【正文】 若有計量要求，可以與測量公用一組互感器。因此，電流互感器在電力系統中得到了廣泛的應用，也是電力系統中的重要設備。 2) 熱穩(wěn)定校驗： 22eq thI t I t? ? LW2— 110 系列六氟化硫斷路器的固有分閘時間 int =，全分閘時間為abt =。 220KV側隔離開關的選擇 （ 1） 主變壓器回路 最大工作持續(xù)電流： 27 maxI = NSU =220KV=242KV NU ? NSU 擬選型號為 GW46— 220（ D）系列隔離開關，參數如表 所示： 表 GW4— 220D/2500系列隔離開關技術數據 額定工作 電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 3s 熱穩(wěn)定 電流（ KA） 額定動穩(wěn)定 電流峰值（ KA） 額定頻率 （ HZ） 220 2500 50 125 50 GW46— 220W 系列隔離開關是三相交流 50HZ 高壓開關設備，供在有電壓五負載的情況下，斷開或閉合線路之用。 110KV側斷路器的選擇 最大工作持續(xù)電流： maxI =， NI = NSU =110KV=121KV NU ? NSU 26 擬選型號為 LW36— 110 系列六氟化硫斷路器，參數如表 所示： 表 LW36— 110 系列六氟化硫斷路器技術數據 額定工作 電壓 （ KV） 最高工作 電壓 （ KV） 額 定電流（ A） 3s 熱穩(wěn)定電流 （ KA） 額定動穩(wěn)定 電流峰值 （ KA） 固有分閘 時間 （ S） 額定頻率 （ HZ） 110 126 3150 40 100 50 1) 動穩(wěn)定校驗： maxI ? imI 動穩(wěn)定電流 maxI =100KA， 110KV 側短路沖擊電流為 imI = 即： maxI ? imI ，滿足動穩(wěn)定條件。 24 電氣設備的整定計算 發(fā)電機側回路的最大工作電流： maxI = ， NI =11320=11886A 與主變壓器所連回路的最大持續(xù)工作電流： maxI = ， NI = ???? 3102303 與三繞組變壓器所連回路 220KV 側的最大持續(xù)工作電流： maxI = ， NI = ???? 3102303 與三繞組變壓器所連回路 110KV 側的最大持續(xù)工作電流： maxI = ， NI = ???? 3101153 高壓斷路器的選擇 斷路器是在電力系統正常運行和故障情況下用作斷開或接通電路中的正常工作電流及開斷故障電流的設備。 熱穩(wěn)定校驗 校驗電氣設備的熱穩(wěn)定性，就是校驗設備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬 23 導電部分的溫度不應超過最高允許值。 驗算導體和電器的短路電流，按下列情況計算： （ 1）除計算短路電流的衰減時間常數和低壓網絡電流外，元件電阻都應略去不計。 22 6 電氣設備的選擇 電氣設備選擇的一般條件 一、設備選擇的一般原則 （ 1）應力求技術先進，安全適用，經濟合理。均采用標幺值計算方法，省去“ *”。2 % — 18 190 SFPS240000三繞組 240000 242177。 廠用變壓器的額定電壓應根據廠用電系統的電壓等級和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網絡電壓一致。如頂軸油泵、盤車電動機等。這種除起備用電源和啟動電源的作用外，也承擔了 發(fā)電機停機電源的作用。 在這種接線方式下，發(fā)電機、主變壓器、廠用高壓變壓器以及相互連接的導體，任何一個元件故障都要斷開主變壓器高壓側的斷路器并停機。廠用高壓選用6KV電壓等級，通過合理選擇變壓器容量及阻抗值，電動機啟動電壓均可滿足要求。Ⅱ類負荷一般也有備用設備，如不配備用設備，也要雙電源供電。 10 3 廠用電的設計 發(fā)電廠在啟動、運轉、停機、檢修的過程中，有大量以電動機拖動的機械設備，用以保證機組的主要設備和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理等輔助設備的正常運行。因此，本電廠在系統中有重要作用。 雙母線帶旁路母線的接線 優(yōu)點：增加供電可靠性，運行操作方便，避免檢修斷路器時造成停電，不影響雙母線的正常運行。 缺點：增加了一臺旁路斷路器的投資。 電氣主接線的基本要求 保證必要的供電可靠性和電能質量 安全可靠是電力生產的首要任務，停電不僅使發(fā)電廠造成損失，而且對國民經濟各部門帶來的損失將更嚴重，往往比少發(fā)電能的損失大幾十倍，至于導致人身傷亡、設備損壞、產品報廢、城市生活混亂等經濟損失和政 治影響，更是難以估量。 原始資料 原始數據 發(fā)電廠建設規(guī)模 類型：凝氣式火電廠 最終容量、機組的型式和參數： 3 表 300MW汽輪發(fā)電機的主要技術參數 型號 額定功率 （ MW） 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 功率因數 (cos? ) 瞬變電抗 （ X’d%） 同步電抗 （ Xd%） 超瞬變電抗 (X”d %) QFSN3002 300 18 11320 年利用小時數： 6000h/年 電力系統與本廠的連接情況 （ 1） 電廠在電力系統中的作用于地位：地區(qū)電廠 （ 2） 發(fā)電機連入系統的電壓等級： 220kV （ 3） 電力系統總裝機容量： 8000MW，短路容量： 12020MVA 電力負荷水平 （ 1） 220kV 電壓等級：架空線 6回 ,輸送距離 80 ㎞，Ⅰ級負荷，最大輸送 400MW，Tmax=5000h/a （ 2） 110kV 電壓等級：架空線 4 回，Ⅰ級負荷，最大輸送 161MW， Tmax=4300h/a （ 3） 廠用電率： % 環(huán)境條件 廠址特點及自然環(huán)境 某電廠位于某市區(qū)以西約 20km 的昭平湖水渠西岸的四山村，靠近鐵路，能夠運用鐵路運輸，地勢有農田、丘陵和群山。 2 因此我國電力工業(yè)必須持續(xù)，穩(wěn)步地大力發(fā)展，一方面要加強電源建設，搞好“西電東送”，確保電力先行，另一方面要深化電力體制改革，實施廠網分家。今天電氣制造企業(yè)的國內用戶率已達到 75%以上。 該設計主要從理論上在電氣主接線設計、短路電流計算、電氣設備的選擇、配電裝置的布局、防雷設計、發(fā)電機、變壓器和母線的繼電保護等方面做詳盡的論述， 并與火力發(fā)電廠現行運行情況比較，同時，在保證設計可靠性的前提下，還要兼顧經濟性和靈活性，通過計算論證火電廠實際設計的合理性與經濟性。電力工業(yè)作為一種先進的生產力，是國民經濟發(fā)展中最重要的基礎能源產業(yè)。目前，我國 30 萬千瓦、 60 萬千瓦的火力發(fā)電機組， 70 萬千瓦的水力發(fā)電機組，在國際招標中中標成功率大 于 90%以上。 2020 年人均用電量2596kW引進污水處理廠提供的中水，作為發(fā)電冷卻用補充水，每年可節(jié)約優(yōu)質水資源，促進循環(huán)經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。 5 2 電氣主接線設計 發(fā)電廠的電氣主接線，是由高壓電器設備通過連接線組成接受和分配電能的電路，也稱為一次接線。 本設計中機組容量為 300MW，所以發(fā)電機出口采用封閉母線，為了減少斷開點，可不裝斷路器。 增加一 組母線和多個隔離開關，一定程度上增加一次投資。內橋接線的適用范圍為兩回進線，兩臺主變，正常運行方式下，橋開關處于閉合狀態(tài)， 優(yōu)點：具有一定供電可靠性，使用高壓斷路器少，一次投資少。有原始資料可知發(fā)電機不與 110KV的母線相連，故在 220KV、 110KV 及廠用電 6KV 的三個等級上采用的聯絡變壓器為三相三繞組變壓器相連， 110KV母線采用雙母接線。對設備配置上要有備用設備，雙電源供電，自動切換。 可使廠用電系統簡化、設備減少，但許多 2020KW 以上的大容量電動機接在 母線上，也會帶來設備選擇和運行方面的問 題。 廠用工作電源及其引接 對于大容量的機組，各臺機組的廠用工作電源必須是獨立的，是保證機組正常運行最基本的電源，要求供電可靠，而且要滿足整套機爐的全部廠用負荷要求，并可能還要承擔部分公用負荷。備用電源應具有獨立性和足夠的供電容量，最好能與電力系統緊密聯系，在全廠停電下仍能從系統獲得廠用電源。 300MW 機組每臺機一般設一臺柴油發(fā)電機 ，采用每機組一臺柴油機分時間段的接圖 21 ～ 0s投入 PC 柴油發(fā)電機 備用工作 PC 正常工作 PC 正常工作 PC 保安 PC 10min 投入 PC 5s投入 PC 圖 事故保安電源引接方式 13 線，圖 所示。 14 4 變壓器的選擇 主變壓器的選擇原則 為保證發(fā)電機電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺 ； 在計算通過主變壓器的總容量時，至少應考慮 5— 10 年內負荷的發(fā)展需要，并要求 ， 在發(fā)電機電壓母線上的負荷為最小時，能將剩余功率送入電力系統 ； 發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷后，留有 10%的裕度； 發(fā)電機電壓母線上最大一臺發(fā)電機停運時，能滿足發(fā)電機電壓的最大負荷用電需要；。 容量：單元接線中的主變壓器容量 NS 應按發(fā)電機額定容量扣除本機組的廠用負荷后，預留 10％的裕度選擇。 一、 短路電流計算條件 ： （ 1） 正常工作時，三項系統對稱運行 ； （ 2） 所有電流的電動勢相位角相同； （ 3） 電力系統中所有電源均在額定負荷下運行 ； （ 4） 短 路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 ； （ 5） 不考慮短路點的衰減時間常數和低壓網絡的短路電流 時 ，元件的電阻略去不計 ； （ 6） 不考慮短路點的阻抗和變壓器的勵磁電流 ； （ 7） 元件的技術參數均取額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍 ； （ 8） 輸電線路的電容略去不計 。 110KV 三相短路電流的計算 等效電抗： ?X = 8X + 9X =+= () 21 計算電抗： jsX = 3002 ??= （ ） 查汽輪機運算曲線得： t=0s， )3(*X =； t=， )3(*X =； t=， )3(*X =； t=2s， )3(* ?X ； t=4s，)3(* ?X 。 選用導體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。 二、按短路條件進行校驗 電氣設備按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時的動、熱穩(wěn)定度進行校驗。因此，各制造廠所生產的電器，都用最大允許的電流的值 maxi 或最大有效值 maxI 表示其電動力穩(wěn)定的程度，它表明電器 通過上述電流時，不至因電動力的作用而損害。 周期分量熱效應計算，非周期分量熱效應不計，短路電流的熱效應： ?????????424222 1210 IIII ZK ? ?SKA ?2)( ?tIt2 3=? ?SKA ?2)( ? KQ 滿足熱穩(wěn)定條件。為此，要求在高壓配電裝置的母線側和線路側裝設帶專門接地刀閘的隔離開關，以便在檢修母線和線路斷路器時，使之可靠接地。 （ 2）三繞組變壓器回路 最大工作持續(xù)電流： maxI =， NI = NSU =220KV=242KV NU ? NSU 擬選型號為 GW46— 220W 系列隔離開關。 220KV母線側 擬選型號為 JCC5— 220 系列電壓互感器 ,具體參數如表 所示： 表 JCC5— 220 系列電壓互感器技術數據 額定工作電壓 （ KV） 二次負荷 連接組標號 初級繞組 次級繞組 剩余電壓繞組 1 級 3 級 00,II I