1、電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題 目發(fā)電廠主接線及線路電流保護(hù)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 學(xué) 院 專 業(yè)指導(dǎo)教師 二0 一 0年十二月二十三日通過這個(gè)具體的課題，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決具體工程實(shí)際問題，學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)的基本技能，基本程序和基本方法，培養(yǎng)自己的科學(xué)研究和設(shè)計(jì)計(jì)算方面的能力，培養(yǎng)自己關(guān)于工業(yè)建設(shè)中的政策觀念和經(jīng)濟(jì)技術(shù)觀念，擴(kuò)大知識(shí)領(lǐng)域，提高學(xué)自己分析問題和解決問題的能力。一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 發(fā)電廠主接線方案的選擇和主變型式的確定。2. 繼電保護(hù)方式選擇和整定的計(jì)算。3. 繪圖4. 整理說明書及計(jì)算書為滿足某地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活對(duì)電力的需要，經(jīng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)論證，新建做發(fā)電廠，發(fā)電廠與系統(tǒng)連接情況如

2、下圖5一、建設(shè)規(guī)模1 此發(fā)電廠安裝3 臺(tái)發(fā)電機(jī)，額定電壓為10.5kv2 發(fā)電廠升壓至110kv 和 35kv 后接入電網(wǎng)3 各電壓側(cè)出線回路數(shù)：110kv 側(cè) 6 回， 35kv 側(cè) 2 回二、主要參數(shù)1 發(fā)電機(jī)阻抗 XG1 = 15 Q , XG2=10 Q , XG3=10 Q2 線路參數(shù)L1=L2=L3=60km 、 LBC=50km,L CD=30km,L DE=20km, 線路阻抗 0.4 Q/km3 .可靠系數(shù) Kiel =1.2 , Knrel=K,el =1.15, Kst =1.5, Kre=0.854 . 負(fù)荷電流IBCLmax=300A，,IcD) Lmax 二200A

3、, IDELmaX=150A5 . 發(fā)電機(jī)最多三臺(tái)運(yùn)行，最少一臺(tái)運(yùn)行，線路最多三條運(yùn)行，最少一條運(yùn)行。設(shè)計(jì)計(jì)算書原始材料分析一、擬定主接線方案1 確定主變型式相對(duì)單相變壓器來說，三相變壓器經(jīng)濟(jì)性能好、占地少、損耗也小。 因此在我國(guó)330kv 及以下電壓等級(jí)，只要不受制造和運(yùn)輸條件限制，都盡量采用三相變壓器。對(duì)于主變壓器的110500kv側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式對(duì)于主變壓器635kv 側(cè)采用中性點(diǎn)不接地方式T1、T2:假設(shè)選取 SFSLi-10000/110 YN , yn, d11T3假設(shè)選取SFL7-8000/110 10/110 YN、 d11參考資料：一些地方將35kv 以上電壓等級(jí)的電

4、力變壓器稱為主變壓器例如SZSF11-11000 110/10.5發(fā)電機(jī)與主變之間連接導(dǎo)線的形式一般是封閉母線，有銅牌和鋁排兩種形式，一般鋁排多些。中性點(diǎn)直接接地一般用于100kv 以上的電力系統(tǒng)中；在我國(guó)1066kv 電網(wǎng)均采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，以保證在單相接地故障時(shí)，能帶故障運(yùn)行2h。2 選擇各側(cè)接線方式G1、G2通過兩臺(tái)三繞組變壓器分別送入 35kv和110kv電網(wǎng)G3采用單元接線將電能直接送入110kv系統(tǒng)35kv 側(cè)僅有兩回出線，采用內(nèi)橋接線可以滿足供電要求，以后有發(fā)展可以方便過渡成其他接線.。110kv 側(cè)電壓等級(jí)較高，出線回路數(shù)比較多為六條，采用雙母線帶旁路

5、接線，并設(shè)有專門的旁路斷路器，各出線回路參與旁路，因此檢修這些出線斷路器就可以不停電，而從發(fā)電機(jī)進(jìn)入110kv母線的進(jìn)線回路，考慮故障幾率較小，就沒有參加旁路。二、繼電保護(hù)方式的選擇與整定：1DL 處的保護(hù)方式及相應(yīng)的I dz、 klm tdz1DL 一般指編號(hào)為1 的斷路器的簡(jiǎn)稱通過對(duì) BC 線路上的短路電流、瞬時(shí)動(dòng)作電流、限時(shí)動(dòng)作電流、定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流、瞬時(shí)保護(hù)的范圍、靈敏系數(shù)等參數(shù)計(jì) 算，確定繼電保護(hù)方式的選擇與整定。主接線圖6繼電器保護(hù)原理接線圖11展開接線圖交流電流回路跳閘回路過流直回流路操作 回 路+wIKS信號(hào)回路2Ks3KS備注：KA電流繼電器KT時(shí)間繼電器KS信號(hào)繼

6、電器YT跳閘線圈KM接觸器對(duì)以上方案進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)估，110kV側(cè)電壓等級(jí)較高，出線回路 數(shù)比較多，采用雙母線帶旁路接線，雙母線接線有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，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。調(diào)度靈活，各個(gè)電源可以任意分配到某一組母線上， 能靈活地適 應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。擴(kuò)建方便，向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建， 均不影響兩組母 線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電，當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會(huì)如單母線分為那樣導(dǎo)致出線交叉

7、跨越。便于試驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。雙母帶旁路除具有以上優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)，就是在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置的檢修和調(diào)試）不中斷對(duì)用戶的供電。35kv 側(cè)僅有兩回出線，采用內(nèi)橋接線可以滿足供電要求，橋型接線適合于具有兩進(jìn)兩出回路的發(fā)電廠，它有接線簡(jiǎn)單清楚、使用電器少，造價(jià)低，比較容易發(fā)展為單母線或雙母線接線。1DL 處使用三段式電流保護(hù)，即瞬時(shí)電流速度按保護(hù)和限時(shí)電流速度按保護(hù)作為BC 線路相間短路的主保護(hù)，定時(shí)限過作為電流速度按保護(hù)線路相間短路的近后備和相鄰線路的遠(yuǎn)后備，可靠性高。總的來說，上述方案在供電可靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性方面都比較合理

8、。結(jié)論：經(jīng)過對(duì)原始資料的分析，主變型式的確定，電氣主接線方式的選擇，繼電保護(hù)方式的選擇和整定，可以得出如下結(jié)論：1. 電氣主接線具有可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。2. 繼電保護(hù)的配置及整定具有可靠性、速動(dòng)性、選擇性以及高靈敏性的優(yōu)點(diǎn)，完全可作為大機(jī)組的保護(hù)配置。3. 電氣設(shè)備完全滿足主接線的要求。1(1 5k V11 OkY計(jì)算：當(dāng)發(fā)電機(jī)一臺(tái)運(yùn)行，線路一條運(yùn)行時(shí)：Xsma>=15+60*0.4=39 Q當(dāng)發(fā)電機(jī)三臺(tái)運(yùn)行，線路三條運(yùn)行時(shí)：Xsmin=15| 10| 10+2411 24 11 24=11.75 Q線路 BG CD DE 阻抗分別為 Xbc=50*0.4=20 Q >

9、Xcd=30*0.4=12Xde=20*0.4=8 QI段BC上C點(diǎn)發(fā)生三相短路和兩相短路時(shí)，短路電流為：I(3)fB = 110/ 3/(11.75+20) =2.0KA= I fBmaxI fB =110/ .3/ (39+20) * 3/2=0.932KA= I *所BC的瞬時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流:I op1 = K rel IfBmax=2.4KA最小保護(hù)范圍：l min(%)=1/XAB( V3/2*Ep/I '- X Sma=1/20*( 43/2*110/ 3/2.4-39) =-0.804可0.15,0.2,不符合保護(hù)要求，需增加限時(shí)電流速斷保護(hù)。n段CD上D點(diǎn)發(fā)生三相短

10、路和兩相短路時(shí)，短路電流為：I (" = 110/ 3/(11.75+32)=1.452KA= I (3)小I fC = 110/ j3/ (39+32) * 3/2=0.775KA= I 所所CD的瞬時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流：I p2 = N rel I fCmax=1.7424KABC的限時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流：I '尸 K'l I Zop2=2.0037KA靈敏系數(shù)：K= I fBmJ I %1=0.932/2.00376=0.465/1.3,1.5, 不符合保護(hù)要求，需增加定時(shí)限過電流速斷保護(hù)。田段定時(shí)限過電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流I p1>I LBmaX=300A,I m