【正文】 出線能繼續(xù)工作，并通過W1母線并聯(lián)運行。例如QF2故障，QFQF3跳閘，將使T1和L1停運。3) 線路故障而斷路器拒動，最多停二回進出線。例如，當只有TT2兩串時，QF2檢修，QF6故障，QFQFQF9跳閘，T2和L1停運，但T1和L2仍繼續(xù)運行，不會發(fā)生同名回路全部停運現(xiàn)象。第3章 廠用電系統(tǒng)設計 廠用電接線的設計原則廠用電接線是否合理，對保證廠用負荷的連續(xù)供電和發(fā)電廠安全經(jīng)濟運行至關(guān)重要。 廠用電壓等級的確定容量為600MW及以上的機組，高壓供電網(wǎng)絡可采用6kV一級廠用電壓或3kV、10kV兩級廠用電壓，目前國內(nèi)新建600MW機組電廠基本上采用6kV一級高壓廠用電壓；(380/220V)。一般電廠中，都以啟動電源兼作備用電源。早期，由于500/6kV有載調(diào)壓分裂變壓器變比過大，而容量較小，變壓器的制造難度較大，但隨著工程需求的增加，目前國內(nèi)已有不少公司生產(chǎn)出了這種變壓器。機組采用500kV一級電壓接入系統(tǒng)，備用/啟動電源從電網(wǎng)220kV引接。 廠用電接線形式發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常采用單母線分段接線，并多以成套配電裝置接受和分配電能。根據(jù)前面分析，廠用工作變壓器的額定電壓選為20/6kV，備用/啟動變壓器的額定電壓選為500/6kV。這種方式可降低廠用電系統(tǒng)的短路電流水平以及每個低壓繞組出口斷路器的額定電流，提高廠用電源的運行可靠性。由于每臺600MW機組使用了兩臺高壓廠用分裂變壓器并列運行，將高壓廠用母線分成四段，因此需用兩臺備用變壓器，而且是從500kV系統(tǒng)引接。這樣當備用變壓器代替廠用高壓變壓器時，可以短時并列運行，避免廠用電源的斷電。對廠用高壓分裂組變壓器,其各繞組容量應按下式計算計算負荷 ()高壓繞組 ≥ ()低壓繞組 ≥ ()式中 ——廠用電高壓計算負荷之和； ——廠用電低壓計算負荷之和； ——廠用變壓器分裂繞組計算負荷，kV廠用工作變壓器常采用分裂繞組變壓器，正常工作時，其電抗較小，可改善廠用電動機的自啟動能力；而分裂繞組出口短路時，則電抗較大，可有效地限制短路電流。正常運行時分段斷路器斷開，兩半段低壓廠用母線分別由各自的電源變壓器供電，只有當其中一個電源斷路器因變壓器停運或其他原因斷開時，分段斷路器才會合閘，由另一臺變壓器負擔全部負荷。(2) 系統(tǒng)中所有發(fā)電機都在額定負荷下運行。認為在短路瞬間不變，即。 接線方式計算短路電流所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運行方式。通常三相短路時的短路電流最大，若其他類型短路較三相短路嚴重時，則應按最嚴重的情況計算。例如：兩側(cè)均有電源的斷路器，如發(fā)電廠與系統(tǒng)相聯(lián)系的出線斷路器和發(fā)電機、變壓器回路的斷路器，應比較斷路器前、后短路時通過斷路器的電流值，擇其大者為計算短路點；母聯(lián)斷路器應考慮當采用該斷路器向備用母線充電時，備用母線故障流過該備用母線的全部短路電流；帶電抗器的出線回路由于干式電抗器工作可靠性較高，且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，電器一般可選電抗器后為計算短路點，這樣出線可選用輕型斷路器，以節(jié)約投資。 短路電流計算步驟 實用計算中，用運算曲線法計算短路電流的具體步驟：(1) 選擇短路計算點；(2) 系統(tǒng)元件參數(shù)計算(標么制)，取基準容量，基準電壓(各級平均額定電壓)，按平均額定電壓之比計算元件電抗的標么值；(3) 對電動勢、負荷的簡化，取各發(fā)電機次暫態(tài)電動勢，電抗用次暫時態(tài)電抗表示，略去非短路點的負荷，只計短路點附近大容量電動機的反饋電流；(4) 繪出等值網(wǎng)絡，并將各元件電抗統(tǒng)一編號；(5) 網(wǎng)絡化簡，在離短路點的電氣距離很近時，可將同一類型的發(fā)電機進行合并，但無限大容量電源應單獨考慮；(6) 求轉(zhuǎn)移電抗(分別是等值電源和無限大容量電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗)；(7) 求計算電抗，即將前面求出各等值電源的轉(zhuǎn)移電抗按各相應等值電源的容量進行歸算；(8) 由計算電抗分別查出0、4s時各等值電源供出的三相短路電流周期分量有效值的標么值，由無限大容量電源供給的三相短路電流不衰減，其周期分量有效值的標么值；(9) 計算短路電流周期分量有值；(10) 計算短路的沖擊電流。 ()式中 ——分裂變壓器高壓繞組與一個低壓繞組間的電抗標么值；——分裂變壓器半穿越電抗百分數(shù)，%；——分裂分壓器的額定容量。 電流分布系數(shù)及轉(zhuǎn)移電抗用單位電流法可以比較方便地求得開式網(wǎng)絡各支路的電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移抗。電氣設備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流，即≥ ()由于發(fā)電機和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，；若變壓器有可能過負荷運行時，應按過負荷確定(～2倍變壓器額定電流)。我國生產(chǎn)的電氣設備一般使用的額定環(huán)境溫度，如周圍環(huán)境溫度高于（但 ≤）時，其允許電流一般可按每增高，%，但其最大電流不得超過額定電流的20%。滿足動穩(wěn)定的條件為≥或≥ ()下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：(1) 用熔斷器保護的電氣設備，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，固可不驗算熱穩(wěn)定。斷路器的選擇應在各種合理的運行方式下，按流過斷路器的長期工作電流和短路電流最大的一臺進行選擇。 ≥，≥ （）式中 、——分別為電氣設備和電網(wǎng)的額定電壓，kV； 、——分別為電氣設備的額定電流和電網(wǎng)的最大負荷電流，A。當在電源附近短路時，短路電流的非周期分量可能超過周期分量的20%，需要用短路全電流進行校驗。但在500KV系統(tǒng)中，電壓互感器與電網(wǎng)之間需裝設隔離開關(guān)。按安裝地點不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式各三柱式。在強電系統(tǒng)中，二次額定電流選用5A。(1) 熱穩(wěn)定考驗，一般以時允許通過的穩(wěn)定電流或一次額定電流的倍數(shù)來校驗，即≥或≥ ()(2)動穩(wěn)定校驗包括內(nèi)部動穩(wěn)定和外部動穩(wěn)定校驗，這里只進行內(nèi)部動穩(wěn)的校驗，通常以額定動穩(wěn)定電流或動穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，即≥或≥ () 電壓互感器的選擇對500KV采用的3/2接線，應在每條母線上裝設一組單相電壓互感器，每回出線上裝設一組三相電壓互感器；由于500kV配電裝置中，通常配有雙套主保護，并考慮到后備保護、自動裝置和測量的要求，電壓互感器應具有三個二次繞組，即兩個主二次繞組和一個輔助二次繞組；另外500kV系統(tǒng)廣泛采用電容式電壓互感器。根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇互感器接線方式，盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后按各相負荷大小，按照所接儀表的準確級和容量，選擇互感器的準確級和額定容量。目前，超高壓系統(tǒng)并聯(lián)電抗器采用油浸式較多。 種類和型式的選擇高壓開關(guān)柜按主開關(guān)的安裝方式分固定式和移開式，由于固定式開關(guān)柜檢修、調(diào)試不方便，現(xiàn)已很少采用，而多采用移開式；按隔室結(jié)構(gòu)分鎧裝型、間隔型和箱型，其中鎧裝型具有單獨的隔板，且防護等及不低于IP2X，當柜內(nèi)某一隔室發(fā)生短路故障時，可將故障限制在該隔室內(nèi)而不使故障擴大，因而可靠性比較高，應用也較多；按開關(guān)柜的主母線系統(tǒng)分單母線、單母線帶旁路母線和雙母線。A； ——分裂變壓器的分裂繞組額定電壓，kV。 裸導體的選擇 500KV母線的選擇500KV配電裝置中的導線選擇考慮電暈現(xiàn)象的影響，宜采用擴徑導線或鋁合金絞線組成的分裂導線，分裂間距可取200～400m。當導體允許最高溫度為和不計日照時，K值可用下式計算 ()式中，、分別為導體長期發(fā)熱允許最高溫度和導體安裝地點實際環(huán)境溫度。為達到設計目的，這里只選定型產(chǎn)品。對雙分裂導線的等值半徑為 () 熱穩(wěn)定校驗計及集膚效應系數(shù)的影響時，由短路熱穩(wěn)定決定的導體最小截面為 ()式中 ——熱穩(wěn)定系數(shù)，其值見附表所示；——短路熱效應，；——集膚效應系數(shù)，一般取1。為此，配電裝置的設計應滿足基本要求：(1) 保證運行可靠，設備選擇合理，布置整齊、清晰，并有足夠的安全凈距。 配電裝置設計的基本步驟(1) 選擇配電裝置的型式，選擇時應考慮電壓等級、電氣設備的型式、出線多少和方式、有無電抗器、地形、環(huán)境條件等因素。由于中型配電裝置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維護方便，造價較省，并有多年的運行經(jīng)驗，所以廣泛用于500KV電壓等級。屋外配電裝置使用軟導線時，帶電部分至接地部分和不同相的帶電部分之間的最小電氣距離，應根據(jù)外過電壓和風偏，內(nèi)過電壓和風偏，最大工作電壓、短路搖擺和風偏三種條件進行校驗，并用其中最大數(shù)值。由于變壓器外殼不帶電，故采用落地布置，安裝在鋪有鐵軌的雙梁形鋼筋混凝土基礎上。對交差布置的3/2接線，宜采用三列式布置。磁吹避雷器及35kV閥型避雷器形體矮小，穩(wěn)定度較好，一般采用高式布置。為了運輸設備和消防的需要，應在主要設備近旁鋪設行車道路。發(fā)電機的不正常運行狀態(tài)有：(1) 轉(zhuǎn)子表層過負荷；(2) 逆功率運行；(3) 頻率異常；(4) 定子繞組過電壓；(5) 失步；(6) 定子繞組過負荷；(7) 勵磁繞組過負荷；(8) 勵磁電流異常下降；(9) 定子鐵芯過勵磁。 變壓器的故障總體可分為油箱內(nèi)和油箱外故障，具體包括： (1) 繞組及其引出線的相間短路； (2) 中性點直接接地側(cè)的單相接地短路；(3) 繞組匝間短路；(4) 鐵芯局部發(fā)熱和燒損；(5) 油面下降。 (1) 瓦斯保護。差動保護做為主保護，應瞬時切除故障。反應變壓器中性點直接接地側(cè)的單相接地短路，對500kV電力變壓器，高壓側(cè)零序一段帶時限動作于變壓器本側(cè)斷路器，二段帶時限保證切除故障。過勵磁是由于頻率降低和電壓升高引起的，其保護由兩段組成，低定值段動作于信號，高定值段動作于跳閘。其包括繞組溫度保護、油溫保護、冷卻器故障保護、壓力釋放等，可動作于信號或跳閘。保護動作后，瞬時作用于跳閘，當電抗器線圈或引線發(fā)生單相接地短路時，保護快速動作，合閘時產(chǎn)生的勵磁涌流不會導致保護動作。采用三相式過流保護，帶時限動作于跳閘并閉鎖重合閘。采用零序電流閉鎖的帶偏移零序方向阻抗保護作為電抗器匝間短路的保護，保護帶時限動作于跳閘。 (2) 兩套主保護的交流電流、電壓回路分別采用電流互感器和電壓互感器的不同二次繞組，直流回路應分別采用專用的直流熔斷器供電。 (6) 兩套主保護分別使用獨立的遠方信號傳輸設備。只要其中一套主保護無后備保護，則應再設一套完整的獨立后備保護。 (5) 正常運行方式下，保護安裝處短路，還可裝設電流速斷保護作為輔助保護。(3) 如斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障，不能由該回路主保切除，而由其他斷路器和變壓器后備保護切除又將擴大停電范圍，并引起嚴重后果時。對單機容量為600MW及以上的發(fā)電廠，應裝設自動準同步裝置和帶相位閉鎖的手動準同步裝置。第8章 防雷保護設計 雷害來源發(fā)電廠遭受雷害來自兩個方面：一是雷電直擊于發(fā)電廠，即直擊雷；二是雷擊線路，雷電沿線路傳播到發(fā)電廠，即入浸雷。 避雷針裝設的基本原則所有被保護設備均應處于避雷針的保護范圍之內(nèi)，以免遭到直接雷擊；防止反擊，避雷針與被保護設備或架構(gòu)之間的空氣距離一般不應小于5m，避雷針接地裝置與被保護設備的接地裝置在土壤中距離不應小于3m；對110kV及以上配電裝置，一般將避雷針裝設在配電裝置的架構(gòu)上，且接地部分與帶電部分間的空氣距離不得小于絕緣子串的長度；裝設避雷針的配電架構(gòu)應裝設輔助接地裝置，且接地裝置與發(fā)電廠接地網(wǎng)的連接點離主變奪器接地裝置與發(fā)電廠接地網(wǎng)的連接點之間的距離不小于15m；在主變壓器的門型架構(gòu)上不應裝設避雷針，110KV及以上的配電裝置，可將線路避雷線引到出線門型架構(gòu)上；屋外設備保護的重點是變壓器，應裝設獨立避雷針；獨立避雷針不應設在人經(jīng)常通行的地方，避雷針與道路或出入口等的距離不宜小于3m。三支避雷的聯(lián)合保護范圍可按每兩支的不同組合，分別計算出雙針的聯(lián)合保護范圍，只在被保護物體高度的水平面上，各個雙針的均≥0，那么三針組成的三角形中間部分都受到三針的聯(lián)合保護。 避雷器的配置要求避雷器的安裝位置和組數(shù)，應根據(jù)電氣設備的雷電沖擊絕緣水平和避雷器特性以及入侵波陡度，并結(jié)合配電裝置的接線方式確定。避雷器的滅弧電壓應大于上述情況的最大工頻電壓。我國標準規(guī)定，殘壓的上限分別對應于沖擊電流幅值為5kA(220kV及以下的避雷器)和10kA(330kV及以上的避雷器)，電流波形則統(tǒng)一取8/20s。 500kV單相升壓變壓器型 號額定容量(kVA)額定電壓(kV)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載損耗(kW)負載損耗(kW)調(diào)壓方式DFP240000/500240000140485無載調(diào)壓 主變壓器是由這三臺單相變壓器組成的三相變壓器，其額定容量為