【正文】 S 短路熱穩(wěn)定計算時間為 tk = top2 to =+= 1s，故此情況下非周期分量的影響可略去不計。 xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護設計 32 It2t=1202 5=72022 KA2 QK = t 12(I”2 10I”t 2?2 I t 2 ) t 12(I”2 10I”2 I”2) = I”2tk 此處 I”為短路電流的最大值。 校驗避雷器的最大允許電壓（滅弧電壓）： 對 35KV 及以下的避雷器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作線電壓的 100%～ 110%；對 110KV 及以上中性點接地系統(tǒng)的避雷器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作線電壓的 80%。 三繞組變壓器的低壓側(cè)的一相上應設置一臺避雷器。 在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器；發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 電壓互感器的配置 電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護同期和自動裝 置的要求。 熱穩(wěn)定校驗 2022屆電氣工程及其自動化（電力）專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 25 對于電纜，不必校驗其機械強度和短路動穩(wěn)定度，但需校驗短路時熱穩(wěn)定度，且電纜額定電壓不應小于使用地點的額定電壓。矩形導體一般 用于 35KV 及以下、 電流為 4000A 及以下的配電裝置中。 隔離開關選擇結(jié)果如下表 42所示： 表 42 型號 安裝位置 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定 電流 熱穩(wěn)定電流 GW4220(D) T4 變220kV 側(cè) 220kV 1000A 80kA (3S) GW4220(D) 220kV 出線回路 220kV 1000A 80kA (3S) GW4220 220kV 母聯(lián) 220kV 2022A 80kA (3S) GW4220(D) T3 變220kV 側(cè) 220kV 1000A 80kA (3S) GW5110Ⅱ(D) T T2 變110kV 側(cè) 110kV 1600A 100kA (4S) GW5110Ⅱ(D) 110kV 出線回路 110kV 1600A 100kA (4S) GW5110 (D) 110kV 母聯(lián) 110kV 2022A 100kA (4S) GW5110Ⅱ(D) T3 變110kV 側(cè) 110kV 1600A 100kA (4S) 出線回路 2500A 250kA 100KA (3S) G1 出線側(cè) 10000A 400kA 149KA (2S) G2 出線側(cè) 10000A 400kA 149KA (2S) G4 出線側(cè) 10000A 400kA 149KA (2S) xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護設計 24 母線 的選擇 電力線路的正確、合理的選擇直接關系到供電系統(tǒng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的運行。由于真空斷路器、 SF6斷路器在技術(shù)性能和運行維護方面有明顯優(yōu) 勢，目前在系統(tǒng)中應用十分廣泛， 10kV及以下一般選用真空斷路器，35kV 及以上多選用 SF6 斷路 器。 作熱穩(wěn)定校驗時，已通過電氣設備的三項短路電流為依據(jù)，工程計算中常用下式校驗所選的電氣設備是否滿足熱穩(wěn)定 的要求，即： It2t≥Qk 式中 ， Qk—— 短路電流熱效應： It—— 制造廠規(guī)定的在 ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（ KA）； 校驗短路熱穩(wěn)定的短路計算時間應為繼電保護動作時間 top和斷路器全開斷時間 toc之和，即 k op oct t t?? 式中 ， opt —— 保護動作時間，主要有主保護動作時間和后備保護動作時間， 本次設計中當為主保護動作時間時 取 top1 =；當為后備保護時間時 取 top2 =； oct —— 斷路器全開斷時間（包括固有分閘時間和燃弧時間）。 ③ 海拔高度 xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護設計 20 一般電氣設備的使用條件為不超過 1000m。 應按當?shù)丨h(huán)境條件校核。%39。 選取的 主 變壓器型號參數(shù)如下表： 表 31 雙繞組 變壓器 T T2 型號參數(shù) 型號 容 量（ MVA） 高 壓（ KV） 低 壓（ KV） 連接 組 別 阻抗電壓（％） SFP7250000/110 250 121 YNd11 表 32 變壓器 T4 型號參數(shù) 型號 容 量（ MVA） 高 壓（ KV） 低 壓（ KV） 連接 組別 阻抗電壓（％） SFP7250000/220 250 242177。2%） ， 且分接頭必須在停電的情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變壓器的分接頭較多，調(diào)壓范圍可達 30％，且分接頭可在帶負荷的條件下2022屆電氣工程及其自動化（電力）專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 13 調(diào)節(jié)，但其結(jié)構(gòu)復雜，價格 昂貴，在下述情況下采用較為合理。電力系統(tǒng)變壓器采用的繞組連接方式有星形（ Y） 和三角形（△）兩種。即 SN ≈ （ Pmax/cosφ ?∑PNG′ (1?KP)/cosφG)/n (MVA) （ 33） 式中： PNG′ —— 發(fā)電機電壓母線上除最大一臺機組外，其他發(fā)電機容量之和，單位 MW； Pmax—— 發(fā)電機電壓母線上的最大負荷，單位 MW。它的選擇除依據(jù)基礎資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運行方式及負荷的增長速度等因素，至少考慮 5～ 10 年負荷發(fā)展的需要。 4) 化簡等值網(wǎng)絡：將等值網(wǎng)絡化簡為以短路點為中心的輻射型等值網(wǎng)絡，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。短路將使系統(tǒng)電壓降低、短路回路電流增大，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和損壞電氣設備。運行經(jīng)驗表明，誤操作是造成系統(tǒng)故障的重要原因之一，主接線簡單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性小。 c) 當饋線斷路器或線路側(cè)隔離開關故障時停止對用戶供電。 c) 當饋線斷路器或線路側(cè)隔離開關故障時停止對用戶供電。檢修任一回路的母線隔離開關，只停該回路。這種接線簡單清晰，使用設備少，經(jīng)濟性好。 2) 110KV 電壓等級的方案選擇。一組母線故障后，能迅速恢復供電。靈活性包括以下幾個方面： 操作的方便性；調(diào)度的方便性；擴建的方便性。根據(jù)下達的設計任務書的要求，在分析原始資料的基礎xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護設計 4 上，各電壓等級擬定可采用的數(shù)個主接線方案。 從負荷特點與電壓等級可知，發(fā)電機電壓負荷 電壓等級容量 最大 50MW，最小 25MW，占機組容量很小，共有 2回， 用一臺機組足以承擔所需電量， 采用直饋線為宜； 110KV與系統(tǒng)有 6回饋線， 且要求可靠性高，為保證檢修出線斷路器不致對該回路停電，擬采取帶旁路母線接線形式為宜。特別是電力供應能力得到顯著提高，面對新世紀以來重 工業(yè) 的發(fā)展 加速 了 電力需求的迅猛增長，扭轉(zhuǎn)了歷史上最為嚴重的全國大范圍缺電局面，實現(xiàn)了全國范圍的電力供需總體平衡，為經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和人民生活水平的迅速提高作出巨大的貢獻。它甚至影響發(fā)電廠、變電站乃至相關的電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定、靈活的運行。 在本次設計中 ,首先 ,對 xx 第二發(fā)電廠的原始資料進行分析 ,了解發(fā)電廠概況 ,從而擬定初步的主接線方案 , 經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟綜合比較，選擇出一個最優(yōu)方案作為本次設計的最終方案。在 “ 十二五 ” 新的發(fā)展階段，電力需求仍將保持平穩(wěn)較快增長， 根據(jù) 中電聯(lián)發(fā)布 的“ 電力工業(yè) ‘ 十二五 ’ 研究報告 ”， “ 預計 2022 年全社會用電量將達到 ～ 萬億千瓦時， ‘ 十二五 ’ 期間年均增長 %～ %，推薦為 萬億千瓦時，年均增長 %；最大負荷達到 ～ 億千瓦、 ‘ 十二五 ’ 期間年均增長 %～ %，推薦為 億千瓦，年均增長 %。220KV 電壓級出線回路數(shù)為 4 回，與系統(tǒng)相連，最大 送出電能為800 ?25 ?200 ?800 4％ = 543，占總發(fā)電量的 ％，故 220kv電壓等級的主接線 設計 要求具有很高的可靠性。 2) 對擬定的各方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，選出最好的方案。 經(jīng)濟性。檢修任一回路的母線隔離開關，只停該回路。 由于 110KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 6 回，且年最大利用小時是7000h，而斷路器經(jīng)過長期運行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修，為保證檢修出線斷路器不致對該回路停電，擬采取帶旁路母線接線形式為宜，所以在本方案中選擇的接線形 式是雙母線帶旁路母線的接線。 運行經(jīng)驗表明，誤操作是造成系統(tǒng)故障的重要原因之一，主接線簡單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性小。 b) 調(diào)度靈活。 雙目線分段接線 1) 優(yōu)點： a) 雙母線分段接線比雙母線接線可靠性更高。 雙母線帶旁路母線接線 1) 優(yōu)點： a) 供電可靠性高， 檢修出線斷路器不致對該回路停電 ，適用于向重要用戶供電。 b) 使用設備少，經(jīng)濟性好。所以電氣設計和運行中都要短路電流進行計算。 5) 求計算電抗 6) 由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量的標幺值。如果變壓器容量選的過大、臺數(shù)過多，則會增加投資，增大占地面積和損耗，不能充分發(fā)揮設備的效益，并增加運行和檢修的工作量；如果容量選的過小、臺數(shù)過少，則可能封鎖發(fā)電廠剩余功率的輸送，或限制變電所負荷的需要，影響系統(tǒng)不同電壓等級之間的功率交換運行的可靠性等。 所以可得 T3 的容量為： SN=50/=63 （ MVA） 取較大的值，則 T3 的容量應按照 132MVA 選取。因此，主變壓器三相繞組之間的連接方式要根據(jù)具體工程來確定。 1) 出力變化大，或發(fā)電機經(jīng)常低功率因數(shù)運行的發(fā)電廠主變壓器。4％ YNd11 表 33 三繞組自耦 變壓器 T3 型號參數(shù) 型號 容 量（ MVA） 高 壓（ KV） 低 壓（ KV） 連接 組別 阻抗電壓（％） SFPS7240000/220 240 242177。1 （ 34） 即： X1=X2=X5=X9 =100/235= 雙繞組變壓器的電抗計算公式為 SeSjUdX ?? 100%1 （ 35） 即： X3=X4=100/250= X10=100/250= 三繞組 自耦 變壓器： 高壓端 SeSjUdUdUdX ?????? 100)23%13%12(21)1( （ 36） ＝ 1/2（ 25＋ 14－ 9） /240 ＝ xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護設計 16 中壓端 SeSjUdUdUdX ?????? 100)13%23%12(21)2( （ 37） ＝ 1/2（ 25＋ 9－ 14） /240 ＝ 低壓端 SeSjUdUdUdX ?????? 100)12%23%13(21)3( （ 38） ＝ 1/2（ 14＋ 9－ 25） /240 ＝ 對于低壓端 )3(X 出現(xiàn)等值電抗為負值的現(xiàn)象并不真正表示該繞組有容性漏抗，但由于這一負值電抗的絕對值往往很小，在近似計算中常取其為零 ①。 應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。當用在高原地區(qū)時，由于氣壓較低，設備的外絕緣水平將相應降低。 本次設計中 取 toc=。同時需根據(jù)安裝地點選擇屋外或屋內(nèi)式。電力線路包括電力電纜、架空線路、母線等類型。 (2) 槽型導體。對于母線，短路時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度都需考慮。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側(cè)都能提取到電壓。 對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。 xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護設計 28 下列變壓器中性點應裝設避雷器： (1) 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關時。 校核工頻放電電壓 。 Qk =I”2 tk ==1995 KA2 S Qk =I”2 tk ==10928 KA2 QK = t 12(I”2 10I”t 2?2 I t 2 )工程計算中可近似取為 I”2tk 此處 I”為短路電流的最大值。 S 校驗 合格 (5) 動穩(wěn)定校驗： ies =300K ≥ish=119kA 校驗 合格 隔離開關選型校驗 2022屆電氣工程及其自動化（電力）專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 33 220KV側(cè)隔離開關的選擇 (1) 額定電壓的選擇： UN ≥ UN = 220KV (2) 額定電流的選擇： IN ≥ Imax = SN√3UN= 235√3220 = 所選 隔離開關 型號如下表 412