【正文】 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合性問題。但由于過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備的造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。當(dāng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開運(yùn)行時(shí)，若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不是按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器保護(hù)。 短路就是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接。 5）其他原因。 在實(shí)際短路計(jì)算中，為了簡化計(jì)算工作，通常采用一些簡化假設(shè)，其中主要包括： ① 符合用恒定電抗標(biāo)識(shí)或忽略不計(jì)； ② 認(rèn)為系統(tǒng)中個(gè)元件參數(shù)恒定，在高壓網(wǎng)絡(luò)中不計(jì)元件的電阻和導(dǎo)納，即個(gè)元件軍用春電抗表示，并認(rèn)為系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)的電勢通相位，從而避免了復(fù)數(shù)的運(yùn)算； ③ 系統(tǒng)出不 對稱故障出現(xiàn)局部不對稱，其余部分是三相對稱的。 3）計(jì)算出個(gè)電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即 X*。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí) 際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 ④ 整體協(xié)調(diào)。 另外，電氣設(shè)備還有一個(gè)最高工作電壓，即允許長期運(yùn)行的最高電壓，一般不得超過其額定電壓的 10%~15%。 1）空氣溫度。在海拔高度為 1000~3500 米的范圍內(nèi)，海拔高度每升高 100 米，電器最高工作電壓要下降 1%，以此修正電器最高工作電壓值。 短路計(jì)算時(shí)間。 電氣設(shè)備的選擇除了要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應(yīng)根據(jù)工程的自然環(huán)境、位置（氣候條件、厭惡、化學(xué)污染、海拔高度、地震等）、電氣主接線極短路電流水平 、配電裝置的布置及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。按其結(jié)構(gòu)可分為矩形、槽型、圓管型和全封閉型 電力線路類型和截面的選擇及校驗(yàn) 電力線路的正確、合理的選擇直接關(guān)系到供電系統(tǒng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 ③ 經(jīng)濟(jì)電流密度。 對于 35KV 及以上的高壓輸電線和 6~10KV 長距離，大電流線路，則先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件，電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng) 每相有 3條并聯(lián)時(shí)，中間一條河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 26 的電流約占總電流的 20%，而邊上兩條各占 40%。 種類和形式的選擇 斷路器一般有油斷路器（多油、少油），壓縮空氣斷路器， SF6 斷路器、真空斷路器等，選擇斷路器形式時(shí)，應(yīng)依據(jù)各類斷路器的特點(diǎn)及使用環(huán)境、條件決定。 基于各種斷路器的性能在本設(shè)計(jì)中采用了 SF6斷路器和空氣斷路器。 隔離開關(guān)的的功用 隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無負(fù)荷電流情況下，分、合電路。 ④ 隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。 ⑤ 接在 110kv 及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路聲裝有載波通訊時(shí)，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 電流互感器主要技術(shù)參數(shù)見表 所示： 表 電流互感器主要技術(shù)參數(shù)表 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)、暫態(tài)特性、二次級(jí)數(shù)量、機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)、熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力 絕緣水平，泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、相對濕度、海拔高度、地震烈度 ① 電流互感器的二次側(cè)電流有 5A 和 1A 兩種。 35kv 及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立 電流互感器，有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 30 ⑤ 根據(jù) max /110%egII? 確定電流互感器的一次額定電壓。 電流互感器的選擇和校驗(yàn) 參數(shù)選擇 電流互感器應(yīng)按下表所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 ③ 110kv 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。 ② 隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 ② 開斷電流電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 kdNi ,不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量 KI ,即： kdNKiI? ③ 短路關(guān)合電流的選擇 為保證斷路器在關(guān)和短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān) 合電流 gNi 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 shi ,即： gN shii? 1 .8 2 2 .5 5N g N kd N kdi i i? ? ? ④ 短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)式 2tkI t Q? 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式 es shii? 高壓隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)作為發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器， 主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。設(shè)備的操作維護(hù)和檢修都很方便、檢修周期長而且它的開斷性能好、占地面積小、特別是發(fā)展 SF6封閉組合電器可大大減少變電所的占地面積。 斷路器的選擇必須按正常的工作條件進(jìn)行選擇，并且按斷路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。其散熱較好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大，為了避免集膚效應(yīng)過大，單條矩形的截面不應(yīng)小于 1000~1200 2mm 。 對于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度和短路動(dòng)穩(wěn)定度，但需校驗(yàn)短路時(shí)熱穩(wěn)定度，且電纜額定電壓不應(yīng)小于使用地點(diǎn)的額定電壓。 ② 電壓損耗條件。電纜能承受一定的壓力，但不承受拉力作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的幅值 imax或最大有效值 Imax 表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)力的作用而損害。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。當(dāng)海拔升高時(shí)，空氣密度降低，散熱條件變壞，是高壓電器在運(yùn)行中溫升增加，但應(yīng)空氣溫德隨海拔高度升高而遞減，其值足以補(bǔ)償海拔升高對電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)（不超過 4000 米）使用時(shí)，其額定電流可以保持不變。在確定變壓器回路的最大長期工作電流時(shí)，應(yīng)考慮到變壓器過負(fù)荷運(yùn)行的可 能性；母線分段電抗器的最大長期工作電流應(yīng)為保證該母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的最大長期工作電流處考慮線路正常過負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。電器可以長期在其額定電壓的 110%115%下安全運(yùn)行，這一電壓成為最高允許工作電壓。 ③ 先進(jìn)合理。 9）計(jì)算次暫態(tài)三相短路容量 SK。 ③ 計(jì)算短路電流的步驟 1）根據(jù)電氣主接線圖畫出系統(tǒng)接線圖。這一切都離不開對短路電流故障的分析和短路電流的計(jì)算。 4）運(yùn)行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等都回造成短路。短路電流將引起電動(dòng)力效應(yīng)和發(fā)熱效應(yīng)以及電壓的降低等。 ⑥ 變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量是電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比小于三，以使單相接地時(shí)健全相上工頻過電壓不超過閥型 避雷器的滅弧電壓。此接地方式降低弧光間隙接地過電壓，同時(shí)可以提供足夠的電流和零序電壓，使接地保護(hù)可靠動(dòng)作，一般用于大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)。這種接線由于發(fā)電機(jī)和變壓器都不能單獨(dú)運(yùn)行，因此，二者的容量應(yīng)當(dāng)相等。 我國 110KV 以上電壓，變壓器的繞組都采用 Y連接。 4）按上述條件計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷曲線的變化和逐年負(fù)荷的發(fā)展。例如，大型大電廠高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器臺(tái)數(shù)不足（一臺(tái)）或者容量不足將導(dǎo)致電站、電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性下降，來年絡(luò)變壓器經(jīng)常過載或被迫限制兩級(jí)電網(wǎng)的功率交換。對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。當(dāng)取基準(zhǔn)容量為 ，系統(tǒng)歸算到 220KV母線上的 。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路較短時(shí)，故障率較少的情況下。為避免此缺點(diǎn)，可加 裝正常段開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，再跨條上需 加裝兩組隔離開關(guān)。 ④ 發(fā)電機(jī) 變壓器接線 1）發(fā)電機(jī) 雙繞組變壓器單元接線 該接線形式是大型機(jī)組廣為采用的接線形式，發(fā)電機(jī) 出口不裝斷路器，采用分相封閉母線，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受到制造條件或價(jià)格甚高等原因造成的困難，而且開關(guān)設(shè)備少，操作簡單，以及因不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線，使得在發(fā)電機(jī)和變壓器低壓側(cè)短路的幾率和短路電流相對于具有發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線時(shí)有所減小。 c 擴(kuò)建方便。 如 檢修工作母線上其操作步驟是：先合上母線斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合母線斷路器，向備用線充電，這是兩組母線等電位。因此，還要改進(jìn)。 ?單母線分段接線 單母線接線的缺點(diǎn)可以通過將母線分段的辦法來克服。合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。 ?可靠性：衡量可靠的標(biāo)準(zhǔn)，一般是根據(jù)主接線型式機(jī)主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出“不允許”事件發(fā)生的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對幾種主接線型式中擇優(yōu)。 二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。是發(fā)電廠電氣部分投資大小的決定性因素。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 3 2 4 200MW 火電廠電氣主接線的確定 概 述 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 ?主要技術(shù)指標(biāo)： 1）保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)； 2）功率因數(shù)達(dá)到 及以上 ?主要內(nèi)容及成果： 1）電氣主接線方案選擇。到 2020年底，我國發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量達(dá) 38450 萬千瓦，發(fā)電量達(dá) 19080 億度，居世界第 2位。它的功能是將自然界的 一次能源 通 過發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。其中火力發(fā)電廠更是占據(jù)著非常重要的地位，是電力發(fā)展的主力軍。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產(chǎn)和輸運(yùn) 過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、 控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已成為一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。 4）防雷保護(hù)。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線的方案。 電氣主接線的設(shè)計(jì)依據(jù) ?發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。 ?靈活性：是指在調(diào)度時(shí)，可以靈活的投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以極特殊運(yùn)行方式下的系 統(tǒng)電鍍要求；在檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電；在擴(kuò)建時(shí)，可以容易的從初期接線擴(kuò)建到最終接線，在不影響連接供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路，并對一次和二次部分的改建工作量最少。母線（又稱匯流母線）是中間環(huán)節(jié)，它起著匯總和分配電能的作用。 由于單母線分段接線既保留了單母線接線本身的簡單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，所以這種接線目前仍被廣泛應(yīng)用。它可以有兩種運(yùn)行方式，一種是固定連接分段運(yùn)行方式。雙母線接線的適用范圍： 1） 6～ 10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí)； 2） 35～ 63KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)超過 8回火連接電源較多、負(fù)荷較大時(shí)； 3） 110～ 220KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)為 5 回以上時(shí)，或 110～ 220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回?cái)?shù)在 4回以上時(shí)。 d 便于實(shí)驗(yàn)。橋型接線分為內(nèi)橋接線和外 橋接線兩種，如圖 和圖 。 2)外橋型接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。 2）出線回?cái)?shù)： 電壓等級(jí)： 15km 電纜饋線 10 回，每回平均輸送容量 。任一斷路器檢修，該回路必須停止工作，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡發(fā)展 簡單清晰、操作方便易于發(fā)展。 變壓器的選型 電力變壓器（文字符號(hào)為 T 或 TM），根據(jù)國際電工委員會(huì)的界定，凡是三相變壓器的額定容量在 5KVA 及以上，單相的在 1KVA 及以上的輸變電用變壓器，均成為電力變壓器。 發(fā)電廠 200MW 及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL5000— 202