【導讀】發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經濟。其中火力發(fā)電廠更是占據著非常重要的地位，是電力發(fā)展的主力軍。置的設置，簡要完成了對所給4×200MW火力發(fā)電廠電氣一次部分的設計。去了升高電壓級之間的聯(lián)絡變壓器，降低了變壓器損耗。在電氣設備選擇方面盡。量選取占地面積小的電氣設備，節(jié)約土地資源。應到各負荷中心。由于電源點與負荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量儲存，電能生產必須時刻保持與消費平衡。保用戶獲得安全、經濟、優(yōu)質的電能。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉換為其。因此，電能已廣泛應。用于國民經濟、社會生產和人民生活的各個方面。發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎，得到迅猛發(fā)展。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術水準已成為一。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運行的可靠性、靈活性和經濟性密切相關。并且對電氣設備選擇、配電裝置配

　　

【正文】 拉力的作用。故主要用于室內。電纜溝間的電纜托架和穿管裝設； 河南城建學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設備的選擇 25 ④ 鋼帶鎧裝電力電纜適用于直埋。電纜能承受一定的壓力，但不承受拉力作用。 硬導體主要作為發(fā)電廠和變電所發(fā)電機引出線和高壓配電裝置中的主母線。按其結構可分為矩形、槽型、 圓管型和全封閉型 電力線路類型和截面的選擇及校驗 電力線路的正確、合理的選擇直接關系到供電系統(tǒng)的安全、可靠、優(yōu)質、經濟的運行。電力線路包括電力電纜、架空線路、硬母線等類型。電力線路的選擇包括類型的選擇和截面的選擇兩部分。 為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經濟的運行，選擇導線和電纜截面時必須滿足下列條件。 ① 發(fā)熱條件。導線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的發(fā)熱溫度不應超過其正常運行時的最高溫度。 ② 電壓損耗條件。導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗不應超過正常運行時允許的電壓損耗。 ③ 經濟電流密度。 35KV 及以上的高壓線路及電壓在 35KV 及以下但長距離、大電流的線路，其導線和電纜截面宜按經濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小，所選截面稱為“經濟截面”。 ④ 機械強度。導線截面不應小于其最小允許截面。 ⑤ 短路時的動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度校驗。和一般電器一樣，導線也必須具有足夠的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度，以保證在短路故障時不會損壞。 對于電纜，不必校驗其機械強度和短路動穩(wěn)定度，但需校驗短路時熱穩(wěn)定度，且電纜額定電壓不應小于使用地點的額定電壓。對于母線，短路時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度都需考慮。 對于 35KV 及以上的高壓輸電線和 6~10KV 長距離，大電流線路，則先按經濟電流密度選擇導線截面，再校驗其發(fā)熱條件，電壓損耗和機械強度。 母線的選擇 母線的材料類型和布置方式 母線的材料主要使用鋁，屋外配電裝置可以采用軟母線或硬母線。 35KV 及以上的屋外配電裝置中采用鋁絞線的軟母線。當母線通過較大電流時，可以采用組合導線，用專用的組合導線夾具固定。 屋內配電裝置由于線間距離較小，布置緊湊，采用硬母線。常用的硬母線截面是矩形截面。其散熱較好，有一定的機械強度，便于固定和連接，但集膚效應較大，為了避免集膚效應過大，單條矩形的截面不應小于 1000~1200 2mm 。當工作電流過大時，可采用多條矩形母線并聯(lián)。當每相有 3 條并聯(lián)時，中間一條河南城建學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設備的選擇 26 的電流 約占總電流的 20%，而邊上兩條各占 40%。不宜采用每相有 4 條以上并聯(lián)的母線。矩形母線一般只用于 35KV 及以下電流為 4000A 及以下的配電裝置中。 高壓斷路器的選擇和校驗 高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設備之一。它的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備和線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當設備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行，能起保護作用。對于切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行起重要作用。 斷路器的選擇 必須按正常的工作條件進行選擇，并且按斷路情況校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。此外，還應考慮電器安裝地點的環(huán)境條件，當氣溫、風速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應采取有效措施。 種類和形式的選擇 斷路器一般有油斷路器（多油、少油），壓縮空氣斷路器， SF6 斷路器、真空斷路器等，選擇斷路器形式時，應依據各類斷路器的特點及使用環(huán)境、條件決定。 ① 多油斷路器實現(xiàn)簡單、價格便宜，但由于用油量大、體積大 、檢修工作量大、且易發(fā)生爆炸和火災現(xiàn)象，一般情況下不采用。 ② 少油斷路器用油少、油箱結構小而堅固，具有節(jié)省材料、防爆防火特點。少油斷路器使用安全，使配電裝置大大簡化，體積小、便于運輸、目前被大量采用。 ③ 空氣斷路器斷路能力大、動作時間快、尺寸小、重量輕、無火災危險，但結構復雜、價格貴、需要裝設壓縮空氣系統(tǒng)等，主要用于 110KV 及以上對電氣參數(shù)及斷路時間有較高要求的系統(tǒng)中。 ④ SF6 電氣性能好、斷口電壓可較高。設備的操作維護和檢修都很方便、檢修周期長而且它的開斷性能好、占地面積小、特別是發(fā)展 SF6封閉組合電器可大大減少變電所的占地面積。 SF6斷路器廣泛應用于 90年代，目前我國已成功生產和研制了 2 3 500KV 的 SF6 斷路器。 基于各種斷路器的性能在本設計中采用了 SF6斷路器和空氣斷路器。 高壓斷路器的選擇原則 選擇高壓斷路器應滿足有以下幾個方面的要求： ① 斷路器在額定條件下（額定電壓、額定電流）可以長期工作。 ② 應有足夠的開斷能力，并保證有足夠的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定（開斷電流、額定關合電流、極限通過電流、熱穩(wěn)定電流）。 河南城建學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設備的選擇 27 ③ 具有盡可能短的開斷時間，這對減少電網的故障時間，減輕故障設備的損害，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性都是有利的。 ④ 結構簡單、價格低廉、體積小 、重量輕、便于安裝。 額定電壓和額定電流選擇 ① 額定電壓和電流選擇 sNNUU? 、 gmN axII? 式中 sNNUU、 —— 斷路器的額定電壓大和電網的額定電壓， kv； gmN axII、 —— 斷路器的額定電流和電網的最大負荷電流， A。 ② 開斷電流電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 kdNi ,不應小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量 KI ,即： kdNKiI? ③ 短路關合電流的選擇 為保證斷路器在關和短路電流時的安全，斷路器的額定關合電流 gNi 不應小于短路電流最大沖擊值 shi ,即： gN shii? 1 .8 2 2 .5 5N g N kd N kdi i i? ? ? ④ 短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 熱穩(wěn)定校驗式 2tkI t Q? 動穩(wěn)定校驗式 es shii? 高壓隔離開關的選擇 隔離開關作為發(fā)電廠和變電站中常用的開關電器， 主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 在檢修高壓電器時，將被修理的設備與其他帶電的部分可靠地斷開并構成明顯的斷開點，以保證檢修時的安全。 隔離開關的的功用 隔離開關的工作特點是在有電壓、無負荷電流情況下，分、合電路。其主要功用為： ① 隔離電壓：在檢修電氣設備時，用隔離開關將被檢修的設與電源 電壓隔離，以確保檢修的安全。 ② 倒閘操作：投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關配合短路器，協(xié)同操作來完成 ③ 分、合小電流：因隔離開關具有一定的分、合小電流和電容電流的能力，河南城建學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設備的選擇 28 故一般可用來進行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流不超過 2A的空載變壓器；關合電容電流不超過 5A 的空載線路。 隔離開關與短路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗的項目相同。但由于隔離開關不用來接通和切除短路電流，故無需進行開斷電流的校驗。 隔離開關的選擇原則 選擇隔離開關時應滿足以下基本要求： ① 隔離開關分開后應具有明顯的斷開點，易于鑒別設備是否與電網隔開。 ② 隔離開關斷開點之間應有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 ③ 隔離開 關應具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。 ④ 隔離開關在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。 ⑤ 隔離開關的結構簡單，動作要可靠。 ⑥ 帶有接地刀閘的隔離開關，必須裝設連鎖機構，保證隔離開關的正確操作。 電壓互感器的選擇和校驗 參數(shù)選擇 電壓互感器主要技術參數(shù)見表 所示 表 電壓互感器主要技術參數(shù)表 項目 參數(shù) 技術條件 正常工作條件 一次回路電壓、一次回路電流、二次負荷、準確度等級、機械負荷 承受過電壓能力 絕緣水平，泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風速、相對濕度、海拔高度、地震烈度 型式選擇 電壓互感器按下列使用條件選擇。 ① 320kv 屋內配電裝置，宜采用油結構，也可采用樹脂澆注絕緣結構的電磁式電壓互感器。 ② 35kv 配電裝置，宜采用電磁式電壓互感器。 ③ 110kv 及以上配電裝置，當容量和準確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。 ④ SF6全封閉組合電器的電壓互感器應采用電磁式。 ⑤ 接在 110kv 及以上線路側的電壓互感器，當線路聲裝有載波通訊時，應盡量與耦合電容器結合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 河南城建學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設備的選擇 29 ⑥ 電磁式電壓互感器可以兼作并聯(lián)電容器組的泄能設備，但此電壓互感器與電容器之間，不應有開斷點。 接線與保護 ① 在滿足二次電壓合負荷要求的條件下，電壓互感器宜采用簡單接線，當需要零序電壓時， 320kv 宜采用三柱五柱電壓互感器。 ② 在中性點非直接接地系統(tǒng)中的電壓互感器，為防止鐵磁諧振過電壓，應采取消諧措施。 ③ 當電容式電壓互感器由于開口三角繞組的不平衡電壓較高，而影響零序保護的靈敏度時，應要求制造部門裝設諧波濾波器。 ④ 用于中性點直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應為 100v，用于中性點非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組的電壓應為 100/3v 電壓互感器的校驗 電壓互感器與電網并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。 電流互感器的選擇和校驗 參數(shù)選擇 電流互感器應 按下表所列技術條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗。所選擇的電流互感器應滿足繼電保護，自動裝置和測量儀表的要求。 電流互感器主要技術參數(shù)見表 所示： 表 電流互感器主要技術參數(shù)表 項目 參數(shù) 技術條件 正常工作條件 一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側負荷、準確度等級、暫態(tài)特性、二次級數(shù)量、機械荷載 短路穩(wěn)定性 動穩(wěn)定倍數(shù)、熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力 絕緣水平，泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風速、相對濕度、海拔高度、地震烈度 ① 電流互感器的二次側電流有 5A 和 1A 兩種。一般弱電系統(tǒng)用 1A，強電系統(tǒng)用 5A，當配電裝置距離控制室較遠時亦可考慮用 1A。 ② 當一個二次繞組的容量不能滿足要求是，可將兩個二次繞組串聯(lián)使用。 ③ 二次繞組的數(shù)量決定于測量儀表、保護裝置和自動裝置的要求。一般情況下測量儀表與保護裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應采取措施，避免互相影響。 ④ 根據電流互感器裝置處電壓等級確定額定電壓。 河南城建學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設備的選擇 30 ⑤ 根據 max /110%egII? 確定電流互感器的一次額定電壓。 型式的選擇 ① 320kv 屋內配電裝置的電流互感器，應根據安裝使用條件及產品情況，采用瓷絕緣構成或樹脂澆注絕緣結構。 35kv 及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立電流互感器，有條件時，應采用套管 式電流互感器。 ② 當繼電保護裝置有特殊要求時，應采用專用的電流互感器，如系統(tǒng)繼電保護中的快速保護應選用暫態(tài)特性好的互感器。 ③ 選擇母線式電流互感器時，尚應校驗窗口允許穿過的母線尺寸。 電流互感器的校驗 ① 動穩(wěn)定性校驗： 電流互感器的動穩(wěn)定性倍數(shù) esK 是指電流互感器允 許短時極限通過電流峰值與電流互感器一次側額定電流峰值之比，即： 12es OFF NK i I? 電流互感器的動穩(wěn)定性校驗條件為： 12 es N shK I i? ② 熱穩(wěn)定性校驗： 電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù) tK 是指在規(guī)定時間 (通常取 1s)內所允許通過電流互感器的熱穩(wěn)定電流