【正文】 00－2000) 故主變?nèi)萘坎粦?yīng)小于：S=367（18％）／=397MVA 變壓器相數(shù)的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5000－2000)：“容量為300MW及以下機(jī)組單元連接的主變壓器，若不受運(yùn)輸條件的限制，應(yīng)采用三相變壓器；”所以，本電廠的主變選擇三相變壓器。通過變壓器的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。（2）接于時(shí)而為送端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時(shí)。本設(shè)計(jì)變壓器額度容量為400000KVA，容量較大，故采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。一般凝汽式火電廠的廠用電率5﹪～8﹪，熱電廠為8﹪～10﹪，﹪～﹪。廠用電接線應(yīng)該滿足下列要求：（1）供電可靠，運(yùn)行靈活。特別是200MW以上的大機(jī)組，應(yīng)該做到這一點(diǎn)。在機(jī)組起動(dòng)停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。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。 廠用電電壓等級廠用電的電壓等級是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。 廠用電中性點(diǎn)接地方式 根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002) 時(shí)，其中性點(diǎn)宜采用高電阻接地方式，也可采用不接地方式； 當(dāng)接地電容電流大于7A時(shí)，其中性點(diǎn)宜采用低電阻接地方式，也可采用不接地方式。主廠房內(nèi)動(dòng)力廠用電系統(tǒng)采用三相三線制經(jīng)高阻接地；照明獨(dú)立使用三相四線制供電方式，中性點(diǎn)直接接地?；痣姀S的廠用電負(fù)荷容量較大，分布面較廣，尤以鍋爐的輔助機(jī)械設(shè)備耗電量大，如吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、磨煤機(jī)、給粉機(jī)、電動(dòng)給水泵等大型設(shè)備，其用電量約占廠用電量的60%以上。 （2）低壓廠用母線也應(yīng)采用單母線接線。容量為200MW及以上的機(jī)組，每個(gè)單元機(jī)組可設(shè)1臺照明變壓器，當(dāng)設(shè)有檢修變壓器時(shí)可從檢修變壓器取得備用電源，也可采用2臺機(jī)組互為備用的方式。低壓廠用母線也按鍋爐分段，電源由相應(yīng)的高壓廠用母線供電。根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)：200MW、300MW機(jī)組的高壓廠用工作電源宜采用1臺分裂變壓器，600MW機(jī)組的高壓廠用工作電源可采用一臺或兩臺變壓器。低壓廠用電源由對應(yīng)高壓母線通過低壓廠用變壓器引接，采用電纜。備用電源的引接，按照初始資料規(guī)定，我廠備用電源從本電廠220kV母線引接。 事故保安電源 根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)：容量為200MW及以上的機(jī)組，應(yīng)設(shè)置交流保安電源。交流保安母線段應(yīng)采用單母線接線，按機(jī)組分段分別供給本機(jī)組的交流保安負(fù)荷。不停電母線段應(yīng)采用單母線接線，按機(jī)組分段，分別供給本機(jī)組的不停電負(fù)荷。交流事故保安負(fù)荷的分類：旋轉(zhuǎn)電機(jī)負(fù)荷和靜止負(fù)荷。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電氣一次部分》地十四章的相關(guān)內(nèi)容，我廠的交流不停電電源采用可控硅逆變器的不停電電源設(shè)備。故本廠的高壓起動(dòng)備用變壓器的容量與一臺最大容量的高廠變一樣就可以，由于本廠兩臺高廠變?nèi)萘恳粯?，故本廠的高壓起動(dòng)備用變壓器的容量與高廠變的容量選擇一致。 電壓調(diào)整由于各設(shè)備需要一個(gè)穩(wěn)定的電壓，以便正常工作。（2） 每爐有2段廠用母線，將雙套輔機(jī)分接在2段母線上。（6） 在負(fù)荷中心設(shè)置配電裝置，從不同機(jī)組的高壓廠用工作母線段或從帶公用負(fù)荷的高壓廠用起動(dòng)/備用變壓器引接2回或2回以上線路作為工作電源和備用電源。 ③Ⅰ類電動(dòng)機(jī)，如有2臺，且互為備用時(shí)。對容量不大，離主廠房較近的負(fù)荷，由主廠房內(nèi)動(dòng)力中心(PC)或電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)直接供電。 ③給粉電動(dòng)機(jī)回路的交流接觸器采用簡單的通、斷二態(tài)開關(guān)。 （11）熱工配電箱的供電方式： ①每臺機(jī)爐的熱工配電箱各由兩路380V電源供電，其中一路應(yīng)由動(dòng)力中心引接，另一路應(yīng)由交流保安母線段上引接。 (13) 低壓檢修供電網(wǎng)絡(luò)由于380V廠用電為三相三線制，在檢修配電箱內(nèi)裝設(shè)380/220V變壓器，用于供給220V檢修用電。 電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn) 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)的定義廠用電系統(tǒng)中運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)突然斷開電源或廠用電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)行，這一轉(zhuǎn)速下降的過程稱為惰行。 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的分類 根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，自啟動(dòng)分為三類： （1）失壓自啟動(dòng)。 （3）帶負(fù)荷自啟動(dòng)。圖41 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系異步電動(dòng)機(jī)得轉(zhuǎn)矩與電壓成正比。出現(xiàn)惰行的電動(dòng)壓稱為臨界電壓，這時(shí)電動(dòng)機(jī)最大化轉(zhuǎn)矩恰好等于機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，根據(jù)式中：—電動(dòng)機(jī)在額定電壓 —臨界電壓標(biāo)幺值，即電壓降低到額定值的64%75%，電動(dòng)機(jī)就開始惰行。為了保證廠用Ⅰ負(fù)荷自啟動(dòng)且考慮到機(jī)械的因數(shù)，規(guī)定廠用母線電壓在電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)。 （1）電壓校驗(yàn)（a）（b）單臺電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)或成組電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)。以變壓器容量為基準(zhǔn)值，個(gè)元件參數(shù)用標(biāo)幺值表示，由圖（b）可得變壓關(guān)系。A—全部電動(dòng)機(jī)總?cè)萘?，kV 有上述表達(dá)可以知道，對與單臺電機(jī)或者成組電機(jī)自起動(dòng)時(shí)，可以導(dǎo)出廠高變在最低電壓要求下的最大允許起動(dòng)容量：根據(jù)廠高變的型號選擇，廠高變的高壓繞組容量為40000kVA,低壓繞組容量為20000kVA,%，%， 。我廠備用變高壓繞組容量40000kVA,低壓繞組容量20000kVA，%，半穿越阻抗為25%。、低壓變壓器串聯(lián)，高、低壓電動(dòng)機(jī)同事自啟動(dòng)得等值電路。 圖43 廠用高、低壓電動(dòng)機(jī)同時(shí)自啟動(dòng)的等值電路圖電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，通過廠用高壓廠用變壓器得電流為= (48)；式中、分別為負(fù)荷支路2的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流倍數(shù)。廠用低壓變壓器額定容量為1600 kV計(jì)算電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)如下廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值為高壓廠用母線標(biāo)幺值由49得滿足要求廠用低壓母線電壓校驗(yàn):廠用低壓母線得合成負(fù)荷標(biāo)幺值由式412廠用低壓變壓器電抗標(biāo)幺值為低壓母線電抗標(biāo)幺值由411滿足要求。廠用低壓變壓器額定容量為1600 kV廠用備用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值為高壓廠用母線標(biāo)幺值由49得滿足要求。第5章 短路電流的計(jì)算 概述 短路計(jì)算基本假設(shè) （1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行； （2）所有電源的電動(dòng)勢相位角相同； （3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生化； （4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流； （5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響； （6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。500～1000KW的5臺，1000KW以上的12臺。故只有經(jīng)發(fā)電機(jī)一條支路在各序網(wǎng)中，對各阻抗支路并聯(lián)得故有名值為：kA kA, 故該支路所選設(shè)備均以三相短路計(jì)算為準(zhǔn)。電氣設(shè)備選擇的一般要求：①應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；②應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；③應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；④與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；⑤同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；⑥選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠地實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)證實(shí)鑒定合格。 斷路器的種類按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油式斷路器，少油式斷路器，壓縮空氣高壓斷路器,斷路器，真空斷路器等。在200MW及以上發(fā)電機(jī)引出線回路中采用分相封閉母線的目的是：①減少接地故障，避免相間短路；②消除鋼構(gòu)發(fā)熱；③減少相間短路電動(dòng)力；④母線封閉后，便有可能采用微正壓運(yùn)行方式，防止絕緣子結(jié)露，提高運(yùn)行安全可靠性，并為母線采用通風(fēng)冷卻方式創(chuàng)造了條件；⑤封閉母線由工廠成套生產(chǎn)，質(zhì)量較有保證，運(yùn)行維護(hù)工作量小、施工安裝簡便，而且不需設(shè)置網(wǎng)欄，簡化了結(jié)構(gòu)，也簡化了對土建結(jié)構(gòu)的要求。 （2）查《電力工程電氣設(shè)備手冊》表1315，根據(jù)，以及原始資料， 初步選型如下：導(dǎo)體尺寸D1/D2(mm)導(dǎo)體截面()導(dǎo)體最高允許溫度下為70℃時(shí)載流量截面系數(shù)()慣性半徑(cm)慣性矩()質(zhì)量（kg）Φ80/729541900 對其進(jìn)行校驗(yàn)： 平均溫度為25℃，最高溫度40℃，最低溫度為30℃ 。正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度短路時(shí)發(fā)熱量：查《發(fā)電廠電氣部分》表612，C=93滿足熱穩(wěn)定發(fā)熱的最小截面為：≈1滿足熱穩(wěn)定要求。該型導(dǎo)體參數(shù)為：自重則集中荷載撓度，由力學(xué)知識知，在x=。因此選擇φ110/100圓管型鋁錳合金，其參數(shù)如下表：導(dǎo)體尺寸導(dǎo)體截面導(dǎo)體最高允許溫度為下值時(shí)的載流量（A）截面系數(shù)W慣性半徑慣性矩J質(zhì)量生產(chǎn)廠70℃80℃110/100164925692217228沈陽鋁材廠 同理計(jì)算： 合成撓度： 故撓度滿足要求。③地震時(shí)母線所受彎矩和應(yīng)力：地震力產(chǎn)生的水平彎矩為：計(jì)算風(fēng)速產(chǎn)生的彎矩及風(fēng)壓： 地震時(shí)母線所受最大彎矩及應(yīng)力為： 故地震時(shí)滿足要求。其一階自振頻率很低，顯示出低頻特性。即： —管形母線產(chǎn)生微風(fēng)共振的計(jì)算風(fēng)速（m/s）取5m/s。 我廠6kV設(shè)備，采用成套配電裝置，我廠只提供正常工作電流以及短路電流水平，其母顯得安裝距離以及動(dòng)穩(wěn)和熱穩(wěn)的計(jì)算，由設(shè)備廠家自行安排。不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)將有一個(gè)計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度，成為經(jīng)濟(jì)電流密度。在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全； （2）倒閘操作。 一般情況下，母線側(cè)的隔離開關(guān)選擇上伸式的，線路側(cè)選擇平伸式的。（2）經(jīng)查《電力工程電氣設(shè)備手冊》，線路側(cè)隔離開關(guān)的選型如下：且為雙接地型號額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流有效值GW112202DW220KV1600 A100 KA40 KA（3s） GW112202DW為雙接地刀閘 下面對所選型號進(jìn)行校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：（3）接地開關(guān)選擇經(jīng)查《電力工程電氣設(shè)備手冊》，另一側(cè)隔離開關(guān)的選型如下：型號額定電壓（kV)最高電壓(kV)動(dòng)穩(wěn)電流(kA)熱穩(wěn)電流（2s）（kA)長期通流能力(A)對地工頻耐壓(kV)雷電耐壓(kV)JW2220(W)22025210040600395950 下面對所選型號進(jìn)行校驗(yàn)：額定電壓：,滿足。對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)。 （4）為了減輕內(nèi)部故障對發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。 根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中（DL/T5222－2005): 電流互感器的型式按下列使用條件選擇：35kV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式、樹脂澆注式、氣體絕緣結(jié)構(gòu)或光纖式的獨(dú)立式電流互感器。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中（DL/T5222－2005):測量用電力互感器的選擇，選擇測量用電流互感器應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)測量和計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)際需要合理選擇互感器的類型。 ③根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中（DL/T5222－2005) 電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流，應(yīng)大于變壓器的允許的不平衡電流，一般可按變壓器額定電流的30%選擇。⑤動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式為。 電壓互感器的選擇 電壓互感器的分類 目前，電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的電力互感器主要有電磁式和電容分壓式兩種。當(dāng)需用旁路斷路器代替出線斷路器實(shí)現(xiàn)同期操作時(shí)，則應(yīng)在旁路母線裝設(shè)一臺單相電壓互感器供同期使用，否則不必裝設(shè)。發(fā)電機(jī)一般裝23組電壓互感器：一組（三只單相、雙繞組）供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，另一組供測量儀表、同期和保護(hù)裝置使用。 （4）變壓器。顯然，單個(gè)單項(xiàng)式電壓互感器的二次繞組電壓為100V，而其余可獲得的相間電壓的接線方式，二次側(cè)繞組電壓為V； 根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中（DL/T5222－2005) 用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其剩余繞組額定電壓應(yīng)為100V； （3）容量和準(zhǔn)確級的選擇 根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分配在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級和容量，選擇互感器的準(zhǔn)確級和額定容量。額定電壓：指正常工作時(shí)加在避雷器上的工頻工作電壓，它應(yīng)與避雷器安裝地點(diǎn)系統(tǒng)的額定電壓等級相同。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3倍。 根據(jù)導(dǎo)體選擇方法，按照最高溫升選擇導(dǎo)體，本廠的6kV母線擬選擇兩條1008的鋁材矩形母線。 （3）廠用電流互感器選擇，根據(jù)選擇方法，對于不同位置的電流互感器分別選擇如下： ①廠高變高壓側(cè)選擇額定電流為1500A，額定電壓為20kV的電流互感器； ②廠高變低壓側(cè)選擇額定電流為2000A，額定電壓為10kV的電流互感器； ③廠用起備變的高壓側(cè)電流互感器為100—300A的，額定電壓為220 kV的； ④廠用起備變的低壓側(cè)電路互感器同樣為額定電流2000A，額定電壓為10kV的； ⑤其余的屬于廠用低壓變壓器側(cè)的電