【正文】 ................................................. 46 6KV 側(cè)高壓電氣設備選擇計算 .................................................................................... 46 母線的選擇計算 ........................................................................................................... 47 第 12 章 防雷保護計算 .......................................................................................................... 49 設計總結(jié) .................................................................................................................................. 50 致謝 .......................................................................................................................................... 51 參考文獻 .................................................................................................................................. 51 附錄 .......................................................................................................................................... 53 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計 1 第一部分 說明書 第 1 章 發(fā)電機和主變壓器的選擇 發(fā)電機的選擇 發(fā)電機的選擇原則：根據(jù)發(fā)的容量和出口電壓來選擇發(fā)電機的型號，并據(jù)此確定發(fā)電機的額定容量、額定電流、功率因數(shù)、超瞬變電抗等參數(shù) . 本廠計劃安裝四 臺 300MW 凝汽式火力發(fā)電機組，共分兩期工程，共裝設四 臺機組。 廠用電接線包括：廠用電接線的總要求以及廠用母線接線。 電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設計依據(jù)、基本要求、各種接線 形式的優(yōu)缺點以及主接線的比較選擇，并制定了適合本廠要求的主接線。 The factory connects with the electricity the line includes: The factory connect the linear total request and factory to connect the line design with the mother line with the electricity. The shortcircuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the calculating purpose in shortcircuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, work transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order。 (3)根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟運行的要求（如充分利用豐水季節(jié)的水能），而限制本廠輸出功率時，能供給發(fā)電機電壓的最大負荷。 (2 )按發(fā)電機的最大連續(xù)輸出容量扣除本機組的廠用負荷。因為單相變壓器繞組 相對來講投資大、占地多、運輸損耗出較大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復雜， 增加了維修工作量。而封閉母線回路中一般不裝設斷路器和隔離開關(guān)。因此變壓器三相繞組的連接方式 應根據(jù)具體工程來確定。 (3) 繪制電氣主接線圖 。 (3)經(jīng)濟性： 1）投資省 2）占地面積小 3）電能損耗小 4）發(fā)展性大 大型電廠的電氣主接線 大型電廠一般指總?cè)萘繛?1000MW 及以上、單機容量為 200MW 及以上，其接線的特點 (1)采用簡單可靠的單元接線方式。 (1)發(fā)電機中性點采用非直接接地方式。但停運一個回路需操作兩臺斷路器，母線故障時，接線內(nèi)潮流變化大。 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計 7 第 3 章 廠用電接線 廠用電接線設計原則 廠用電系統(tǒng)應具 有調(diào)度的供電可靠性和靈活性。 ，正確選擇保護裝置的和備用電源自投裝置的動作時間，使能迅速切除故障元件，保護人身和設備安全，縮小故障影響，提高廠用電系統(tǒng)的安全水平。當無高壓廠用母線時，可從發(fā)電機電壓主母線或發(fā)電機出口引接。 圖 單母線分段的接線方式 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計 9 第 4 章 短路電流的計算 短路電流計算的主要目的 (1)電氣主接線的比較與選擇。 (4) 所有電源的電動勢相位相同。而線路發(fā)生短路情況，只有三相短路時短路電流最大， 所以只計算三相短路即可。 (5)沖擊電流的計算 三相短路發(fā)生后的半個周期（ t=）短路電流的瞬時值達最大，稱為沖擊電流 ich其值近似計算為： ch dII? () 發(fā)電機 — 變壓器與系統(tǒng)之間： 2ch dII?? () 計算步驟 (1)選擇計算短路點。 (9)計算異步電機供給的短路電流。滿足熱穩(wěn)定的條件為 : 2tkIt Q? （ ） 式中 :kQ――短路電流產(chǎn)生的熱效應； 2tIt―― 電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間 （ 2） 電動力穩(wěn)定校驗 電動力 穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩(wěn)定，滿足動穩(wěn)定的條件為 ： es shii? 或 shes II ? 式中 ： shi shI ――短路沖擊電流幅值及其有效值； esi 、 esI ――電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 （ 4） 短路計算時間 校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理地確定短路計算時間驗算熱穩(wěn)定的計算時間 kt 為繼電保護動作時間 prt 和相應斷路器的全開斷時間 abt 之和。當斷路器的 nbrI 較系統(tǒng)短路電流大很多時，為了簡化計算，出可以用次暫態(tài) 電流 I 進行選擇，即 IInbr ? 。且斷路器在關(guān)合短路電流時，不可避免地在接通后又自動跳閘，此時還要求能夠切斷短路電流，因 此，額定關(guān)合電流是斷路器重要參數(shù)之一。 電流互感器準 確級和額定容量的選擇 為了保證測量儀表的準確度，互感器的準確級不得不低于所供測量儀表的準確級。 二次額定電流的選擇 電流互感器的二次額定電流有 5A 和 1A 兩種，般弱電系統(tǒng)用 1A,強電系統(tǒng)用 5A。短路電流 IK為 : IK= 22 )2( aT rbtweII pt ???? () 式中 ： Ipt開斷瞬間短路電流周期分量有效值，當開斷時間小于 時， Ipt? I (A) tbr開斷計算時間 (S) Ta非周期分量衰減時間常數(shù) Ta=??rx (rd) 其中 ?x ， ?r 電源至短路點的等效總電抗和總電阻。彈簧式或液壓式等幾種型式的操動機構(gòu)可供選擇。 1)容量和接線 按本工程設計最終容量計算。 （ 2） 額定電流 電器的額定電流 IN是指在額定周圍環(huán)境溫度 ? o下，電器的長期允許電流。 (5)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。 短路計算方法 在工程設計中，短路電流計算均采用實用計算法，是指在一 定的假條件下計算出短路電流的各個分量，而不是用微分方程去求解短路電流的完整表達式。 計算容量 應按工程設計的規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景規(guī)劃，一般取 工程建成后的 5～10年。 (5)分析計算送電線路對通訊設施的影響。 對于 僅有 500KV 母線的電廠 高壓廠用備用電源 可從廠外較低 電 壓 電網(wǎng) 上引接。 廠用電供電電壓等級的確定 實踐經(jīng)驗表明：對于火電廠，當發(fā)電機容量在 60MW 及以下，發(fā)電機電壓為 時，可采用 3KV 作為廠用高壓電壓；當容量在 100～ 300MW 時，宜選用 6KV作為廠用高壓電壓；當容量在 300MW 以上時，若技術(shù)經(jīng)濟合理，可采用兩種高壓廠用電壓，即 3KV 和 10KV 兩段電壓。 、機組起動和停運過程中必需的廠用機 械的供電，一般應配置備用電源或起動電源。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設連鎖裝置。進出線斷路器檢修時，由專用旁路斷路器代替，通過旁路母線供電，對雙母線的運行沒有影響。 大機組要求避免在出口處發(fā)生短路，除采用安全可靠的分相封閉母線外，主回路力求簡單，盡量不裝設斷路器和隔離開關(guān)。 3）盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運的可能性。因此，主接線的設計必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理地選擇主接線方案。當采用擴大單元接線時，應優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。 國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、自耦式以及低壓繞組分裂等型式變壓器，發(fā)電廠如以兩種升高電壓級向用戶供電或與系統(tǒng)連接時，可以采用二臺雙繞組變壓器或三繞組變壓器，亦可選用自耦變壓器。 (4)聯(lián)絡變壓器的一般采用自耦變壓器。對主要向發(fā)電機電壓供電的地方電廠，而系統(tǒng)電源僅作為備用，則允許 只裝設一臺主變壓器作為發(fā)電廠與系統(tǒng)間的聯(lián)絡。 主 變壓器的 選擇 主變壓器與發(fā)電機的連接形式 本廠單機容量為 300MW，據(jù)規(guī)程， 200MW 及以上大機組一般都采用與雙繞組變壓器組成的單元接線而不與三繞組變壓器組成單元接線。而根據(jù)本論文所介紹的高壓配電裝置的設計原則、要求和 500KV 的配電裝置，決定此次設計對本廠采用分相中型布置。4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計 I 摘 要 本 畢業(yè)設計論文是 4? 300MW 發(fā)電廠第二 期工程電氣部分初步設計。繼電保護和自動裝置的規(guī)劃，包括總則、自動裝置、一般規(guī)定和發(fā)電機、變壓器、母線等設備的保護，而發(fā)電廠和變電所的防 雷保護則主要針對避雷針和避雷器的設計 。 發(fā)電廠主變壓器容量和臺數(shù)的確定 壓器容量，應按下列條件計算： (1)當發(fā)電機電壓母線上負荷最小時，能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和元功容量送入系統(tǒng)，但不考慮稀有的最小負荷情況。對小型發(fā)電廠，接在發(fā)電機電壓母線上的主變壓器宜設置一臺。在按上述原則選擇容量時，要注意低壓側(cè)接有大量無功設備的情況，必須全面考慮有功功率和無功功率的交換，以免限制自耦變壓器容量的的充分利用。一般是當最 大機組為 125MW 及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所使用的控制電路和輔助設備，與相應的兩臺雙繞組變壓器相比都較少。在 110KV 及以上中性點直接接地系統(tǒng)中，凡需選用三繞組變壓器的場所，均可優(yōu)先選用自耦變壓器，它損耗小、體積小、效率高，但限制短路電流 的效果較差，變比不宜過大。 以下 達的任務書為依據(jù)，根據(jù)國家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟適用、符合國情” 的電力建設與發(fā)展的方針，嚴格按照技術(shù)規(guī)定和標準，結(jié)合工程實際的具體特點，準確地掌握原始資料，保證設計方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。 4）大機組超高壓主接線應滿足可靠性的特殊要求。而采用雙繞組變壓器時，就可不裝出口斷路器和隔離開關(guān)。 每一回路由兩臺斷路器供電，發(fā)生母線故障時，只跳開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電，在檢修和故障相重合的情況下，停運的回路不超過兩回。 ，一臺中間斷路器連接著兩個回路，使繼電保護及二次回路復雜。在機組起動、停運和事故時的切換操作要少，并能與工作電源短時并列（選擇廠用工作變壓器和廠用備用變壓器繞組連接方式時，應計及此）。