【導(dǎo)讀】路接線圖、繪制配電裝置圖。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)原則，并結(jié)合實(shí)際。器選擇低壓分裂三繞組變壓器，確定了合適的短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算。要求確定避雷器；最后繪制了相關(guān)的圖紙。

　　

【正文】 本發(fā)電廠產(chǎn)廠用電系統(tǒng)為 6KV和 兩級(jí)電壓。常用高壓備用變壓器為分裂繞組變壓器，其高壓繞組額定容量為 40000 KV 、低壓繞組額定容量為 20210 KV A，已高壓繞組電抗為基準(zhǔn)的半穿越電抗標(biāo)幺值為 19%，廠用高壓變壓器電源測(cè)母線電壓標(biāo)幺值* ?U （有載調(diào)壓）。廠用低壓變壓器額定容量為 1000 KV A，阻抗電壓為 10%。廠用高壓備用變壓器已帶負(fù)載 6200 KW，參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛?13363KW。廠用低壓母線上參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電機(jī)容量為 500KW。計(jì)算電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)如下 133635c o s2011* ???????NH SSPKS ?? 廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值為 ? ? %121* ????????NNKt SSUx 高壓常用母線標(biāo)幺值由 39 得 )( c o s1*10*11*110*1* ??????????????????HtttSxUSxPKUU?? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 滿足要求 廠用低壓母線電壓校驗(yàn) : 廠用低壓母線得合成負(fù)荷標(biāo)幺值由式 312 ? ? 00 222* ????tL SPKS ?? 廠用低壓變壓器電抗標(biāo)幺值為 ? ? %* ????? Kt Ux 低壓母線電抗標(biāo)幺值由 211 % *21*2* ???????? Lr SxUU 滿足要求。 廠用高壓母線電壓校驗(yàn)和常用低壓母線電壓校驗(yàn)，均滿足電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)要求得廠用電母線電壓最低值，可見本廠用高壓備用變壓器可以順利的實(shí)現(xiàn)自投高、低壓母線串接自啟動(dòng)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 4 短路 計(jì)算 及電氣設(shè)備選擇 短路計(jì)算的目的及意義 1. 短路計(jì)算的目的 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行的情況。而這些故障多數(shù)是由于短路引起的，所以要靠短路電流來選擇校驗(yàn)設(shè)備。 2. 短路計(jì)算的規(guī)定 1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行； 2) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； 3) 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； 4) 所有接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式； 5) 計(jì)算容量應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃； 6) 應(yīng)按最嚴(yán)重的情況進(jìn)行校驗(yàn)； 7) 應(yīng)注意選擇短路點(diǎn)。 3. 短路電流計(jì)算的意義 1) 電氣主接線的比選； 2) 選擇導(dǎo)體和電 器； 3) 設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地安全距離； 4) 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 短路計(jì)算 圖 41 短路計(jì)算圖 變壓器 T=40MV A ， 15(%) ?KU 取 100?BS MV A , avB VV ? 設(shè) a處得短路功率為 1000MV A，則它的電抗標(biāo)幺值 0100 ??? SBs SSx 變壓器電抗標(biāo)幺值為 ???X 在網(wǎng)絡(luò) 電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為 KAI B ??? 1f 點(diǎn) 短路時(shí) ?? xX ff 短路電流為 KAKAI ?? 2f 點(diǎn)短路時(shí) 4 7 7 ????? xXX sff KAKAI ?? 短路點(diǎn) 3f 和 4f 電流相同不做計(jì)算 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 基準(zhǔn)容量： jS = 100MVA 系統(tǒng)的正序阻抗為 %?X 發(fā)電機(jī) ????? ?N JST S SVX ?ffX ???X 計(jì)算電抗為： ???SX 根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表得 39。39。 ?I 電氣 設(shè)備 選擇 的 要求 和 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)境條件校核； 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)盡量減少品種； 6) 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式驗(yàn)定合格。在特殊情況 下，選用 未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 電壓： gUU ?max （ 41） 式中： maxU —— 電器允許最高工作電壓 gU —— 最高運(yùn)行電壓 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 電流： ge II ? （ 42） 式中： eI —— 電器額定電流 gI —— 持續(xù)工作電流 由于變壓器短路時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作 電流變化幅度比較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器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)工作電流的要求。 校驗(yàn)的原則及熱 穩(wěn)定條件 1. 校驗(yàn)的一般原則： 1) 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定效驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流 ,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)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)重情況校驗(yàn)。 2) 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定；當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不演算動(dòng)穩(wěn)定；用熔斷器保護(hù)的電壓互感器 回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 2. 短路的熱穩(wěn)定條件： kQtI ?2 （ 43） ? ? 12/10 252 39。39。 tIIIQ k ???? （ 44） 式中： Qk —— 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) 1. 電動(dòng)力穩(wěn)定效驗(yàn)： ches II ? （ 45） 式中： chI —— 短路沖擊電流幅值 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 esI —— 電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值 3. 下列幾種情況下可不效驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： 1) 用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定； 2) 采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定； 3) 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 環(huán)境條件 1. 溫度：按《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》 （ GB76374） 的規(guī)定，普通高 壓電器在環(huán)境最高溫度為 +400C時(shí)，允許按額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于 +400C（但不高于 +600C）時(shí)，每增高 10C， 建議額定電流減少 %； 當(dāng)?shù)陀?+400C時(shí)，每降低 10C， 建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。本電廠地區(qū)夏季最高溫度為 380C， 冬季最低溫度為 250C 攝氏度，年平均氣溫為 100C，應(yīng)選用普通高壓電器。因此按環(huán)境溫度最高時(shí)求得溫度整定系數(shù)：? ? % ?????WK 2. 日照：屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的 發(fā)熱實(shí)驗(yàn)是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的 80%選擇設(shè)備。日照整定系數(shù)： ?rK 3. 污染：根據(jù)資料顯示，廠址附近無嚴(yán)重空氣污染，可不考慮。 4. 海拔：本電廠地區(qū)海拔高度為 700 米，可選擇普通高壓電器。 5. 地震：本地區(qū)為五級(jí)地震區(qū)，故可不考慮防震。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 電氣設(shè)備 的選擇 斷路器 參數(shù)的選擇 1) 按額定電壓選擇： NSN UU ? 2) 按額定電流選擇： maxIIN ? 3) 按開斷電流選擇： 39。39。IINbr ? 4) 按額定關(guān)合電流選擇： shNcl II ? 5) 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： st II ? 6) 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： shes II ? 隔離開關(guān)參數(shù) 的選擇 1) 按額定電壓選擇： NSN UU ? 2) 按額定電流選擇： maxIIN ? 3) 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： st II ? 4) 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： shes II ? 形式選擇 斷路器的形式選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試的運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 發(fā)電機(jī)的主保護(hù) 按種類和形式選擇：隔離開關(guān)的形式和種類的選擇應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn) 和使用條件等因素進(jìn)行綜合技術(shù)比較后確定。 時(shí)間 Stpr ? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 后備保護(hù)時(shí)間 Stpr ? 配電裝置內(nèi)最高室溫 40C? 發(fā)電機(jī)最大持續(xù)工作電流為 AU pIN os3 a x ??? ??? ? 根據(jù)發(fā)電機(jī)回路 NSU 、 maxI 及斷路器安裝在室內(nèi)的要求，查表，可選 1010?SN Ⅲ /3000少油斷路器 短路計(jì)算電抗 ** ???? dSS SXXX 短路計(jì)算時(shí)間 Stttt ainprk ??????? 根據(jù)短路計(jì)算電抗查短路電路計(jì)算曲線，并換算成有名值后，所得短路電路為 KAI 39。39。 ? KAI ? KAI ? 由于 stK 1? ，不計(jì)非周期熱效應(yīng)。短路電流的熱效應(yīng) KQ 等于周期分量熱效應(yīng) PQ ,即 22222 2/239。39。 ????????? KttK tIIIQ KK[? ?2KA S] 沖擊電流 )( 39。39。 KAIi sh ???? 表 41 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果及數(shù)據(jù)比較 計(jì)算數(shù)據(jù) 1010?SN Ⅲ /3000型斷路器 TGN 1010? /3000型隔離開關(guān) NSU NU 10KA NU 10 maxI 2246A NI 3000A NI 3000 39。I 4KA NbrI shi NclI 130KA KQ 3401(KA)2 It2 7499（ KA） 2 s It2 13005（ KA） 2 s shi esi 130KA esi 85KA 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 電流互感器的選擇 參數(shù)的選擇 1. 按一次額定電壓選擇： NSN UU ?1 2. 按一次額定電流選擇： max1 IIN ? 為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 3. 按二次額定電流選擇：一般弱電系統(tǒng)用 1A， 強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A， 當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)亦可考慮用 1A。 4. 按二次級(jí)數(shù)量選擇：二次級(jí)的數(shù)量決定于測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要求。一般情況下，測(cè)量?jī)x表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組 ，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。 5. 按準(zhǔn)確度級(jí)選擇：為了保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。因此，需先要知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類型及對(duì)準(zhǔn)確級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求最高的表計(jì)選擇電流互感器，具體要求如下： 1) 裝設(shè)在發(fā)電機(jī)、電力變