【正文】 若只 用一組互 感器 ， 線路不配差動保護(hù)。周期分量熱效應(yīng)計算，非周期分量熱效應(yīng)不計，短路電流的熱效應(yīng)： ?????????424222 1210 IIII ZK ? ?SKA ?2)( ?tIt2 230 3=2700? ?SKA ?2)( ? KQ 滿足熱穩(wěn)定條件。 2) 熱穩(wěn)定校驗： 22eq thI t I t? ? LW2— 220（ W） 系列六氟化硫斷路器的固有分閘時間 int =，全分閘時間為abt =。 在正常運(yùn)行時，電氣引線的最大作用力不應(yīng)大于電器端子允許的負(fù)載。 由 220KV 側(cè)短路電流計算可知，三相短路電流大于兩相、 單相短路電流，所以選擇設(shè)備時使用三相短路電流去整定計算，因此， 110KV側(cè)可以不用再計算單相、兩相短路電流。向本廠供電變壓器選用三相式雙繞組變壓器 2臺，廠用備用電源選用雙繞組變壓器 1 臺，三個電壓等級的母線之間的母 15 連變壓器選用三相三繞組變壓器。當(dāng)廠用工作電源和備用電源都消失時，為確保能安全停機(jī)，應(yīng)設(shè)置事故保安電源，以滿足事故保安負(fù)荷和連續(xù)供電。一般電廠中都以啟動電源兼作備用電源。 廠用負(fù)荷分類 發(fā)電廠廠用負(fù)荷根據(jù)其重要性、合理提供 電源和供電方式，負(fù)荷可分以下幾類： Ⅰ類負(fù)荷：在瞬時短時停電，可能對人身和設(shè)備造成安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大幅度下降，如送、引風(fēng)機(jī)、給水泵等負(fù)荷，要求這類負(fù)荷的供電系統(tǒng)可靠，工作電源故障后，應(yīng)有備用電源自動投入。因而該接線一般適用于線路較長（相對來說線路的故障機(jī)率較大）和變壓器不需要經(jīng)常切換（如火電廠）的情況。 電氣主接線分析 單元接線 其是無匯流 母線接線中最簡單的形式，也是所有主接線基本形式中最簡單的一種，接線簡單、開關(guān)設(shè)備、操作簡便。二期工程建設(shè)引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)和設(shè)施，實現(xiàn)一期已建成機(jī)組 與二期工程同步進(jìn)行 100％ 煙氣脫硫；在采用低氮燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上，二期鍋爐采用 100％ 煙氣脫硝系統(tǒng)和采用高效除塵器，排放指標(biāo)較低。 近幾年隨著我國工業(yè)的高速發(fā)展，我國電力工業(yè)超常規(guī)發(fā)展，每年裝機(jī)容量超過 30萬千瓦、 60 萬千瓦亞臨界火電機(jī)組成為我國電網(wǎng)的主力機(jī)組，百萬千瓦的超超臨界火電機(jī)組已經(jīng)在建。采用軟件繪制了大量電氣圖和查閱相關(guān)書籍，進(jìn)一步完善了設(shè)計。 課題研究的目的與意義 本設(shè)計要求能運(yùn)用電機(jī)、發(fā)電廠、變電所電氣部分，高電壓技術(shù)，電力系統(tǒng)自動化，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等專業(yè)知識解決實際問題。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。 缺點(diǎn)：多裝了一 臺斷路器，增加投資和占地面積，容易造成誤操作。 這些電動機(jī)及全廠的運(yùn)行操作、試驗、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷。 發(fā)電廠廠用低壓電壓 主廠房的低壓廠用電系統(tǒng)采用動力與照明分開供電方式，動力與照明網(wǎng)絡(luò)電壓為380V，低壓廠用電壓為 380V，輔助廠房的低壓電壓均為 380V。對于 300MW 機(jī)組，一般每兩臺設(shè)一套公用的啟動 /備用變壓器。 變壓器 的容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。系統(tǒng)容量可以看成是一個無窮大容量，所以： 1X =0 （ ） 2X = 4X =100%KUNBSS = 36010 = （ ） 3X = 5X = 100%dX NBSS = 3010 = （ ） 6X =2020 （ %%% 中低高低高中 — UUU ? ）NBSS =2020 （ 25+14－ 9） 240100 = （ ） 7X =2020 （ %%% 高低中低高中 — UUU ? ）NBSS =2020 （ 25+9－ 14） 240100 = （ ） 等值電路圖化簡得，如圖 所示： 9X8X2d1d 圖 8X =21（ 4X + 5X ） =21 (+)= （ ） 9X = 6X + 7X =+= （ ） 220KV側(cè)母線短路時短路電流的計算： 19 正序圖如圖 所示： 2X3X 45 8Xd 2d 圖 負(fù)序圖如圖 所示： 2X3X 45 8Xd 2d 圖 零序圖如圖 所示： 2X4 6Xd 圖 正序總電抗為： ?1X = 8X = （ ） 負(fù)序總電抗為： ?2X = 8X = （ ） 零序總電抗為： ?0X = 22X + 6X =+= () （ 1） 兩相短路電流的計算 附加電抗： )2(?X = ?2X = () 計算電抗： )2(jsX =（ +） 3002 ?? = () 查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線得： 20 t=0s 時， )2(*X =（ KA） () 則 )2(I = 3 3002 ?? ?=（ KA） () （ 2） 單相短路電流的計算 附加電抗： )1(?X =+= () 計算電抗： )1(jsX =（ +） 3002 ??= () 查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線得： t=0s 時， )1(*X =（ KA） () 則 )1(I = 3 3002 ?? ?=（ KA） () （ 3） 三相短路電流的計算 等效電抗： ?X = 8X = () 計算電抗： jsX = 3002 ?? = () 查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線得： t=0s， )3(*X =； t=， )3(*X =； t=， )3(*X =； t=2s， )3(*X = t=4s， )3(*X =。 （ 2）對不帶電抗器回路的計算，短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式 短路電流最大的點(diǎn)。 SF6 斷路器和真空斷路器目前應(yīng)用廣泛，少油斷路器因其成本低，結(jié)構(gòu)簡單，依然被廣泛應(yīng)用于不需要頻繁操作及要求不高的各級高壓電網(wǎng)中，壓縮空氣斷路器和多油斷路器已基本淘汰。該系列隔離開關(guān)的主刀閘和接地刀閘可分配各類電動型或手動型操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行三相聯(lián)動操作，主刀閘和接地刀閘有機(jī)械連鎖裝置。 電流互感器的特點(diǎn)是： （ 1） 一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流 ， 而與二次電流無關(guān)； （ 2） 電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。低 壓 后備 電路 一般也出三組，管普通過流保護(hù) 、 差動保護(hù) 、 測量。 110KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇 最大工作持續(xù)電流： maxI =， NI = NSU =110KV=121KV NU ? NSU 擬選型號為 GW5— 110Ⅱ （ D） 系列隔離開關(guān)，具體參數(shù)如表 所示： 表 GW5— 110Ⅱ （ D） 系列隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 額定工作 電壓（ KV） 額定電流流（ A） 4s 熱穩(wěn)定 電流（ KA） 額定動穩(wěn)定 電流峰值（ KA） 額定頻率 （ HZ） 110 2020 100 50 1) 動穩(wěn)定校驗： maxI ? imI 動穩(wěn)定電流 maxI =100KA， 110KV側(cè)短路沖擊電流為 imI = 即： maxI ? imI ，滿足動穩(wěn)定條件。 根據(jù)額定電流和電壓所選型號和動、熱穩(wěn)定校驗與主變壓器回路基本相同，這里就不再作詳細(xì)的敘述。為保證設(shè)備安 全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗其動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。取 shK =，則 shi = 2 =（ KA） 。 其具體參數(shù)如表 所示： 16 表 所選變壓器型號及其參數(shù) 型號 額定容量（ KVA） 額定電壓（ KV） 阻抗電壓（ UK%） 空載電流（ %） 空載損耗 高壓 中壓 低壓 SFP360000/220 360000 242177。 （ 2）延時投入負(fù)荷，可按主機(jī)停運(yùn)程序分期延時投入的負(fù)荷。機(jī)組廠用T1 T2 G T 圖 廠用電源引接方式 12 電源都從發(fā)電機(jī) G 至主變壓器 T 之間的，即從發(fā)電機(jī)出口經(jīng)高壓廠用變壓器 T T2 將發(fā)電機(jī)出口電壓降至所要求的廠用高壓，如 圖 所示。這類負(fù)荷供電與Ⅰ類負(fù)荷相似，電源也應(yīng)可靠，但是備用電源可不自投，而用手動投入即可。 對原始資料的分析 從原始資料可以知道，本電廠屬于地區(qū)性火力發(fā)電廠，有兩臺 300MW 的發(fā)電機(jī)組成，建成后裝機(jī)總?cè)萘繛?8000MW，該電廠的發(fā)電容量除了本廠廠用電后剩余的電力向系統(tǒng)供電。 6 單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線 優(yōu)點(diǎn)：在正常工作時，旁路斷路器以及各出線回路上的旁路隔離開關(guān)，都是斷開的，旁路母線不帶電，通常兩側(cè)的開關(guān)處于合閘狀態(tài)，檢修時兩兩互為熱備用；檢修 QF 時，可不停電；可靠性高，運(yùn)行 操作方便。灰、渣及脫硫石膏 100％ 綜合利用和深加工，變廢為寶，實現(xiàn)零排放。這一觀點(diǎn)得到國內(nèi)各發(fā)電公司以及電廠老總們的認(rèn)同。而火力發(fā)電是電力工業(yè)發(fā)展中的主力軍，截止 2020 年底，火電發(fā)電量達(dá)到 48405 萬千瓦，越占總?cè)萘?%。h，人均占用發(fā)電裝機(jī)容量僅為 ；我國第二產(chǎn)業(yè)用電比重為 %，第三 產(chǎn)業(yè)為 %，生活用電比重為 11%。它反映各設(shè)備的作用，連接 方式和各回路間相互關(guān)系，從而構(gòu)成發(fā)電廠或變電所電氣部分的主體。當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作，需裝設(shè)連鎖裝置。如圖 所示： G 1G 22 2 0 K V 側(cè) 1 1 0 K V 側(cè)6 K V 廠 用 電 側(cè)6 K V 廠 用 電 側(cè) 圖 方案一 8 第二種方案是： 由方案一，我們很容易想到 220KV母線采用雙母帶旁路連接， 110KV母線采用雙母線連接，如圖 所示 : G 1G 22 2 0 K V 側(cè)1 1 0 K V 側(cè)6 K V 廠 用 電 側(cè)6 K V 廠 用 電 側(cè) 圖 方案二 現(xiàn)對這兩個方案進(jìn)行綜合比較，如表 表 方案比較 方案 性能 方案一 方案二 可靠性 接線簡單，設(shè)備本身故障率少 母線故障時， 須短時切除較多的電源和線路，這對特別重要的大型發(fā)電廠和變電站是不允許的。設(shè)計時都是經(jīng)過諸多因素的綜合比較后確定。 啟動電源一般是指機(jī)組在啟動或停機(jī)過程中，工作電源不可能供電的工況下為該機(jī)組的廠用負(fù)荷提供電源。 容量為 300MW 及以下機(jī)組單元單元接線的主要變壓器和 330KV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器； 變壓器按其每相的繞組分為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；發(fā)電廠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 2臺雙繞組變壓器或三繞組變壓器。 二、短路計算的一般規(guī)定： （ 1） 驗算 導(dǎo)體和 電器 的 動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計劃 ； （ 2） 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流 時 ，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置 放電電流影響 ； （ 3） 選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流最大 的 點(diǎn) ； （ 4） 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算。由于高壓開斷電器設(shè)有持續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電