【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 負(fù)荷站的最大負(fù)荷功率，MW； 為最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)；為各負(fù)荷站的功率因數(shù)； 為最小負(fù)荷同時(shí)系數(shù)。cos?.xmiK?校驗(yàn)： （）???????式中 為雙繞組變壓器側(cè)發(fā)電機(jī)的容量，MVA； 為中壓側(cè)最小負(fù)荷1FS 大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定3容量，MVA； 為聯(lián)絡(luò)變壓器側(cè)發(fā)電機(jī)滿(mǎn)載時(shí)從中壓側(cè)傳向高壓側(cè)的容量，21SMVA； 為聯(lián)絡(luò)變側(cè)發(fā)電機(jī)的容量，MVA； 為中壓側(cè)最大負(fù)荷容量，F(xiàn) MVA。聯(lián)絡(luò)變壓器側(cè)發(fā)電機(jī)滿(mǎn)載時(shí)有： （）2122BFTFSK???式中 為電氣傳輸容量，MVA； 為接聯(lián)絡(luò)變發(fā)電機(jī)的容量，MVA ；2BSS為自耦變壓器的型式系數(shù)。TK本設(shè)計(jì)的聯(lián)絡(luò)變壓器選型為 的自耦變壓器，其參數(shù)240/OPL為： ， ， ，= 低高 d%=（ 1） d3=（ ）。雙繞組變壓器的型號(hào)為： ，其參數(shù)為：d23%（ ） /SF?， 。5kN低高 d. 負(fù)荷出線的規(guī)劃按輸電線的傳輸能力和對(duì)負(fù)荷供電可靠性的要求對(duì)發(fā)電廠的負(fù)荷出線進(jìn)行規(guī)劃。 傳輸能力要求的負(fù)荷出線回路數(shù)對(duì)于一定的電壓等級(jí)應(yīng)限制輸電線的最大截面，因此負(fù)荷出線回路數(shù)與容量相關(guān)。選擇輸電線的截面應(yīng)考慮有功損耗，因此對(duì)年平均負(fù)荷較大（年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較大）、傳輸距離較長(zhǎng)、容量較大的回路來(lái)說(shuō)，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面（ ），同時(shí)還要進(jìn)行發(fā)熱、電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn) 。2m [3]①按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面計(jì)算公式如下： （）.maxgnISJ?式中 為正常情況下的最大持續(xù)工作電流，A， 為經(jīng)濟(jì)電流密度，.maxgI nJ。2各負(fù)荷站的 的計(jì)算公式如下：.axg （）??式中， 為最大負(fù)荷功率，MW； 為額定電壓，kV； 為率因數(shù)。maxP cos?用（）式計(jì)算出截面后，按就近原則選擇出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)截面，即選擇與計(jì)大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定4算值更接近的標(biāo)準(zhǔn)值，然后選擇導(dǎo)體型號(hào)。經(jīng)濟(jì)電流密度與導(dǎo)體的材料以及最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。 。[2] 導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度（ ）2Am最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)載流導(dǎo)體名稱(chēng)3000h 以?xún)?nèi) 3000h5000h 5000h 以上銅導(dǎo)體和母線 鋁導(dǎo)體和母線 銅芯 鋁芯 橡皮絕緣銅芯電纜 ②發(fā)熱校驗(yàn)： （）.39。.max()gxugueeIKII?????式中 為故障時(shí)的最大工作電流，kA； 為實(shí)際環(huán)境溫度下導(dǎo)體長(zhǎng)39。.maxgI ()xu期允許電流，kA； 允許電流的溫度修正系數(shù)， 為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度 時(shí)的K? eI25C?允許電流，kA； 為最高允許溫度， ； 為實(shí)際環(huán)境最高溫度， ；.gxuC??為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度， 。e?C?的計(jì)算公式如下：39。.maxgI （）39。 ??式中 為各負(fù)荷站的最大負(fù)荷功率，MW； 為各負(fù)荷站的額定電壓，maxPNkV； 為各負(fù)荷站的功率因數(shù)。cos?③ 電壓損耗校驗(yàn)： （）25%()10NPRQXU???????正 常 工 作（ 故 障 狀 態(tài) ）式中 為有功功率，MW； 為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體電阻， ， ； 為P0rkm?0Rrl?Q無(wú)功功率，MW； 為長(zhǎng)度導(dǎo)體導(dǎo)體電抗， ， ；l 為線路長(zhǎng)度，0xk0Xx大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定5km； 為電網(wǎng)額定電壓，kV。NU 。[3] LJ型裸鋁絞線的電阻絞線型號(hào) LJ16 LJ25 LJ35 LJ50 LJ70電阻（ ）/km? 絞線型號(hào) LJ95 LJ120 LJ150 LJ185 LJ240電阻（ ）/ ④機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)： 240Sm?（）式中S為選擇出來(lái)的經(jīng)濟(jì)截面， 。2m 供電可靠性要求的負(fù)荷出線回路數(shù)一類(lèi)負(fù)荷：短時(shí)停電會(huì)造成設(shè)備損壞或威脅人身安全；二類(lèi)負(fù)荷：可以短時(shí)停電，較長(zhǎng)時(shí)間停電會(huì)造成生產(chǎn)停頓；三類(lèi)負(fù)荷: 允許較長(zhǎng)時(shí)間停電而不至造成危害 。[4]一類(lèi)負(fù)荷要保證不間斷供電，二類(lèi)負(fù)荷如果有可能也要保證不間斷供電，由任務(wù)書(shū)可以知道，每個(gè)負(fù)荷站都有Ⅰ、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷，從供電的可靠性方面來(lái)考慮，每負(fù)荷站的出線回路 ，又從供電的經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)考慮，所以每個(gè)負(fù)荷2n?應(yīng)設(shè)置 2 回出線。本次設(shè)計(jì) 220kV 母線上有 4 回出線，110kV 母線上有 8 回出線。 主接線中的橫向聯(lián)絡(luò)關(guān)系雙母線單斷路器接線，接線中有兩組母線，母線之間通過(guò)斷路器 LD 連接起來(lái)，每一個(gè)電源和出線都通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)分別接在兩組母線上，正常運(yùn)行時(shí)只合一組隔離開(kāi)關(guān) 。有了兩組母線后，系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和[5]靈活性都大大提高?？紤]到不同電壓等級(jí)斷路器的檢修，經(jīng)濟(jì)性和供電可靠性，一般35kV 的出線8回以上，110kV六回以上，220 kV出線4回及以上的戶(hù)外配電裝置要加旁路母線。同時(shí)當(dāng)待設(shè)電廠的裝機(jī)容量超過(guò)系統(tǒng)總?cè)萘康?5%時(shí)，也要加旁路系統(tǒng)大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定6。[5]所以本次設(shè)計(jì)待設(shè)電廠220kV、110kV母線均采用雙母線單斷路器接線形式，并且都應(yīng)該加裝旁路系統(tǒng)。 廠用電接線形式的確定為了滿(mǎn)足生產(chǎn)和生活需要，對(duì)發(fā)電廠內(nèi)部供電的接線叫做廠用電接線。 廠用電接線的要求 [6]①各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)該是獨(dú)立的；②全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線；③充分考慮電廠正常、故障、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能使操作簡(jiǎn)便，備用電源能在短時(shí)間內(nèi)投入使用；④考慮擴(kuò)建。 廠用變壓器的確定電壓等級(jí)：本次設(shè)計(jì)只要求廠用電接線設(shè)計(jì)到 6kV 母線，所以待設(shè)電廠工作變壓器的電壓等級(jí)為 6kV。①工作變壓器的確定工作電源：保證系統(tǒng)正常工作的基本電源。要求供電可靠，電壓和容量要滿(mǎn)足要求。變壓器容量：當(dāng)發(fā)電機(jī)滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)，廠用電功率與發(fā)電功率的比值叫做廠用電率，即： （）cos10%cyGNSKP???廠 用 電其中， 為廠用電率； 為廠用電，MVA； 為發(fā)電機(jī)的功率因cy廠 用 電 cos?數(shù)； 為發(fā)電機(jī)的額定功率，MW。GNP凝汽式熱電廠的廠用電率為6%~8%，本次設(shè)計(jì)廠用電率采用8%，所以取廠用電容量為10MVA。所以選擇型號(hào)為 的雙繞組變壓器為廠用電的變壓器，參數(shù)10/SJL?為： ， 。=.563kNUV低高 %2dU?②備用變壓器的確定 備用電源：故障失去工作電源時(shí)，起后備作用的電源，其接方式分為明備用和暗備用兩種。 明備用：專(zhuān)門(mén)設(shè)一臺(tái)備用變壓器，它的容量等于工作變壓器中最大一臺(tái)的容量，多用于大中型火電廠。暗備用：在兩個(gè)廠用工作母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)斷路器，正常運(yùn)行時(shí)，該斷路器大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定7斷開(kāi)，當(dāng)工作母線失壓時(shí)聯(lián)絡(luò)斷路器自動(dòng)投入，禁止在火電廠中使用。本次設(shè)計(jì)為（ ）凝汽式發(fā)電廠，采用明備用方式，設(shè)一臺(tái)連接410MW?在110kV母線上的備用變壓器，型式為普通雙繞組變壓器。又由于備用變壓器的容量不能小于任何一臺(tái)工作變壓器的容量。所以選擇的變壓器型號(hào)為：SSPL110000/110，其參數(shù)為： ， 。= %? 廠用電母線的分段廠用電母線一般采用單母線接線方式。當(dāng)有兩臺(tái)廠用變壓器時(shí)，采用單母線分段接線方式，為了限制故障范圍，平時(shí)解列運(yùn)行，而且很多都用成套配電裝置?；痣姀S高壓廠用母線一般采用按爐分段原則（即按機(jī)分段） 。[6]接線設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)論文附圖。大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定82 短路電流的計(jì)算短路電流：電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過(guò)的電流。三 相 系 統(tǒng) 中 發(fā) 生 的 短 路 有 四 種 基 本 類(lèi)型 ： 三 相 短 路 ， 兩 相 短 路 ， 單 相 對(duì) 地 短 路 和 兩 相 對(duì) 地 短 路 。[7] 短路電流計(jì)算的目的 [8]①電氣主接線方案的確定時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。②在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。③在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。④繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定時(shí)需要確定短路電流。本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算的目的是為了配電設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。 計(jì)算步驟①選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)中，短路點(diǎn)有 220kV 母線、110kV 母線、發(fā)電機(jī)機(jī)端和廠用6kV 母線。②畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖和系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)圖。1)選取基準(zhǔn)容量 和基準(zhǔn)電壓 （一般取各級(jí)的平均電壓） 。10BSMVA?bU 表 平均額定電壓 單位：kV電網(wǎng)額定電壓 6 10 35 110 220平均額定電壓 37 115 2302) 將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。a．雙繞組變壓器： （）%10dBTNuSx???式中 x 為變壓器的歸算電抗標(biāo)幺值， ， 為變壓器短路電壓百分值，d為基準(zhǔn)容量 ,MVA， 為變壓器的額定容量,MVA 。BSTNS? b．自耦變壓器：大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定9 （） 123%010BNBNUSXS????????? 11213232 133%(%).UU?????????（）式中 、 、 、為變壓器的標(biāo)幺值， 、 、 為變壓器短1X23 1U23路電壓百分值， 為基準(zhǔn)容量,MVA， 為變壓器的額定容量,MVA 。BSNSc．發(fā)電機(jī)： （）*(/cos)BGxP???式中 x 為發(fā)電機(jī)的歸算電抗標(biāo)幺值， 為發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值， 為發(fā)電GNP?機(jī)的額定功率,MW， 為功率系數(shù)。cos?d．線路： 2lBavxSU?（）式中 x 為線路的歸算電抗標(biāo)幺值， 為單位線路電抗，取 ，?為線路的平均電壓,kV。avU3） 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖畫(huà)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)圖。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)圖如圖 所示：圖 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)圖③形成輸入數(shù)據(jù)文件。正序最大節(jié)點(diǎn)數(shù)，數(shù)據(jù)文件行數(shù)（不含本行） ，零序最大節(jié)點(diǎn)號(hào)（三相短路為大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主接線與廠用電接線形式的確定100）i，j，Xij，0 i 為節(jié)點(diǎn)號(hào)，從 1 開(kāi)始增加，最后取 0；j i 且由小到大；Xij 為 i 、j 節(jié)點(diǎn)間的正序阻抗。④利用計(jì)算程序形成的輸出數(shù)據(jù)文件（其中次暫態(tài)電流為標(biāo)幺值）計(jì)算次暫態(tài)電流的有名值，然后計(jì)算短路沖擊電流。次暫態(tài)電流的有名值 ： I*3BISU?（）式中 為次暫態(tài)電流標(biāo)幺值，kA； 為短路點(diǎn)平均額定電壓， kV。*I沖擊電流 ： chi 2chchiKI?（）式中 為次暫態(tài)電流有名值，kA； 為沖擊系數(shù)（一般支路為 ，發(fā)電I chK機(jī)支路端取 ，廠用電母線支路取 ） 。 ⑤計(jì)算短路穩(wěn)態(tài)電流 。I? （）*1f jsfGBXXS??式中 為轉(zhuǎn)移阻抗； 為次暫態(tài)電流的標(biāo)幺值，kA ； 為計(jì)算阻抗；fX jsX為電源額定容量總和，MVA。GS查取汽（水）輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線中 對(duì)應(yīng)的曲線 ，得出火（水）電4ts[9]廠的穩(wěn)態(tài)短路電流的標(biāo)幺值 ，然后計(jì)算穩(wěn)態(tài)短路電流的有名值 。I? I? 39。 43t GBIISU???（）式中 為短路點(diǎn)平均額定電壓，kV。BU對(duì)于僅由無(wú)窮大電源提供短路電流的支路，其穩(wěn)態(tài)短路電流等于對(duì)應(yīng)的次暫態(tài)電流。⑥繪制短路計(jì)算結(jié)果表。 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。 220kV 母線三相短路時(shí)短路電流結(jié)果表短路電流支路名稱(chēng)次暫態(tài)電流 )(kAI?短路沖擊 電流 ()chik短路穩(wěn)態(tài) 電流 )(kAI?備注220kV 母線出線 1 220kV 母線出線 2 ?大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）