【正文】 第一章 電氣一次主系統(tǒng)設(shè)計 .................................... 2 電氣一次主接線方案擬定 ................................. 2 電氣一次主接線方案的可靠性計算 ......................... 6 電氣一次主接線方案的經(jīng)濟性計算 ........................ 12 電氣一次主接線方案的確定 .............................. 15 第二章 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)設(shè)計 .................................. 16 廠用電系統(tǒng)電壓等級的確定 .............................. 16 廠用電接線方案的確定 .................................. 17 廠用變壓器的選擇 ..................................... 18 電動機自起動的校驗 ................................... 19 母線電壓偏移的計算 ................................... 29 第三章 短路電流計算 ......................................... 36 短路電流的計算條件和方法 .............................. 36 短路電流計算 ......................................... 37 第四章 電氣設(shè)備的選擇 ....................................... 46 750KV 級電氣設(shè)備選擇及校驗 ............................ 46 20KV 電氣設(shè)備的選擇 ................................... 50 10KV 電氣設(shè)備的選擇 ................................... 52 第五章 高壓配電裝置 ......................................... 59 屋內(nèi)配電裝置 ......................................... 60 山西大學(xué)大東關(guān)校區(qū) 屋外配電裝置 ......................................... 60 第六章 發(fā)電廠防雷設(shè)計 ....................................... 62 避雷針的配置及其保護范圍計算 .......................... 63 避雷器的選擇與校 驗 ................................... 65 第七章 繼電保護配置 ......................................... 67 大容量機組保護配置的特點及其對繼電保護的要求 .......... 67 660MW 發(fā)電機 雙繞組變壓器的保護配置 ................... 68 參考文獻 ...................................................... 75 附錄：外文文獻及翻譯 .......................................... 76 山西大學(xué)大東關(guān)校區(qū) 1 前言 本次畢業(yè)設(shè)計的本設(shè)計是對 4 660MW火電廠的一期工程即 2 660MW機組進行電氣一次部分及其廠用電高壓部分的設(shè)計。學(xué)會查閱資料和分析，使學(xué)生對整個電力系統(tǒng)有一個整體和具體的了解，對以后的工作具有積極的意義。 電氣一次主接線方案擬定 電氣主接線設(shè)計的基本要求 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。接線簡單，操作方便，操作步驟少； （ 2）調(diào)度的方便性。設(shè)計主系統(tǒng)接線應(yīng)留有發(fā)展的余地。主接線簡單清晰，并適當采用限制短路電流的措施，減少數(shù)量，降低投資。合理選擇變壓器型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓增加電能損耗。二期 2 660MW 機組接于該 750KV 站，出線兩回。 。 (2)發(fā)電機 雙繞組變壓器組成的單元接線，是大型機組廣為采用的接線形式。 一臺半斷路器接線，注意： ① 電源線宜于負荷線配對成串，即要求采用在同一個“斷路器串”上配置一條電源回路和一條出線回路，以避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時，使兩條電源回路或兩條負荷回路同時被切除。 例如 這種布置可避免當一串中的中間斷路器檢修時，合并同名回路串的母線側(cè)斷路器故障，而將配置在同側(cè)母線的同名回路同時斷開。 ③ 電源與負荷均勻分配在各段母線上。 (3)發(fā)電機出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調(diào)整裝置需要。 電流互感器的配置 (1)凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。 (2)330kV 及以上變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝設(shè)避雷器，并應(yīng)盡可能靠近設(shè)備本體。所以只要可靠的保護了變壓器，一般不需 對發(fā)電機再采取保護措施。 山西大學(xué)大東關(guān)校區(qū) 5 電氣一次主系統(tǒng)方案的提出 雙母線四分段接線方案（ I） 項目 方案 一臺半斷路器接線 雙母線四分段接線 可靠性 每一回路有兩臺斷路器供電，發(fā)生母線故障時，只跳開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電在事故與檢修相重合情況下的停電不會對于兩回。 經(jīng)濟型 投資高，設(shè)備數(shù)量多，年費用大；采用交叉接線，增大了占地面積。 用邏輯表格法計算主接線可靠性，應(yīng)具備以下基本資料： （ 1）設(shè)備的故障率 — 包括斷路器故障 Q? ( af )、母線故障率 W? 、 變壓器故障率 T?? 、發(fā)電機故障率 G? 、線路故障率 L? [ )km100.(af ]（指 100km 的線路在一年內(nèi)發(fā)生故障的平均次數(shù)）等等。 山西大學(xué)大東關(guān)校區(qū) 7 (4)斷路器大修時間 0Qr? (h） — 指每臺斷路器每次大修所需平均時間。 (8)母線檢修周期 Wr? （ r/a） — 指母線每年平均檢修次數(shù)。雙母線接線正常運行時 T L1 接 I 母線， T L2 接 II 母線， T L3 接 III 母線， T L4 接 IV母線，母聯(lián)斷路器投入，以固定連接方式運行，進行分析計算。 ?QfK 。 ?QfK ； ?QfK 。 ?QfK 。 ?QfK 。 ?QfK 。 8760000iQrrQTTK ????? ??? = 8 76 0 1 ????? = ④ 母線故障停運系數(shù) 87608760 ???? wfwwf KK ? ⑤ 母線計劃檢修停運系數(shù) 8760 618760 ww ???? rwr TK ? ⑥ 正常工作系數(shù) ： ? ????? ???? 41411211210 7 6 0 601 .ΚΚΚΚΚ w r iw fiQr iQf i ： ? ????? ???? 41411211210 7 5 9 501 .ΚΚΚΚΚ w r iw fiQr iQf i ⑦ 一臺斷路器檢修期間，另一臺故障停運，引起對應(yīng)線路被迫停運時間。 ???????? nn c （ n視隔離開關(guān)需切換臺數(shù)而定） ⑩ 全部元件正常時，某斷路器或母線故障的停運頻次由式 2020 ffr K ?? ? 可得 。 （ 2）兩方案可靠性計算結(jié)果分析 各回路每年停運頻次及停運時間對比表 停運 元件 停運頻次（ f/a) 停運頻次比 每年停運時間（ h) 停運時間比 I II I/II I II I/II L1 8 L2 6 L3 5 L4 4 T1 3 T2 8 T3 T4 9 注： I為雙母線四分段接線， II為一臺半斷路器接線 從上述表格可得：元件的停運頻次，雙 母線四分段接線相應(yīng)比一臺半斷路器接線要高 ～ 倍；元件每年停運時間要高 ～ 倍。 雙母線分段斷路器接線 元件 單價（萬元） 數(shù)量（個） 總價（萬元） 斷路器 QF 340/臺 12 4080 三柱式隔離開關(guān) QS 43/組 32 1376 接地開關(guān) 15/組 4 60 TA 28/只（每相） 12 3 1008 TV 9/只（每相） 8 3 216 避雷器 11/只（每相） 8 88 (1)主體設(shè)備投資： )68280 （萬元?O （ 2）綜合總投資 ： （萬元））（）（ 5 5 91 0 04016 8 2 81 0 010 ?????? ?OO 。主接線見附圖（一）。另外，由于廠用電系統(tǒng)負荷種類復(fù)雜、供電回路多，電壓變化頻繁，波動大，運行方式的變化多樣，要求無論在正常、事故、檢修及其機組啟停情況下均能靈活地調(diào)整運行方式，可靠、不間斷地實現(xiàn)廠用負荷的供電。在廠用電系統(tǒng)接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致切斷多于一個單元機組的故障點，更不應(yīng)存在導(dǎo)致全廠停電的可靠性，應(yīng)盡量縮小故障影響范圍。 （ 6）充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別要注意對公用負荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級，需要進行技術(shù)經(jīng)濟論證。 、廠用電供電網(wǎng)絡(luò)確定高壓廠用電壓等級 發(fā)電廠中拖動各種廠用機械設(shè)備的電動機，容量相差懸殊，從數(shù)千瓦到數(shù)千千瓦，而 且與電動機的電壓和容量有關(guān)。山西大學(xué)大東關(guān)校區(qū) 17 但是，結(jié)合廠用供電網(wǎng)絡(luò)綜合考慮，電壓等級較高時可選擇截面較小的電纜或?qū)Ь€，不僅節(jié)省有色金屬，還能降低供電網(wǎng)絡(luò)的投資。 廠用電接線形式 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都采用單母線分段接線形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。 山西大學(xué)大東關(guān)校區(qū) 18 廠用變壓器的選擇 廠用電負荷分類 為了計及這些不同的情況，選出既能滿足符合要求又不致容量過大的變壓器，所以又提出按使用時間對負荷運行方式進行分類： 經(jīng)常 —— 每天 都要使用的負荷（電動機）； 不經(jīng)常 —— 只在檢修、事故或機爐啟停期間使用的負荷（電動機）； 連續(xù) —— 每次連續(xù)運轉(zhuǎn) 2h 以上的負荷； 短時 —— 每次僅運轉(zhuǎn) 10～ 120min 的負荷； 斷續(xù) —— 每次使用從帶負荷到空載或停止，反復(fù)周期性地工作，其每一周期不超過 10min 的負荷。 （ 2）連續(xù)而不經(jīng)常運行的負荷亦應(yīng)計入，如充電機、備用勵磁機、事故備用油泵、備用電動給水泵等用的電動機。 （ 5)由同一臺變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計算同時運行的臺數(shù)。 2%/ （半穿越電抗） 廠用變壓器 （雙繞組） 35 20/ 廠用備用變壓器 （分裂繞組） （有載調(diào)壓） 74/4848 230177。 （ 1）為了保證 I 類電動機的自啟動，應(yīng)對成組自啟動時的廠用母線進行校驗，自啟動的母線電壓應(yīng)不低于 下表中的值。 帶負荷自啟動：備用電源已帶一部分負荷，又自動投入失去電源工作段時形成的自啟動。低壓廠用工作電源的類負荷額定容量之和；段低壓廠用母線所有類負荷額定容量之和；母線所有段高壓廠用雙繞組KWSICKWPIKVCTKWP2 6 4 71,2,2 5 3101,9 4 2 0221??? 山西大學(xué)大東關(guān)校區(qū) 24 （ 2）分裂繞組變壓器 T1 供電時 00 08 2 ????????ttxx )~(0 8 8 5 0 0 00 0 8 5 8 5 8 53 5 0 0 2 1 8 0 01)c o sc o s(12222210*1*????????????