【正文】 W2W3T1G1G2 G3 G4T2W6W5W4 60KV 熱電廠主接線圖（一）沈陽工業(yè)大學(xué)2120KVW3W4W5W1T1W2G1G2 G3 G4 熱電廠主接線圖（二）方案項(xiàng)目方案（一） 方案（二）可靠性 可靠性高，無論檢修母線或設(shè)備故障、檢修，均不致全廠停電； 采用單元接線，兩個(gè)電壓等級由聯(lián)絡(luò)變壓器連接，不致使各級電壓解列，提高了供電的可靠性。 簡單清晰，設(shè)備少，10KV 電壓等級所采用的單母分段降低了供電的可靠性； 機(jī)組配置合理；靈活性 10KV、220KV 均有多種運(yùn)行方式，運(yùn)行調(diào)度靈活，相應(yīng)的保護(hù)裝置較復(fù)雜； 易于擴(kuò)建和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 運(yùn)行方式相對簡單，調(diào)度靈活性差； 各種電壓級接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)22經(jīng)濟(jì)性1 、投資高、設(shè)備數(shù)量較多，年費(fèi)用大占地面積相對大，但是提高了可靠性；投資小、設(shè)備相對較少、年費(fèi)用少 采用單元接線及封閉母線節(jié)省了投資；根據(jù)上面的表格比較可以看出，選擇主接線（一）在各個(gè)方面都比較合理，又由于小電廠的特殊性和主接線的要求，最終確定選擇主接線（一）方案為我所設(shè)計(jì)電廠的主接線的正式方案。4 廠用電接線4．1 廠用電接線總的要求廠用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)和滿發(fā)地運(yùn)行。廠用電接線應(yīng)滿足下列要求： 各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。每臺(tái)機(jī)組的廠用電系統(tǒng)能在規(guī)定電壓變化范圍內(nèi)工作，不受外部電力系統(tǒng)故障干擾，一臺(tái)機(jī)組的故障、停運(yùn)或其輔助設(shè)備的電氣故障，不應(yīng)影響另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行。 保證在廠用工作電源故障、機(jī)組起動(dòng)和停運(yùn)過程中必需的廠用機(jī)械的供電，一般應(yīng)配置備用電源或起動(dòng)電源。在機(jī)組起動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列（選擇廠用工作變壓器和廠用備用變壓器繞組連接方式時(shí)，應(yīng)計(jì)及此） 。沈陽工業(yè)大學(xué)23 在滿足機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，設(shè)置數(shù)量少的廠用變壓器和廠用母線段，使接線簡單明了和操作方便。 充分考慮分期建設(shè)與連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式。 合理配置廠用電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，正確選擇保護(hù)裝置的和備用電源自投裝置的動(dòng)作時(shí)間，使能迅速切除故障元件，保護(hù)人身和設(shè)備安全，縮小故障影響，提高廠用電系統(tǒng)的安全水平。4．2 廠用母線接線設(shè)計(jì) 在本電廠廠用電設(shè)計(jì)中，廠用電按發(fā)電機(jī)容量的 12%考慮。用電量大，為了提高供電可靠性，廠用電系統(tǒng)接線通常采用單母線接線，并按照“按爐分段”的接線原則，將廠用電母線按照鍋爐的臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段。各獨(dú)立母線段分別由工作電源和備用電源供電。 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)電壓等級是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行等諸多方面因素，相互配合，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)綜合比較后確定的。廠用電采用 3KV 和 380/220V 兩種電壓等級，前者為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，后者為中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)。 又因?yàn)楸緩S發(fā)電機(jī)出口電壓為 ，所以沒有選擇廠用變壓器，而是用電抗器連接廠用工作母線和備用段母線。 低壓廠用工作電源引接方式（1） 低壓廠用工作變壓器一般由高壓廠用母線上引接。當(dāng)無高壓廠用母線段時(shí)，可從發(fā)電機(jī)電壓主母線或發(fā)電機(jī)出口引接。（2） 按爐分段的低壓廠用母線，其工作變壓器應(yīng)由對應(yīng)的高壓廠用母線段供電。當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)：發(fā)電機(jī)電壓母線為 時(shí)，一般用電抗器從住母線引接一個(gè)備用電源。當(dāng)電廠有與電力系統(tǒng)連接的 35KV 母線時(shí)，根據(jù)裝機(jī)容量及其在系統(tǒng)中的作用（如 主母線上的發(fā)電機(jī)總?cè)萘砍^系統(tǒng)容量的 20%時(shí)） ，為了在全廠停電時(shí)迅速取得備用電源，也可由 35KV 母線引接。4．3 3KV 電壓供電的優(yōu)點(diǎn)： 3KV 電動(dòng)機(jī)效率比 6KV 電動(dòng)機(jī)約高 1~15%，價(jià)格約低 20%； 3KV 電動(dòng)機(jī)的最小容量比 6KV 電動(dòng)機(jī)??；從而使 低壓廠用變壓器容量和臺(tái)數(shù)減少； 由于減少了 380V 電動(dòng)機(jī)數(shù)量，使較大截面的電纜數(shù)量減少，從而4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)24減少了有色金屬的消耗量。本廠廠用電接線如下圖所示：380/20VT21 T20 T2廠廠廠380/20VG1 6KV6KV20KV 20KVT1 T2廠廠廠6KVG2 G3 G4W1 W2W3廠廠廠廠廠廠 5 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算的主要目的1．電氣主接線的比較與選擇。2．選擇斷路器等設(shè)備。 3．確定中性點(diǎn)接地方式。4．計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺。5． 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的距離。6． 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。沈陽工業(yè)大學(xué)257．選擇繼電保護(hù)裝置。5．1 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件 基本假定短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假定條件和原則： 正常作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。 所有電源的電動(dòng)勢相位角相同。 中的同步和異步電機(jī)均勻?yàn)槔硐腚姍C(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；定子三相繞組空間位置相差 120 度電氣角度。 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵心的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 電力系統(tǒng)中所有電源在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中 50%負(fù)荷接在高壓母線上，50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。 同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁） 。 短路發(fā)生在短路電流最大值的瞬間。 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。 元件的計(jì)算參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 輸電線路的電容略去不計(jì)。 用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)26 一般規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5~10 年） 。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 選擇導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。5．2 電路元件參數(shù)的計(jì)算高壓短路電流的計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)么值。標(biāo)么值為各電路元件有名值與基準(zhǔn)值之比。U =U/U*jS =S/S jI =I/I = U I/S*j3jjX =X/X =XS /Ujj5．3 網(wǎng)絡(luò)變換 △/Y 變換X131X122 X23 3 X22 X3X113 沈陽工業(yè)大學(xué)27X = X *X /(X +X +X )13123123 X = X * X /(X +X +X )2 X = X * X /(X +X +X )3123123 Y/△變換 如上圖： X = X + X + X X / X122123 X = X + X + X X / X33 X = X +X + X X / X22315．4 等值電源的計(jì)算 按個(gè)別變化計(jì)算當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有幾個(gè)電源時(shí)，可將條件相類似的發(fā)電機(jī)，按下述條件連接成一組，分別求出至短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。（1）同形式，且至短路點(diǎn)的電氣距離大致相等的發(fā)電機(jī)。 （2）至短路點(diǎn)的電氣距離較遠(yuǎn)的同一類型和不同類型的發(fā)電機(jī)。 （3）直接連接短路上的同類發(fā)電機(jī)。 按同一變化計(jì)算當(dāng)僅計(jì)算任一時(shí)間 t 的短路電流周期分量，各電源的發(fā)電機(jī)形式，參數(shù)相同且距短路點(diǎn)的電氣距離大致相等時(shí)，可將各電源合并成一個(gè)總的計(jì)算電抗。4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)285．5 三相短路電流周期分量的計(jì)算 無限大電源供給的短路電流當(dāng)供電電源為無窮大或者計(jì)算電抗 X = 時(shí)，不考慮短路電流周期分量的衰js減。 有限電流供給的短路電流 先將電源對短路點(diǎn)的等值電抗 X ，歸算到以電源容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗*?X 值查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，或查發(fā)電機(jī)的運(yùn)算曲線數(shù)字表，即可得到短路js電流周期分量的標(biāo)么值。5．6 沖擊電流的計(jì)算三相短路發(fā)生后的半個(gè)周期（t=）短路電流的瞬時(shí)值達(dá)到最大，稱為沖擊電流 I 。hc?其值近似計(jì)算為：I =發(fā)電機(jī)—變壓器與系統(tǒng)之間：I = Ichd 沈陽工業(yè)大學(xué)296 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備是流過設(shè)備的最長期負(fù)荷電流和額定電壓的選擇,按短路條件進(jìn)行。額定電流必須不低于設(shè)備安裝地點(diǎn)的額定電流和流過設(shè)備的最長期負(fù)荷電流.6．1 電氣設(shè)備選擇的一般要求6．1．1 一般原則(1) 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展. (2) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校驗(yàn).(3) 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理.(4) 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致.(5) 同類設(shè)備應(yīng)盡量選一個(gè)品種. (6) 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格.4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)306．1．2 技術(shù)條件選擇的高壓電氣設(shè)備，應(yīng)能在長期工作的條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。1．長期工作條件（1）電壓選用的電氣設(shè)備允許最高工作電壓 U 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Umax，即 U ≥Ugaxg（2）電流選用的電氣設(shè)備額定電流 I 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持e續(xù)工作電流 I ， 即 I ≥ Ig g由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化也比較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電氣設(shè)備沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)電流的要求。 （3）機(jī)械荷載所選電氣設(shè)備端子的允許荷載，應(yīng)大于電氣設(shè)備引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 （4）校驗(yàn)的一般原則● 電壓在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)● 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定● 在工作電壓和過電壓的作用下，電氣設(shè)備內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性6．2 電氣設(shè)備的選擇電力系統(tǒng)的各種電氣設(shè)備，由于用途和工作條件各異，它們具體選擇方法也就不盡相同，但基本要求是相同的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常條件進(jìn)行選擇，按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。沈陽工業(yè)大學(xué)311．按正常工作條件選擇 額定電壓： U ≥Uew 額定電流： I ≥I maxg2. 按短路條件校驗(yàn)(1) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) :短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)是要求所選的導(dǎo)體和電器當(dāng)短路電流通過時(shí),所能達(dá)到的最高溫度不應(yīng)超過導(dǎo)體和電器的短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度,即:Q ≤Q 。 I t ≤I t .ur2?dz2r(2) 短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) :: I ≤I .she(3) 短路計(jì)算的計(jì)算條件 :為使所選擇導(dǎo)體具有足夠的可靠性,經(jīng)濟(jì)性和合理性,并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的需要,對導(dǎo)體和電器進(jìn)行校驗(yàn)的短路電流應(yīng)滿足下列條件:① 計(jì)算時(shí)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的容量計(jì)算,線方式,應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不應(yīng)僅按切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。② 機(jī)組容量較大,短路的種類可按三相短路考慮。③ 短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式下,通過導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的地點(diǎn).6．2．1 母線的選擇母線材料的選擇屋外配電裝置中的母線,應(yīng)根據(jù)下列條件選擇和校驗(yàn):6．2．1．1 母線材料、截面形狀和布置方式的選擇(1) 因?yàn)殇X的成本低,而普遍使用鋁導(dǎo)線.(2) 常用的母線截面形狀有矩形、大,便于固定和連接,但電流集膚效應(yīng)強(qiáng)烈,常用于容量為 50MW 及以下的發(fā)電機(jī)或容量為 60MW 及以下的降壓變壓器 側(cè)的引出線及配電裝置。槽形截面母線具有機(jī)械強(qiáng)度好、截流量大, 回路正常工作電流在 4~8KA 時(shí),一般