【正文】 0 .1 3 9 0 .0 8 7 ??? ? KA 正序電流的有名值： I1” ()= ?? KA 兩相接地短路電流： I“（ ） =mI1” ()= )(1222 02 )(X13 IXX X ?????????= 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 第 7 章 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù) 參照《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ683 中第 條規(guī)定：繼電保護(hù)應(yīng)滿足可靠性，選擇性，靈敏性和速動性的要 求。 第 條繼電保護(hù)和安全自動裝置的配置方式要滿足電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和廠站主接線的要求，并考慮電力網(wǎng)和廠站的靈活性。按它的保護(hù)范圍不同可采用的避雷針種類有：單支避雷針、 兩只等高避雷針、 兩只不等高避雷針，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 (2)無續(xù)流、動作負(fù)載輕 、乃重復(fù)動作能力強(qiáng)。 配電裝置基本要求 。 安裝和擴(kuò)建方便。 ，距地小于 時，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。 屋外配電裝置選擇 ⒈中型配電裝置又分為：普通中型和分相中型。母線隔離開關(guān)選用 GW16220W 型單柱垂直伸縮式隔離開關(guān)，分相垂直布置在母線下。設(shè)一網(wǎng)絡(luò)控制室，該室可布置在屋外配電裝置附近。由此可見，對電廠的擴(kuò)建具有十分重要的意義。為了使發(fā)變機(jī)組安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還對其進(jìn)行繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)。王老師 的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度和對事業(yè)忘我工作的敬業(yè)精神使我感到無比的欽佩，并將受益終生。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是校驗(yàn)和鍛煉學(xué)生實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力的一項(xiàng)綜合教學(xué)環(huán)節(jié)；在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我綜合運(yùn)用所學(xué)知識，實(shí)際貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關(guān)方針、政策， 理論聯(lián)系實(shí)際，在 王老師 的指導(dǎo)下完成了 2*300MW 火力發(fā)電廠電氣部分的初步設(shè)計(jì)，培養(yǎng)鍛煉了獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問題的能力，為工作奠定了基礎(chǔ)。 在主接線方案確定以后，進(jìn)行了高壓設(shè)備選擇，根據(jù)力求可靠、經(jīng)濟(jì)、以及符合電力設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀的要求，結(jié)合電廠的 現(xiàn)狀，先后對高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、 220KV 母線和支撐絕緣子進(jìn)行選擇和校驗(yàn)，使之符合國家規(guī)程的規(guī)定，運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)合理。在此次設(shè)計(jì)中，在老師的悉心指導(dǎo)下，我既對三年來所學(xué)的知識有了更深刻地了解，又學(xué)到不少新的東西，受益匪淺。 發(fā)電機(jī)電壓配電裝置 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 發(fā)電機(jī)電壓配電裝置應(yīng)靠近發(fā)電機(jī)房，發(fā)電機(jī)配電裝置連同主 控室布置，在汽輪機(jī)外側(cè)，與廠房相隔一段距離。 ⑵分相中型特點(diǎn)：布置清晰、美觀，省去了大量的構(gòu)架，占地面積僅為普通中型的 70%—— 80%，尤其采用管型母線優(yōu)點(diǎn)更為突出，但防污和抗震能力較差。 ，不應(yīng)有照明，通信和信號線路架空跨越穿過屋內(nèi)配電裝置。 安全凈距 《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ585 中第 ： 時，應(yīng)裝設(shè)固 定遮攔。 ，巡視和操作。 (4)適于大批量生產(chǎn) ,造價(jià)低廉。其閥片以氧化鋅為主并摻以微量的氧化鉍、氧化鈷、氧化錳等添加劑制成 ,具有極其優(yōu)異的非線性特性 ,在正常工作電壓下 ,其阻值很大 ,通過漏電流很小 ,而在過電壓的作用下 ,阻值會急劇變小。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 第 8 章 防雷保護(hù)的技術(shù)措施 防雷保護(hù)的措施主要有安裝避雷針和避雷器。即要有完善的總體配置。I5 為 14供得電流總和； I總 為流進(jìn)短路點(diǎn)得電流總和 。 2*額定容量為： 1600MVA 以下 連接組別： D Yn11 阻抗電壓： 1600KVA 8% 1250KVA 6% 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第 6 章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算結(jié)果 本次設(shè)計(jì)中選擇四個短路點(diǎn)，分別為： d1 點(diǎn)位于一期 110KV 母線上； d2 點(diǎn)位于發(fā)電機(jī)出口； d3 點(diǎn)位于廠用 6KV 母線上； d4 點(diǎn)位于 220KV 母線上。 低壓廠用備用變壓器的容量與最大一臺的低壓廠用變壓器的容量相同。 （ 2）當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，可有外部電網(wǎng)引接專用線路作為高壓廠用備用或起動電源。廠用工作電源分支上一般應(yīng)裝設(shè)斷路器，但機(jī)組容量較大時，由于斷路器的開斷能力不足，往往選不到合適的斷路器。與鍋爐同組的汽輪機(jī)的廠用電動機(jī)，一般也接在該段母線上。 根據(jù)容量選擇 6KV 電壓作為廠用電電壓。 ：長時間 停電不影響生產(chǎn)的負(fù)荷。 。 通過以上幾種接線方式的比較，再加上可考慮到當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件及原有機(jī)組與系統(tǒng)的連接方案，確定雙母線接線形式為佳， 滿足設(shè)計(jì)要求，故采納此方案，主接線選擇為雙母線接線 注：附圖為電氣主接線圖 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第 5 章 廠用電設(shè)計(jì) 廠用電設(shè)計(jì)要求和負(fù)荷分類 基本要求 廠用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行，檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃積極慎重地采用經(jīng)過試驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。 但該接線方式隔離開關(guān)較多，在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作，必須配備防誤閉鎖裝置，當(dāng)母線故障時必須切除較多的電源和線路，對于特別重要的大型發(fā)電廠和樞紐變電站是不允許的。 ，配電裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，占地面積與投資較多。 ，可將個別回路備用母線上單獨(dú)工作或試驗(yàn)。這些母線的接線方式，根據(jù)電廠在系 統(tǒng)中的地位，升壓站電壓等級，負(fù)荷情況，出線回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)，周圍環(huán)境以及規(guī)劃容量等因素，一般采用如下幾種方式。連接組別： YNyn0d11 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 4 章 電氣主接線 發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備按一定的要求和 順序連接成的電路成為主接線。 2 %/121/(KV) 空載損耗 : 短路損耗：高 中 1043KW；高 低 。 ≈ 根據(jù)以上原則進(jìn)行選擇主變壓器型號為： SFP7360000/220 型三相強(qiáng)油風(fēng)冷電力變壓器 冷卻方式：強(qiáng)油導(dǎo)向循環(huán)風(fēng)冷式 空載額定電壓：高壓側(cè) 242KV，低壓側(cè) 20KV 高壓繞組 :分接頭177。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 由《電力工程設(shè)計(jì)手冊電氣一次部分》知：我國 110KV 及以上電壓等級為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，變壓器繞組都要采用“ Y”連接； 35KV 及以下高壓電壓，為消去二次諧波影響，變壓器繞組都采用“ D”連接，所以主變接線方式采用 YN,d11。 為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠，主變壓器容量應(yīng)根據(jù) 510 年的規(guī)劃進(jìn)行選擇，并考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時的過負(fù)荷能力，每臺變壓器的額定容量一般按下式選擇： Sn= Pn為發(fā)電廠的最大負(fù)荷。 2） 動穩(wěn)定校驗(yàn)。 1） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，計(jì)算熱穩(wěn)定最小允許截面。選定準(zhǔn)確級之后，在此準(zhǔn)確級下的額定二次 容量 2NS ,即 2NS 2S? 最好選用 2NS 與 2S 相近的，因?yàn)?2S 超過 2NS 或比 2NS 小的過多時，都會是準(zhǔn)確級降低。但電網(wǎng)電壓 SU 的變動范圍，應(yīng)滿足 11. 1 0. 9NNSU U U?? （ 3）按二次回路電壓選擇。 根據(jù)以上可選擇 電流互感器應(yīng)為屋外 LB11220W2 型 根據(jù)所選擇的電流互感器，校驗(yàn)電流互感器的二次負(fù)荷，并選擇二次連接導(dǎo)線截面。 35KV 以上配電裝置， 一般選用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，有條件時應(yīng)選用套管式電流互感器。 該回路額定電壓為 220kV，因此所選的隔離開關(guān)額定電壓 Ue≥ 220kV，且隔離開關(guān)的額定電流型號 額定電流 A 額定開斷電流 kA 動穩(wěn)定電流 kA 熱穩(wěn)定電流 (有效 ) kA 固有分閘時間 S LW220I 1600 40 100 40 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 大于流過斷路器的最大持續(xù)電流 ImaX= 300 1000/＝ (A) GW11220（ D）型高壓隔離開關(guān)其主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定電壓 KV 額定電流 A 動穩(wěn)定電流 KA 熱穩(wěn)定電流 KA 220 1600 125 50（ 4s） 校驗(yàn)所選的隔離開關(guān)： 動穩(wěn)定校驗(yàn) 動穩(wěn)定電流等于極限通過電流峰值即 ies = 125kA 流過該斷路器的短路沖擊電流 ish = 即 ies ＞ ish 動穩(wěn)定要求滿足。 因?yàn)殡娫礊闊o限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時間大于 1s 而忽略不計(jì)，則短路熱效應(yīng) : Qk = I” 2t = = 允許熱效應(yīng) It2t = 402 4 = It2t＞ Qk 熱穩(wěn)定滿足要求。 斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器。還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。 、參數(shù)應(yīng)滿足電力系統(tǒng)各種運(yùn)行方式的要求。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 2 章 電氣設(shè)備的選擇 由《火電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 DL500094 第 中可知： ；發(fā)電機(jī) 的最大連續(xù)輸出容量應(yīng)與汽輪機(jī)的最大進(jìn)汽量工況下的出力相匹配，且其功率因數(shù)和氫壓均應(yīng)與額定值相同。我國各級電壓輸送能力統(tǒng)計(jì)： 輸送電壓（ KV） 輸送容量（ MW） 傳輸距離（ km） 35 2～ 10 20～ 50 110 10～ 50 50～ 150 220 100～ 500 100～ 300 由上表可得，輸送容量在 100MW 以上的火電廠與系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)的電壓等級為 220KV ，所以本次設(shè)計(jì) 2*300MW 火力發(fā)電廠與系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)的電壓等級可選為 220KV。 本次設(shè)計(jì)是在畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，依靠大專三年所學(xué)的專業(yè)理論知識，旨在提高自身的綜合應(yīng)用，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的目的。并附了 一張?jiān)摯卧O(shè)計(jì)的主接線圖，根據(jù) 主接線方案，進(jìn)行了高壓設(shè)備選擇，先后對高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、 220KV 母線和支撐絕緣子進(jìn)行選擇和校驗(yàn)，使之符合國家規(guī)程的規(guī)定，運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)合理。第一章是前言，第二、三章主要介紹了電壓等、電氣設(shè)備的選擇，第四、五章主要介紹了電氣主接線、廠用電的設(shè)計(jì)，第六、七章主要介紹了短路電流計(jì)算，發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)的配置第八、九章主要介紹了防雷保護(hù)的規(guī)劃配置和 配電裝置規(guī)劃。發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié) ,它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 本次設(shè)計(jì)主要參考下列所述的包含參選電壓等級的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 方案和技術(shù)統(tǒng)計(jì)來選擇的。因此，設(shè)計(jì)電廠的廠用高壓用電系統(tǒng)采用 6KV 的電壓等級。 ，發(fā)電機(jī)應(yīng)具備一定的吸收無功功率，調(diào)峰及失磁后短時異步運(yùn)行的能力。 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇 2． 2． 1 斷路器及隔離開關(guān) 斷路器型式的選擇，除須滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外。 2． 2． 2 220KV 母線側(cè)高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 高壓斷路器的選擇方法： 額定電壓選擇： UN≥ UNS 額定電流選擇： IN≥ Imax 開斷電流選擇： 高壓斷路器的額定開斷電流 Inbr，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短 路電流周期分量有效值 Izk,即 INbr≥ Izk 當(dāng)斷路器的 Inbr 教系統(tǒng)短路電流大很多時，也可用次暫態(tài)電流 I” INbr≥ I” 短路關(guān)合電流的選擇： 斷路器的額定關(guān)合電流 incl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 ish,即 incl≥ ish 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： It2t≥ Qk 動穩(wěn)定校驗(yàn)： ies≥ ish 高壓斷路器的選擇： 10KV 及以下一般選用真空斷路器， 35KV 及以上多選用六 氟化硫斷路器，該回路為 220 kV電壓等級，故選用六氟化硫斷路器。則短路持續(xù)時間 t =4+=。 該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外式。 6KV 母線側(cè)斷路器選擇 : 斷路器選擇型號為 6KV/BA