【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)是4×50MW水電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)，將4臺(tái)50MW的發(fā)電機(jī)，經(jīng)過升壓。后并入110kV的電網(wǎng)之中。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在電氣主接線的選擇，變壓器的選擇，相關(guān)短路電流的計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)，綜合地考察學(xué)生對(duì)整個(gè)專業(yè)知識(shí)的掌握水平和程度，同時(shí)可以使。工作理論和技能再作一次系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握。待建電廠類型為引水式水電廠。升高電壓母線上負(fù)荷：110kV電壓級(jí)，cos=?，以2回供電線路將功率。主變壓器T2：2×3150KVAUS%=8；主變壓器T3：1×12021KVAUS%=。地年最高溫40oC，年最低溫0oC，無(wú)不良?xì)庀髼l件。設(shè)計(jì)場(chǎng)地布置不受限制，交通情況良好。特別是在我們涼山地區(qū)該電廠所占。濟(jì)問題又要保證在進(jìn)行一些設(shè)備檢修的時(shí)候不能夠大面積停電。主接線的確定與整個(gè)發(fā)電廠運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電。理位置、電壓等級(jí)、跟其經(jīng)濟(jì)等具體情況確定。任何一臺(tái)變壓器或發(fā)電機(jī)發(fā)生故障另外三臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器都能夠正常運(yùn)行。臺(tái)變壓器在整個(gè)電站的建設(shè)中將會(huì)占用很大一部份費(fèi)用相當(dāng)?shù)牟唤?jīng)濟(jì)。方案二：采用外橋接線，如圖5。

　　

【正文】 9 k A SQ Q Q ??? ? ? ??? 因此選擇 JW2—110(W)型接地開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)及計(jì)算數(shù)據(jù)如下表 所示： JW2—110(W)型技 計(jì)算數(shù)據(jù) JW2—110(W)型 計(jì)算數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) max(kV)U 126 g(kV)U 2t[(kA) s]Q ? 3200 2dt[(kA) s]Q ? gf(kA)i 100 ch(kA)i 表 12 JW2—110(W)型接地開關(guān)選擇表 由上表可知， JW2—110(W)型接地開關(guān)滿足技術(shù)要求 主變壓器中性點(diǎn)直接接地處避雷器 g 1. 05 12 1 12 7. 05 ( kV )U ? ? ? 按 NgUU? ，選用型號(hào)： Y10W—126/312。 110KV 母線電氣設(shè)備選擇 110KV 母線選擇 LGJQ700 110kV母線電壓互感器選擇 工作電壓 ： gn1 . 0 5 1 . 0 5 1 1 0 1 1 0 % 1 2 7 . 0 5 ( k V )UU? ? ? ? ? 因此選擇 JCC3—110BGY 型油侵串級(jí)絕緣電磁式電壓互感器，其技術(shù)參數(shù)如下表： 型號(hào) 最大容量（ VA） 額定電壓（ kV） 初級(jí)繞組 次級(jí)繞組 剩余繞組 JCC6—110 2021 110/ 3 表 13 110kV電壓互感器選擇表 由上表可知， JCC6—110 型油侵串級(jí)絕緣電磁式電壓互感器滿足技術(shù)要求。 高壓側(cè)母線的選擇 （ 1）材料選擇：采用鋁母線 （ 2） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面 母線最大持續(xù)電流為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 maxI max 4800T ? 時(shí)，查表得 Aj mm? ? ?2m a x 6 1 7 .5 7530 .8 2j IS m mj? ? ? 查表選用每相兩條 mmmm ? 矩形鋁導(dǎo)體平放時(shí) , ? ? ,1 2 1 1 ?? sn KAI （集膚效應(yīng)系數(shù)），當(dāng) 40C?? 時(shí)允 許電流為 ? ? ? ?0 . 1 4 9 7 0 0 . 1 4 9 7 0 4 0 1 2 1 1 9 8 8 . 3 1 6 1 7 . 5a l N nI K I I A A?? ? ? ? ? ? ? ? ? 滿足長(zhǎng)期允許發(fā)熱條件 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 24 7. 06 10 6. 6 36 6. 75 17 8. 5 9 kA S12pQ ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ,14 sstk? 不計(jì)非周期分量 ? ? 21 7 8 .5 9kpQ Q K A S??? ? ??? 據(jù)式 ? ? 2m a x ????????????alalw II???? 母線正常運(yùn)行最高溫度為 ? ? 70 40 1w C? ??? ? ? ? ?????查表得 C=95 根據(jù) C KS Sk ?? ?min得 6 22m i n 1 7 8 . 5 9 1 . 0 7 1 0 1 4 5 . 5 1 7 9 3 . 895S m m m m??? ? ?， 滿足熱穩(wěn)定 廠用部分電氣設(shè)備選擇 1 號(hào)廠用變壓器電流互感器選擇 根據(jù)滿足測(cè)量與保護(hù)裝置需要，在發(fā)電機(jī)，變壓器，出線，母線分設(shè)母聯(lián)斷路器，旁路斷路器，廠用電等回路及主變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)均裝置電力互感器。 電流互感器按用途可分為測(cè)量用和保護(hù)用兩種，發(fā)電機(jī)端電流互感器作用是繼電保護(hù)，發(fā)電機(jī)組安裝于室內(nèi)，其相應(yīng)互感器亦安裝于室內(nèi)為宜。 (1) 工作電壓 1 0 5 % 1 0 . 5 1 1 . 0 2 5 k VN N SUU? ? ? ? （ ） (2) 工作電流 1 maxal NI KI I?? 發(fā)電機(jī)端綜合修正系數(shù) 1 ( 3 6 5 4 0 ) 0 .0 1 8 0 .9 8 2K ? ? ? ? ? ? 發(fā)電機(jī)端回路最大持續(xù)工作電流 m a x 1 . 0 5 1 . 0 5 3 2 3 5 3 3 9 6 . 1 8 ( )NI I A? ? ? ? ? 即有 1 m a x 3 3 9 6 .1 8 ( )a l NI K I I A? ? ? 因此選擇 LMZB6—10 型電流互感器，額定一次電流為 4000A，額定二次電流為 5A，其技術(shù)參數(shù)及技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示： 表 14 LMZB6—10 型電流互感器選擇表 型號(hào) 額定電流比（ A） 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) LMZB6—10 4000/5 — — 1 號(hào)廠用變壓器 的選擇 斷路器和隔離開關(guān)是發(fā)電廠與變電站中主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器，斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起控制作用 。當(dāng)設(shè)備或短路點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。 計(jì)算數(shù)據(jù) （ 1）按額定電壓選擇 ）（ kV10?? NSN UU （ 2）按額定電流選擇 ? ?AmaxIKII Nal ?? alI － 長(zhǎng)期允許電流 CC ?? 6040 ??? 時(shí)， ? ?1 4 0 0 .0 1 8 1K ?? ? ? ? ? 4 1% 3. .c os NNp UI?? ? ? ? ? ?4 1 % 4 5 0 1 % 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 A. c o s . 3 1 0 . 5 0 . 8 5 3N N pI U ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?m a x 1 0 . 1 2 9 3 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 AI? ? ? ? ? 參數(shù)選擇 (1) 按額定電壓選擇 ）（ kV10?? NSN UU (2) 按額定電流選擇 ? ?AmaxIKII Nal ?? alI － 長(zhǎng)期允許電流 CC ?? 6040 ??? 時(shí)， ? ?1 4 0 0 .0 1 8 1K ?? ? ? ? ? 4 1% 3. .c os NNp UI?? ? ? ? ? ?4 1 % 4 5 0 1 % 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 A. c o s 3 1 0 . 5 0 . 8 5 3N N pI U ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?m a x 1 0 . 1 2 9 3 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 AI? ? ? ? ? (3) 按額定開斷電流選擇，對(duì)于采用中，慢速斷路器的地點(diǎn) ? ?kAKNBR II ? ? ? ? ?39。39。 k A 4 0 .7 1 6 k AKII?? ?NBrI 額定開斷電流 ?39。I 短路電流周期 分量的起始值 (4) 額定關(guān)合電流的選擇 ? ? ? ?k A 1 0 8 .3 k AN c l s hii?? ?shi 短路沖擊電流幅值 (5) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ?? ? 22 kt QtI ? ?tI 制造廠規(guī)定的允許通過電器的熱穩(wěn)定電流 ?t 制造廠規(guī)定的允許通過電器時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng) ? ? 222. 4 3 . 2 4 7 5 6 4 . 9 6 k A .StIt ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 24 4 0 , 7 1 6 1 0 3 4 .6 5 5 3 5 .0 9 5 4 9 6 6 .3 8 k A .S12kp ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? Kt QtI ?.2 ，滿足熱穩(wěn)定 (6) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ? ?kAshes ii ? ?esi 電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值 ?shi 短路沖擊電流幅值 ? ? ? ?1 3 0 k A 1 0 8 .3 k Ae s s hii? ? ?,滿足動(dòng)穩(wěn)定 表 15 斷路器選擇表 10 10SN ? 計(jì)算數(shù)據(jù) 10 10SN ? 計(jì)算數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) max(kA)U 10 g(kA)U 10 es(kA)i 130 ch(kA)i n(A)I 600 g(A)I tQ [ 2(kA) s? ] dtQ [ 2(kA) s? ] dt(kA)I dt(kA)I . 1 號(hào)廠用變壓器 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)的主要功能是保證高壓電氣設(shè)備級(jí)裝置在檢修工作時(shí)的安全，不能用于切斷、投入負(fù)荷電流或開斷短路電流，僅可允許用于不產(chǎn)生 強(qiáng)大電弧的某些切換操作。 計(jì)算數(shù)據(jù) （ 1）按額定電壓選擇 ）（ kV10?? NSN UU （ 2）按額定電流選擇 ? ?Am a xIKII Nal ?? alI － 長(zhǎng)期允許電流 CC ?? 6040 ??? 時(shí)， ? ?1 4 0 0 .0 1 8 1K ?? ? ? ? ? 4 1% 3. .c os NNp UI?? ? ? ? ? ?4 1 % 4 5 0 1 % 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 A. c o s 3 1 0 . 5 0 . 8 5 3N N pI U ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?m a x 1 0 . 1 2 9 3 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 AI? ? ? ? ? 參數(shù)選擇 (1) 按額定電壓選擇 ）（ kV10?? NSN UU (2) 按額定電流選擇 ? ?AmaxIKII Nal ?? , alI － 長(zhǎng)期允許電流 CC ?? 6040 ??? 時(shí)， ? ?1 4 0 0 .0 1 8 1K ?? ? ? ? ? 4 1% 3. .c os NNp UI?? ? ? ? ? ?4 1 % 4 5 0 1 % 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 A. c o s 3 1 0 . 5 0 . 8 5 3N N pI U ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?m a x 1 0 . 1 2 9 3 0 . 1 2 9 3 k A 1 2 9 . 3 AI? ? ? ? ? (3) 按額定開斷電流選擇，對(duì)于采用中，慢速斷路器的地點(diǎn) ? ?kAKNBR II ? ? ? ? ?39。39。 k A 4 0 .7 1 6 k AKII?? ?NBrI 額定開斷電流 ?39。I 短路電流周期分量的起始值 (4) 額定關(guān)合電流的選擇 ? ? ? ?k A 1 0 8 . 3 k AN c l s hii?? ?shi 短路沖擊電流幅值 (5 )熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ?? ? 22 kt QtI ? ?tI 制造廠規(guī)定的允許通過電器的熱穩(wěn)定電流 ?t 制造廠規(guī)定的允許通過電器時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng) ? ? 222. 4 3 . 5 4 7 5 6 9 k A .StIt ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 24 4 0 , 7 1 6 1 0 3 4 .6 5 5 3 5 .0 9 5 4 9 6 6 .3 8 k A .S12kp ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? Kt QtI ?.2 ，滿足熱穩(wěn)定 Kt QtI ?2 ，滿足熱穩(wěn)定 (6) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ? ?kAshes ii ? ?esi 電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值 ?shi 短路沖擊電流幅值 ? ? ? ?1 2 5 k A 1 0 8 .3 k Ae s s hii? ? ?,滿足動(dòng)穩(wěn)定。 GN22 10? 計(jì)算數(shù)據(jù) GN22 10? 計(jì)算數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) max(kV)U g(kV)U 10 gf(kA)i 125 ch(kA)i n(A)I 2021 g(A)I tQ [ 2(kA) s? ] 7569 dtQ [ 2(kA) s? ] dt(kA)I dt(kA)I 表 16 隔離開關(guān)選擇表 1 號(hào)廠用變壓器 計(jì)算數(shù)據(jù) ﹙ 1﹚ 工作電壓 gn1 .0 5 1 .0 5 1 0 .5 1 1 .0 2 5 ( k V )UU? ? ? ? 參數(shù)選擇 （ 1）按工作電壓選擇 m a x g 11 .0 25 kVUU?? （ ） （ 2）動(dòng)穩(wěn)定校 驗(yàn) g f ch 1 0 8 .3 k Aii?? （ ） （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2t d t z 4 4 9 6 6 .3 8 ( k A ) sQ Q Q? ? ? ? 因此選擇 JN1—10Ⅰ 型接地開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)及計(jì)算數(shù)據(jù)如下表所示： JN —10 型 計(jì)算數(shù)據(jù) JN —10 型 計(jì)算數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) max(kV)U g(kV)U 2t[(kA) s]Q ? 7569 2dt[(kA) s]Q ? gf(kA)i 125 ch(kA)i 表 17 JN —10 型接地開關(guān)選擇表 由上表可知， JN —10 型接地開關(guān)滿足技術(shù)要求 2 號(hào)