【正文】 段老師一直給與我們很多非常有益的幫助和支持，并且在很多細(xì)節(jié)方面也給與了細(xì)心的指導(dǎo)，并且根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)給我提出了十分寶貴的建議。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，不但利用到了已學(xué)的專業(yè)知識(shí)，使知識(shí)更加牢固，還學(xué)習(xí)到了很多以前沒有學(xué)到過的知識(shí)。%/，接線組別為 Yn,d11d11。設(shè)置工作母線供電的公用段，可避免高壓備用變壓器低負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行，減少電能損耗，使得機(jī)組單元性大為加強(qiáng)，檢修、停機(jī)大為方便。 6KV 高壓廠用電系統(tǒng) 幾種 6kV 廠用接線形式的特點(diǎn)：第一種接線形式，廠用 6kV 工作母線采用常規(guī) A、B 段接線形式，集中布置，不設(shè) 6kV 高壓公用段母線，全廠公用負(fù)荷分?jǐn)傇趦膳_(tái)機(jī)組中，起動(dòng)/備用變壓器通過備用段向 6kV 工作母線提供備用電源。（3） 準(zhǔn)確級(jí)的選擇：與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于下表要求：，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)為 級(jí)，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)為 。用于電度表準(zhǔn)確度不低于 級(jí)，用于電壓測(cè)量，不應(yīng)低于 1 級(jí)，用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于 3 級(jí)。35－110KV 的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器，220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器。（2）母線。（5） 校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 校驗(yàn)開斷能力為使斷路器安全可靠地切斷短路電流，應(yīng)滿足如下條件： （4brktI?22）河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 —斷路器的額定開斷電流，KAbrI—?jiǎng)偡蛛娏鳎?（斷路器觸頭剛分開瞬間的短路電流有效值） ，KAkt短路切斷計(jì)算時(shí)間： （41pgtt??23）—繼電保護(hù)（主保護(hù)）動(dòng)作時(shí)間，spt—斷路器固有分閘時(shí)間,sg剛分電流 可按下式計(jì)算：ktI （4122()atTktptIIe???24）—觸頭分開瞬間實(shí)際通過斷路器的短路周期電流的有效值，KAptI—非周期電流衰減時(shí)間常數(shù)，saT當(dāng) 時(shí)，非周期電流的相對(duì)值實(shí)際上已衰減到 20%以下，?的影響（小于 2%）可以忽略不計(jì)。N—電暈起始電壓，KV；crUk—三相導(dǎo)體布置方式系數(shù)，水平布置時(shí)中間相易放電，k= 三角布置時(shí) k=1—導(dǎo)線表面善系數(shù)，管形母線導(dǎo)線為 —；1m—大氣系數(shù)，晴好天氣，為 1，陰天為 —空氣相對(duì)密度，在海拔 1000m 及以下地區(qū)為 1?r—導(dǎo)體半徑 cm,矩形母線為其四角的曲率半徑。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的母線截面，通常會(huì)大于按最大長(zhǎng)期工作電流選擇的截面，同時(shí)，其允許載流量還應(yīng)當(dāng)大于特殊運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的短時(shí)過負(fù)荷值。（2） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：當(dāng)導(dǎo)體通過電流時(shí)，要產(chǎn)生電能損耗，一年中導(dǎo)體所損耗的能量，與導(dǎo)體通過的電流大小和年利用小時(shí)數(shù)有關(guān)，還與導(dǎo)體的截面有關(guān)。（3） 校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。（1）發(fā)電機(jī)和變壓器回路由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力 可保持不變，故該回路的最大工作電流應(yīng)不小于相應(yīng)額定電流的 倍。 按正常工作條件選擇設(shè)備（1）溫度和濕度一般高壓電氣設(shè)備可在環(huán)境溫度為 — 的范圍內(nèi)長(zhǎng)03C?04?期正常運(yùn)行。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。三號(hào)四號(hào)發(fā)電機(jī)可以合并。② 進(jìn)行等值的網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)。dI（2）有限容量電源供給的短路電流一般采用運(yùn)算曲線求取任意時(shí)刻的短路電流周期分量有效值。（7） 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。但電氣設(shè)備在制造時(shí)可能存在某些缺陷；在運(yùn)輸、保管和安裝的過程中，絕緣可能受到機(jī)械損傷；長(zhǎng)期低電壓、過電流運(yùn)行的設(shè)備絕緣會(huì)迅速老化等原因，使電氣設(shè)備的絕緣受到削弱或損壞，造成帶電部分的相與相或相與地形成通路。 繞組數(shù)量和連接方式的選擇 （1）雙繞組還是三繞組變壓器，普通型還是自耦型，發(fā)電廠如以兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用雙繞組或三繞組變壓器。 單元接線的主變壓器 發(fā)電廠如果沒有發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷，采用發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線時(shí)，主變壓器容量只要和發(fā)電機(jī)容量相配套即可。 結(jié)論6220KV 電壓等級(jí)的接線形式，由電壓等級(jí)的高低、出線回路數(shù)的多少而定。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)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要，通過倒閘操作可以組成多種運(yùn)行方式。如果兩段母線同時(shí)故障，會(huì)造成大范圍停電，影響嚴(yán)重。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)能根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，靈活地投入和切換發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，靈活地調(diào)度電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。接通、斷開電能的開關(guān)電器，如斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)空氣開關(guān)、接觸器、熔斷器等。 原始資料此電廠是某地區(qū)的主力發(fā)電廠之一，為國(guó)家大型企業(yè)。 本設(shè)計(jì)其中第一章概括介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和發(fā)電廠的原始資料，為后幾章提供所必須的基本資料。 main connection line。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)I摘 要電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。 shortcircuit calculation。第二章是電氣主接線設(shè)計(jì)和變壓器的選擇，根據(jù)對(duì)原始資料的分析擬定了主接線形式，確定主變壓器的容量和型號(hào)。其原始資料： （1）裝機(jī)容量：4 臺(tái)發(fā)電機(jī)，總?cè)萘?4220MW=880MW，發(fā)電機(jī)額定參數(shù)如下： =，cosφ=；NU（2）機(jī)組年利用小時(shí)為：Tmax=5685h/a，廠用電率占 %；（3）氣象條件：年最高溫度為 42℃，平均氣溫 25℃，條件一般，無(wú)特殊要求； （4）主接線有 110kV 和 220kV 兩種電壓等級(jí)，以承擔(dān)基荷為主；（5）220kV 工程引出線為 7 回，220kV 母線最低電壓為 205kV，最高電壓為 252kV，主要為一類、二類負(fù)荷供電；（6）110kV 電壓等級(jí)系統(tǒng)的短路容量為 4000MVA，220kV 電壓等級(jí)系統(tǒng)的短路容量為 5000MVA。限制過電流或過電壓的設(shè)備，如限流電抗器、避雷器。②滿足檢修時(shí)的靈活性要求。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 6雙母接線通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不知是供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。斷路器經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷數(shù)次斷路電流后都需要檢修，當(dāng)線路斷路器要檢修時(shí)就要造成相應(yīng)的回路停電，不能很好的保證供電可靠性。一般情況 110KV 出線在 67 回及以上，220KV 出線 45 回及以上時(shí)才設(shè)專用旁路斷路器。 發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元連接時(shí)，主變壓器的容量可按下列條件選擇：（1） 按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有 10%的余度。一般應(yīng)優(yōu)先考慮采用三繞組變壓器。（2）惡劣的自然條件、大氣過電壓（雷擊）引起閃絡(luò)、大風(fēng)和復(fù)冰引起倒桿和短線等造成短路。（5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。某電源到短路點(diǎn)的計(jì)算電抗，是該電源到短路點(diǎn)的直連電抗標(biāo)幺值。最終簡(jiǎn)化成各電源與短路點(diǎn)之間只有直接電抗即轉(zhuǎn)移電抗。K2 點(diǎn)為 33 號(hào)發(fā)電機(jī)出口，選擇如圖所示短路點(diǎn)短路電流最大，由于三號(hào)四號(hào)發(fā)電機(jī)不對(duì)稱不可以合并。同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。當(dāng)環(huán)境溫度低于 時(shí)，應(yīng)選用適合高寒地區(qū)的產(chǎn)品，0若溫度環(huán)境超過 時(shí)，選用型號(hào)帶：“TA”字樣的干熱帶產(chǎn)品。若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行的可能時(shí)，還應(yīng)計(jì)及其實(shí)際的過負(fù)荷電流。（4）結(jié)重要的和大電流的母線，校驗(yàn)其共振頻率。從降低損耗考濾，導(dǎo)體截面越大越好，但從降低投資，維修費(fèi)用，利息支會(huì)及有色金屬消耗量等方面考慮，導(dǎo)體截面越小越好。 母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足熱穩(wěn)定要求的母線最小截面積 minS （4min1fKQC?8）只要實(shí)際選用的母線截面積 ，母線便是熱穩(wěn)定的?！鄬?dǎo)體的相間距離，cmmD 母線選擇結(jié)果100KV 母線：截面 631 管型鋁母線2m220KV 母線：截面 1491 鋁錳合金硬管母線LF1Y0/9?? 斷路器的選擇 斷路器的選擇原則高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)調(diào)和，它既可以在正常情況下接通或斷開電路，又可以在系統(tǒng)故障情況下自動(dòng)地迅速斷開電路，斷開電路時(shí)會(huì)在斷口處產(chǎn)生電孤，為此斷路器設(shè)有專門的滅孤裝置，滅弧能力是斷路器的核心性能。此時(shí)可采用剛分瞬間的周期電流ktI對(duì)斷路器進(jìn)行校核。參數(shù)的選擇要綜合考慮技術(shù)條件和環(huán)境條件。工作母線和備用母線都應(yīng)裝一組三繞組電壓互感器，而旁路母線可不裝，母線如分段應(yīng)在各分段上各裝一組三繞組電壓互感器。當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。（4）二次負(fù)荷：S n是對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確級(jí)下，電壓互感器的額定容量。儀表的準(zhǔn)確級(jí)為 時(shí)，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí) ，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí) 。本接線系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可靠性高，且因公用負(fù)荷由高壓廠用工作變壓器供電，長(zhǎng)期運(yùn)行可減少電能損失，節(jié)約發(fā)電成本，有利于竟價(jià)上網(wǎng)的原則。但由于廠用配電裝置分散布置，使得 6kV 配電裝置之間聯(lián)系增加，增加 6kV 高壓開關(guān)柜數(shù)量，短路事故幾率將增加。3 號(hào)、4 號(hào)兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置 1 臺(tái)容量為 40000/2021020210KVA 低壓側(cè)雙分裂繞組高壓備用變壓器，電壓比為 220177。在設(shè)計(jì)中還用到畫圖板、Auto CAD 等一系列計(jì)算機(jī)軟件，在網(wǎng)上查找資料，并利用學(xué)校超新圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)資料，這也豐富了我的計(jì)算機(jī)知識(shí)。在此，我對(duì)段老師表示衷心的感謝！在撰寫論文的過程中，還得到許多同學(xué)的熱心幫助，他們及時(shí)指出論文中錯(cuò)誤和不合理的地方，并幫助我查閱資料和及時(shí)更正，使我的論文得以順利完成。段老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和勤勉敬業(yè)的工作精神，非常值得我們學(xué)習(xí)和尊重。其中，對(duì)電氣主接線方案進(jìn)行了比較和選擇，計(jì)算了短路電流，并對(duì)變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線等設(shè)備進(jìn)行了選擇。1 號(hào)、2 號(hào)兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置 1 臺(tái)容量為 31500/15750/15750KVA 低壓側(cè)雙分裂繞組高壓備用變壓器，電壓比為 110177。廠用 6kV 母線采用分散布置，可使廠用配電裝置布置在各個(gè)工藝模塊的負(fù)荷中心，有利于減少電力電纜數(shù)量，節(jié)約投資，降低造價(jià)。以合理的投資取得最大的綜合經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)保護(hù)和測(cè)量?jī)x表共用一組電流互感器時(shí)，只能選用相同的一次電流。（3）準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器的準(zhǔn)確度是在二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級(jí)。電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇：6～20KV 屋內(nèi)配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可釆用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。當(dāng)發(fā)電機(jī)出口與主變低壓側(cè)經(jīng)斷路器相接，且廠用電支路由主變低壓側(cè)引出時(shí)，還應(yīng)在廠用電支路的連接點(diǎn)上設(shè)一組三繞組電壓互感器。（4） 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 選擇額定電流所選設(shè)備的額定電流應(yīng)大于或等于所在回路上的最大長(zhǎng)期工作電流： （421）maxNI?所實(shí)際使用環(huán)境與所給標(biāo)準(zhǔn)不同，應(yīng)進(jìn)行修正。母線不發(fā)生電暈的條件是：河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 24 （???20）—母線的線電壓。計(jì)算時(shí)不要計(jì)入gI特殊運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的短時(shí)過負(fù)荷。主母線各段的工作電流是不同的，要根據(jù)接線圖計(jì)算，但為了安裝與維修方便，通常按各種運(yùn)行方式下有可能渡過最大電流的一段，將母線全長(zhǎng)都選擇成同一截面。（2） 選擇母線的截面積。（4）按裝地點(diǎn) 按正常工作電壓選擇設(shè)備額定電壓選擇設(shè)備時(shí)電壓要滿足： （41）NSU?—設(shè)備所在電網(wǎng)的額定電壓 KVNSU河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 17—設(shè)備的額定電壓 KVNU 按工作電流選擇設(shè)備額定電流 （4maxNI?2）上式是按標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，設(shè)備實(shí)際使用環(huán)境不同時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修正。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器，可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。并按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 各個(gè)短路點(diǎn)進(jìn)行具體分析K1 點(diǎn)為 1 號(hào)發(fā)電機(jī)出口， 經(jīng)過對(duì)比可知選擇如圖所示短路點(diǎn)短路電流最大，一號(hào)二號(hào)發(fā)電機(jī)因其不對(duì)稱，所以不能合并。avU運(yùn)算曲線法的步驟：① 畫出以標(biāo)幺值電抗表示的等值電路圖（取 ）10,ddavSMVAU??。 三相短路的計(jì)算方法（1）無(wú)窮大電源系統(tǒng)供給的短路電流無(wú)窮大電源系統(tǒng)供出的短路電流周期分量幅值是不衰減的，用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算： （31） （32）河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 （33）