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文檔簡介

1、目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc202097574 1前言 PAGEREF _Toc202097574 h 1 HYPERLINK l _Toc202097575 2.電廠主電氣接線的確定 PAGEREF _Toc202097575 h 3 HYPERLINK l _Toc202097576 2.1設計主要參考資料 PAGEREF _Toc202097576 h 3 HYPERLINK l _Toc202097577 2.2主接線基本要求 PAGEREF _Toc202097577 h 3 HYPERLINK l _Toc202097578 2.3主接線方

2、案一 PAGEREF _Toc202097578 h 3 HYPERLINK l _Toc202097579 2.4主要接線方案二: PAGEREF _Toc202097579 h 5 HYPERLINK l _Toc202097580 2.5經濟比較 PAGEREF _Toc202097580 h 6 HYPERLINK l _Toc202097581 2.6主接線的確定 PAGEREF _Toc202097581 h 6 HYPERLINK l _Toc202097582 2.7發電機和主變壓器型號及參數 PAGEREF _Toc202097582 h 7 HYPERLINK l _Toc

3、202097583 3.發電廠電氣布線的確定 PAGEREF _Toc202097583 h 8 HYPERLINK l _Toc202097584 3.1工廠電氣布線要求 PAGEREF _Toc202097584 h 8 HYPERLINK l _Toc202097585 3.2工廠電氣布線的基本原理 PAGEREF _Toc202097585 h 8 HYPERLINK l _Toc202097586 3.3如何獲得工廠電源 PAGEREF _Toc202097586 h 9 HYPERLINK l _Toc202097587 3.4工廠電氣接線形式 PAGEREF _Toc202097

4、587 h 9 HYPERLINK l _Toc202097588 3.5工廠電壓等級的選擇 PAGEREF _Toc202097588 h 9 HYPERLINK l _Toc202097589 3.6綜合分析 PAGEREF _Toc202097589 h 9 HYPERLINK l _Toc202097590 3.7廠家變壓器選型 PAGEREF _Toc202097590 h 10 HYPERLINK l _Toc202097591 4 .短路電流計算 PAGEREF _Toc202097591 h 11 HYPERLINK l _Toc202097592 4.1短路計算的目的和步驟

5、PAGEREF _Toc202097592 h 11 HYPERLINK l _Toc202097593 4.2計算短路電流的基本程序 PAGEREF _Toc202097593 h 12 HYPERLINK l _Toc202097594 4.3短路電流計算 PAGEREF _Toc202097594 h 12 HYPERLINK l _Toc202097595 4.3.1各元件單位電抗計算及等效電路圖 PAGEREF _Toc202097595 h 12 HYPERLINK l _Toc202097596 4.3.2 330KV母線側短路電流計算 PAGEREF _Toc202097596

6、 h 13 HYPERLINK l _Toc202097597 300MV發電機14出口回路電流 PAGEREF _Toc202097597 h HYPERLINK l _Toc202097598 4.3.4高壓電站變壓器低壓側短路電流的計算 PAGEREF _Toc202097598 h 17 HYPERLINK l _Toc202097599 5 .電氣設備配置 PAGEREF _Toc202097599 h 22 HYPERLINK l _Toc202097600 5.1隔離開關的配置 PAGEREF _Toc202097600 h 22 HYPERLINK l _Toc20209760

7、1 5.2電流互感器的配置 PAGEREF _Toc202097601 h 22 HYPERLINK l _Toc202097602 5.3電壓互感器的配置 PAGEREF _Toc202097602 h 22 HYPERLINK l _Toc202097603 5.4避雷器配置 PAGEREF _Toc202097603 h 23 HYPERLINK l _Toc202097604 5.5接地開關的配置 PAGEREF _Toc202097604 h 23 HYPERLINK l _Toc202097605 6 、電氣設備的選型和校準 PAGEREF _Toc202097605 h 24 H

8、YPERLINK l _Toc202097606 6.1高壓斷路器的選擇 PAGEREF _Toc202097606 h 24 HYPERLINK l _Toc202097607 6.1.1 330KV電壓等級斷路器及隔離開關選擇 PAGEREF _Toc202097607 h 25 HYPERLINK l _Toc202097608 6.1.2隔離開關選擇 PAGEREF _Toc202097608 h 26 HYPERLINK l _Toc202097609 6.1.2發電機出口斷路器選擇 PAGEREF _Toc202097609 h 26 HYPERLINK l _Toc2020976

9、10 6.2變壓器的選擇 PAGEREF _Toc202097610 h 27 HYPERLINK l _Toc202097611 6.2.1電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc202097611 h 27 HYPERLINK l _Toc202097612 6.2.2電壓互感器的選擇 PAGEREF _Toc202097612 h 28 HYPERLINK l _Toc202097613 6.3導體的選擇 PAGEREF _Toc202097613 h 29 HYPERLINK l _Toc202097614 7.配電裝置 PAGEREF _Toc202097614 h 31 HYPE

10、RLINK l _Toc202097615 7.1配電設備要求 PAGEREF _Toc202097615 h 31 HYPERLINK l _Toc202097616 7.2室外配電裝置布置原則 PAGEREF _Toc202097616 h 31 HYPERLINK l _Toc202097617 總結 PAGEREF _Toc202097617 h 33 HYPERLINK l _Toc202097618 10 .參考文獻 PAGEREF _Toc202097618 h 34 HYPERLINK l _Toc202097619 字 PAGEREF _Toc202097619 h 35 H

11、YPERLINK l _Toc202097620 附錄 PAGEREF _Toc202097620 h 361前言電力是現代工業生產和生活不可缺少的動力能源,而水電是電力工業的一個范疇。新中國成立50年來,我國水電事業取得了長足的進步,取得了舉世矚目的成就。我國水電資源豐富,無論是水電資源儲量還是水電資源開發潛力,均居世界各國之首。水電前景廣闊。隨著我國經濟的快速增長,能源消費總量也顯著增加。煤炭、石油、天然氣等常規能源的消耗量不斷增加,甚至需要進口。在這種情況下,新能源的發展就顯得尤為重要和緊迫。而水能是一種可再生的新能源,它取之不盡,用之不竭。此外,發展水電也是環保的需要。在傳統的發電方式

12、中,煤炭在燃燒過程中會排放大量有害物質,嚴重污染大氣環境,引發酸雨、“溫室效應”等諸多環境問題。而核能發電具有很大的潛在危險。一旦泄漏造成污染,對環境的破壞是不可估量的。水力發電不排放有害氣體、煙塵和灰燼,沒有核輻射污染。是一種優勢明顯的清潔發電方式。水電經過一個多世紀的發展,其工程技術、水輪發電機組制造技術和輸電技術已經非常完善,單機容量也在不斷增加。此外,水電成本低,運行可靠性高,發展水電是國民經濟可持續發展的重要組成部分。本設計題為工伯峽水電站電氣設計工伯峽水電站位于省循化縣與化龍縣交界處的黃河干流上153km。 ,水庫總庫容6.2億立方米,為日調節水庫。壩址多年平均流量717m3/s,

13、入庫洪水每萬年7860m3/s發生一次。壩區地震基本烈度為7度。主要任務是發電,同時兼顧灌溉和供水。樞紐建筑由大壩、引水發電系統、排水系統三部分組成。壩體為混凝土上面堆石壩,壩址區主要巖性為片巖、片麻巖、花崗巖和第三系礫巖砂巖。引水發電系統位于右岸。進水壩段為混凝土重力壩,后接五根混凝土外表面鋼管。電站裝機5臺,單機容量300MW,總裝機容量1500MW,年發電量51.4本次設計的主要內容包括:1、確定電廠電氣主接線的最佳方案(包括主變型號和容量的選擇)2、確定電廠電源布線的最佳方案;3、計算短路電流;4、確定電廠的電流互感器、電壓互感器、避雷器、避雷針及配置方案;5、電氣設備的選型和校準;6

14、、發電機(變壓器)保護整定計算;7、高壓配電設備設計;8、繪制相關圖紙(電氣主接線圖、繼電保護配置圖、配電裝置平面圖及截面圖,9、編寫設計文件(計算書、說明書、設備清單);10、翻譯5000字左右的專業外語資料。2、電廠主要電氣接線的確定2.1主要設計參考資料裝機容量:5臺,總容量1500MW機組年利用小時數: =3426h/a氣象條件:電廠所在地最高氣溫+ 38,年平均氣溫-10普通電費:按1%計算。系統連接:330KV電壓等級,5條架空線接入系統。當參考容量為1000MVA時,330KV側母線的電抗降低到0.20。2.2主接線基本要求1、滿足用戶或電力系統對供電可靠性和電能質量的要求;2、

15、接線簡單明了,操作維護方便;3、布線要有一定的靈活性;4、為滿足電站初期發電量和最終規模的運行要求,還應考慮分階段推進過渡;技術先進,經濟合理。工廠單機容量30萬千瓦,總裝機容量150萬千瓦。因此,它是大容量機組,對供電的可靠性提出了更高的要求。任何設備維護都不應影響供電。任何部件故障都不允許造成全廠停電,且不應影響電力系統的穩定性。2.3主要接線方案一采用雙母線接線方案:圖2-1圖2-1 方案一 雙母線方案接線圖雙母線接線有兩組母線,可互為備用。每個電源和出線回路都配備一個斷路器,并且有兩組母線隔離開關,可以分別連接到兩個母線。兩組母線之間的連接是通過母線連接斷路器實現的。雙母線大大提高了運

16、行的可靠性和靈活性。其特點如下:(1)供電可靠。通過兩組母線隔離開關的換向操作,可以在不中斷供電的情況下輪流修復任意一組母線;一組母線故障后,可快速恢復供電;維修任何電路的母線隔離開關時,只需斷開該隔離開關所屬的A電路和與隔離開關相連的母線組,其他電路可繼續通過另一組母線運行,但操作步驟必須正確。(2)靈活調度。每個電源和每個回路負荷可任意分配到某一組母線,可靈活適應電力系統各種運行方式調度和潮流變化的需要;通過關斷操作可形成多種操作模式。例如:當母聯開關斷開時,一組母排運行,另一組備用,所有進出線都連接到運行中的母排,相當于母排運行。兩組母線同時工作,通過母聯開關并聯運行。電源和負載均等地分

17、布在兩組母線上,稱為固定連接操作。這也是目前運行方式中最常用的運行方式,其母線繼電保護比較簡單。有時為了系統的需要,也可以斷開母聯開關,兩組母線同時運行。這時,電廠就相當于拆分成兩個電廠給系統送電。這種工作模式常用于系統的最大工作模式,以限制短路電流。(3) 擴展方便。雙母線左右任意方向的擴展,不會影響兩母線電源和負載的自由組合分配,也不會在施工時造成原電路停電。2.4主要接線方案二:采用一個半斷路器接線方案:圖2-2 圖2-2 方案二 3/2方案接線圖每兩個元件(出線、電源)用3個斷路器組成串聯到兩組母線,稱為一個半斷路器接線,也稱為3/2接線。在一個組串中,兩個組件通過一個斷路器連接到不同

18、的母排上,兩個電路之間的斷路器稱為聯絡斷路器。運行時,將同一組串內的兩組母線和三個斷路器投入運行,稱為整串運行,形成高可靠性的多回路供電。其主要特點是不會因任何總線故障或維修而導致停電;任何斷路器維護都不會導致停電;即使在兩組母線都發生故障(或一組母線檢修而另一組母線故障)的極端情況下,仍可以繼續供電。當一個組串中的任何一個斷路器被推出或檢修時,這種情況下的操作方式稱為不完全組串操作,此時任何元件的操作仍然不受影響。這種接線方便易操作,隔離開關在維修時僅作為隔離帶電設備使用。如圖所示,采用交叉連接,交叉連接比非交叉連接具有更高的運行可靠性,可以減少特殊運行模式下事故的擴大。正在維修或停用一根串

19、中的聯絡斷路器。當另一組的聯絡開關異常跳閘或發生事故時,將切斷電源進行非交叉連接,將相應的發電機負荷降為零,徹底解決電廠系統問題。對于交叉連接,還有一個電源可以給系統供電。交叉連接裝置的布置比較復雜,需要增加一個間隙。一個半斷路器接線具有高可靠性和靈活性。在檢修母線或斷路器時,無需使用隔離開關進行大量的切換操作,也便于調度和擴容。因此,在特高壓電網中得到了廣泛的應用。缺點是繼電保護的整定比較復雜。2.5經濟比較表 2-1 經濟比較雙母線接線3/2 接線斷路器隔離開關斷路器隔離開關單位數量163520502.6主接線的確定雙母線連接一般適用于電力系統中位置比較重要的大中型水電站。連接形式清晰簡單

20、,可靠性強; 3/2接法也具有良好的可靠性,任何母排故障或維修都不會停電;任何斷路器維修都不會導致停電;即使在極端情況下,當兩組母線都發生故障(或一組母線修復而另一組母線故障)時,仍可繼續傳輸電力;但從經濟角度來看,3/2接線的經濟性較差,不如雙母線。考慮到繼電保護,3/2接線不如雙母線。因此,綜合考慮,最終決定采用雙母線連接方式。2.7發電機及主變型號及參數發電機:表 2-2 發生器參數發電機型號容量功率因數額定電壓轉速短路比S F300-48/1280300MW0.918KV1250.840主變壓器:發電機容量:300MW COS =0.9 Sn=333MVA= 33 0MVA=363MV

21、A選用無勵磁調壓變壓器YN、d11表 2-3 主要變壓器參數變壓器型號容量 (KVA)額定電壓高側額定電壓低端連接組號SFP7-36000/3303600001814%YN, d113、發電廠電源線的確定3.1工廠電氣布線要求廠區電氣布線設計應符合運行、維護和建設要求,考慮全廠發展規劃,積極、審慎地采用成熟的新技術、新設備。 .工廠電氣布線應符合以下要求:每個單元的電力系統應該是獨立的。尤其是300MW機組應做到這一點。一臺機組的掌聲或其輔助機組的電氣故障不應影響另一臺機組的正常運行,該機組可在短時間內恢復運行。全廠公用負荷應分配到不同機組的廠母線或公用負荷母線。充分考慮電站在正常、事故、檢修

22、、啟動等工況下的供電需求。一般應配備可靠的啟動電源。機組啟動時,停機和事故時的投切操作較少,可短時間與工作電源并聯。在電廠分期建設和連續建設過程中充分考慮電力系統的運行方式。特別要注意對公用負載供電的影響,要便于過渡,盡量少改變接線和更換設備。3.2工廠電氣布線的基本原則電氣布線的設計原則與主布線基本相同。首先,要保證電廠負荷的可靠性和連續性,使電廠安全運行;其次,接線要靈活適應正常、事故、維修等多種運行方式的要求;還應適當注意其經濟和發展。可靠性。(1)充分考慮電廠正常運行、事故檢修和啟動等情況下的供電要求,盡量使切換方便,并在短時間內應用啟動電源。(2)盡量縮小廠區電力系統的故障范圍,盡量

23、造成全廠停電事故。 200MW及以上的大型機組,廠內電力系統應獨立。已保證一臺機組發生故障或其輔機電氣故障不會影響另一臺機組的正常運行,并可在短時間內使用。恢復本機的操作。(3)用電負荷的供電必須結合遠期規劃的布置,盡可能方便地改變接線和更換設備。(4) 300MW系統單元,應設置容量充足的交流事故保障電源(5)積極、審慎地采用經試驗驗證的新技術、新設備,使該廠用電系統技術先進、經濟合理,確保機組安全、全面運行。3.3 如何獲得工廠電源工廠電源通常認為是由機組接線的發電機插座供電。后備電源一般可以通過主變壓器送回工廠,也可以將高壓后備變壓器連接到與系統緊密相連的最低一級電壓母線上獲得后備電源。

24、3.4工廠電氣接線形式電廠電力系統的接線通常采用單母線段接線的形式,大多采用成套的配電裝置來接收和分配電能。主要優點如下:= 1 * GB3如果某母線發生故障,只能影響其對應單元之一的運行,從而減少事故的影響;= 2 * GB3工廠電力系統發生短路時,短路電流小,有利于電氣設備的選用;= 3 * GB3將廠區用電負載接入同一段母線,便于運行管理和安排維護。3.5出廠電壓等級的選擇水電站負載較小,一般沒有大容量的廠用電機,通常只需要380/220V電壓供電。低壓廠電壓采用380/220V三相四線制,中性點直接接地。高壓廠電壓一般采用610KV三相系統。在一些大型水電站,如果有大容量電機,380V

25、或36KV可用時,一般選用低壓380V電源為佳。高壓電機重量比低壓電機高1048%,價格高3094%,平均功率低1.52.5%,功率因數低23% .低壓電機比高壓電機運行更可靠,特別是在水電站,工作環境往往比較潮濕。3.6綜合分析這個水電站是為了發電,兼顧灌溉和供水。因此廠用電采用380V和6KV兩種電壓等級圖3-1 廠用電接線圖船閘380/220圖3-1 廠用電接線圖船閘380/220V6KV3.7 工廠變壓器的選擇工廠變壓器的額定電壓應根據工廠電力系統的電壓等級和電源引線的電壓等級來確定。工廠用變壓器的選擇和工廠用高壓工作變壓器和啟動備用變壓器的選擇包括臺數、型號、額定電壓、容量和阻抗。發

26、電機容量:300MW COS =0.9 =333.33MVA廠房負荷:由于該水電站耗電量較小,考慮后備電源采用暗備份方式。最后,工廠變壓器的參數確定如下:模型DG-1050容量1050KVA加入群Y, yn0阻抗電壓 (%)6電壓單位數量15表 3-1 工廠變壓器參數4 .短路電流計算4.1短路計算的目的和步驟電力系統事故多由短路引起。短路的種類有單相對地短路、兩相對地短路、兩相短路和三相短路。當發生短路時,電流可能達到正常工作電流的十倍。如此大電流的熱效應和機械效應會嚴重損壞電氣設備。設計時應采取措施盡快排除短路故障,以保持載流部分的熱穩定和動態穩定。因此,在選擇電氣設備和載流導體之前,必須

27、進行短路電流的計算。為了使選用的電氣設備具有足夠的可靠性、經濟性和合理性,滿足一定時期電力系統發展的需要,短路電流計算的目的如下:電氣主接線的比較和選擇選擇導體和電器確定中性點接地方式軟導體短路擺幅的計算確定分裂導體之間的棒間距檢查接地裝置的接觸電壓和跨步電壓選擇保護繼電器并執行設置計算本設計采用計算曲線計算短路電流,步驟如下:繪制系統的等效網絡eq oac(,1)選擇正確的參考電源和參考電壓;eq oac(,2)忽略負載,不考慮變壓器實際變比的影響;eq oac(,3)采用發電機電抗,省去網絡各元件電阻、輸出線電容和變壓器勵磁支路;eq oac(,4)無限高電源為零。簡化網絡以獲得計算的電抗

28、eq oac(,1)根據前面的原理,對電源進行分組,計算每個等效發電機到短路點的傳輸阻抗,以減小到無限功率的短路點的傳輸阻抗eq oac(,2)根據相應的發電機等效容量,將轉移電抗降低為每個等效發電機到短路點的計算阻抗。短路電流的周期分量的單位值是根據計算出的電抗和規定的時間 t從計算曲線中得到的。求短路電流在時間 t 的周期性分量的命名值。電流的基本程序短路電流的計算一般按單位值計算。對于已知電力系統結構和參數的網絡,短路電流計算的主要步驟如下:(1) 制定等效網絡,計算統一參考值下各元素的單位值。(2) 簡化網絡。對于復雜網絡,剔除除電源點和短路點以外的中間節點,計算方法包括星網變換、方法

29、等。(3) 隨時計算短路電流周期分量的初始值。采用查表計算曲線表的方法,然后將單位值公式化為已知值并列出。4.3短路電流的計算4.3.1各元件單位值電抗計算及等效電路圖根據主要電氣接線,可繪制系統等效電抗圖,如下圖:圖 4-1 系統等效電抗圖根據原始數據,以330KV系統阻抗為基準發電機:主變壓器:工廠高壓變壓器:各元件的單位電抗值由各元件的參數求得如下:單位值主變壓器電抗:330KV母線側短路電流計算當該點短路時,可以得到各電源相對于短路點的轉移電抗,可以畫出短路的等效電抗圖,如圖:圖 4-2計算各電源對短路點提供的短路電流:無限大系統提供的短路電流為:單位值短路電流:命名值:電擊:無限大系

30、統中提供的短路電流在每一刻都是相同的發電機提供的短路電流:計算電抗:各時刻短路電流的單位值由汽輪機的計算曲線求得:每個時刻的短路電流都有一個命名值:電擊:其他發電機參數與本發電機參數相同,因此提供的短路電流和浪涌電流與本發電機相同。300MV發電機出口短路電流計算由以上兩圖可繪制出點短路等效電抗圖,如圖:使用簡化網絡:圖 4-3求每個點相對于短路點的傳輸阻抗:=0.478簡化如圖:圖 4-4計算各電源對短路點提供的短路電流:(1) 無限系統提供短路電流:單位值短路電流:命名值:電擊:(2) 1#發電機提供的短路電流計算電抗:各時刻短路電流的單位值由汽輪機的計算曲線求得:每個時刻的短路電流都有一

31、個命名值:電擊:(3) 2#發電機提供的短路電流:計算電抗:各時刻短路電流的單位值由汽輪機的計算曲線求得:每個時刻的短路電流都有一個命名值:電擊:其他發電機參數與本發電機參數相同,因此提供的短路電流和浪涌電流與本發電機相同。4.3.4高壓電站變壓器低壓側短路電流的計算由以上兩圖可以得到點短路的等效電路圖:圖 4-5求每個點相對于短路點的傳輸阻抗:=24.890化簡后等效網絡如圖:圖 4-6計算各電源對短路點提供的短路電流:(1) 系統提供無限短路電流:單位值短路電流:命名值:電擊:(2) 1#發電機提供的短路電流:計算電抗:由于計算出的電抗大于3.45,因此被視為無限電源單位值短路電流:短路電

32、流已知值:電擊:無限電源提供的短路電流始終相同(3) 2#發電機提供的短路電流:計算電抗:由于計算出的電抗大于3.45,因此被視為無限電源單位值短路電流:短路電流已知值:電擊:無限電源提供的短路電流始終相同其他發電機參數與本發電機參數相同,因此提供的短路電流和浪涌電流與本發電機相同。表 4-1 短路電流計算結果表短路位置支路名稱0S0.1S0.2S2.0S4.0S電擊點短路330KV母線1.7261.4651.4361.5311.5834.5161.7261.4651.4361.5311.5834.5161.7261.4651.4361.5311.5834.5161.7261.4651.436

33、1.5311.5834.5161.7261.4651.4361.5311.5834.516SX0.8360.8360.8360.8360.83621.888全部的9.4669.4669.4669.4669.46644.468點短路1#發電機出線7.2317.2807.3787.3787.37818.91810.62910.64310.98511.36111.36126.66510.62910.64310.98511.36111.36126.66510.62910.64310.98511.36111.36126.66510.62910.64310.98511.36111.36126.665SX3

34、6.86836.86836.86836.86836.86896.458全部的86.61586.7288.18689.6989.69222.0361#發電機高壓廠變低壓側點短路0.2440.2440.2440.2440.2440.6380.3670.3670.3670.3670.3670.9600.3670.3670.3670.3670.3670.9600.3670.3670.3670.3670.3670.9600.3670.3670.3670.3670.3670.960SX2.0252.0252.0252.0252.0255.330全部的3.7373.7373.7373.7373.7379.8

35、085、電氣設備的配置5.1 隔離開關配置300MW及以上容量的大型機組與雙繞組變壓器并網時,不安裝隔離開關,采用封閉母線。與發電機、變壓器引線或中性點相連的避雷器不得裝隔離開關。與母排相連的避雷器和電壓互感器應共用一組隔離開關。斷路器兩側應裝有隔離開關,以在斷路器檢修時隔離電源。中性點直接接地的普通變壓器應通過隔離開關接地。5.2電流互感器的配置(1)為滿足測量和保護裝置的需要,在發電機、變壓器、出線、母線段和母聯斷路器、旁路斷路器等電路中應設置電流互感器。對于中性點直接接地系統,一般接三相配置;對于中性點間接接地系統,根據具體情況采用兩相或三相配置。(2)保護電流互感器的安裝地點應盡量消除

36、主保護裝置的死區。(3)為防止電流互感器套管閃絡引起的母線故障,電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側,即不安裝電流互感器。盡可能多的母線側。(4)為防止因局部故障而損壞發電機,應將用于勵磁裝置自動調節的電流互感器布置在發電機定子繞組的出線側。5.3電壓互感器的配置母線。除旁路母線外,一般工作母線和備用母線均配有一組電壓互感器,用于同步測量儀器和保護裝置。線。對于35kv及以上的輸電線路,當對端有電時,為監測線路是否有電壓,進行同步和重合閘,安裝單相電壓互感器。發電機。一般安裝23組電壓互感器。一套用于勵磁裝置的自動調節。另一組用于測量儀器、同步和保護裝置。變壓器采用三相五柱式或三相單相接

37、地專用變壓器,其開三角繞組用于在發電機并聯前檢查是否有接地故障。當變壓器負載過大時,可增加一組不完整的星形連接變壓器供測量儀表使用。大中型發電機組的中性點常接單相電壓互感器,100%定子接地保護。變壓器。為了滿足同步或繼電保護的要求,變壓器的低壓側有時會配備一組電壓互感器。5.4避雷器配置根據DL/T620-1997 交流電氣裝置的過電壓保護與絕緣配合相關規定,主要要求如下:1 ) 母線配電裝置的每條母線上應安裝一組避雷器,進出線(如一個半斷路器的接線)上安裝避雷器的除外。2 )變壓器( 1 )避雷器必須安裝在330KV及以上的主變壓器和并聯電抗器處,并應盡可能靠近設備本體。( 2 )當220

38、KV及以下主變到母線避雷器的電氣距離超過允許值時,應在主變附近增加一組避雷器。( 3 )自耦變壓器的兩個自耦繞組的出線安裝一組避雷器,應接在變壓器與變壓器側隔離開關之間。( 4 )在下列情況下,應在變壓器低壓繞組的三相出口上安裝避雷器。 = 1 * GB3 與架空線路相連的三繞組變壓器(包括自耦變壓器和分體變壓器)的低壓側可開路運行。 = 2 * GB3 電廠雙繞組變壓器在發電機斷開時從高壓側送入電廠。( 5 )在下列情況下,應在變壓器中性點安裝避雷器 = 1 * GB3 在直接接地系統中,變壓器中性點分級絕緣,不裝保護套;變壓器的中性點是完全絕緣的,但變電站是單進線,使用單臺變壓器運行。 =

39、 2 * GB3 間接接地系統中,多礦區單線變電站變壓器的中性點。5.5 接地開關的配置( 1 )為保證電器和母線的維修安全, 35KV及以上母線的每段應根據長度和兩套之間的距離安裝1-2套接地開關或接地裝置。接地開關應盡可能保持適度。母線接地開關應安裝在母線電壓互感器的隔離開關和母聯的隔離開關上,也可以安裝在其他電路母線的隔離開關的底座上。如有必要,可提供獨立的母線接地器。( 2 ) 63KV及以上配電裝置應在隔離開關的兩側和線路隔離開關的線路側安裝接地開關。雙母線連接 兩組母線隔離開關的斷路器側可共用一組接地開關。( 3 )旁路母線一般設有一組接地開關,位于旁路電路隔離開關的旁路母線側。(

40、 4 ) 63KV及以上主變進線隔離開關的主變側應安裝一組接地開關、電氣設備的選型和校準高壓電器選用的一般原則:應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓條件下的要求,并考慮未來的發展。應根據當地情況進行檢查。力求技術先進、經濟合理。應與整個工程的施工標準相一致。應盡量減少類似設備的種類。入選的新產品應具有可靠的實驗數據,并經正式認定合格。壓電器件應該能夠在過壓和過流的情況下保持長期的工作狀態。6.1高壓斷路器的選擇發電廠和變電站電氣主系統中的高壓斷路器和隔離開關類重要開關設備。高壓短路開關設備中最齊全的設備,其最大特點是可以斷開電氣負載電路和短路電流,并在正常運行時切換運行方式。當設備或線路發生故障

41、時,能迅速切斷故障電路,保證無故障部分的正常運行,起到保護作用。斷路器類型和類型的選擇因為斷路器的額定電流和分斷電流可以做得很大;分斷性能好,適用于各種情況下的分斷,分斷電壓可做得更高,分斷距離小,技術性能特點低,噪音低。維護周期長、運行穩定、安全可靠、使用壽命長等運維特點得到廣泛應用。額定電壓和額定電流的選擇式中, -分別為電氣設備和電網的額定電壓,KV;, - 分別為用電設備的額定電流和電網的最大負載電流,A。分斷電流的選擇的額定開斷電流不應小于實際開斷瞬間短路電流的循環分量,即當斷路器的短路電流較大時,可選取簡化計算作為短路電流的有效值。短路關合電流的選擇為保證斷路器合閘短路電流時的安全

42、,斷路器的額定合閘電流不應小于短路電流的最大沖擊值,即短路熱穩定性和動態穩定性驗證校驗公式為,等級斷路器和隔離開關的選擇斷路器選型:額定電壓和電流的選擇:分斷電流選擇:- 實際分斷瞬間短路電流的周期性分量表 6-1 所選斷路器的 GIS 參數額定電壓 (KV)33 0熱穩定電流(KA)40額定電流(A)3150全開斷時間(HZ)2/3動態穩定電流(峰值) (KA)100形式單按合閘電流額定峰值(KA)100額定開斷電流(KA)40短路熱穩定性和動態穩定性驗證:= ( )滿足要求。顯然,條件滿足綜上所述,該斷路器滿足要求。6.1.2隔離開關選擇隔離開關參數應與斷路器參數一致。表6-2 隔離開關G

43、IS參數如下隔離開關形式直接插件額定電流(A)3150額定熱穩定電流40額定氣壓6.1.2發電機出口斷路器選擇額定電壓和電流的選擇:分斷電流選擇:- 實際分斷瞬間短路電流的周期性分量表 6-3 選定的斷路器參數額定電壓 (KV)18額定頻率 (HZ)50額定電流(KA)二十二熱穩定電流(KA)220動態穩定電流(峰值) (KA)500全斷時間(毫秒)合閘電流額定峰值(KA)500額定開斷電流(KA)180短路熱穩定性和動態穩定性驗證:= ( )滿足要求。顯然,條件滿足綜上所述,該斷路器滿足要求。配套的隔離開關和接地開關由廠家生產,這里不再詳細選擇。6.2變壓器的選擇變壓器是一種傳感器,它從電力

44、系統中的測量儀器和繼電保護等二次設備獲取電氣一次電路信息。變壓器將高壓大電流按比例轉換為低壓小電流,其原邊接入一次系統;二次側接測量儀表和繼電保護。為保證工作人員接觸測量儀表和繼電器時的安全,變壓器的各個次級繞組必須有可靠的接地,以防止繞組之間的絕緣被破壞而導致次級部分產生高壓。很久。6.2.1電流互感器的選擇330KV母線及出線電流互感器=330 千伏, =612A選用LB-330戶外獨立電流互感器。主要參數如下表 6-4 電流互感器選型表模型額定電壓 (KV)額定電流比精度等級LB- 33 033 0800/5 _1300MW機組出口電流互感器=18KV發電機的最大連續工作電流為選用LMZ

45、2-20型電流互感器。主要參數如下表 6-5 電流互感器選型結果模型額定電壓 (KV)額定電流比精度等級LMZ2-202012000/50.5300MW機組主變中性點電流互感器= =204(A)選擇LB-330(W)型電流互感器。主要參數如下表 6-6 電流互感器選型結果表模型額定電壓 (KV)額定電流比精度等級LB- 33 033 0400/50.56.2.2電壓互感器的選擇(1) 種類和種類的選擇電壓互感器的類型和類型應根據安裝位置和使用條件來選擇。(2)一次額定電壓和二次額定電壓的選擇(3)容量和精度等級的選擇根據儀表和繼電器的接線要求選擇電壓互感器的接線方式,并盡可能將負載分布在各相上

46、,然后計算出各相的負載大小,選擇電壓互感器的精度等級根據所連接儀器的精度等級和容量和容量。評選結果如下:表 6-7 電壓互感器選型結果安裝位置模型額定電壓 (KV)初級繞組次級繞組330KV總線JCC 5 - 33 033 0/0.1/300MW機組出口JDZX24-1818/0.1/6.3導體的選擇導體選擇結果如下:300MW發電機出口母排應根據電路的最大工作電流或經濟電流密度法選擇,并進行動態和熱穩定性檢查。熱穩定性檢查:找出總線的長期工作溫度 i = 0 +( al - 0 ) i 長期工作溫度( ) 0 環境溫度( ) al 長期允許溫度( )I max 最大工作電流(A)I al 母

47、排允許電流(A)找出熱量循環成分Q p =計算導體的最小載流橫截面:S最小值=K S 集膚效應系數C導體材料的耐熱值當所選導體的橫截面大于計算出的最小載流面時,滿足要求母線所在電路的最大持續工作電流:表6-8 公交GIS參數母線貝殼形式單純形額定電流(A)3150額定熱穩定電流(KA)407、配電單元7.1 配電裝置要求配電裝置是由開關電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設備按主電氣接線的連接方式組成的整體裝置。其功能是在正常運行條件下接收和分配電能。當系統出現故障時,迅速切斷故障部分,以維持系統的正常運行。基本要求如下:保證可靠運行易于操作、檢查和維修確保員工安全努力改善經濟擴展的可能性7

48、.2 室外配電裝置布置原則母線和框架戶外配電設備的母線有兩種類型:軟母線和硬母線。軟母線是鋼芯鋁絞線、柔性母線和分裂導體。三相水平排列,用懸式絕緣子懸吊在母線架上。選擇較大的跨度,但一般不超過三個間隔寬度,跨度越大,導線下垂越大,因此導線與地面的距離會增加,母線和跨越線框的寬度和高度需要增加。大的。常用的硬母線為矩形和管狀。管狀母線用于110KV及以上的配電裝置。管狀硬母線一般安裝在柱式絕緣子上,母線不會晃動,可以減少相距。隔離開關可節省占地面積,管狀母線直徑大,表面光滑,可提高起暈電壓,但易產生微風共振和端部效應,對不均勻地基沉降較為敏感。較差的。室外配電裝置的框架可由型鋼或鋼筋混凝土制成。

49、鋼架機械強度高,可根據任何載荷和尺寸制造,便于國家裝備,抗震能力強,運輸方便。鋼結構機械強度高,可節省大量鋼材,還可滿足各種強度和尺寸的要求,經久耐用,維護簡單。鋼筋混凝土環桿可在工廠批量生產,也可分段生產。運輸安裝方便,但設備固定不方便。由混凝土環桿和鍍鋅鋼梁組成的框架兼具兩者的優點,已在我國220KV及以下配電裝置中得到廣泛應用。電源變壓器電力變壓器的外殼是不帶電的,所以布置在地上,安裝在變壓器的基礎上。變壓器的基礎一般做成雙梁形,并用鋼軌鋪設,軌距等于變壓器滾子的中心距。主變壓器與建筑物的距離不應小于該距離,變壓器1.25m上方的建筑物在變壓器5m總高度以下和外殼兩側不應有門窗和通風孔。3m高壓斷路器根據斷路器在配電裝置中所占的位置,可分為單排、雙排和三排布置。斷路器的布置必須根據主接線、場地地形條件、總體布局和出線方向等多種因素進行合理布置。選擇。在中型配電裝置中,斷路器和變壓器大多采用高層布置方式,即斷路器安

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