【正文】 述和科學(xué)的理論依據(jù)，希望能提交一份令人滿意的設(shè)計(jì)書。 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，電力對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)更為重要，以設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的方案為目的，力求設(shè)計(jì)內(nèi)容具 有實(shí)用性及先進(jìn)性。此次設(shè)計(jì)雖經(jīng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的設(shè)計(jì)過程，難免有疏漏和不足之處，望能提出良好的改進(jìn)意見。 變電所的總體分析及主變選擇 主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)的確定原則： 所以選擇發(fā)電機(jī) 變壓器組單元接線的主變壓器時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：變壓器容量選擇按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有 10%的裕度來(lái)確定。 發(fā)電機(jī)容量： 460MW COS? = nS =460/= ?（ %） = ?（ 1+10%） ==556588KVA 556588/3=185529KVA 選用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器 YN， d11 表 21 主變壓器參數(shù)表 型 號(hào) DFP170000/550/ 3 空 載 電 流（ %） 容 量 170000KVA 空 載 損 耗（ KW） 162 電壓 高 壓（ KV） 550? 2? % 負(fù) 載 損 耗（ KW） 600 低 壓（ KV） 20 阻 抗 電 壓（ %） 14 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 4 電氣主接線的選擇 對(duì)主接線設(shè)計(jì)的基本要求 1) 滿 足用戶或電力系統(tǒng)的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求； 2) 接線簡(jiǎn)單、清晰、操作維護(hù)方便； 3) 接線應(yīng)具有一定的靈活性； 4) 滿足電站初期發(fā)電及最終規(guī)模的運(yùn)行要求，還應(yīng)考慮便于分期過渡； 5) 技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。 6) 水電站一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)很少接有大功率用戶，而 7) 較高電壓送電，故主變壓器容量多按機(jī)組容量確定。 8) 大型水電站都擔(dān)負(fù)系統(tǒng)調(diào)峰，調(diào)頻和事故備用，利用小時(shí)數(shù)一般較低，因此開停機(jī)比較頻繁。 9) 水電站開機(jī)程序比較簡(jiǎn)單，機(jī)組起動(dòng)迅速，并容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 短路電流計(jì)算 電力系統(tǒng)的事故大部分是由短路引起的，發(fā)生短路 時(shí)，電流可能達(dá)到正常運(yùn)行電流的十幾倍，這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)和力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備受到嚴(yán)重?fù)p壞，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取措施盡快切除短路故障，以使載流部分保持熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 1）網(wǎng)絡(luò)變換 圖 21 等值電路圖 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 5 2）求計(jì)算電抗 基準(zhǔn)功率 BS =1000MVA 基準(zhǔn)電壓 BU = AVU 460 5 1 1 . 10 . 9NN PS M V AC O S ?? ? ? 查表得 主變： DFP170000/550/ 3 2? %/20 SU % = 14 發(fā)動(dòng)機(jī)： SF46048/12300 d ?? ? 廠變： SZ6800/20 SU % = 7 1TX = 2TX =X3T =X4T =% 1 4 1 0 0 0 0 . 8 2 41 0 0 1 0 0 1 7 0 3SBNUSS ? ? ?? 1GX = 2GX =X3G = 4GX =10000 . 2 0 5 5 0 . 4 1 15 1 1 . 1dBNXSS?? ? ? ? 5TX = 6TX =X7T =X8T = % 7 1 0 0 01 0 0 1 0 0 0 .8 3 14SBNUSS ????? ① 當(dāng) d1 點(diǎn)短路時(shí)（母線短路） 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 6 總 X總 =(+)/4= ② 當(dāng) d2 點(diǎn)短路時(shí)（發(fā)電機(jī)出口側(cè)） 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 7 總 X總 =（ +） /3= ∑ Y =11 1 1 1 1 1 9 TX X X? ? ? ? ? ?總系 15 1 0. 01 69 0. 82 4 62 .8 12 0. 87 5TYX X X? ? ? ? ? ? ? ?系 16 1 12 24 62. 812 21. 324TYX X X? ? ? ? ? ? ? ?總 ③ 當(dāng) d3 點(diǎn)短路時(shí)（廠用低壓側(cè)） 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 8 總 X總 =（ +） /3= 利用分步系數(shù)法和星三角變換法： 1 1 1 511 1 1 0 . 8 7 5T TX X X XX X X??? ? ? ? ? ?????系 總系 2 1 1 611 1 1 2 1 . 3 2 4T TX X X XX X X??? ? ? ? ? ?????總 總系 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 9 總 2 5 11 1 1 1 1 1 1 2 . 5 0 50 . 8 7 5 2 1 . 3 2 4 1 4 0 . 4 1 1TGY X X X? ? ? ? ? ? ? ? ? ?11X 3 1 5 14 6TX X X Y? ? ? ? ? ? ? ? 4 2 5 2 1 .3 2 4 1 4 2 .5 0 5 7 4 7 .8 3 3TX X X Y? ? ? ? ? ? ? ? 5 1 5 0 .4 1 1 1 4 2 .5 0 5 1 4 .4 1 4GTX X X Y? ? ? ? ? ? ? ? 總 計(jì)算電抗求值 f1點(diǎn) 5 1 1 . 10 . 3 0 9 4 0 . 6 3 21000Njs BBSXX S? ? ? ? ? ?總 f2點(diǎn) 1510000 . 8 7 5 0 . 8 7 51000NjsBSXX S? ? ? ? ?系 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 10 16 5 1 1 . 12 1 . 3 2 4 3 3 2 . 6 9 6 3 . 4 51000Njs B BSXX S? ? ? ? ? ? 1 5 1 1 . 10 . 4 1 1 0 . 2 11000Njs C G BSXX S? ? ? ? ? f3點(diǎn) 3j 10003 0 . 6 8 6 3 0 . 6 8 6 3 . 4 51000Ns BSXX S? ? ? ? ? ?系 4 5 1 1 . 17 4 7 . 8 3 3 3 1 1 4 6 . 6 5 2 3 . 4 51000Njs B BSXX S? ? ? ? ? ? 5 5 1 1 . 11 4 . 4 1 4 7 . 3 6 7 3 . 4 51000Njs C BSXX S? ? ? ? ? ? 電氣設(shè)備選擇 斷路器的選擇與校驗(yàn) 高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器，高壓斷路器的主要功能是：把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起著保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備，其最大特點(diǎn)是能斷開電器中負(fù)荷電流和短路電流。用開關(guān)電器切除通有 電流的線路時(shí)，只要電源電壓大于 10～ 20V,電流大于 80～ 100mA，在開關(guān)電器的動(dòng)靜觸頭分離瞬間，觸頭間就會(huì)出現(xiàn)電弧，而電弧能否熄滅，決定于電弧電流過零時(shí)，弧隙的介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度和系統(tǒng)恢復(fù)電壓上升速度的競(jìng)爭(zhēng)。 斷路器不但要滿足正常運(yùn)行和短路開斷性能要求，對(duì)不同接線方式、配置在不同位置的斷路器，還應(yīng)滿足不同條件下的多種開斷要求，如近區(qū)故障、發(fā)展性故障、并聯(lián)開斷、反相開斷、且空載長(zhǎng)線路或空載變壓器，以及切合并聯(lián)電抗器等，對(duì)調(diào)峰運(yùn)行水電站，還應(yīng)滿足頻繁操作的要求。對(duì)超高壓斷路器還要能適應(yīng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定和過電壓對(duì)斷 路器的要求，如快速開斷、同支性和限制內(nèi)過電壓措施等。 ① 現(xiàn)代高壓開關(guān)電器中，滅弧方式有： ② 利用滅弧介質(zhì)。 ③ 采用特殊金屬材料作滅弧觸頭。 ④ 利用氣體滅弧。 ⑤ 采用多斷口熄弧。 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 11 ⑥ 提高斷路器觸頭的分離速度。 ⑦ SF6 斷路器性能較優(yōu)，不檢修周期間隔期長(zhǎng)，噪聲低，運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，壽命長(zhǎng)，有利于簡(jiǎn)化接線。 500KV 電壓等級(jí)的斷路器（ 8臺(tái)） 選擇要求： 斷路器的額定關(guān)合電流，不應(yīng)小于短路沖擊電流值。 關(guān)于分合閘時(shí)間，對(duì)于 110KV 以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時(shí)，分閘時(shí)間不宜大于 。 種類及型式選擇： SF6 斷路器由 SF6 氣體滅弧，對(duì)材料、工藝及密封要求嚴(yán)格，有屋外敞開式及屋外落地罐式之別，更多用于 GIS(封閉組合電器 )。其額定電流和開斷電流可作得很大，開斷性能好，適用于各種工況開斷，斷口電壓可作得較高，斷口開距小。 額定電壓和電流的選擇： N NSUU? 500NSU KV? maxNII? 3m a x 1 . 0 5 1 . 0 5 4 6 0 1 0 6 1 9 . 73 3 5 0 0 0 . 9NN PIAU C O S ? ??? ? ??? 開斷電流選擇： br ptNII? pt I KA?? ptI — 開斷瞬間的短路電流周期分量有效值 短路關(guān)合電流的選擇： cl shNII? sh KA? 表 22所選斷路器參數(shù) 型 號(hào) LW12－ 500 額定開段電流（ KA） 63 額 定 電 壓（ KV） 500 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ KA） 160 額 定 電 流 (A) 3150 熱穩(wěn)定電流（ KA） 63 最高工作電壓（ KV） 550 額定關(guān)合電流峰值（ KA） 160 合閘時(shí)間（ ms） 130 固有分閘時(shí)間（ ms） 20 短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ? ?kk 2 2 2 2 2 2 2t 2 t k10 6 9 . 1 2 1 0 6 9 . 6 8 7 7 0 . 1 5 6t 4 1 0 4 2 0 . 71 2 1 2K I I IQ K A S?? ? ? ? ??? ? ? ? ??? 水電站電氣部分設(shè)計(jì) 12 22tkt = 6 3 4 = 1 5 8 7 6 QI ? 滿足要求。 esi 160KA? es shii? 滿足要求。 1）隔離開關(guān)的選擇與檢驗(yàn) 高壓隔離開關(guān)的主要功能是保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全，不能用于切斷，投入負(fù)荷電流或開斷短路電流，僅可允許用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的某些切換操作；雙母線接線是進(jìn)行倒閘操作；接通或斷開電流電路。 隔離開關(guān)型式對(duì)配 電裝置的布置影響較大，在滿足一般技術(shù)條件下，合理地選擇隔離開關(guān)型式十分重要。應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、環(huán)境條件、配電裝置型式和布置方式等要求，經(jīng)綜合比較確定。 500KV 側(cè)隔離開關(guān)（ 23 臺(tái)） NSN UU ? 500NSU KV? maxNII? 3m a x 1 . 0 5 1 . 0 5 4 6 0 1 0 6 1 9 . 73 3 5 0 0 0 . 9NN PIAU C O S ? ??? ? ??? 表 23 所選隔離開關(guān)的參數(shù) 短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)： ? ?kk 2 2 2 2 2 2 2t 2 t k10 6 9 . 1 2 1 0 6 9 . 6 8 7 7 0 . 1 5 6t 4 1 0 4 2 0 . 71 2 1 2K I I IQ K A S?? ? ? ? ??? ? ? ? ???2tkt QI ? 滿足要求。 es shii?? 滿足要求。 2）互感器的 選擇 互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表，繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器，互感器將高電壓、大電流按