【正文】 ————————————————— 5 對(duì)原始資料的分析 —————————————— 6 草擬主接線的方案 —————————————— 7 方案可靠性及經(jīng)濟(jì)性分析 ——————————— 10 主變?nèi)萘考奥?lián)絡(luò)變?nèi)萘康拇_定 ————————— 12 短路電流的計(jì)算及主要電氣設(shè)備的選擇 ————— 13 發(fā)電機(jī) — 變壓器組保護(hù)方式的選擇及整定 ———— 24 全廠繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的配置 ———————— 40 結(jié)論 ———————————————————— 42 參考文獻(xiàn) ———————————————— 42 緒 論 一、設(shè)計(jì)的目的和要求： 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)所學(xué)基本理論專業(yè)知識(shí)起著鞏固總結(jié)和發(fā)展提高的作用，擴(kuò)大了知識(shí)面，是一次綜合性的訓(xùn)練。 本論文在編寫上分為幾個(gè)部分，首先由原始資料分析開(kāi)始，確定全廠與系統(tǒng)的電氣主接線，然后在主接線的基礎(chǔ)上進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇出最適合的全廠電器，使其最經(jīng)濟(jì)合理，最后，為了使電廠能安全可靠的運(yùn)行，對(duì)全廠配置最完善的繼電保護(hù)。 電器主接線是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到系統(tǒng)供電的可靠性，運(yùn)行調(diào)度的靈活性和經(jīng)濟(jì)性，首先根據(jù)規(guī)程規(guī)定及原始資料條件的合理方案，然后經(jīng)過(guò)各方面的比 較選擇出幾種方案中最好的一種作為設(shè)計(jì)方案。 通過(guò)一個(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(wèn)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)學(xué)生具有初步的科學(xué)研究和設(shè)計(jì)計(jì)算方面的能力，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)于工業(yè)建設(shè)中的政策觀念和經(jīng)濟(jì)技術(shù)觀念，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐進(jìn)一步了解和熟悉與課題有關(guān)的技術(shù)成就和技術(shù)規(guī)范，擴(kuò)大知識(shí)領(lǐng)域，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 機(jī)組參數(shù) 鍋 爐： 2HG —— 410/100 2HG —— 670T/1401 汽輪機(jī)： 2N100 90 2N200 130/535 發(fā)電機(jī)： 2TQN 1002 2QFQS 2002 電力系統(tǒng)接線圖： ： 110KV 電壓等級(jí)負(fù)荷：綜合最大負(fù)荷 200MW 序號(hào) 用戶名稱 最大負(fù)荷 距離 線路數(shù) 利用小時(shí) KW Km 1 變電所 9000 50 2 6000 2 機(jī)械廠 5000 20 2 4000 3 化工廠 6000 15 2 5500 4 煤 礦 8000 30 2 6000 對(duì)原始資料的分析： 設(shè)計(jì)電廠為大、中型凝汽式火電廠，其容量為： 2100+2200=600MW 最大單機(jī)容量為 200MW，即具有中型容量的規(guī)模，大型機(jī)組的特點(diǎn)，當(dāng)本電廠投產(chǎn)后，在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，其占電力系統(tǒng)總?cè)萘繛?600/（ 2200+2300+600 ） 100%=%（＞ 15%）超過(guò)了電力系統(tǒng)的檢修備用容量，說(shuō)明該廠在未來(lái)電力系統(tǒng)中的 作用和地位是至關(guān)重要的，從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級(jí)可知，它具有 、 、 110KV、 220KV 四級(jí)電壓， 110KV 容量較大，與其相連的負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)都在 5000h 以上，所以對(duì)其供電應(yīng)依可靠性為主，為保證檢修出線斷路器不致對(duì)該回路停電，擬采取雙母帶旁路的接線形式為宜，而 220KV 線路接受本廠送出的電力將其送入系統(tǒng)，最大可能接受本廠送出的電力為 600200 6006%=424MW ，可見(jiàn)，該廠 220KV 線的接線對(duì)可靠性要求應(yīng)當(dāng)較高，但又考慮到運(yùn)行中的靈活性，故對(duì)其擬采取雙母線接線形式為宜 ， 和 電壓為發(fā)電機(jī)出口電壓，既無(wú)直配負(fù)荷，又無(wú)特殊要求，擬采用單元接線形式，可節(jié)省價(jià)格昂貴的發(fā)電機(jī)出口短路器，又利于配電裝置的布局。 本發(fā)電廠有無(wú)全廠停電的可能性。 根據(jù)以上分析，初步確定以下幾種方案： 方案可靠性及經(jīng)濟(jì)性分析 以上三種方案的共同點(diǎn)是向系統(tǒng)送電都采用雙母線，而向負(fù)荷供電則采取雙母線帶旁路，雙母供電有以下幾種優(yōu)點(diǎn)： 供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)，只停該回路。 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。 布置在主廠房前的主變壓器，廠用高壓變壓器和備用變壓器的 數(shù)量較多，若主變?yōu)槿@變時(shí)，增加中壓側(cè)引線的架構(gòu)，并且主變可能為單相，將造成布置的復(fù)雜與困難， 三繞變中會(huì)有較大的穿越功率 方案三中， 1 臺(tái) 200MW 的機(jī)組采用雙繞變單元接線接在 110KV 線路上向負(fù)荷供電，由于 200MW 機(jī)組為大型機(jī)組，而其升高電壓等級(jí)只有110KV，這就使得發(fā)電機(jī)出口的額定電流和短路電流較大，相應(yīng)的對(duì)電氣設(shè)備的要求就較高，另外，當(dāng)該機(jī)組檢修時(shí)，系統(tǒng)只能通過(guò)聯(lián)絡(luò)變向負(fù)荷倒送電，這樣電能就會(huì)在升壓變壓器和降壓變壓器中通過(guò)，其中損耗就相當(dāng)大，這就很不經(jīng)濟(jì)的。 按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷取以上原則的較大者。 聯(lián)絡(luò)變?yōu)榱瞬贾煤鸵€方便，通常只選一臺(tái)，在中性點(diǎn)接地方式允許條件下，以選自耦變?yōu)橐?，其第三繞組即低壓繞組兼作廠用備用電源或引線無(wú)功補(bǔ)償裝置。 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 短路計(jì)算點(diǎn) 在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)稱為短路計(jì)算點(diǎn) 計(jì)算步驟： 在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用 實(shí)用曲線法現(xiàn)將其計(jì)算步驟簡(jiǎn)述如下： 選擇計(jì)算短路點(diǎn) 畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖 ⑴ 首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支，線路電容，各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗 Xd″ ⑵ 選取基準(zhǔn)容量 Sb 和基準(zhǔn)電壓 Ub（一般取各級(jí)的平均電壓） ⑶ 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗 ⑷ 繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào) 3)化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)： 為計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心輻射性等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd 4)求計(jì)算電抗 Xjs 5)由運(yùn)算曲線查出各電源供給的 短路電流同期分量標(biāo)么值 6）計(jì)算無(wú)限大容量（或 Xjs≥3 ）的電源供給的短路電流周期分量 7）計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量 8）計(jì)算短路電流沖擊值 9）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表，以下給出具體的求解過(guò)程： ⑴ 短路點(diǎn)的選擇，在本系統(tǒng)圖中，將選取 220KV 母線和 110KV 母線上的一點(diǎn)作為短路點(diǎn)，再選發(fā)電機(jī)出口和廠用高壓母線上一點(diǎn)作為短路點(diǎn)。 根據(jù)水電部 1980 年頒發(fā)的設(shè)計(jì)規(guī)程，對(duì)于導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)的規(guī)定簡(jiǎn)述如下： 1）一般原則 ⑴ 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景的發(fā)展的需要。 ⑸ 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致。 ⑶ 驗(yàn)算導(dǎo)體和 110KV 以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。 短路器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)及隔離開(kāi)關(guān)選擇的技術(shù)條件和設(shè)計(jì)計(jì)算。 容量為 120MVA 的主變高壓側(cè)斷路器的選擇 計(jì)算數(shù)據(jù)： Ug=110KV 最大工作電流 = （ 120103 ） /（ √3110 ） =662A 開(kāi)斷電流 ≈I″= 動(dòng)穩(wěn) ich= 熱穩(wěn) QK=I∞2t=4=23 ［（ KA） ］ 由以上數(shù)據(jù)選擇型號(hào)為 SW4110 的少油式斷路器，其相應(yīng)的數(shù)據(jù)Un=110KV, In=1000A Ibr=, imax=55KA It2t=2125=2205 ［（ KA） ］ 由選擇結(jié)果可見(jiàn)各項(xiàng)均滿足要求，故所選斷路器 SW4110 合格，110KV 母線的母聯(lián)斷路器也選用型號(hào)為 SW4110 的斷路器， 110KV 的負(fù)荷線路上的斷路器選擇： 計(jì)算數(shù)據(jù)：電網(wǎng)工作電壓 Ug=110KV 4 個(gè)負(fù)荷都采用雙回線供電，其中最大的負(fù) 荷為 90MW，故最大持續(xù)工作電流： =（ 90103 ） /（ √3110 ） =556A 開(kāi)斷電流： ≈I″= 動(dòng)穩(wěn)： ich= 熱穩(wěn) QK=I∞2t=4= ［（ KA） ］ 由以上數(shù)據(jù)可知，選擇型號(hào)為 SW4110 的斷路器可滿足要求。 ⑵ 隔離開(kāi)