【正文】 ????????????????????????初初初初初 其中 t為導(dǎo)前時(shí)間，當(dāng)相角差 δ 小于整定值時(shí)即可開出合閘 。 最后再次表示衷心的感謝，但由于水平有限，我的設(shè)計(jì)還存在許多不足之處，有許多地方需要完善 ,還望各位尊敬的老師多加指正。如果在用戶整定的同期操作時(shí)間內(nèi)未捕捉到同期點(diǎn)，則退出同期判別任務(wù)，取消并列操作。 當(dāng)中斷次數(shù)達(dá)到一定值時(shí)就認(rèn)為機(jī)組有了蠕動(dòng)。 機(jī)頻測(cè)量采用高精度 PLC 測(cè)頻方法，可靠性較高。手動(dòng)操作要求操作人員要比較熟練，并且并網(wǎng)準(zhǔn)確度不高，風(fēng)險(xiǎn)較大。 廠用電 計(jì)算 廠用電負(fù)荷計(jì)算 由于電站規(guī)模小，可將廠用壩用統(tǒng) 一計(jì)算考慮。 型號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 開斷容量（ MVA） 最大開斷電流（ KA） ?RN 10 1000 50 校驗(yàn)開斷能力： KAKAII kt 39。39。由于設(shè)計(jì)條件有限，所以在設(shè)計(jì)中沒有考慮溫度因素。39。39。 對(duì)于無延時(shí)保護(hù)， tpr1 為主保護(hù)啟動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間之和，一般~。 (2) 選擇導(dǎo)體和電器。 單母線分段：母線故障或檢修時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致全部停電。電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，結(jié)線簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能使操作步驟少，以 便于運(yùn)行人員掌握，不致在操作過程中出差錯(cuò)。設(shè)計(jì)時(shí)，在進(jìn)行論證分析階段，更應(yīng)合理的統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，以便使設(shè)計(jì)的主接線具有先進(jìn)性和可行性。 首先根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇 220KV 電壓等級(jí)的接線方式，選取靈活的最優(yōu)接線方式。由于本人水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免 ,敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 (b) 負(fù)荷性質(zhì)和類別。 (b) 占地面積小。 發(fā)電廠中用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送電能的變壓器稱為主變壓器（簡(jiǎn)稱主變），其中采用發(fā)電機(jī) 變壓器單元接線時(shí)，主變壓器容量應(yīng)與發(fā)電機(jī)容量相配套，按照發(fā)電機(jī)容量比主變壓器容量等于 1: 進(jìn)行選擇。在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的位置不同而不同。KAIII??????? ?? 1G 供給： 39。1039。???????II 求總的短路電流和沖擊短路電流： )()(39。39。 其中 551,85 22m a x ??? tIKAi t (2)短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) (a)熱穩(wěn)定校驗(yàn) SKASKAtIIIQ kk?????????22239。各臺(tái)機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立，以保證在一臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)或其輔助機(jī)發(fā)生電氣故障時(shí)，不影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行。同步發(fā)電機(jī)的并列操作是一項(xiàng)基本操作。 1982年在安徽陳村水電站成功投入第一臺(tái)微機(jī)同期裝置， 80年代中期又陸續(xù)推出了一些類似裝置。轉(zhuǎn)速測(cè)量主要用到了 PLC 的高數(shù)計(jì)數(shù)器的高速計(jì)數(shù)功能，高數(shù)計(jì)數(shù)器對(duì)高速事件計(jì)數(shù) ，它獨(dú)立于 CPU 的掃描周期，頻率從測(cè)量是對(duì)高速脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而得到轉(zhuǎn)速頻率。為保證快速并網(wǎng)，必須對(duì)機(jī)組的頻率和電壓進(jìn)行有效的控制，使其以最快的速度平穩(wěn)地接近允許值，并在允許值范圍內(nèi)可以控制其不再偏離，然后準(zhǔn)確捕捉第一次出現(xiàn)δ =0176。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)自己存在的一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在工作計(jì)劃不夠周全，為此浪費(fèi)了許多不必要的時(shí)間；而且專業(yè)知識(shí)不夠扎實(shí)，致使設(shè)計(jì)中存在著錯(cuò)誤之處，還請(qǐng)各位尊敬老師給予批評(píng)和指正。 水 電站的 電氣 系統(tǒng)我以前有所了解但實(shí)際設(shè)計(jì)中并不像我想象的那么簡(jiǎn)單，通過親自計(jì)算和對(duì) 電氣 系統(tǒng)的再學(xué)習(xí)，解決了的問題知識(shí)運(yùn)用的更加熟練，掌 握的更加牢固。 不同機(jī)組的調(diào)速器性能差異較大，因此要求準(zhǔn)同期裝置必須具有優(yōu)良的均頻控制能力。頻率設(shè)定值可根據(jù)用戶的需要通過文本顯示器進(jìn)行設(shè)置。 微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置 , 充分利用微機(jī)的高速檢測(cè)、運(yùn)算、判斷和控制的能力 , 直接檢測(cè)待并發(fā) 電機(jī)電壓 Uf 與并列點(diǎn)電壓 Ux 的狀態(tài)量 , 并通過計(jì)算、判斷 , 得出是否符合準(zhǔn)同期并列條件的結(jié)論 .完成并列操作的全過程。 另外 , 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某些事故時(shí) , 往往要求將備用發(fā)電機(jī)組迅速投入電網(wǎng)運(yùn)行。要方便過渡，盡少改變接線和更換設(shè)備。)10(121 滿足要求 (b)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) KAKAi sh ????? 滿足要求 電流互感器 (1)額定電壓和電流的選擇 (a)額定電壓 KVUU NSN 220?? (b)額定電流 一次側(cè) AIIN 55max ?? 二次側(cè) 因?yàn)槭菑?qiáng)電流系統(tǒng)，所以電流為 5A，準(zhǔn)確等級(jí)為 級(jí) ,(300~600)～ (600~1200)/5 選用 LCW220，其主要參數(shù)： 31 型號(hào) 額定電流比 (A) 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)荷 (Ω) 10% 倍數(shù) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)(倍數(shù) ) 級(jí) 1級(jí) 3級(jí) 二次負(fù)荷(Ω) 倍數(shù)(倍 ) LCW220 (1200/5) DDD/ 2 4 60 D (2)熱穩(wěn)定校驗(yàn) KAKAtIIIQ kk5184)601000 3004()10(121222239。39。22 ???? ????kshkiI 計(jì)算結(jié)果如下： 24 表一 等效電路阻抗計(jì)算結(jié)果表 阻抗名稱 發(fā)電機(jī) GX 變壓器 1TX 主變 2TX 線路 短路阻抗標(biāo)幺值 表二 短路電流計(jì)算結(jié)果表 短 路類型 短路編號(hào) 短路點(diǎn)位置 短路點(diǎn)平均電壓（ KV） 基準(zhǔn)電流（ KA） 短路電流沖擊值（ KA） 短路電流最大有效值（ KA） 三相短路 K1 發(fā)電機(jī)出口 K2 220KV母線 220 25 第三章 電氣主設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 正確的選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。1039。 ??I (由 查曲線 ) )( 39。 效驗(yàn)熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間 tk為急電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tpr和相應(yīng) 斷路 器的全開斷時(shí)間 tbr 之和，即 brprk ttt ?? 17 prt 一般取保護(hù)裝備的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，這是考慮到主保護(hù)有死區(qū)或拒動(dòng)；而 brt 指對(duì)短路器的分閘脈沖傳送到斷路器操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到各相觸頭分離后的電弧完全熄滅為止的時(shí)間段。 小型發(fā)電廠，或發(fā)電廠主要電能是以發(fā)電機(jī)電壓向附近供出，系統(tǒng)電 14 源僅作為備用時(shí)，亦可選用 1臺(tái)主變壓器。在變電站中，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 (c) 設(shè)備的制造水平。采用何種形式的接線，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電所本身的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有較大的影響。電氣主接線是發(fā)電廠的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線擬定直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是 水電站 電氣部分投資大小的決定性因素。 在設(shè)計(jì)的過程中，將根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及電力負(fù)荷增長(zhǎng)率的規(guī)劃，給出 9 所設(shè)計(jì)變電所的容量、機(jī)組臺(tái)數(shù)、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)、主要負(fù)荷要求、電力系統(tǒng)參數(shù)和對(duì)電廠的具體要求，以及設(shè)計(jì)的內(nèi)容和 范圍。 (2) 靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。 主接線形式的選擇 1） 220kV 電壓等級(jí)主接線的確定 方案 1： 單 母線接線 方案 2：?jiǎn)文妇€分段 方案 3：?jiǎn)文妇€帶旁路 單 母線接線： 接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少、投資低，操作方便，便于擴(kuò)建，也便于采用成套配點(diǎn)裝置。 15 第二章 短路電流的計(jì)算及負(fù)荷計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的和條件 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為此，這種斷路器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故短路計(jì)算的時(shí)間 39。39。39。 26 短路狀態(tài)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值，滿足熱穩(wěn)定的條件為 kt QtI ?2 式中 kQ ?短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) tI 、 t?電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的呢公里。??? ?????? KAish ???? 可見，發(fā)電機(jī)提供的短路電流數(shù)值較大，故取 K1 點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)（如K2 點(diǎn)短路，則僅有系統(tǒng)供出的短路電流流經(jīng)斷路器，顯然較?。?。 (1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 2m a x 55 mmJIS j ??? 選擇 LGJ35/6 型號(hào)的導(dǎo)線 發(fā)熱條件校驗(yàn) 查表得 LGJ35 的允許載流量 (假設(shè)環(huán)境溫度為 25℃ )為 155A額定電流55A，則說明 LGJ35 的允許載流量同樣大于額定電流，滿足要求。中小容量發(fā)電機(jī)組一般在用分支線上裝設(shè)斷路器。但是由于燈泡一般在約 1／ 6的額定電壓時(shí)就不亮了。其對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速頻率的測(cè)量也提出了更高的要求。該功能通過齒盤測(cè)速通道來實(shí)現(xiàn)。由于機(jī)組一般都有靈敏穩(wěn)定的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，因此機(jī)組的均壓控制相對(duì)較為容易。像在短路電流的計(jì)算中，許多參考書上沒有特別的針對(duì)變電站的設(shè)計(jì)進(jìn)行論述，因而在實(shí)際計(jì)算中遇到了一定的麻煩，以及在電氣設(shè)備的選擇上，書上所介紹的設(shè)備有些確已跟不上發(fā)展的需要了。不光理解并掌握了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，而且懂得了嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)才是完成各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)。 43 準(zhǔn)同期條件 為避免并列操作時(shí)出現(xiàn)較大的沖擊電流和振 蕩現(xiàn)象，準(zhǔn)同期并列條件如下： (1)待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的壓差 sU 不能超過額定電壓值的 5％ ～ 10％； (2)待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的頻差 sf 不應(yīng)超過 0． 1Hz(滑差周期在 10s左右 )； (3)斷路器主觸頭閉合瞬間，待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的相角差 δ 不應(yīng)超過176。 S7200 CPU224 系列集成 14 輸入 /10 輸出共 24個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，可以連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 168 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O 點(diǎn)。它是我國(guó)最早從事微機(jī)準(zhǔn)同期控 40 制器研究，開發(fā)，生產(chǎn)得企業(yè) 之一。 同期系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究狀況 電力系統(tǒng)運(yùn)行中 .任一母線電壓都可用包含電壓幅值 Um 、角 頻率Ω和 39 初相位Φ的三個(gè)狀態(tài)量表示為“ u =UmSm（ω t+ψ）。 廠用電接線的設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟地新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。7 5 4 0 10121 滿足要求。39。39。104339。39。 (2) 短路種類。這種接線，每一回路都通過一臺(tái)斷路器和一組 13 隔離開關(guān)并連接到母線上。通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 (a) 電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 本次設(shè)計(jì)為 小漩電站電氣一次及同期系統(tǒng) 部分初步設(shè)計(jì)，分