【正文】 ?— — — — 查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)資料》，選定變壓器的容量為 150MVA。 主要技術(shù)參數(shù)如表 42： 表 42 技術(shù)參數(shù) 額定容量 連接組標(biāo)號(hào) 額定電壓 空載損耗 阻抗電壓（ %） 150000 （ KVA） , 0, 11NnY y d 高壓： 242177。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。 短路計(jì)算的內(nèi)容 計(jì)算發(fā)電廠相關(guān)節(jié)點(diǎn)的三相短路電流。 （ 4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 Ish—— 三相短路全電流最大有效值，用來校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。 對(duì)于 QFN1002 發(fā)電機(jī)電抗： X7=X8=X12=Xd〞 ejSS = SFPZ712021/220 型雙繞組變壓器的電抗： X11= 100%kU ejSS=1012 12021 = 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 43 圖 (51) 式中 Uk％ —— 變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)（％）； Se—— 最大容量繞組的額定容量（ MVA）； Sj—— 基準(zhǔn)容量（ MVA）。 23 aveUS? 火電廠的 總?cè)萘浚?Se∑ =3 = 計(jì)算電抗： Xjs2=X21 jeSS?= = Xjs—— 額定容量下的計(jì)算電抗； S*∑ —— 各電源合并后總的額定容量（ KVA）。 0s=； I* 0s ts = 3 Uav2 Iz 4s = 3 230= 短路電流為： I2 2s=+= I2 0s〞 = 3 230= ts 時(shí)刻短路瞬間短路電流的最大值： Im2 2s〞 = 2 = Im2 0s = 2 = 所以短路沖擊電流 ish2= ishC2+ ishH2=+= 短路全電流最大有效值： Ish=I〞 2)(21 ?? = ?? = Ish2= IshC2+ IshH2= + = 110KV。 2)(21 ?? = ?? = IshH2= Iz 4s〞 = 2 = 短路沖擊電流： ish= 2 Ksh０ s〞 = 2 = Im2 4s=+= 短路功率： Sd2= 3 U p2 0s=+= I2 0s= 3 230= Sd 2s= 2303 ? = Iz 4s= ∴ Iz ts—— t(s)時(shí)刻短路電流周期分量的有效值（ kA）。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 47 I2〞 =Iz=I∞ = 201X Ij2(=I*zIj)= 201X 23 jjUS= 2303100? = 對(duì)于有限電源提供的短路電流按下式計(jì)算： ∵ Izt=I*zt 電抗圖及電抗計(jì)算 由 3 100MW 火電廠電氣主接線圖和設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的相關(guān)參數(shù) ,可畫出系統(tǒng)電抗圖如圖 51 所示 選取基準(zhǔn)容量為 Sj=100MVA Uj= Uav = Sj—— 基準(zhǔn)容量（ MVA）； Uav—— 所在線路的平均電壓（ kV）。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 42 短路計(jì)算的方法 對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無限 大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得I”、 ish、 Ish值。 （ 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機(jī)正常，發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點(diǎn)還可使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行解列。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 40 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 41 第 5章 火力發(fā)電廠短路電流計(jì)算 110~220KV 系統(tǒng)短路電流的計(jì)算 短路計(jì)算的意義 在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 39 主要技術(shù)參數(shù)如表 41： 表 41 技術(shù)參數(shù) 額定容量 連接組標(biāo)號(hào) 額定電壓 空載損耗 阻抗電壓 空載電流 150000 （ KVA ） 11,NYd 高壓： 242177。 一般中小電廠設(shè)立發(fā)電機(jī)電壓母線的，連接該母線與高、中壓電網(wǎng)的變壓器可能出現(xiàn)功率倒送，為保證母線負(fù)荷供電電壓質(zhì)量要求 ，通常要帶負(fù)荷調(diào)節(jié)電壓；地方變電站、工礦企業(yè)的自用變電站往往日負(fù)荷變化幅度很大，要滿足電能質(zhì)量也需帶負(fù)載調(diào)壓； 330KV 及以上的變電站在晝夜負(fù)荷變化時(shí)高壓側(cè)端電壓變化很大，為維持中低壓電壓水平需裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。使用自耦變壓器不經(jīng)濟(jì)，且自耦變壓器只能用于高、中壓中性點(diǎn)都有效接地的電網(wǎng)，故其只能用于 220KV 及以上的發(fā)電廠和變電站。 （ 3）兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行互為備用時(shí)，其原則與前述聯(lián)絡(luò)變壓器同。主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 為減少主變壓器臺(tái)數(shù)，可考慮采用擴(kuò)大單元接線。如圖 36 所示。 備用電源引線方式 廠內(nèi)有兩級(jí)升高電壓母線時(shí)，備用電源應(yīng)由與系統(tǒng)有聯(lián)系的最低電壓級(jí)母線引出。為了提高廠用電工作的可靠性，需裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。圖 35 所示的暗備用方式中，火電廠裝有二機(jī)二爐。由于本發(fā)電機(jī)只有 3 個(gè)工作電源所以不必要設(shè)第 2 個(gè)備用電源 ,所以備用電源只需一個(gè)。備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性避免與廠用工作電源由同一電源處引接，并有足夠的供電容量。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 31 表 32汽輪機(jī)、鍋爐容量對(duì)照表 汽輪機(jī)輸出功率（ＭＷ） 6 12 25 50 100 125 200 300 600 鍋爐容量（ t/h） 35 65 130 220 410 400 670 ～ 1000 ～ 2021 參數(shù) Pa450℃ Pa450℃ Pa450℃ Pa540℃ Pa540℃ Pa555/555℃ Pa540/540℃ ～540/540℃ ～540/540℃ 高壓廠用母線的接線方式（如圖 32）所示 圖 32 一爐兩段由同一臺(tái)變壓器供電，每段有備用電源 高壓廠用工作電源引線方式 高壓廠用工作電源應(yīng)由發(fā)電機(jī)電壓回路引接 ,盡量滿足爐、機(jī)、電的要求。啟動(dòng)備用變壓器電源引自升高電壓母線，采用明備用方式。一般電廠中，都以啟動(dòng)電源兼作備用電源。 （ 3）廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性。 （ 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。特別是 200MW 及以上機(jī)組，應(yīng)做到這一點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)容量為 100MW。 廠用電壓等級(jí) 火力發(fā)電廠采用 3KV、 6KV、和 10KV 作為高壓廠用電， 在滿足技術(shù)要求的 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 28 前提下，優(yōu)先采用較低的電壓，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)和滿發(fā)地運(yùn)行。由于 110KV 側(cè)我們采用單母線分段型式接線，所以旁路母線接線采用分段斷路器兼作旁路斷路器接線。根據(jù)第一節(jié)介紹的旁路母線 或旁路隔離開關(guān)的設(shè)置原則，110~220KV 線路輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)。 （二） 110KV 側(cè)出線有三回 , 每回出線最大輸送容量為 35KV，根據(jù)對(duì)各種接線形式的適用范圍的了解， 110KV 側(cè)可以采用單母線分段或 3~5 角形接線。根據(jù)第一節(jié)對(duì)各種接線形式的適用范圍的介紹， 220KV 側(cè)可以用單母分段接線或者雙母線接線形式。 3） 110KV 操作過程相對(duì)簡(jiǎn)單 經(jīng)濟(jì)性 1） 220KV 設(shè)備相對(duì)少，投資??； 2） 110KV 增加了一臺(tái)旁路斷路器的投資 1） 220KV 設(shè)備相對(duì)多，投資較大； 2） 110KV 設(shè)備少，投資小 鑒于本電廠有兩種電壓級(jí)，且機(jī)組容量為 125MW 以下，我們采用兩臺(tái)三繞組變壓器與兩種升高電壓母線連接。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 24 圖 112 第二種方案主接線圖 現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)方案進(jìn)行綜合比較：（如表 21） 表 21 方案比較 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 可靠性 1） 220KV 接線簡(jiǎn)單，設(shè)備本身故障率少； 2） 220KV 故障時(shí)，停電時(shí)間較長(zhǎng)。 兩種方案如下： 第一種方案是： 側(cè)采用單元接線 ， 110KV 側(cè)采用單母線分段帶專用旁路器，220KV 側(cè)采用雙母線設(shè)計(jì)。因?yàn)殡姀S為 3 臺(tái) 100MW 的汽輪發(fā)電機(jī)組 ,所以主變壓器選用 3 臺(tái)。 對(duì)調(diào)峰電站，為提高運(yùn)行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運(yùn)行，一般開、停機(jī)需由發(fā)電機(jī)出口斷路器承擔(dān)，由此需要增設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。多角形接線占地面積約是普通中型 雙母線帶旁路母線的 40% ，對(duì)地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。 接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，可靠性靈活萬籟俱寂較高。 角形接線 （如圖 210） 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。 變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 （ 2）缺點(diǎn)： 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。 (3)適用范圍： 只有一臺(tái)變壓器和一回線路時(shí)。 圖 (d)為發(fā)電機(jī) 變壓器 單元接線。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 19 變壓器 — 線路單元接線 (如圖 28) 發(fā)電機(jī)和變壓器直接連接成一個(gè)單元 ,組成發(fā)電機(jī) 變壓器組 ,稱為單元接線。當(dāng) OQF 用作旁路斷路器時(shí)，若檢修接在 I 段母線 出線上的斷路器，應(yīng)將 QS1， QS4 和 OQF 閉合，即將旁路母線 BW 接至 I 段母線；若檢修接在 II 段母線出線中的斷路器，應(yīng)閉合 QS2， QS3， OQF，將 BW 接至 II 段母線。雙母線或單母線，破壞了雙母線固定接線的運(yùn)行方式，增加了進(jìn)出線回路母線隔離開關(guān)的倒閘操作。當(dāng)檢修某出線短 路器 QF 時(shí)，先閉合 BQS 和 BQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再閉合 BQF，然后斷開 QF 及其兩側(cè)隔離開關(guān) QS1 和 QS2，即在檢修期間，由專用旁路斷路器取代該出線斷路器，繼續(xù)供電。 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 16 雙母線分段接線 (如圖 24) 圖 24 雙母線分段接線 220KV 進(jìn)出線回路數(shù)較多 ,雙母線需要分段 ,其分段原則是： 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為 10~14 時(shí) ,在一組母線上用斷路器分段； 當(dāng)進(jìn) 線回路數(shù)為 15 回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段； 在雙母線接線中 ,均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁斷路器； 為了限制 220KV 母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求 ,可根據(jù)需要將母線分段。 (2) 缺點(diǎn)： 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關(guān)。 調(diào)度靈活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等電位。 單母線分段接線 (如圖 22) (1) 優(yōu)點(diǎn)： 用斷路器把母線分段 后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電； 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分?jǐn)鄶嗦菲鲿?huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 EQS 為接地開關(guān)（又稱接地刀閘），當(dāng)檢修電路和設(shè)備是閉合，現(xiàn)以饋線 1為例說明運(yùn)行操作是應(yīng)嚴(yán)格遵守的操作順序：對(duì)饋線 1 送電時(shí)，應(yīng)先合上 QS2 和 QS1 再投入QF2；對(duì)饋線 1 斷電時(shí)，先跳開 QF2 再拉開 QS1 和 QS2。 (2)無匯流母線的接線：高壓的 線路單元接線 .橋形接線角形接線等。主接線代表了發(fā)電廠電氣部分的主體結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 4． 要實(shí)行資源的綜合利用，節(jié)約能源、水源，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約用地等。 設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是，在工程建設(shè)中貫徹國家的基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做出切合實(shí)際、安全實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、綜合效益好的設(shè)計(jì)，有效的為電力建設(shè)服務(wù)。 Main wiring design． 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 9 第 1章 緒論 在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中有著重要作用 ， 它不僅全面地影響國民經(jīng)濟(jì)其他部門的發(fā)展，同時(shí)也極大的影響人民的物質(zhì)與文化生活水平的提高 。 關(guān)鍵詞： 火力發(fā)電廠； 電氣部分 ； 供配電 ； 主接線設(shè)計(jì) 蘭州理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 8 ABSTRACT The graduation project is to s tudies the knowledge a prehens ive utilization, can deepen us to the ele mentary knowledge