【正文】 G4的繼電保護(hù)由于采用了封閉式母線(xiàn)，使出口處發(fā)生短路的幾率大大減小，故可以不裝保護(hù)。（二）、10KV電壓等級(jí)發(fā)電機(jī)出口處d5點(diǎn)發(fā)生短路（假定QS5閉合，QS6打開(kāi)），其等值電路圖如下：24（1）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求計(jì)算電抗系統(tǒng)S對(duì)d5點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X18＝，計(jì)算電抗為Xsjs＝。電源歸并后，G3～G4對(duì)d1點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X17＝，計(jì)算電抗為X3js＝。電源G2對(duì)d1點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X15＝，計(jì)算電抗為X2js＝。電源G1對(duì)d1點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X11＝，計(jì)算電抗為X1js＝。（2）查《供電技術(shù)》氣輪機(jī)運(yùn)算曲線(xiàn)數(shù)值表，求短路電流：a． 由于Xsjs＝＞3，b． 所以I*＝。c． G3～G4各時(shí)刻短路電流：I0*＝，*＝，I2*＝，I4*＝，d． G2各時(shí)刻短路電流：I0*＝，*＝，I2*＝，I4*＝，e． G1各時(shí)刻短路電流：I0*＝，*＝，I2*＝，I4*＝，（3）各時(shí)刻短路電流的有名值：I0＝＋＋＋＝＋＋＋＝。＝＋＋＋＝＋＋＋＝44KA。I2＝＋＋＋＝＋＋＋＝。I4＝＋＋＋＝＋＋＋＝。（4）校驗(yàn)QFQS1的短路電流為：I0（QF1）＝I0－I0G1＝－＝（QF1）＝－＝44－＝35KAI2（QF1）＝I2－I2G1＝－＝I4（QF1）＝I4－I4G1＝－＝母線(xiàn)d6點(diǎn)發(fā)生三相短路故障其等值電路圖如下：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為：可見(jiàn)，d6點(diǎn)的短路電流與d5點(diǎn)的短路電流完全相同，但是校驗(yàn)QF4，QS5，QS6的短路電流為：I0（QF4）＝I0－I0G2－I0G1＝－－＝（QF4）＝－－＝44－－＝35KAI2（QF4）＝I2－I2G2－I2G1＝－－＝I4（QF4）＝I4－I4G2－I4G1＝－－＝母線(xiàn)電抗器d7點(diǎn)發(fā)生三相對(duì)稱(chēng)短路等值電路圖如下：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求計(jì)算電抗系統(tǒng)S對(duì)d7點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X20＝，計(jì)算電抗為Xsjs＝＝。電源歸并后，GGG4對(duì)d3點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X19＝，計(jì)算電抗為X3js＝＝。電源G2對(duì)d3點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X11＝，計(jì)算電抗為X2js＝＝。（2）《供電技術(shù)》氣輪機(jī)運(yùn)算曲線(xiàn)數(shù)值表，求短路電流：a、由于Xsjs＝＞3，所以I*＝＝。b、電源GGG4各時(shí)刻短路電流：I0*＝，*＝，I2*＝，I4*＝，C、電源G2各時(shí)刻短路電流：I0*＝，*＝，I2*＝，I4*＝，⑶各時(shí)刻短路電流的有名值：I0＝＋＋＝＋＋＝。＝＋＋＝＋＋＝。I2＝＋＋＝＋＋＝。I4＝＋＋＝＋＋＝。⑷、校驗(yàn)QFQSQS4及電抗器L1的短路電流為：I0（QF3）＝I0－I0G2＝－＝（QF3）＝－＝－＝I2（QF3）＝I2－I2G2＝－＝I4（QF3）＝I4－I4G2＝－＝電纜出線(xiàn)處d8點(diǎn)發(fā)生三相對(duì)稱(chēng)短路等值電路圖如下：現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列于下表：表3－5I0（KA）（KA）I2（KA）I4（KA）短路點(diǎn)的電流校驗(yàn)QFQSQS4及電抗器L1的短路電流電纜末端d9點(diǎn)發(fā)生三相對(duì)稱(chēng)短路等值電路圖如下：現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列于下表：表3－6I0（KA）（KA）I2（KA）I4（KA）短路點(diǎn)的電流校驗(yàn)電纜的短路電流（三）、35KV電壓級(jí)發(fā)電機(jī)－變壓器母線(xiàn)上發(fā)生三相短路等值電路圖如下：計(jì)算結(jié)果列于下表：表37I0（KA）（KA）I2（KA）I4（KA）短路點(diǎn)的電流校驗(yàn)QF1QS1QS31 、QF1QS4QS44的短路電流 35KV架空線(xiàn)出線(xiàn)處發(fā)生三相短路時(shí)，計(jì)算結(jié)果列于下表：表3－8I0（KA）（KA）I2（KA）I4（KA）短路點(diǎn)的電流校驗(yàn)QF1QS2QS30 、QS33 、QS32 、QF1QSQS2QS22的短路電流第四章 電氣設(shè)備的布置設(shè)計(jì)41 概 述配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線(xiàn)做的連接方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線(xiàn)和必要的輔助設(shè)備連接而成，用來(lái)接受和分配電能的裝置。配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)的不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。一、屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是：由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較小；維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響；外界空氣的污染對(duì)電器的影響較小，因此可以減少維護(hù)工作量。同時(shí)，由于污染小，還可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。房屋建設(shè)時(shí)，需要征用大量的土地，投資較大。二、屋外配電裝置的特點(diǎn)是：土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)用期短；擴(kuò)建方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣；不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。三、配電裝置的型式選擇，應(yīng)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(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大中型發(fā)電廠中，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(dāng)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(jià)相近時(shí)，宜采用屋內(nèi)式。四、配電裝置應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，如節(jié)約土地。保證運(yùn)行可靠。按照系統(tǒng)和自然條件合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊，清晰，保證具有足夠的安全距離。便于檢修，巡視和操作。在保證安全的前提下，布置緊湊，力爭(zhēng)節(jié)約材料和降低造價(jià)。安裝和擴(kuò)建方便。42 屋內(nèi)配電裝置屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與電氣設(shè)備的類(lèi)型和主接線(xiàn)的形式，出線(xiàn)回路數(shù)多少及有無(wú)電抗器等因素有著密切的關(guān)系。同時(shí)還與施工，檢修，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，生活習(xí)慣等因素有關(guān)。一、 布置方式的確定：發(fā)電廠610KV屋內(nèi)配電裝置的布置方式一般分為三層、二層及單層式，考慮10KV側(cè)出線(xiàn)帶出線(xiàn)電抗器，且綜合考慮施工的復(fù)雜程度投資，選擇二層式，將斷路器和電抗器布置在底層。二、 母線(xiàn)及隔離開(kāi)關(guān)的布置a) 母線(xiàn)裝在配電裝置的上部，考慮到母線(xiàn)電壓10KV，短路電流大，選用垂直式，母線(xiàn)相間距離為700800，兩組母線(xiàn)以垂直的隔墻分開(kāi)。b) 隔離開(kāi)關(guān)通常設(shè)在母線(xiàn)的下方，為防止帶負(fù)荷誤動(dòng)作引起電弧，而造成母線(xiàn)短路，母線(xiàn)與母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)之間宜裝設(shè)耐火隔板。三、 斷路器及操動(dòng)機(jī)構(gòu)布置四、 斷路器通常設(shè)在單獨(dú)小室內(nèi)，布置在兩側(cè)有隔墻的間隔內(nèi)即可，可和互感器同放一室。操動(dòng)機(jī)構(gòu)為電磁型設(shè)在操作通道內(nèi)，由于其重量大，所以落地裝在混基礎(chǔ)上。五、 配電裝置通道和出口的布置a) 通道均設(shè)有開(kāi)關(guān)裝置，；操作機(jī)構(gòu)為固定式， m；。b) 配電裝置室長(zhǎng)度大于7m，兩端均設(shè)置出口六、 電纜隧道，室內(nèi)采光 風(fēng)的布置于電纜我出線(xiàn)較多，為方便敷設(shè)和維護(hù)，兩側(cè)設(shè)數(shù)層電纜支架，在充分考慮防雨雪，風(fēng)沙及污穢等條件下，開(kāi)窗采光及通風(fēng)，還應(yīng)裝事故通風(fēng)設(shè)備。43 屋外配電裝置屋外配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與主接線(xiàn)的型式、電壓等級(jí)、容量、重要程度、母線(xiàn)和構(gòu)架的型式、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)型式等有著密切關(guān)系。一、 布置形式的確定該廠為小型火電廠，且無(wú)特殊的氣候地形的要求，所以35KV和110KV兩級(jí)電壓電氣設(shè)備采用屋外配電裝置。又因所建電廠無(wú)防嚴(yán)重污穢及地震的要求，所以采用普通中型就可滿(mǎn)足要求。中型配電裝置的所有電器均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(duì)地保持高度，以保證人員安全，母線(xiàn)所在水平面稍高于電器所在水平面。二、 母線(xiàn)及構(gòu)架的布置35KV及110KV的母線(xiàn)為鋼芯鋁絞線(xiàn)，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線(xiàn)構(gòu)架上，軟母線(xiàn)可選用較大檔距。構(gòu)架采用鋼筋混凝土構(gòu)架，這可節(jié)約大量鋼材，但不便于固定設(shè)備。三、 電力變壓器的布置電力變壓器T2型號(hào)：SSPL60000/35，T3型號(hào)為SSPL16300/110，油重為11T，為防止變壓器事故時(shí)，燃油流失使事故擴(kuò)大，在設(shè)備下面需設(shè)置貯油池或擋油墻，其尺寸應(yīng)比設(shè)備外廓大1m。四、 斷路器的布置由于是中型配電裝置，則多采用高式布置，即將它們安裝在約高2m的混凝土基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)高度應(yīng)滿(mǎn)足：，且電器間連線(xiàn)對(duì)地面距離符合安全凈距的要求。五、 避雷器的布置避雷器有高式和低式兩種布置方式，110KV閥型避雷器由于器身較長(zhǎng)，；35KV閥型避雷器本體矮小，穩(wěn)定度較好，采用高式布置即可。六、 通道的布置為了運(yùn)輸設(shè)備和消防的需要，應(yīng)在主要設(shè)備近旁設(shè)行車(chē)道路。∽1的巡視小道，以便運(yùn)行人員巡視設(shè)備 。44 發(fā)電機(jī)與配電裝置的連接發(fā)電機(jī)與配電裝置的連接有電纜，敞露母線(xiàn)或封閉母線(xiàn)三種連接方式。一、 電纜連接：由于電纜價(jià)格昂貴，且電纜頭運(yùn)行可靠性高，因此只在機(jī)組容量不大，且由于廠房和設(shè)備的布置無(wú)法采用敞露母線(xiàn)或母線(xiàn)時(shí)才予以采用。二、敞露母線(xiàn)連接：因G1，G2兩臺(tái)機(jī)為屋內(nèi)，且機(jī)組容量不大，所以采用敞露母線(xiàn)橋連接。三、封閉母線(xiàn)連接：由于敞露母線(xiàn)易受污穢，氣候和外物的影響，造成絕緣子閃絡(luò)或短路，而對(duì)大型機(jī)組不允許，因此對(duì)50MW機(jī)組的連接母線(xiàn)均采用全連式分相封閉母線(xiàn)。封閉母線(xiàn)與發(fā)電機(jī)、變壓器及設(shè)備連接處采用螺栓連接，其余的部分均采用焊接。第五章 導(dǎo)體、電纜、架空導(dǎo)體的選擇51導(dǎo)體的選擇一、10KV母線(xiàn)的選擇選用鋁質(zhì)，矩形截面；三相水平布置，平放，相間距a＝，絕緣子跨距L＝，彈性模量E＝71010Pa。 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選截面Imax≤Ial，式中Imax——導(dǎo)體所在回路最大持續(xù)工作電流。Ial——在額定環(huán)境溫度θ0=25℃時(shí)的導(dǎo)體允許電流。Imax＝225103/＝3437A，查手冊(cè)，選3條125mm10mm矩形鋁導(dǎo)體，平放允許電流Ial＝3903A，集膚效應(yīng)系數(shù)Ks＝，可見(jiàn)合乎要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路持續(xù)時(shí)間為：tk=4s周期分量的熱效應(yīng)：Qp＝4＝6525[KA2S]因t1s，故忽略非周期分量熱效應(yīng)。QK=QP正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度：θ＝θ0+（θal θ0）Imax2/ Ial 2＝25+（7025）34372/39032＝60（℃）查手冊(cè)，C＝91滿(mǎn)足導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面：Smin＝/C＝/91＝1191（mm2）＜312510＝3750（mm2）滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)體的自振頻率由以下求得：m＝hbρw＝2700＝(kg/m)I＝bh3/12＝＝106(m4)按匯流母線(xiàn)為兩端簡(jiǎn)支多跨梁查手冊(cè)，Nf＝，則f1＝＝＝（HZ）＞155（HZ），故β＝1。發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)，沖擊系數(shù)K＝，則ish=〞＝＝147KA。母線(xiàn)相間應(yīng)力：fph＝107ish2/a＝1071470002/＝4984(N/m)導(dǎo)體截面系數(shù)W＝＝＝106m3，則σph＝ fphl2/10W＝4984106＝106Pa同相條間作用應(yīng)力計(jì)算：＝＝，＝10/(10+125) ＝， ＝30/135＝查設(shè)計(jì)手冊(cè)導(dǎo)體形狀系數(shù)K12＝，K13＝，得fb＝8(K12+K13) 109ish2/b＝8(+) 1091470002/＝16250 Pa條間襯墊跨距計(jì)算：每相三條鋁導(dǎo)體λ＝1197，臨界跨距l(xiāng)cr＝λb4＝1197＝бbal＝бalбph＝()106＝106 Pa條間襯墊最大跨距：lbmax＝b＝＝ ＜為了便于安裝，每跨絕緣子中設(shè)三個(gè)襯墊：lb＝l/4＝＝二、35KV母線(xiàn)和110KV母線(xiàn)均用鋼芯鋁絞線(xiàn)，其型號(hào)分別為：LGJQ－600和LGJ－400。52 電纜的選擇1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選截面通過(guò)每回電纜的最大持續(xù)工作電流：Imax＝25103/6＝240(A)，原263查手冊(cè)Tmax＝5200h/a,J＝,則δ＝Imax/J＝240/＝267 mm2,選用6根10KV ZLQ23240三芯油浸紙絕緣鋁芯鉛包鋼帶鎧裝防腐電纜，每根電纜S＝240 mm2，Ial25℃＝325A，正常允許最高溫度60℃，X＝，r＝。2 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)Ial25℃＝325A＞240A。3 熱穩(wěn)定校驗(yàn)周期分量熱效應(yīng)Qp=4＝113[KA2?S]由于tk＞1，故Qk＝Qp＝113[KA2?S]短路前電纜最高運(yùn)行溫度為：θ＝ θ0+（θal θ0）Imax2/ Ial 2＝25+（6025）2632/3252＝50℃電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)：C＝102＝102＝熱穩(wěn)定所需最小截面積為Smin＝/C＝/＝153mm178。＜240mm178。4 電壓降校驗(yàn) ΔU%＝173 ImaxL(rcosφ+xsinφ)/U＝1732638(＋)/10500＝%53 架空導(dǎo)線(xiàn)的選擇一、 選擇原則架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的選擇，目前，一般均選用鋁線(xiàn)或鋼芯鋁絞線(xiàn)。送電線(xiàn)路和高壓配電線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面，一般根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。二、經(jīng)濟(jì)電流密度選導(dǎo)線(xiàn)截面： Imax＝(247。6)10179。/35＝123(A)查手冊(cè),Tmax＝5200h/a，J＝178。,則S＝Imax/J＝123/＝136mm178。選用LGJ120型鋼芯鋁絞線(xiàn)。按全線(xiàn)電壓損失校驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)截面負(fù)荷矩M＝PL＝(247。6)20＝112(MWkm)查手冊(cè)，cosφ＝，ΔU%＝%(MWkm)，全線(xiàn)電壓損失ΔUL%＝ΔU%M＝%112＝%＜5%現(xiàn)將母線(xiàn)，電纜，架空線(xiàn)的選擇結(jié)果列表如下：表413條125mm10mm矩形鋁導(dǎo)體6根ZLQ23240型3KV架空線(xiàn)6根LGJ120型第六章 高壓電氣設(shè)備的選擇61斷路器與電抗器的選擇為了保證電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，并在通過(guò)最大可靠的短路電流時(shí)不致受到嚴(yán)重?fù)p壞，除了根據(jù)正常情況額定電壓斷路器選擇外，還需要對(duì)短路電流產(chǎn)生的動(dòng)、熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定時(shí)間tk＝tpr2＋tin＋ta取tin＝,ta＝,tpr2＝4S,則tk＝≈4S，＝2S。一10kV電壓級(jí)1 校驗(yàn)QFQF2發(fā)電機(jī)最大持續(xù)工作電流：Imax＝2510179。/＝1804A根據(jù)發(fā)電機(jī)斷路器的UNS、Imax及安裝在屋內(nèi)的要求，查表，可選SN1010/2000型少油斷路器。周期分量熱效應(yīng)Qp=4＝4765[(kA178。S)]由于tk＞1,故Qk＝Qp＝4765[(KA178。S)]沖擊電流ish=″==表61列出斷路器的有關(guān)參數(shù)，并與計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。表61計(jì)算數(shù)據(jù)SN1010Ⅲ/2000UNS 10KVUN 10kVImax 1804AIN 2000AI″ Inbr ish inc1 130 KAQk 4765It178。t 178。4=7500 KA178。Sish ics 130KA由選擇結(jié)果表可見(jiàn)，SN1010Ⅲ/2000合乎要求。其他10kV，35kV，110kV斷路器校驗(yàn)方法相同不在重復(fù)計(jì)算62電抗器選