【正文】 絕緣電壓表1只，有功和無功功率表各 1只，有功和無功電能表各 1只。 電流表用來監(jiān)視發(fā)電機三相負荷的平衡情況，防止出現(xiàn)危險的不正常工作狀態(tài)；定子電壓表用來監(jiān)視發(fā)電機已被勵磁、但尚未并入系統(tǒng)時啟動過程中的電壓；定子絕緣電壓表用來檢查發(fā)電機未并入系統(tǒng)時定子繞組絕緣情況；有功和無功功率表，用來監(jiān)視并聯(lián)運行的發(fā)電機之間有功和無功功率的分配，有功功率表也監(jiān)視原動機的負荷；有功和無功電能表，用來積算發(fā)電機發(fā)出的有功和無功電能。 （ 2）轉(zhuǎn)子回路 一般在控制室裝設(shè)直流電流表、電壓表各 1 只，分別監(jiān)視轉(zhuǎn)子 的負荷和電壓。勵磁系統(tǒng)的其他測量儀表配置，隨所采用的勵磁方式不同而有差別。 （ 1）雙繞組變壓器，高壓側(cè)裝設(shè)電流表、有功和無功功率表、有功和無功電能表個一只，當雙繞組變壓器與發(fā)電機組成單元接線時，低壓側(cè)不必另裝儀表，運行中的華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 33 電氣量可用發(fā)電機定子回路的儀表讀取。 （ 2）三繞組（自耦）變壓器，高、中、低壓側(cè)分別裝設(shè)電流表、有功和無功功率表、有功和無功電能表各 1只，對自耦變壓器增設(shè)公共繞組電流表 1只。 （ 1）對于 110kV及以上的線路，應裝設(shè)電流表各 3只，有功和無功功率表、有功和無功 電能表各 1只。 （ 2）所有雙側(cè)電源線路、系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線路，應裝設(shè)有雙向刻度的功率表和具有逆止裝置的單向電能表。 （ 1）各電壓級的每段主母線，均應裝設(shè)母線電壓表。其中， 110～ 500kV母線應測量母線的三個線電壓，可用 1只電壓表和切換開關(guān)進行選測。 （ 2）接有發(fā)電機或發(fā)電機 變壓器單元的各段母線、有可能解列運行的各段母線，各裝設(shè) 1只數(shù)字式頻率表。 其中，電流表串接于電流互感器的二次側(cè)；電壓、頻率表并接于電壓互感器的二次側(cè)小母線；有功和無功功率表及有功和無功電能表，電流線圈 串接于電流互感器的二次側(cè)；電壓線圈并接于電壓互感器的二次側(cè)小母線；定子絕緣監(jiān)測電壓表于電壓互感器二次側(cè)開口三角形。 6. 廠用電部分電氣設(shè)計 廠用負荷分類 根據(jù)廠用負荷在發(fā)電廠運行中所起的作用及其供電中斷對人身、設(shè)備及生產(chǎn)所造成的影響程度，將其分為下列五類。 （ 1） ? 類負荷。 ? 類負荷指短時停電也可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負荷。 （ 2） ?? 類負荷。 ?? 類負荷指允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設(shè)備或影響機組正常運行的負荷。 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 34 （ 3） ??? 類負荷。 ??? 類負荷指長時間停電也不致直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便的負荷。 （ 4）事故保安負荷。事故保安負荷指 200MW 及以上機組在事故停機過程中及停機后的一段時間內(nèi)仍必須保證供電，否則可能引起主設(shè)備損壞、重要的自動控制裝置 失靈或危及人身安全的負荷。 （ 5）交流不間斷供電負荷。交流不間斷供電負荷指在機組啟動、運行及停機過程中，甚至停機以后的一段時間內(nèi)，要求連續(xù)提供具有恒頻恒壓特性電源的負荷。 廠用負荷的特性 廠用電接線應保證廠用電的連續(xù)供應，使發(fā)電廠能安全滿發(fā)，除滿足正常運行安全、可靠、靈活、經(jīng)濟、先進等一般要求外，尚應滿足如下要求 ： （ 1） 接線方式和電源容量，應充分考慮廠用設(shè)備在正常、事故、檢修、啟動、停運等方式下的供電要求，并盡可能地使切換操作簡便，使啟動 (備用 )電源能迅速投入。 （ 2） 盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，避免引起全廠停電事故。各臺機組的廠用電系統(tǒng)應獨立，尤其是 200MW及以上大型機組，應做到這一點，以保證在一臺機組故障停運或其輔機發(fā)生電氣故障時，不影響其他機組的正常運行。 （ 3） 充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別注意對公用廠用負荷的影響。要方便過度，盡少改變接線和更換設(shè)備。 廠用電壓等級的確定 水電廠中水輪發(fā)電機組輔助設(shè)備使用的電動機容量不大，機組廠用電通常只設(shè)380/220V廠用低壓電壓，由三相四線制同時供動力和照明用電；水 電廠中的壩區(qū)和水利樞紐可能有大型機械，需另設(shè)專用的壩區(qū)變壓器，以 6kV 或 10kV 供電；水電廠中還可能設(shè)有低壓公用廠用電系統(tǒng)。 廠用電源 廠用電源包括工作電源和備用電源，兩者又各分為高、低壓兩部分。廠用電源必華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 35 須供電可靠，而且滿足廠用電系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的要求。 （ 1） 廠用工作電源的引接 廠用工作電源是保證發(fā)電廠正常運行最基本的電源。 1） 高壓廠用工作電源的引接。高壓廠用工作電源應從發(fā)動機回路引接，并盡量滿足爐、機、電的對應性要求。每個高壓廠用電源最多聯(lián)接兩個獨立的高壓廠用母線段。 2） 低壓廠用 工作電源的引接。電源廠用工作變壓器 (不能用電抗器 )一般對應的高壓廠用母線段上引接。 （ 2） 廠用備用電源和啟動電源的引接 發(fā)電廠一般均應設(shè)置備用電源。備用電源主要作為事故備用，即在工作電源 故障時代替工作電源的工作。啟動電源是指電廠首次啟動或工作電源完全消失的情況下，為保證機組快速啟動，向必須的輔助設(shè)備供電的電源。在正常運行的情況下， 這些輔助設(shè)備由 電源供電，只有當工作電源消失后才自動切換為啟 動電源供電，因此，啟動電源實質(zhì)上是兼做事故備用電源，故稱啟動 /備用電源。 備用電源的引接應保證其獨立性 ，避免與工作電源由同一電源處引接，并具有足夠的 供電容量，引接點應有兩個及以上電源（包括本廠及系統(tǒng)電源）。 1） 高壓廠用備用電源的引接。最常用的引接方式如下：從發(fā)動機母線引接，但避高壓廠用工作電源接在同一母線段；從具有兩個及以上電源的最低一級電源母線引接；從聯(lián)絡(luò)變壓器的電壓繞組引接；從廠外低壓電網(wǎng)引接。 2） 電壓廠用備用電壓的引接。低壓廠用備用變壓器應避免與需要由它充當備用電壓的低壓廠用工作變壓器接在同一段高壓母線上。當?shù)蛪簭S用工作變壓器的臺數(shù)少于高壓廠用工作母線時，低壓廠用備用變壓器由未 接有低壓廠用工作變壓器的高壓廠用母線上引接，但不接于高壓廠用備用母線段。 （ 3）備用電源的設(shè)置方式 1）明備用。明備用是專門設(shè)置的備用變壓器。正常運行時，它不承擔任何負荷或只承擔公用負荷，當某廠用工作母線段失去電源時，借助于備用電源自動投入裝置將相應的備用分支斷路器投入，迅速恢復對該廠用工作母線段供電。它的容量一般等華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 36 于最大一臺廠用工作變壓器的容量。 2）暗備用。暗備用是不另設(shè)專門的備用變壓器，工作變壓器互為備用，所以要將每臺工作變壓器的容量加大，正常運行時均在不滿載狀態(tài)運行。 廠用電 接線形式 廠用電的接線有以下兩個主要接線要求： （ 1） 高、低壓廠用母線通常采用單母線形式，并多以成套配電裝置接收和分配電能。 （ 2）低壓 380/220V廠用母線，在中小型電廠中，全廠只分為兩段或三段。 7 配電裝置規(guī)劃 配電裝置概 述 配電裝置分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置。在現(xiàn)場組裝的配電裝置，又稱為裝配式。在工廠預先把各種電器安裝在柜（屏）中，成套運至安裝地點，則稱為成套配電裝置。此外還有新型的 SF6全封閉組合電器構(gòu)成的配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置的特點是： (1) 安全凈距小可分層 布置，占地面積較小； (2) 維修、操作、巡視在室內(nèi)進行，不受外界氣象條件影響，比較方便； (3) 設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較小，可減少維護工作量； (4)建筑投資大。但 35kV 及以下電壓等級可采用價格較低的戶內(nèi)型設(shè)備，減少一些設(shè)備投資。 屋外配電裝置的特點是： (1) 安全凈距大，占地面積大，但便于帶電作業(yè)； (2)維護、巡視和操作在室外進行，受外界氣象條件影響； (3) 設(shè)備受氣象及外界有害氣華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 37 體影響較大，運行條件較差，須加強絕緣，設(shè)備價格較高； (4) 土建工程量和費用較少，建設(shè)周期短，擴建方便。 成套配電裝置的特點是： (1) 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小， (2) 運行可靠性高，維護方便； (3安全工作量小，建設(shè)周期短，而且便于擴建和搬遷； (4) 耗用鋼材較多，造價較高。 配電裝置應滿足以下基本要求： （ 1）節(jié)約用地。配電裝置少占地，不占良田和避免大量開挖石方； （ 2）保證運行可靠； （ 3）保證人身安全和防火要求； （ 4） 安裝、運輸、維護、巡視、操作和檢修方便； （ 5）在保證安全前提下，布置緊湊，力求節(jié)省材料和降低造價； （ 6）便于分期建設(shè)和擴建。 配電裝置型式的選擇，應考慮所在地區(qū)的地 理情況及環(huán)境條件，因地制宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠、變電所中， 35kV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式； 110kV及以上多為屋外式。當在污穢地區(qū)或市區(qū)建 110kV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價相近時，宜采用屋內(nèi)式，在上述地區(qū)若技術(shù)經(jīng)濟合理時， 220kV配電裝置也可以采用屋內(nèi)型。 配電裝置的整個結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外形尺寸、檢修和運輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的。屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的安全凈距可以分為 A、 B、 C、 D、E 五類。在各類間隔距離中 ，最基本的是空氣中不同相的帶電部分之間和帶電部分對接地部分之間的空間最小安全凈距，即所謂 A值。在這一距離下，無論在正常最高工作電壓或內(nèi)、外過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿。 配電裝置設(shè)計 大、中型發(fā)電廠中， 35kV及以下的配電裝置普遍采用屋內(nèi)配電裝置，成套配電裝置也大多放于屋內(nèi)； 110kV 及以上多為屋外配電裝置。在嚴重污濁地區(qū)， 110kV 甚至華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 38 個別 220kV也有采用屋內(nèi)配電裝置的。本設(shè)計中 220kV電壓等級采用屋外配電裝置設(shè)計，而 10kV采用屋內(nèi)配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)除與電氣主接線形式、電壓等 級、母線容量、斷路器型式、出線回路數(shù)、出線方式、有無電抗器等有密切關(guān)系外，還與施工、檢修條件、運行經(jīng)驗和習慣有關(guān)。隨著新設(shè)備和新技術(shù)的應用，運行、檢修經(jīng)驗的不斷豐富，配電裝置的結(jié)構(gòu)和形式也在不斷地發(fā)展、更新。 屋內(nèi)配電裝置按其布置形式的不同，可分為單層、二層和三層。單層式是把所有的設(shè)備布置在一層，占地面積較大，通常采用成套開關(guān)柜。二層式將線路出線電抗器、斷路器等較重電氣設(shè)備布置在底層，而母線及母線隔離開關(guān)等設(shè)備布置在上層，占地面積較小，但結(jié)構(gòu)較復雜，造價較高。三層式我國已很少采用。成套配電裝置（包括SF6 全封閉組合電器）目前也大多放于屋內(nèi)。 屋外配電裝置根據(jù)電氣設(shè)備和母線的布置高度和重疊情況，可分為中型、半高型和高型。中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對地保持必要高度，以便工作人員能在地面上安全活動；中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在水平面。 高型和半高型配電裝置的母線和電器分別裝在幾個不同高度的水平面上，并且重疊布置。凡是將一組母線與另一組母線重疊布置的，稱為高型配電裝置。高型布置時兩組母線及兩組隔離開關(guān)上下重疊布 置，節(jié)約用地， 220kV 時可節(jié)約 50%左右，布置集中，便于巡視操作，但鋼耗量大，施工及檢修不變，投資同普通中型。 如果僅將母線與斷路器，電流互感器等重疊布置，則稱為半高型配電裝置。半高型布置時抬高母線，在母線下布置斷路器、電流互感器及隔離開關(guān)等，布置較集中，節(jié)省占地面積，但檢修條件較差。鋼耗量 220kV時較普通中型約大 5%， 110kV時則比普通中型節(jié)約。 由于高型和半高型配電裝置可大量節(jié)省占地面積，因此，高型半高型布置得到較廣泛應用。 屋外配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與主接線、電壓等級、容量、重要性有關(guān)，也與母線、華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 39 斷 路器和隔離開關(guān)的類型密切相關(guān)。必須注意合理布置，保證電氣安全凈距，同時還要考慮帶電維修的可能性。 主變壓器一般露天布置，盡量靠近主廠房，最好與主廠房的安裝場同一高度，以使檢修時可以通過敷設(shè)的鐵軌推進安裝場，利用主廠房吊車起吊檢修。另外，布置主變壓器時，應考慮進、出線方便，周圍留有一定的空間，保證良好的通風散熱條件，且要符合防火要求。必須充分利用地形條件和自然環(huán)境，結(jié)合電站形式、樞紐布置的特點，使電氣設(shè)備布置合理，并盡量減少土建工程量。必須考慮在發(fā)電初期盡量避免與施工設(shè)施的干擾交叉，必要時還應考慮分期過渡的方 案。 屋外高壓配電裝置的組成： (1) 母線及構(gòu)架 屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。軟母線為鋼芯鋁鉸線，擴徑軟管母線和分裂導線，三相成水平布置。用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)架上。軟母線可選用較大的擋距，但擋距較大，導線垂弧較大，因而導線相間及對地距離就要增加，母線及跨越線構(gòu)架的寬度要增大。硬母線常用的有矩形、管形和組合管形。矩形應用于 35kV及以下配電裝置中，管形應用于 220kV及以上的配電裝置中。管形母線一般安裝在柱式絕緣子上，母線不會搖擺，相間距離可縮小，與剪刀式隔離開關(guān)配合可以節(jié)省占地面積； 管形母線直徑大，表面光滑，可以提高電暈起始電壓。但管形母線容易產(chǎn)生微風共振和存在端部放電效應，對基礎(chǔ)不均勻下沉比較敏感。 屋外配電裝置的構(gòu)架，可用型鋼或鋼筋混凝土制成。鋼構(gòu)架機械強度大，抗震能力強，運輸方便