1、內容提要我這次設計主要針對一次系統為主、二次設計為輔的原則，主要對2200mw發電機組接線形式的選擇、220kv主接線形式的選擇、高壓斷路器、隔離刀閘的選擇、電壓互感器和電流互感器的選擇，以及進行了短路計算，并對發電機和變壓器的主保護進行了簡單的配置。在電力系統中，大、中型電廠起著舉足輕重的作用，一旦故障輕則引起大面積停電，重則可能引起電網崩潰。本次設計的電廠220kv變電站是豫北電網和河南主網聯系的紐帶，一旦發生事故將引起河南主網的解裂，所以對220kv變電站接線形式進行了詳細的分析比較，以期找到一種安全經濟成熟的主接線形式。引言本次設計是在畢業設計任務書的基礎上進行的，依靠大專三年所學的專

2、業理論知識，結合自己參加工作幾年來的經驗，旨在提高自己的技術理論水平，以達到理論聯系實際，學以致用的目的。本次設計參考電力工程電氣設計手冊、發電廠電氣部分、電力系統分析、大型火力發電廠廠用電系統等技術資料，對本設計進行經濟技術上的選擇，主要是對電氣一次系統主接線及設備進行選擇。通過本次對發電廠發電機、變壓器、主接線的選擇及短路電流的計算、部分高壓設備的選擇，以達到理論聯系實際的目的。這次設計能夠順利完成，與指導老師的大力幫助是分不開的，同時也吸取了同學們的寶貴經驗，在此向他們表示衷心的感謝。由于本人水平有限，設計中難免存在不足之處，希望大家不惜多加指正。2200mw發電廠電氣部分設計一、 原始

3、資料：1發電廠類型：火力發電廠1、 本廠設計規模：根據系統規劃本廠 計劃安裝200mw汽輪發電機組兩臺，設計工作一次完成。2、 廠址地理條件：本廠廠址地勢平坦，平均海拔不超過50米，年最高溫度40度，本廠位于縣郊，距離負荷中心僅20余公里，供電半徑70公里，周圍有一些水泥廠，所以選擇應選擇抗污能力強的電氣設備，并每年對220kv變電站進行帶電水沖洗。3、 系統參數：當裝機容量為2200mw時，220kv母線系統正序阻抗為0.011；零序阻抗為0.03。根據系統220kv母線最低電壓為205kv，最高電壓為252kv。220kv引出線：根據用戶需要，工程引出線為5回，發電機電壓無引出線向外供電。

4、第一節：發電機、主變壓器的選擇一、發電機的選擇：由火力發電廠設計技術規程可知：1、 發電機的額定容量應與汽輪機的額定出力相匹配；發電機的最大連續輸出容量應與汽輪機的最大進汽量工況下的出力相匹配，其功率因數和氫壓均應與額定值相同。2、 汽輪發電機的軸系自然扭振頻率應躲開工頻及兩倍工頻。3、 汽輪發電機組應有承受高壓輸電線出口單相重合閘能力。4、 發電機應具有一定的吸收無功功率、調峰及失磁后短時異步運行的能力。5、 勵磁系統的參數、特性應滿足電力系統各種運行方式的要求。6、 本廠設計規劃為2200mw汽輪機組。經選擇比較最終選擇qfsn2002型汽輪發電機。其參數：pe=200mw ue=15.7

5、5kv cos=0.85 n=98.7 接法yy xd=22.2二、 主變的選擇容量：1、 主變壓器的容量、臺數直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它的確定除依據傳遞容量基本原始資料外，還應根據電力系統510年發展規劃、輸送功率大小；饋線回路數電壓等級以及接入系統的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。2、 單元接線時，變壓器的容量應按發電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷后，留有10的裕度來確定。3、 對于200mw發電機組一般采用發電機變壓器組單元接線。4、 我國國家標準gb1094電力變壓器確定r10容量系列。容量有100、125、160、200、250、315kv.a等。本機采用發電

6、機變壓器組單元接線。235-2357（235-2357）10=240mv.a。相數：1、 變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素；2、 在330kv及以下電力系統中，一般都應選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對來講投資大，占地多，運行損耗也較大，同時配電裝置結構復雜，也增加維修工作；因本廠靠近京廣鐵路，所以不必考慮運輸條件限制。臺數：1、 變壓器是一種靜止電器，運行實踐證明他的工作是比較可靠的。一般壽命為20年，事故率較小。通常設計時，不必考慮另設專用備用變壓器。2、 容量為200mw及以上的機組在技術經濟合理時，可采用發電機、變壓器、線路組的 單元接線。3

7、、 本廠是2200mw機組，且只有一種電壓等級，故本次設計為發電機、變壓器單元接線。繞組數和連接方式：1、對于200mw以上機組，其升壓變壓器一般不采用三繞組變壓器；對于最大機組為200mw以上的發電機，由于機組容量大，額定電流及短路電流都很大，發電機出口短路器制造困難，價格昂貴，且對供電可靠性要求較高。所以，一般在發電機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置斷路器和隔離開關。2、對于200mw以上機組，其升壓變壓器一般不采用三繞組變壓器；變壓器三相繞組的接線組別必須和系統電壓相位一致，否則，不能并列運行。我國110kv及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“yn”連接；3

8、5kv以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“d”連接；在發電廠和變電所中，一般考慮系統或機組的同步并列要求以及限制三次諧波對電源的影響等因素，根據以上繞組連接方式的原則，主變壓器接線組別一般都選用y，d11常規接線。 調壓方式的確定：1、 與發電機作單元連接的雙繞組變壓器，可以由發電機調壓，一般不須有載調壓。本廠發電機變壓器組采用單元接線，故由發電機調壓。型號選擇：sfp7240000/220額定電壓 242000/15750高壓 24222.5/100高壓分接范圍：22.5低壓 15.75kv空載損耗：176kw負載損耗：653kw空載電流：0.36阻抗電壓：13三、 高壓廠變的選擇：1、 高

9、壓廠用工作變壓器的容量應按在各種運行情況下滿足廠用電的要求來考慮；2、 為保證廠用電的可靠性，大中型的電廠高壓廠用工作變壓器多采用分裂變壓器；3、 機組通過升壓變壓器直接送入較高的電力電網，則從發電機的出口引線處直接引取高壓電源；4、 各機組的高壓廠用電系統應該相對獨立，這一條對200mw以上的機組尤為重要；5、 高壓負荷一般都比較重要，為使工作與備用設備不會因母線故障而全部停運，設計中又將母線分為兩段，把互為備用的設備接于不同段上；6、 為給發電機組正常啟動時提供電源，必須提供一啟動電源，為保證高壓廠用電系統的運行安全，設置廠用備用電源也是非常必要的7、 200300mw機組高壓廠用電源由發

10、電機的出口引接，經一臺分裂變壓器降壓后，分別向兩段高壓廠用母線供電，兩段母線間無聯絡開關；8、 高壓廠用電線的啟動/備用電源來向高壓啟動/備用變壓器，與廠用變壓器一樣，高壓啟動/備用變壓器也采用分裂變壓器，兩個低壓繞組分別向兩個廠用母線供給啟動/備用電源。由于系統電壓變動范圍較大，一般高壓啟動/備用變壓器多采用有載調壓器，而發電機的出口電壓穩定，高壓廠用變壓器多采用無載調壓變壓器。因為我本次設計的為200mw機組，所以高壓廠用電源直接由發電機的出口15.75kv處引接，經一臺分裂變壓器降壓為6.3kv后，分別向兩段高壓廠用母線供電。高壓廠用變壓器容量的選擇：設備額定容量kw#1高壓廠用變壓器#

11、2高壓廠用變壓器a段b段重復容量kwa段b段重復容量kw臺數容量kw臺數容量kw臺數容量kw臺數容量kw給水泵循環水泵凝結水泵p1550010004301215500200043079301115500100043069305500430593012155002000430793011155001000430693055004305930引風機送風機磨煤機排粉機碎煤機p216001250780440310122160012501560880529012211600125015608803105600112216001250156088052901122116001250156088031056

12、00sh=p1+0.85p2(kva)12426.511690593012426.5116905930除塵變化水變公用變輸煤變灰渣變空壓機碎煤機水源變照明變s12508001000800100010003106302001111111250800800100010002005050111111112508001000800100031063057901250100022501111250100020024501630630sl=0.85s（kva）4292.54921.51912.52082.5535.5分裂繞組負荷1.1sh+sl（kva）17961.6517780.58435.515751

13、.6513394.56523高壓繞組負荷（kva）17961.65+17780.5-8435.5=27306.6515751.65+13394.5-6523=22623.15選擇分裂繞組變壓器（kva）31500/200001150031500/2000011500高壓廠用變壓器的型號：sffl31500/15使用條件： 戶外容量kva： 31500/2000011500kva額定電壓kv： 15750/63006300損耗kw： 空載 25kw 負載 158kw阻抗電壓： 半穿越阻抗電壓 高壓低壓1 15.8% 高壓低壓2 16.6%空載電流%： 0.4接線組別： d,d0,d0高壓備用變壓

14、器的選擇： 高壓備用變壓器因與高壓廠用變壓器的負荷相同，故容量形式基本相同：sfpfzl31500/220容量kva： 31500/220000kva 額定電壓kv： 22071.488% 220/6.36.3kv損耗kw： 穿越運行時 負載 94.9kw 空載 54.4kw阻抗電壓%： 高壓低壓1 17.7% 高壓低壓2 17.7%空載電流%： 0.78接線組別： yn,d11,d11第三節 電氣主接線的設計一、電氣主接線的設計依據1、地區電廠靠近城鎮一般接入110220kv系統；2、發電廠的機組容量應根據系統規劃容量、負荷增長速度和電網結構等因素來考慮，系統最大機組容量不超過系統容量的10

15、/100；3、對于一類負荷，當失去一個電源時應保證不停電；對于二類負荷，當失去一個電源時應保證不全部停電；對于三類負荷可以只有一個電源；4、系統中應有一定的備用容量，運行備用容量不應少于10/100，以適應負荷突增、機組檢修和事故停運三種情況。設計主接線時，還應考慮檢修母線或斷路器時是否允許線路故障、變壓器或發電機停運、故障時允許切除的線路、變壓器和機組的數量等；5、對于35220kv配電裝置的接線方式，應根據發電廠在系統中的地位、負荷情況、出線回路數、設備特點、配電裝置形式及發電廠的單機、單機容量及規劃容量等條件來設計；6、當配電裝置在電力系統中居重要地位、負荷大、潮流變化大且出線回路數多時

16、，宜采用雙母線或雙母線分段的接線方式；7、采用單母線或雙母線的110220kv配電裝置，當斷路器為少油或壓縮空氣型時縮空氣型時，除斷路器有條件停電檢修外，應設置旁路設施；當220kv出線在4回及以上、110kv出線在6回及以上時，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。當斷路器為sf6時，可根據系統的實際情況，有條件的可不設旁路設施；當需要設置旁路設施，且220kv出線在6回及以上，110kv出線在8回及以上時，可采用帶專用旁路斷路器的旁路母線；二、電氣主接線的基本要求可靠性：1、斷路器檢修時，應不影響供電；2、線路、斷路器或母線故障時以及母線或母線隔離開關檢修時，盡量減少停運的回路數和停運時間，并

17、要保證對一類負荷及部分二類負荷的供電；3、盡量避免發電廠或變電站全部停電的可能；靈活性：1、主接線應滿足調度、檢修及擴建時的靈活性；2、調度時應可以靈活的投入和切除發電機、變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行 、檢修運行方式及特殊運行方式下的調度要求：修時可以方便的停運斷路器、母線及其他繼電保護設備，進行安全檢修而不影響電網的運行和對用戶的供電；擴建時可以容易的從初期接線過度到最終接線，在不影響連續供電或停電時間的情況下，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改建的工作量最少；經濟性：1、 主接線應力求簡單，以節省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次

18、設備；2、 繼電保護和二次回路不過于復雜，以節省二次設備和控制電纜；3、 能夠限制短路電流，以便選擇廉價的電氣設備或輕型設備；4、 能滿足系統安全和繼電保護要求；5、 發電廠投入系統的電壓等級一般不超過兩種；火電機組高壓接線可靠性的幾點特殊要求：1、 任何斷路器檢修時，不影響對系統的連續供電；2、 對于單機容量為200mw的電廠，在保證系統穩定和發電廠不全停的條件下，允許切除兩臺以上機組。主接線形式：1、 單母線接線只設一條母線，發電機和線路接在一條母線上。單母線接線具有簡單清晰、設備少、投資少、運行操作方便且有利于擴建等優點，但可靠性和靈活性差。當母線或母線隔離開關發生故障或檢修時，必須斷開

19、全部電源，造成全廠停電；此外，在檢修斷路器，也應停止該回路工作。這種接線只適用于6220kv系統中只有一臺發電機或一臺主變壓器，且出線回路數又不多的中、小型發電廠或變電所。故不采納。2、 單母線分段接線單母線分段接線用分段斷路器對單母線進行分段，可以提高供電可靠性和靈活性。對重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電。當一段母線發生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。這種接線廣泛用于中、小容量發電廠的610kv接線和6220kv變電所中并且一段母線檢修時會造成該母線上的發電機停運，這是不能允許的，故不采納。3、 單母線分段帶旁母接線在單母線

20、分段接線的基礎上加裝一條旁路母線，可以在檢修出險斷路器時不致中斷該回路供電，提高了供電的可靠性。但倒閘操作復雜，可靠性差，對于出線回路數較多，容量較大的發電廠不能達到可靠性和靈活性的要求，故不采納。4、 雙母線接線雙母線接線具有兩組母線，每回線路都經一臺斷路器和兩組隔離開關分別和兩組母線相連，母線之間通過母線聯絡斷路器連接，有了兩組母線后運行的可靠性和靈活性得到了大大的提高。檢修任意母線時可以把全部電源和線路倒換到另一條線路上，不會停止對用戶的供電。線路斷路器停電檢修時，可臨時用母聯斷路器代替。但必須將該回路短時停電，用“跨條”將斷路器遺留缺口接通，然后投入母聯斷路器向該回路供電，對可以短時停

21、電的負荷比較合適。但操作比較復雜，須接“跨條”，安全可靠性差，同時并不能避免對線路的停電；雙母線接線使用設備多，配電裝置復雜，投資較多，在運行中隔離開關作為操作電器，容易發生誤操作。故不采納。5、 雙母線帶旁母接線在雙母線線接線方式的基礎上增加 旁路母線的接線方式不僅具有雙母線的所有優點，而且可以不免雙母線檢修斷路器時必須進行短時停電的缺點，充分保證供電的可靠性。對于出線較多的變電站由于斷路器檢修故障較多，母聯斷路器長期被占，對變電站的安全不利。可以增加一條旁路斷路器替代檢修或故障的斷路器，由于現在220kv線路保護都采用微機保護，跟改定植十分方便，使旁路斷路器可以發揮很大的作用。可見雙母線帶

22、旁母接線方式具有供電可靠，檢修方便，調度靈活等優點。故在我省大中型發電廠和變電站中廣泛應用，積累了長期運行經驗。但該接線方式隔離開關較多，在運行中隔離開關作為操作電器，容易發生誤操作，必須配備防誤閉鎖裝置。當母線故障時必須切除較多電源和線路，對于特別重要的大型發電廠和樞紐變電站是不允許的。6、 一臺半斷路器接線方式每兩個回路用三臺斷路器接在兩組母線組成一個半斷路器接線。運行時，兩組母線和全部斷路器都投入工作，形成多環狀供電，具有較多的供電可靠性和靈活性，任一母線故障或檢修均不致停電；除聯絡斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外，其他任何斷路器故障或檢修時都不會中斷供電；甚至兩組母線同時故障或

23、檢修時，仍不會造成系統解列裂。該接線運行方便，操作簡單，隔離開關只在檢修時作為隔離電器，不作為操作電器，提高了安全性。為進一步提高接線可靠性，并防止聯絡斷路器故障可能同時切除兩組電源線路，可盡量把同名元件布置在不同串上，同名元件分別接入不同母線，即將變壓器和出線同串交叉布置，但必須增加配電裝置間隔。該接線方式運行靈活，可靠性高，但須增加較多斷路器，占地面積較大，繼電保護配置復雜，經濟性較差。一臺半斷路器和雙母線帶旁母接線的技術經濟比較：項目雙母線帶旁母一臺半斷路器可靠性1檢修一條母線只停一半線路1檢修和故障相重合的情況下停運的回路不超過兩回；靈活性1現在高壓輸電多采用雙回路供電，一條母線故障可

24、不停止供電，保證系統的穩定；2改變運行方式時要進行倒閘操作，檢修斷路器時要進行旁路操作；1多為環網供電，調度靈活，單停運一個回路需操作兩臺qf，母線故障時接線內潮流變化大；2qs只作為檢修電器，不作為操作電器，處理事故時用qf操作，清除故障迅速，檢修qf時不需要帶旁路操作；經濟性1、 一臺半斷路器接線的常規布置應用發電廠時為適應現場情況常需改變配電裝置布置形式擴大占地面積；2、 雙母線帶旁母接線方式能適應縱向布置的大機組出線位置而不需擴大占地面積；設備投資：8個回路時兩種接線相等；7個回路及以下時，雙母帶旁母較貴；9回及以上時一臺斷路器較貴；占地面積：當一個半斷路器接線為三列式順序布置時，因一

25、個間隔可以有雙側出線占地面積較雙母帶旁母接線減少面積40，當為交替布置或單列布置時，兩種接線方式占地面積接近；繼電保護及二次回路復雜性1、 保護配置相對簡單；2、 應用于發電廠時發變組斷路器與線路公用的斷路器只需在單元室控制；3、 母線隔離刀閘的閉鎖回路較復雜；4、 當回路進行母線切換時需切換電流互感器只需在單元室控制；1、每個回路連接兩臺qf，保護回路復雜，不容易實現；2、應用于發電廠時發變組斷路器于線路公用的斷路器只能在單元室控制，在網絡控制室還要設置斷路器信號，比較麻煩；總結：經過對以上兩種接線方式的綜合比較，我認為雙母線帶旁母接線方式比較適合本次設計的要求，故采納雙母線帶旁母接線方式作

26、為220kv變電站的主接線。第四節 電器設備的選擇一 電器設備選擇的一般條件1、 按正常工作條件選擇電器1 所選電器允許最高工作電壓ualm不得地獄所接電網的最高運行電壓usm；2 所選電器的額定電壓un不低于裝置地點電網額定電壓uns的條件選擇；3 電器的額定電流應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流imax；4 還應考慮電器安裝地點的環境；2、 按短路情況校驗1 短路電流通過電器是，電器各部件溫度應不超過允許值。滿足熱穩定的條件為i2ttqk;2 滿足動穩定的條件為：電器允許通過的動穩定電流的幅值ies短路沖擊電流幅值ish;3 驗算熱穩定的計算時間tk為繼電保護動作時間tp

27、r和相應斷路器的全開斷時間tab之和;二 一般原則：1、 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓時的要求；2、 應按當地環境條件校驗；3、 應力求技術先進、經濟合理；4、 同類設備應盡量減少品種；5、 應選用性能完善并經正式鑒定合格的優良產品；三 技術條件：1、 選用電器的最高允許電壓不低于該回路的最高運行電壓；2、 選用電器的額定電流不低于所在回路各種運行方式下的持續工作電流；3、 選用電器的機械荷載應大于電器引出線在正常和短路時的最大作用力；4、 選用電器應按最大可能通過的短路電流進行動熱穩定效驗；5、 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內外絕緣應保持必要的可靠性。四 高壓斷路器的選擇：安裝場

28、所電壓等級可選擇形式須注意的技術特點發電機回路u10.5kv中小型機組少油式斷路器額定電流小、短路電流小大型機組fs6斷路器專用空氣斷路器額定電流大、短路電流大，要求開斷大電流配電裝置35kv及以下少油式斷路器多油式斷路器真空斷路器sf6斷路器多用于屋內或成套開關柜應注意重合閘的影響110kv330kv少油斷路器空氣斷路器sf6斷路器開斷220kv空載長線路時，過電壓水平不應超過允許值，開斷無重燃330kv及以上少油斷路器sf6斷路器當采用單相重合閘時或綜合重合閘時，斷路器能在一定的程度上限制操作過電壓；分閘時間短開斷時無重燃1、 額定電壓選擇 ununs2、 額定電流選擇 inimax3、

29、開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流inbr，不應小于實際開斷瞬間的短 路電流周期分量ipt,即 inbript 當斷路器的inbr教系統短路電流大很多時，也可用次暫態電流i”4、 短路關合電流的選擇斷路器的額定關合電流incl不應小于短路電流最大沖擊值ish,即 inclish5、 熱穩定校驗i2tqk6、 動穩定校驗iesish經過科學的計算和綜合比較，確定#1、#2發變組出口斷路器為： sw6220/12006kv電源斷路器選擇： sn1010iii/20006kv備用電源斷路器：sn1010/2000220kv系統母聯斷路器：sw6220/1200五、導體的選擇1、 選擇條件（1） 應

30、能滿足正常工作電流的需要；（2） 電流分布均勻；（3） 機械強度高；（4） 散熱良好；（5） 電暈起始電壓高；（6） 安裝檢修方便；（7） 連接方便；2、 導體的選擇和校驗（1） 最大工作電流校驗（2） 經濟電流密度校驗；（3） 動穩定校驗；（4） 熱穩定校驗；（5） 電暈校驗；3、 選擇結果6kv母線： 矩形、單條、豎放1008鋁母線220kv母線：管母，lgj500/35 六、隔離開關的選擇隔離開關的選擇應根據配電設備的布置和使用特點，進行綜合比較確定：6kv側隔離開關：gn210/200085發電機出口隔離開關：gn2120/10000發變組出口隔離開關：sw6220d/10005022

31、0kv線路隔離開關不要接地的隔離開關： sw6220/100050七、電流互感器的選擇 6kv側電流互感器：lmc10型屋內電流互感器，變比為3000/5 220kv電流互感器：lcwb7220w1八、電壓互感器的選擇：廠用電6kv母線電壓互感器：jdzj6型6kv電壓互感器熔斷器：rd6型220kv母線電壓互感器：jcc5220w1 九、避雷器的選擇： 220kv避雷器型號：y1w100/2606kv母線氧化鋅避雷器：.y2.5w7.6/19第五節 短路電流的計算一、 短路電流的計算目的：1、 選擇載流導體；2、 選擇配電設備；3、 選擇繼電保護裝置和進行整定計算；4、 選擇有效的限流措施；

32、二、 進行短路計算的基本條件：1、 正常工作時三相系統對稱運行；2、 所有電源電動勢相位角相同；3、 短路瞬間短路電流最大；4、 母線電抗忽略不計；三、 限流措施：1、 發電廠和變電所（1） 出線裝設電抗器；（2） 采用分裂變壓器； 四、短路計算結果： 短路點： 220kv母線 f1發電機出口 f26kv廠用母線 f3 計算結果： 短路點f1f2f3短路電流10.23985.518516.77第六節 發電機變壓器的繼電保護配置發電機的保護配置一、 對于200mw機組的發電機，應對下列故障及不正常工作狀態作出響應：1、 定子繞組的相間短路；2、 定子繞組的單相接地；3、 定子繞組的匝間短路；4、

33、 定子繞組過負荷；5、 轉子過負荷；6、 勵磁回路一點接地和兩點接地；7、 發電機勵磁降低或消失；8、 汽輪機主汽門突然關閉而使發電機轉入調相機運行；9、 防止發電機靜子冷卻水中斷使發電機過熱而損壞；10、 發電機非全相；11、 發電機出口電壓互感器斷線監視和保護斷線閉鎖；二、 對應裝設以下保護：1、 發電機縱差動保護；2、 定子接地保護；3、 定子匝間保護；4、 發電機過負荷保護（對稱和不對稱過負荷）；5、 轉子過負荷保護；6、 轉子一點接地和兩點接地保護；7、 失磁保護；8、 逆功率保護；9、 發電機斷水保護；10、 發電機非全相保護；11、 15.75kv電壓回路斷線；變壓器的繼電保護一

34、、 為了防止電力變壓器出現下列故障及異常運行方式，應按下列規定裝設相應的繼電保護裝置：1、 繞組及引出線的相間短路故障和在中性點直接接地時的單相接地短路；2、 繞組的匝間短路；3、 外部相間短路引起的過電流；4、 中性點直接接地電網外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓；5、 過負荷；6、 油面降低；7、 變壓器溫度升高和冷卻系統故障；8、 防止變壓器鐵芯過飽和損壞；二、 對于0.8mva及以上的油浸式變壓器和0.4mva及以上的車間內油浸式變壓器，均裝設瓦斯保護；當變壓器殼內故障或油面下降時應瞬時動作于信號；當出現大量瓦斯時，應動作于斷開變壓器各側斷路器。三、 對變壓器引出線、套管及內部短路

35、故障，應按以下規定裝設相應的保護：1、 對發電機變壓器組，當發電機與變壓器之間有斷路器時，應裝設單獨的縱差保護；2、 當變壓器縱差保護對單相接地短路靈敏性不符合要求時，可增設零序電流保護；四、 本次設計中主變壓器的保護：1、 主變壓器差動保護；2、 主變壓器瓦斯保護；3、 主變壓器零序保護；4、 過激磁；5、 主變壓器冷卻器全停；五、 本次設計中高壓廠變的保護：1、 高廠變差動；2、 高廠變瓦斯；3、 高廠變過流；六、 高壓備用變壓器的保護與高壓廠變的保護基本相同，另外還有220kv零序過流保護、220kv斷路器失靈保護、有載調壓瓦斯保護、冷卻器全停保護。七、 發電機變壓器組的保護：1、 發變

36、組差動；2、 阻抗；3、 失靈保護；第七節、配電裝置與防雷保護配電裝置按電器裝設地點的不同，分為屋內和屋外配電裝置。本次設計屋內配電裝置主要選用成套配電裝置，這是因為本地環境惡劣，設備運行條件較差。220kv配電裝置選用屋外式。6kv廠用電系統選用屋內配電裝置，布置形式選兩層。220kv配電裝置要選用能夠抗8級地震的裝置。220kv母線選用管形母線，管形母線一般安裝在柱形絕緣子上，母線不會搖擺，相間距離減小，可節省占地面積。但管形母線易產生微風共振和存在端部效應，對基礎不均勻下沉比較敏感，應采用傾斜的v型絕緣子串將管形母線掛在母線構架上，也可提高抗震能力。少油斷路器安裝在0.51m的混凝土基礎

37、上，檢修比較方便，抗震性能好。發電廠如果發生雷擊事故，可能會使變壓器及其他電器等主要設備發生損壞，造成大面積停電，因此，發電廠，必須裝設防雷保護。為了防止雷直擊發電廠應裝設避雷針，裝設避雷針的原則：1、 所有被保護設備均應處于避雷針的保護范圍之內，以免遭受雷擊。2、 雷擊避雷針時，應防止避雷針至被保護設備發生反擊。對于220kv系統，可以將避雷針裝設在配電裝置的構架上；發電廠廠房一般不裝設避雷針，以免發生反擊和引起繼電保護誤動作。發電機與主變壓器之間裝設一避雷器，主變壓器與發變組出口斷路器之間裝設一避雷器。主變壓器與高備變中性點應裝設避雷器以保護中性點絕緣。高備變的高壓側裝設一避雷器；6kv廠

38、用電母線 a、b段分別裝一避雷器。第八節 380v照明段 380v照明段分為、兩段，主要供全廠的工作照明。為了保證其供電可靠性，選用兩臺照明變，分別從#1、#2機引出。照明、段安裝有明聯開關，正常情況下明聯開關斷開，照明、段分段運行。選用照明變的型號為：s7200/6；接線組別：y,yn0. 380v照明、段系統圖見（圖2）參考文獻電力工程電氣設計手冊發電廠電氣部分電力系統分析大型火力發電廠廠用電系統附錄一、 短路電流的計算1） 首先進行網絡的化簡和各元件參數計算，繪制系統等值網絡。設：sb=1000mwa ub=uar.n且 e1a*=e2*=e3*=1x1=xd（sb/sn）=0.2221

39、000/（200/0.85）=0.9435x1=x3=0.9435x2=（us%/100）（sb/sn）=0.131（1000/240）=0.5458x2=x4=0.5458x5=0.450（1000/2302） =0.378 系統 #1主變 #2主變#1發電機 #2發電機上圖可化簡為： e3* x5 f1 x2 x4 f2 x1 x3 e1* e2* a) 短路點f1在220kv母線側時，簡化網絡如下圖 e3* e3* a側 x5 x5 f1 f1 x6 x7 b側 x8 e1* e2* e4* x6=x1+x2 =0.9435+0.5458 =1.4893x7=x6=1.4893x8=(1

40、/2)x7 =0.74465e4*=(11.4893+11.4893)/(1.4893+1.4893) =1ina=sb/(1.732ub)=1000/(1.732230)=2.51kainb=(2200/0.85)/(1.732230) =470/(1.732230) =1.18kai*=1/x5 =1/0.378 =2.6455xjsb=x8(sn/sb) =0.74465(2200/0.85)/1000=0.35查電力系統分析（長沙電力學院）附錄圖1的運算曲線，可得：i*（0）=3.05i*（0.2）=2.45歸算至短路點處230kv各等值電源的短路電流有效值為：ia=i*(sb/1.7

41、32uav.n) =2.64551000/(1.732230) =6.64kaib=3.05inb =3.051.18 =3.599ka計算電抗xjs短路電流標幺值i*短路電流有名值ia側0.3782.64556.64b側0.353.053.599總和10.239取kimp=1.8，則短路處的沖擊電流：iimp=1.81.414i =1.81.41410.239 =26.06kab) 當短路點在f2一臺發電機出口15.75kv側時，簡化網絡圖如下： x5 a側 x7 f2 x2 x6 f2 b側 x1 x1x6=x3+x4 =0.9435+0.5458 =1.4893x7=x2+x5x6 =0

42、.5458+0.3781.4893 =0.5458+（0.3781.4893）/（0.378+1.4893） =0.8473id=1/x7 =1/0.8473 =1.18ina =1000/(1.73215.75) =36.658xjsf2b=x1(sn/sb) =0.9435(200/0.85)/1000 =0.222in2b=(200/0.85)/(1.73215.75) =8.625ka查電力系統分析（長沙電力學院）附錄1可得：i*（0）=4.9 i*（0.2） =3.5ia=idin2a =1.1836.658=43.256ib=i*(0)in2b =4.98.625 =42.2625

43、計算電抗xjs短路電流標幺值i*短路電流有名值ia側0.84731.1843.256b側0.94354.942.2625總和85.5185一臺發電機出口處f2短路處的沖擊電流:iimp=1.4141.8i總 =1.4141.885.5185 =217.662kac) 當短路點f3在廠用電6kv母線側時,簡化網絡圖如下: x7 x9 f3 x1 x8 f3x8=(us%/100)/(sb/sn) =(15.8/100)/(1000/31.5) =5.016x9=(x7x1)+x8 =(0.84730.9435)+5.016 5.4624id=1/x9=1/5.4624 =0.183i=idin3

44、 =0.1831000/(1.7316.3) 16.77短路沖擊電流:iimp=1.4141.8i =1.4141.816.77 =42.689ka二、 電器設備的選擇校驗：（1） 6kv側母線的選擇校驗： 按持續工作電流選擇母線：imax=(200.7)/(1.7326.3)=1.283ka=1283a溫度修正系數： k40=0.81長期發熱允許電流選擇截面，查表：選用單條1008矩形鋁母線，豎放允許電流為1682a。kial=0.811682=1362.42aimax=1283a 熱穩定校驗：周期分量的熱穩定：qp=（i2+10i2tk）/12 =(16.772+1016772+16772

45、)/12 =281.23(ka)2s查表鋁材料的比熱系數為 c=87 ks=1.04smin=ksqk/c=281.231.04100/87=196.575mm2800mm2所以滿足熱穩定要求。 動穩定校驗： 6kv側短路沖擊電流 ish=iimp=1.4141.8i=1.4141.816.77=42.689kah=100mm b=8mm a=0.25mm l=1.2m 母線相間應力： fph=1.7310-7ish2/a=1.7310-7(42.689103)2/0.25 =1261(n/m) 查表鋁導線最大允許應力： al=70106pa w=bh2/6=0.8102/6=13.33cm2

46、 ph=fphl2/(10w)=12611.22/(1013.3310-6)=13.62106paal=10106pa所以滿足動穩定要求。（2） 6kv斷路器選擇： 最大持續工作電流imax=1.0520/(1.732un)=1.0520/(1.7326.3)=1.9245ka=1924.5a 根據廠用電斷路器的un，imax及安裝在屋內的要求，查表5，可選sn1010/2000型少油斷路器； 6kv側的短路電流值為：i=16.77ka，i0.5=16.77ka，i1.0=16.77ka。 周期分量熱效應： qp=(i2+10itk/2+itk2)/12=(16.772+1016.772+16.772)/12=281.23(ka)2s 由于tk1故不計非周期分量熱效應。 短路電流引起的熱效應：qp=qk=281.23(ka)2s 沖擊電流：ish=1.81.414i=2.5516.77=42.76ka斷路器選擇結果表：計算結果sn1010/2000uns 6.3kvuns 10kvimax 1924.5ain 2000ai 16.77kainbr 43.3kaish 42.76kaind 130kaqk 281.23(ka)