1、-i- 摘摘 要要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是遼寧發(fā)電 4 200mw 第一期工程電氣部分初步設(shè)計(jì)。 全論文除了摘要、畢業(yè)設(shè)計(jì)書之外，還詳細(xì)的說明了各種設(shè)備選擇的最基 本的要求和原則依據(jù)。 變壓器的選擇包括：發(fā)電廠主變壓器、高壓備用變 壓器及高壓廠用變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣 主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設(shè)計(jì)依據(jù)、基本要求、各種接線 形式的優(yōu)缺點(diǎn)以及主接線的比較選擇，并制定了適合本廠要求的主接線； 廠用電接線包括：廠用電接線的總要求以及廠用母線接線設(shè)計(jì)。短路電流 計(jì)算是最重要的環(huán)節(jié)，本論文詳細(xì)的介紹了短路電流計(jì)算的目的、假定條 件、一般規(guī)定、元件參數(shù)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)變換、以及

2、各短路點(diǎn)的計(jì)算等知識(shí)； 高壓電氣設(shè)備的選擇包括母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電 壓互感器、高壓開關(guān)柜的選擇原則和要求，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)和產(chǎn)品 相關(guān)介紹 。而根據(jù)本論文所介紹的高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則、要求和 220kv 的配電裝置，決定此次設(shè)計(jì)對(duì)本廠采用分相中型布置。繼電保護(hù)和 自動(dòng)裝置的規(guī)劃，包括總則、自動(dòng)裝置、一般規(guī)定和發(fā)電機(jī)、變壓器、母 線等設(shè)備的保護(hù)， 而發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)則主要針對(duì)避雷針和避 雷器的設(shè)計(jì)。此外，在論文適當(dāng)?shù)奈恢眠€附加了圖紙（主接線、平面圖、 防雷保護(hù)等）及表格以方便閱讀、理解和應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 電氣設(shè)計(jì) 短路計(jì)算 設(shè)備選擇 配電裝置

3、 -ii- abstract this graduate design thesis is a 4200 mw ：liaoning power plant the first period engineering electricity parts of first steps design. whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every kind of most basic request that equipments choose with

4、principle according to. the choice of the transformer includes: main transformer, high pressure in power plant back transformer and high pressure factories use the main technique in number, capacity, model number.etc. in set data of the transformer to really settle。the electricity lord connected the

5、 line to introduce primarily the electricity lord connects the linear importance, design according to, the basic request, every kind of merit and shortcoming and lords that connect the line form connects the linear choosing more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the re

6、quest connects the line; the factory connects with the electricity the line includes: the factory connect the linear total request and factory to connect the line design with the mother line with the electricity. the short-circuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis intr

7、oduced the calculating purpose in short-circuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, network transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order; the choice of the high pressure electricity equipments includes the m

8、other line, high pressure breaks the road machine and insulate the switch, electric current to feels with each other the machine, electric voltage feels with each other the choice principle of the machine, high pressure switch cabinet with request, and proceed to these equipmentses the school check

9、with the related introduction in product .but go together with the design principle of the electricity device, request to go together with the electricity device with 220 kvs according to this thesis a high pressure for introducing, decide this time design to adopt the cent the mutually medium-sized

10、 arranging to the my plant. after electricity protection with the programming of the automatic device, include total, automatic device, general provision with the protection of generator, transformer, mother line etc. equipments, but power plant with change to give or get an electric shock a design

11、for defending thunder protecting then primarily aiming at lightning rod with lightning arrester. in addition, return in the appropriate position in thesis additional diagram paper( the lord connects the line, plane chart and defend thunder protection etc.) and forms read, comprehend with the conveni

12、ence with applied. key word: thermal power plant electricity design short circuit calculation the equipments choice electricity equips -iii- -1- 目 錄 摘摘 要要 .i abstract.ii 目目 錄錄.1 引言引言.4 第一部分第一部分說明書說明書.9 第一章第一章 發(fā)電機(jī)和主變壓器及廠用備用變壓器的選擇發(fā)電機(jī)和主變壓器及廠用備用變壓器的選擇.9 1.1 發(fā)電機(jī)的選擇.9 1.2 變壓器的選擇.9 1.2.1 主變壓器的選擇.9 第二章 電氣主接

13、線的設(shè)計(jì).12 2.1 總則.12 2.1.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則.12 2.1.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)步驟.12 2.2 大型電廠的電氣主接線.13 2.2.1 發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線.13 2.2.2.主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式.13 2.2.3 母線接線.13 第三章 廠用電接線.17 3.1 廠用電接線設(shè)計(jì)原則.17 3.2 廠用電供電電壓等級(jí)的確定.17 3.3 廠用電源的引接.18 3.3.1 高壓廠用工作電源的引接.18 3.3.2 低壓廠用工作電源引接.18 3.3.3 備用電源引接方式.18 第四章 短路電流的計(jì)算.20 4.1 短路電流計(jì)算的目的，規(guī)定和步驟.20 4.

14、1.1 短路電流計(jì)算的主要目的.20 4.1.2 短路電流計(jì)算一般規(guī)定.20 4.1.3 計(jì)算步驟.23 4.2 三相等值網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算.24 第五章 電氣設(shè)備選擇.25 5.1電氣設(shè)備選擇總則.25 5.1.1 電器選擇的一般條件.25 5.2高壓斷路器的選擇.27 5.3隔離開關(guān)的選擇.28 5.4電流互感器的選擇.28 -2- 5.4.1 一次回路額定電壓和電流的選擇.28 5.4.2 二次額定電流的選擇.28 5.4.3 電流互感器種類和型式的選擇.29 5.4.4 電流互感器準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇.29 5.4.5 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn).29 5.5電壓互感器的選擇.30 5.5.1 一次

15、回路電壓的選擇.30 5.5.2 二次回路電壓的選擇.30 5.5.3 種類和型式的選擇.30 5.5.4 容量和準(zhǔn)確級(jí)選擇.30 6.1 裸導(dǎo)體的選擇.31 6.2 導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方式.31 6.2.1 導(dǎo)體截面選擇.31 6.2.2 電暈電壓校驗(yàn).32 6.2.3 熱穩(wěn)定校驗(yàn).32 6.2.4 硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn).32 第七章 高壓配電裝置 .35 7.1 設(shè)計(jì)原則.35 7.2 設(shè)計(jì)要求.35 7.3 配電裝置型式選擇.35 7.4 220kv配電裝置的選擇.36 第八章繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)規(guī)劃.38 8.1繼電保護(hù).38 8.1.1 發(fā)電機(jī)保護(hù)配置.39 8.1.2 變壓器的

16、保護(hù)配置.39 8.1.3 高壓廠用工作及備用變壓器保護(hù).40 8.1.4 低壓廠用工作及備用變壓器保護(hù).40 8.1.5 200mw 發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器組保護(hù)配置.40 8.1.6 母線保護(hù)類型.41 8.1.7 220kv 母線.41 8.1.8 6kv 母線.41 8.1.9 線路保護(hù).42 8.2自動(dòng)裝置.42 8.2.1 自動(dòng)重合閘裝置.42 8.2.2 自動(dòng)投入裝置.42 8.2.3 自動(dòng)低頻減載裝置.42 8.2.4 自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置.43 8.2.5 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置.43 8.2.6 自動(dòng)滅磁裝置.43 第九章防雷保護(hù).44 9.1 避雷針的保護(hù)范圍.44 -3- 9.1.1

17、避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算.44 9.2 避雷線的保護(hù)范圍.45 9.2.1 避雷線的保護(hù)范圍計(jì)算.45 9.2.2 避雷線的要求.46 9.3 避雷器的配置原則.46 第二部分 計(jì)算書.47 表 11.48 1.2 200mw發(fā)電機(jī)的選擇計(jì)算.48 1.3 變壓器的選擇計(jì)算.48 1.3.1 220kv 主變壓器的選擇.48 1.3.2 高壓廠用/備用變壓器的選擇計(jì)算.49 第二章短路電流的計(jì)算.50 第三章 高壓電器設(shè)備的選擇計(jì)算 .61 3.1 220kv側(cè)高壓電氣設(shè)備選擇計(jì)算.61 3.1.1 斷路器的選擇計(jì)算.61 3.1.2 隔離開關(guān)的選擇計(jì)算.62 3.1.3 電流互感器的選擇計(jì)算.6

18、4 3.1.4 電壓互感器的選擇計(jì)算.64 3.2 6kv側(cè)高壓電氣設(shè)備選擇計(jì)算.65 3.2.1 開關(guān)柜的選擇計(jì)算.65 3.2.2 電流互感器的選擇計(jì)算.66 3.2.3 電壓互感器的選擇計(jì)算.66 第四章 母線的選擇計(jì)算 .68 第五章防雷保護(hù)計(jì)算.70 5.1 避雷針的選擇 .70 5.2 避雷器的選擇.71 5.2.1 220kv 的避雷器選擇.71 5.2.2 220kv 避雷器選擇.71 5.2.3 15.75kv 的避雷器選擇.72 5.2.4 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的避雷器選擇.72 總 結(jié) .73 致謝.74 參考文獻(xiàn).75 -4- 引言 目前，國內(nèi)工業(yè)飛速發(fā)展，紛紛出現(xiàn)電力供應(yīng)不足

19、等情況。為此，國家在 電力峰谷差較大，主要以火力發(fā)電為主的地區(qū)，規(guī)劃建設(shè)一批抽水蓄能電站， 盡快提高電網(wǎng)的供電、事故備用和調(diào)峰能力，提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。在南 方則建較多新的機(jī)組總裝機(jī)容量不太大的熱電廠，在山西、內(nèi)蒙則建一些總裝 機(jī)容量超過百萬的大型發(fā)電廠，以解決當(dāng)前電力缺乏的現(xiàn)狀。現(xiàn)在，我國電廠 發(fā)展的趨勢(shì)是根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和資源狀況，以結(jié)構(gòu)調(diào)整為基礎(chǔ)，節(jié)約能源和 保護(hù)環(huán)境為前提，保持電力工業(yè)適當(dāng)?shù)陌l(fā)展速度。 此次設(shè)計(jì)電廠為凝汽式火力發(fā)電廠，計(jì)劃安裝六臺(tái) 200mw 凝汽式火力發(fā)電 機(jī)組。其共分三期工程：第一期工程裝設(shè)兩臺(tái) qfsn2002 型發(fā)電機(jī)組。并 計(jì)劃第二期工程分別裝設(shè)兩臺(tái)相同容

20、量的機(jī)組。此發(fā)電機(jī)的額定電壓為 15.75kv，以 220kv 線路與系統(tǒng)聯(lián)系，本工程 220kv 的出線共四回，預(yù)計(jì)將來 220kv 出線最終為六回。 本設(shè)計(jì)是根據(jù)畢業(yè)任務(wù)書設(shè)計(jì)的要求，綜合大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)及 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) 、 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)等書籍的有關(guān)內(nèi)容，在 指導(dǎo)教師的幫助下，通過本人的精心設(shè)計(jì)論證完成的。整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，全面 細(xì)致的考慮工程設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性等諸多因素，最終 完成本次設(shè)計(jì)。 -5- 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書編號(hào) a4： 學(xué)生姓名： 起止時(shí)間： 指導(dǎo)教師： 一一設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目： 遼寧發(fā)電廠遼寧發(fā)電廠 4x20

21、0mw4x200mw 第一期工程電氣部分初步設(shè)計(jì)第一期工程電氣部分初步設(shè)計(jì) 二、原始資料： 1、本電廠為大型坑口發(fā)電廠， 計(jì)劃安裝四臺(tái) 20mw 凝汽式火力發(fā)電機(jī)組。第 一期工程裝設(shè)兩臺(tái) qfqs2002 型發(fā)電機(jī)紐并計(jì)劃第二期工程裝設(shè)兩臺(tái)相 同容量的機(jī)組每臺(tái)發(fā)電機(jī)配置一臺(tái) 870t/h 的高溫高壓鍋爐。 2、發(fā)電機(jī)組數(shù)據(jù)： 發(fā)電機(jī)型號(hào)為 qfqs2002，額定容量 200mw，cos=0.85，額定電壓 15.75kv， 額定電流 8625a，xd”=0.1423，接線方式為 yy，本廠的燃料是煤粉。 3、 該廠以 220kv 線路與系統(tǒng)聯(lián)系，如圖 f6 所示。本工程 220kv 的出線共四

22、 回，預(yù)計(jì)將來 220kv 出線最終為 6 回。 4、高壓廠用電壓為 6kv，低壓為 380/220v. 5、廠區(qū)地勢(shì)平坦，交通方便，有鐵路干線通過。廠址附近水源充足，屬于六 級(jí)地震區(qū)，凍土層 1.5 米，最大風(fēng)速 2.5 米/s。年平均溫度 8 度，冬季最低 溫度-30 度。主導(dǎo)風(fēng)向西北，海拔高度 700 米，廠址附近無嚴(yán)重空氣污染。 -6- 附錄一：各臺(tái)機(jī)組配套的高壓廠用電動(dòng)機(jī)及低壓廠用變壓器容量附錄一：各臺(tái)機(jī)組配套的高壓廠用電動(dòng)機(jī)及低壓廠用變壓器容量 序 號(hào) 設(shè) 備 名 稱額定容量 (kw) 臺(tái)數(shù)備 注 1 給水泵 32003 二運(yùn)一備 2 凝結(jié)水泵 3002 互為備用 3 循環(huán)水泵 1

23、6002 4 送風(fēng)機(jī) 12502 互為備用 5 引風(fēng)機(jī) 12503 6 磨煤機(jī) 6508 7 排粉風(fēng)機(jī) 8504 8 射水泵 2202 一運(yùn)一備 9 備用勵(lì)磁機(jī) 8501 10 碎煤機(jī) 5702 一運(yùn)一備 11 廠外除灰電源 10002 一運(yùn)一備 12 輸煤變壓器 8002 一運(yùn)一備 13 主廠房低壓工作變800（kva） 1 14 主廠房低壓公用變800（kva） 1 15 低壓備用變800（kva） 1 16 修配廠變 10001 全廠公用 17 化學(xué)水處理變 8002 一運(yùn)一備 18 補(bǔ)充水泵房變 10002 一運(yùn)一備 19 燃油泵房變壓器 4001 -7- 三設(shè)計(jì)任務(wù)三設(shè)計(jì)任務(wù) (一)

24、說明書 1選擇本廠主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，型號(hào)，參數(shù) 。 2設(shè)計(jì)本廠電氣主接線，選取幾個(gè)電氣主接線方案，確定個(gè)比較合理的 電氣主接線。 3、計(jì)算短路電流選擇本廠所需的電氣設(shè)備，包括：（母線，高壓斷路器， 隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器等，互感器容量不校） 。 4本廠繼電保護(hù)裝置規(guī)劃設(shè)計(jì)。 5220kv 高壓配電裝置設(shè)計(jì)。 6廠用電系統(tǒng)接線方式設(shè)計(jì)。 7本廠防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。 注：重點(diǎn)偏重一次部分。注：重點(diǎn)偏重一次部分。 （二）計(jì)算書 1、選擇主變壓器和高壓廠用變?nèi)萘俊⑴_(tái)數(shù)、變比計(jì)算 2、短路電流計(jì)算 3、選擇電氣設(shè)備計(jì)算 （三）繪制圖紙 1、發(fā)電廠電氣主接線圖 1 張 2、220 kv 高壓配電裝

25、置平面圖 1 張 3、220 kv 高壓配電裝置斷面圖一張（兩個(gè)斷面） 4、防雷保護(hù)圖 1 張 （四）要求： 1、說明書、計(jì)算書裝訂成冊(cè)；文字內(nèi)容用計(jì)算機(jī)打印。 2、圖紙用相關(guān)軟件繪出。 4、選擇的電氣設(shè)備型號(hào)、參數(shù)標(biāo)在所畫圖紙上。 -8- f1-f3 1b -3b s xi 220kv f1-f3 機(jī)組容量 3*50mw cos=0.85 xd”=0.2 1b-3b 變壓器容量 3*60mva ud%=14% 4b-5b 變壓器容量 2*63mva ud%=14% l1-l2 2*60km l3-l4 2*30km sxi 無限大容量電力系統(tǒng) -9- 第一部分說明書 第一章 發(fā)電機(jī)和主變壓器

26、及廠用備用變壓器的選擇 1.1 發(fā)電機(jī)的選擇 發(fā)電機(jī)的選擇原則： 根據(jù)發(fā)的容量和出口電壓來選擇發(fā)電機(jī)的型號(hào)，并據(jù)此確定發(fā)電機(jī)的額定 容量、額定電流、功率因數(shù)、超瞬變電抗等參數(shù)。 本廠計(jì)劃安裝四臺(tái) 200mw 凝汽式火力發(fā)電機(jī)組，共分兩期工程，共裝設(shè)四 臺(tái)機(jī)組。 第一期工程：裝設(shè)兩臺(tái) qfqs2002 ，額定容量 200mw，cos0.85， 額定電壓 15.75kv，額定電流 8625a，xd*=0.1413,接線方式 yy。 第二期工程與第一期同。 1.2 變壓器的選擇 1.2.1 主變壓器的選擇 1.2.1.1 主變壓器與發(fā)電機(jī)的連接形式 本廠單機(jī)容量為 200mw，據(jù)規(guī)程，200mw 及

27、以上大機(jī)組一般都采用與雙繞 組變壓器組成的單元接線而不與三繞組變壓器組成單元接線。 1 1.2.1.2 發(fā)電廠主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定 1、具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)之間的 主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計(jì)算： (1)當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)荷最小時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和元 功容量送入系統(tǒng)，但不考慮稀有的最小負(fù)荷情況。 (2)當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組停用時(shí)，能由系統(tǒng)供給了電機(jī)電壓 的最大負(fù)荷。在電廠分期建設(shè)中，在事故斷開最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的情況下， 通過變壓器向系統(tǒng)取得電能時(shí)，可考慮變壓器的允許過負(fù)荷和限制非重要 負(fù)荷。 (3)根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求

28、（如充分利用豐水季節(jié)的水能） ，而限制本廠輸出 功率時(shí)，能供給發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷。 (4)按上述條件計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷曲線的變化和逐年負(fù)荷的發(fā)展。特別應(yīng)注 -10- 意發(fā)電廠初期運(yùn)行，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線負(fù)荷不大時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線 上的剩余容量送入系統(tǒng)。 (5)發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)連接的變壓器一般為兩臺(tái)。對(duì)主要向發(fā)電機(jī)電壓供 電的地方電廠，而系統(tǒng)電源僅作為備用，則允許只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器作為 發(fā)電廠與系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)。對(duì)小型發(fā)電廠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓 器宜設(shè)置一臺(tái)。對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的發(fā)電廠，當(dāng)其中一臺(tái)主變壓器退出運(yùn) 行時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)能承擔(dān) 70%的容量。 2、單元接線的主變壓器 發(fā)電

29、機(jī)與主變壓器為單元連接時(shí)，主變壓器的容量可按下列條件中的較大 者選擇： (1)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有 10%的裕度。 (2)按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷。 當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)采用分裂繞組變壓器，其容量應(yīng)等于按上述 （1）或（2）算出的兩臺(tái)機(jī)容量之和。 3、連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器 (1)滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率和無功功率 的交換。 (2)其容量一般不小于接在兩種電壓母線上最大一臺(tái)機(jī)組的容量，以保證最大 一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷的要求；同時(shí)也 可在線路檢修或故障時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器將其剩

30、余容量送入另一系統(tǒng)。 (3)為了布置和引接線的方便，聯(lián)絡(luò)變壓器一般裝設(shè)一臺(tái)，最多 不超過兩臺(tái)。 (4)聯(lián)絡(luò)變壓器的一般采用自耦變壓器。在按上述原則選擇容量時(shí)，要注意低 壓側(cè)接有大量無功設(shè)備的情況，必須全面考慮有功功率和無功功率的交換， 以免限制自耦變壓器容量的的充分利用。 1.1.2.1.3 變壓器型式的選擇 1、相數(shù)的選擇 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮主變壓器的制造條件，可靠性要求 及運(yùn)輸條件因素。 在 330kv 及以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩骼@ 組相對(duì)來講投資大、占地多、運(yùn)輸損耗出較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出增 加了維修工作量。但是由于變壓器的制造條件和運(yùn)

31、輸條件的限制，特別是大型 變壓器，尤其需考慮其運(yùn)輸可能性，從制造廠到發(fā)電廠(或變電所)之間，變壓 -11- 器尺寸是否超過運(yùn)輸途中隧道、涵洞、橋洞的允許通過限額，變壓器重量是否 超過運(yùn)輸途中車輛、船舶、碼頭、橋梁等運(yùn)輸工具或設(shè)施的允許承載能力。若 受到限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)小容量的在相變壓器取代一臺(tái)大容量的三相變壓器， 或者選用單相變壓器組。對(duì) 500kv 及以上電力系統(tǒng)中的主變壓器相數(shù)的選擇， 除按容量、制造水平、運(yùn)輸條件確定外，更重要的是考慮負(fù)荷和系統(tǒng)情況，保 證供電可靠性，進(jìn)行綜合分析，在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的條件下來確定選用單相變 壓器還是三相變壓器。 2、繞組數(shù)的確定 國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變

32、壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、自耦式以 及低壓繞組分裂等型式變壓器，發(fā)電廠如以兩種升高電壓級(jí)向用戶供電或與系 統(tǒng)連接時(shí)，可以采用二臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓器，亦可選用自耦變壓器。 一般是當(dāng)最大機(jī)組為 125mw 及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三 繞組變壓器的價(jià)格及所使用的控制電路和輔助設(shè)備，與相應(yīng)的兩臺(tái)雙繞組變壓 器相比都較少。但三繞組變壓器的每個(gè)繞組通過容量應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量 的 15%及以上，否則繞組未能充分利用，反而不如選用兩臺(tái)比繞組變壓器合理。 對(duì)于最大機(jī)組為 200mw 以上的發(fā)電廠，由于機(jī)組容量大，額定電流及短路電流 都甚大，發(fā)電機(jī)出口斷路器制造困難，價(jià)格昂貴

33、，且對(duì)供電可靠性要求較高， 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。而封閉母線回 路中一般不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。況且，三繞組變壓器由于制造上的原因， 中壓側(cè)不留分接頭，只作死抽頭，不利于高、中壓側(cè)的調(diào)壓和負(fù)荷分配。為此， 一般以采用雙繞組變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。其聯(lián)絡(luò)變壓器宜選用三繞組 變壓器，低壓繞組可作為廠用備用電源或廠用啟動(dòng)電源，亦可連接無功補(bǔ)償裝 置。當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大 大限制短路電流。在 110kv 及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，凡需選用三繞組變 壓器的場(chǎng)所，均可優(yōu)先選用自耦變壓器，它損耗小、體積小、效率高，但限制 短

34、路電流的效果較差，變比不宜過大。 3、繞組接線的組別的確定 變壓器三相繞組的接線組別小，必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并 列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“y”和三角形“d”兩種。因 此變壓器三相繞組的連接方式 應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。我國 110kv 及以上電 壓變壓器三相繞組都采用“yn”連接；35kv 采用“y”連接，其中性點(diǎn)多通過 消弧線圈接地；35kv 以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“d”連接。 -12- 第二章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 2.1 總則 電氣主接線發(fā)電廠、變電站設(shè)計(jì)的主體。采用何種主接線形式，與電力系 統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性

35、要求等密切 相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有 較大影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情 況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主 接線方案。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 2.1.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 以下達(dá)的任務(wù)書為依據(jù)，根據(jù)國家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國 情“的電力建設(shè)與發(fā)展的方針，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際的具 體特點(diǎn)，準(zhǔn)確地掌握原始資料，保證設(shè)計(jì)方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 2.1.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)步驟 (1) 原始資料分析 (2) 對(duì)擬定的各方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選

36、出最好的方案 (3) 繪制電氣主接線圖 回 2.1.3 對(duì)主接線設(shè)計(jì)的基本要求 (1) 可靠性：為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，主接線首先必須滿足這一可 靠性的要求。 1）斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。 2）斷路器母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并 要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 3）盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。 4）大機(jī)組超高壓主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 (2) 靈活性：在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元件， 合理調(diào)配電源和負(fù)荷。在檢修時(shí)，可以方便停運(yùn)斷路器、母線及二次設(shè)備，并 -13- 方便地設(shè)置安全措施，不

37、影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行和對(duì)其他用戶的供電。 (3) 經(jīng)濟(jì)性：1）投資省2）占地面積小3）電能損耗小4）發(fā)展性大 2.2 大型電廠的電氣主接線 大型電廠一般指總?cè)萘繛?1000mw 及以上、單機(jī)容量為 200mw 及以上，其 接線的特點(diǎn)是： (1) 采用簡單可靠的單元接線方式。有發(fā)電機(jī)變壓器單元接線、擴(kuò)大單元 接線和發(fā)電機(jī)變壓器線路單元接線等，直接入高壓或超高壓配電裝置。 (2) 大型電廠的所有發(fā)電機(jī)變壓器單元有部分接入超高壓配電裝置、部分接 入 220kv 配電裝置；也有全部接入超高壓配電裝置的。 (3) 接入 220kv 配電裝置的單機(jī)容量最大一般不超過 300mw。 2.2.1 發(fā)電機(jī)變壓器組

38、單元接線 200mw 及以上大機(jī)組一般都采用與雙繞組變壓器組成單元接線而不與三繞 組變壓器組成單元接線，當(dāng)發(fā)電廠具有兩種升高的電壓等級(jí)時(shí)，則裝設(shè)聯(lián)絡(luò)變 壓器。 大機(jī)組要求避免在出口處發(fā)生短路，除采用安全可靠的分相封閉母線外， 主回路力求簡單，盡量不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。而采用雙繞組變壓器時(shí)，就 可不裝出口斷路器和隔離開關(guān)。 2.2.2.主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式 1、主變壓器中性點(diǎn)接地方式 (1)主變?cè)?110500kv 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式。 (2)主變?cè)?663kv 側(cè)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式。 2、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式 (1)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用非直接接地方式。 (2)2

39、00mw 發(fā)電機(jī)組采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。 2.2.3 母線接線 1、110kv220kv 配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時(shí)，或當(dāng) 110kv220kv 配 電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為 4 回及以上時(shí)采用雙母線的兩組 母線同時(shí)工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組 母線上。 2、當(dāng) 220kv 出線為 5 回及以上，110kv 出線為 7 回及以上時(shí)規(guī)定一般應(yīng)裝設(shè)專 -14- 用旁路斷路器。 本廠 220kv 出線最終為 10 回，故選擇的電氣主接線方案為：雙母線帶旁 路、一臺(tái)半斷路器接線。 方案一：雙母線帶旁路 圖 21 方案二：一臺(tái)半斷路器

40、接線（一期工程） 圖 22 -15- 方案比較 項(xiàng)目項(xiàng)目雙母線帶旁路雙母線帶旁路一臺(tái)半斷路器接線一臺(tái)半斷路器接線 可可 靠靠 性性 通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操 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。 進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，由專用旁 路斷路器代替，通過旁路母線供 電，對(duì)雙母線的運(yùn)行沒有影響。 每一回路由兩臺(tái)斷路器供電，發(fā)生 母線故障時(shí)，只跳開與此母線相連 的所有斷路器，任何回路不停電， 在檢修和故障相重合的情況下，停 運(yùn)的回路不超過兩回。 靈靈 活活 性性 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意 分到某一組母線上，能靈活地適

41、 應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮 流變化的需要。 1、為多環(huán)形供電，調(diào)度靈活。但 停運(yùn)一個(gè)回路需操作兩臺(tái)斷路 器，母線故障時(shí)，接線內(nèi)潮流 變化大。 2、隔離開關(guān)要作為操作電器，當(dāng) 改變運(yùn)行方式和處理事故時(shí)， 需進(jìn)行倒閘操作。 經(jīng)經(jīng) 濟(jì)濟(jì) 性性 當(dāng)出線為 8 回以上時(shí)，雙母線分段帶旁路投資比一臺(tái)半斷路器接線少 擴(kuò)擴(kuò) 建建 方方 便便 向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò) 建，均不影響兩組母線的電源和 負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回 路停電，當(dāng)有雙母架空線路時(shí)， 可以順序布置，以致連接不同的 母線段時(shí)，不會(huì)如單母線分段那 樣導(dǎo)致出現(xiàn)交叉跨越。 無 優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) 比比 較較 便便 于于 試試 驗(yàn)驗(yàn) 當(dāng)各別回路需要

42、單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)， 要將該回路分開，單獨(dú)接至一組 母線上。 無 缺缺 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。 1、由于一個(gè)回路連接著兩臺(tái)斷路 器，一臺(tái)中間斷路器連接著兩 -16- 點(diǎn)點(diǎn) 比比 較較 為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在 隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖 裝置。 個(gè)回路，使繼電保護(hù)及二次回 路復(fù)雜。 2、此接線雖然可靠性高，但占地 造價(jià)高，為解決繼電保護(hù)校驗(yàn)問題， 保護(hù)必須雙重化。 表 21 因此，從綜合情況下考慮，當(dāng)出線在 8 回以上時(shí)，除特殊情況，一般不宜 在 220kv 配電裝置中采用一臺(tái)半斷路器接線，所以采用雙母線帶旁路接線。 -17- 第三章 廠用電接線 3.1

43、 廠用電接線設(shè)計(jì)原則 廠用電系統(tǒng)應(yīng)具有調(diào)度的供電可靠性和靈活性。無論在機(jī)組起動(dòng)、正常運(yùn) 行、正常停機(jī)和事故停機(jī)時(shí)，或在電力系統(tǒng)的某些部分發(fā)生短路的過渡狀態(tài)下， 或是由于機(jī)組熱機(jī)部分缺陷造成機(jī)組解列，以及當(dāng)電力系統(tǒng)頻率與電壓波動(dòng)的 情況下，均能可靠地向需要運(yùn)行的廠用設(shè)備供電。為此，廠用電接線應(yīng)滿足以 下幾點(diǎn)： （1） 、按機(jī)組自成系統(tǒng)，大機(jī)組尤應(yīng)如此。每臺(tái)機(jī)組的廠用電系統(tǒng)能在規(guī)定電 壓變化范圍內(nèi)工作，不受外部電力系統(tǒng)故障干擾，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。 （2） 、保證在廠用工作電源故障、機(jī)組起動(dòng)和停運(yùn)過程中必需的廠用機(jī)械的供 電，一般應(yīng)配置備用電

44、源或起動(dòng)電源。在機(jī)組起動(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（選擇廠用工作變壓器和廠用備用變壓器繞組 連接方式時(shí)，應(yīng)計(jì)及此） 。 （3） 、在滿足機(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， 使接線簡單明了和操作方便。 （4） 、充分考慮分期建設(shè)與連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式。 （5） 、合理配置廠用電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，正確選擇保護(hù)裝置的和備用電源 自投裝置的動(dòng)作時(shí)間，使能迅速切除故障元件，保護(hù)人身和設(shè)備安全，縮小故 障影響，提高廠用電系統(tǒng)的安全水平。 （6） 、配備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均失效 時(shí)，能夠快速起動(dòng)和自動(dòng)投入。

45、 （7） 、配備電能質(zhì)量指標(biāo)符合熱工負(fù)荷要求的交流不間斷供電裝置。 （6） 、 （7）兩條適用于 200mw 及以上容量的火力發(fā)電機(jī)組。 3.2 廠用電供電電壓等級(jí)的確定 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：對(duì)于火電廠，當(dāng)發(fā)電機(jī)容量在 60mw 及以下，發(fā)電機(jī)電壓為 10.5kv 時(shí)，可采用 3kv 作為廠用高壓電壓；當(dāng)容量在 100300mw 時(shí)，宜選用 6kv 作為廠用高壓電壓；當(dāng)容量在 300mw 以上時(shí)，若技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，可采用兩 種高壓廠用電壓，即 3kv 和 10kv 兩段電壓。 -18- 3.3 廠用電源的引接 3.3.1 高壓廠用工作電源的引接 當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變壓器成單元連接機(jī)組時(shí)，根據(jù)上述原則引接各自

46、的高壓廠 用工作電源。200mw 機(jī)組多采用高壓廠用工作電源由主變壓器低壓側(cè)引接，采 用分裂繞組變壓器。 3.3.2 低壓廠用工作電源引接 (1) 低壓廠用變壓器一般由高壓廠用母線段上引接。當(dāng)無高壓廠用母線時(shí)，可 從發(fā)電機(jī)電壓主母線或發(fā)電機(jī)出口引接。 (2) 按爐分段的低壓廠用母線，其工作變壓器應(yīng)由對(duì)應(yīng)的高壓廠用母線段供電。 3.3.3 備用電源引接方式 (1) 備用電源的數(shù)量 電廠類別電廠類別高壓廠用備用電源高壓廠用備用電源低壓廠用備用電源低壓廠用備用電源 一般電廠一般電廠與第與第 6 6 個(gè)工作電源同時(shí)設(shè)個(gè)工作電源同時(shí)設(shè) 置第置第 2 2 個(gè)備用電源個(gè)備用電源 與第與第 8 8 臺(tái)低壓廠用

47、工作臺(tái)低壓廠用工作 變壓器同時(shí)設(shè)置第變壓器同時(shí)設(shè)置第 2 2 個(gè)個(gè) 備用電源備用電源 200mw200mw 機(jī)組機(jī)組 3 3 臺(tái)機(jī)組及以下設(shè)臺(tái)機(jī)組及以下設(shè) 1 1 個(gè)，個(gè)， 超過超過 3 3 臺(tái)時(shí)，每臺(tái)時(shí)，每 2 2 臺(tái)設(shè)臺(tái)設(shè) 1 1 個(gè)起動(dòng)備用電源個(gè)起動(dòng)備用電源 與第與第 8 8 臺(tái)低壓廠用工作臺(tái)低壓廠用工作 變壓器同時(shí)設(shè)置第變壓器同時(shí)設(shè)置第 2 2 個(gè)個(gè) 備用電源備用電源 表 31 (2) 高壓廠用備用電源的引接方式 發(fā)電機(jī)與主變壓器成單元連接時(shí)，廠內(nèi)有兩級(jí)升高電壓母線，備用電源應(yīng) 由與系統(tǒng)有聯(lián)系的最低電壓級(jí)母線引出。 (3) 低壓廠用備用電源引接方式 低壓廠用變壓器應(yīng)避免與需要由它充當(dāng)備

48、用電源的低壓廠用工作變壓器接 在同一段高壓母線段上，否則當(dāng)該高壓母線段故障或停電時(shí)，低壓備用變壓器 也將失去電源。對(duì)200mw 及以上機(jī)組，為了強(qiáng)調(diào)低壓廠用備用電源供電的可 靠性和獨(dú)立性，低壓廠用備用變壓器宜由經(jīng)常帶電運(yùn)行的高壓廠用起動(dòng)備用變 壓器引接。 -19- 廠用電接線如下圖： 變 變 變變 變 變 220k v f 4f 3 220k v 6k v 220k v f 2 f 1 22 0k v 2 20k v 220 k v 圖 31 -20- 第四章 短路電流的計(jì)算 4.1 短路電流計(jì)算的目的，規(guī)定和步驟 4.1.1 短路電流計(jì)算的主要目的 (1) 電氣主接線的比較與選擇。 (2)

49、選擇斷路器等設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求。 (3) 為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試提供依據(jù)。 (4) 評(píng)價(jià)確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施。 (5) 分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響。 4.1.2 短路電流計(jì)算一般規(guī)定 4.1.2.1 計(jì)算的基本情況 (1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 (2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁） 。 (3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 (4) 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位相同。 (5) 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì) 異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考 慮。 4.1

50、.2.2 接線方式 計(jì)算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接 線方式（即最大運(yùn)行方式） ，而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方 式。 4.1.2.3 計(jì)算容量 應(yīng)按工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，一般取 工程建成后的 510 年。 4.1.2.4 短路種類 一般按三相短路計(jì)算。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)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則 應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)為 6 200mw 發(fā)電廠設(shè)計(jì)，由規(guī)程可知， 200mw 及以上機(jī)組出口為封閉母線與變壓器相連，不裝設(shè)斷路器，故不可能發(fā) -21- 生

51、短路。而線路發(fā)生短路情況，只有三相短路時(shí)短路電流最大，由經(jīng)驗(yàn)公式 i（2）i（3），所以只計(jì)算三相短路即可。 2 3 4.1.2.5 短路計(jì)算點(diǎn) 在正常接線方式時(shí)，通過設(shè)備的短路電流最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算 點(diǎn)。對(duì)于帶電抗器的 610kv 出線與廠用分支線回路，在選擇母線至母線隔離 開關(guān)之間隔板前的引線；套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選在套管前。選擇其余的導(dǎo)體 和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。 4.1.2.6 短路計(jì)算方法 在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法，是指在一定的假條 件下計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量，而不是用微分方程去求解短路電流的完整表 達(dá)式。計(jì)算法中有分布系數(shù)法與星網(wǎng)變換法，本設(shè)

52、計(jì)采用分布系數(shù)法，即如圖 1 2 x1 x2 2 x1a xn 1 mm 2 x1 x2 m 2xn n 個(gè)支路 xxx x n e 1 . 11 1 21 xxx ae x x c e 1 1 -22- x x c e 2 2 . . . x x c n e n c x x 1 1 c x x 2 2 . . . c x x n n （1）將轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算，便得到各等值發(fā)電 機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗 （i=1,2,g） ijs x fi x b ni s s 式中為 i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)的額定容量之和。 ni s （2）由，分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算曲線找出指定時(shí)刻 t 各等值

53、ijs x 2 js x gjs x 發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流的標(biāo)幺值。計(jì)算曲線只作到 *1pt i *2pt i *ptg i js x 3.45 為止，當(dāng)3.45 時(shí)，可以近似地認(rèn)為短路周期電流的幅值已不隨 js x 時(shí)間而變，直接按下式計(jì)算即可： *p i js x 1 （3）網(wǎng)絡(luò)中無限大功率電源供給的短路周期電流是不衰減的，并由下式確定 -23- *ps i js x 1 （4）計(jì)算短路電流周期分量的有名值 第 i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流為 ipt i *pti i ni i *pti i av ni u s 3 無限大功率電源提供的短路電流為 ps i *ps i b i *ps

54、 i av b u s 3 短路點(diǎn)周期電流的有名值為 pt i g i 1 *pti i av ni u s 3 *ps i av b u s 3 式中，應(yīng)取短路處電壓級(jí)的平均額定電壓；為歸算到短路處電壓級(jí) av u ni i 的第 i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)的額定電流；對(duì)應(yīng)于所選基準(zhǔn)功率在短路處電壓 b i b s 級(jí)的基準(zhǔn)電流。 4.1.3 計(jì)算步驟 (1) 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 (2) 繪出等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖） ，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。 (3) 化簡等值網(wǎng)絡(luò)：將等值網(wǎng)絡(luò)化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射等值網(wǎng)絡(luò)，并求 出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗。 x (4) 求出計(jì)算電抗。 xjs (5) 由運(yùn)算曲線查

55、出各電源供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。 -24- (6) 計(jì)算無限大容量電源供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。 (7) 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。 (8) 計(jì)算短路電流沖擊值。 (9) 計(jì)算異步電機(jī)供給的短路電流。 (10) 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。 4.2 三相等值網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算 (1) 等值網(wǎng)絡(luò)的繪制，在和下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算。 sbub (2) 化簡等值網(wǎng)絡(luò)（查表） 。 (3) 有名值計(jì)算。 -25- 第五章 電氣設(shè)備選擇 5.1電氣設(shè)備選擇總則 5.1.1 電器選擇的一般條件 5.1.1.1 按正常工作條件選擇電器 1、額定電壓和最高工作電壓 電器所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的

56、變化，常高于電網(wǎng)的 額定電壓，故所選電器允許最高工作電壓 u，即 uusm。一般電器允許的最高 工作電壓：當(dāng)額定電壓在 220kv 及以下時(shí)為 1.15un；額定電壓為 330500kv 時(shí)為 1.1un；而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 usm一般不超過 1.1uns，因此在選擇電 器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓 un不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 uns的條件 選擇，發(fā)即 un uns。 2、額定電流 電器的額定電流 in是指在額定周圍環(huán)境溫度 o下，電器的長期 允許電流。in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 imax, 即 inimax。由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%

57、時(shí)，出力保持不變， 故其相應(yīng)回路的 imax為發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的 1.05 倍；若變壓器 有過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，imax應(yīng)按過負(fù)荷確定(1.32 倍變壓器額定電流)；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 imax；母線分段電抗器的 imax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%；出線回 路的 imax除考慮正常負(fù)荷電流(包 括線路損耗)外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 5.1.1.2 按短路情況校驗(yàn) 1、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。滿 足熱穩(wěn)定

58、的條件為 k t qt i 2 式中短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； qk -26- 電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間t it 2 (1)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ii shes iishes 式中、短路沖擊電流幅值及其有效值； ishish 、電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾 iesies 種情況可不效驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定 1) 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。 2) 采用有限泳流電阻的熔斷器保護(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)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 2、短路電

59、流計(jì)算條件 為使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力 系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。 1) 容量和接線按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算。并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景規(guī)化其接 線 應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式。 2) 短路種類、一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則 應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。 3) 計(jì)算短路點(diǎn)，選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。 3、短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間驗(yàn)算熱 穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間之和， tktprtab 即 =而 tktp

60、rtabtabtintinta 式中斷路全開斷時(shí)間； tab 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； tpr 斷路器固有分閘時(shí)間； tin 斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，對(duì)少油斷路器為 0.040.06s ta -27- 對(duì)和壓縮空氣斷路呂約為 0.020.04s。 sf6 5.2高壓斷路器的選擇 高壓斷路器種類和型式的選擇 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油式斷路器、少 油式斷路器、壓縮空氣高壓斷路器、sf6斷路器、真空斷路器等。 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，公部分少油式斷路 器有電磁式。彈簧式或液壓式等幾種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。一般電磁式操 動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專的直流合閘電源，但其