1、火力發電廠電氣部分設計4 X 300MW火力發電廠電氣設計摘要由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。它的 功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置轉化成電能，再經輸、變電系統與 配電系統將電能供應到各負荷中心。電氣主接線是發電廠、變電所電氣設計的首要部分，也是構成電力系統的重 要環節。主接線的確定對電力系統整體與發電廠、變電所本身的運行的可靠性、 靈活性和經濟性密切相關。并且對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控 制方式的擬定有較大的影響。電能的使用已經滲透到社會、經濟、生活的各個領 域，而在我國電源結構中火電設備容量占總裝機容量的75%o本文是對配有4 臺300M

2、W汽輪發電機的大型火電廠一次部分的初步設計，主要完成了電氣主接 線的設計。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動/備用變壓器 和高壓廠用變壓器容量計算、臺數和型號的選擇；短路電流計算和高壓電氣設備 的選擇與校驗；并作了變壓器保護。關鍵詞：發電廠；變壓器；電力系統；繼電保護；電氣設備。3 / 38Electrical design of 800MW regional power plantAuthor:Tutor:AbstractBy the power generation, transformation, transmission and distribution of elect

3、ricity and energy components, and other aspects of production and consumption systems. It is the function of the natural world through the power of primary energy into electrical energy power plant, then lost, transforming the system and distribution system will supply power to the load centers.Elec

4、trical wiring is the main power plant, electric substation designed first and foremost part of the power system is also constitute an important part. Determination of the main cable on the power system as a whole and power plants, substations to run its reliability, flexibility and economy are close

5、ly related. And choice of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection and control of the means to develop a greater impact. The use of power has infiltrated the sociaL economic, in all areas of life, and in the power structure of China's thermal power equip

6、ment capacity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 4*300MW turbo-generator of large-scale thermal power plants a part of the preliminary design of the main completed the main electrical wiring design. Including the electrical wiring of the main forms of comparison, t

7、he choice; main transformer, the start / stand-by transformer and the high-voltage transformer factory with the capacity of calculation, the number of models and options; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made the protection of tran

8、sformer .Key words: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment目 錄1 緒 論11.1 前言11.2 原始資料11.3 電力工業的發展概況 22電氣主接線設計42.1 主接線概述42.1.1 可靠性42.1.2 靈活性42.1.3 經濟性42.2 對原始資料的分析42.3 擬定可行的主接線方案42.3.1 確定變壓器的臺數與容量42.3.2 主接線方案52.3.3 比較主接線方案63廠用電的設計73.1 廠用電源選擇73.1.1 廠用電電壓等級73.1.2 廠用電系統接地方式73.1

9、.3 廠用工作電源引接方式73.1.4 廠用備用電源引接方式73.1.5 確定廠用電系統73.2 廠用主變選擇73.2.1 廠用電主變選擇原則73.2.2 確定廠用電主變容量74短路電流計算94.1 短路計算目的94.2 短路電流計算條件94.2.1 基本假定94.2.2 一般規定94.3 短路電流分析104.3.1 選取短路點104.3.2 畫等值網絡圖114.3.3 化簡等值網絡圖124.3.4 各短路點短路電流計算185導體和電氣設備的選擇245.1 電氣設備選擇概述245.2 電氣設備選擇的一般原則245.3 電氣設備選擇的校驗內容245.4 電氣設備選擇的技術條件255.5 電氣設備

10、選擇匯總255.6 電氣主接線256配電裝置的設計276.1 配電裝置的選擇原則276.2 配電裝置的基本要求276.3 配電裝置的設計276.3.1 500kV 配電裝置276.3.2 6kV配電裝置276.4 配電裝置平面布置圖27結論33參考文獻34致謝35附錄A電氣主接線圖36附錄B500KV配電裝置布置圖(a)37附錄B500KV配電裝置布置圖(b)38附錄C配電裝置平面布置圖39附錄D繼電保護配置圖40火力發電廠電氣部分設計1緒論1.1 課題背景由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。它的 功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發電機

11、 與電廠輔助生產系統等）轉化成電能，再經輸、變電系統與配電系統將電能供應 到各負荷中心。由于電源點與負荷中心多數處于不同地區，也無法大量儲存，電 能生產必須時刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開發與分散使用，以與電能 的連續供應與負荷的隨機變化，就制約了電力系統的結構和運行。據此，電力系 統要實現其功能，就需在各個環節和不同層次設置相應的信息與控制系統，以便 對電能的生產和輸運過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，確保用 戶獲得安全、經濟、優質的電能。電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉換為其 它的能源，而且便于控制、管理和調度，易于實現自動化。因此，電能已廣泛應

12、 用于國民經濟、社會生產和人民生活的各個方面。絕大多數電能都由電力系統中 發電廠提供，電力工業已成為我國實現現代化的基礎，得到迅猛發展。本設計的 主要內容包括：通過原始資料分析和方案比較，確定發電廠的電氣主接線。計算 短路電流，并根據計算結果來選擇和效驗主要電氣設備。1.2 原始資料1、課題名稱：某地區4X300MW火力發電廠電氣部分設計2、原始資料：1）發電廠概況：（1）裝機容量：4臺300MW汽輪發電機（2）發電機組參數：型號：QFSN-300-2-20B1 （東方電機廠）額定電壓：20KV功率因數:0.85 （滯后）直軸瞬變電抗：X； =0.2260 （標么值）直軸超瞬變電抗：耳=0.1

13、558 （標么值）（3）廠用電率:7.31% （計與脫硫）,5.57% （不計脫硫）火力發電廠電氣部分設計（4）自然環境：平均氣溫11.7 ,最高氣溫32.7 ,最低氣溫一9.3（5）機組年利用小時數：Tnm =7（X）0/«1.3電力工業的發展概況到2003年底，我國發電機裝機容量達38450萬千瓦，發電量達19080億度, 居世界第2位。工業用電量已占全部用電量的5070%,是電力系統的最大電能 用戶，供配電系統的任務就是企業所需電能的供應和分配。電力系統的出現，使 高效、無污染、使用方便、易于調控的電能得到廣泛應用，推動了社會生產各個 領域的變化，開創了電力時代，發生了第二次技

14、術革命。電力系統的規模和技術 水準已成為一個國家經濟發展水平的標志之一。我國的電力系統從20世紀50年代開始迅速發展。到1991年底，電力系統裝機 容量為14600萬千瓦，年發電量為6750億千瓦時，均居世界第四位。輸電線路 以500千伏、330千伏和500千伏為網絡骨干，形成4個裝機容量超過1500萬 千瓦的大區電力系統和9個超過白萬千瓦的省電力系統，大區之間的聯網工作也 已開始。此外，1989年，臺灣省建立了裝機容量為1659萬千瓦的電力系統。2電氣主接線設計2.1 主接線概述電氣主接線是發電廠和變電所電氣部分的主體，它反映各設備的作用、連接 方式和回路的相互關系。所以，由文獻山可知；它的

15、設計直接關系到全廠電氣 設備的選擇、配電裝置的布置，繼電保護、自動裝置和控制方式的確定，對電力 系統的安全、經濟運行起著決定的作用。概括地說包括以下三個方面：2.1.1 可靠性：在研究主接線可靠性時應重視國內外長期運行的實踐經驗和其 可靠性的定性分析；主接線的可靠性要包括一次部分和相應組成的二次部分在運 行中可靠性的綜合，在很大程度上也取決于設備的可靠程度。可靠性的具體要求 在于斷路器檢修時，不宜影響對系統的供電；斷路器或母線故障以與母線檢修時., 盡量減少停運的回路數和停運時間，并要保證對一級負荷與全部或大部分二級負 荷的供電。2.1.2 靈活性：主接線應滿足在調度、檢修與擴建時的靈活性。在

16、調度時，應 可以靈活地投入和切除發電機、變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事火力發電廠電氣部分設計故運行方式、檢修運行方式以與特殊運行方式的系統調度要求；在檢修時，可以 方便地停運斷路器、母線與其繼電保護設備，進行安全檢修而不致影響電力網的 運行和對用戶的供電；擴建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。2.1.3 經濟性：要節省投資，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、避雷器等一次設備：要節省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；要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或 輕型電器；主接線設計要為配電裝置布置創造條件，盡量使占地面積減少；

17、經濟 合理地選擇主變壓器的種類、容量、數量、要避免因兩次變壓而增加電能損失。2.2 對原始資料的分析從原始資料和文獻4可以知道，本電廠屬于地區性火力發電廠，建成后總 容量為800MW,建成后與周邊的幾個電廠形成區域電網。該電廠的發電容量除 了本廠廠用電后剩余的電力向系統供電。因此，本電廠在系統有重要作用。電廠 是否安全、可靠運行直接影響該地區的經濟效益，可見該電廠的重要性。2.3 擬定可行的主接線方案2.3.1 確定變壓器臺數與容量：1、臺數：根據原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統輸送功率, 所以不設發電機母系，發電機與變壓器采用單元接線，保證了發電機電壓出線的 供電可靠，本廠主變壓

18、器選用三相式變壓器4臺。2、容量：單元接線中的主變壓器容量Sn應按發電機額定容量扣除本機組 的廠用負荷后，預留10%的裕度心； =300MW選擇，為s” 10F) 'COS g(2.1)Png 一發電機容量；SN 通過主變的容量Kp一廠用電：Kp=7.31%8s(；一發電機的額定功率，8sg =085發電機的額定容量為300MW,扣除廠用電后經過變壓器的容量為：=1.1PVG(1-KP) = 1-1x300(1-0.0557) =&CQS g0.85采用三相風冷自然循環雙繞組無勵磁調壓變壓器，由文獻可知： 型號為：SFP9-37OOOO/5OO,參數為370000-550

19、77;2x2.5%/20kv Ud=14%火力發電廠電氣部分設計2.3.2 主接線方案：根據變壓器的組合方案擬定主接線的初步方案，并依據對 主接線的基本要求，從技術上進行論證各方的優、缺點，淘汰了一些較差的方案, 保留了兩個技術上相對較好的方案，由文獻可知，如圖2.1和圖2.2所示：AA4¥壬受30。MW 200 MW300 MW30OMV/圖2.1 一臺半接線（方案一）A八圖2.2雙母帶旁路接線（方案二）7 / 38火力發電廠電氣部分設計2.3.3 比較主接線方案：1、技術上的比較：方案一供電可靠，通過兩組母線隔離開關的倒換操作， 可以輪流檢修一組母線而不至使供電中斷；調度靈活，各

20、個電源和各回路負荷可 以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應系統中各種運行方式調度和潮流變化 的需要；擴建方便，向雙母的左右任何一個方向擴建均不影響兩組母線的電源和 負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電；便于試驗。方案一比方案二供電更可 靠。2、經濟上的比較：雖然方案二比方案一供電更可靠，但是從經濟的角度看, 方案二的投資比方案一要大很多，增加了旁路間隔和旁路母線，每回間隔增加一 把隔離開關，大大的增加了投資，同時方案二方案一多占用了土地，當今我國的 土地資源比較缺乏。從技術和經濟的角度論證了兩個方案，雖然方案一比方案二供電可靠，但 是由于目前斷路器采用的是六氟化硫斷路器，它的檢修周期長，不需

21、要經常檢修, 所以采用旁路也就沒有多大意義了，這樣一來不僅僅節省了投資，也節約了用地, 所以比較論證后確定采用了方案一。# / 38火力發電廠電氣部分設計3 廠用電的設計3.1 廠用電源選擇3.1.1 廠用電電壓等級的確定：廠用電供電電壓等級是根據發電機的容量和額 定電壓、廠用電動機的額定電壓與廠用網絡的可靠、經濟運行等諸方面因素，經 技術、經濟比較后確定。因為發電機的額定容量為300MW,由文獻5可知；比 較后確定廠用電電壓等級采用6kV的等級。3.1.2 廠用電系統接地方式：廠用變采用不接地方式，高壓和低壓都為三角電 壓，當容量較小的電動機采用380V時，采用二次廠用變，將6kV變為38O

22、V,中性 點直接接地；啟備變采用中性點直接接地，高壓側為星型直接接地，低壓側為三 角電壓。3.1.3 廠用工作電源引接方式：因為發電機與主變壓器采用單元接線，高壓廠 用工作電源由該單元主變壓器低壓側引接。3.1.4 廠用備用電源和啟動電源引接方式：采用兩臺啟備變，獨立從500kV母 線引至啟備變，啟備變采用低壓側雙繞組分裂變壓器。3.1.5 確定廠用電系統：廠用電系統采用如圖方案一和方案二，廠用電在兩個 方案中都是一樣。3.2 廠用主變選擇3.2.1 廠用電主變選擇原則：1、變壓器、副邊額定電壓應分別與引接點和廠用電系統的額定電壓相適應。2、連接組別的選擇，宜使同一電壓級的廠用工作、備用變壓器

23、輸出電壓的 相位一致。3、阻抗電壓與調壓型式的選擇，宜使在引接點電壓與廠用電負荷正常波動范圍內，廠用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的±5%。4、變壓器的容量必須保證常用機械與設備能從電源獲得足夠的功率。3.2.2 確定廠用電主變容量：按廠用電率確定廠用電主變的容量，廠用電率確 定為Kp = 5.51%，9 / 38火力發電廠電氣部分設計S、g=% xK/cosxLl = 300x(l-5.57%)/0.85xl.l = 366.6ME4 :選型號為： 5-370000/500,額定容量為：370Ml<4；電壓比為：550±2x2.5%/20;啟 備變的容量為廠用變

24、的總和，為80MVA,選用兩臺40MVA的變壓器，型號為: SFSZ10-40000/220 , 額定容量為：40000/2 x 20000 , 電壓比為： 230±8xl.5%/6.3kVo#/38火力發電廠電氣部分設計4 短路電流計算4.1 短路電流計算的目的在發電廠電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環節。由文獻可 知；其計算的目的的主要有以下幾個方面：1、電氣主接線的比選。2、選擇導體和電器。3、確定中性點接地方式。4、計算軟導線的短路搖擺。5、確定分裂導線間隔棒的間距。6、驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。7、選擇繼電保護裝置和進行整定計算。4.2 短路電流計算條件4.

25、2.1基本假定1、正常工作時，三項系統對稱運行。2、所有電流的電功勢相位角相同。3、電力系統中所有電源均在額定負荷下運行。4、短路發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和低壓網絡的短路電流外，元件的電阻略 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、元件的技術參數均取額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍。8、輸電線路的電容略去不計。4.2.2 一般規定1、驗算導體的電器動穩定、熱穩定以與電器開斷電流所用的短路電流，應 按本工程設計規劃容量計算，并考慮電力系統遠景的發展計戈I。2、選擇導體和電器用的短路電流，在電器連接的網絡中，應考慮具有反饋 作用的異步電動機的

26、影響和電容補償裝置放電電流影響。3、選擇導體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流最大地點。火力發電廠電氣部分設計4、導體和電器的動穩定、熱穩定和以與電器的開斷電流，一般按三相短路計算。4.3 短路電流分析4.3.1 選取短路點由原始資料，選擇母線處短路點dl、發電機回路出口處短路點d2、d3、d4、 d5、和廠用變低壓側短路點d6、d7、d8、d9,如下圖4.1所示：圖4.1短路點的選擇具體元件用等值電抗表示，如圖4.2火電水電火電圖4.2等值電抗表示的短路點13 / 38火力發電廠電氣部分設計4. 3. 2畫等值網絡圖1、去掉系統中的所有負荷分支、線路電容和各

27、元件的電阻，發電機電抗用 次暫太電抗Xd”。2、計算網絡中各元件參數見表4.1：表4.1發電機參數(a)型號額定容量額定電壓額定電流功率因素XdQFQS-300-2300MW15.75kV8625A0.8514.44%QFS-300-2300MW18kV1132OA0.8516.7%TSI 264/300-48300MW18kV11000A0.87530.56%TQN-100-2100MW10.5kV6475 A0.8518.3%表4.2變壓器參數(b)型;額定電壓(kW)空載損耗(kW)短路損耗(kW)阻抗電壓(%)SF10-240000242/15. 7513SF10-3150015. 7

28、5/6. 39. 8%SFP7-360000242/1814SFP7-130000242/10. 5143、將各元件電抗換算為同一基準的標么電抗：取基準容量 Sj=100MVA,基準電壓 Upi=242kV, Up2=15.75kV, UP3=6.3kV(1)新建發電廠發電機、變壓器、廠用變的標么值：14.44、100.x8=x1()=x12=x14= 0.0613(4.1)x()1002005% Sj 13100X7 =X9 =XH =Xn =()x() = (一)x(一) = 0.0541 (4.2)91113100 'Sj '100，'240，'KfS1X

29、5 = xi8 = X2I = X24 =(1- -)XH2 x () = (1-43.4100")x0.098x 市= 0.046(4.3)# / 38火力發電廠電氣部分設計X|6 = X17 = x19 = x20 = x22 = x23 = x25 = x26(4.4) 1 1=s- =ioo-= 0,52812xK, xXxf 2x3.4x0.098x -SN31.5(2)系統600MW火電廠QFS發電機、變壓器的標么值：1 1 ,X, = =7T5- = 0.0236 (4.5)1 X.%16.7 0.31 72 x () x () - xx . q.100SN 100 0

30、.851 1=U.%s =14 100 =00194(46)2x(備)x£)2、標x 荻(3)系統600MW水電廠TS1264發電機、變壓器的標么值：x = Xd% s. = 9 16.7 0.3 = °-0446(4.7) 2x(E)xH)八而*礪1 1X up s=30.56 1。= °0194 (4.8)2x(1oo")x(s7) 2x1oo-x36o(4)系統300MW火電廠TQN發電機、變壓器的標么值： 1 1X- =X% s, =18.31 = °-0777 «9)2x("ioo")x(s7) 2XW0

31、XKs51 1X" 一 瓦丁丁" 14 1。二00583 (4.10)2x(質綠2x而X麗畫出如圖4,2的等值電抗圖，并將各元件電抗統一編號4. 3. 2化簡等值網絡圖為計算不同短路點的短路電流值，需將等值網絡分別化簡為以短路點為中心 的輻射網絡，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉移電抗：1、化簡dl短路點的等值網絡：由圖4.2化簡得圖4.3X27 =X, +X2 = 0.0236 +0.0194 =0,043 (4.11)15 / 38火力發電廠電氣部分設計X” =X3 +X4 =0.0446 +0.0194 =0.064 (4.12)X29 =X5 +X6 = 0.0

32、777 + 0.0583 =0,136 (4.13)X30 = X7 +XS = 0.0541 +0.0613 =0.1154(4.14)X3I =X9 +X10 = 0.0541 +0.0613 = 0.1154(4.15)Xv =Xn +XI? = 0.0541 +0.0613 =0.1154 (4.16)X33 =X13+XI4 = 0.0541 +0.0613 = 0.1154(4.17)火電水電由圖4.3化簡得圖4.41 1ii一=由=3 (48)1F1X3。 X3I X32 X3325 / 38圖4.4 dl短路點等值網絡圖(b)2、化簡d2短路點的等值網絡：由圖4.2化簡得圖4.

33、5圖4.5 d2短路點等值網絡圖(a)由圖4.5化簡得圖4.6= 0085（4.19）X31+ x32 + X33火電 水電 火電山圖4.6化簡得圖4.71 1x36 =-jj-=-jj- = 0.0138 (4.20)3rr + 3cT+Xr+x7 O.(M3 + 0.064 + 0.136 + 0.0385>> 55411F圖4.7 d2短路點等值網絡圖(c)由圖4.7化簡得圖4.8X37 =X36 +X7 = 0.0138 + 0.0541 = 0.0679 (4.21)1F圖4.8 d2短路點等值網絡圖(d)由圖4.8化簡得圖4.9二 X36X?=0.0138=0.320.

34、043(4.22)0.01380.0640.216(4.23)C3 =0.01380.1360.101(4.24)0.01384 x350.03850.358(4.25)X380.0679X39X4Ox410.320.2122(4.26)0.06790.2160.3144(4.27)X37 _ 0.0679 "cT= 0.101=0.6722(4.28)X _ 0.0679 "cT= 0.358= 0.1897(4.29)火電 水電 火電 F2-F4 F1圖4.9 d2短路點等值網絡圖(e)d2、d3、d4、d5各點的短路電流都相同，所以只化簡一點3、化簡d6短路點的等值網

35、絡：由圖4.9得到短路點d6的等值阻抗圖4.10火電 水電 火電 F2-F4 F1圖4.10 d6短路點等值阻抗圖由圖410化簡得圖411X42 = X15 +X17 = 0.046 +0.5281 = 0.5741(4.30)1X43 = -jjjj- = 0.0323(4.31)焉+石+蕊+可+年圖4.11 d6短路點等值阻抗圖(b)由圖411化簡得圖412X3 = X42 +X43 = 0.5741 + 0.0323 = 0.60M(4.32)0.03230.21220.1522(4.33)0.03230.31440.1027(4.34)0.03233 X4c0.6722 "0

36、.0481(4.35)0.0323= 0.17030.1897(4.36)C"工5 x80.0323=0.52690.0613(4.37)X44a0.6064=0.15223.984(4.38)X的0.6064 = 5.90450.1027(4.39)X47X3C30.6064= = 12.6070.0481(4.40)v X30.6064一，X4R = 3.56 (4.41)48 C40.1703'X49X3 0.6064=-=1.151(4.42)0.5269''圖4.12 d6短路點等值阻抗圖(c)d6、d7、d8、d9各點的短路電流都相同，所以只化簡一

37、點4.3.3各短路點短路電流計算1、dl短路點:(1)計算電抗：X =X6x ,將圖4.4的等值阻抗化為計算阻抗 JS6705 88xjs27 = 0.043x- = 0.304 (4.43)685.71X. = 0.064x= 0.439 (4.44)J、28100235 29X. =0.136x=0.32 (4.45)js29100941.18X 印=0.0289X ()0 = 0.272 (4.46)查曲線的出各電源供給的短路電流標么值：600MW火電廠：1= 3.5L 0.1= 3.4L 4 = 2.5600MW水電廠：I .= 2.5L 0.1= 2.4I. 4 = 2.65300M

38、W火電廠：1= 3.35Lo.i=3.3L 4 = 2.4發電機F1F4：匚=4L 0:= 3.9L 4 = 2.7(2)各電源點供給的基準電流：I尸號600MW火電廠:T sn705.886x242= 1.68(4.47)600MW水電廠:Sn 685,71V3U - 任 242=1.4(4.48)300MW火電廠:Sn 235.29 j 一 同 一 73x242(4.49)發電機F1F4：L 矗二景，2.245 (4.5。)(3)各電源點供給的短路周期分量有效值：I' = I； xl,600MW 火電廠：I =5.88I o,i =5.7I； =4.2600MW 水電廠：I =4.

39、1I 0.1 = 3-4I 4 = 4.34300MW 火電廠：I =1.876 I o.i =1.848=1.344發電機 F1 F4： I =8.98 I1o.i = 8.756I 4=6.06總的短路電流：I 總=5.88+4.1 + 1.876 +8.98 = 20.84 (4.51)I mi = 5.7 + 3.94 + 1.848 + 8.756 = 20.244 (4.52)" =4.2 + 4.34 + 1.344+6.06 = 15.944 (4.53)(4)短路容量和短路電流最大值：短路容量：S；=6UI'總S'd = V5uT總=6 X 242

40、x 20.84 = 8735 .22MVA (4.54)S'do.i = V3UI 3.1 = V5x 242 x 20.244 = 8485 .4MVA (4.55)火力發電廠電氣部分設計S d4 = V3UI"4 =73 x 242x15.944 = 6683 .03MVA (4.56)沖擊電流：ich = 2.621 總=2.62 x 20.84 = 54.6kA (4.57)全電流：Lh = L56I 總= 1.56 x 20.84 = 32.51kA(4. 58)2、d2短路點:s(1)計算電抗：Xj,=X、x*,將圖4.9的等值阻抗化為計算阻抗705.88Xim

41、= 0.2122x心1001.4978(4.59)685.71Xjs39 -0.3144X 100 -2.1558(4.60)235.29Xiun = 0.6722xJ"。1001.5816(4.61)705.88X . =0.1897x=刈100= 1.339(4.62)235.29*那-。.0613X ()0 _0.1442(4.63)查曲線的出各電源供給的短路電流標么值:600MW火電廠：1=0.7600MW水電廠：1=0.45300MW火電廠：1=0.58 發電機F2F4： 1 = 0.78發電機Fl： I； = 7.4I w.i = 0.65I «4 = 0.6I

42、 s = 0.44I'm = 0.48I w.i = 0.54Im = 0.55I 句=0.74I'm = 0.79WI *0,1 5.6I4 = 2.527 / 38S(2)各電源點供給的基準電流：匕=奇600MW火電廠:SnV3U705.88V315.7525.88(4.64)600MW水電廠:火力發電廠電氣部分設計I產黑=譽，”=25.14 (4.65)，V3U VJ15.75300MW火電廠：SN 235.29L = -7- = -= 8.63 (4.66)J V3U V315.75發電機F2F4：S、V3U705.88V315.7525.88(4.67)29 / 38

43、發電機F1：SN 235.29V3U - V315.75= 8.63(4.68)1'4 =15.531 = 12.07300MW火電廠：1=5I )1 =4,66f4 = 4.75發電機 F2F4： I =20.19101 =19.151'4 = 20.45發電機 Fl： I = 63.86lo.i =48.331 =21.58(3)各電源點供給的短路周期分量有效值：r=nxL 600MW 火電廠：I =18.12 I 0=16.82 600MW 水電廠：I = 11.31 l o,i =11.06總的短路電流:總=18.12 + 11.31 + 5 + 20.19 +63.8

44、6 = 118.48 (4.69)= 16.82 + 11.06 + 4.66 + 19.15 + 48.33 = 100 (4.70)馬=15.53 + 12.07+ 4.75 + 20.45 + 21.58 = 74.38 (4.71)(4)短路容量和短路電流最大值:短路容量:S"d=V5*S"d = V3UI - = 73x15.75x118.48 = 3232.11 MVA (4.72)S"d()j =73x15.75x100 = 2727.98 MVA (4.73)火力發電廠電氣部分設計S d4 = %/3UIx 15.75 x 74.38 = 2029

45、.07 MVA (4.74)沖擊電流:ich = 2.621% = 2.62x118.48 = 310.41 kA (4.75)全電流:Lh = 1 561 總= 1.56x118.48 = 185.26kA (4.76)3、d6短路點：S(1)計算電抗：Xjs=X、x*,將圖4.12的等值阻抗化為計算阻+705.88Xjs45 =3.984x- = 28.1222 (4.77)685.71rX 鵬=5.9045X= 40.487 (4.78)235 29X. .7 = 12.607x = 29.67 (4.79) J37100705.88X7s =3.56x= 25.129 (4.80)Y1

46、00235 29X9=1J51x- = 2.708 (4.81)由于計算電抗大于3,所以采用r = VX.1X, = -jjjj = 1.6497(4.82). 1 114 = l。=J = I2=二= 061 683)(2)基準電流:(3)短路周期分量有效值:廠用變周期分量:火力發電廠電氣部分設計I =I*xIj =0.61x9.16 = 5.59 (4.85)電動機反饋電流：Kw取6,為6倍啟動電流；功率因素取0.8,電動機的容量取8000kW,8000(4.86)d = KDd xlc = 6x7=x6.3x0.8 = 5.5kA總的短路電流：I 總=1 +1 d = 5.59 + 5.

47、5 = 11.09 (4.87)(4)短路容量和短路電流最大值：短路容量：s；=6ui總S'd = V3UI 總= 73x6.3x11.09 = 121 MVA (4.88)沖擊電流：ich = 2.62總=2.62 xll.09 = 29.06 kA (4.89)全電流：Ich =1.561'總=1.56x118.48 = 17.3kA (4.90)表4.3各短路點短路電流計算結果表短路點 編號短路點位置短路點平均工作電壓短路電流周期分量起始值短路容量短路電流沖擊值短路全電流最大有效值U(kV)r(kA)S"(MVA)ich(kA)Ich(kA)D1242kV母線2

48、4220.848735.2254.632.51D2 D5發電機出口15.75118483232.11310.41185.26D6 D96.3kV母線6.311.0912129.0617331 / 38火力發電廠電氣部分設計5電氣設備的選擇5.1 電氣設備選擇概述由于各種電氣設備的具體工作條件并不完全相同，所以，它們的具體選擇方 法也不完全相同，但基本要求是相同的。即，要保證電氣設備可靠的工作，必須 按正常工作條件選擇，并按短路情況校驗其熱穩定和動穩定;由文獻可知：5.2 電氣設備選擇的一般原則5.2.1 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發展。5.2.2 應按當地環境條

49、件校核。5.2.3 應力求技術先進和經濟合理。5.2.4 與正個工程的建設標準應協調一致。5.2.5 同類設備應盡量減少品種。5.2.6 用新的產品均應有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。5.3 電氣設備選擇的校驗內容表5.1高壓設備校驗內容序號電器名稱額定電壓額定電流額定容量機械荷載額定開斷電流熱穩定動穩 定絕緣水平單位kVAkVANA1斷路器是是是是是是是2隔離開關是是是是是是3組合電器是是是是是是4負荷開關是是是是是是5熔斷器是是是是是6PT是是是是7CT是是是是是是8電抗器是是是是是是9消弧線圈是是是是是10避雷器是是是是11穿墻套管是是是是是是12絕緣子是注：“是”表示需要校驗，“一

50、”表示不用校驗5.4 電氣設備選擇的技術條件表5.2選擇電器的一般技術條件序號電器名稱額定電壓額定電流額定容量機械荷載額定開斷電流熱穩定動穩定絕緣水平單位KVAKVANA1斷路器是是是.是是.是是2隔離開關是是是是.是是3組合電器是是是是是是4負荷開關是是是是是是5熔斷器是是是是是6PT是是是是7CT是是是是是是8電抗器是是是是是是9消弧線圈是是是是是10避雷器是是是是11穿墻套管是是是是是是12絕緣子是注：“是”表示需要選擇的技術條件，“一”表示不用選擇的技術條件5.5 電氣設備選擇由文獻9可知:33 / 38火力發電廠電氣部分設計火力發電廠電氣部分設計5.5.1 導體：500kV線路、50

51、0kV母線、發電機出口母線、主變間隔以與其他 間隔1、500kV線路考慮都是從發電廠輸送容量到系統，即800MW的容量都 是通過線路輸送到負荷，當有一回故障或者檢修停電時，其他線路能夠多輸送容 量到系統，所以每回線路的輸送容量設定為300MW,每回線路的額定電流為 620A,采用鋼芯鋁絞線LGJ-300型的導線。2、500kV母線采用穿越功率是800MW,流過母線的額定電流為2470A, 采用LDRE-130/116鋁錦合金管形母線。3、主變間隔采用單元接線，所以流過該間隔的額定電流為620A,采用鋼 芯鋁絞線LGJ-300型的導線。4、發電機出口額定電流為8625A,采用額定電流為9000A的封閉母線。5、其他間隔也采用鋼芯鋁絞線LGJ-300型的導線。5.5.2 斷路器：采用SF6斷路器，斷路器的額定電壓取242kV,最高工作電壓 選用252kV,額定電流選用315OA,開斷電流選用50 kA。5.5.3 隔離開關：采用GW16-245、GW16-245D和GW4-245HD,額定電流為 1600A,動穩定為3L5kA05.5.4 電壓互感器：采用電容式互感器，線路帶一組保護級和一個0.5級的測 量繞組，母線電壓互感器帶一組保護級、一組0.5級測量級和0.2S計量級。5.5.5 電流互感器：采用SF6電流互感器，額定電流為800/1A。5.5.6開關柜：6.3kV采用10