【正文】 較表中，我們可以清晰地看到，斷路器和隔離開(kāi)關(guān)都能滿(mǎn)足要求 。I NbrI 21KA — — shi shi 55KA — — kQ kQ 764KA 2t tI? 、 110KV 隔離開(kāi) 關(guān)、斷路器的選型與校驗(yàn) （一）一般條件： （一）主變 110kv 側(cè) m a x100 100 24 32+ = =367A3 110NII??? ? 查表可選 SW4110/1000 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間： 4skt ? SKAtIIIQ KffK ?????????? 2222 42 22* 短路開(kāi)斷時(shí)間 ： k pr . 1 int = t + t = 5+ 6 = 1s s 故用 39。 220 出線(xiàn) 出線(xiàn)回路設(shè)備應(yīng)按最大負(fù)荷進(jìn)行考慮選擇，而在本設(shè)計(jì)用 220KV出線(xiàn)的最大負(fù)荷為： 50+50+1002432=144MW 所以流過(guò)斷路器的工作電流最大時(shí)為系統(tǒng)全部出力通過(guò)一回 220KV送入系統(tǒng)時(shí)： Imax=NNUP3 = 2203144? =382A 查《發(fā)電廠電氣部分》選用 SW6220/1200 型斷路器，其固有分閘時(shí)間為 ,設(shè)備保護(hù)時(shí)間為 3S，則 tdz=3+=1s，隔離開(kāi)關(guān)選擇 GW4220D/60050 型。39。 2 2 2 22 2f 2 f 4kk 1 0 + 6 . 3 7 4 3 + 1 0 6 . 1 1 8 3 + 6 . 1 8 5 3= t = 4 = 1 5 1 . 0 7 5 s1 2 1 2I I IQ K A? ? ?? 短路開(kāi)斷時(shí)間 ： k pr . 1 int = t + t = 5+ 7 = 2s s 故用 39。其中 k? = 2(A S)? 6 229 2 5 7 . 2 1 0 1 . 8m in 91= = 1 4 1 8 .5 1 2 5 0 3 = 3 7 5 0S m m m m?? ? ⑶ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 取 L=。 查附表，選擇三條 125 10mmmm? 矩形導(dǎo)體，平放。建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過(guò)額定電流的 20%。當(dāng)電氣安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于 +40176。 d、 短路的熱穩(wěn)定條件： tkIt Q? 式中： kQ 在計(jì)算時(shí)間 tj s內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ KAs） Itt 秒內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值（ KA） t設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（ s） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 jst 按下式計(jì)算： js b dt t t?? 式中： bt 繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ s） dt 斷路器全分閘時(shí)間（ s） （ 3）短路動(dòng)穩(wěn)定條件： sh ,es sh esI I i i?? 式中： shi 短路沖擊電流峰值（ KA） esi 短路全電流有效值（ KA） shI 電器允許的極限通過(guò)電流峰值（ KA） esI 電器允許的極限通過(guò)電流有效值（ KA） 環(huán)境條件 環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、濕度、污穢、海拔、地震。 b、電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 egII? 由于變壓器短時(shí)過(guò)載能力很大，雙回路出線(xiàn)的工作電流變化幅度也較大，故其 24 計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。39。39。39。39。39。39。39。 發(fā)電機(jī)機(jī)組電抗 查表， 折算為： 50MW 的次暫態(tài)電抗為 ， 100MW 的次暫態(tài)電抗為 。 2） 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。 6) 不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 。 2) 所有電流的電功勢(shì)相位角相同 。 確定分裂導(dǎo)線(xiàn)間隔棒的間距。5 % ；低壓 — （ KV） 連接組標(biāo)號(hào)： Y/Δ11 損耗：空載 — 總損耗 — 阻抗電壓（ %）： 空載電流（ %）： 13 第四章：短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算目的及規(guī)則 在發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面： 電氣主接線(xiàn)的比選。 設(shè)計(jì)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)從各單元機(jī)組的變壓器低壓側(cè)接引一臺(tái)高壓工作廠用變壓器作為 6KV 廠用電系統(tǒng)的工作電源。 （ 4）設(shè)計(jì)還應(yīng)適當(dāng)注意 其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線(xiàn)具有可行性和先進(jìn)性。當(dāng)全廠停電時(shí)，可以快速啟動(dòng)和自動(dòng)投入向保安負(fù)荷供電。 （ 2）全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線(xiàn)或公用負(fù)荷母線(xiàn)。 A 額定電壓 /kV 高壓 中壓 低壓 SFPS7120210/220 120210 31220?? ?％ 121 ,11 損耗 /kW 阻抗電壓（％） 空載電流（％） 聯(lián)結(jié)組別 總體質(zhì)量 /t 備注 空載 短路 高中 高低 中低 133 480 YN yn0 d 11 197 第三章：廠用電的設(shè)計(jì) 發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過(guò)程中，有大量由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備（如鍋爐、氣輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運(yùn)行。 高、中壓電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變壓器應(yīng)按兩級(jí)電網(wǎng)正常與檢修狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最大功率交換確定容量，其容量一般不應(yīng)低于接在兩種電壓母線(xiàn)上最大一臺(tái)機(jī)組的容量。最終選方案二，即 220側(cè)采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式， 110 和 側(cè)均采用雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)，其靈活性和可靠性比較高，能滿(mǎn)足此發(fā)電廠的要求。 雙母線(xiàn) ：雙母線(xiàn)接線(xiàn)有 2組母線(xiàn)，并且可以互為備用。 如圖 2 圖 2方案二 第 三 種方案：左邊為 220KV 電壓等級(jí)，采用雙母線(xiàn)的接線(xiàn)方式，右邊為 110KV電壓等級(jí)，采用雙母線(xiàn)分段的接線(xiàn)方式，發(fā)電機(jī)側(cè)電壓 采用雙母線(xiàn)分段的接線(xiàn)方式，其中 100MW 機(jī)組采用單元接線(xiàn)接線(xiàn)方式連接到 220KV 側(cè)。 （ 3）雙母線(xiàn)分段接線(xiàn) 優(yōu)點(diǎn)：增加供電可靠性，運(yùn)行操作方便，避免檢修斷路器時(shí)造 成停電，不影響上母線(xiàn)的正常運(yùn)行。 電氣主接線(xiàn)的敘述 （ 1）單母分段接線(xiàn) 優(yōu)點(diǎn)：在正常工作時(shí)，旁路斷路器以及各出線(xiàn)回路上的旁路隔離開(kāi)關(guān)，都是斷開(kāi)的，旁路母線(xiàn)不帶電，通常兩側(cè)的開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)，檢修時(shí)兩兩互為熱備用；檢修 QF 時(shí)，可不停電；可靠性高，運(yùn)行操作方便。通過(guò)對(duì)電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)和計(jì)算、廠用電的設(shè)計(jì)、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，簡(jiǎn)要完成了對(duì)所給（ 2 50MW+100MW）凝汽式發(fā)電廠的電氣一次部分的設(shè)計(jì)。 6） 氣象條件：絕對(duì)最高溫度為 400C；最高月平均溫度為 260C；年平均溫度為 ；風(fēng)向以東北風(fēng)為主。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 1） 某地區(qū)根據(jù)電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，擬在該地區(qū)新建一座裝機(jī)容量為 200MW 的凝汽式火力發(fā)電廠，發(fā)電廠安裝 2 臺(tái) 50MW 機(jī)組， 1臺(tái) 100MW 機(jī)組，發(fā)電機(jī)端電壓為 ,電廠建成後以 10kV電 壓供給本地區(qū)負(fù)荷，其中有機(jī)械廠、鋼廠、棉紡廠等，最大負(fù)荷 48MW,最小負(fù)荷為 24MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 4200 小時(shí)，全部用電纜供電，每回負(fù)荷不等，但平均在 4MW 左右，送電距離為 36km，并以 110kV電壓供給附近的化肥廠和煤礦用電，其最大負(fù)荷為 58MW,最小負(fù)荷為 32MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 4500小時(shí)，要求剩余功率全部送入 220kV 系統(tǒng)，負(fù)荷中Ⅰ類(lèi)負(fù)荷比例為 30%，Ⅱ類(lèi)負(fù)荷為40%，Ⅲ類(lèi)負(fù)荷為 30%。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或 公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 通過(guò)課程設(shè)計(jì)應(yīng)使每個(gè)學(xué)生都受到較全面的訓(xùn)練 ,在教師的具體指導(dǎo)下獨(dú)立完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù) 。 5） 廠址條件：廠址位于江邊，水源充足，周?chē)貏?shì)平坦，具有鐵路與外相連。 本設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)原則，主要介紹了發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，包括設(shè)計(jì)原則、步驟和計(jì)算方法等。它的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置，繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定的作用。 缺點(diǎn)：增加了一組母線(xiàn)，每一回路增加一組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，增加了投資，操作復(fù)雜，占地面積增加。 如圖 1 8 圖 1 方案一 第二種方案：左邊為 220KV 電壓等級(jí)，采用雙母線(xiàn)的接線(xiàn)方式，右邊為 110KV電壓等級(jí)，采用 雙母線(xiàn)分段的接線(xiàn)方式，發(fā)電機(jī)側(cè)電壓 采用雙母線(xiàn)分段的接線(xiàn)方式。優(yōu)點(diǎn)是可靠性比雙母線(xiàn)接線(xiàn)更高，并且具有很高的靈活性。 考慮到現(xiàn)在斷路器 三 種方案差別不大，現(xiàn)在斷路器價(jià)格也下降，主要考慮其主接線(xiàn)的靈活性和可靠性。對(duì)于有重要負(fù)荷的發(fā)電廠，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及 過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶(hù)的Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)負(fù)荷，對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%~80%。 參數(shù)如下： 11 型號(hào) 額定容量 kv特別是 200MW 及以上機(jī)組，應(yīng)做到這一點(diǎn)。 （ 5） 200MW 及以上機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。 （ 3）廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性。一般電廠中，都以啟動(dòng)電源兼作備用電源。 變型號(hào)選定： SJL1— 6300/10 額定容量： 6300（ KVA） 額定電壓： 10177。 計(jì)算軟導(dǎo)線(xiàn)的短路搖擺。 一、 短路電流計(jì)算條件 ： 1) 正常工作時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行 。 5) 不考慮短路點(diǎn)的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元 件的電阻略去不計(jì) 。 二、短路計(jì)算的一般規(guī)定： 1） 驗(yàn)算導(dǎo)體的電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。 短路計(jì)算條件 14 基本假定： 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行 2）所有電流的電動(dòng)勢(shì)相位角相同 3）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行 4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 5）不考慮短路點(diǎn)的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì) 6）不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 7）元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍 8）輸電線(xiàn)路的電容略去不計(jì) 、系統(tǒng)參數(shù)的 計(jì)算： 假定 因主變壓器容量為 120MW,為使計(jì)算簡(jiǎn)便，選 基準(zhǔn)容量 120MVA，基準(zhǔn)電壓為各電 壓 的 平 均 額 定 電 壓 ， 變 壓 器 短 路 電 壓 百 分 比 如 下 ： 1 12 13 232 12 23 133 31 23 1211( ) ( 14 23 7 ) 15 %2211( ) ( 14 7 23 ) 1%2211( ) ( 23 7 14 ) 8%22U u u uU u u uU u u u? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 其中 1為 220側(cè)， 2 為 110 側(cè)， 3 為 側(cè)。 ???????? ② 三臺(tái)發(fā)電機(jī)送至短路點(diǎn)的電流為： 17 3 , 1 3 , 23 , 410 0 10 0=2 .6 38 =1 .5 58 ( ) I =2 .5 15 = 1. 48 5( )3 11 5 0. 85 3 11 5 0. 85100= 2. 42 5 =1 .4 32 ( )3 11 5 0. 85GGGI K A K AI K A??? ? ? ???? (5)短路總電流 : )()()(39。39。4.39。39。2.39。39。KAIIIIKAIIIIKAIIIIGGSfGGSfGGSf??????????????????????????? 220KV 處短路時(shí)的短路電流計(jì)算： 220KV 處短路時(shí)的短路電流， 經(jīng)演算是斷路器下側(cè)短路時(shí)短路電流最大，其計(jì)算過(guò)程如下： 等效電路如下： ①②③④0 . 2 3 7 90 . 2 3 7 90 . 1 8 6 7.1I??? .2I??? .3I???0 . 1 1 5 0 . 0 5 7 6f (1)系統(tǒng)對(duì) f點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗 ? 1 2 1 34 1 2 30 .2 3 7 9= 1 I = I = 1 , = 1 .2 7 4 20