1、目 錄緒論1第一章主接線方案確定31.1 電氣主接線概述31.2 電氣主接線方案擬定7第二章主要設備選擇102.1 導線的選擇102.2 變壓器的選擇112.3 給定發電機13第三章短路電流的計算143.1 短路電流計算的目的、步驟和規定143.2 短路電流的計算15第四章電氣一次設備的選擇304.1 母線的選擇304.2 斷路器和隔離開關的選擇334.3 互感器的選擇384.4 設備布置圖40第五章廠用電設計42第六章變壓器保護的配置446.1 變壓器保護的配置原則446.2 變壓器保護的配置整定46結束語53致謝54參考文獻55緒 論1、電壓等級和電壓制合理電壓制中的“求三舍二”原則 。為

2、避免各級電壓送變電設備容量的過多重復與供電面積的過多迭蓋，盡力降低電網線損及系統無功損耗，以便有效的發揮各級電壓的應有作用，從而取得良好的經濟合理性，各電壓等級必須服從“求三舍二”原則，否則便不經濟、也不合理，更談不上“優化”。所謂“舍三求二”，是指標準系列或電網電壓制中，各相鄰級所差的倍數應力求接近、等于或超過“3”，同時又要舍棄倍數接近或小于“2”的兩級中的某一級。2.對電氣主接線的基本要求，應滿足可靠性、靈活性和經濟性三方面。3.電氣主接線設計原則電氣主接線設計的基本原則是以下達的設汁任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規定、標準為準繩，結合實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、

3、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節約投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性和可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。4.電力系統繼電保護的基本要求動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足4個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。5.變壓器保護現代生產的變壓器,雖然結構可靠,故障機會少,但在實際運行中,仍有可能發生各種類型的故障和異常運行,為了保證電力系統安全穩定的運行,并將故障和異常運行對電力系統的影響限制到最小范圍,必須根據變壓器容量的大小、電壓等級等因素裝設必要的、動作可靠性高的繼電保護裝置。 變壓器保護的配置原則： 1）反應變壓器油箱內部故障和油面

4、降低的瓦斯保護 容量800KVA及以上的油浸式變壓器，均應該裝設瓦斯保護。當油箱內部故障產生輕微瓦斯或油面下降時，保護裝置應瞬時動作于信號；當產生大量瓦斯時，瓦斯保護宜動作于斷開變壓器各電源側斷路器。2）相間短路保護 反應變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯差動保護或電流速斷保護。 3）后備保護 過電流保護，宜用于降壓變壓器，保護裝置的整定值應考慮事故時可能出現的過電流。復合電壓啟動的過電流保護，宜用于升壓變壓器和系統聯絡變壓器及過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。負序電流保護和單相式低電壓啟動的過電流保護，可用于63000KVA及以上的升壓變壓器。中性點直接接地電網中的變壓器外部接地短路時

5、的零序電流保護 過負荷保護過激磁保護6.畢業設計的任務和目的任務：完成安康水電廠電氣主接線的設計和變壓器保護設計。目的：通過對題目的訓練，是學到的理論聯系實際的綜合訓練，培養綜合運用所學理論知識和基本技能、解決工程實際及科學研究問題的能力；培養創新意識和能力。第一章 主接線方案確定1.1 電氣主接線概述1.1.1 電氣主接線設計原則和程序電氣主接線是發電廠、變電站設計的主體。采用何種主接線形式，與電力系統原始資料，發電廠、變電站本身運行的可靠性、靈活性和經濟性的要求等密切相關，并且對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬訂都有較大的影響。因此，主接線的設計必須根據電力系統、發電廠或

6、變電站的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關系，通過技術經濟比較，合理地選擇主接線方案。一、對電氣主接線的基本要求對主接線的要求，概括地說應滿足可靠性、靈活性和經濟性三方面的要求。1.可靠性安全可靠是電力生產的首要任務，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電不僅給發電廠造成損失，而且給國民經濟各部門帶來的損失將更加嚴重，在經濟發達地區，故障停電的經濟損失是實時電價的數十倍，乃至上百倍，至于導致人身傷亡、設備損壞、產品報廢、城市生活混亂等經濟損失和政治影響，更是難以估量。因此，電氣主接線必須保證供電可靠。電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣形式的主接線對某些發電廠和變電站來說是可靠的，而對

7、另外一些發電廠和變電站則不一定能滿足可靠性要求。所以，在分析電氣主接線的可靠性時，要考慮發電廠和變電站在系統中的地位和作用、用戶的負荷性質和類別、設備制造水平及運行經驗等諸多因素。2.靈活性電氣主接線應能適應各種運行狀態，并能靈活地進行運行方式的轉換。靈活性包括以下幾個方面：（1）操作的靈活性。電氣主接線應該在滿足可靠性的條件下，結線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便運行人員掌握，不致在操作過程中出差錯。（2）調度的方便性。電氣主接線在正常運行時，要能根據調度要求，方便地改變運行方式，并且在發生故障時，要能盡快的切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系

8、統的穩定運行。（3）擴建的方便。對將來要擴建的發電廠和變電站，其主接線必須具有擴建的方便性。尤其是火電廠和變電站，在設計時應留有發展擴建的余地。3.經濟性在設計主接線時，主要矛盾往往發生在可靠性與經濟性之間。通常設計應在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經濟合理。經濟性從以下幾個方面考慮：（1）節省一次投資。主接線應簡單清晰，并要適當采用限制短路電流的措施，以節省開關電器的數量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。（2）占地面積少。主接線設計要為配電布置節約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時要注意節約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。（3）電能損耗少。在發電廠或變電站中，電能損耗主要來自變壓器，

9、應經濟合理地選擇變壓器的型式、容量和臺數，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。二、電氣主接線設計原則電氣主接線設計的基本原則是以下達的設汁任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規定、標準為準繩，結合實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節約投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性和可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。三、電氣主接線的設計程序電氣主接線的設計伴隨著發電廠或變電站的整體設計進行，即按照工程基本建設程序，歷經可行性研究階段、初步設計階段、技術設計階段和施工設計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務的不同，其深度、廣

10、度也有所差異，但總的設計思路、方法和步驟基本相同。設計步驟和內容如下：1.對原始資料分析（1）工程情況，包括發電廠類型，設計規劃容量，單機容量及臺數，最大負荷利用小時數及可能的運行方式等。（2）電力系統情況，包括電力系統近期及遠景發展規劃，發電廠或變電站在系統中的作用和地位。（3）負荷情況，包括負荷的性質及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數及輸送容量等。（4）環境條件，包括當地的氣溫、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質、海拔高度及地震等因素。（5）設備供貨情況。這往往是設計能否成立的重要前提，為使設計的主接線具有可行性，必須對各主設備的性能、制造能力和供應情況、價格等資料匯集分析比較。2.主

11、接線方案的擬定與選擇根據設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，根據對電源和出線回路數、電壓等級、變壓器臺數、容量及母線結構等不同的考慮，可擬定若干個主接線方案。依據對主接線的要求，從技術上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2-3個技術上相當，又能滿足任務書要求的方案，再進行經濟比較。3.短路電流計算和主要電氣設備選擇4.繪制電氣主接線圖1.1.2 電氣主接線設計原則和程序一、單母線接線及單母線分段接線1.單母線接線單母線接線的優點：接線簡單，操作方便、設備少、經濟性好，母線便于向兩端延伸，擴建方便。缺點：可靠性差，母線或母線隔離開關檢修或故障時，所有回路都要停止工作。調度不方便，電源

12、只能并列運行，不能分裂運行，并且線路側發生短路時，有較大的短路電流。所以，這種接線形式一般只用在出現回路少，并且沒有重要負荷的發電廠和變電站中。2.單母線分段接線這種接線廣泛用于中、小容量發電廠和變電站的6-10KV接線中。由于這種接線對重要負荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線的數目，使整個系統可靠性受到限制。在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不予采用。二、雙母線接線及雙母線分段接線1.雙母線接線優點：供電可靠、調度靈活、擴建方便。廣泛用于6-10KV配電裝置；35-60KV出線數超過8回，或連接電源較大、負荷較大時；110-220KV出線5回及以上時。2.雙母線分段接線這種接

13、線比雙母接線增加了兩臺斷路器，投資增加，但有較高的可靠性和靈活性。三、帶旁路母線的單母線和雙母線接線斷路器經過長期運行和切斷數次短路電流后都需要檢修。為了能使采用單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時，不致中斷該回路供電，可增設旁路母線。通常，旁路母線有三種接線方式：有專用旁路斷路器的旁路母線接線；母聯斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線；用分段斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線。旁路母線接線方式，可靠性更高，采用母聯斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線或用分段斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線時，節省斷路器的投資，但倒閘操作復雜，降低可靠性。當110KV出線6回以上、220KV出線在4回及以上

14、時，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。四、一臺半斷路器及臺斷路器接線多用于330KV及以上配電裝置中，供電可靠，但投資很大。1.2 電氣主接線方案擬定結合原始資料，根據其要求初步擬定三種方案。1.2.1方案一圖1-1方案說明：110KV側出線輸送容量76MW，其余容量經過聯絡變壓器送到系統，110KV側采用單母帶旁路母線接線，330KV側采用雙母帶旁路母線接線。廠用電可從聯絡變壓器取，也可以接至330KV側母線上。1.2.2方案二圖1-2方案說明：110KV側采用母聯斷路器兼作旁路斷路器接線，供電可靠。330KV側采用雙母帶旁路母線接線方式，供電可靠，調度靈活。1.2.3方案三圖1-3方案說明

15、：110KV側采用雙母接線，以滿足可靠性要求。1.2.4方案比較說明方案一110KV側采用單母帶旁路母線接線，可靠性低；方案二由于采用了，雙母帶旁路母線接線，可靠性提高，但采用了母聯斷路器兼作旁路母線斷路器，增加了倒閘操作的復雜性，可靠性有所降低；方案三，采用雙回路雙母接線以滿足可靠性要求，而且操作方便，接線簡單。1.2.5 方案的確定通過比較，最終確定方案三比較合理，所以選擇方案三作為主接線方式。第二章 主要設備選擇2.1 導線的選擇2.1.1 110KV出線導線的選擇由公式 式（1.1）根據額定載流量選取導線：由電氣設計手冊查得，選取標準導線截面積LHBJ-300的額定載流量為465A45

16、6A。所以選擇導線LHBJ-300（X=0.113/km）。2.1.2330KV出線導線的選擇由式（1.1）得根據額定載流量選取導線：由電氣設計手冊查得，選取擴經導線LGKK-1400的額定載流量為1621A1447.1A。所以選擇擴經導線LGKK-1400（X=0.02163/km）2.2 變壓器的選擇2.2.1變壓器容量和臺數的選擇一、單元接線的主變壓器單元接線時變壓器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。采用擴大單元接線時，應盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應按單元接線的計算原則計算出的兩臺機容量之和來確定。二、具有發電機電壓母線接線的主變壓器連接在發

17、電機電壓母線與系統之間的主變壓器的容量，應考慮一下因素：1、當發電機全部投入運行時，在滿足發電機電壓供電的日最小負荷，并扣除廠用負荷后，主變壓器應能將發電機電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統。2、當接在發電機電壓母線上的最大一臺機組檢修或者因供熱機組熱負荷變動而需要限制本廠出力時，主變壓器應能從電力系統倒送功率，保證發電機電壓母線上最大負荷的需要。3、若發電機電壓母線上接有2臺及以上的主變壓器時，當其中容量最大的一臺因故障退出運行時，其他主變壓器應能輸送母線剩余功率的70%以上。三、連接兩種升高電壓母線的聯絡變壓器聯絡變壓器一般只設置一臺，最多不超過2臺。聯絡變壓器的容量選擇應考慮以下兩點

18、：1、聯絡變壓器容量應能滿足兩種電壓網絡在各種不同的運行方式下有功功率和無功功率交換。2、聯絡變壓器容量一般不應小于接在兩種電壓母線上最大一臺機組的容量，以保證最大一臺機組故障或檢修時，通過聯絡變壓器來滿足本側負荷的要求；同時，也可在線路檢修或故障時，通過聯絡變壓器將容量送入另一側系統。2.2.2 1B變壓器的選擇1B變壓器低壓側電壓13.8KV，高壓側電壓110KV，采用單元接線，發電機容量200MW，所以選擇西安變壓器廠生產的型號SSP-240000/110型變壓器。主要參數：額定容量 240000KVA高壓側 12122.5%KV 低壓側 13.8KV聯結組別 Y d11 空載損耗 14

19、1.4KW負載損耗 681KW 阻抗電壓（%）13.12空載電流 0.4% 2.2.3 2B、3B和4B變壓器的選擇三個變壓器環境相同，選擇同一型號變壓器，低壓側電壓13.8KV，高壓側電壓330KV，采用單元接線發電機容量200MW，所以選擇西安變壓器廠生產的型號SSP-240000/330型變壓器。主要參數：額定容量 240000KVA 高壓側 36322.5%KV 低壓側 13.8KV聯結組別 Y d11 空載損耗 161.4KW 負載損耗 799KW 阻抗電壓（%）14.5 空載電流 0.19% 2.2.3 5B聯絡變壓器的選擇聯絡變壓器高壓側電壓330KV，中壓側電壓110KV，低壓

20、側電壓10.5KV，傳輸容量124MW，所以選擇型號OSSP2-180000/330型變壓器。主要參數：額定容量 180000KVA高壓側 363KV 中壓側 12161.67%KV低壓側 10.5KV聯結組別 YN a0 d11 空載損耗 105.5KW負載損耗高中474KW 中低50.24KW 高低47.5KW 阻抗電壓（%） 高中9.32 中低14.85 高低25 空載電流 0.18% 2.3 給定發電機根據原始資料，容量為200MW，出口電壓13.8KV，東方電機廠生產的型號SF200-56/12800型水輪發電機。主要參數：額定功率 200MW 額定轉速 107.1r/min 飛逸轉

21、速 227r/min 相數 3功率因數 0.875 額定電壓 13.8KV 額定電流9560A 1.0897 0.3167 0.21 第三章 短路電流的計算3.1 短路電流計算的目的、步驟和規定3.1.1 短路電流計算的目的1.電氣主接線的比較與選擇2.選擇斷路器匯流母線等電氣設備，并對這些設備提出技術要求3.為繼電器保護的設計以及調試提供依據4.評價并確定網絡方案，研究限制短路電流的措施5.分析計算送電線路對通訊設施的影響3.1.2 短路電流計算的規定1.計算的基本情況(1) 系統中所有電源均在額定負荷下運行(2) 所有同步電機都自動調整勵磁裝置(3) 短路的所有電源電動勢相位相同2.接線方

22、式計算短路電流所用的接線方式，應是可能發生最大短路電流的正常接線式。3.短路種類一般按三相短路計算。4.短路計算點一般選取母線為短路計算點。3.1.3 短路電流計算的步驟1.選擇短路點2.繪出等值網絡，并將各元件電抗統一編號3.化簡等值網絡，求出各電源與短路點之間的電抗，即轉移電抗4.求計算電抗Xjs5.由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量的標幺值6.計算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量的標幺值7.計算短路電流周期分量有名值8.計算短路電流的周期分量3.2 短路電流的計算等值網絡的繪制和短路點選擇圖3-1等值網絡的繪制和短路點選擇3.2.2網絡參數的計算短路電流的計算采用標幺值進行

23、近似計算，取統一基準容將各級電壓的平均額定電壓取為基準電壓，即3.2.3短路電流的計算圖3-1各參數計算如下：1d1點短路，其等值電路圖見圖3-2圖3-2d1點短路等值電路圖化簡得到圖3-3，如下：圖3-3其中：計算電抗：短路電流標幺值：歸算到13.8KV側短路電流周期分量2.d2點短路，其等值電路圖見圖3-4圖3-4 d2點短路等值電路圖見圖其中：化簡得到圖3-5，如下：圖3-5計算電抗：短路電流標幺值：歸算到110KV側短路電流周期分量d2點短路電流：3.d3點短路，其等值電路圖見圖3-6圖3-6 d3點短路等值電路圖圖3-7計算電抗：短路電流標幺值：歸算到330KV側短路電流周期分量d3

24、點短路電流：4.d4點短路，其等值電路圖見圖3-8圖3-8 d4點短路等值電路圖圖3-9計算電抗：短路電流標幺值：歸算到13.8KV側短路電流周期分量：表3-1 短路電流計算成果表短路點d1d2d3d4額定電壓（KV）13.811033013.8電源種類系統電站系統電站系統電站系統電站t=0s標幺值16.565.2967.894.15347.783.9211.760.99有效值KA69.254.1833.16.567.983.95253.33617.2t=0.06s標幺值16.564.1967.893.66847.783.5611.760.974有效值KA69.243.733.16.07.98

25、3.50753.33616.9t=0.1s標幺值16.563.9967.893.55647.783.4111.760.978有效值KA69.241.7733.15.87.983.37253.33616.98t=0.2標幺值16.563.8467.893.5647.783.2711.761.00有效值KA69.240.3433.15.6787.983.27353.33617.4t=4s標幺值16.563.6467.893.73647.782.8411.761.068有效值KA69.238.433.16.217.982.77353.33618.7沖擊短路電流KA17610030.37137第四章

26、電氣一次設備的選擇4.1 母線的選擇4.1.1 110KV母線的選擇1.母線最大持續工作電流按經濟電流密度選擇 以上，選用TMY-12510矩形母線,其集膚效應系數當周圍環境溫度為37時,溫度修正系數：2. 熱穩定校驗正常時運行的最高溫度: 查發電廠電氣部分P202,表6-9得C=182, 滿足短路時發熱的最小導體截面為：滿足熱穩定要求。3. 動穩定校驗已知 母線相間電動力導體對垂直于作用力方向軸的截面系數最大允許跨距：4.1.2330KV母線的選擇1.母線最大持續工作電流按經濟電流密度選擇 以上，選用,80/72管型母線,導體截面955mm2，載流量2100A。2. 熱穩定校驗正常時運行的最

27、高溫度: 查發電廠電氣部分P202,表6-9得C=178, 滿足短路時發熱的最小導體截面為：滿足熱穩定要求。3. 動穩定校驗已知 母線相間作用力：導體對垂直于作用力方向軸的截面系數最大相間應力4.2 斷路器和隔離開關的選擇4.2.1 斷路器選型要求1.工作可靠2.具有足夠的開短能力3.動作快速4.具有自動重合閘性能5.結構簡單，經濟合理4.2.2 1B變壓器出口斷路器隔離開關的選擇1.流過斷路器的持續工作電流：通過斷路器的短路電流為:選擇LW6-110型斷路器，參數如下：額定電壓110KV 額定電流3150A熱穩定電流40KA 極限通過電流100KA2.校驗(1) 斷路器的額定開斷電流應滿足:

28、IekdId 40KA3.84KA(2)斷路器的額定關合電流不應小于短路電流的最大沖擊值:IegIch 100KA9.8KA(3)熱穩定：滿足條件。隔離開關：選擇GW6-110型隔離開關，參數如下：額定電壓110kv 額定電流1600A熱穩定電流40KA 動穩定電流100KA4.2.3母聯及母線斷路器隔離開關的選擇1.流過斷路器的持續工作電流：通過斷路器的短路電流為:選擇LW6-110型斷路器，參數如下：額定電壓110KV 額定電流3150A熱穩定電流50KA 極限通過電流125KA2.校驗(1) 斷路器的額定開斷電流應滿足:IekdId50KA39.7KA(2)斷路器的額定關合電流不應小于短

29、路電流的最大沖擊值:IegIch 125KA101KA(3)熱穩定：滿足條件。隔離開關：選擇GW6-110型隔離開關，參數如下：額定電壓110kv 額定電流1600A熱穩定電流40KA 動穩定電流100KA4.2.4 聯絡變110kv側斷路器隔離開關的選擇1.流過斷路器的持續工作電流：通過斷路器的短路電流為:選擇LW6-110型斷路器，參數如下：額定電壓110KV 額定電流3150A熱穩定電流40KA 極限通過電流100KA2.校驗(1) 斷路器的額定開斷電流應滿足:IekdId 40KA6.4KA(2)斷路器的額定關合電流不應小于短路電流的最大沖擊值:IegIch 100KA16.4KA(3

30、)熱穩定：滿足條件。隔離開關：選擇GW6-110型隔離開關，參數如下：額定電壓110kv 額定電流1600A熱穩定電流40KA 動穩定電流100KA4.2.5 聯絡變330kv側斷路器隔離開關的選擇1.流過斷路器的持續工作電流：通過斷路器的短路電流為:選擇LW6-330型斷路器，參數如下：額定電壓330KV 額定電流3150A熱穩定電流40KA 極限通過電流100KA2.校驗(1) 斷路器的額定開斷電流應滿足:IekdId 40KA9.5KA(2)斷路器的額定關合電流不應小于短路電流的最大沖擊值:IegIch 100KA25KA(3)熱穩定：滿足條件。隔離開關：選擇GW6-330型隔離開關，參

31、數如下：額定電壓330kv 額定電流2000A熱穩定電流40KA 動穩定電流100KA4.2.6 2B-4B變壓器出口斷路器隔離開關的選擇1.流過斷路器的持續工作電流：通過斷路器的短路電流為:選擇LW6-330型斷路器，參數如下：額定電壓330KV 額定電流3150A熱穩定電流40KA 極限通過電流100KA2.校驗(1) 斷路器的額定開斷電流應滿足:IekdId 40KA1.3KA(2)斷路器的額定關合電流不應小于短路電流的最大沖擊值:IegIch 100KA3.3KA(3)熱穩定：滿足條件。隔離開關：選擇GW6-330型隔離開關，參數如下：額定電壓330kv 額定電流2000A熱穩定電流4

32、0KA 動穩定電流100KA4.3 互感器的選擇4.3.1 電壓互感器的選擇1. 13.8KV側電壓互感器的選擇:考慮到保護.測量.同期.絕緣監視的作用，故選用JDZX-15型三相五柱式電壓互感器.參數：準確等級0.5/40VA ，考慮發電機勵磁調節，同上。2.110KV母線電壓互感器選擇：考慮到保護測量同期絕緣監視的作用，選用SVTR-10C型互感器，參數：330/3 / 0.1/3 /0.1/3/0.1KV 準確等級0.2/75VA 0.5/100VA 3P/150VA 3P/300VA。3.330kv母線電壓互感器選擇:考慮到保護.測量.同期.絕緣監視的作用，故選用GV-301型電壓互感

33、器.參數：330/3 / 0.1/3 / 0.1/3 準確等級3P/400VA 0.5/200VA 3P/100VA 4.3.2 電流互感器的選擇1.發電機保護測量用電流互感器的選擇。所接電網電壓 U=13.8kv 最大持續工作電流I=10040A 選擇LMZB5-15 12000/5A 準確等級 0.5級。2.發電機出口變壓器低壓側保護測量用電流互感器的選擇所接電網電壓 U=13.8kv 最大持續工作電流I=10040A 選擇LMZB5-15 12000/5A 準確等級 0.5級。3.變壓器高壓側（110KV）保護測量用電流互感器的選擇。所接電網電壓 U=110kv 最大持續工作電流I=12

34、60A 選擇LVQB-110W 1400/5A 準確等級 0.5級。4.110KV母聯保護測量用電流互感器的選擇所接電網電壓 U=110kv 最大持續工作電流I=1260A 選擇LVQB-110W 1400/5A準確等級 0.5級。5. 110KV出線保護測量用電流互感器的選擇。所接電網電壓 U=110kv 最大持續工作電流I=478A 選擇LVQB-110W 800/5A 準確等級 0.2級。6.聯絡變壓器110KV側保護測量用電流互感器的選擇所接電網電壓 U=110kv 最大持續工作電流I=781A 額定電流I=945A 選擇LVQB-110W 2000/5A 準確等級 0.5級。7. 變

35、壓器高壓側（330KV）保護測量用電流互感器的選擇。所接電網電壓 U=330kv 最大持續工作電流I=420A 選擇LVQBT-500 500/5A 準確等級0.2 級 50VA8.聯絡變壓器330KV側保護測量用電流互感器的選擇所接電網電壓 U=330kv 最大持續工作電流I=260A 額定電流I=315A 選擇LVQBT-500 800/5A 準確等級 0.2級。9. 330KV母線保護測量用電流互感器的選擇。所接電網電壓 U=330kv 最大持續工作電流I=1448A 選擇LVQBT-500 2000/5A 準確等級0.2 級 50VA10. 330KV出線及母聯保護測量用電流互感器的選

36、擇所接電網電壓 U=330kv 最大持續工作電流I=1448A 選擇LVQBT-500 2000/5A 準確等級 0.2級。4.4 設備布置圖圖4-1 110KV雙母接線設備布置圖1、2-母線、；3、7-隔離開關；4-支持絕緣子；5-斷路器；6-互感器；8-避雷器；9-阻波器；10-懸式絕緣子串；11-架空地線；12-母線構架；13-耦合電容器圖4-2 330KV雙母線帶旁路母線設備布置圖1、2、14-母線、和旁路母線；3、7、10-隔離開關；4-支持絕緣子；5-斷路器；6-互感器；8-避雷器；9-阻波器；11-耦合電容器；12-架空地線；13-母線構架；15-懸式絕緣子串第五章 廠用電設計一

37、、廠用電接線的要求廠用電接線的設計應按照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發展規劃，積極慎重的采用成熟的新技術和新設備，使設計達到經濟合理、技術先進，保證機組安全、經濟的運行。廠用電接線的設計應滿足下述要求：（1）各機組的廠用電系統應是獨立的。特別是200MW及以上機組，應做到這一點。在任何運行方式下，一臺機組故障停運或輔機的電器故障不應影響另一臺機組的運行，并要求受廠用電故障影響而停運的機組應能在短期內恢復運行。（2）全廠性公用負荷應分散接入不同機組的廠用母線或公用負荷母線。（3）充分考慮發電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動電源能在短時間投入。（4）

38、充分考慮電廠分期建設和連續施工工程中廠用電系統的運行方式，特別注意對公用負荷供電的影響，便于過渡，盡量減少改變接線和更換設置。（5）200MW及以上機組應設置足夠容量的交流事故保安電源。當全廠停電時，可以快速啟動和自動投入向保安負荷供電。二、廠用電接線設計原則廠用電接線應保證對廠用負荷可靠和連續供電，使發電廠主機安全運轉；接線應能靈活的適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；廠用電源的對應供電性，本機、爐的廠用負荷由本機組供電，這樣，當廠用電系統發生故障時，只影響一臺發電機組的運行，縮小故障范圍，接線也簡單；設計時還應適當注意其經濟性和發展的可能性并積極地采用新技術、設備，使廠用電接線具有可

39、行性和先進性；在設計廠用電接線時，還應對廠用電的電壓等級、中性點接地方式、廠用電源及其引接和廠用接線形式等問題進行分析和論證。三、廠用電的電壓等級廠用電的電壓等級是根據發電機額定電壓、廠用電動機的電壓和廠用電供電網絡等因素相互配合，經過技術經濟綜合比較后確定的。為了簡化廠用電接線，且使運行維護方便，廠用電電壓等級不宜過多。發電廠和變電站中，低壓廠用電壓采用400V，高壓廠用有3、6、10KV等。按發電機容量、電壓確定高壓廠用高壓電壓：（1）容量在60MW及以下，發電機電壓為10.5KV，可采用3KV作為廠用高壓電壓;（2）當容量在100-300MW時，選用6KV作為廠用高壓電壓；（3）當容量在

40、300MW以上時，若經濟技術合理，可采用兩種高壓廠用電壓，即3KV和10KV兩級電壓。根據本廠情況，采用6KV和400V兩個電壓等級，廠用電分別取自聯絡變壓器和發電機組。聯絡變壓器低壓側電壓10.5KV，經變壓器與廠用電6KV電壓等級相連，采用單母分段接線形式。具體見下圖：圖5-1 廠用電接線圖第六章 變壓器保護的配置6.1 變壓器保護的配置原則變壓器的不正常運行狀態有：由于變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點過電壓；由于負荷超過額定容量引起的過負荷以及由于漏油等原因引起的油面降低。此外，對大容量變壓器，由于其額定工作時的磁通密度相當接近于鐵心的飽和磁通密度，因此在

41、過電壓或低頻率等異常運行方式下，還會發生變壓器的過勵磁故障。根據上述故障類型和不正常運行狀態，對變壓器應裝設下列保護。1.瓦斯保護對變壓器油箱內的各種故障以及油面的降低，應裝設瓦斯保護，它反映于油箱內部所產生的氣體或油流而動作。其中輕瓦斯保護和動作于信號，重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器。應裝設瓦斯保護的變壓器容量界限是：800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車間內油浸式變壓器。2.縱差動保護或電流速斷保護對變壓器繞組、套管及引出線上的故障，應根據容量的不同，裝設縱差動保護或電流速斷保護。縱差動保護適用于：并列運行的變壓器，容量為6300KVA以上時；單獨運行的變壓器，

42、容量為10000KVA以上時；發電廠廠用工作變壓器和工業企業中的重要變壓器，容量為6300KVA以上時。電流速斷保護用于10000KVA以下變壓器，過流保護的時限大于0.5S時。對2000KVA以上的變壓器，當電流速斷保護的靈敏性不能滿足要求時，也應裝設縱差動保護。以上各保護動作后，均應跳開變壓器各電源側的斷路器。3.外部相間短路時，應采用的保護對于外部相間短路引起的變壓器過電流，應采用下列保護：（1）過電流保護，一般用于降壓變壓器，保護裝置的整定值應考慮事故狀態下可能出現的過負荷電流。（2）復合電壓起動的過電流保護，一般用于升壓變壓器及過電流保護不滿足靈敏性要求的降壓變壓器上。（3）負序電流

43、及單相式低電壓起動的過電流保護，一般用于大容量升壓變壓器和系統聯絡變壓器。（4）阻抗保護，對于升壓變壓器和系統聯絡變壓器，當采用（2）、（3）的保護不能滿足靈敏性和選擇性要求時，可采用阻抗保護。4.外部接地短路時，采用的保護對中性點直接接地電力網內，由外部接地短路引起過電流時，如變壓器中性點接地運行，應裝設零序電流保護。對自耦變壓器和高、中壓側中性點都直接接地的三繞組變壓器，當有選擇性要求時，應增設零序方向元件。當電力網中部分變壓器中性點接地運行，為防止發生接地短路時，中性點接地的變壓器跳開后，中性點不接地的變壓器仍帶接地故障繼續運行，應根據具體情況，裝設專用的保護裝置，如零序過電壓保護，中性

44、點裝放電間隙加零序電流保護等。5.過負荷保護對400KVA以上的變壓器，當數臺并列運行，或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應根據可能過古河的情況，裝設過負荷保護。過負荷保護接于一相電流上，并延時作用于信號。對于無經常值班人員的變電所，必要時過負荷保護可動作于自動減負荷或跳閘。6.過勵磁保護高壓側電壓為500KV及以上的變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流的升高，應裝設過勵磁保護。在變壓器允許的過勵磁范圍內，保護動作于信號，當過勵磁超過允許值時，動作于跳閘。過勵磁保護反映于實際工作磁密和額定工作磁密之比而動作。7.其他保護對變壓器溫度及油箱內壓力升高和冷卻系統故障，應按現行變壓

45、器標準的要求，裝設可作用于信號或動作于跳閘的裝置。6.2 變壓器保護的配置整定6.2.1 1B變壓器保護的配置整定1.瓦斯保護輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳開變壓器各側斷路器。2.差動保護整定表6-1 變壓器各側的一次及二次電流值額定電壓13.8KV110kv額定電流電流互感器變比12000/51400/5二次額定電流4.18A4.5A1）,按躲過變壓器勵磁涌流整定：2）,按躲過外部短路時最大不平衡電流整定:=1.3(10.1+0.05+0.05)3.86=1.0036KA3）,按躲過電流互感器二次斷線整定: =1.31260=1638A動作電流取最大:1638A確定繼電器基本側線圈匝數計算

46、基本側繼電器動作電流為：基本側繼電器線圈匝數為：確定繼電器基本側線圈接入匝數：即平衡線圈取1匝，差動線圈取9匝非基本側工作線圈匝數和平衡線圈的計算 :確定平衡線圈實用匝數為2匝計算由于實用匝數與計算匝數不等引起的相對誤差: 靈敏度校驗：3)復合電壓啟動的過電流保護整定:對于低電壓元件其定值計算為互感器二次電壓值：75/1100=68.2V對于負序電壓元件按躲過正常運行時的最大不平衡電壓計算.即互感器二次電壓值：6.3V電流元件定值計算，按變壓器額定電流整定.即4)過負荷保護裝設于變壓器一相上的過負荷信號裝置，動作后延時發出信號,其動作電流計算為: 互感器二次電流值：5.56A6.2.22-4B

47、變壓器保護的配置整定1.瓦斯保護輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳開變壓器各側斷路器。2.差動保護整定表6-2 變壓器各側的一次及二次電流值額定電壓13.8KV330kv額定電流電流互感器變比12000/5500/5二次額定電流4.18A4.2A1）,按躲過變壓器勵磁涌流整定：2）,按躲過外部短路時最大不平衡電流整定:=1.3(10.1+0.05+0.05)1.27=329.8KA3）,按躲過電流互感器二次斷線整定: =1.3420=546A動作電流取最大:546A確定繼電器基本側線圈匝數計算基本側繼電器動作電流為：基本側繼電器線圈匝數為：確定繼電器基本側線圈接入匝數：即平衡線圈取1匝，差動線圈

48、取10匝非基本側工作線圈匝數和平衡線圈的計算 :確定平衡線圈實用匝數為1匝計算由于實用匝數與計算匝數不等引起的相對誤差: 靈敏度校驗：3)復合電壓啟動的過電流保護整定:對于低電壓元件其定值計算為互感器二次電壓值：225.65/3300=68.4V對于負序電壓元件按躲過正常運行時的最大不平衡電壓計算.即互感器二次電壓值：6.3V電流元件定值計算，按變壓器額定電流整定.即4)過負荷保護裝設于變壓器一相上的過負荷信號裝置，動作后延時發出信號,其動作電流計算為: 互感器二次電流值：5.56A6.2.35B變壓器保護的配置整定1.瓦斯保護輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳開變壓器各側斷路器。2.差動保護整

49、定表6-3變壓器各側的一次及二次電流值額定電壓（kv）33011010.5額定電流A互感器變比600/51200/512000/5二次側電流A3.414.093.941）,按躲過變壓器勵磁涌流整定：2）,按躲過外部短路時最大不平衡電流整定:=1.3(10.1+0.05+0.05) 4.725=1842KA3）,按躲過電流互感器二次斷線整定: =1.3945=1228.5A動作電流取最大:1842A確定繼電器基本側線圈匝數計算基本側繼電器動作電流為基本側繼電器線圈匝數為：確定繼電器基本側線圈接入匝數：非基本側工作線圈匝數和平衡線圈的計算 :實際工作線圈匝數為9.計算由于實用匝數與計算匝數不等引起

50、的相對誤差: =1.3(110.1+0.05+0.05+0.06)4725=1597A二次動作電流為7A差動線圈匝數為607=8.68故可選 =8 靈敏度校驗：3.復合電壓起動的過電流保護整定330KV側電流元件低電壓元件負序電壓元件110KV側電流元件低電壓元件負序電壓元件10.5KV側電流元件低電壓元件負序電壓元件4.過負荷保護整定三側均裝設過負荷保護，各側額定電流： 330kv側：I=315A 110kv側：I=945A 10.5kv側：I=9450A動作電流： 330kv側： Iop=1.053150.85=389A 110kv側： Iop=1.059450.85=1167A 10.5

51、kv側：Iop=1.0594500.85=11673A結束語通過對題目的訓練，是學到的理論聯系實際的綜合訓練，培養綜合運用所學理論知識和基本技能、解決工程實際及科學研究問題的能力。培養創新意識和能力；培養調查研究和查閱、收集、分析、整理資料的能力；培養制定設計方案的能力和基本設計、計劃、繪圖、實驗、研究的能力；培養數據處理、綜合分析、總結歸納的能力；培養撰寫論文的能力。選擇這個題目是對學過的理論應用到實際的一次綜合訓練，對以后的學習和工作有重要意義。通過這個題目，使我能對發電廠電氣一次的接線設計及變壓器和變壓器繼電保護有更詳細的理解。隨著高壓配電裝置廣泛采用六氟化硫斷路器及國產斷路器、隔離開關的質量逐步提高，同時系統備用容量的增加，電網結構趨于合理與聯系緊密、保護雙重化得完善以及設備檢修逐步由計劃檢修向狀態檢修過渡，為簡化接線，