【文章內(nèi)容簡介】 此，二者的容量應(yīng)當(dāng)相等。單元接線的基本缺點(diǎn)是 原件之一損壞或檢修時(shí)，整個(gè)單元將被迫停止工作。這種接線形式適用于大型的發(fā)電廠。 （ 2）發(fā)電機(jī) 變壓器 線路單元接線。如圖 24（ c）所示，這種接線不需在發(fā)電廠或變電所中建造高壓配電裝置，從而大大減小了占地面積與造價(jià)，并簡化了運(yùn)行。但這種接線的采用卻具有相同的局限性，線路故障或檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)；變壓器故障或檢修時(shí)，線路停運(yùn)。 橋型接線 12 W L1W L2W L1W L2Q F1Q F2Q F3T1T2Q F1Q F2Q F3 T1T2( a ) ( b ) 圖 2 5 前 形 接 線（ a ） 內(nèi) 橋 式 （ b ） 外 橋 式 兩個(gè)“變壓器 線路”連接，便構(gòu)成橋型接線。橋型接線分為內(nèi)橋接線和外橋接線兩種，如圖 25所示。 (1) 內(nèi)橋型接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺斷路器。 缺點(diǎn)： a 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。 b 橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解裂運(yùn)行。 c 出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長時(shí)期停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常段開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，再跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)。橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路 較長，故障率較高的情況下。 (2) 外橋型接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺斷路器。 缺點(diǎn)： a 線路的投入和切除較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時(shí)停運(yùn)。 b 牽連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解裂運(yùn)行。 c 變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長時(shí)間停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常段開運(yùn)行的跨條，橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)也可利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路較短時(shí)，故障率較少的情況下。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采 用外 13 橋型接線。 主接線的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 電廠規(guī)模： 裝機(jī)容量 : 裝機(jī) 4臺，容量分別為 4X200MW, UN= 機(jī)組年利用小時(shí)數(shù) : Tmax=6200h 氣象條件：年最高溫度 40度，平均氣溫 25 度，氣象條件一般，無特殊要求 廠用電率： 8%。 （ 2） 出線回?cái)?shù)： 電壓等級： 15km 電纜饋線 10 回，每回平均輸送容量 。 10KV最大負(fù)荷 20MW,最小負(fù)荷 16MW,cos =, Tmax=5300h，為Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷。 b. 110KV 電壓等級： 60km 架空出線 6 回，每回平均輸送容量 11MW。 110KV最大負(fù)荷 70MW,最小負(fù)荷 60MW,cos =, Tmax=5000h，為Ⅱ類負(fù)荷。 電壓等級： 150km 架空線 2 回， 220KV 與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。當(dāng)取基準(zhǔn)容量為 ，系統(tǒng)歸算到 220KV母線上的 。 主接線的方案 （ 1） 方案一 電壓等級的方案選擇。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線 形式 。由于單母線接線本身的簡單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，采用設(shè)備少、投資省、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電設(shè)備裝置，所以 220 KV電壓等級的接線形式選擇為單母線接線 。 電壓等級的方案選擇。 由于 110KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 6 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。單母線的優(yōu)點(diǎn)如下：①母線經(jīng)斷路器分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；②一段母線故障（或檢修） 時(shí)，僅停故障（或檢修）段工作，非故障段仍可繼續(xù)工作。 電壓等級的方案選擇。 由于 10KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 10 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。用斷路器把母線分段后，對重要的用戶可以從不同的段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷 14 路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 所以可以將主接線形式表示如圖 26 所示。 2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V 圖 26 方案一接線圖 （ 2） 方案二 電壓等級的方案選擇。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 。由于單母線接線本身的簡單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，采用設(shè)備少、投資省、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電設(shè)備裝置，所以 220 KV電壓等級的接線形式選擇為單母線接線 。 電壓等級的方案選擇。 由于 110KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 6 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是雙母線接線形式。由于雙母線接線的可靠性和靈活性高，它可以輪流檢修母線，而不中斷對用戶的供電；當(dāng)檢修任意回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開該回 路；工作母線故障時(shí)，可將全部回路轉(zhuǎn)移到備用母 15 線上，從而使用戶迅速恢復(fù)供電；可用母聯(lián)斷路器代替任意回路需要檢修的斷路器，在種情況下，只需短時(shí)停電；在個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分離出來，并單獨(dú)接至備用母線上。雙母線接線形式正好克服了單母線分段接線形式的缺點(diǎn)，所以在大、中型發(fā)電廠中這種接線形式被廣泛應(yīng)用。 2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V? ? 6 回 圖 27 方案二接線圖 電壓等級的方案選擇。 在方案二中的 10KV 電壓等級的 接線形式仍然選擇單母線分段接線形式。因?yàn)樵谶M(jìn)行主接線的設(shè)計(jì)中，必須時(shí)時(shí)刻刻考慮到可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)行動要求。 （ 3）方案三 方案三的電氣主接線形式在 220KV 電壓等級的方案選擇和 110KV 電壓等級的方案選擇基本相同，在這里就不再作詳細(xì)的介紹。唯一不同的是在 10KV電壓等級上將原來方案一的 220KV 電壓等級兩個(gè)上的發(fā)電機(jī)組全部放置到了 10KV 電壓等級上，具體到電氣接線圖如圖 28 所示。 16 方案的選擇 設(shè)計(jì)發(fā)電廠的電氣主接線時(shí)，首先應(yīng)按技術(shù)要求確定可能選用的方案。當(dāng)有多個(gè)方案在技 術(shù)上相當(dāng)時(shí)，則需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 技術(shù)上可行方案的選擇 設(shè)計(jì)發(fā)電廠主接線時(shí)在技術(shù)上應(yīng)考慮的主要問題是： 1）保證全系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，不應(yīng)再本廠、站內(nèi)的故障造成系統(tǒng)的瓦解； 2）保證負(fù)荷、特別是重要負(fù)荷供電的可靠性及電能質(zhì)量； 3）各設(shè)備、特別要注意高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器的過載是否在允許范圍內(nèi)。 1 1 0 K V1 0 K V 圖 28 方案三接線圖 在上述三種方案中，他們在技術(shù)上都是有顯著差異的，在不同的技術(shù)等級中，都有差 異。單母線分段在投資上是比雙母線接線的投入要小的，而雙母線接線的可靠性又比單母線分段接線的可靠性高。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求，在110KV 電壓等級上的出線 上為二類負(fù)荷，對這類用戶可以進(jìn)行短暫的停電，并不會造成人身危險(xiǎn)以及設(shè)備的破壞，也不會給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失或造成巨大的政治影響。綜合考慮，則選擇單母線分段的接線形式。 在方案一和方案三的比較中，不同的地方是將方案三中的兩臺發(fā)電機(jī)直接接 17 入 220KV 的系統(tǒng)中，原因有二，其一是當(dāng)把斯泰發(fā)電機(jī)接入 10KV 母線上浪費(fèi)，在 10KV 母線上有兩臺發(fā)電機(jī)已經(jīng)足夠；其二 是 220KV 電壓等級與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。所以考慮將剩余兩臺發(fā)電機(jī)通過發(fā)電機(jī) 變壓器接線方式連接到 220KV 系統(tǒng)中。由于發(fā)電機(jī) 變壓器接線方式單元性強(qiáng)，可在機(jī)組單元控制室集中控制，不設(shè)網(wǎng)控室，使運(yùn)行管理較靈活方便 通過對三種方案的比較，并且連同電氣主接線的設(shè)計(jì)原則即可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性的綜合考慮，選擇出的最優(yōu)方案是方案一。 18 3 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 其計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面： 電氣主接線的比選。 選擇導(dǎo)體和電器。 確定中性點(diǎn)接地方式。 計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺。 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。 短路電流計(jì)算條件 基本假定 正常工作時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)對稱運(yùn)行。 所有電流的電功勢相位角相同。 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 不考慮短路點(diǎn)的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的 電阻略去不計(jì)。 不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 輸電線路的電容略去不計(jì)。 一般規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體的電器動穩(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(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方 式時(shí)短路電流最大地點(diǎn)。 19 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計(jì)算。 20 4 電氣 主要 設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇概述 由于各種電氣設(shè)備的具體工作條件并不完全相同，所以，它們的具體選擇方法也不完全相同，但基本要求是相同的。即，要保證電氣設(shè)備可靠的工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定 。 電氣設(shè)備選擇的一般要求 電氣設(shè)備選擇的一般原則 （ 1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路 和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 （ 3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 （ 4） 與正個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 （ 5） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 （ 6） 用新的產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 電氣設(shè)備選擇的校驗(yàn)內(nèi)容 表 51 高壓設(shè)備校驗(yàn)內(nèi)容 序號 電器名稱 額定 電壓 額定 電流 額定 容量 機(jī)械 荷載 額定開斷電流 熱穩(wěn)定 動穩(wěn)定 絕緣水平 單位 kV A kVA N A __ __ __ 1 斷路器 是 是 __ 是 是 是 是 是 2 隔離開關(guān) 是 是 __ 是 __ 是 是 是 3 組合電器 是 是 __ 是 __ 是 是 是 4 負(fù)荷開關(guān) 是 是 __ 是 __ 是 是 是 5 熔斷器 是 是 __ 是 是 __ __ 是 6 PT 是 是 __ 是 __ __ __ 是 7 CT 是 是 __ 是 __ 是 是 是 8 電抗器 是 是 __ 是 __ 是 是 是 9 消弧線圈 是 是 是 是 __ __ __ 是 10 避雷器 是 是 __ 是 __ __ __ 是 11 穿墻套管 是 是 __ 是 __ 是 是 是 12 絕緣子 __ __ __ __ __ __ 是 __ 注 :“是”表示需要校驗(yàn) , “－”表示不用校驗(yàn) 21 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件 表 52 選擇電器的一般技術(shù)條件 序號 電器名稱 額定 電 壓 額定 電 流 額定 容 量 機(jī)械 荷 載 額定開斷電流 熱穩(wěn)定 動穩(wěn)定 絕緣水平 單位 KV A KVA N A __ __ __ 1 斷路器 是 是 __ 是 是 是 是 是 2 隔離開關(guān) 是 是 __ 是 __ 是 是 是 3 組合電器 是 是 __ 是 __ 是 是 是 4 負(fù)荷開關(guān) 是 是 __ 是 __ 是 是 是 5 熔斷器 是 是 __ 是 是 __ __ 是 6 PT 是 是 __ 是 __ __ __ 是