【正文】 propriate shortcircuit point to calculate the shortcircuit current,selecting the arrester according to the requirement of lighting protection, finally drawing the electric wiring diagram. Keyword: power plant, transformer, arrester 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 目 錄 前言 ................................................................1 第 1 章 廠用電電壓等級(jí)確定及接線設(shè)計(jì) .................................2 廠用電 .......................................................2 廠用電的電壓等級(jí)確定 .........................................2 廠用電接線設(shè)計(jì) ...............................................4 對(duì)廠用電接線的要求 ......................................4 廠用電接線的基本原則 ....................................4 廠用電接線形式 ..........................................4 第 2 章 廠用電負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇 ................................7 廠用電負(fù)荷的分類 .............................................7 廠用電負(fù)荷的計(jì)算原則 .......................................10 廠用負(fù)荷的計(jì)算方法 .........................................10 換算系數(shù)法 ..................................................10 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率確定 .....................................10 廠用變壓器的選擇 ............................................14 額定電壓 ...............................................14 廠用變壓器的容量 ......................................14 第 3 章 廠用電動(dòng)機(jī)的選擇和自啟動(dòng)校驗(yàn) ................................18 廠用電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................18 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng) ...............................................18 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)分類 .......................................18 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)廠用母線最低 電壓 .........................19 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn) .......................................20 第 4 章 短路計(jì)算及電氣設(shè)備選擇 ....................................27 短路概念及原因 ..............................................27 短路后果 ....................................................27 短路計(jì)算 ....................................................27 短路計(jì)算基本假設(shè) .......................................27太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 短路計(jì)算的規(guī)定 .........................................28 短路電路計(jì)算的步驟 .....................................28 電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) ........................................29 電氣設(shè)備選擇的要求和原則 ...............................29 校驗(yàn)的原則及熱穩(wěn)定條件 .................................30 環(huán)境條件 ...............................................30 電氣設(shè)備的選擇 ..............................................31 斷路器參數(shù)的選擇 .......................................31 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)的選擇 .....................................31 電 壓 互感器的選擇 .......................................32 第 5 章 繼電保護(hù)總體方案和防雷保護(hù) .................................34 主變壓器保護(hù)規(guī)劃 ............................................34 變壓器保護(hù) ..................................................34 母線保護(hù) ....................................................35 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) ................................................36 雷電過(guò)電壓的形式及危害性 ...............................36 直擊雷和感應(yīng)雷保護(hù) .....................................36 雷電波入侵保護(hù) .........................................36 避雷器的選擇 ...........................................37 結(jié)論 ..............................................................38 參考文獻(xiàn) ...........................................................39 致謝 ..............................................................40 附錄 ..............................................................41 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前 言 廠用電是電廠生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)設(shè)備、附屬設(shè)備、公用設(shè)備及辦公照明等過(guò)程中的消耗用電。在現(xiàn)代電力市場(chǎng)改革背景下 ,電廠廠用電設(shè)計(jì)關(guān)系到電廠綜合成本控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn) ,關(guān)系到電廠節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。針對(duì)廠用電需求及電廠結(jié)構(gòu)布局對(duì)廠用電接線線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足線路損耗降低、滿足輔機(jī)用電需求。其耗電量的高低與電廠類型、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。為了簡(jiǎn)化廠用電接線，使運(yùn)行維護(hù)方便，廠用電壓等級(jí)不宜過(guò)多。這是因?yàn)楦邏弘妱?dòng)機(jī)，制造容 量大、絕緣等級(jí)高、磁路較長(zhǎng)、尺寸較大、價(jià)格高、空載和負(fù)載損耗均較大，效率較低。廠用負(fù)荷的供電除了正常情況下有可靠的工作電源外，還應(yīng)保證異?；蚴鹿是闆r下有可靠的備用電源，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。 廠用電接線的基本原則 (1)廠用電接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)； (2)接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求； (3)廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只影響一臺(tái)發(fā)電 機(jī)組的運(yùn)行，縮小故障范圍，接線也簡(jiǎn)單； (4)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性； (5)在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問(wèn)題進(jìn)行分析和論證。 (a)方案 1— 不設(shè)公用負(fù)荷母線； (b)方案 2— 設(shè)置公用負(fù)荷母線； 圖 11 高壓廠用電系統(tǒng)供電方案 如 圖 (a)所示方 案 1 的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷分接于各機(jī)組工作母線上，機(jī)組工作母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用。凡是屬于 單元機(jī)組本身運(yùn)行所必須的負(fù)荷， 短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需要的時(shí)間）停電會(huì)造成主輔設(shè)備損壞、危及人身安全、主機(jī)停運(yùn)及出力下降的廠用負(fù)荷，都屬于Ⅰ類負(fù)荷。 (3)Ⅲ類廠用負(fù)荷。 (5)0Ⅱ類負(fù)荷（直流保安負(fù)荷）。通常，由柴油發(fā)電機(jī)組、燃輪機(jī)組或具有可靠的外部獨(dú)立電源等作為交流保安電源。 如表 21 列出了火電廠主要廠用電負(fù)荷。如行車、電焊等。按下式計(jì)算 NPP? (23) (2)對(duì)經(jīng)常短時(shí)及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)應(yīng)按下式計(jì)算 NPP ? (24) (3)對(duì)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不與計(jì)算 0?P (25) 這類負(fù)荷如行車、電焊機(jī)等。 A） 1250 1 1250 1 1250 1250 1 1250 1 1250 機(jī)爐變壓器（ KV A） 800 1 800 水源地電源（ KV 當(dāng)選用分裂繞組變壓器時(shí)，其各繞組容量應(yīng)滿足 高壓繞組 rCN SSS ???1 (212) 分裂繞組 CN SS ?2 (213) 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 LhC SSS ?? (214) 式中： NS1 — 廠用變壓器高壓繞組容量 (KV 廠用變壓器容量的選擇，除了考慮所接負(fù)荷的因素外，還應(yīng)考慮： ① 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓降； ② 變壓器低壓側(cè)短路容量； ③ 留有一定的備用裕度。 A 根據(jù)計(jì)算選擇Ⅰ變壓器：本設(shè)計(jì)選用三繞組低壓分裂變壓器，電壓比為 18/66KV,短路電壓為 UK (%)=15,容量比為 40/2525MV 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第 3 章 廠用電動(dòng)機(jī)的選擇和自啟動(dòng)校驗(yàn) 廠用電動(dòng)機(jī)的選擇 (1)型式選擇 廠用電動(dòng)機(jī) 一般都采用交流電動(dòng)機(jī)。 若參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量多、容量大時(shí)，啟動(dòng)電流過(guò)大， 可能會(huì)使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降，甚至引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，將危及電動(dòng)機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。一般電動(dòng)機(jī)在額定電壓 NU* 下運(yùn)行時(shí)，其最大轉(zhuǎn)矩 max*eM 約為額定轉(zhuǎn)矩 eNM* 的 2倍，如圖 31隨著電壓下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 矩急劇下降。為了保證廠用Ⅰ負(fù)荷自啟動(dòng)且考慮到機(jī)械的因數(shù)，規(guī)定廠用母線電壓在電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，應(yīng)不低于 表 31所示的數(shù) 值。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 (a)接線圖 (b)等值電路圖