【正文】 擇的具體情況如下表516：表 516各電壓等級(jí)避雷器型號(hào)參數(shù)設(shè)備名稱安裝地點(diǎn)型號(hào)避雷器500kV出線Y10W1444/1015500kV母線Y10W1444/1015500kV進(jìn)線Y10W1444/1015主變壓器中性點(diǎn)Y1W5100/260主變壓器低壓側(cè)發(fā)電機(jī)出口處發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)第九節(jié) 消弧線圈的選擇 消弧線圈也叫接地電抗器，用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，一端接變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)，另一端接地。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，出現(xiàn)弧光接地時(shí)，消弧線圈中產(chǎn)生電感電流以補(bǔ)償線路對(duì)地電容產(chǎn)生的電容電流，使流經(jīng)故障點(diǎn)的接地電流減小，不致發(fā)生持續(xù)的電弧，避免故障范圍擴(kuò)大，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。本次選擇的消弧線圈是用于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的消弧線圈，其選擇條件如下所示。 一、安裝位置的選擇消弧線圈的裝設(shè)條件根據(jù)中性點(diǎn)接地方式確定。本次設(shè)計(jì)中變壓器中性點(diǎn)采用直接接地方式，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)，若接地電容電流大于允許值，則采用經(jīng)消弧線圈接地方式。 二、參數(shù)及型式選擇消弧線圈一般選用油浸式。 三、容量及分接頭選擇 消弧線圈的補(bǔ)償容量，一般按下式選擇 Q= 式中Q—補(bǔ)償容量，KVA； K—系數(shù)，欠補(bǔ)償按脫諧度確定； —電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路的額定線電壓，KV； —電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路的電容電流，A；消弧線圈應(yīng)避免在諧振點(diǎn)運(yùn)行，一般需將分接頭調(diào)諧到接近諧振點(diǎn)的位置，以提高補(bǔ)償成功率。為便于運(yùn)行調(diào)諧，選用的容量宜接近于計(jì)算值。對(duì)于采用單元連接的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的消弧線圈，為了限制電容耦合傳遞過(guò)電壓以及頻率變動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)位移電壓的影響，一般采用欠補(bǔ)償?shù)姆绞?。考慮到限制傳遞過(guò)電壓等因素，在正常情況下，脫諧度不宜超過(guò)30％。消弧線圈的分接頭數(shù)量應(yīng)滿足調(diào)節(jié)脫諧度的要求，接于變壓器的一般不小于5個(gè)，接于發(fā)電機(jī)的最好不低于9個(gè)。 四、電容電流計(jì)算發(fā)電機(jī)電壓回路的電容電流應(yīng)包括發(fā)電機(jī)、變壓器和連接導(dǎo)體的電容電流。 發(fā)電機(jī)三相對(duì)地電容電流發(fā)電機(jī)電容()電容電流％(A)式中 —B級(jí)絕緣，取40； —發(fā)電機(jī)額定視在功率，（KVA）； —發(fā)電機(jī)額定線電壓，（V）； —發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，（r/min）；發(fā)電機(jī)電壓母線的三相對(duì)地電容電流～，其下限值適用于10KV及以下電壓，上限值適用于10KV以上的電壓。升壓變壓器低壓線圈的三相對(duì)地電容電流，～。五、中性點(diǎn)位移校驗(yàn)對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的發(fā)電機(jī)，長(zhǎng)時(shí)間中性點(diǎn)位移電壓不應(yīng)超過(guò)10％中性點(diǎn)位移電壓一般按下式計(jì)算式中—消弧線圈投入前，電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路中性點(diǎn)的不對(duì)稱電壓值，%相電壓。d—阻尼率，一般對(duì)63～110KV架空線路取3%，35KV及以下架空線路取5%，電纜線路取2～4%?！撝C度。 六、消弧線圈的選擇結(jié)果見(jiàn)下表。表 517發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)消弧線圈型號(hào)參數(shù)型號(hào)系統(tǒng)電壓（KV）消弧線圈電壓(KV)額定容量（KVA）電流數(shù)值（A）檔數(shù)XDJI100/100～5第六章 電氣設(shè)備布置及二次回路初步規(guī)劃第一節(jié) 電氣設(shè)備布置一、電氣設(shè)備布置的基本要求如下：按照國(guó)家有關(guān)方針、政策，因地制宜，在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料，降低造價(jià)；在保證運(yùn)行可靠的前提下，力求整齊清晰，并保證有足夠的安全距離；巡視、操作和檢修設(shè)備安全方便。二、發(fā)電機(jī)電壓配電裝置配置采用室內(nèi)布置的方式：電壓等級(jí)為610KV，采用高壓成套配電裝置；10KV電壓等級(jí)35KV, 采用高壓裝配式配電裝置。三、升高電壓配電裝置布置室外布置有中型、半高型、高型，本設(shè)計(jì)中對(duì)配電裝置采用中型布置，運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便。四、主變壓器的布置主變壓器的布置應(yīng)遵循的原則：距離發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)盡可能地近，以縮短發(fā)電機(jī)電壓大電流母線的長(zhǎng)度，最大限度減少電能損耗；盡量減少占地面積，最大限度減少土建工程量；安裝高程應(yīng)與主廠房的安裝場(chǎng)同高程，以便檢修時(shí)用安裝場(chǎng)的橋式吊車(chē)對(duì)主變壓器進(jìn)行起吊；主變壓器的進(jìn)線與出線應(yīng)方便。根據(jù)主變壓器的布置原則，通常將主變壓器布置在廠房周?chē)姀S布置在主廠房下游側(cè)的尾水平臺(tái)上。第二節(jié) 二次回路的初步規(guī)劃二次回路作用是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、保護(hù)、調(diào)節(jié)控制等。規(guī)劃原則：能夠反映并控制一次設(shè)備的工作狀況；當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能將故障部分迅速退出工作，以保持電力統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。為了保證電氣一次部分運(yùn)行的技術(shù)質(zhì)量，電氣二次部分設(shè)置測(cè)量系統(tǒng)、絕緣監(jiān)視系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)、自動(dòng)裝置、通訊、操作電源等。 測(cè)量系統(tǒng)利用電壓或電流互感器，采用間接測(cè)量地方法，對(duì)電氣一次設(shè)備或一次系統(tǒng)回路的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，常用測(cè)量表計(jì)同時(shí)配置在中央控制室的返回屏上和機(jī)旁測(cè)量屏上，以便于運(yùn)行人員在中控室或機(jī)旁均能了解一次設(shè)備的運(yùn)行狀況。非常用測(cè)量表計(jì)僅配置在機(jī)旁?？刂葡到y(tǒng)控制回路是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行跳、合操作，配手動(dòng)和自動(dòng)控制，采用燈光監(jiān)視的斷路器控制回路。繼電保護(hù)裝置 繼電保護(hù)采用成套的微機(jī)型繼電保護(hù)。絕緣監(jiān)視裝置系統(tǒng)直流供電系統(tǒng)：采用直流電源絕緣監(jiān)視裝置。交流供電系統(tǒng)：采用交流電源絕緣監(jiān)視裝置。自動(dòng)裝置（1）、同步發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié) 采用可控硅勵(lì)磁并自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置；（2）、同期斷路器合閘 采用自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置；（3）、廠用工作電源與備用電源間的切換 采用備用電源自動(dòng)投入裝置；（4）、線路斷路器 采用三相或單相自動(dòng)重合閘裝置。直流電源 采用帶浮充電的直流蓄電池成套裝置。通訊 采用載波通訊的方式。第二篇 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一章 短路電流計(jì)算一、最優(yōu)電氣主接線等值電路圖，如下圖所示。二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)說(shuō)明發(fā)電機(jī)參數(shù)：6臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)參數(shù)為，=，； 主變壓器參數(shù)：6臺(tái)主變壓器參數(shù)均一樣，為，升高電壓等級(jí)及出線回路數(shù)：500KV，5回出線全部接入系統(tǒng)，線路長(zhǎng)度均為300KM；應(yīng)當(dāng)計(jì)算短路短路電流的短路點(diǎn)：500KV電壓母線短路，發(fā)電機(jī)出口短路，即分別計(jì)算圖11中點(diǎn)和點(diǎn)發(fā)生三相金屬性短路時(shí)，短路點(diǎn)短路電流；三、短路電流計(jì)算步驟取功率基準(zhǔn)值為，電壓基準(zhǔn)值為各級(jí)平均額定電壓，計(jì)算各元件電抗表么值（為簡(jiǎn)便計(jì)，略去表示標(biāo)么值的下標(biāo)“*”號(hào)） 單臺(tái)發(fā)電機(jī) 單臺(tái)主變壓器 500KV輸電線路點(diǎn)發(fā)生三相金屬短路時(shí)，化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示。(1)求發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗(2)求計(jì)算電抗（系統(tǒng)作為無(wú)限大功率電源，不必查運(yùn)算曲線）===(3) 查運(yùn)算曲線分別得t=0s ，t=，t=，t=2s，t=4s時(shí)，發(fā)電機(jī)送出的短路電流標(biāo)么值，見(jiàn)下表點(diǎn)短路時(shí)，各時(shí)刻短路電流標(biāo)么值t=0st=t=t=2st=4s系統(tǒng)送至短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)么值(4)可得t=0s ，t=，t=，t=2s，t=4s時(shí)，6臺(tái)發(fā)電機(jī)送至短路點(diǎn)的短路電流KA，=，=，=系統(tǒng)送至短路點(diǎn)的短路電流KA(5) 求t=0s ，t=，t=，t=2s，t=4s時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流有效值,結(jié)果見(jiàn)下表：點(diǎn)短路時(shí)，各時(shí)刻短路電流有效值(KA)t=0st=t=t=2st=4s短路沖擊電流：短路容量：=點(diǎn)發(fā)生三相金屬短路時(shí)，化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)，如下圖（a）所示。將Y形化為△，圖（b）= (1)求發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗發(fā)電機(jī) ，系統(tǒng) (2)求計(jì)算電抗（系統(tǒng)作為無(wú)限大功率電源，不必查運(yùn)算曲線）(3)查運(yùn)算曲線分別得t=0s ，t=，t=，t=2s，t=4s時(shí)，發(fā)電機(jī)送出的短路電流標(biāo)么值，見(jiàn)下表發(fā)電機(jī)點(diǎn)短路時(shí)，各時(shí)刻短路電流標(biāo)么值t=0st=t=t=2st=4s系統(tǒng)送至短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)么值(4)可得t=0s ，t=，t=，t=2s，t=4s時(shí)，發(fā)電機(jī)2送至短路點(diǎn)的短路電流KAKA=KA=KA=KA發(fā)電機(jī)3送至短路點(diǎn)的短路電流KAKA= ==系統(tǒng)送至短路點(diǎn)的短路電流KA(5)求t=0s ，t=，t=，t=2s，t=4s時(shí)，短路點(diǎn)點(diǎn)的短路電流有效值+=++=KAKA KAKA短路沖擊電流：短路容量： 第二章 主要電氣設(shè)備的選擇第一節(jié) 發(fā)電機(jī)引出裸導(dǎo)體的選擇一、確定導(dǎo)體的材料、截面形狀、布置方式。：鋁導(dǎo)體持續(xù)工作電流綜合考慮：選槽形。槽形母線由兩個(gè)半槽組成，兩半槽之間留有縫隙，顯然使縫隙在鉛垂方向有利于散熱，本次設(shè)計(jì)采用三相水平布置，縫隙在鉛垂面，見(jiàn)下圖所示：二、選擇導(dǎo)體的截面積 母線的截面積選擇有兩種方法：1按最大長(zhǎng)期工作電流選擇；2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)于發(fā)電機(jī)出口母線，以及年平均負(fù)荷較大且長(zhǎng)度較長(zhǎng)的回路的導(dǎo)線，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。，由資料查出經(jīng)濟(jì)電流密度J=。2．計(jì)算母線的經(jīng)濟(jì)截面積。查手冊(cè)，選用的槽形鋁導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量及計(jì)算數(shù)據(jù)如下截面尺寸（mm）雙槽導(dǎo)體截面（）集膚效應(yīng)系數(shù)雙槽導(dǎo)體載流量（A）hbcr97601015022510516共振最大允許距離（cm）截面系數(shù)慣性矩慣性半徑雙槽實(shí)聯(lián)雙槽不實(shí)聯(lián)490299163注：h槽形鋁導(dǎo)體高度 b寬度 c壁厚 r彎曲半徑三、校驗(yàn)正常發(fā)熱由表中可知，所選槽形鋁導(dǎo)體，綜合考慮，取周?chē)鷮?shí)際環(huán)境溫度為37℃計(jì)及溫度修正∴流過(guò)母線的最大工作電流顯然，可滿足母線正常發(fā)熱要求。四、校驗(yàn)熱穩(wěn)定短路切除時(shí)間1短路電流周期分量熱效應(yīng)2短路電流非周期分量熱效應(yīng)∵，故應(yīng)計(jì)及非周期分量熱效應(yīng)，由于，查手冊(cè)得非周期分量常數(shù)?！喾侵芷诜至繜嵝?yīng)所以短路電流熱效應(yīng)。3取鋁材料的長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度70℃作為短路前導(dǎo)體的實(shí)際溫度，查手冊(cè)得熱穩(wěn)定系數(shù)C=87?！酀M足熱穩(wěn)定要求的母線最小截面為而所選母線截面S=9760，顯然滿足熱穩(wěn)定要求。五、校驗(yàn)共振頻率為了避免母線系統(tǒng)能發(fā)生的共振現(xiàn)象，可以直接求解不發(fā)生共振的絕緣子最大允許跨距。查資料知：當(dāng)母線固有頻率等于或大于200HZ時(shí)，單頻振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)應(yīng)力系數(shù)，母線系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生共振。令=200HZ，則由，可得絕緣子最大跨距cm只要實(shí)際選用的絕緣子跨距,必有HZ,即，母線系統(tǒng)就不會(huì)發(fā)生共振。本次設(shè)計(jì)中絕緣子跨距選擇L=。六、校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定單位長(zhǎng)度三相母線受到的相間電動(dòng)力=21407N/m在單位長(zhǎng)度電動(dòng)力作用下，母線受到的最大彎矩N/m∴最大相間應(yīng)力∴滿足動(dòng)穩(wěn)定要求的最大襯墊間距 由于本次設(shè)計(jì)選用的絕緣子跨距，故絕緣子間不需要襯墊。第二節(jié) 支柱絕緣子的選擇一、按安裝地點(diǎn)選擇支柱絕緣子 本次設(shè)計(jì)中支柱絕緣子安裝于屋內(nèi)，故選用戶內(nèi)式的。二、按電壓條件選擇支柱絕緣子 =式中 —支柱絕緣子的額定電壓，KV； —所在電網(wǎng)的額定電壓，KV； 根據(jù)上述條件初步選擇支柱絕緣子的型號(hào)為型號(hào)為ZD20,其基本參數(shù)見(jiàn)下表：型號(hào)額定電壓（KV）絕緣子高度（mm）機(jī)械破壞負(fù)荷（Kg）ZD20203152000三、按短路條件校驗(yàn)支柱絕緣子的動(dòng)穩(wěn)定 所選用的支柱絕緣子應(yīng)滿足下列條件： 式中 —支柱絕緣子的抗彎破壞負(fù)荷，N，可從有關(guān)設(shè)計(jì)或產(chǎn)品手冊(cè)中查得；因?yàn)槭鞘蛊淦茐牡闹?，才是保證安全的值。 F—作用在支柱絕緣子上的相間電動(dòng)力，N； 同平面布置的三相平行母線，三相短路時(shí)中間相受力最大。此時(shí)中間相支柱絕緣子受到的電動(dòng)力為：而所選支柱絕緣子，顯然，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。第三節(jié) 斷路器的選擇一、500KV側(cè)出線斷路器的選擇1．選擇型式500KV電壓等級(jí)一般選用戶外式SF6斷路器。2．選擇額定電壓≥=500 KV3. 選擇額定電流所選SF6斷路器的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)滿足式 查資料得300KM的500KV電壓等級(jí)單回線所能輸送的最大功率為2000MW,線路功率因數(shù)取.則該設(shè)計(jì)中單條出線的正常負(fù)荷電流取根據(jù)=500 KV，=，查手冊(cè)初選斷路器型號(hào)為L(zhǎng)W6500型，有關(guān)參數(shù)如下表型號(hào)額定電壓（KV)最高工作電壓 (KV)額定電流(A)額定開(kāi)斷電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）KALW65005005503150501253s熱穩(wěn)定電流（KA）額定關(guān)合電流（峰值）KA固有分閘時(shí)間(ms)合閘時(shí)間(ms)全開(kāi)斷時(shí)間(ms)50125，則查資料得短路電流非周期分量的衰減時(shí)間常數(shù)故實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路全電流有效值所選短路器額定開(kāi)斷電流,顯然滿足要求。短路沖擊電流所選SF6斷路器動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。6. 校驗(yàn)熱穩(wěn)定1短路電流周期分量熱效應(yīng)短路切除時(shí)間∴2短路電流非周期分量熱效應(yīng)∵，非周期分量早已衰減完畢，與相比很小，可以忽略不計(jì)，故不需要計(jì)算非周期分量熱效應(yīng)。所以短路電流熱效應(yīng)。 3所選SF6斷路器,顯然滿