【正文】 ； k5 點短路時，則有提供其短路電流有 I KV系統(tǒng)110 。 如圖 1 所示若假設(shè)有 k1 ,k2 ， k3 ， k4 ， k5 ， 5個短路點。 （ 6） 計算無限大容量（或 Xjs）的電源供給的短路電流周期分量。 ② 選取基準容量 Sb 和基準電壓 Ub（一般取各級的平均電壓）。 （ 3） 在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相相對地的安全距離。 第三章 計算短路電流 短路電流計算的目的與步驟 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。 （ 4） 事故保安負荷，指在停機過程 中及停機后一段時間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負荷，否則將引起主要設(shè)備損壞，重要的自動控制裝置失靈或推遲恢復供電，甚至可能危及人身安全的負荷稱為事故保安負荷。 查《設(shè)計手冊》知廠用負荷，按其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電時造成危害程度分為四類： （ 1） I 類廠用負荷：短時停電會造成設(shè)備損壞，危及人身安全，主機停運或發(fā)電量大幅度下降的負荷，如：給水泵、凝結(jié)水泵、送風機、循環(huán)水泵等。 6KV PT 廠 =（ 290X2+220X2+220X2+160X2+120X2） X70%+400 =1414+400 =1814(KV) ST=PT 廠 /cosα =1814/=（ KVA） 查《電氣設(shè)備實用手冊》（周文俊主編、中國水利水電出版社 ?上冊） P182，應(yīng)選 6~10KV級鋁繞組配電及電力變壓器， SL7— 2500/10 額定電壓：高壓 、低壓 或 連接組標號 Y， d11 短路損耗△ PK=23KV 空載損耗△P0= 空載電流 I%=1 阻抗電壓 UK%=。在靈活性方面，運行方式比較合理，調(diào)度靈活，各種電壓級接線都便于擴建和發(fā)展（在經(jīng)濟性方面，投資少，占地面積少），故方案一較合理 。 比較：綜上分析所述，根據(jù)設(shè)計要求，比較三種主接線方案，遵循了可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求，在確?？煽啃?、靈活性的同時，兼顧了經(jīng)濟性。由于 12MW 機組均接于 10KV 母線上，可選擇輕型設(shè)備，在分段處（ DQF）加裝母線電抗器。（注：為限制短路電流過大，在 分段斷路器 DQF 處加設(shè)電抗器） 方案二、 9 采用 2 臺三相三繞組變壓器并列運行， 35KV 側(cè)兩回饋線采用 變壓器 — 線路單元接線 。 初步方案設(shè)計 8 在對原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對電氣接線的可靠性和靈活性及經(jīng)濟性等基本要求，綜合考慮，在滿足技術(shù)，積極政策的前提下力爭使其技術(shù)先進，供電安全可靠，經(jīng)濟合理的主接線方案。 主接線的設(shè)計 設(shè)計步驟 電氣主接線設(shè)計，一般分以下幾步： （ 1） 擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，擬定出若干可行方案 ，內(nèi)容包括主變壓器型號、臺數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點。兩種升高電壓的三繞組變壓器一般不超過兩臺。以上主變壓器容量的選擇，同時能滿足兩個條件的需要，選擇校驗結(jié)果合格。 檢 驗計算負荷： S 總 =2X4+1X2++1X3=17500KVA ① 任一臺變壓器單獨工作時應(yīng)滿足全部總計算負荷 70%的需要。 主變壓器型號的選擇及校驗 本設(shè)計有 3 個電壓等級，兩種升高電壓。 本次設(shè)計所要求的基本理論 ,基本知識和基本技能是本專業(yè)學 生畢業(yè)后從事電力行業(yè)運行 ,維護 ,檢修 ,管理工作所必備的專業(yè)基礎(chǔ) . 2 編者 目錄 前言 第 1 章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計及主變壓器的選擇 原始資料分析 ………………………………………………… 6 主變壓器的選擇 ……………………………………………… 6 主變壓器容量的選擇 ………………………………… 6 主變壓器臺數(shù)的選擇 ………………………………… 6 主變壓器型號的選擇及校 驗 ………………………… 6 主變壓器相數(shù)、繞組、連接方式的選擇 …………… 7 主接線的設(shè)計 ……………………………………………… 7 設(shè)計步驟 …………………………………………… 7 初步設(shè)計方案 ……………………………………… 7 最優(yōu)方案確定 ……………………………………… 9 第 2 章 發(fā)電廠廠用電接線設(shè)計及廠用變壓器選擇 廠用變壓器容量及臺數(shù)的選擇 ……………………………… 10 負荷 的分類與統(tǒng)計 …………………………………………… 11 廠用電接線設(shè)計 ……………………………………………… 11 第 3 章 計算短路電流 短路電流計算的目的與步驟 ………………………………… 12 3 短路電流計算的目的 ………………………………… 12 計算步驟 ……………………………………………… 12 主變壓器的參數(shù)計算及短路點的確定 ……………………… 12 變壓器 、發(fā)電機、線路 參數(shù)確定 …………………… 12 短路點的確定 ………………… ……………………… 14 各短路點的短路計算 ………………………………… 15 廠用電短路電流計算及等值電路圖 ……………………… … 20 繪制短路電流計算結(jié)果表 …………………………………… 25 第 4 章 選擇導體 母線的選擇 …………………………………………………… 25 6KV 母線選擇及校驗 ……………………………… 25 10KV 母線選擇及校驗 …………………………… 26 110KV 母線選擇及校驗 …………………………… 27 架空 線選擇及校驗 …………………………………………… 28 6KV 架空線選擇及校驗 …………………………… 28 10KV 架空線選擇及校驗 ………………………… 28 35KV 架空線選擇及校驗 ………………………… 29 110KV 架空線選擇及校驗 ………………………… 29 10KV 電纜選擇及校驗 ……………………………………… 29 第 5 章 高壓電氣設(shè)備的選擇及校驗 變壓器側(cè)高壓開關(guān) 和 電氣設(shè)備選擇及校驗 ……… ………… 30 高壓隔離開關(guān)和斷路器的選擇及校驗 …………… 30 4 高電壓互感器選擇及校驗 ………………………… 33 高壓電流互感器選擇及校驗 ……………………… 36 出線回路高壓開關(guān)和電氣設(shè)備選擇及校驗 ………………… 39 高壓隔離開關(guān)和斷路器的選擇及校驗 …………… … 39 高壓電流互感器選擇及校驗 ………………………… 40 第 6 章 電站防雷裝置設(shè)計 發(fā)電廠防雷設(shè)備的選擇 ………………………………………… 41 水塔的防雷 …………………………………………… 41 煙囪的防雷 ………………………………………… 41 廠房內(nèi)電氣設(shè)備的防雷 …………………………… 41 變壓器的防雷 ……………………………………… 41 出線端的防雷措施 ……………………………………………… 41 變壓臺的防雷措施 …………………………………………… 42 第 7 章繼電保護 配置 變壓器的繼電保護 ……………………………… …………… 42 瓦斯保護 ……………………………………………… 42 過電流保護 …………………………………………… 42 縱聯(lián)差動保護 ………………………………………… 43 過負荷保護 …………………………………………… 43 零序（接地）保護 …………………………………… 43 發(fā)電機的繼電保護 …………………………………………… 43 縱聯(lián)差動保 護 ………………………………………… 44 5 過電流保護 …………………………………………… 44 定子繞組單相接地保護 ……………………………… 44 匝間短路保護 ………………………………………… 44 轉(zhuǎn)子一點接地保護 …………………………………… 44 失磁保護 ……………………………………………… 44 定子過電壓保護 ……………………………………… 44 定子過負荷保護 ……………………………………… 45 線路的繼電保護 ……………………………………………… 45 線路相間短路的電流電壓保護 ……………………… 45 線路的接地保護 ……………………………………… 45 線路的距離保護 ……………………………………… 46 附圖 1 發(fā)電廠電氣主接線圖 ……………………………………… 47 附圖 2 發(fā)電廠廠用電接線圖 ……………………………………… 47 附圖 3 高壓出線斷面圖 …………………… ………………… 48 附表 主要電氣設(shè)備表 …………………………………… 49 參考文獻 ……………………………………………………… 50 6 第 1 章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計及主變壓器的選擇 原始資料分析 資料分析：查《電力工程電氣設(shè)計手冊》（上冊），知小型容量電廠一般指總?cè)萘吭?200MW 以下，安裝的單機容量一般不超過 30MW，而本設(shè)計電廠總?cè)萘?2x12MW,在 200MW 以下，單機容量小于 30MW，為小型凝汽式火電廠。從負荷特點及電壓等 級可知，它有三個電壓等級， 110KV 與系統(tǒng)有四回饋線，是電廠向系統(tǒng)送電的主干線路是 一級負荷； 35KV架空線有 2 回饋線，是電廠與地方電力網(wǎng)的連接線是 二級負荷； 10KV側(cè)共六回出線，其電壓等級與發(fā)電機端相符，采用直饋線為宜是是 二級負荷。最 高電壓為 110KV，且最大機組容量為 2X12=24MW，滿足要求故選擇兩臺三相三繞組主變壓器，查課本《電氣設(shè)備實 用手冊》（注：周文俊主編、中國水利水電出版社、上冊） P209。本設(shè)計中 SNT=12500KVA≥ S 總 ==12250KVA，滿足全部總計算負荷70%的需要。 主變壓器 繞組、連接方式的選擇 依據(jù)《電 力工程電氣設(shè)計手冊》 P216,當不受運輸條件限制時，在 330KV及以下的發(fā)電廠均選用三相變壓器，依據(jù)《電力電氣一次部分》 P97，當電廠有三個電壓等級時，一般可考慮采用三繞組變壓器或自藕變壓器。（因為三繞組變壓器比同容量雙繞組變壓器價格高 40%~50%）。 （ 2） 對 3 個技術(shù)上比較好的方案進行經(jīng)濟計算。 發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問題，主接線的設(shè)計，首先 應(yīng)保證其滿足，不積壓發(fā)電能力，同時盡可能減少傳輸能量過程中的損耗，以保證供電的連續(xù)性，因而根據(jù)對原始資料分析，現(xiàn)擬定以下三個主接線方案。 110KV和 10KV均采用單母線 接線，兩臺發(fā)電機接在 10KV 側(cè)電壓母線上 。 根據(jù)設(shè)計要求，為滿足可靠性和靈活性， 35KV電壓級出線 2 回，且有 2 臺主變壓器，各臺變壓器的 35KV側(cè)采用變壓器 — 線路單元接線（橋型接線用于具有兩路電源的工廠，為了使接線簡單）。主接線方案一 10KV 采用單母線分段， 35KV 變壓器 — 線路單元接線：接線最簡單，設(shè)備少，不需要高壓配電裝置；適用于只有一臺變壓器和一回線路時，每臺主變都有 35KV 側(cè)，且共只有 110KV 側(cè) 2 回 路。 發(fā)電機和變壓器型號參數(shù)如下： 發(fā)電機 G1， G2 QF2— 12— 2 變壓器 T T2， SFSL7— 12500/110， UK（ 1— 2） %=（ 2— 3） %=（ 3— 1） %=10 第二章 發(fā)電廠廠用電接線設(shè)計及廠用變壓器選擇 廠用變壓器容量及臺數(shù)的選擇 廠用變壓器型式選擇 由于本設(shè)計電廠是小型凝氣式火電廠，塵埃較多，且考慮到經(jīng)濟性，故選用油侵式雙繞組變壓器。 380/220V級時，設(shè)計給出 ST= P/cosα =400/=500KVA。通常都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接在兩個獨立的電源母線上。它分為直流保安啊負荷，如發(fā)電機組的直流潤滑油泵等，其直流電源由蓄電池組成供電，交流保安負荷，如盤車電動機，實時控制用的電子計算機等。其計算的目的主要有以下幾個方面： （ 1） 在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 短路電流計算步驟 13 （ 1） 選擇計算短路點。 ③ 將各元件的電抗換算為同一基準的標幺值的標幺電抗。 （ 7） 計算短路電流周期分量有名值和短路容量。