b></p><p>　　短路點(diǎn)和電流相同不做計(jì)算</p><p>　　基準(zhǔn)容量：= 100MVA</p><p><b>　　系統(tǒng)的正序阻抗為</b></p><p><b>　　發(fā)電機(jī)</b></p><p><b&g

80、t;　　計(jì)算電抗為：</b></p><p>　　根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表得</p><p>　　4.3 電氣設(shè)備選擇的要求和原則</p><p>　　應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；</p><p>　　應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合

81、理；</p><p>　　與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　　選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式驗(yàn)定合格。在特殊情況 下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。</p><p><b>　　電壓：</b></p><p>

82、<b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中： —— 電器允許最高工作電壓</p><p><b>　　—— 最高運(yùn)行電壓</b></p><p><b>　　電流：</b></p><p><b>　　（4-2）</b></p>

83、<p>　　式中： —— 電器額定電流</p><p><b>　　—— 持續(xù)工作電流</b></p><p>　　由于變壓器短路時(shí)過(guò)載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度比較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過(guò)載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。</p><p&

84、gt;　　4.4 校驗(yàn)的原則及熱穩(wěn)定條件</p><p><b>　　校驗(yàn)的一般原則：</b></p><p>　　電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定效驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流,若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。</p><p>　　用

85、熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定；當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不演算動(dòng)穩(wěn)定；用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p><b>　　短路的熱穩(wěn)定條件：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><

86、;p>　　式中： Qk —— 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)</p><p><b>　　電動(dòng)力穩(wěn)定效驗(yàn)：</b></p><p><b>　　（4-5）</b></p><p>　　式中： —— 短路沖擊電流幅值</p><p>　　—— 電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值 </p>&

87、lt;p>　　下列幾種情況下可不效驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：</p><p>　　用熔斷器保護(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；</p><p>　　采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；</p><p>　　裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p><b>　　4.5 環(huán)境

88、條件</b></p><p>　　溫度：按《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》（GB763-74）的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+400C時(shí)，允許按額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+400C（但不高于+600C）時(shí)，每增高10C，建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?400C時(shí)，每降低10C，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過(guò)額定電流的20%。本電廠地區(qū)夏季最高溫度為380C，

89、冬季最低溫度為-250C攝氏度，年平均氣溫為100C，應(yīng)選用普通高壓電器。因此按環(huán)境溫度最高時(shí)求得溫度整定系數(shù)：</p><p>　　日照：屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱實(shí)驗(yàn)是在避免陽(yáng)光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的80%選擇設(shè)備。日照整定系數(shù)： </p><p>　　污染：根據(jù)資料顯示，廠址

90、附近無(wú)嚴(yán)重空氣污染，可不考慮。</p><p>　　海拔：本電廠地區(qū)海拔高度為700米，可選擇普通高壓電器。</p><p>　　地震：本地區(qū)為五級(jí)地震區(qū)，故可不考慮防震。</p><p>　　4.6 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　4.6.1 斷路器參數(shù)的選擇</p><p>　　按額定電壓選擇：

91、 </p><p>　　按額定電流選擇： </p><p>　　按開斷電流選擇： </p><p>　　按額定關(guān)合電流選擇： </p><p>　　熱穩(wěn)定效驗(yàn)： </p><p>

92、;　　動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： </p><p>　　4.6.2 隔離開關(guān)參數(shù)的選擇</p><p>　　按額定電壓選擇： </p><p>　　按額定電流選擇： </p><p>　　熱穩(wěn)定效驗(yàn)： </p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： </p>&l

93、t;p>　　4.6.3 形式選擇 </p><p>　　斷路器的形式選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試的運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。</p><p>　　發(fā)電機(jī)的主保護(hù)按種類和形式選擇：隔離開關(guān)的形式和種類的選擇應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用條件等因素進(jìn)行綜合技術(shù)比較后確定。時(shí)間 </p><p><b>　　后備保護(hù)

94、時(shí)間</b></p><p>　　配電裝置內(nèi)最高室溫40</p><p>　　發(fā)電機(jī)最大持續(xù)工作電流為</p><p>　　根據(jù)發(fā)電機(jī)回路、及斷路器安裝在室內(nèi)的要求，查表，可選Ⅲ/3000少油斷路器</p><p><b>　　短路計(jì)算電抗 </b></p><p><b>

95、;　　短路計(jì)算時(shí)間</b></p><p>　　根據(jù)短路計(jì)算電抗查短路電路計(jì)算曲線，并換算成有名值后，所得短路電路為</p><p>　　由于，不計(jì)非周期熱效應(yīng)。短路電流的熱效應(yīng)等于周期分量熱效應(yīng),即</p><p><b>　　[·S]</b></p><p>　　沖擊電流 </

96、p><p>　　表4-1 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果及數(shù)據(jù)比較</p><p>　　4.6.4 電流互感器的選擇</p><p><b>　　參數(shù)的選擇</b></p><p>　　按一次額定電壓選擇： </p><p>　　按一次額定電流選擇： </p>

97、<p>　　為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。</p><p>　　按二次額定電流選擇：一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)亦可考慮用1A。</p><p>　　按二次級(jí)數(shù)量選擇：二次級(jí)的數(shù)量決定于測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要求。一般情況下，測(cè)量?jī)x表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免互相影

98、響。</p><p>　　按準(zhǔn)確度級(jí)選擇：為了保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。因此，需先要知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類型及對(duì)準(zhǔn)確級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求最高的表計(jì)選擇電流互感器，具體要求如下：</p><p>　　裝設(shè)在發(fā)電機(jī)、電力變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表及所有用于計(jì)算電費(fèi)的電度表用電流互感器，其準(zhǔn)確等級(jí)應(yīng)為0.5級(jí)。&

99、lt;/p><p>　　供運(yùn)行、監(jiān)視、估算電能的電度表、功率表和電流表用電流互感器，其準(zhǔn)確等級(jí)應(yīng)為1級(jí)。</p><p>　　供指示被測(cè)數(shù)值是否存在或大致估計(jì)被監(jiān)測(cè)數(shù)值的表計(jì)用的電流互感器，其等級(jí)為3級(jí)和10級(jí)。</p><p>　　熱穩(wěn)定效驗(yàn)： </p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) </p><p>

100、　　型式的選擇動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： </p><p>　　10KV及以下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。</p><p>　　綜上所述：本設(shè)計(jì)電流互感器選用LA-10 50/5 0.5級(jí) </p><p>　　4.6.5 電壓互感器的選擇</p><p><b>　　參數(shù)的選擇</b><

101、/p><p>　　1、按一次回路電壓選擇：</p><p>　　為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（0.8～1.2）范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足下列條件：</p><p>　　2、按準(zhǔn)確度級(jí)選擇：參照電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)進(jìn)行選擇。、</p><p><b>　　按接線方式選擇</b>&

102、lt;/p><p>　　在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單接線。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器。</p><p>　　三個(gè)單相三線圈電壓互感器適用范圍：</p><p>　　主二次繞組連接成星形以供電給測(cè)量表計(jì)、繼電器以及絕緣檢查電壓表。對(duì)于要求相電壓的測(cè)量表計(jì)，只有在系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地時(shí)才能接入。附加的二次繞組

103、接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓路過(guò)器供電給保護(hù)繼電器和接地信號(hào)（絕緣檢查）繼電器。</p><p>　　表4-2 電壓互感器技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　4.7 母線的選擇</b></p><p>　　4.7.1 母線材料、形式、和布置方式的選擇</p><p>　　由于鋁的導(dǎo)電性能好、成本低，因此，母線材料一

104、般采用鋁或鋁合金材料。</p><p>　　常用的母線有軟母線和硬母線，本設(shè)計(jì)220KV采用軟母線。</p><p>　　軟母線選擇的一般條件：</p><p>　　配電裝置中軟母線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境和回路負(fù)荷電流、電暈、無(wú)線電干擾等條件，確定導(dǎo)線的截面和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)形式；</p><p>　　在空氣中含鹽較大的沿海地區(qū)或周圍氣體對(duì)鋁有明顯腐蝕

105、的場(chǎng)所，應(yīng)盡量選用防腐型鋁絞線；當(dāng)負(fù)荷電流較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇較大截面的導(dǎo)線，當(dāng)電壓較高時(shí)，為保持導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度，導(dǎo)線最小截面必須滿足電暈的要求，可增加導(dǎo)線外徑或增加每相導(dǎo)線的根數(shù)；</p><p>　　對(duì)于220KV及以下的配電裝置，電暈對(duì)選擇導(dǎo)線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面，導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)形式可采用單根鋼芯鋁絞線組成的復(fù)導(dǎo)線。</p><p>　　母線的散熱

106、條件和機(jī)械強(qiáng)度與母線的布置方式有關(guān)，其布置方式可分為支持和懸掛式；支持式使用和母線工作電壓的支持絕緣子把母線固定在鋼架或墻板等建筑物上，采用水平布置方式。</p><p>　　4.7.2 母線選擇計(jì)算</p><p>　?。?）匯流母線按正常工作最大電流選擇其截面S（），即按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇，要求導(dǎo)體所選的電路中最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流，即</p>&

107、lt;p>　?。?）按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p>　　式中 ——散熱系數(shù)；</p><p><b>　　——肌膚效應(yīng)系數(shù)。</b></p><p>　?。?）按電暈電壓校驗(yàn)（35kV及以上電壓級(jí)母線）：使晴天工作電壓小于臨界電暈電壓，即&

108、lt;/p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　　式中 ——臨近電暈電壓（kV）；</p><p><b>　　其值按下式計(jì)算：</b></p><p><b>　　(4-8)</b></p><p>　　式中 ——三相導(dǎo)體等邊三角

109、形布置取1，水平布置取0.96；</p><p>　　——導(dǎo)體表面粗糙系數(shù)，管型母線及單股導(dǎo)線取0.98~0.93，多股絞線取0.87~0.83；</p><p><b>　　——空氣相對(duì)密度；</b></p><p>　　——導(dǎo)體半徑,矩形母線為四角的曲率半徑；</p><p><b>　　——相間距離。&l

110、t;/b></p><p>　?。?）硬母線校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　式中 ——允許應(yīng)力</b></p><p><b>　　繼電保護(hù)總體方案</b></p><p>　　5.1 主變壓

111、器保護(hù)規(guī)劃</p><p>　　本廠發(fā)電機(jī)容量為300MW，結(jié)合發(fā)電機(jī)的容量，針對(duì)發(fā)電機(jī)的故障類型及其不正常運(yùn)行狀態(tài)，配置發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)。按照規(guī)程的規(guī)定，設(shè)計(jì)本廠發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)。</p><p>　　電力變壓器是電力系統(tǒng)中經(jīng)常使用的重要電氣設(shè)備，它的故障對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重后果，同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的元件。因此，必須根據(jù)變壓器容量和重要程序裝設(shè)性能，動(dòng)作可靠的保護(hù)。

112、</p><p>　　變壓器故障可分為油箱內(nèi)部和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路。油箱內(nèi)部故障對(duì)變壓器來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的，高溫電弧不僅會(huì)燒毀繞組和鐵心，而且還會(huì)使變壓器油絕緣受熱分解產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸的嚴(yán)重后果。變壓器油箱外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。</p><p>　　現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，

113、但實(shí)際運(yùn)行中仍有可能發(fā)生各種類型故障和異常運(yùn)行。為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障和異常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量的大小、電壓變壓器保護(hù)的配置原則。</p><p>　　變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：</p><p>　　變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)</p><p><b>　　短路保護(hù)</b></

114、p><p><b>　　后備保護(hù)</b></p><p>　　中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)</p><p><b>　　過(guò)負(fù)荷保護(hù)</b></p><p><b>　　5.2 變壓器保護(hù)</b></p><p>　　本廠用電主變壓

115、器容量40 MVA，高壓備用變壓器容量40 MVA，結(jié)合變壓器的容量，針對(duì)變壓器的故障類型及其不正常運(yùn)行狀態(tài)，配置發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)。</p><p>　　表5-1 表變壓器保護(hù)配置</p><p><b>　　5.3 母線保護(hù)</b></p><p>　　本廠總裝機(jī)容量2×300MW，母線為6KV兩個(gè)分段廠用母線，根據(jù)母線保護(hù)設(shè)置要求

116、，應(yīng)該設(shè)置母線保護(hù)。</p><p>　　5.4 廠用母線保護(hù)應(yīng)滿足的要求</p><p>　　必須快速有選擇地切除故障母線；應(yīng)能可靠方便地適應(yīng)母線運(yùn)行方式的變化；接線盡量簡(jiǎn)化。母線保護(hù)的接線方式，對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，為反映相間短路和單相接地?cái)嗦罚璨捎萌嗍浇泳€；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線。母線保護(hù)大多采用差動(dòng)保護(hù)原理構(gòu)成，動(dòng)作后跳開連接在該母線上的所

117、有斷路器。</p><p>　　5.5 廠用母線保護(hù)的選擇</p><p>　　根據(jù)以上母線保護(hù)要求，本廠采用微機(jī)型的完全電流差動(dòng)母線保護(hù)。</p><p>　　即在母線所有連接元件中裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器，將他們的二次線圈同極性連接在一起，然后接入電流型差動(dòng)繼電器，此類保護(hù)要求電流互感器和電流繼電器的內(nèi)主抗要小，否則會(huì)造成外部故障時(shí)保護(hù)的誤動(dòng)作。<

118、;/p><p><b>　　配電裝置</b></p><p>　　配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要的組成部分，在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用。</p><p>　　它是根據(jù)主接線的接線方式，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電路、母線個(gè)必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分配電能等裝置。</p><p>　　配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟&l

119、t;/p><p>　　根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電器的形式、出線的多少和方式、有無(wú)電抗器、地形、環(huán)境條件等因數(shù)選擇配電裝置的形式；</p><p>　　擬定配電裝置的配電圖；</p><p>　　按照所選擇設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方式、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照《配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，并參考各種配電裝置的典型設(shè)計(jì)手冊(cè)，設(shè)計(jì)繪制配電裝置的平、斷面圖。<

120、/p><p>　　屋內(nèi)配電裝置的布置原則</p><p>　　盡量將電源布置在每段母線的中部，使母線截面通過(guò)較小的電流但有時(shí)為了為了連接的方便，根據(jù)主廠房或變電站的布置由發(fā)電機(jī)或變壓器的間隔設(shè)在每段母線的頂部。</p><p>　　同一回路的電器和導(dǎo)體應(yīng)布置在一個(gè)間隔內(nèi)，以保證檢修和限制故障范圍。</p><p>　　較重的設(shè)備布置在下層，以減輕

121、樓板的荷重并便于安裝。</p><p>　　充分利用間隔的位置。</p><p>　　設(shè)備對(duì)應(yīng)布置便于操作。</p><p><b>　　有利于擴(kuò)建。</b></p><p>　　6KV配電裝置均為屋內(nèi)布置，本廠出線不帶電抗器，采用成套開關(guān)柜單層布置。</p><p>　　表6-1 電壓等級(jí)配電

122、裝置的安全凈距(mm)</p><p><b>　　配電裝置圖</b></p><p>　　圖6-1 配電裝置圖</p><p><b>　　防雷保護(hù)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　7.1 雷電過(guò)電壓的形式及危害性</p><p>　　雷電過(guò)電壓的基本形式有直擊雷、感應(yīng)雷

123、和入侵雷三種。</p><p>　　直擊雷。雷電直接對(duì)電氣設(shè)備(含輸電線路)或建筑物進(jìn)行放電，稱為直接雷擊或宜擊雷。直擊雷過(guò)電壓可引起數(shù)萬(wàn)安培的強(qiáng)大雷電流通過(guò)被擊物體而人地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，損壞設(shè)備，擊毀建筑物，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。</p><p>　　感應(yīng)雷。雷電落在電氣設(shè)備附近或雷云在電氣設(shè)備上方移動(dòng)時(shí)，通過(guò)靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)在電氣設(shè)備上呈現(xiàn)出數(shù)萬(wàn)乃至數(shù)十萬(wàn)伏

124、的感應(yīng)過(guò)電壓，稱作感應(yīng)雷或間接雷擊。</p><p>　　入侵雷。當(dāng)輸電線路上遭受直擊雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電被侵入發(fā)電廠或變電所，產(chǎn)生過(guò)電壓擊壞電氣設(shè)備，稱為雷電波侵入或入侵雷。由于雷電波侵人造成的雷害事故占全部雷害事故的一半以上，因此需采取特別措施。</p><p>　　7.2 直擊雷和感應(yīng)雷保護(hù)</p><p>　　電壓為110KV及以上的屋外配電裝置，可將避雷針