【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 通方便。故應(yīng)選用三相變壓器。 (2)根據(jù)主變壓器繞組數(shù)確定原則：只有一種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，采用雙繞組變壓器。本次設(shè)計(jì)中，電廠生產(chǎn)的電能除用于廠用外，全部以 7 回 220KV線路送入系統(tǒng)，故采用雙繞組變壓器。 (3) 根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)電機(jī)母系，發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機(jī) 電壓出線的供電可靠，本廠主變壓器選用三相式變壓器 4 臺(tái)。 （ 4）單元接線中的主變壓器容量 SN 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留 10％的裕度選擇： SN≈ (1KP)/ cosφ ＝ 179。 200()/ ＝ 5 參照 220KV雙繞組變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)，選擇主變壓器如下： 型號(hào) 額定容量(kVA） 高壓 低壓 (KV) 空載損耗（ KW) 短路 空載電流（ %） 阻抗電壓（ %） 總重 （ t） 臺(tái)數(shù) SSFP7240000/220 240000 242+134*% 200 630 251 4 廠用變壓器選擇 廠用變壓器選擇原則 變壓器、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。 連接組別的選擇，宜使同一電壓級(jí)的廠用工作、備用變壓器輸出電壓的相位一致。 阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及廠用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，廠用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過額定電壓的177。 5％。 變壓器的容量必須保證 常用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。 廠用備用變壓器的選擇 廠用變壓器的選擇 按廠用電率確定廠用電主變的容量，廠用電率確定為 Kp=8%， SNG=PNG179。 KP/cosφ G=200179。 8%/≈ 20MVA； 選型號(hào)為： SFF731500/，額定容量為： 31500/2179。 20210， 電壓比為： 177。 2179。 %/，連接組別： D， d0d0 臺(tái)數(shù)： 4 臺(tái)。 備用變壓器的選擇 啟備變的容量為廠用變的總和， 4179。 20MVA= 80MVA，因此選用兩臺(tái) 40MVA的變壓 器。 選型號(hào)為： SFFZ740000/220，額定容量為： 40000 KVA， 電壓比為： 220177。 8179。 %/，連接組別： YN， d11d11 6 選型號(hào)為： SFFZ32021/220，額定容量為： 32021/216000 KVA， 電壓比為： 220177。 8179。 %/，連接組別： YN， d11d11 3 電氣主接線的設(shè)計(jì) 主接線方案的設(shè)計(jì)原則 對(duì)電氣主接線的基本要求，概括的說應(yīng)該包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面，下面簡(jiǎn)要分析一下。 可靠性 可靠安全是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本要求。它可以從以下幾方面考慮： 發(fā)電廠或者變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 發(fā)電廠和變電所接入電力系統(tǒng)的方式； 發(fā)電廠和變電所的運(yùn)行方式及負(fù)荷性質(zhì)； 設(shè)備的可靠性程度直接影響著主接線的可靠性； 長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累是提高可靠性的重要條件。 靈活性 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 調(diào)度時(shí)，應(yīng)操作方便的基本要求，既能靈活的投入或切除某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，又能滿足系統(tǒng)在事 故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求； 檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電； 擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。 經(jīng)濟(jì)性 主接線應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理。一般從以方面考慮。 投資省； 占地面積少； 電能損耗少。 此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作 樞紐，為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電廠、變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩種。 發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問題，主接線的設(shè)計(jì)首先應(yīng)保證其滿 7 發(fā)、滿供、不積壓發(fā)電能力，同時(shí)盡可能減少傳輸能量過程中的損失，以保證供電連續(xù)性。為此，對(duì)大、中型發(fā)電廠主接線的可靠性，應(yīng)從以下幾方面考慮： 斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電； 線路、斷路器或母線故障，以及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回路數(shù)多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，能否滿足重要的Ⅰ ，Ⅱ類負(fù)荷對(duì)供電的要求； 本發(fā)電廠有無全廠停電的可能性； 大型機(jī)組突然停電對(duì)電力系統(tǒng) 穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。 主接線方案的擬定 根據(jù)對(duì)原始資料的分析，現(xiàn)將各電壓等級(jí)可能采用的較佳方案列出。進(jìn)而，以優(yōu)化組合的方式，組成最佳可比方案。 可選方案 220KV 電壓級(jí)：回路出線為 7 回路，可供選擇方案有單母線分段帶旁路或一般雙母線。 方案擬定如下表： 電壓等級(jí) 方案 1 方案 2 220KV 一般 雙母線 雙母線帶旁路 ． 2接線方案圖 所選主接線方案如附圖： 8 附圖一：一般雙母線接線圖 9 附圖二：雙母線帶旁路接線圖 比較主接線方案 技術(shù)分析比較：方案 1 供電可靠，任一母線故障或檢修任一母線時(shí)，可通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作將全部回路倒換到另一母線，不至使供電中斷；操作方便，調(diào)度靈活，兩組母線可以并列運(yùn)行也可以分裂運(yùn)行，各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度變化 的需要；擴(kuò)建方便，可向母線的任一端擴(kuò)建均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。方案 2比方案 1供電更好。 經(jīng)濟(jì)分析比較： 從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度論證了兩個(gè)方案，雖然方案二比方案一供電可靠，但是由于目前斷路器采用的是六氟化硫斷路器，它的檢修周期長(zhǎng)，不需要經(jīng)常檢修，所以采用旁路也就沒有多大意義了，這樣一來不僅僅節(jié)省了投資，也節(jié)約了用地，所以比較后確定采用了方案一。 10 4 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路，是 指一切不正常的相與相之間或相與地之間（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 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。 短路電流的 計(jì)算條件 基本假定 正常工作時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 所有電流的電功勢(shì)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(dòng)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?dòng)機(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(duì)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)。 導(dǎo)體和電器的動(dòng)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。 短路電流分析 選取短路點(diǎn) 由原始資料，選擇 4179。 200接線圖的短路點(diǎn) d d d d d5，如下圖所示 11 圖 11 短路點(diǎn)的選擇 短路電流計(jì)算結(jié)果 d1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)： Ipt1=Ipt1* SNi/√3Uav= 200 4/√3=9,0148KA Ipt2=Ipt2* Sni/√3Uav= 50 3/√3= Ips=Ips* SB/√3Uav= 100/230/√3= Ipt=Ipt1+Ipt2+Ips=++= d2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)： Ipt1=Ipt1* SNi/√3Uav= 50 3/√3= Ipt2=Ipt2* SNi/√3Uav= 200 3/√3= Ipt3=Ipt3* SNi/√3Uav= 200/√3= Ips=Ips* SB/√3Uav= 100/√3= Ipt=Ipt1+Ipt2+Ipt3+Ips=+++= d3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)： Ipt=Ipt* SNi/√3Uav= 200/√3= d4發(fā)生短路時(shí)（發(fā)生在母聯(lián)斷路器上） Ipt=： d5 發(fā)生短路時(shí)（發(fā)生在高備 變上） Ipt=Ipt1+Ipt2+Ips=++= 12 5 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇原則 正確選擇電氣設(shè)備是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。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件有：按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按 短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。 由于電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，所以具體選擇方法也不完全相同，但它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 電氣設(shè)備選擇的一般條件 按額定電壓選擇 電氣設(shè)備的額定電壓 UN 就是其銘牌上標(biāo)出的線電壓，另外還規(guī)定有允許最高工作電壓 Ualm。由于電力系統(tǒng)負(fù)荷的變化、調(diào)壓及接線方式的改變而引起功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化等原因，往往使得電網(wǎng)某些部分的實(shí)際運(yùn) 行電壓高于電網(wǎng)額定電壓 UNs，因此，所選電氣設(shè)備的允許最高工作電壓 Ualm不得低于所在電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Usm，即 Ualm≥ Usm 對(duì)于電纜和一般電器， Ualm較 UN高 10%~15%,即 Ualm=（ ~） UN 而對(duì)于電網(wǎng)，由于電力系統(tǒng)采取各種調(diào)壓措施，電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓 Usm 通常不超過電網(wǎng)額定電壓 UNs的 10%，即 Usm≤ 可見，只要 UN不低于 UNs， 就能滿足電氣設(shè)備可靠運(yùn)行，所以一般選 UN≥ UNs 按額定電流選擇 電器的額定電流 IN 是指在額定環(huán)境條件（環(huán)境溫度、日照 、海拔、安裝條件等）下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。 我國(guó)規(guī)定電氣設(shè)備一般額定環(huán)境條件為：額定環(huán)境溫度（又稱計(jì)算溫度或基準(zhǔn)溫度）θ N,裸導(dǎo)體和電纜的θ N 為 25℃，斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管、電流互感器、電抗器等電器的θ N為 40℃；無日照；海拔高度不超過 1200m。 當(dāng)實(shí)際環(huán)境條件不同于額定環(huán)境條件時(shí)，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流 Ial 應(yīng)做修正。一般情況下，各類電氣設(shè)備的 Ial 均需按實(shí)際環(huán)境溫度修正。另外，計(jì)及日照的屋外管型導(dǎo)體、軟導(dǎo)線的 Ial上需按海拔修正；電力電纜的 Ial尚需按有關(guān)敷設(shè)條件修正。 Ial不應(yīng)該小于該 回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 Ial ≥ Imax 13 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Imax 為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)， Imax 應(yīng)按過負(fù)荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax；母線分段電抗器的 Imax 應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，