【正文】 800，兩組母線以垂直的隔墻分開。 隔離開關(guān)通常設(shè)在母線的下方，為防止帶負荷誤動作引起電弧，而造成母線短路，母線與母線隔離開關(guān)之間宜裝設(shè)耐火隔板。三、 斷路器及操動機構(gòu)布置四、 斷路器通常設(shè)在單獨小室內(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。操動機構(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 通道均設(shè)有開關(guān)裝置，；操作機構(gòu)為固定式， m；。 配電裝置室長度大于7m，兩端均設(shè)置出口六、 電纜隧道，室內(nèi)采光 風的布置于電纜我出線較多，為方便敷設(shè)和維護，兩側(cè)設(shè)數(shù)層電纜支架，在充分考慮防雨雪，風沙及污穢等條件下，開窗采光及通風，還應裝事故通風設(shè)備。63 屋外配電裝置屋外配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與主接線的型式、電壓等級、容量、重要程度、母線和構(gòu)架的型式、斷路器和隔離開關(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，且無特殊的氣候地形的要求，所以35KV和110KV兩級電壓電氣設(shè)備采用屋外配電裝置。又因所建電廠無防嚴重污穢及地震的要求，所以采用普通中型就可滿足要求。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，使帶電部分對地保持高度，以保證人員安全，母線所在水平面稍高于電器所在水平面。二、 母線及構(gòu)架的布置35KV及110KV的母線為鋼芯鋁絞線，三相呈水平布置，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：SSPL60000/35，T3型號為SSPL16300/110，油重為11T，為防止變壓器事故時，燃油流失使事故擴大，在設(shè)備下面需設(shè)置貯油池或擋油墻，其尺寸應比設(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)高度應滿足：，且電器間連線對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，；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、 通道的布置為了運輸設(shè)備和消防的需要，應在主要設(shè)備近旁設(shè)行車道路。∽1的巡視小道，以便運行人員巡視設(shè)備 。64 發(fā)電機與配電裝置的連接發(fā)電機與配電裝置的連接有電纜，敞露母線或封閉母線三種連接方式。一、 電纜連接：由于電纜價格昂貴，且電纜頭運行可靠性高，因此只在機組容量不大，且由于廠房和設(shè)備的布置無法采用敞露母線或母線時才予以采用。二、 敞露母線連接：因G1，G2兩臺機為屋內(nèi)，且機組容量不大，所以采用敞露母線橋連接。三、 封閉母線連接：由于敞露母線易受污穢，氣候和外物的影響，造成絕緣子閃絡(luò)或短路，而對大型機組不允許，因此對50MW機組的連接母線均采用全連式分相封閉母線。封閉母線與發(fā)電機、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。第七章 發(fā)電廠的控制與信號設(shè)計71 發(fā)電廠的控制方式發(fā)電廠的電氣設(shè)備，有些是就地控制，有些是集中在一起控制。目前我國火電廠所采用的控制方式有主控制室的控制方式和單元控制室的控制方式?？紤]到本次設(shè)計電廠的單機容量在100MW以下，所以采用主控制室的控制方式。其中發(fā)電機和主變壓器的控制元件、中央信號裝置等位于主環(huán)正中屏臺上；而線路和廠用變壓器的控制元件、直流屏以及遠動屏均布置在主環(huán)的兩側(cè)；繼電保護屏、自動裝置屏及電能表屏布置在主環(huán)的后面。結(jié)合實際情況，主控制室設(shè)在廠房的固定端。72 斷路器的控制與信號斷路器的控制方式可分為手動合閘、手動跳閘、自動跳閘等。結(jié)合本次設(shè)計的實際情況，斷路器的控制采用自動跳閘方式。當發(fā)生故障時，引起繼電保護動作，使斷路器跳閘，同時發(fā)出相應的聲光信號，通知維護人員。73 中央信號裝置在發(fā)電廠和變電所中，為了及時掌握電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，須用信號顯示當時的情況。中央信號裝置，就是對全廠主要電氣設(shè)備的信號進行集中監(jiān)控的裝置，它安裝在主控制室的中央信號屏上。中央信號包括事故信號和預告信號。其中，事故信號的作用是，當主設(shè)備發(fā)生重大事故，則應發(fā)出閃光信號，并起動電喇叭，發(fā)出音響。預告信號的作用是，當設(shè)備運行中出現(xiàn)危害及安全的異常情況時，如變壓器過負荷、母線接地、電壓回路斷線等，便發(fā)出預告信號，提醒值班人員注意，進行適當處理。在本次設(shè)計中，中央信號裝置采用新型的閃光報警裝置WXZ2型信號報警裝置。74 發(fā)電廠的弱電控制發(fā)電廠的弱電控制分為：弱電小開關(guān)一對一控制。弱電按鈕或開關(guān)選線控制。本次設(shè)計采用的弱電控制為弱電選線控制。所謂選線，是指每個斷路器的操作都要通過選擇來完成。每一條線路用一個選擇按鈕（或選擇開關(guān)）來代替常用的控制開關(guān)，僅在全廠（或一組）中，設(shè)置一個公用的控制開關(guān)。進行選控時，先操作選擇按鈕（或選擇開關(guān)），使被控對象的控制回路接通，再轉(zhuǎn)動公用的控制開關(guān)，即可發(fā)出“分”、“合”閘命令。選擇按鈕（或選擇開關(guān)）可布置在控制屏上的主接線模擬圖上。這樣的控制方式，只用一個控制開關(guān)去控制若干個對象，可達到減少設(shè)備的目的?？刂破脚_的結(jié)構(gòu)，帶用的有：控制臺與返回屏分開的結(jié)構(gòu)。屏臺合一的結(jié)構(gòu)。對主接線復雜，被控對象較多時，常采用前一種結(jié)構(gòu)。對主接線比較簡單的廠、所，其被控對象較少，常采用屏臺合一結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計所采用的就是屏臺合一的結(jié)構(gòu)。第八章 變壓器的保護設(shè)計（專題）81 概 述變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電設(shè)備。它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機會較少，但在實際運行中，仍有可能發(fā)生各種類型故障和異常運行，同時大容量的變壓器又是十分重的設(shè)備，因此，為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運行，并將故障和異常運行對電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量大小、電壓等因素裝設(shè)必要的、動作可靠的繼電保護裝置。變壓器的故障類型主要有：油箱內(nèi)故障：包括繞組的相間短路、接地短路、匠間短路以及鐵心的燒損等，這些故障將產(chǎn)生電弧，燒壞繞組絕緣及鐵心，引起絕緣材料及變壓器油的強烈氣化，甚至造成油箱的爆炸。油箱外的故障：主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路、接地短路等。變壓器的不正常運行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過電流和中性點過電壓；由于負荷超過額定容量而引起的過負荷。由于漏油等原因而引起的油面降低。根據(jù)以上故障類型和不正常運行狀態(tài)，應裝設(shè)下列保護裝置：瓦斯保護：反應變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的保護，容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應裝設(shè)瓦斯保護。當油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護裝置應瞬時動作于信號；當產(chǎn)生大量的瓦斯時，瓦斯保護應動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。縱聯(lián)差動保護：反應變壓器繞組和引出線的相間短路的保護，對其中性點直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路能起保護作用。且容量為6300KVA及以上的廠用工作變壓器和并列運行的變壓器、10000KVA及以上廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器、以及2000KVA及以上用電流速斷保護靈敏性不符合要求的變壓器應裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。復合電壓閉鎖過電流保護：反應外部相間短路引起的變壓器過電流的保護。宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。保護動作后，應帶時限動作于跳閘。零序過電流保護：外部接地短路時的保護，110KV及以上中性點直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點可能接地運行，對于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應裝設(shè)零序電流保護，作為變壓器主保護的后備保護，并作為其他元件的后備保護。過負荷保護：對于400KVA及以上的變壓器，當數(shù)臺并列運行或單運行并作為其他負荷的備用電源時，應根據(jù)可能過負荷的情況裝設(shè)過負荷保護。保護接于一相電流上，延時作用于信號。82 瓦斯保護一、瓦斯保護：當在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，由于故障點電流和電弧的作用，將使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們將從油箱流向油枕的上部。當故障嚴重時，油會迅速膨脹并產(chǎn)生大量的氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部故障時的這一特點，可以構(gòu)成反應于上述氣體而動作的保護裝置，稱為瓦斯保護。保護裝置由排出氣體的數(shù)量和速度直接反應變壓器故障的性質(zhì)和嚴重程度，分重瓦斯和輕瓦斯。保護裝置接線由信號回路和跳閘回路組成，變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，繼電器觸點閉合，發(fā)出瞬時“輕瓦斯動作”信號。變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，強烈的油流沖擊擋板，繼電器觸點閉合，發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，跳開變壓器各側(cè)斷路器，因重瓦斯繼電器觸點有可能瞬時接通，故跳閘回路中一般要加自保持回路。變壓器嚴重漏油使油面降低時，繼電器動作，同樣發(fā)出“輕瓦斯動作”信號。瓦斯保護的整定一般瓦斯氣體容積整定范圍為250300cm3，變壓器容量在10000KVA以上時，一般正常整定值為250cm3，氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改變的。重瓦斯保護油流速度重瓦斯保護 ，在整定流速時均以導油管中的流速為準，而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運行經(jīng)驗，保護反映變壓器內(nèi)部故障是相當靈敏的。但是，在變壓器外部故障時，由于穿越性故障電流的影響。因此，為發(fā)防止穿越性故障時瓦斯保護誤動作，可將油流速度整定范圍為1m/s。83 縱聯(lián)差動保護瓦斯保護雖然可以快速而靈敏地反應變壓器的各種故障，但卻不能保護套管和引出線等油箱外部的故障，因此，在容量較大的電力變壓器上，幾乎毫無例外地都裝有縱差動保護?？v差動保護和瓦斯保護均屬于變壓器的主保護，它們配合使用的結(jié)果，使保護的性能更加全面、更為完善。變壓器縱聯(lián)差動保護在正常運行和外部故障時，理想情況下，流入差動繼電器的電流等于零。但實際上由于變壓器的勵磁電流、接線方式和電流互感器誤差等因素的影響，變壓器差動保護的不平衡電流遠比發(fā)電機差動保護的大，變壓器差動保護需要解決的主要問題是采取各種措施避越不平衡電流的影響，在滿足選擇性的條件下，還要保證在內(nèi)部故障時有足夠的靈敏系數(shù)和速動性。一、三繞組變壓器差動保護分析：為保證動作的選擇性，保護裝置的動作電流必須躲過外部短路時的最大不平衡電流和勵磁電流。但不平衡電流要比普通變壓器大，為提高保護的靈敏度，大多數(shù)情況都采用制動特性的差動保護。變壓器的接線組別不同時，其兩側(cè)的電流相位關(guān)系也不同，這時，即使變壓器兩側(cè)電流互感器的二次電流的大小相等，也會在差動回路中產(chǎn)生不平衡電流，為消除這種不平衡電流的影響，通常采用相位補償?shù)姆椒?，即將變壓器星形接線一側(cè)電流互感器的二次繞組接成三角形，而將變壓器角形接線一側(cè)電流互感器的二次繞組接成星形，便將電流互感器二次電流的相位校正過來。由于電流互感器不能按需要選擇，出現(xiàn)電流互感器的計算變比與實際變比不相符的問題，以致在差動回路中產(chǎn)生不平衡電流，所以可利用BCH型差動繼電器中的平衡繞組，通過磁勢平衡的原理來消除這種不平衡電流的影響。對于多繞組變壓器，當采用BCH2型差動保護不能滿足靈敏度要求時，用BCH1型。二、 采用BCH1型的差動保護的整定計算計算變壓器各側(cè)歸算至同一容量的一次額定電流，選擇保護用電流互感器的變比，并計算其二次回路額定電流。采用110KV側(cè)為基本側(cè)，有關(guān)參數(shù)見表81。表81額定電壓(KV)11537額定電流(A)2517802749變壓器繞組YYΔ電流互感器接線ΔΔY計算變流比1351/52749/5選電流互感器變比600/52500/55000/5各臂額定電流(A)計算短路電流：計算結(jié)果如下：確定制動線圈的接入方式：，因為在該側(cè)發(fā)生外部短路時，流過變壓器的穿越性短路電流和流過保護裝置的不平衡電流為最大。確定保護裝置的一次動作電流：(1)、躲過變壓器的最大勵磁電流 Idz=KkIe=251=3765A(2)、躲過35KV側(cè)外部短路時的最大不平衡電流：式中IdZ=Kk(KzqKtxfwc+ΔU+Δfph)I(3)dmax/nl=（11++）10337/115=520A式中 Kk—— ；ΔU——；Ktl——同型系數(shù)，型號不同，Ktx=1。Kzq——非周期分量引起的誤差。fwc——容許最大相對誤差，；fph——繼電器平衡線圈相對誤差，；(3)、躲過電流互感器二次回路斷線的最大負荷電流：Idz=KkIe==則：保護裝置基本側(cè)的動作電流?。?520A確定差動繼電器的動作電流和基本側(cè)差動線圈匝數(shù)。(1)、差動繼電器的動作電流：=Kjx（520）/（600/5）=(2)基本側(cè)差動線圈計算匝數(shù)=（IN）o/=60/=(3)、基本側(cè)差動線圈實際匝數(shù)為7匝。(4)、繼電器的實際動作電流為：Idz=（）（600/5）=確定其它側(cè)工作線圈及平衡線圈匝數(shù)。 （1）、(1)、35KV側(cè)平衡線圈的計算匝數(shù)為：=（） （）7/==2匝。(2)：=（） （）7/==2匝實際工作線圈匝數(shù)為：=+=2+7=9匝計算由于整定匠數(shù)與計算匝數(shù)不等使二次電流不能完全平衡而產(chǎn)生的相對誤差：=（）/（+）=（）/（+7）==（）/（+）=（）/（+7）=由此可知，符合要求。確定動系數(shù)和制動線圈的匝數(shù)，即：=Kk（Ktx fwc+Δu110++）=（1+++）=制動線圈匝數(shù)： Nzh=（Kzh）/n=9/= 制動線圈的實際整定匝數(shù)選為：=3匝這時制動線圈匝數(shù)的實際值為：=Kzh3/=校驗保護裝置的靈敏度(1)、在系統(tǒng)最小運行方式下：當35KV側(cè)發(fā)生兩相短路時，保護裝置的靈敏度最低，此時計算工作安匝 (IN)g==Kjx（ 1037）/（2500/5）=127安匝當35KV側(cè)故障時，制動線圈內(nèi)無短路電流，只需計負荷電流的制動作用，此時計算制動安匝：（IN.）zh=Kjx27493/5000/5=由BCH