【正文】 …………………………………………… 14 主變壓器的選擇 ……………………………………………… 14 高低壓電器設(shè)備的選擇 ………………………………………… 15 斷路器的選擇 ………………………………………………… 15 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 ……………………………………………… 16 互感器的選擇 ………………………………………………… 16 熔斷器的選擇 ………………………………………………… 18 限流電抗器的選擇 …………………………………………… 19 避雷器的選擇 ………………………………………………… 19 導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和選擇 ……………………………………………… 20 分相封閉母線 ………………………………………………… 205 配電裝置 ……………………………………………………… 23 屋外配電裝置 …………………………………………………… 23 220KV室外配電裝置 ………………………………………… 23 500KV裝置的布置方式 ……………………………………… 24 屋內(nèi)配電裝置 …………………………………………………… 276 繼電保護(hù) ……………………………………………………… 31 發(fā)電機(jī)的保護(hù) ………………………………………………… 32 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù) …………………………………………… 32 發(fā)電機(jī)的橫差動(dòng)保護(hù) ………………………………………… 54 變壓器的保護(hù) …………………………………………………… 35 變壓器主保護(hù)設(shè)計(jì) …………………………………………… 35 縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算原則 ………………………………… 36 母線的保護(hù) ……………………………………………………… 36 裝設(shè)母線保護(hù)的幾種情況 …………………………………… 36 目前國(guó)內(nèi)110KV及其以上母線保護(hù)裝置的原理有以下幾種: 37 防直擊雷的保護(hù) ………………………………………………… 37 直擊雷的保護(hù)范圍 …………………………………………… 37 直擊雷的保護(hù)措施 ……………………………………………… 387 總結(jié)與展望 ………………………………………………… 40致 謝 …………………………………………………………… .41參考文獻(xiàn) …………………………………………………………. 42附 錄 ………………………………………………………… 44三河發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計(jì)摘 要電能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的一種能源，可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其它能源形式。隨著中國(guó)電力供應(yīng)的逐步寬松以及國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的重視，中國(guó)開(kāi)始加大力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結(jié)構(gòu)?；?、渣及脫硫石膏100％綜合利用和深加工，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)零排放[3]。計(jì)算短路電流：選擇計(jì)算短路點(diǎn)、計(jì)算各點(diǎn)的短路電流、并列出計(jì)算結(jié)果表。此外，尚有相應(yīng)的地理資料、氣候條件和其它資料。500KV負(fù)荷容量大，其主接線是本廠向系統(tǒng)輸送功率的主要接線方式，為保證可靠性，可能有多種接線方式，經(jīng)過(guò)定性分析篩選后，可以選用的方案為雙母線帶旁路母線接線和一臺(tái)半斷路器接線，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器與220KV連接，并通過(guò)一臺(tái)三繞組變壓器聯(lián)系220KV和10KV電壓，以提高可靠性，一臺(tái)300MW機(jī)組與變壓器構(gòu)成單元接線，直接將功率送到500KV電力系統(tǒng)[8]。但在電力系統(tǒng)中，用三相短路作為最嚴(yán)重的故障方式，來(lái)驗(yàn)算電器設(shè)備的運(yùn)行能力。它們包括：生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備、接通或斷開(kāi)電路的開(kāi)關(guān)電器、限制故障電流和防御過(guò)電壓的保護(hù)電器、載流導(dǎo)體、接地裝置。（3）真空高壓斷路器是利用真空作為絕緣介質(zhì)，其絕緣強(qiáng)度最高，而且絕緣強(qiáng)度恢復(fù)快。主要用于220KV及以下各型配電裝置，系列全，可以高型布置，重量較輕，可以手動(dòng)，電動(dòng)操作。電流互感器一次額定電流的選擇，應(yīng)使運(yùn)行電流為其20%～100% 。RN1主要用作3～35KV電力線路和電氣設(shè)備的短路保護(hù)；RN2用作3～35KV電壓互感器的短路保護(hù)。封閉母線有效地防止了絕緣遭受灰塵、潮氣等污穢和外物造成的短路。5 配電裝置 220KV室外配電裝置（1）中型配電裝置。500KV配電裝置的一個(gè)半斷路器接線有三列式，平環(huán)式和單列式三種布置方式，單列布置方式占地面積最多，且配電裝置有斜連線，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，靜電感應(yīng)影響大，不利于運(yùn)行和設(shè)備檢修，與三列式布置和平環(huán)式比較缺點(diǎn)較多，故采用較多的為列式和平環(huán)式布置。裝配式10KV配電裝置，土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，留空埋件較多 ，建筑安裝施工工作量大，工期長(zhǎng)，對(duì)運(yùn)行巡視不方便，對(duì)短路電流較大，采用電抗器出線時(shí)，多采用成套開(kāi)關(guān)柜和電抗器與大型斷路器聯(lián)合布置方式，使配電裝置跨度減小，安裝施工簡(jiǎn)單，也給運(yùn)行巡視帶來(lái)方便。發(fā)電機(jī)的故障類型主要有定子繞組相間短路、定子一相繞組內(nèi)的匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失等。這樣三相總共需要六個(gè)互感器和三個(gè)繼電器。公式如下： （）） （） （）式中，、分別為流入三個(gè)差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流[24]。 防直擊雷的保護(hù)發(fā)電廠和變電所的直擊雷過(guò)電壓保護(hù)，可以采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網(wǎng)等。、電纜外皮和建筑物金屬構(gòu)件，均應(yīng)接地。我還要特別感謝班主任和同學(xué)們給予了我無(wú)私的幫助，正是他們的鼓勵(lì)和幫助之下，我得以順利完成論文。 若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將鋼筋焊接成網(wǎng)接地。（4）中阻抗快速母差保護(hù)。三河火力發(fā)電廠的主變?yōu)殡p繞組三相變壓器，并且采用Y，d11的接線方式。對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)，=這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。，管形母線選用V字形絕緣子串吊裝，隔離開(kāi)關(guān)為GW7型，斷路器為雙斷口SF6斷路器，間隔寬度為12M，跨距為39M，[20]。采用敞開(kāi)式SF6組合電器。備注：1—發(fā)電機(jī)；2—主變壓器；3—高壓廠用變壓器（為分裂繞組變壓器）；4—電壓互感器；5—高壓熔斷器；6—避雷器；7—電流互感器；8—中性點(diǎn)接地變壓器電壓互感器：JDZJ20型，變比//KV和JDZ20型，變比/KV。（4）保護(hù)操作過(guò)電壓的避雷器的額定通斷容量，不得小于系統(tǒng)操作時(shí)通過(guò)的沖擊電流。我國(guó)生產(chǎn)的戶內(nèi)式熔斷器有RNRNRNRN5和RN6等。電流互感器是一種電流變換裝置，可將高壓電流和低壓大電流變換成電壓較低的小電流，供給儀表和繼電器保護(hù)裝置，并將儀表和保護(hù)裝置與高壓隔離電路隔開(kāi)。只有電壓互感器、避雷器、勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器及電流不超過(guò)5A的空載線路，才能用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行直接操作。按使用不同的滅弧介質(zhì)而生產(chǎn)了各類高壓斷路器，目前我國(guó)電力系統(tǒng)中應(yīng)用的斷路器有如下幾種：（1）高壓空氣斷路器是以壓縮空氣為滅弧介質(zhì)和弧隙絕緣介質(zhì)。 ——廠用變壓器（電抗值）的電抗（標(biāo)幺值）； ——以廠用變壓器額定容量為基準(zhǔn)的阻抗電壓百分值； ——電抗器的百分電抗值；——電抗器的額定電壓（KV）；——電抗器的額定電流（KA）；——電動(dòng)機(jī)平均的反饋電流倍數(shù)，100MW及以上機(jī)組為5，～；——計(jì)及反饋的電動(dòng)機(jī)額定電流之和（A）；——計(jì)及反饋的電動(dòng)機(jī)額定功率之和（KW）；——電動(dòng)機(jī)的額定電壓（KV）；2)短路沖擊電流： （）式中: ——短路沖擊電流(KA) ——廠用電源的短路峰值電流(KA) ——電動(dòng)機(jī)的反饋峰值電流(KA) ——廠用電源短路電流的峰值系數(shù) ——電動(dòng)機(jī)反饋電流的峰值系數(shù)，～，[12]。發(fā)生短路時(shí)，由于系統(tǒng)中總阻抗大大減少，因而短路電流可能達(dá)到很大數(shù)值（幾萬(wàn)安至十幾萬(wàn)安）。出線回路數(shù)為4回，為了使其出線斷路器檢修時(shí)不停電，應(yīng)采用單母線分段帶旁路母線接線或雙母線帶旁路母線接線，以保證供電的可靠性和靈活性。 明確任務(wù)和設(shè)計(jì)原理 裝機(jī)4臺(tái)，分別為供熱式機(jī)組2*50MW()、凝氣式機(jī)組2*300MW(),廠用電率6%，機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)。截止目前為止，我國(guó)火力發(fā)電廠單機(jī)容量以30萬(wàn)千瓦和60萬(wàn)千瓦機(jī)組為主，浙江省溫州市玉環(huán)縣的華能玉環(huán)電廠正在投建4臺(tái)100萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組，首臺(tái)機(jī)組預(yù)計(jì)今年投產(chǎn)發(fā)電。“利用中水”，節(jié)約寶貴自然資源。如果這些火電項(xiàng)目全部投產(chǎn)，比2000年增長(zhǎng)145%[1]。在計(jì)算和論證的過(guò)程中，結(jié)合新編電氣工程手冊(cè)規(guī)范，采用CAD軟件繪制了大量電氣圖，進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目建成后，將成為北京2008年奧運(yùn)會(huì)穩(wěn)定的電源支撐點(diǎn)之一，還能為通州新城提供清潔熱源，供熱面積達(dá)1680萬(wàn)平方米。而從1978年到二十世紀(jì)末。49 2電氣主接線設(shè)計(jì)發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是保證電網(wǎng)安全可靠﹑經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵,是電氣設(shè)備布置﹑選擇﹑自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。可見(jiàn)，該廠500KV級(jí)的接線對(duì)可靠性要求應(yīng)當(dāng)很高[7]。通過(guò)定性分析和可靠性及經(jīng)濟(jì)計(jì)算，在技術(shù)上（可靠性、靈活性）方案Ⅰ明顯占優(yōu)勢(shì)，這主要是由于一臺(tái)半斷路器接線方式的高可靠性指標(biāo)，但在經(jīng)濟(jì)上則不如方案Ⅱ。有限電源容量系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程要比無(wú)限大電源容量系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程復(fù)雜的多，在計(jì)算建筑配電工程三相短路電流時(shí)，都按無(wú)限大電源容量系統(tǒng)來(lái)考慮。 （1）臺(tái)數(shù)分析：為了保證供電的可靠性，選兩臺(tái)主變壓器。少油高壓斷路器的變壓器油只作為滅弧介質(zhì)和弧隙絕緣介質(zhì)，其油箱帶電，油箱對(duì)地絕緣則通過(guò)瓷介質(zhì)（支持瓷套）來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于電壓互感器二次側(cè)均為100V，使測(cè)量?jī)x表和繼電器電壓線圈標(biāo)準(zhǔn)化，因此電壓互感器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。電流互感器選擇之后，應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)的系統(tǒng)短路電流校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。（1）電抗器幾乎沒(méi)有過(guò)負(fù)荷的能力，所以主變壓器或出線回路的電抗器，應(yīng)按照回路最大工作電流選擇，而不能用正常持續(xù)工作電流選擇。 200MW機(jī)組電氣主接線圖，發(fā)電廠和主變壓器之間的連接母線及廠用分支母線均采用全連分相封閉母線。（2）半高型配置。東北電力設(shè)計(jì)院最近為某工程設(shè)計(jì)500KV雙母線單分段的配電裝置，采用管形母線，因出現(xiàn)只有2回，進(jìn)線有4回，為保證可靠供電，出線回路采用新型HIS，進(jìn)線采用罐式SF6斷路器的混合式布置，間隔寬度為28M，縱向尺寸為122MM， 500KV雙母線單分段接線混合式配電裝置布置： 500KV一個(gè)半斷路器的接線配電裝置方案比較布置方式比較項(xiàng)目斷路器三列布置斷路器平環(huán)布置斷路器單列布置占地縱向尺寸304橫向尺寸256396426占地面積773128811094359布置及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 兩組母線布置在兩端中間三臺(tái)斷路器排成三列 部分?jǐn)嗦菲魃戏皆O(shè)有架空軟導(dǎo)線，設(shè)備檢修較有利 線路與斷路器不對(duì)應(yīng)，分區(qū)性較差 兩組母線相鄰布置，中間聯(lián)絡(luò)斷路器橫位布置，形成一個(gè)環(huán) 所有斷路器上方?jīng)]有架空軟導(dǎo)線，設(shè)備檢修條件最好 配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分區(qū)明顯母線導(dǎo)線分開(kāi)布置，利用上層斜拉導(dǎo)線將三個(gè)布置一列的斷路器連接成串所有斷路器上方都有架空軟導(dǎo)線，設(shè)備檢修條件最差配電裝置結(jié)構(gòu)最復(fù)雜（1）220KV屋內(nèi)配電裝置220KV屋內(nèi)配電裝置近幾年發(fā)展的比較快，其原因主要是為了減輕污穢對(duì)電氣設(shè)備的影響，對(duì)象為在化工區(qū)內(nèi)有許多污穢嚴(yán)重的水泥廠、化肥廠、酸堿廠等，或在沿海煙霧嚴(yán)重的火電廠。 繼電保護(hù)裝置：當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、變壓器、電壓互感器、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí)，能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置。 帶斷線監(jiān)視的發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)接線圖 (1)在正常運(yùn)行情況下，電流互感器的二次回路斷線時(shí)保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)。 （3）110KV母線中，下列情況應(yīng)裝設(shè)母線保護(hù)：110KV雙母線裝設(shè)專用母線保護(hù)；110KV單母線、重要發(fā)電廠或110KV以上重要變電所的110KV單母線，需要快切除母線上的故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)母線保護(hù)。無(wú)鋼筋的磚木結(jié)構(gòu)的主廠房[26]。主要電氣設(shè)備和配電裝置根據(jù)熱電廠實(shí)際選用情況進(jìn)行說(shuō)明性選擇；發(fā)電機(jī)采用帶斷線監(jiān)視的縱差動(dòng)保護(hù)，主變壓器采用縱差動(dòng)保護(hù)，母線采用接避雷器保護(hù)。當(dāng)然，由于在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多困難，有部分必須的詳細(xì)數(shù)據(jù)無(wú)法搜集齊全，只能通過(guò)查閱書籍資料做出近似的計(jì)算，從而難免與實(shí)際情況有出入。在適當(dāng)?shù)牡胤浇右戮€，一般應(yīng)每隔10～20m引一根。 目前國(guó)內(nèi)110KV及其以上母線保護(hù)裝置的原理