【正文】 采用此種接線的原則為： 當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為12～16回時，在一組母線上設(shè)置分段斷路器； 當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為17回及以上時，在兩組母線上設(shè)置分段斷器。3）在任一線路斷路器檢修時，該回路仍需停電或短時停電（用母聯(lián)斷路器代替線路斷路器之前）。2）檢修母線時，電源和出線都可以繼續(xù)工作，不會中斷對用戶的供電。該出線路這種接線方式，對于進(jìn)出線不多，電壓為35~110kV的變電所較為適用，具有足夠的可靠性和靈活性。分段斷路器兼做旁路斷路器的接線如圖35所示。而35kV及以下的配電裝置一般不設(shè)旁路母線，因為負(fù)荷小，供電距離短，容易取得備用電源，有可能停電檢修斷路器，并且斷路器的檢修、安裝或更換均較方便。優(yōu)點：每一進(jìn)出線回路的斷路器檢修，這一回路可不停電。 2）再合該回路旁路隔離開關(guān)1QSa，實現(xiàn)旁路與正常工作回路并聯(lián)運行。缺點：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 圖3—2 分段的單母線接線1. 運行方式：1）母線并聯(lián)運行：QF閉合運行正常運行時：相當(dāng)于不分段的單母線接線。 圖3—1 不分段的單母線接線1．不分段的單母線接線的優(yōu)缺點優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負(fù)荷電流和開斷短路電流，用來作為接通或切斷電路的控制電器。各個變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯印?簡要的描述電氣主接線的設(shè)計原則如下：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。在繪制主接線全圖時，將互感器、避雷器、電容器、中性點設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件（也稱高頻阻波器）等也表示出來。研究火力發(fā)電的工作過程，了解火力發(fā)電系統(tǒng)的組成、工作過程及工作原理。首先將會對火力發(fā)電的有關(guān)內(nèi)容做一闡述，并對火力發(fā)電的現(xiàn)狀做一描述；隨后對火力發(fā)電廠的電氣主接線設(shè)計和防雷保護(hù)的原理部分進(jìn)行介紹，最后將給出該火力發(fā)電廠的主接線的設(shè)計和防雷保護(hù)的具體實現(xiàn)。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；電氣主接線；防雷保護(hù) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）第一章 緒論 課題研究的目的和意義火力發(fā)電由于起步較早，到目前為止各項措施已取得了不斷的完善和發(fā)展，其電氣部分也得到很大的進(jìn)展，但仍然存在一些不足期待改進(jìn)。通過閱讀有關(guān)火力發(fā)電廠的主接線圖及相關(guān)介紹，明確主接線的設(shè)計規(guī)則和防雷保護(hù)的具體實現(xiàn)。對一個電廠而言，電氣主接線在電廠設(shè)計時就根據(jù)機(jī)組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等，從供電的可靠性、運行的靈活性和方便性、經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展和擴(kuò)建的可能性等方面，經(jīng)綜合比較后確定。大型主力火電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入330～500kV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入110～220kV系統(tǒng)，也有接入330kV系統(tǒng)的；企業(yè)自備電廠則以對本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū)110～220kV系統(tǒng)相連。在進(jìn)出線數(shù)較多時（一般超過4回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，其開合電流能力極低，只能用作設(shè)備停運后退出工作時斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。缺點：靈活性和可靠性差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開它所連接的電源；與之相連的所有電力裝置在整個檢修期間均需停止工作。若電源1停止供電，則電源2通過QFd閉合向Ⅰ段母線供電，不影響對負(fù)荷的供電，可靠性高。2）分段的單母線接線增加了分段設(shè)備的投資和占地面積。3）再斷開該回路出線斷路器1QF。缺點：設(shè)備多，操作復(fù)雜。一般35kV以下配電裝置多為屋內(nèi)型，為節(jié)省建筑面積，降低造價都不設(shè)旁路母線。它是在分段單母線的基礎(chǔ)上，增設(shè)旁路母線、隔離開關(guān)及各出線的旁路隔離開關(guān)構(gòu)成。二、雙母線接線 一般的雙母線接線雙母線接線就是將工作線、電源線和出線通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)連接到兩組（一次/二次）母線上，且兩組母線都是工作線，而每一回路都可通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并列運行。3）檢修任一回路母線隔離開關(guān)時，只需斷開該回路。4）使用的母線隔離開關(guān)數(shù)量較大，同時也增加了母線的長度，使得配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資和占地面積增大。三、3/2斷路器接線和4/3臺斷路器接線3/2接線又稱為一臺半斷路器接線，即每兩條回路共用3臺斷路器（每條回路一臺半斷路器），每串的中間一臺斷路器為聯(lián)絡(luò)斷路器。 圖38 單元接線2）單元接線的特點優(yōu)點：接線簡化，使用的電器最少，操作簡便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性；配電裝置簡單，投資少，占地小；發(fā)電機(jī)出口短路電流??；繼電保護(hù)簡單。橋連斷路器3QF在QS1和QS2的變壓器側(cè)，因此稱為內(nèi)橋接線。 圖310 橋形接線—外橋接線該接線方式下的運行方式為： a、線路 WL1 故障或檢修： 先斷開 1QF 和3QF，再斷開 QS1 ， WL1 退出運行。其最主要的缺點是回路數(shù)受到限制，因為當(dāng)環(huán)形接線中有一臺斷路器檢修時就要開環(huán)運行，此時當(dāng)其它回路發(fā)生故障就要造成兩個回路停電，擴(kuò)大了故障停電范圍，且開環(huán)運行的時間愈長，這一缺點就愈大。因此必然受到電力系統(tǒng)和天空雷電的干擾和侵入，造成通信設(shè)備損壞和信息傳輸中斷。并且氣體放電管的慢漏及開路失效現(xiàn)象均不能直觀反應(yīng)，只有維修人員到現(xiàn)場將配線架保安單元內(nèi)的氣體放電管拆下，通過專用儀器才能檢測，給設(shè)備安全帶來極大隱患。該產(chǎn)品經(jīng)上?？茖W(xué)技術(shù)情報研究所鑒定，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。另一方面云滴在霰粒表面碰凍時冰殼外表面帶正電內(nèi)表面帶負(fù)電，當(dāng)外殼破碎時，破碎的殼屑帶正電而霰粒表面帶上負(fù)電，碎殼因細(xì)小受上升力的推動而積于云的上部，霰粒則因較重而聚積于云的底部而形成電位差，當(dāng)電位差達(dá)到幾百米幾千伏時，便有游泳雷聲條條閃電，這就是雷電。3)對入侵波保護(hù)的主要措施是在其進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器。變壓器的基本保護(hù)措施是靠近變壓器處安裝避雷器，這樣可以防止線路侵入的雷電波損壞絕緣。檢查發(fā)生低壓雷害事故的變電所發(fā)現(xiàn)在低壓電源系統(tǒng)大都沒有防雷保護(hù)措施,而低壓電源系統(tǒng)又直接關(guān)系著微機(jī)保護(hù)和綜合自動化系統(tǒng)的安全。接地網(wǎng)表面的地電位分布要滿足接觸電壓和跨步電壓的要求。2)對擬訂的各方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選出最好的方案。主接線的可靠性不僅包括開關(guān)、母線等一次設(shè)備，而且包括相對應(yīng)的繼電保護(hù)、自動裝置等二次設(shè)備在運行中的可靠性，不要孤立地分析一次系統(tǒng)的可靠性。主接線要力求簡單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量；繼電保護(hù)和二次回路在滿足技術(shù)要求的前提下，簡化配置、優(yōu)化控制電纜的走向，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長度；采取措施，限制短路電流，得以選用價廉的輕型設(shè)備，節(jié)省開支。 主接線設(shè)計簡要的實現(xiàn)步驟如下：搜集、整理、分析原始資料，初步擬定幾個技術(shù)可行方案；分別擬定高、低壓側(cè)的基本接線形式；選擇主變。一般設(shè)置升高電壓一級到兩級，發(fā)電機(jī)電壓一級。目前，按發(fā)電廠的容量劃分為：總?cè)萘吭?000MW及以上，單機(jī)容量在200MW及以上的發(fā)電廠稱為大型發(fā)電廠；總?cè)萘吭?00～1000MW，單機(jī)容量在50～200MW的發(fā)電機(jī)稱為中型發(fā)電廠；總?cè)萘吭?00MW以下，單機(jī)容量在50MW以下的稱為小型發(fā)電廠。這些重要用戶如：鋼鐵基地、大型化工、冶煉企業(yè)及城鎮(zhèn)的綜合用電。自由變壓器：向廠用電系統(tǒng)供電的廠用變壓器。如果只有一個升高電壓等級：優(yōu)先選用三相油浸式雙繞組變壓器；接線組別有Y，d11或YN，d11。故本次計設(shè)選用的是三相升壓式變壓器。廠用電所需的電量，大部分都由發(fā)電廠自身供給。如火電廠的給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給粉機(jī)等以及水電廠的調(diào)速器、壓油泵、潤滑油泵等。如試驗室、修配廠、油處理室的負(fù)荷等。在機(jī)組運行期間，以及正?；蚴鹿释C(jī)過程中，甚至在停機(jī)后的一段時間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負(fù)荷，稱為不間斷供電負(fù)荷。在廠用電接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致切斷多于一個單元機(jī)組的故障點，更不應(yīng)存在導(dǎo)致全廠停電的可能性，應(yīng)盡量縮小故障影響范圍。6kV側(cè)的雙繞組變壓器選擇的型號為：S9400/10，該變壓器的容量為400kVA，高壓、低壓側(cè)的額定電壓分別為：其中的直流電源供電采用直流電源系統(tǒng)中的蓄電池組供電，電壓為110V。斷路器QF跳閘后，由其輔助觸點QF1切斷跳閘線圈YT中的電流。圖4—6為獨立避雷針在配電機(jī)構(gòu)附近的安放情況 圖4—6 獨立避雷針離配電機(jī)構(gòu)的距離根據(jù)規(guī)程的要求，為了防止避雷針與被保護(hù)設(shè)備或構(gòu)架之間的空氣間隙Sk被擊穿而造成反擊事故，必須要求Sk大于一定的距離，若取空氣的平均電抗強度500kV/m,則Sk應(yīng)滿足以下要求：Sk + (m)同樣，為了防止避雷針接地裝置和被保護(hù)設(shè)備接地裝置之間在土壤中的間隙Sd被擊穿，必須要求Sd大于一定距離，Sd應(yīng)滿足下式（假設(shè)土壤的抗電強度為500kV/m）： Sd (m)在一般情況下，Sk不小于5m，Sd不應(yīng)該小于3m 。圖中的FS則是用來保護(hù)開路狀態(tài)的斷路器和隔離開關(guān)的。2. 系統(tǒng)的等值電路圖如圖4—7：圖4—7 系統(tǒng)的等值電路圖系統(tǒng)中所用三繞組變壓器（SEPS7—240000/220型）的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定容量240000KVA，高、中、低壓繞組的額定電壓分別為：24121；空載損耗為175J，短路損耗為800J；高中、高低、中低的阻抗電壓分別為：；總重量：258噸。式中： θ——實際環(huán)境溫度，℃； θal——多道題或電纜芯正常最高允許溫度，℃。s 。 Ies≥Ish Ies——電器設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流Ish——短路電流沖擊值Ish = =(kA)80kA所以該斷路器滿足動穩(wěn)定的要求綜上所選擇斷路器的型號為SW2—220Ⅳ，可以滿足系統(tǒng)的正常運行。二、隔離開關(guān)的選擇1）對于220kV側(cè)的隔離開關(guān)，可按如下方式進(jìn)行選擇： UN≥UNS=220kV： IN≥Imax Imax==(A) （310）Imax=(A)1250(A)查《發(fā)電廠電氣部分》附錄可選隔離開關(guān)的型號為GW4—220（D）型，其額定電壓為220kV，額定電流為1250A，允許通過電器的動穩(wěn)定電流為100kA，熱穩(wěn)定電流為40kA，熱穩(wěn)定時間為4s。s] It=4024=6400QK 滿足熱穩(wěn)定要求。經(jīng)過以上計算，最終確定110kV側(cè)的隔離開關(guān)類型選擇為：GW5—35Ⅱ（D）。S] It=4024=6400QK 滿足熱穩(wěn)定要求。 IK≤INbr IK——全電流有效值； INbr——額定斷開電流。動穩(wěn)定就是要求電氣設(shè)備能承受短路沖擊電流所產(chǎn)生的電動力效應(yīng)。2）除上述考慮海拔、當(dāng)?shù)貙嶋H環(huán)境溫度的影響外，尚需考慮日照、風(fēng)速、覆冰厚度、濕度等環(huán)境條件的影響。首先計算變壓器的等值電抗Uk(12)% = ； Uk(31)% = 2=；Uk(23)% = 2=各繞組的短路電壓計算如下：Uk1% = 12（Uk(12)% + Uk(31)% Uk(23)%） = 12（ + ） = Uk2% = 12（Uk(12)% + Uk(23)% Uk(31)%） = 12（+） = Uk3% = 12（Uk(23)% +Uk(31)% Uk(12)%） = 12（+） = XT1 = Uk1%UN12100SN = 2422100240 = XT2 = Uk2%UN12100SN = 2422100240 = XT3 = Uk3%UN12100SN = 2422100240 = XT1 、XT2 、XT3分別對應(yīng)于等值電路圖中XT11 、XT12 XT13，由于兩臺變壓器型號大小都相同，因而有：XT21 = XT11 ；XT22 = XT12；XT23 = XT13選取系統(tǒng)的基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓分別為：SB = 240MVA, UB = 182kV。2）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。發(fā)電廠的廠房一般不裝設(shè)避雷針，以免發(fā)生反擊事故和引起繼電保護(hù)的誤動作。6kV線路過電流保護(hù)設(shè)計的歸總式原理圖如下圖：其中，M70M706為掉牌未復(fù)歸光子牌小母線。由圖4—3可以看出歸總式原理圖的特點是將二次接線與一次接線的有關(guān)部分繪在一起，圖中的各元件用整體形式表示，其相互聯(lián)系的交流電流回路、交流電壓回路（本設(shè)計中沒有繪出）及直流回路都綜合在一起，并將按實際連接順序繪出。刀開關(guān)采用的是HD系列中的HD13，該系列開關(guān)適用于交流50Hz，額定電壓380V，額定電流至150OA的成套配電裝置中，作為不頻繁地手動接通和分?jǐn)嘟?、直流電路或作隔離開關(guān)用。4)充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過