【正文】 絕緣的設(shè)備，在正常運行中中性點電壓低，不容易發(fā)生接地故障，即使發(fā)生，由于接地電流較小，不會對鐵心造成故障。 為了快速消除發(fā)電機(jī)內(nèi)部的故障，在保護(hù)動作于發(fā)電機(jī)斷路器跳閘的同時，還必須動作于自動滅磁開關(guān)，斷開發(fā)電機(jī)勵磁回路，以使轉(zhuǎn)子回路電流不會在定子繞組中再感應(yīng)電動勢，繼續(xù)供給短路 電流。 對于水輪發(fā)電機(jī)定子繞組過電壓，應(yīng)裝設(shè)帶延時的過電壓保護(hù)。 對于發(fā)電機(jī) — 變壓器組，一般在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)裝設(shè)作用于信號的接地保護(hù)；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓側(cè)接地電容電流大于 5A時，應(yīng)該裝設(shè)消弧線圈。 2） 異常工況狀態(tài) 異常工況狀態(tài)主要分為以下幾種： a) 由于外部短路引起的定子繞組過電流。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 母線的最小截面積： 2236 3 mmmKtCIS jdz ?????? ??? ?? 因此， 22 2051491 mmSmmS zx ??? ，滿足熱穩(wěn)定性。為保證電器的熱穩(wěn)定，在選擇電器時應(yīng)滿足電器所允許的熱效應(yīng)（ tIt ?2 ）不小于短路電流通過電器時短路電流的最大熱效應(yīng) kQ 的條件，即： kt QtI ??2 式中 kQ 短路時的最大熱效應(yīng)； tI 時間 t 的熱穩(wěn)定電流。 。 （ 5）單元接線發(fā)電機(jī)出線裝設(shè)一組。 四、電流互感器 （ 1）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝。 （ 2） 63kV 及以上配電裝置， 斷路器兩側(cè)隔開，加裝地刀，雙母線接線兩母線隔離開關(guān)的斷路器可共用一組接地刀閘。939。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，都必須對短路電流進(jìn)行計算。 缺點： 1）增加一組母線和使每回路就要增加一組母線隔離開關(guān)。 1． 4． 3 兩種方案的比較和選擇 方案一：采用雙母線接線 方案二：采用雙母線帶旁路接線 優(yōu)點： 1）供電可靠。 3)110~220KV配電裝置出線回路數(shù)為 5回及以上時；或當(dāng) 110~220KV配電裝置，在系統(tǒng)中居中重要地位。當(dāng)有雙回線路布置時，可以順序布置，以致連接不同的母線段時，不會如單母線分段那樣導(dǎo)致出現(xiàn)交叉跨越。 本廠設(shè)計方案為 1． 3． 3 廠用變壓器容量參數(shù)的選擇和確定 1）廠用工作變的選擇 廠用工作變的臺數(shù)確定為 2臺，選分裂繞組變壓器，高壓側(cè)電壓： 18kV 低壓側(cè)電壓： 容量的確定： k V APS GN 28 %8*300c os *%8 ??? ? 選擇結(jié)果： 型號 SFF740000/18 具體參數(shù)見下表： 表 13 型號 容量（ kVA） 高壓 （ kV） 低壓 （ kV） 全穿越電抗（ %） 半穿越電抗（ %） 連接組別 SFF740000/18 40000/2 20210 18? 2% D， d0， d0 表 13 2）廠用起備變的選擇 廠用起備變的臺數(shù)確定為 1 臺，選分裂繞組變壓器； 高壓側(cè)電壓： 220kV 低壓側(cè)電壓： 容量的確定： k V APS GN 28 %8*300c os *%8 ??? ? 選擇結(jié)果： 型號 SFPFZ40000/220 具體參數(shù)見下表： 型號 容量（ kVA） 高壓 （ kV） 低壓 （ kV） 全穿越電抗（ %） 半穿越電抗（ %） 連接組別 SFPFZ40000/220 40000/2 20210 220? 8% 0 25 YN， d11，d11 表 14 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 1． 4 220kV 主接線的設(shè)計 1． 4． 1 方案一：采用雙母線接線 如圖 12 雙母線 圖 12 220kV雙母線接線 雙母線的兩組母線同時工作，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運行，電源與負(fù)荷平均分配再亮組母線上。 所以本次發(fā)電廠設(shè)計的廠用電電壓等級為： 6kV 1． 3． 2 廠用電源及其引接方式 （ 1）廠用工作電源及其引接方式 發(fā)電機(jī)額定功率為 200MW及以上時，一般采用單元接線，這時廠用電源一般從發(fā)電機(jī)組出口或變壓器低壓側(cè)引接，如下圖所示：由于發(fā)電機(jī)容量為 200MW及以上的發(fā)電機(jī)組引出線及 廠用分支采用封閉母線，封閉母線發(fā)生相間短路故障的機(jī)會很少，因此廠用分支不可裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可靠的可拆連接點以便滿足檢修調(diào)試的要求。然后通過對擬建發(fā)電廠的概括以及出線來考慮，并通過對負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了 220kV 以及廠用電的主接線，然后又確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號 ，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算的計算結(jié)果，對高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線， 絕緣子和穿墻套管 ，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了 2 300MW 發(fā)電廠電氣一次部分的設(shè)計。電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，使一種無形的、不能大量存儲的二次能源。 21 4． 1 斷路器的校驗 6 第 2 章 短路電流計算點的確定和短路計算結(jié)果 3 1． 1 發(fā)電機(jī)臺數(shù)和參數(shù)的確定 4 1． 4 220kV 主接線的設(shè)計 16 3． 2 主要電氣設(shè)備的選擇 它不但使我們鞏固了本專業(yè)所學(xué)的專業(yè)知識，還使我們了解、熟悉了國家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則以及各種圖形、符號。因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。因此，發(fā)電廠、變電站的主接線必須滿足以下基本要求： 保證對必要用戶的供電可靠性； 接線應(yīng)力求簡單、清晰、操作簡便； 運行靈活，設(shè)備投、停方便，檢修、隔離、維護(hù)方便； 投資少、運行費用低； 又?jǐn)U建的可能性。一般容量在 200MW及以上機(jī)組需要設(shè)置啟動電源。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致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任意回路的的母線隔離開關(guān)只停該回路。 （ 2）缺點 1）增加一組母線和使每回路就要增加一組母線隔離開關(guān)。 1） 接線特點 在出線隔離開關(guān)外側(cè)，加裝一條旁路母線，每一回 出線通過一傍路隔離開關(guān)與旁母相連；在每段匯流母線與旁母之間加裝一臺斷路器，組成專設(shè)旁路斷路器的接線。各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 缺點：但是多加了一臺斷路器增加了投資和配電裝置的占地面積。最終確定的短路計算點有三個： 220kV 母線（ k1）；發(fā)電機(jī)機(jī)端 18kV（ k2）；廠用電母線 6kV（ k3） . 2． 2 短路電流計算 系統(tǒng)圖： G1 G2SK3K2K1 等效電路圖： 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 X 11X9X73sG1 G2T1 T2K3K2K1X4X3X5X1 X2 X7X9X11X6X10X8 0 5 0 0*1 0 0 *1 0 0**1 0 0 *%39。7xxxx 解得： ??? ????0 09 %1 %39。 三、電壓互感器。 （ 4）線路 —— 變壓器串，當(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時可裝設(shè)三組。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。 選用的電器允許最高工作電壓 maxU 不得低于該回路的最高運行電壓 NU ,即 NUU ?max 選用的電器額定電流 NI 不得低于 所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 maxfI ， 即NI maxfI 3． 2． 1 斷路器的選擇 220kV斷路器： 短路全電路最大有效值（ kA） ： kAI f **230 300* a x ?? 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 額定開斷電流（ kA） 極限過電流峰值（ kA） 熱穩(wěn)定電流（ kA） 220kV LW12220 220kV 1000A 40 100 46(4s) 表 31 6kV開關(guān)柜：短路全電路最大有效值（ kA）： kAI f * 200* a x ?? 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 KYN310/13 型金屬鎧裝移開式高壓開關(guān)柜 技術(shù)參數(shù)：見下表 名稱 參數(shù) 名稱 參數(shù) 額定電壓（ kV） 6 熱穩(wěn)定電流（ kA） （ 4s） 最高工作電壓（ kV） 額定電流（ A） 2021 額定開斷電流峰值（ kA） 80 母線系統(tǒng) 單母線 額定動穩(wěn)定電流（ kA） 80 操動機(jī)構(gòu) 電磁型 /彈簧 表 32 一次接線方案： KY N3 1 0/ 1 3ZNC T 8 3． 2． 2 隔離開關(guān)的選擇 220kV： kAI f **230300* a x ?? 6kV： kAI f *200* a x ?? 隔離開關(guān)參數(shù)： 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流（ kA） 熱穩(wěn)定電流（ kA） 220kV GW4220D/200 220kV 1000A 104 46(4s) 6kV GN210/2021 10kV 2021A 85 51(5s) 表 33 3． 2． 3 電壓互感器的選擇 按電壓等級選擇： 位置 型號 額定電壓（ kV） 準(zhǔn)確級 一次 二次 輔助線圈 220kV母線出線 YDR220 3/220 3/ 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 220kV母線 JCC5220 3/220 3/ 發(fā)電機(jī)出口 JSJW15 20 6kV母線 JSJB6 6 6kV JDZJ6 3/6 3/ 表 34 3． 2． 4 電流互感器的選擇 ： 18kV發(fā)電機(jī)出口： kAI f **18300* a x ?? 220kV： kAI f **230300* a x ?? 6 kV ： kAI f **6200* a x ?? 選擇結(jié)果： 電壓等級（ kV） 型號 額定電流比 /A 準(zhǔn)確度 二次負(fù)荷 /Ω 熱穩(wěn)定倍數(shù)（ 1s） 動穩(wěn)定倍數(shù) 18 LMZ120 12021/5 220 LR1220 1200/5 60 60 6 LAJ10 2021/5 50 90 表 35 3． 2． 5 母線的選擇 6kV母線單根母線的最大持續(xù)工作電流： kAI f a x ?? 220kV母線單根母線的最大持續(xù)工作電流： kAI f **2302*300* a x ?? 6kV母線選擇結(jié)果：鋁絞線 型號： LJ625 載流量： 220kV母線選擇結(jié)果： 鋁錳合金 型號： 90100?? 載流量： 70℃ 80℃ 發(fā)電機(jī)機(jī)端封閉母線： 18kV發(fā)電機(jī)出口： kAI f **18300* a x ?? 18kV廠用分支母線： kAI f **18300** a x ?? 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 封閉母線技術(shù)數(shù)據(jù)及外型尺寸： 母線類別 絕緣水平（ kV） 額定電流（ A） 外型尺寸（ mm） 參閱圖號 A? S H 1311 主母線 24 12021 950 1300 730? 廠用分支母線 24 3000 600 850 515? 表 36 3． 2． 6 避雷器、熔斷器的選擇 按電壓等級選擇，選擇結(jié)果如下： 避雷器： 位置 型號 額定電壓有效值 系統(tǒng)電壓 220kV母線 Y10W1228/565 228kV 220kV 6kV母線 18kV發(fā)電機(jī)機(jī)端 BFYZ41300 41kV 20kV 主變壓器中性點 Y1W146/320 146kV 220kV 表 37 熔斷器： 位置 型號 額定電流 額定電壓 6kV電壓互感器 RN16/2 2A 6kV 18kV電壓互感器 RN220/ 20 kV 表 38 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 第 4 章 所選電氣設(shè)備的校驗 短路電流通過電氣時，會引起電器溫度升高，并產(chǎn)生巨大的電動力。 動穩(wěn)定校驗： kAikAi imp 3 4 ??? 所以： 熱穩(wěn)定校驗滿足 4． 2 隔離開關(guān)的校驗 2