畢業(yè)設(shè)計---發(fā)電廠電氣一次設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與運行。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。本設(shè)計是電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的一次綜合設(shè)計，它是將本專業(yè)所學(xué)知識進行的一次系統(tǒng)的回顧和綜合的利用。設(shè)計中將主要從理論上在電氣主接線設(shè)計，短路電流計算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布局，防雷設(shè)

2、計，發(fā)電機、變壓器和母線的繼電保護等方面做詳盡的論述，同時，在保證設(shè)計可靠性的前提下，還要兼顧經(jīng)濟性和靈活性，通過計算論證該火電廠實際設(shè)計的合理性與經(jīng)濟性。在計算和論證的過程中，結(jié)合新編電氣工程手冊規(guī)范，采用CAD軟件繪制電氣圖，進一步完善了設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 電氣主接線; 短路電流；配電裝置；電氣設(shè)備選擇</p><p><b>　　Abstract</

3、b></p><p>　　Power plants is an important part of power system, and also affect the safety of the whole power system with operation. In power plant, a wiring and secondary wiring is the important part of e

4、lectrical part.This design is the electrical engineering and automation of professional students before graduation design, it is a comprehensive professional knowledge learnt this a systematic review and comprehensive ut

5、ilization. Design mainly from theory will in the main electrical wiring design, short-ci</p><p>　　Keywords： the main electrical connection; Short-circuit current; Distribution device;Electrical equipment sel

6、ection</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論4</b></p><p>　　1.1 課題背景4</p

7、><p>　　1.1.1 課題研究的目的和意義4</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀5</p><p>　　1.2.1 電力系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r5</p><p>　　1.2.2 火電廠設(shè)計研究的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r5</p><p>　　1.3 課題的主要研究工作6</p><p

8、>　　1.3.1 設(shè)計內(nèi)容6</p><p><b>　　2 原始資料7</b></p><p>　　2.1 原始資料分析7</p><p>　　3發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計8</p><p>　　3.1 發(fā)電廠電氣一次設(shè)計的內(nèi)容8</p><p>　　3.2 發(fā)電廠電氣主接線

9、的基本原則9</p><p>　　3.3 電氣主接線設(shè)計需要考慮的問題9</p><p>　　3.4 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計的基本要求10</p><p>　　3.4.1 具有一定的靈活性10</p><p>　　3.4.2 可靠性10</p><p>　　3.4.3 經(jīng)濟性10</p>

10、<p>　　3.4.4 擴建的可能性11</p><p>　　3.5 發(fā)電廠主接線的基本接線形式11</p><p>　　3.5.1 單母線形式11</p><p>　　3.5.2 雙母線形式15</p><p>　　3.5.3 其他接線形式16</p><p>　　3.6 方案的設(shè)

11、計、論證和選擇18</p><p>　　3.6.1 方案設(shè)計18</p><p>　　3.6.2 方案的論證和選擇19</p><p>　　4 變壓器的選擇20</p><p>　　4.1 主變壓器的選擇20</p><p>　　4.1.1 主變壓器容量的選擇20</p><p

12、>　　4.1.2 主變壓器臺數(shù)的選擇21</p><p>　　4.1.3 變壓器型式的選擇21</p><p>　　5 短路電流計算23</p><p>　　5.1 短路電流計算的目的23</p><p>　　5.2 短路電流計算條件23</p><p>　　5.3 短路計算的步驟24&l

13、t;/p><p>　　6 主要電氣設(shè)備選擇32</p><p>　　6.1 斷路器的選擇和校驗32</p><p>　　6.2 隔離開關(guān)的選擇和校驗37</p><p>　　6.3 電流互感器的選擇40</p><p>　　6.4 電壓互感器的選擇44</p><p>　　6.5

14、 母線的選擇與校驗48</p><p>　　6.6 避雷器的選擇51</p><p><b>　　7 配電裝置54</b></p><p>　　7.1 配電裝置的選擇及依據(jù)55</p><p>　　7.2 配電裝置的類型55</p><p>　　7.3 配電裝置的選型55<

15、;/p><p><b>　　8 結(jié)論56</b></p><p><b>　　9 致謝57</b></p><p><b>　　參考文獻58</b></p><p><b>　　附錄59</b></p><p><b>

16、;　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要部門之一，是一種將煤，石油，天然氣，水能，核能，風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個二次能源的工業(yè)，作為國民經(jīng)濟的其他各部門的快速，穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動力，其發(fā)展水平是反映國家經(jīng)濟發(fā)達程度的重要標(biāo)志，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系

17、。電力是工業(yè)的先行，電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟才能不斷前進。</p><p>　　近幾年隨著我國工業(yè)的高速發(fā)現(xiàn)，我國電力工業(yè)超常規(guī)發(fā)展，每年裝機容量超過6000萬千瓦，30萬千瓦、60萬千瓦亞臨界火電機組成為我國電網(wǎng)的主力機組。目前，我國30萬千瓦、60萬千瓦的火力發(fā)電機組，70萬千瓦的水力發(fā)電機組，在國際招標(biāo)中中標(biāo)成功率大于90%以上。這幾年電力工業(yè)之所以能飛速發(fā)展，其重要原因是，為中

18、國電力市場提供的火力發(fā)電設(shè)備主要立足于國內(nèi)生產(chǎn)。這一觀點得到國內(nèi)各發(fā)電公司以及電廠老總們的認同。今天電氣制造企業(yè)的國內(nèi)用戶率已達到75%以上。</p><p>　　火力發(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在現(xiàn)在提出和諧社會，循環(huán)經(jīng)濟的環(huán)境中，我們在提高火電技術(shù)的方向上要著重考慮電力對環(huán)境的影響，對不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在我國已有部分核電機組，但火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟發(fā)展，全國上了許多火電廠，

19、但火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)和諧社會的要求。目前，我國的電力工業(yè)已經(jīng)進入“大電網(wǎng)”、“大機組”、“超高壓、交直流輸電”、“電網(wǎng)調(diào)度自動化”、“狀態(tài)檢修”等新技術(shù)發(fā)展新階段，一些世界水平的先進技術(shù)，已在我國電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　隨著近年來我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增長，電力工業(yè)的發(fā)展仍不能瞞足整個社會發(fā)展的需要。另外，由于我國人口眾多，因此在按人口平均用電方面，仍只

20、處于中等水平，尚不能及全世界平均人口用電量的一半。2008年人均用電量2596kW·h，人均占用發(fā)電裝機容量僅為0.6kW；我國第二產(chǎn)業(yè)用電比重為76.49%，第三產(chǎn)業(yè)為9.78%，生活用電比重為11%。由此可見，我國人均用電水平遠低于發(fā)達國家，與完成其工業(yè)化進程國家的電力指標(biāo)相比，我國經(jīng)濟發(fā)展正處于工業(yè)化進程的中后期，我國用電遠低于國際水平。因此我國電力工業(yè)必須持續(xù)，穩(wěn)步地大力發(fā)展，一方面要加強電源建設(shè)，搞好“西電東送”，確

21、保電力現(xiàn)行，另一方面要深化電力體制改革，實施廠網(wǎng)分家。</p><p>　　1.1.1 課題研究的目的和意義</p><p>　　我國是發(fā)展中國家，我國的電力工業(yè)長期以來依靠多家辦電的政策，吸引了投資，促進了我國電力工業(yè)的發(fā)展；并通過引進、消化和吸收和技術(shù)創(chuàng)新，極大地提高了電力的技術(shù)水平和裝備水平；通過堅持不懈的達標(biāo)、創(chuàng)一流工作，大大提高了電力企業(yè)的管理水平，很多電力企業(yè)，尤其是一些發(fā)電

22、廠的管理水平可以與發(fā)達國家的電廠的管理一比高低。</p><p>　　因此，研究火電廠設(shè)計有著重大意義，像我國某些二期發(fā)電工程，發(fā)電能夠滿足廣大寒冷地區(qū)冬季的采暖供熱，采用水塔排煙(煙塔合一)新工藝是自主設(shè)計、自主施工，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進工藝技術(shù)。二期工程建設(shè)引進國內(nèi)外先進的環(huán)保技術(shù)和設(shè)施，實現(xiàn)一期已建成機組與二期工程同步進行100％煙氣脫硫；在采用低氮燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上，二期鍋爐采用100％煙氣脫硝系統(tǒng)和采用

23、高效除塵器，排放指標(biāo)較低。引進污水處理廠提供的中水，作為發(fā)電冷卻用補充水，每年可節(jié)約優(yōu)質(zhì)水資源，促進循環(huán)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。鍋爐采用干除灰、干排渣技術(shù)?；?、渣及脫硫石膏100％綜合利用和深加工，變廢為寶，實現(xiàn)零排放。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 電力系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　新中國成立以后，特別

24、是改革開放以來，我國電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。在黨中央、國務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)下，廣大電力職工奮發(fā)圖強，辛勤耕耘，中國的電力工業(yè)取得了令人矚目的成就。1987年，全國電力裝機容量邁上1億千瓦臺階；1995年突破2億千瓦；到2000年底，全國電力裝機容量已達3.19億千瓦。從1949年到改革開放前的1978年，我國電力裝機由185萬千瓦增加到5712萬千瓦，增長了29.9倍；年發(fā)電量由43億千瓦時增加到2566億千瓦時，增長了58.7倍。而從19

25、78年到二十世紀(jì)末，我國電力裝機和年發(fā)電量又分別增長了4.58和4.33倍。目前，我國的電力裝機容量和年發(fā)電量均居世界第2位；我國的電力工業(yè)也已從大電網(wǎng)、大機組、超高壓、高自動化階段，進入了優(yōu)化資源配置、實施全國聯(lián)網(wǎng)的新階段。</p><p>　　我國是發(fā)展中國家，我國的電力工業(yè)長期以來依靠多家辦電的政策，吸引了投資，促進了我國電力工業(yè)的發(fā)展；并通過引進、消化和吸收和技術(shù)創(chuàng)新，極大地提高了電力的技術(shù)水平和裝備水平

26、；通過十年的堅持不懈的達標(biāo)、創(chuàng)一流工作，大大提高了電力企業(yè)的管理水平，很多電力企業(yè)，尤其是一些發(fā)電廠的管理水平可以與發(fā)達國家的電廠的管理一比高低。但是，我國人均用電水平還很低，面臨著繼續(xù)快速發(fā)展的巨大壓力。</p><p>　　自從加入了ＷＴＯ以后，國家電力公司已經(jīng)確定了“建成控股型、經(jīng)營型、集團化、現(xiàn)代化、國際一流的電力公司”的戰(zhàn)略目標(biāo)，并已在2000年躋身世界500強，2001年在世界500強中位居77位。中

27、國加入WTO對電力工業(yè)來說，是機遇與挑戰(zhàn)并存，機遇大于挑戰(zhàn)。</p><p>　　1.2.2 火電廠設(shè)計研究的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　在我國乃至全世界范圍，火電廠的裝機容量占總裝機容量的70％左右，發(fā)電量占總發(fā)電量的80％左右。截止目前為止，我國火力發(fā)電廠單機容量以30萬千瓦和60萬千瓦機組為主，浙江省溫州市玉環(huán)縣的華能玉環(huán)電廠正在投建4臺100萬千瓦發(fā)電機組。其100萬千瓦

28、超超臨界火力發(fā)電機組主蒸汽壓力為25兆帕，主蒸汽和再熱蒸汽溫度均為600度,這不僅在我國是最高參數(shù)，在世界上也處于最前沿水平。此前，上海電氣與西門子合作制造的上海外高橋2臺90萬千瓦火力機組是我國第一個超臨界百萬級項目，首臺機組已于2006年開始發(fā)電。</p><p>　　1.3 課題的主要研究工作</p><p>　　1.3.1 設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　

29、擬訂主接線的方案：分析原始資料、確定主接線、主變形式、設(shè)計經(jīng)濟比較并確定最佳方案、合理的選擇各側(cè)的接線方式、確定所用電接線方式。</p><p>　　計算短路電流：選擇計算短路點、計算各點的短路電流、并列出計算結(jié)果表。</p><p>　　合理地選擇主要的電氣設(shè)備：選擇220KV、110KV、10KV電氣的主接線、主變雙側(cè)的斷路器和刀閘、避雷器和各個電壓等級主母線上的電壓互感器和電流互感器

30、。</p><p>　　配置主要的電氣設(shè)備：配置各級電壓互感器、配置避雷器和各個支路的電流互感器和屋內(nèi)屋外配電裝置。</p><p><b>　　2原始資料</b></p><p><b>　　1.電廠規(guī)模：</b></p><p>　　裝機容量：裝機3臺，容量為2*50MW+100MW， =10.

31、5KV；機組年利用小時數(shù)：=5800h；</p><p>　　氣象條件：決對最高溫度400℃；最高月平均溫度260℃；年平均溫度為10.7℃風(fēng)向以東北風(fēng)為主。</p><p>　　廠址條件：廠址位于江邊，水源充足，周邊地勢平坦，具有鐵路與外相連。</p><p>　　廠用電率：按6%考慮。</p><p>　　2.電力負荷及電力系統(tǒng)連接情況：

32、</p><p>　?。?）10KV電壓等級：10kv電壓供給本地區(qū)負荷，其中有機械廠、鋼廠、棉紡廠等，最大負荷48MW，最小負荷24MW，全部用電纜供電，每回負荷不等，但平均在4MW左右，架空出現(xiàn)14回，預(yù)留2回，送電距離為3-6km， = 4200h。</p><p>　?。?）110V電壓等級：110kv電壓供給附近的化肥廠和煤礦用電，最大負荷58MW，最小負荷為32MW， =450

33、0h，架空出現(xiàn)6回，預(yù)留2回，為Ⅰ、Ⅱ類負荷。</p><p>　　（3）220KV電壓等級：剩余容量全部送入220kv系統(tǒng)，架空出現(xiàn)3回，預(yù)留1回（基準(zhǔn)容量為100MV?A）。</p><p>　　2.1 原始資料分析</p><p>　　1.根據(jù)原始資料，本電廠為中小型火力發(fā)電廠，其容量為：2*50+100=200(MW)，占電力系統(tǒng)總?cè)萘康?00/（2000

34、+200）*100%=9%，未超過電力系統(tǒng)的檢修備用容量8%~15%和事故備用容量10%的限額，說明該電廠在未來電力系統(tǒng)中地位和作用并非至關(guān)重要。</p><p>　　2.該廠為火電廠，年利用小時數(shù)為5800h，說明在電力系統(tǒng)中承擔(dān)基荷，主要供應(yīng)Ⅰ、Ⅱ類負荷用電。必須采用供電較為可靠的接線形式，且保證有兩路電源供電。</p><p>　　3.從負荷特點及電壓等級可知，10KV電壓等級上的地

35、方負荷容量不大共有14回電纜饋線，采用直饋線為宜；110kv電壓等級出線為4回架空線路，為保證檢修出線斷路器不致對該回路停電，擬采取雙母線接線形式為宜；220KV電壓級與系統(tǒng)有2回饋線，呈弱聯(lián)系形式并送出本廠最大可能電力為200-24-32-200*6%=132（MW），最小可能接受本廠送出電力為200-48-58-200×6%=82MW，故220KV級的接線對可靠性要求較高。</p><p>　　3發(fā)

36、電廠電氣主接線設(shè)計</p><p>　　3.1 發(fā)電廠電氣一次設(shè)計的內(nèi)容</p><p>　　1.火力發(fā)電廠是一座發(fā)、變電設(shè)施。它通過磨煤機、鍋爐、汽輪機等設(shè)備將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并由升壓變壓器將發(fā)電機出口電壓升高后，經(jīng)輸電線路將電能輸送到用戶或電網(wǎng)中。</p><p>　　2.火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備可分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備

37、。通常把生產(chǎn)和輸送、分配電能的設(shè)備稱為一次設(shè)，包括:</p><p>　　(1)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備:如發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)變成電能，電動機將電能轉(zhuǎn)變成機械能變壓器使電壓升高或降低，以滿足輸配電需要。這些都是發(fā)電廠中最主要的設(shè)備;</p><p>　　(2)接通或斷開電路的開關(guān)電器如:斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、接觸器之類，它們用于正?；蚴鹿蕰r，將電路閉合或斷開;</p><

38、p>　　(3)限制故障電流和防御過電壓的電器:如避雷器;</p><p>　　(4)接地裝置:無論是電力系統(tǒng)中性點的工作接地還是保護人身安全的保護接地，均采用金屬接地體埋入地中(或連成接地網(wǎng))；</p><p>　　(5)載流導(dǎo)體:如母線、電纜等，它們按設(shè)計的要求，將有關(guān)電氣設(shè)備連接起來。</p><p>　　3.還有一些電氣設(shè)備，是對上述設(shè)備進行測量、控制、

39、監(jiān)視和保護用的，稱為二次設(shè)備，包括:</p><p>　　(1)儀用互感器:如電壓互感器和電流互感器，可將電路中的電壓或電流降至較低的值，供給儀表和保護裝置使用;</p><p>　　(2)測量表計:如電壓表、電流表、功率因數(shù)表等，用于測量電路中的參量值;</p><p>　　(3)繼電保護及自動裝置:這些裝置能迅速反映不正常情況并進行調(diào)節(jié)或作用于斷路器跳閘，使故障

40、切除;</p><p>　　(4)直流設(shè)備:包括直流發(fā)電機組、蓄電池等，供給保護和事故照明的直流用電。</p><p>　　表示一次設(shè)備電氣連接關(guān)系的高壓電氣回路稱為一次回路。在火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計中，一次回路的設(shè)計是主體，它是保證供電可靠性、經(jīng)濟性和電能質(zhì)量的關(guān)鍵，并直接影響著電氣部分的投資。同時，它與繼電保護、自動裝置和二次接線的設(shè)計有密切關(guān)系。當(dāng)火力發(fā)電廠接入電網(wǎng)時，它對于電力系統(tǒng)

41、運行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性也將發(fā)生直接影響。</p><p>　　一次回路設(shè)計需根據(jù)該地區(qū)的社會經(jīng)濟、動力資源、電網(wǎng)現(xiàn)狀、電網(wǎng)遠期規(guī)劃、近區(qū)負荷和鄰近電源情況進行;在設(shè)計中，必須嚴(yán)格遵守國家有關(guān)法律法規(guī)、方針政策，按照現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范的要求進行;應(yīng)積極慎重地推廣國內(nèi)外先進技術(shù)，因地制宜地采用新設(shè)備、新材料和新布置;必須從實際出發(fā)，按照需要與可能，近期與遠期相結(jié)合的原則，合理布局。</p><p&

42、gt;　　4.電氣一次部分設(shè)計，通常包括以下幾方面的內(nèi)容:</p><p>　　(1)發(fā)電廠與電網(wǎng)的連接:根據(jù)地方的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計及發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計，確定本發(fā)電廠的送電地區(qū)、輸電電壓等級、出線回路數(shù)目、輸電容量，以及電網(wǎng)對本發(fā)電廠的運行方式、穩(wěn)定措施等方面的要求;</p><p>　　(2)電氣主接線:論證、選定電氣主接線;</p><p>　　(3)廠用電系統(tǒng)

43、:確定廠用電源的取得方式與廠用電電壓等級，統(tǒng)計廠用電高低壓負荷，選擇高壓、低壓廠用變壓器容量、臺數(shù)，確定廠用電接線.</p><p>　　(4)電氣設(shè)備選擇:計算短路電流，按照短路電流計算結(jié)果選擇變壓器、斷路器、隔離開關(guān)和互感器等電氣設(shè)備的型式、規(guī)格及有關(guān)技術(shù)參數(shù);</p><p>　　(5)設(shè)備布置:包括主廠房內(nèi)、外的電氣設(shè)備平面布置和升壓站布置;</p><p>

44、;　　(6)過電壓保護和接地:選定主廠房及電氣設(shè)備的過電壓保護方式、保護設(shè)備型式、規(guī)格及其布置位置;計算接地電阻及敷設(shè)接地裝置等。</p><p>　　3.2 發(fā)電廠電氣主接線的基本原則</p><p>　　發(fā)電廠、變電所的一次接線是由直接用來生產(chǎn)、匯聚、變換、傳輸和分配電能的一次設(shè)備構(gòu)成的，通常又稱為電氣主接線。主接線代表了發(fā)電廠（變電所）電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組

45、成部分。它對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護與自動裝置的配置起著決定性的作用，也將直接影響系統(tǒng)運行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性。因此，主接線必須綜合考慮各方面因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后方可確定出正確、合理的設(shè)計方案。</p><p>　　3.3 電氣主接線設(shè)計需要考慮的問題</p><p>　　在進行發(fā)電廠電氣接線設(shè)計時，需要重點考慮以下一些問題：</p><p>　

46、　1.需要考慮變電所在電力系統(tǒng)中的位置，發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定電氣主接線的主要因素。由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對其電氣主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求也不同。</p><p>　　2.要考慮近遠期的發(fā)展規(guī)模，發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)5到10年電力發(fā)展規(guī)劃進行。根據(jù)負荷的大小、分布、增長速度、根據(jù)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，分析各種可能的運行方式，來確定電氣主接線的形式以及連接電源靈

47、數(shù)和出線回數(shù)。</p><p>　　3.考慮負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對電氣主接線的影響，對一級負荷，必需有兩個獨立電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負荷不間斷供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證大部分二級負荷供電。</p><p>　　4.考慮主變臺數(shù)對電氣主接線的影響，發(fā)電廠主變的臺數(shù)對電氣主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響，傳輸容量不同，對主接線的可靠性，靈敏性的要求也不同。&l

48、t;/p><p>　　5.考慮備用容量的有無和大小對電氣主接線的影響，發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負荷突增、設(shè)備檢修、故障停運情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當(dāng)線路故障時允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響著電氣主接線的形式。</p><p>　　3.4 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計的基本要求

49、</p><p>　　3.4.1 具有一定的靈活性</p><p>　　主接線在力求簡單、明了、操作方便的同時，也要求有一定的靈活性，以適應(yīng)系統(tǒng)不同運行方式的要求：</p><p>　　1. 調(diào)度時，應(yīng)可以靈活的投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路，調(diào)配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。</p><p&

50、gt;　　2. 檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的用電。</p><p>　　3.擴建時，可以容易的從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最小。</p><p>　　4.操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操

51、作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。</p><p>　　3.4.2 可靠性</p><p>　　供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要任務(wù)，保證供電可靠性是電氣主接線最基本的要求。分析和研究主接線可靠性通常應(yīng)從以下幾方面綜合考慮：</p&g

52、t;<p>　　1. 發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用</p><p>　　變電站都是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)相適應(yīng)。例如：對一個中小型變電站的主接線就毋須要求過高的可靠性，也就沒有必要采取太復(fù)雜的接線形式；而對于一個大型發(fā)電廠或超高壓變電站，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位很重要，供電容量大、范圍廣，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)穩(wěn)定運行遭破壞，甚至瓦解，造成巨大損失。因此，其主接線應(yīng)采取供電可靠性高

53、的接線形式。</p><p>　　2. 發(fā)電廠的運行方式及負荷性質(zhì)</p><p>　　電能的特點是：發(fā)電、變電、輸電和用電同時完成。而負荷的性質(zhì)按其重要性又有Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類之分。因此，根據(jù)發(fā)電廠的運行方式和負荷的要求，進行具體分析，以滿足必要的供電可靠性 。</p><p>　　3.斷路器檢修時是否會影響對用戶的供電。</p><p>　

54、　4.設(shè)備和線路故障或檢修時，停電線路的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。</p><p>　　3.4.3 經(jīng)濟性</p><p>　　主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。</p><p>　　一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮：</p><p>　　1.投資?。?/p>

55、主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約開關(guān)電器數(shù)量，降低投資；要適當(dāng)采用限制斷路電流的措施，以便選用價廉的電器；二次控制與保護方式不應(yīng)過于復(fù)雜，以利于運行和節(jié)約二次設(shè)備的投資。</p><p>　　2.占地面積少：主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積減少。</p><p>　　3.電能損耗少：在發(fā)電廠或變電站中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇變壓器的型式、容量

56、和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p>　　3.4.4 擴建的可能性</p><p>　　由于近年來，我國的經(jīng)濟建設(shè)高速發(fā)展，各地區(qū)的電力負荷的需求近年來增加的很快，尤其是江蘇省沿江地區(qū)，電力需求增長很快。而本課題要設(shè)計的變電站正好處于該地區(qū)，因此，在選擇主接線時，要充分考慮到具有擴建的可能性，并且預(yù)留出合適的擴建空間。</p><p>　　3.

57、5 發(fā)電廠主接線的基本接線形式</p><p>　　3.5.1 單母線形式</p><p>　　3.5.1.1 單母線接線</p><p>　　如圖3.1所示為單母線接線，各電源和出線都接在同一條公共母線WB上，其供電電源在發(fā)電廠是發(fā)電機或變壓器，在變電所是變壓器或高壓進線回路。母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一電源獲得電能。每條回路中都裝

58、有斷路器和隔離開關(guān)，緊靠母線側(cè)的隔離開關(guān)（如QSB）稱作母線隔離開關(guān)，靠近線路側(cè)的隔離開關(guān)（如QSL）稱為線路隔離開關(guān)。圖中QSS是接地隔離開關(guān)，其作用同接地線。</p><p>　　單母線接線的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便且有利于擴建。隔離開關(guān)僅在檢修電氣設(shè)備時作隔離電源用，不作為倒閘操作電器。從而避免因用隔離開關(guān)進行大量倒閘操作而引起的誤操作事故。</p><p>

59、;　　單母線接線的主要缺點有：</p><p>　　1.母線或母線隔離開關(guān)檢修時，連接在母線上的所有回路都將停止工作。</p><p>　　2.當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)上發(fā)生短路故障或斷路器靠母線側(cè)絕緣套管損壞時，所有斷路器都將自動斷開，造成全部停電。</p><p>　　3.檢修任一電源或出線斷路器時，該回路必須停電。</p><p>　　因此

60、，這種接線只適用于小容量和用戶對供電可靠性要求不高的發(fā)電廠或變電所中?？朔陨先秉c，可采用將母線分段和加旁路母線的措施。</p><p>　　圖3.1 單母線接線</p><p>　　3.5.1.2 單母線分段接線</p><p>　　出線回路數(shù)增多時，可用斷路器將母線分段，成為單母線分段接線，如圖3.2所示。根據(jù)電源的數(shù)目和功率，母線可分為2～3段。段數(shù)分得越多

61、，故障時停電范圍越小，但使用的斷路器數(shù)量越多，其配電裝置和運行也就越復(fù)雜，所需費用就越高。</p><p>　　母線分段后，可提高供電的可靠性和靈活性。在正常運行時，可以接通也可以斷開運行。當(dāng)分段斷路器QFd接通運行時，任一段母線發(fā)生短路故障時，在繼電保護作用下，分段斷路器QFd和接在故障段上的電源回路斷路器便自動斷開。這時非故障段母線可以繼續(xù)運行，縮小了母線故障的停電范圍。當(dāng)分段斷路器斷開運行時，分段斷路器除裝

62、有繼電保護裝置外，還應(yīng)裝有備用電源自動投入裝置，分段斷路器斷開運行，有利于限制短路電流。</p><p>　　對重要用戶，可以采用雙回路供電，即從不同段上分別引出饋電線路，由兩個電源供電，以保證供電可靠性。</p><p>　　單母線分段接線的缺點是：</p><p>　　1.當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開接在該分段上的全部電源和出線，這樣就減少了系

63、統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回路供電的用戶停電。</p><p>　　2.任一出線斷路器檢修時，該回路必須停止工作。</p><p>　　單母線分段接線，雖然較單母線接線提高了供電可靠性和靈活性，但當(dāng)電源容量較大和出線數(shù)目較多，尤其是單回路供電的用戶較多時，其缺點更加突出。因此，一般認為單母線分段接線應(yīng)用在6～10kV，出線在6回及以上時，每段所接容量不宜超過25MW；用于35～66kV時，出線

64、回路不宜超過8回；用于110～220kV時，出線回路不宜超過4回。</p><p>　　在可靠性要求不高時，或者在工程分期實施時，為了降低設(shè)備費用，也可使用一組或兩組隔離開關(guān)進行分段，任一段母線故障時，將造成兩段母線同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。</p><p>　　圖3.2 單母線分段接線</p><p>　　3.5.1.3 帶旁

65、路母線的單母線接線形式</p><p>　　如圖3.3所示，在工作母線外側(cè)增設(shè)一組旁路母線，并經(jīng)旁路隔離開關(guān)引接到各線路的外側(cè)。另設(shè)一組旁路段路器QFp(兩側(cè)帶隔離開關(guān))跨接于工作母線與旁路母線之間。</p><p>　　當(dāng)任一回路的斷路器需要停電檢修時，該回路可經(jīng)旁路隔離開關(guān)QSp繞道旁路母線，再經(jīng)旁路斷路器QFp及其兩側(cè)的隔離開關(guān)從工作母線取得電源。此途徑即為“旁路回路”或簡稱“旁路”

66、。而旁路斷路器就是各線路斷路器的公共備用斷路器。但應(yīng)注意，旁路斷路器在同一時間里只能替代一個線路的斷路器工作。</p><p>　　平時旁路斷路器和旁路隔離開關(guān)均處于分閘位置，旁路母線不帶電。當(dāng)需檢修某線路斷路器時，首先合上旁路斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，然后合上旁路斷路器向旁路母線空載升壓，檢查旁路母線無故障后，再合上該線路的旁路隔離開關(guān)（等電位操作）。此后，斷開該出線斷路器及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，這樣就由旁路斷路器代替

67、該出線斷路器工作。</p><p>　　這種接線方式可以不停電檢修斷路器，故提高了供電可靠性。但是，當(dāng)母線出現(xiàn)故障或檢修時，仍然會造成整個主接線停止工作，為了解決這個問題，可以采用帶旁路母線的單母線分段接線。</p><p>　　圖3.3 單母線帶旁路母線</p><p>　　3.5.1.4 帶旁路母線的單母線分段接線</p><p>　

68、　這種接線方式兼顧了旁路母線和母線分段兩方面的優(yōu)點，但當(dāng)旁路斷路器和分段斷路器分別設(shè)置時，由于所用斷路器數(shù)量多，設(shè)備費用高。在工程實踐中，為了減少投資，可不專設(shè)旁路斷路器，而用母線分段斷路器兼作旁路斷路器，常用的接線如圖3.4所示。在正常工作時，靠旁路母線側(cè)的隔離開關(guān)QS3、QS4斷開，而隔離開關(guān)QS1、QS2和斷路器QFd處于合閘位置（這時QSd是斷開的），主接線系統(tǒng)按單母線分段方式運行。當(dāng)需要檢修某一出線斷路器（如1WL回路的1QF

69、）時，可通過倒閘操作，由分段斷路器作為旁路斷路器使用，即由QS1、QFP、QS4從Ⅰ母線接至旁路母線，或經(jīng)QS2、QFP、QS3從Ⅱ母線接至旁路母線，再經(jīng)過1QSP構(gòu)成向1WL供電的旁路。此時，分段隔離開關(guān)QSd是接通的，以保持兩段母線并列運行。</p><p>　　圖3.4 單母線分段帶旁路母線接線</p><p>　　3.5.2 雙母線形式</p><p>

70、　　3.5.2.1 雙母線接線</p><p>　　1.雙母線接線，它有兩組母線，一組為工作母線，一組為備用母線。兩組母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器（簡稱母聯(lián)斷路器）連接。采用兩組母線后，使運行的可靠性和靈活性大為提高，其特點如下：</p><p>　?。?）運行方式靈活。</p><p>　?。?）檢修母線時，電源和出線都可以繼續(xù)工作，不會中斷對用戶的供電。。<

71、;/p><p>　　（3）檢修任一回路母線隔離開關(guān)時，只需斷開該回路。</p><p>　　（4）工作母線故障時，所有回路能迅速恢復(fù)工作。</p><p>　?。?）檢修任一線路斷路器時，可用母聯(lián)斷路器代替其工作。</p><p>　?。?）便于擴建。雙母線接線可以任意向兩側(cè)延伸擴建，不影響母線的電源和負荷分配，擴建施工時不會引起原有回路停電。&

72、lt;/p><p>　　2.以上均為雙母線接線較單母線接線的優(yōu)點，但雙母線接線也由一些缺點，主要有：</p><p>　?。?）在倒母線的操作過程中，需使用隔離開關(guān)切換所有負荷電流回路，操作過程比較復(fù)雜，容易造成誤操作。</p><p>　?。?）工作母線故障時，將造成短時（切換母線時間）全部進出線停電。</p><p>　?。?）在任一線路斷路

73、器檢修時，該回路仍需停電或短時停電（用母聯(lián)斷路器代替線路斷路器之前）。</p><p>　?。?）使用的母線隔離開關(guān)數(shù)量較大，同時也增加了母線的長度，使得配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資和占地面積增大。</p><p>　　為了彌補上述缺點，提高雙母線接線的可靠性，可進行以下兩種方式改進。</p><p>　　圖3.5 雙母線接線</p><p>　

74、　3.5.2.2 雙母線分段接線</p><p>　　圖3.6所示用分段斷路器將工作母線Ⅰ分段，每段用母聯(lián)斷路器與備用母線Ⅱ相連。接線具有單母線分段和雙母線接線的特點，有較高的供電可靠性與運行靈活性，但所用電氣設(shè)備較多，投資增大。另外，當(dāng)檢修某回路出線斷路器時，則該回路停電，或短時停電后再用“跨條”恢復(fù)供電。雙母線分段接線常用于大中型發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配電裝置中。</p><p>　　圖

75、3.6 雙母線分段</p><p>　　3.5.2.3 帶旁路母線的雙母線接線</p><p>　　采用帶旁路母線的雙母線接線，目的是為了不停電檢修任一回路斷路器。</p><p>　　帶旁路母線的雙母線接線，其供電可靠性和運行的靈活性都很高。但所用設(shè)備較多，占地面積大，經(jīng)濟性較差，因此，一般規(guī)定當(dāng)220kV線路有5（或4）回及以上出線、110Kv線路有7（或6

76、）回及以上時，可采用有專用旁路斷路器的帶旁路母線的雙母線接線。</p><p>　　當(dāng)出線回路數(shù)較少時，為了減少斷路器的數(shù)目，可不設(shè)專用的旁路斷路器，而用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器。</p><p>　　圖3.7 帶旁路母線的雙母線接線</p><p>　　3.5.3 其他接線形式</p><p>　　3.5.3.1 一臺半斷路器接線&l

77、t;/p><p>　　如圖3.8所示，兩組母線之間接有若干串?dāng)嗦菲?，每一串?臺斷路器，中間一臺稱作聯(lián)絡(luò)斷路器，每兩臺之間接入一條回路，共有兩條回路。平均每條回路裝設(shè)一臺半（3/2）斷路器，故稱一臺半斷路器接線，又稱二分之三接線。一臺半斷路器接線的主要優(yōu)點：</p><p><b>　　1.可靠性高。</b></p><p><b>　　

78、2.運行靈活性好。</b></p><p><b>　　3.操作檢修方便。</b></p><p>　　在一臺半斷路器接線中，一般應(yīng)采用交叉配置的原則，即同名回路應(yīng)接在不同串內(nèi)，電源回路宜與出線回路配合成串。此外，同名回路還宜接在不同側(cè)的母線上。這種接線的主要缺點是投資大、繼電保護裝置復(fù)雜。</p><p>　　圖3.8 一臺半斷

79、路器接線</p><p>　　3.5.3.2 單元接線</p><p>　　如圖3.9所示，發(fā)電機與變壓器直接連接成一個單元，組成發(fā)電機—變壓器組，稱為單元接線。其中，圖3.9（a）是發(fā)電機—雙繞組變壓器單元接線，發(fā)電機出口處除了接有廠用電分支外，不設(shè)母線，也不裝出口斷路器，發(fā)電機和變壓器的容量相匹配，必須同工作，發(fā)電機發(fā)出的電能直接經(jīng)過主變壓器送往升高電壓電網(wǎng)。</p>

80、<p>　　圖3.9 單元接線</p><p>　　3.5.3.3 橋形接線</p><p>　　稱為橋式接線，可看作是單母線分段接線的變形，即去掉線路側(cè)斷路器或主變壓器側(cè)斷路器后的接線，也可看作是變壓器—線路單元接線的變形，即在兩組變壓器—線路單元接線的升壓側(cè)增加一橫向聯(lián)接橋臂后的接線。</p><p>　　橋式接線的橋臂由斷路器及其兩側(cè)隔離開關(guān)組成

81、，正常運行時處于接通狀態(tài)。根據(jù)橋臂的位置可分為內(nèi)橋接線和外橋接線兩種形式。</p><p><b>　　圖3.10橋形接線</b></p><p>　　3.6 方案的設(shè)計、論證和選擇</p><p>　　3.6.1 方案設(shè)計</p><p>　　根據(jù)對原始資料的分析,現(xiàn)將各電壓級可能采用的較佳方案列出，進而以優(yōu)化組合

82、方式,組成最佳的方案。</p><p>　　3.6.1.1 10KV電壓級</p><p>　　由于10KV出線回路為14回，而且發(fā)電機的單機容量為50MW和100MW遠大于有關(guān)設(shè)計規(guī)程對選用單母線分段接線不得超過24MW的規(guī)定，應(yīng)確定為雙母線分段接線的形式，2臺50MW發(fā)電機分別接在兩段母線上，剩余功率通過主變壓器送往高一級電壓220KV和110kv，同時，由于10KV電壓最大負荷48

83、MW，遠遠小于2*50+100MW發(fā)電機組裝機容量，即使在發(fā)電機檢修或升壓變壓器檢修的情況下，也可以保證該電壓等級負荷的要求。由于2臺50MW機組均接于10KV母線上，有較大的短路電流，為了選擇合適的電氣設(shè)備，應(yīng)在分段處加裝母線電抗器，同時各條電纜饋線上裝設(shè)線路電抗器。</p><p>　　3.6.1.2 110KV電壓級</p><p>　　110kv電壓等級：出線回路為4回架空線路，

84、為保證供電可靠性和靈活性，選用雙母線接線方式，由于此處最大負荷為58MW，所以由100MW發(fā)電機通過三繞組變壓器供電，剩余功率送至220KV系統(tǒng)。</p><p>　　3.6.1.3 220KV電壓級</p><p>　　電壓等級：出線回路數(shù)為3回，為了使其出線斷路器檢修時不停電，應(yīng)采用單母線分段帶旁路母線接線或單母線分段接線，以保證供電的可靠性和靈活性。方案Ⅰ如圖3.11所示；方案II

85、如圖3.12所示: </p><p>　　圖3.11 方案I</p><p>　　圖3.12 方案II</p><p>　　3.6.2 方案的論證和選擇</p><p>　　表3.1 方案論證</p><p>　　通過對兩種主接線可靠性，靈活性和經(jīng)濟性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第二方案為設(shè)計最終方案。<

86、/p><p><b>　　4 變壓器的選擇</b></p><p>　　4.1 主變壓器的選擇</p><p>　　在發(fā)電廠和變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。只供本廠（所）用電的變壓器稱為廠（所）用變壓器或稱自用變壓器。目前在配電變壓器運行中，有因容量過大而欠載運行的，也有因過載或過電流運行而導(dǎo)致設(shè)備過熱，甚至燒毀的

87、情況。這種裝置容量選擇失當(dāng)?shù)模绊懥穗娏ο到y(tǒng)供電的可靠性和經(jīng)濟性。</p><p>　　4.1.1 主變壓器容量的選擇</p><p>　　1.發(fā)電機—變壓器單元接線中的主變?nèi)萘繎?yīng)按發(fā)電機額定容量扣除本機組廠用電后，留有10%的裕度來確定。主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負荷來進行選擇，并適當(dāng)考慮遠期10～20年的負荷發(fā)展。</p><p>　　2.高、

88、中壓電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變壓器應(yīng)按兩級電網(wǎng)正常與檢修狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最大功率交換確定容量，其容量一般不應(yīng)低于接在兩種電壓母線上最大一臺機組的容量。</p><p>　　3.小型電廠機端電壓母線上的升壓變壓器的容量選擇條件為：</p><p>　?。?）接于該母線上的發(fā)電機處于全開滿載狀態(tài)而母線負荷（包括廠用電）又最小時能將全部剩余功率送出。</p><p>　?。?）發(fā)電機開

89、機容量最小、母線負荷最大時，經(jīng)主變壓器倒送的功率。</p><p>　?。?）兩臺變壓器并列運行互為備用時，其原則與前述聯(lián)絡(luò)變壓器同。由于變壓器的檢修周期長，而且它可與該母線上的發(fā)電機檢修相配合，因此不需因檢修增加容量。</p><p>　?。?）變壓器型號的表示方法：</p><p>　　□ □ - □ / □ □</p>&l

90、t;p><b>　　特殊環(huán)境代號</b></p><p><b>　　電壓等級（KV）</b></p><p>　　額定容量代號（KVA）</p><p><b>　　設(shè)計序號</b></p><p><b>　　產(chǎn)品代號</b></p>

91、<p>　　變壓器產(chǎn)品代號含義：</p><p>　　S—— 三相 F——風(fēng)冷卻裝置 P——強迫油循環(huán) S——三繞組</p><p>　　根據(jù)以上繞組連接方式的原則，主變壓器接線組別一般都采用YN，d11常規(guī)接線。</p><p>　　為使變壓器型號易選，常將兩臺容量相同的發(fā)電機接在同一側(cè)，故將2臺50MW的發(fā)電機接在10KV側(cè)，1臺

92、100MW的發(fā)電機接在220KV側(cè)，容量可通過聯(lián)絡(luò)變壓器傳送。</p><p>　　4.1.2 主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>　　發(fā)電廠或變電所主變壓器的臺數(shù)與電壓等級、接線形式、傳輸容量以及和系統(tǒng)的聯(lián)系有密切關(guān)系。通常與系統(tǒng)具有強聯(lián)系的大、中型發(fā)電廠和重要變電所，在一種電壓等級下，主變壓器應(yīng)不少于2臺；而對弱聯(lián)系的中、小型發(fā)電廠和低壓側(cè)電壓為6-10KV的變電所或與系統(tǒng)只是備用性

93、質(zhì)時，可只裝一臺主變壓器；對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可設(shè)3臺主變壓器。</p><p>　　4.1.3 變壓器型式的選擇</p><p>　　4.1.3.1 單相變壓器的使用條件</p><p>　　一般用三相變壓器，單相變壓器應(yīng)用于500KV及以上的發(fā)電廠、變電站中。</p><p>　　4.1.3.2 三繞組普通

94、變壓器和三繞組自耦變壓器的使用條件</p><p>　　使用三繞組變壓器比使用兩臺雙繞組變壓器經(jīng)濟。使用自耦變壓器不經(jīng)濟，且自耦變壓器只能用于高、中壓中性點都有效接地的電網(wǎng)，故其只能用于220KV及以上的發(fā)電廠和變電站。且自耦變阻抗較小可能使短路電流增加，故應(yīng)經(jīng)計算確定。</p><p>　　4.1.3.3 有載調(diào)壓變壓器的使用條件</p><p>　　在電壓變化

95、范圍大且變化頻繁的情況下需使用有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器的價格較貴，質(zhì)量不行大大降低其可靠性，所以應(yīng)慎用。一般中小電廠設(shè)立發(fā)電機電壓母線的，連接該母線與高、中壓電網(wǎng)的變壓器可能出現(xiàn)功率倒送，為保證母線負荷供電電壓質(zhì)量要求，通常要帶負荷調(diào)節(jié)電壓；地方變電站、工礦企業(yè)的自用變電站往往日負荷變化幅度很大，要滿足電能質(zhì)量也需帶負載調(diào)壓；330KV及以上的變電站在晝夜負荷變化時高壓側(cè)端電壓變化很大，為維持中低壓電壓水平需裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。&

96、lt;/p><p>　　根據(jù)本設(shè)計具體情況，應(yīng)該選擇三繞組一臺，三相雙繞組變壓器兩臺。</p><p><b>　　容量確定公式：</b></p><p><b>　　(4.1)</b></p><p><b>　　(4.2)</b></p><p><

97、;b>　　——為廠用電率</b></p><p>　　三繞組變壓器和雙繞組變壓器容量計算：</p><p><b>　　+=184</b></p><p>　　由于升壓變壓器有三個電壓等級，所以這里選擇一臺三繞組變壓器。三繞組變壓器查手冊選擇的型號為：SSPSLO -120000/220，三相雙繞組變壓器選擇的型號為SFPL-

98、90000/220。</p><p>　　表4.1 220KV級三繞組電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表</p><p>　　表4.2 220KV三相雙繞組電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　5 短路電流計算</b></p><p>　　5.1 短路電流計算的目的</p><p>　　在發(fā)電

99、廠和變電所電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的的主要有以下幾個方面：</p><p>　　1.在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進行必要的短路電流計算。</p><p>　　2.在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。同時又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進行全面校驗。<

100、/p><p>　　3.在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線相間和相對地安全距離。</p><p>　　4.在選擇繼電保護方式和進行整定計算，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。</p><p>　　5.接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。</p><p>　　5.2 短路電流計算條件</p><p>　　本次設(shè)計短路

101、電流計算只考慮三相短路為最嚴(yán)重的情況，只對三相短路進行詳細計算。</p><p>　　5.2.1 基本假定條件1.正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行2.所有電流的電動勢相位角相同3.電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行4.短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間5.不考慮短路點的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計6.不考慮短路點的電流阻抗和變壓器的勵磁電流7.元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考

102、慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍8.輸電線路的電容略去不計</p><p>　　5.2.2 一般規(guī)定 1.驗算導(dǎo)體的電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景的發(fā)展計劃。 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)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流影響。 3.選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線

103、方式時短路電流最大地點 4.導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算</p><p>　　5.3 短路計算的步驟</p><p>　　1．短路電流計算接線圖如圖5.1所示</p><p>　　圖5.1 短路電流接線圖</p><p>　　5.3.1 各元件表么值計算</p><p>

104、　　5.3.1.1 發(fā)電機標(biāo)么值計算</p><p>　　表5.1 QFQ-50-2發(fā)電機參數(shù)</p><p>　　表5.2 TQN-100-2發(fā)電機參數(shù)</p><p>　　設(shè)，。計算各個元件標(biāo)幺值。</p><p>　　發(fā)電機1： (5.1)</p><p>　　發(fā)電機2：

105、 (5.2)</p><p>　　5.3.1.2 變壓器標(biāo)么值計算</p><p>　　設(shè)，。計算各個元件標(biāo)幺值。</p><p>　　(1)雙繞組T1和T2：</p><p><b>　　(5.3)</b></p><p>　　(2)三繞組變壓器T3：由于三側(cè)容量相等，所以

106、主變各繞組阻抗標(biāo)么值計算如下：</p><p><b>　　(5.4)</b></p><p>　　=(12.8+5.3-8.15)</p><p><b>　　=4.975</b></p><p><b>　　(5.5)</b></p><p>　　=

107、(12.8+8.15-5.3)</p><p><b>　　=7.825</b></p><p><b>　　(5.6)</b></p><p>　　=(8.15+5.3-12.8)</p><p><b>　　=0.325</b></p><p>&l

108、t;b>　　(5.7)</b></p><p><b>　　(5.8)</b></p><p><b>　　(5.9)</b></p><p>　　5.3.1.3 線路標(biāo)么值計算</p><p><b>　　設(shè)，。</b></p><p&

109、gt;　　線路阻抗=0.4/km;</p><p>　　線路長度L4=L5=300km,L6=L7=20 km,L12=100 km,L15=20 km.</p><p>　　=0.4300=0.227 (5.10)</p><p>　　=0.420=0.4 (5.11)</p>

110、<p>　　=0.4100=0.076 (5.12)</p><p>　　=0.420=0.06 (5.13)</p><p>　　短路電流計算等值電路圖如圖5.2所示</p><p>　　圖5.2 等值電路圖</p><p>　　5.3

111、.2 各短路點短路電流值計算</p><p><b>　　設(shè)，。</b></p><p>　　計算過程中把110KV側(cè)、10KV側(cè)電源和系統(tǒng)按照無窮大功率電源處理。即E=1,E1=1，E2=1，E3=1.</p><p>　　5.3.2.1 d1 點短路電流計算</p><p>　　三相短路電路圖如圖（a）所示，簡化電

112、路圖過</p><p><b>　　程如圖5.3</b></p><p>　　圖5.3 短路電流簡化圖</p><p><b>　　計算過程如下：</b></p><p>　　0.227+0.117=0.344</p><p>　　0.4+0.3=0.7</p>

113、<p><b>　　短路電流標(biāo)么值：</b></p><p><b>　　有名值：0</b></p><p>　　沖擊電流：= 28.82（KA）</p><p>　　短路電流最大有效值:= 17.18（KA）</p><p><b>　　短路容量：</b><

114、;/p><p>　　5.3.2.2 d2 點短路電流計算</p><p>　　三相短路電路圖如圖所示，簡化電路圖過程如圖5.4所示</p><p>　　圖5.4 短路電流簡化圖</p><p><b>　　計算過程如下：</b></p><p>　　0.227+0.117=0.344</p&