【正文】 本火電廠供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著決定性的作用。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：反 應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路能起保護(hù)作用。它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響。 繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。 S) 按 70℃取熱穩(wěn)定系數(shù) C=87 熱穩(wěn)定最小允許截面為 Smin=√ (*10^6)/87=(mm)2 故能滿足熱穩(wěn)定要求 故選用Φ 80/72㎜型的管形截面母線 、廠用分支母線的選擇 選用管形截面母線 1)按長(zhǎng)期允許電流選擇母線截面。 發(fā)電機(jī)回路的最大持續(xù)工作電流為 Imax =11886A。若只有兩組，那么測(cè)量和計(jì)量可以串聯(lián)。 . 220KV 母線側(cè)電壓互感器 擬選型號(hào)為 JCC5220系列電壓互感器 ,具體參數(shù)表所示。 . 220KV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 (1)主變壓器回路 最大工作持續(xù)電流： IMAX = UNs = 220KV=242KV UN UNs 擬選型號(hào)為 GW46— 220（ D）系列隔離開(kāi)關(guān)，參數(shù)如表所示。 3）三繞組變壓器回路 最大工作持續(xù)電流： IMAX = IN = UNs = 220KV=242KV UN ? UNs 擬選型號(hào)為 LW2— 220（ W）系列六氟化硫斷路器 6kV 開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)柜的選擇 高壓開(kāi)關(guān)柜以空氣作為絕緣介質(zhì)，柜內(nèi)各項(xiàng)導(dǎo)體的相間距離與對(duì)地距離應(yīng)滿足下列要求： 3KV=。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的值 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(guò)上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)力的作用而損害。 、 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn) 電氣設(shè)備按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn) 。 選用導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。而在無(wú)限大功率系統(tǒng)的條件下，周期分量的計(jì)算就變得簡(jiǎn)單。備用電源從系統(tǒng)中獲取，就需備用變壓器將系統(tǒng)電壓 220KV變?yōu)?，其變壓器人采用三相雙繞組變壓器。 廠用工作變壓器的選擇 200MW 及以上的機(jī)組的主廠房?jī)?nèi)的低壓廠用變壓器宜采用干式變壓器。 (5) 積極慎重地采用經(jīng)過(guò)試驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使廠用電系統(tǒng)達(dá)到先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理，保證機(jī)組安全滿發(fā)地運(yùn)行。 廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 概述 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。發(fā)電機(jī)不與 110KV的母線相連，故在 220KV、 110KV及廠用電 6KV的三個(gè)等級(jí)上采用的聯(lián)絡(luò)變壓器為三相三繞組變壓器相連， 110KV 母線采用雙母接線。 220KV型號(hào) 容量（ KVA） 臺(tái)數(shù) 相數(shù) 繞組數(shù) 接線方式 SFP7360000/220 360000 2 三相 雙繞組 YN， d11 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 電壓級(jí)：出線回路數(shù)大于 4回且為 I級(jí)負(fù)荷，應(yīng)采用雙母帶旁路或一臺(tái)半。發(fā)電廠裝機(jī)容量標(biāo)志著發(fā)電廠的規(guī)模和在電力系統(tǒng)中的地位和作用。所以本次變壓器選擇雙繞組變壓器。通常與系統(tǒng)具有較強(qiáng)聯(lián)系的大、中型發(fā)電廠和重要變電所，在一種電壓等級(jí)下，主變壓器應(yīng)不少于 2 臺(tái)；對(duì)弱聯(lián)系的中、小型發(fā)電廠和低壓側(cè)電壓為 610KV 的變電所或與系統(tǒng)只是備用性質(zhì)時(shí)，可只裝一臺(tái)主變壓器；對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可設(shè) 3臺(tái)主變壓器。 單元接線時(shí)主變壓器應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有 10%的裕度來(lái)確定。使我們綜合能力有一個(gè)整體的提高。通過(guò)對(duì)電氣主接線的選擇 設(shè)計(jì)、廠用電的 選擇 設(shè)計(jì)、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 等 ，簡(jiǎn)要完成了對(duì)所給（ 23 00MW）凝汽式發(fā)電廠的電氣一次部分的設(shè)計(jì)。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時(shí)瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。（系統(tǒng)與母線 220KV間的電抗標(biāo)幺值為 其中， SB=100MVA） ) ：廠用電率 5%8% ：海拔 500m，最熱月平均氣溫 ，最熱月最高平均氣溫 23 OC，極限最高氣溫 OC，極限最低氣溫 2 OC，最熱月地面下 平均溫度 OC，雷暴日數(shù) 63 日 /年。本設(shè)計(jì)討論的是兩臺(tái) 30萬(wàn)機(jī)組的發(fā)電廠向 500kV樞紐變電站送電的電氣部分的設(shè)計(jì)。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時(shí)瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 第一章 發(fā)電機(jī)的選擇 概述 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。按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量和扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷來(lái)計(jì)算。 在不受運(yùn)輸條件的限制時(shí)，在 330KV及以下電力系統(tǒng)，一般都應(yīng)選用三相變壓器。變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來(lái)確定。 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。由于采用封閉母線，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。 靈活性 1）運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，靈活性差； 2）各種電壓級(jí)接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。 (2) 盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。 廠用電引接線方式 本廠發(fā)電機(jī)組的容量均大于 125MW，其鍋爐的容量亦較大，為了安全起見(jiàn)，每個(gè)鍋爐用兩段廠用母線供電，即共分為 4段，并且保證廠用負(fù)荷在各段上盡可能分配均勻。 廠用變壓器容量的選擇 因?yàn)閺S用電率為 5%— 8%，通過(guò)計(jì)算可以得到 S=*=，選擇容量為40000KVA 的變壓器加大了設(shè)備的 投資，不經(jīng)濟(jì)。 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 短路等值電 抗電路及其參數(shù)計(jì)算 由 2 300MW 火電廠電氣主接線圖，和查的給出的相關(guān)參數(shù)，可畫(huà)出系統(tǒng)的等值電抗圖如圖所示： 選取基準(zhǔn)容量為 SB=100MVA 基準(zhǔn)電壓為 VB=Vav SB—— 基準(zhǔn)容量； Vav—— 所在線路的平均電壓； 系統(tǒng)容量可以看成是一個(gè)無(wú)窮大容量， 電抗計(jì)算 (1) 發(fā)電機(jī)電抗 X3 =X4 =Xd*Sb/Sn=Sb/(Pn/cosΦ )=*100/(300/)= （ 2）主變壓器電抗 X1=X2 =Uk%/100*(Sb/Sn)=*100/(360*100)= (3)線路電抗 X5 = （ 4） 廠用變壓器電抗 全穿越阻抗： % 半穿越阻抗： % 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 X8=X10 電抗值計(jì)算： X6X8’ =% X6’ X8’=% X8=x8’ (Sb/Sn)=*100/40= X6’ = X8’ =% 各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算 短路點(diǎn)的選擇應(yīng)選擇通過(guò)導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。 = (2)對(duì)于發(fā)電機(jī) G2: Kim= Xjs=XDE Sn/Sb=*600/(100*)= 標(biāo)幺值： I=1/Xjs=1/= In=SG/(√ 3*Uau*cosΦ )=600/(**)= Iw=IP = Ip* Isn = x = 有名值 Iim = It=0√ [1=2(Kim1)^2]=*√ [1+2（ ） ^2]= itm = It=o*Kim*√ 2 = x√ 2} = 對(duì)于短了點(diǎn) K3: I=+= Iim=793 KA ilm= 152K 短路電流計(jì)算結(jié)果： 電壓系 數(shù)(KA) 短路點(diǎn) 短路電流同期分量有效值 (KA) 短 路全電 流最大 有效值（ KA） 短路沖 擊電流（ KA） T= T=1s T=2s 220 220W 母線K1 18 發(fā)電機(jī) 端K2 6 6k 廠用導(dǎo)線 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 第五章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn) 、設(shè)備選擇的一般原則 （ 1）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理。 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算： （ 1）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)電流外， 元件電阻都應(yīng)略去不計(jì)。 （ 1）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過(guò)最高允許值。 電氣設(shè)備的整定計(jì)算 220KV側(cè)各個(gè)回路的最大工作電流 (1)出線回路 INl =360000/*Un.=0. 308KA IMAXl =1. 05 In1 =0. 324KA 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 (2)母線側(cè) IN2 =2*360000/*Un=1000/(√ 3*220*0. 85) =3. 082KA IMxi =1. 05* IN2=3. 236KA (3)雙繞組變壓器回路 IN3 =300/（√ 3UN cos)=0. 926KA IMAX3 =1. 05*IN3 =0. 973KA （ 4）發(fā)電機(jī)側(cè)回路的最大工作電流： IMAX = I N = 11320=11886A 斷路器的選擇 斷路器是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障情況下用作斷開(kāi)或接通電路中的正常工作電流及開(kāi)斷故障電流的設(shè)備。 選擇結(jié)果： 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 名稱 參數(shù) 名稱 參數(shù) 額度電壓（ KV） 10 額定熱穩(wěn)定時(shí)間（ s） 4 最高工作電壓（ KV） 、 、 12 額定電流（ A） 6301000、 12503000 額定關(guān)合電流（ KA） 80 母線系統(tǒng) 單母線 額度動(dòng)穩(wěn)定電流（ KV） 80 額定熱穩(wěn)定電流（ KV） 使用條件： （ 1）環(huán)境溫度：上限 +40℃，下限 5℃ （ 2）海拔高度：不超過(guò) 1000米 （ 3）相對(duì)濕度：不大于 90%（ +25℃） （ 4）地震列度：不超過(guò) 8 （ 5）沒(méi)有火災(zāi) 爆炸危險(xiǎn)、嚴(yán)重污染，化學(xué)腐蝕及劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種高壓電器，它的主要功能是： （ 1）建立明顯的絕緣間隙，保證線路或電氣設(shè)備修理時(shí)人身安全； （ 2）轉(zhuǎn)換線路、增加線路連接的靈活性。 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流 IMAX=125KA， 220KV側(cè)短路沖擊電流為 IIM = 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 22eq thI t I t? ? LW2— 220（ W）系列斷路器的固有分閘時(shí)間 ?tin ，全分閘時(shí)間為 ?tab 。 擬選型號(hào)為 JCC20 系列電壓互感器具體參數(shù)如表 77所示。高 壓 后備 電路 一般也出三組，管普通過(guò)流保護(hù) 、 差動(dòng)保護(hù) 、 測(cè)量。 采用銅材。避雷器主要有閥式避雷器排氣式避雷器角型避雷器等幾種。 3)靈敏性： 靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。 油箱外的故障：主要是套管和引出 線上發(fā)生相間短路、接地短路等。宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。正常運(yùn)行時(shí)線路上兩套保護(hù)及失靈保護(hù)應(yīng)投入運(yùn)行。其中不帶操作箱的一套保護(hù)能夠整屏切換到旁路開(kāi)關(guān)上運(yùn)行 縱聯(lián)保護(hù) 兩側(cè)電源線路，每條線路應(yīng)配置兩套不同原理的縱聯(lián)保護(hù)裝置。其中專用通道相（一般為 B相）上的保護(hù)可切至旁路。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，短路電流是按最嚴(yán)重情況考慮計(jì)算的，并結(jié)合實(shí)際環(huán)境，選擇的電氣設(shè)備提高了運(yùn)行的可靠性，節(jié)約運(yùn)行成本。從開(kāi)始進(jìn)入 課題到畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，老師、同學(xué)、朋友給了我很多的幫助，真誠(chéng)的謝謝你們！通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加深了我所學(xué)的電氣專業(yè)知識(shí)，為今后順利開(kāi)展工作打下了良好的