【文章內(nèi)容簡介】 Ⅲ 發(fā)電機消弧線圈、避雷器的選擇 1． 消弧線圈的選擇 本站發(fā)電機三相對地電容電流為： IC = 8A 5A 須設(shè)置中性點消弧線圈。 表 37 2．避雷器的選擇 ZnO 避雷器是當(dāng)前最先進的過電壓保護設(shè)備，較傳統(tǒng)的避雷器，其具有動作迅速，殘壓低，通流容量大，實際上無續(xù)流，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，維護簡便等優(yōu)點，故本電站采用 ZnO避雷器。 ① 避雷器的配置原則： （ 1）配電裝置的每組母線均應(yīng)裝設(shè)避雷器。 （ 2） 330KV及以上變壓器須裝置避雷器。 （ 3）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時。 （ 4）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的中性點一般不必裝設(shè)，但多雷區(qū)且單進線變壓器中性點需裝設(shè)。 ② 本 站選擇的避雷器，型號及具體參數(shù)： 表 38 18 （查《電氣設(shè)備實用手冊》） 注： 500KV 側(cè)變壓器中性點安設(shè)的避雷器可選擇與 220KV 母線上安設(shè)的型號一致，以方便更換檢修。 Ⅳ 廠用電的確定 本電站共有六臺機運行，平時四臺機投入，汛期全部投入，發(fā)電機與變壓器采用單元接線。于是，選擇廠用工作電源從發(fā)電機出口引接，設(shè)置廠用變壓器四臺，每臺容量為 ，廠型號為 SG1800/15。廠用設(shè)備電源從聯(lián)絡(luò)變壓器的第三繞組引接。另外，考慮到在嚴重事故情況下可能造成全廠停電，選擇 10KV施工電源，保證全廠 用電。 廠用變壓器型號及參數(shù)： 表 39 （查《電力工業(yè)常用設(shè)備手冊》） 四、二次回路的初步規(guī)劃 Ⅰ 電壓互感器的配置 根據(jù)測量，周期，保護等需要，分別裝設(shè)相應(yīng)互感器。 110KV及以上線路，為節(jié)約投資和占地，載設(shè)通信和電壓測量可共用耦合電容，故一般選擇電容分壓式電壓互感器。 依額定電壓及戶外布置要求選擇： 表 310 19 Ⅱ 電流互感器的配置 在所有支路應(yīng)按測量及繼電保護要求，裝設(shè)相應(yīng)電流互感器，依額定電壓及工作電流選擇結(jié)果： 表 311 （查《電力工業(yè)常用設(shè)備手冊》，《電氣設(shè)備實用手冊》） 注： 500KV線路電流互感器因資料不全未選出合適型號。 20 廠用電廠用電廠用電廠用電 圖 1 雙 母線單斷路器接線 21 廠用電廠用電廠用電廠用電 圖 2 雙母線帶旁路母線接線 22 第二部分 設(shè)計計算書 第一章 水輪發(fā)電機部分 1 水輪發(fā)電機部分計算 167。 水輪發(fā)電機的工作參數(shù)及類型的確定 167。 發(fā)電機工作參數(shù) 1．額定有功功率： PN=150MW（水輪機部分計算已知） 2．額定電壓： UN= （備注：查《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P156表 45） 3．額定功率因數(shù)： COS N? = (備注：查《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P157表 46) 4．額定視在功率： SN=PN/ COS N? = 5． 50Nf HZ? 6．發(fā)電機磁極對數(shù) : p=20對 (備注 :查《水輪機》 P326表 99) 7．額定轉(zhuǎn)速 : 150 / m inern n r?? (水輪機部分計算已知 ) 8．飛逸轉(zhuǎn)速 : 2 7 0 / m inf f en k n r?? ，（ f k ― 飛逸系數(shù)） 則 / f ek n n?? (備注 : 《水輪機》 P63 式 320) 167。 發(fā)電機類型的確定 23 1．發(fā)電機定子鐵芯的內(nèi)徑 Di及長度 Lt的計算 : ① 極距 τ 和飛逸線速度 vf確定 : 41 ()2Nk S cmp? ? k1― 系數(shù)取 k1=9； SN― 視在功率 176500KVA； p― 磁極對數(shù) 20 49 1 7 6 5 0 0 7 3 . 3 4 92 2 0 cm?? ? ? ?? (備注 :《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P178式 442) () 9 132 .028 /fffv k c mv m s???? ? ? ? kf― 飛逸系數(shù) (備注 :《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P178式 443) ② 定子鐵芯內(nèi)徑 Di的確定 : 2 ()2 2 0 7 3 .3 4 9 9 3 3 .7 8 73 .1 4pD c miD c mi? ?????? (備注 :《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P178式 444) ③ 電幾常數(shù) C1或電機利用系數(shù) C及定子鐵芯長度 Lt的確定 : C=? 106； C1=? 104 (備注 : 參數(shù)取自《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P179表 410) 則： ()NSL cmt CD nei? 62176500 10 150 cm?? ? ? ?? (備注 :《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P178式 446) 2．發(fā)電機類型的確定 : 由發(fā)電機型式的選擇條件 : 9 3 3 . 7 8 7 0 . 0 3 1 0 . 0 2 51 5 0 1 9 5 . 3 3 3D inLe t ? ? ??， ne― 額定轉(zhuǎn)速 150r/min。 (備注 :《水電設(shè)計手冊 ?電氣一次》 P151式 41) 因此本電站采用傘式機組。 24 167。 水輪發(fā)電機冷卻方式及勵磁方式的確定 167。 水輪發(fā)電機的冷卻方式 考慮空冷方式是目前國內(nèi)大中型機組普遍采用的冷卻方式，且空冷發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟、維護方便，適用于各 級容量機組，因此本點站決定采用空冷式水輪發(fā)電機。 167。 發(fā)電機勵磁方式 考慮目前可控硅勵磁系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)越性及可靠性，且造價便宜，對廠房高度要求低，故本電站采用靜止可控硅自并勵的勵磁方式。 167。 水輪發(fā)電機主要外形尺寸的計算 （以下各式均選自《水電站設(shè)計手冊 水力機械》 P160～ P163） 167。 平面尺寸計算 1．定子鐵芯外徑 Da（機座號）： 當(dāng) 150 166 .7 / m in , 933 .78 7 73. 349 102 18e a in r D D ?? ? ? ? ? ? ? ?時mm 2．定子機座外徑 D1： 當(dāng) 1136 .4 166 .7 / m in , 8 8 102 18 120 57ean r D D m m? ? ? ? ? ?時 3．風(fēng)罩內(nèi)徑 D2： 當(dāng) 11 7 6 5 0 0 2 0 0 0 2 .4 1 2 0 5 7 2 4 0 0 1 4 4 5 7NS KV A KV A D m m m? ? ? ? ? ? ?2時 ,D 4．轉(zhuǎn)子外徑 D3： D3=Di– 2δ ， δ― 單邊空氣間隙，初步估算時可忽略不計。 所以 D3≈D i= 9338（ mm） 5．下機架最大跨度 D4： 當(dāng) SN＞ 100000KVA時， D4= D5+ D5― 水輪機機坑直徑查表由于 HL200LJ470 為非標(biāo)準直徑轉(zhuǎn)輪，利用線性內(nèi)差法求得 D5= 7000mm，則： D4=7000+1200= 8200（ mm） 25 （備注：《水電站設(shè)計手冊 ?水力機械》 P162表 36） 167。 軸向尺寸計算 1．定子機座高度 h1：（已知 ne= 150r/min） 當(dāng) 214＞ ne≥125r/min 時 h1= Lt+2τ+200mm Lt― 定子鐵芯長度 1953mm 則： h1=1953+2 733+200= 3619mm τ― 極距 733mm 2．上機架高度 h2： 傘式非承載機架： h2== 9338= 3．下機架高度 h3： 傘式承載機架： h3= 9338= 4．頂子支座支承面至下機架支承面之間距離 h4： 傘式承載機架： h4==9338= 5．下機架支承面至主軸法蘭面之間的距離 h5：取 h5= 1000mm 6．轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度 h6： 由于發(fā)電機采用空冷方式有冷卻風(fēng)扇， 所以 h6=Lt+800mm=1953+800= 2753mm。 7．發(fā)電機主軸高度 h7： h7=（ ～ ） H ，（ H― 發(fā)電機總高） 取 h7== 。 8．定子鐵芯水平中心線 至主軸法蘭底面距離 h8： h8=+ h4+ h5 = 3619++1000= 9．定子機座支承面到發(fā)電機頂部高度 h9： h9= h1+ h2+h11+h10=3619++2100+900= 10．發(fā)電機總高度 H： H= h4+ h5+ h9=+1000+= 167。 水輪發(fā)電機重量估算 26 167。 發(fā)電機總重 Gf 按式 2 31 Nf eSGkn??? ????估算。 式中： fG ― 發(fā)電機總重（ t）； SN― 發(fā)電機額定容量 176500KVA； ne― 發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速 150r/min； k1― 系數(shù)傘式機組取 k1=9。 2 31765009 1 0 0 3 ( )150fGt??? ? ? ????? （備注：《水電站設(shè)計手冊 ?水力機械》 P164式 36） 167。 水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子重量 GZ 按發(fā)電機總重量的 1/2估算：所以， GZ= =（ t） 167。 發(fā)電機飛輪力矩 GD2 按式 GD2=（ 2mt? ） k2― 經(jīng)驗系數(shù)取 k2= ； Di— ； 所以： GD2= 1. 953=10 3（ 2mt? ） （備注：《水電站設(shè)計手冊 ?水力機械》 P164式 37） 水輪發(fā)電機型號： SF150― 60/1280 27 D 2D 1D 3D 4D 5h1h2h3h4h5h6h7h8S F15 0 60/1280 水 輪發(fā)電機外形尺寸示意圖 28 第二章 電氣部分 167。 變壓器選擇 167。 主變及聯(lián)絡(luò)變的選擇 1． 220KV 側(cè)：已知 發(fā)電機單機容量為： KVA。因主接線采用單元接線故所需變壓器容量為 KVA。查《電力系統(tǒng)設(shè)計手冊》可選擇變壓器型號： SFP7240000∕220 。 2． 500KV 側(cè)：采用三角形接線，選用兩臺自耦變壓器，額定容量為 ，查《電力系統(tǒng)設(shè)計手冊》可選擇變壓器型號： ODFPSZ250000/500 167。 廠用變壓器的選擇 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求廠用變按裝機容量的 %選定，可確定廠用變?nèi)萘繛椋? SJ = 41 2 0 1 0 0 .5 % 7 0 5 80 .8 5 KW? ??（ KVA）， 共設(shè)置廠變 4臺，每臺容量為： ^ 1 70584S ?? =1765（ KVA）， 查《電力工業(yè)常用設(shè)備手冊》選擇廠用變型號為： SG1800∕15 。 29 167。 短路電流計算 167。 繪制等值電路圖 取 dS =100MVA ， dU =Upj ， 電源電勢標(biāo)幺制： * ??’‘ GE 1000 . 2 2 0 . 1 2 51 5 0 0 . 8 5dGGNNSXX P C O S ?? ? ? ? ? ?‘ ’ ‘ ’