【導(dǎo)讀】設(shè)的興衰成敗，因此有“經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，電力應(yīng)先行”的口號(hào)。程度也越來越高，相應(yīng)的對(duì)系統(tǒng)的安全性，穩(wěn)定性的要求也越來越高。本次設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g進(jìn)行的一次比較系統(tǒng)、具體、完整的頗為重要的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)主接線并進(jìn)行方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比。驗(yàn)，配電裝置、廠用電、防雷保護(hù)及發(fā)電機(jī)和主變保護(hù)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)說明書。和設(shè)計(jì)計(jì)算書各一份，英文原版翻譯一份，繪制電氣主接線圖、平面布置圖、斷面圖。在完成此設(shè)計(jì)過程中，我們可以學(xué)習(xí)電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問題研究的程序和方法，補(bǔ)充新知識(shí)和技能。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，結(jié)合發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的專。業(yè)知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為將來走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　

【正文】 表 43 發(fā)電機(jī)出口電壓互感器型號(hào) 型號(hào) 額定 變比 （ V） 準(zhǔn)確度等級(jí)下額定容量 （ VA） 最大 容量 （ VA） 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 單相屋內(nèi)式 JDZJ— 20 80 150 320 640 本發(fā)電機(jī)出口電壓互感器采用單相，油浸式三繞組變壓器，供電給發(fā)電機(jī)的測(cè)量儀表、保護(hù)及同步設(shè)備，其中開口三角形接電壓表，供發(fā)電機(jī) 啟動(dòng)而未并列前檢查接地用 [9]。 500kV母線電壓互感器的選擇 500kV母線電壓互感器采用如表 44 所示的型號(hào)，出線也采用此型號(hào)的電壓互感器。 表 44 500kV母線電壓互感器的型號(hào) 型號(hào) 設(shè)備最高電壓（ kV） 絕 緣 水 平 準(zhǔn)確級(jí)次 /額定容量（ VA） 額定電壓（ kV） 工頻 耐壓 雷電 沖擊 操作 沖擊 11xa 22xa ffxa TYD4500/ （ H） 550 740 1675 1175 /200 /200 3P /100 /400 00 3P /100 500kV 進(jìn)出線電壓互感器選擇： )(0 0 ?，額定電壓： [2]。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 電流互感器的選擇與校驗(yàn) 電流互感器的作用 將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)的小電流（ 5A 或 1A）；使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且二次側(cè)接地，以保證安全。 電流互感器的選擇與校驗(yàn)原則 （ 1）電流互感器的配置原則 ① 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測(cè)量儀表 、 保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。發(fā)電機(jī) 雙繞組變壓器單元接線的發(fā)電機(jī)出口和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)處應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 ② 測(cè)量儀表、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置一般均由單獨(dú)的電流互感器供電或接于不同的二次繞組，因?yàn)槠錅?zhǔn)確度要求不同，同時(shí)為了防止儀表開路時(shí)引起保護(hù)的不正確動(dòng)作。 ③ 對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對(duì)非直接 接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。 （ 2）參數(shù)選擇 電流互感器的二次側(cè)額定電流有 5A 和 1A 兩種，一般弱電系統(tǒng)用 1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)，亦可考慮用 1A。 ① 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： （ 43） — 電流互感器的一次繞組額定電流 （ A） — 短路沖擊電 4流的瞬時(shí)值 （ kA） — 電流互感器的 1s動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 500kV母線處電流互感器的選擇 500kV 母線處的最大持續(xù)工作電流 )(873max AI g ?? ， 可 選擇的 電流互感器的型號(hào)如表 45 所示，型號(hào)為： [2]。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 表 45 500kV母線處電流互感器的型號(hào) 型 號(hào) 二 次 組 合 額 定 電流比 （ A） 繞組 序號(hào) 準(zhǔn) 確 級(jí) 額定 輸出 （ VA） 負(fù)荷功率因數(shù) ?cos 3s 熱穩(wěn)定電流 額定 動(dòng)穩(wěn)定 電流 5P/5P/ TPY/TPY/ TPY/TPY 2 1500/1 5P 50 40 (kA) 100 (kA) 2 750/1 20 2 1500/1 30 TPY 15 20 發(fā)電機(jī)出口處電流互感器的選擇 發(fā)電機(jī)出口最大持續(xù)工作電流： 選擇電流互感器型號(hào) ： LRB20， 額定電流： 25000/5A。 高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn) 熔斷器的工作原理 熔斷器串聯(lián)接入被保護(hù)電路中，在正常工作情況下，由于電流較小，通過熔體時(shí)熔體的溫度雖然上升，但不致熔化，電路可靠接通；一旦電路發(fā)生過負(fù)荷或短路，電流增大，熔體由于自身溫度超過熔點(diǎn)而熔化，將電路切斷。 選擇的技術(shù)原則 （ 1 ） 電壓： （ 44） 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免熔斷器截流使電網(wǎng)過電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞。 （ 2） 電流： （ 45） 式中： — 熔體的額定電流 — 熔斷的額定電流 （ 3） 斷流容量： （ 46） 三相短路沖擊電流的有效值 熔斷器的開斷電流 （ 4）保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只需按額定電壓和斷流容量選擇、不必校驗(yàn)額定電流。 保護(hù)電壓互感器的熔斷器選擇 保護(hù)電壓互感器的熔斷器所在支路最大持續(xù)工作電流為： 故所選擇高壓熔斷器型號(hào)為： RN420，如表 46 所示 [9]。 表 46 高壓熔斷器型號(hào) 型號(hào) 額定電壓 （ kV） 額定電流 （ A） 斷流容量 （ MVA） RN420 20 5500 高壓熔斷器校驗(yàn) （ 1） （ 2） 電壓互感器容量 ： 為電壓互感器額定容量 ,滿足要求，合格 [9]。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 母線的選擇與校驗(yàn) 分相封閉母線的選擇與校驗(yàn) （ 1）發(fā)電機(jī)出口分相封閉母線的選擇 發(fā)電機(jī)出口處最大持續(xù)工作電流的確定 ： 已知 所以發(fā)電機(jī)出口處最大持續(xù)電流為 封閉母線的額定電流： （發(fā)電機(jī)電壓波動(dòng)修正值） （裕度） 所以 則可選擇如表 47 所示型號(hào)。 表 47 封閉母線型號(hào) 絕緣水平 (kV) 型號(hào) 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流 (kA) 4s 熱穩(wěn)定電流 (kA) 尺寸 (mm) 導(dǎo)體 Φ 900 16 外殼直徑 相間距離 中心高度 24 外殼 Φ 1400 8 22020 560 220 1400 1800 970 （ 2） 廠用變高壓側(cè)封閉母線的選擇 廠用變高壓側(cè)最大持續(xù)工作電流的確定是根據(jù)廠用主變的額定電流確定的。 )(50 MVAS N ? ， 則可選擇如 表 48 所示型號(hào) [9]。 表 48 廠用變高壓側(cè)封閉母線的型號(hào) 型號(hào) 額定 電流 (A) 動(dòng)穩(wěn)定電 流 (kA) 2S 熱穩(wěn) 定電流 (kA) 外殼 尺寸 母線導(dǎo)體尺寸 外殼 ? 厚度 導(dǎo)體 Φ 150 10 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 外殼 Φ 700 5 1200 209 209 Φ 650 5 Φ 150 10 廠用高壓側(cè)封閉母線的校驗(yàn)與發(fā)電機(jī)出口封閉母線的校驗(yàn)方法相同。 500kV母線的選擇與校驗(yàn) 一般規(guī)定， 20kV 及以下回路正常工作電流在 4000A 及以下時(shí)，宜選用矩形導(dǎo)體； 4000～ 8000A 時(shí)，宜選用槽形導(dǎo)體。 110kV 及以上高壓配電裝置，當(dāng)用硬導(dǎo)體時(shí)，宜選用鋁合金管形導(dǎo)體。 500kV 硬導(dǎo)體可采用鋁錳合金管形導(dǎo)體，固定方式采用支持或吊式。 主變壓器出口最大持續(xù)工作電流： )( 1352 5 24 a x AU SI N Ng ?????? 根據(jù)最大持續(xù)工作電流和母線的位置，選擇鋁錳合金管形導(dǎo)體 ，型號(hào)如 表 49[9]。 表 49 500kV母線的型號(hào) 導(dǎo)體 尺寸 dD/ (mm) 導(dǎo)體截面 ( ) 導(dǎo)體最高允許溫度 為下值時(shí)的載流量 （ A） 截面 系數(shù) W( ) 慣性 半徑 (cm) 慣性矩 (cm) +70 Co +80 Co Φ 60/54 539 1240 1072 500kV 進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn) 500kV出線選擇 本電廠采用 500kV 兩回出線，電廠出線回路的最大持續(xù)工作電流 ，除考慮正常負(fù)荷電流外，還考慮事故狀態(tài)下兩臺(tái) 600MW 機(jī)組用一回線送出功率。 單臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定容量： 高壓廠用工作變壓器額定容量： MVASN 502 ? （ 共 2 臺(tái)工作 ） 500KV 出線負(fù)荷 ：邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 出線負(fù)荷電流： 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面： （ j— 經(jīng)濟(jì)電流密度； — 經(jīng)濟(jì)截面） 由 hT 7000max ? 查得 2/ mmAj ? )( 9 2 4 4 7 2mmS j ?? 根據(jù)最大持續(xù)工作電流選擇鋼芯鋁絞線 ，型號(hào)為 LGJQ400，參數(shù)如下表 410[9]。 表 410 500kV出線的型號(hào) 導(dǎo)線 型號(hào) 最高允許溫度 股數(shù) /股徑（ mm） 截面 (mm2 ) 直流電阻 拉斷力（） 安全 電流 （ A） +70 +80 鋁 鋼 鋁 鋼 綜合 LGJQ400 825 836 54/ 7/ 392 441 11900 845 500kV主變壓器進(jìn)線選擇 由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，其出力不變，故進(jìn)線最大工作電流為 NI 。 )( 1352 5 24 a x AU SI N Ng ?????? 根據(jù)上求出的最大持續(xù)工作電流求導(dǎo)體的截面： )( 1 0 3 1 2mmS j ?? （ 取 1108） 選擇 單根導(dǎo)體： LGJQ600，安全電流為 ，方法同上 [9]。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 高壓廠備用變壓器進(jìn)線選擇 最大持續(xù)工作電流： )(5253 a x AU SI NNg ?????? 導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面： )( 2mmSj ?? 選 擇導(dǎo)線型號(hào)： LGJ95， 安全電流： 330A。校驗(yàn) 略 [9]。 接地開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 選擇原則 為保證檢修安全在斷路器的兩側(cè)和母線等處，皆應(yīng)裝有手動(dòng)或電動(dòng)的接地開關(guān)?？焖俳拥亻_關(guān)的作用相當(dāng)于接地短路器，可就地和遠(yuǎn)方控制。一般下列情況需要裝設(shè)快速接地開關(guān)。 停電回路的最先接地點(diǎn)，用來防止可能出現(xiàn)的帶電誤合接地造成封閉電器的損壞。利用快速接地開關(guān)來短路封閉電器內(nèi)部的電弧，防止事故擴(kuò)大，一般為分相操作，投入時(shí)間不小于接地飛弧后 1 秒。 接地開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 500kV 母線接地開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 選擇： 查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣一次部分》 P341 表 5311 選擇 JW4500 型接地開關(guān)，其參數(shù)為：額定電壓 500kV，動(dòng)穩(wěn)定電流 125kA， 3s 熱穩(wěn)定電流 50kA[9]。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 5 配電裝置設(shè)計(jì) 配電裝置的分類及其要求 配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分，在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用。它是根據(jù)電氣主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電器、母線 和必要的輔助設(shè)備 組建而成的總體裝置 ，用來接受和分配電能， 能在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行， 是一種電工建筑物。配電裝置按電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可裝配式和成套配電裝置等。 配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求： （ 1）保證運(yùn)行可靠。按照系統(tǒng)和自然條件合理選擇電氣設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰、保證具有足夠的安全距離等性能。 （ 2）便于檢修、巡視和操作。配電裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)使操作集中，盡可能避免運(yùn)行人員在操作一個(gè)回路時(shí)需要走幾層樓或幾天走廊。配電裝置的結(jié)構(gòu)和布置應(yīng)力求整齊、清晰，便于操作巡視和檢修 。還應(yīng)裝設(shè)防誤操作的閉鎖裝置及連 鎖裝置，以防止帶負(fù) 荷拉合隔離開關(guān)、帶接地線合閘、帶電掛接地線、誤拉合斷路器、誤 入屋內(nèi)有電間隔。 （ 3）在保證 工作人員 安全的前提下，電氣設(shè)備的布置應(yīng)緊湊，力求節(jié)約材料和邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 降低造價(jià) ，提高經(jīng)濟(jì)性 。 （ 4） 具有擴(kuò)建的可能。 配電裝置的設(shè)計(jì)原則及步驟 配電裝置的設(shè)計(jì)原則 配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修、施工方面的要求，合理布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)