【文章內(nèi)容簡介】 是方案二的 配電裝置 復(fù)雜，在改變運(yùn)行方式倒閘操作時(shí)容易發(fā)生誤操作，且不宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 。 而采用方案一 不僅僅節(jié)省了投資，也節(jié)約了用地， 鑒于 大、中型發(fā)電廠大機(jī)組應(yīng)以可靠性和靈活性為主，所以，經(jīng)過綜合的分析，決定選用圖方案一作為設(shè)計(jì)的最佳方案。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 3 發(fā)電廠 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的要求 （ 1）保證廠用電源的 可靠 性，各機(jī)組的廠用系統(tǒng)應(yīng)該相對獨(dú)立，防止一臺(tái)機(jī)組廠用母線故障，影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行。 （ 2）根據(jù)用電設(shè)備的要求，對廠用工作，起動(dòng) /備用電源，保安電源和交流不停電源等容量必須可靠和充裕，限制事故波及范圍，迅速進(jìn)行事故處理。 （ 3）要考慮全廠擴(kuò)建和發(fā)展規(guī)劃，與機(jī)務(wù)工藝專業(yè)等密切配合，廠用配電裝置布置合理，便于維護(hù)管理。 （ 4）調(diào)度靈活可靠，檢 修調(diào)試安全方便。 （ 5）設(shè)備選用合理，技術(shù)先進(jìn)，注意節(jié)約投資，減少電纜用量。 廠用電高，低電壓的考慮 發(fā)電廠廠用高壓電壓。 根據(jù)火力發(fā)電廠技術(shù)規(guī)程， 發(fā)電廠可采用 3kV、 6kV、 10kV作為高壓廠用電的電壓。容量為 60MW 及以下的機(jī)組，發(fā)電機(jī)電壓為 ，可采用 3kV，容量為 100～ 300MW 的 機(jī)組，宜采用 6kV；容量為 600MW 的機(jī)組可根據(jù)工程具體條件采用 6kV一種或 3kV、 10kV兩種高壓廠用電電壓。 經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。發(fā)電機(jī)的額定容量為 350MVA，宜采用 6kV級。 發(fā)電廠廠用低壓。 動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)電壓采用 380V時(shí)，低壓廠用電壓采用將 6kV變?yōu)?380V。 工作電源引接方式 高壓廠用工作電源由該單元主變壓器低壓側(cè)引接。 確定 用電系統(tǒng) 廠用電系統(tǒng)采用如圖方案一和方案二，廠用電在兩個(gè)方案中都是一樣。 低壓廠用工作變壓器的容量宜留有 10%左右的裕度。 廠用主變選 擇 根據(jù) 火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，一般取發(fā)電機(jī)容量的 5%～ 8%，這里取 6%。即 700 兆瓦火電廠電氣設(shè)計(jì) 9 nS ＝ nP 247。 cosφ＝ 350247。 ＝ 選型號(hào)為： ， 選用 2 臺(tái) 啟備變壓器，容量為 35MVA. 型號(hào)為： 35000/11010SFSZ 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 4 短路電流計(jì)算 短路的原因及形式 在電力系統(tǒng)中，出現(xiàn)次數(shù)比較多的嚴(yán)重故障就是短路。所謂短路是指電力系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)體在電氣上被短接。產(chǎn)生短路的主要原因，是由于電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞所造成。而絕緣損壞主要是因?yàn)榻^緣老化、過電壓、機(jī)械性損傷等引起。 人為誤操作及鳥獸跨越裸導(dǎo)體等也能引起短路。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（幾萬安至十幾萬安）。這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備受到破壞；同時(shí)短路點(diǎn)的電壓降到零，短路點(diǎn)附近的電壓也相應(yīng)地顯著降低，使此處的電力系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響或被迫中斷；若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行解列，引起嚴(yán)重后果。 在三相供電系統(tǒng)中，可能發(fā)生的主要短路類型有三相短路、二相短路、兩相接地短路和單相接地短路，三相短路屬對稱短路，其余三種為不對稱短路。在四種短路故障中，出現(xiàn)單 相短路故障的機(jī)率最大，三相短路故障的機(jī)率最小。但在 電力系統(tǒng)中，用三相短路作為最嚴(yán)重的故障方式，來驗(yàn)算電器設(shè)備的運(yùn)行能力。 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： （ 1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，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)行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進(jìn)行全面校驗(yàn)。 （ 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)線相間和相對地安全距離。 （ 4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 （ 5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 700 兆瓦火電廠電氣設(shè)計(jì) 11 短路電流計(jì)算的 方法 常用 的短路電流計(jì)算方法有： 歐姆法 和 標(biāo) 幺 值法 歐姆法 ：又稱有名單位制法，因其短路計(jì)算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名。 標(biāo)么值法 ： 也叫相對值法， 就是 將短路計(jì)算中各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值 (相對于基準(zhǔn)量的比值 )的方法 。基準(zhǔn)值有四個(gè)，即基準(zhǔn)容量（常取 100MVA），基準(zhǔn)電壓，基 準(zhǔn)電流，基準(zhǔn)電抗。 本設(shè)計(jì)主要采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計(jì)算。 短路電流分析 ,選擇短路點(diǎn)，如圖 所示 K1,K2,K3,K4,K5： 6121火電 圖 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 的 等值 網(wǎng)絡(luò)圖 如圖 所示： 圖 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各元件參數(shù)： 發(fā)電機(jī) 參數(shù) ： （根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)通用條件） 新建發(fā)電廠發(fā)電機(jī) 型號(hào) : QFSN3502, 額定容量 : 412MVA， 額定功率因數(shù)： 次暫態(tài)電抗： Xd’’ =25% 系統(tǒng)火電廠發(fā)電機(jī) 型號(hào) ： QFS3002，額定容量： 353MVA， 額定功率因數(shù)： 次暫態(tài)電抗： Xd’’ =% 變壓器 參數(shù)： “ 參考 文獻(xiàn) [2， P66]” 型號(hào)： S10480000/121 電壓組合及分接范圍：高壓為 121kV，低壓為 次暫態(tài)電抗： Xd’’ =16% 主 變 型號(hào)： ，“ 參考 文獻(xiàn) [2， P66]” 電壓組合及分接范圍：高壓為 ，低壓為 次暫態(tài)電抗： Xd’’ =14% 3 系統(tǒng)火電廠 變壓器型號(hào)： SFP7360000 電壓組合及分接范圍：高壓為 121kV，低壓為 次暫態(tài)電抗： Xd’’ =14% 700 兆瓦火電廠電氣設(shè)計(jì) 13 將各元件電抗換 算為同一基準(zhǔn)的標(biāo)幺 電抗 （ 取基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA）： (1) 新 發(fā)電廠 發(fā)電機(jī)標(biāo)幺 值： **46 % 1000 . 2 5 0 . 0 7 11 0 0 3 5 0jd NGSXXX P? ? ? ? ? ? () 主 變壓器標(biāo)幺 值： **35 % 1000 . 1 6 0 . 0 3 31 0 0 4 8 0jd NSXXX S? ? ? ? ? ? 廠用變 壓器 的標(biāo)幺 值： **7 1 0 1 2 3 . 4 1 0 0= X ( 1 ) ( ) ( 1 ) 0 . 0 7 8 0 . 0 4 44 4 2 6fj NKSXX S?? ? ? ? ? ? ? ? () * * * *8 9 11 12 11=X 2 26jfdNX X X SKX S? ? ? ? ?? ? ?? ? ? () （ 2） 火電廠發(fā)電機(jī) 的標(biāo)幺值： *139。39。11 0. 02 360. 3% 2 0. 16 72 ( ) ( )0. 85100 jd NGX SXP? ? ????? () 火電廠 變壓器的標(biāo)幺值： *2 39。39。11 100% 2 ( ) ( )360100 jd NX SXS? ? ????? () （ 1）短路點(diǎn) K1 ① 化簡等值電抗圖如圖 所示： 圖 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 化簡可得： * * *13 1 2 0. 02 36 0. 01 94 0. 04 3X X X? ? ? ? ? () * * *14 3 4 0. 03 3 0. 07 1 0. 10 4X X X? ? ? ? ? * * *15 5 6 0. 03 3 0. 07 1 0. 10 4X X X? ? ? ? ? 再由圖 3 化簡為圖 ，如圖所示： 火電廠 ，2發(fā) 電機(jī) 圖 其中： *16**14 1511 1 1 1 XXX? ? ??? () ② 計(jì)算電抗： * eeCejXXXS?? () 將圖 的等值電抗化成計(jì)算電抗： * 13 2 3 5 30 .0 4 3 0 .3 0 4100CX ?? ? ? *16 2 4 1 20 .0 5 2 0 .4 2 8100CX ?? ? ? ③ 由文獻(xiàn) [1],查曲線表，可得電源供給的短路電流標(biāo)幺值： 火電廠： *13CX ? 時(shí)，可得 t=0S,t= 和 t=4S 時(shí)的短路電流標(biāo)幺值， 當(dāng) *CX = 時(shí)， *0 ? , * ? , *4 ? 當(dāng) *CX = 時(shí) ， *0 ? ， * ? ， *4 ? 算出短 路電流周期分量標(biāo)幺值： *0 ? * ? *4 ? 算出短路電流周期分量有效值： 700 兆瓦火電廠電氣設(shè)計(jì) 15 * *0 0 0 2 3 5 33 . 5 5 6 1 1 . 9 7 93 3 1 2 1nj SI I I I U ?? ? ? ? ? ? ??kA () * *0 . 4 0 . 4 0 . 4 2 3 5 32 . 4 9 8 8 . 4 1 53 3 1 2 1nj SI I I I U ?? ? ? ? ? ? ??kA * *4 4 4 2 3 5 31 . 8 3 9 4 7 . 5 9 33 3 1 5 . 7 5nj SI I I I U ?? ? ? ? ? ? ??kA 1， 2發(fā)電機(jī) ： （同理） *16CX = 時(shí)，查曲線表 其 短路電流周期分量標(biāo)幺值： *0I = * = *4I = 算出短路電流周期分量有效值： 0I = = 4I = 總的短路電流 有效值 為： 0I ?總 += kA () ?總 += 4I ?總 += ④ 短路容量： 0 03 = 3 12 1 21 .7 42 = 45 56 .5 1dS U I? ? ?總 MVA () 0 . 4 0 . 43 = 3 1 2 1 1 6 .0 5 1 = 3 3 6 3 .8 4dS U I? ? ?總 MVA 4 43 = 3 12 1 16 .2 93 = 34 14 .5 6dS U I? ? ?總 MVA ⑤ 短路 沖擊電流 ： chi 2 2 21 .74 2 56 .96I? ? ? ?總 kA () ⑥ 短路全電流最大有效值： 6 6 21 .74 2 33 .92chII? ? ? ?總 kA () （ 2）短路點(diǎn) K2 ①化簡等值電抗圖如圖 所示： 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 再由圖 簡化為圖 ： 圖 其中*17**13 1511 1 1 1 XXX? ? ??? 再由圖 簡化為圖 ： 圖 其中 * * *18 17 3 0. 03 0 0. 03 3 0. 06 3X X X? ? ? ? ? 700 兆瓦火電廠電氣設(shè)計(jì) 17 再由圖 簡化為圖 ： 發(fā)電 機(jī)發(fā)電 機(jī)火電廠 圖 其中 *171 *13X 0 .0 3 0 0