【正文】 W2W3T1G1G2 G3 G4T2W6W5W4 60KV 熱電廠主接線圖（一）沈陽工業(yè)大學2120KVW3W4W5W1T1W2G1G2 G3 G4 熱電廠主接線圖（二）方案項目方案（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； 機組配置合理；靈活性 10KV、220KV 均有多種運行方式，運行調(diào)度靈活，相應的保護裝置較復雜； 易于擴建和實現(xiàn)自動化。 運行方式相對簡單，調(diào)度靈活性差； 各種電壓級接線都便于擴建和發(fā)展。4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計22經(jīng)濟性1 、投資高、設(shè)備數(shù)量較多，年費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)計應按照運行、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)計達到經(jīng)濟合理、技術(shù)先進，保證機組安全、經(jīng)濟和滿發(fā)地運行。廠用電接線應滿足下列要求： 各機組的廠用電系統(tǒng)應是獨立的。每臺機組的廠用電系統(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，一臺機組的故障、停運或其輔助設(shè)備的電氣故障，不應影響另一臺機組的正常運行。 保證在廠用工作電源故障、機組起動和停運過程中必需的廠用機械的供電，一般應配置備用電源或起動電源。在機組起動、停運和事故時的切換操作要少，并能與工作電源短時并列（選擇廠用工作變壓器和廠用備用變壓器繞組連接方式時，應計及此） 。沈陽工業(yè)大學23 在滿足機組安全運行的前提下，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)的運行方式。 合理配置廠用電系統(tǒng)的繼電保護裝置，正確選擇保護裝置的和備用電源自投裝置的動作時間，使能迅速切除故障元件，保護人身和設(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 在本電廠廠用電設(shè)計中，廠用電按發(fā)電機容量的 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數(shù)分成若干獨立段。各獨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)電機額定電壓、廠用電動機的電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠運行等諸多方面因素，相互配合，經(jīng)過經(jīng)濟、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，前者為中性點不接地系統(tǒng)，后者為中性點經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)。 又因為本廠發(fā)電機出口電壓為 ，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。當無高壓廠用母線段時，可從發(fā)電機電壓主母線或發(fā)電機出口引接。（2） 按爐分段的低壓廠用母線，其工作變壓器應由對應的高壓廠用母線段供電。當有發(fā)電機電壓母線時：發(fā)電機電壓母線為 時，一般用電抗器從住母線引接一個備用電源。當電廠有與電力系統(tǒng)連接的 35KV 母線時，根據(jù)裝機容量及其在系統(tǒng)中的作用（如 主母線上的發(fā)電機總?cè)萘砍^系統(tǒng)容量的 20%時） ，為了在全廠停電時迅速取得備用電源，也可由 35KV 母線引接。4．3 3KV 電壓供電的優(yōu)點： 3KV 電動機效率比 6KV 電動機約高 1~15%，價格約低 20%； 3KV 電動機的最小容量比 6KV 電動機?。粡亩? 低壓廠用變壓器容量和臺數(shù)減少； 由于減少了 380V 電動機數(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 短路電流計算短路電流計算的主要目的1．電氣主接線的比較與選擇。2．選擇斷路器等設(shè)備。 3．確定中性點接地方式。4．計算軟導線的短路搖擺。5． 確定分裂導線間隔棒的距離。6． 驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。沈陽工業(yè)大學257．選擇繼電保護裝置。5．1 電力系統(tǒng)短路電流計算條件 基本假定短路電流實用計算中，采用以下假定條件和原則： 正常作時，三相系統(tǒng)對稱運行。 所有電源的電動勢相位角相同。 中的同步和異步電機均勻為理想電機，不考慮電機磁飽和、磁滯、渦流及導體集膚效應等影響；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荷下運行，其中 50%負荷接在高壓母線上，50%負荷接在系統(tǒng)側(cè)。 同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁） 。 短路發(fā)生在短路電流最大值的瞬間。 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計。 元件的計算參數(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。 用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計26 一般規(guī)定 驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(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，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。 選擇導體和電器的動穩(wěn)定時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(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重時，則應按嚴重情況計算。5．2 電路元件參數(shù)的計算高壓短路電流的計算一般只計算各元件的電抗，采用標么值。標么值為各電路元件有名值與基準值之比。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 等值電源的計算 按個別變化計算當網(wǎng)絡(luò)中有幾個電源時，可將條件相類似的發(fā)電機，按下述條件連接成一組，分別求出至短路點的轉(zhuǎn)移電抗。（1）同形式，且至短路點的電氣距離大致相等的發(fā)電機。 （2）至短路點的電氣距離較遠的同一類型和不同類型的發(fā)電機。 （3）直接連接短路上的同類發(fā)電機。 按同一變化計算當僅計算任一時間 t 的短路電流周期分量，各電源的發(fā)電機形式，參數(shù)相同且距短路點的電氣距離大致相等時，可將各電源合并成一個總的計算電抗。4X50MW 火力發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計285．5 三相短路電流周期分量的計算 無限大電源供給的短路電流當供電電源為無窮大或者計算電抗 X = 時，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 先將電源對短路點的等值電抗 X ，歸算到以電源容量為基準的計算電抗*?X 值查相應的發(fā)電機運算曲線，或查發(fā)電機的運算曲線數(shù)字表，即可得到短路js電流周期分量的標么值。5．6 沖擊電流的計算三相短路發(fā)生后的半個周期（t=）短路電流的瞬時值達到最大，稱為沖擊電流 I 。hc?其值近似計算為：I =發(fā)電機—變壓器與系統(tǒng)之間：I = Ichd 沈陽工業(yè)大學296 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備是流過設(shè)備的最長期負荷電流和額定電壓的選擇,按短路條件進行。額定電流必須不低于設(shè)備安裝地點的額定電流和流過設(shè)備的最長期負荷電流.6．1 電氣設(shè)備選擇的一般要求6．1．1 一般原則(1) 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠景發(fā)展. (2) 應按當?shù)丨h(huán)境校驗.(3) 應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理.(4) 與整個工程的建設(shè)標準應協(xié)調(diào)一致.(5) 同類設(shè)備應盡量選一個品種. (6) 選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的試驗數(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306．1．2 技術(shù)條件選擇的高壓電氣設(shè)備，應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，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。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，應滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)電流的要求。 （3）機械荷載所選電氣設(shè)備端子的允許荷載，應大于電氣設(shè)備引線在正常運行和短路時的最大作用力。 （4）校驗的一般原則● 電壓在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗● 用熔斷器保護的電氣設(shè)備可不驗算熱穩(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，必須按正常條件進行選擇，按短路條件校驗其動、熱穩(wěn)定性。沈陽工業(yè)大學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(1) 短路熱穩(wěn)定校驗 :短路電流熱穩(wěn)定校驗是要求所選的導體和電器當短路電流通過時,所能達到的最高溫度不應超過導體和電器的短時發(fā)熱最高允許溫度,即:Q ≤Q 。 I t ≤I t .ur2?dz2r(2) 短路動穩(wěn)定校驗 :: I ≤I .she(3) 短路計算的計算條件 :為使所選擇導體具有足夠的可靠性,經(jīng)濟性和合理性,并在一定時期內(nèi)適應系統(tǒng)發(fā)展的需要,對導體和電器進行校驗的短路電流應滿足下列條件:① 計算時按本工程設(shè)計規(guī)劃的容量計算,線方式,應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不應僅按切換過程中可能并列運行的接線方式。② 機組容量較大,短路的種類可按三相短路考慮。③ 短路計算點應選擇在正常接線方式下,通過導體和電器的短路電流為最大的地點.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,應根據(jù)下列條件選擇和校驗:6．2．1．1 母線材料、截面形狀和布置方式的選擇(1) 因為鋁的成本低,而普遍使用鋁導線.(2) 常用的母線截面形狀有矩形、大,便于固定和連接,但電流集膚效應強烈,常用于容量為 50MW 及以下的發(fā)電機或容量為 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械強度好、截流量大, 回路正常工作電流在 4~8KA 時,一般