【導(dǎo)讀】電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式。隨著電能在生活中的廣泛應(yīng)用，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、經(jīng)濟、可靠。本文設(shè)計了某4×220MW火力發(fā)電廠的一次系統(tǒng)，是從我國電力。出一次系統(tǒng)的具體設(shè)計方案。主要設(shè)計內(nèi)容為主接線形式的確定、主變。壓器的選擇；進行了短路電流計算，對主要電氣設(shè)備進行了選擇和校驗，包括母線、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器等。通過畢業(yè)設(shè)計鞏固。了所學(xué)專業(yè)知識，使自己對發(fā)電廠一次系統(tǒng)有了整體的認識。

　　

【正文】 裝置用，準確級為 級，另外一組為三繞組構(gòu)成 接線，供測量，同期，繼電保護及絕緣0/Y?監(jiān)視用。當(dāng)二次負荷過大時，可增設(shè)一組電壓互感器。當(dāng)發(fā)電機出口與主變低壓側(cè)經(jīng)斷路器相接，且廠用電支路由主變低壓側(cè)引出時，還應(yīng)在廠用電支路的連接點上設(shè)一組三繞組電壓互感器。（2）母線。工作母線和備用母線都應(yīng)裝一組三繞組電壓互感器，而旁路母線可不裝，母線如分段應(yīng)在各分段上各裝一組三繞組電壓互感器。另外，若長高電壓等級的接線為無母線的形式，例如內(nèi)橋式接線，則應(yīng)在橋支路兩端連接點上設(shè)置一組三繞組電壓互感器。（3）35KV 及以上線路按對方是否有電源考慮。對方無電源時不裝。型號 額定電壓 額定電流 極限通過電流GN2320/1000 20KV 10KA 50KA河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 30有電源時，可裝一臺單相又繞組或單相三繞組電壓互感器。110KV 及以上線路，為了節(jié)約投資和占地，載波通信和電壓測量可共用藕合電容，故一般選擇電容分壓式電壓互感器。電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇：6～20KV 屋內(nèi)配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可釆用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。35－110KV 的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器，220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器。當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。電壓互感器三個單相電壓互感器接線，主二次繞級連接成星形，以供電給測量表計，繼電器以及絕緣電壓表，對于要求相電壓的測量表計，只有在系統(tǒng)中性點直接接地時才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號（絕緣監(jiān)查）繼電器。（1）一次電壓 U1： nU1，U n為電壓互感器額定一次線電壓。（2）一次電壓波動范圍，即177。10% U n。 。（3）準確等級：電壓互感器的準確度是在二次負荷下的準確級。用于電度表準確度不低于 級，用于電壓測量，不應(yīng)低于 1 級，用于繼電保護不應(yīng)低于 3 級。（4）二次負荷：S n是對應(yīng)于在測量儀表所要求的最高準確級下，電壓互感器的額定容量。S 2是二次負荷，它與測量儀表的類型，數(shù)量和接入電壓互感器的接線方式有關(guān)，電壓互感器的三相負荷經(jīng)常是不平衡的，所以通常用最大一相的負荷和電壓互感器一相的額定容量相比較。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 電壓互感器選擇結(jié)果110KV 電壓互感器選擇如表 44 所示：表 44 110KV 電壓互感器型號 JDCF110W2 額定一次電壓 110/ 3接線組別 1/1/11212 額定二次電壓 ax:100/ V準確級次 1 3 a0x0 ：100V容量 100KV 150VA 300VA 600VA 2021VA220KV 電壓互感器選擇如表 45 所示：表 45 220KV 電壓互感器型號 JDCF220W3 接線組別 1/1/112/12額定一次電壓 200/ KV3額定二次電壓 aX 100/ V3額定絕緣水平 252/395/950KV a0x0 100V準確級及 50KV 級/150KV 3P 級/300VA 3P 級額定負荷 100VA 級/200VA 3P 級/300VA 3P 級110KV、220KV 出線電壓互感器選擇如表 46 所示：表 36 110KV、220KV 出線電壓互感器型號 YDR110 YDR220一次電壓 110/ KV3220/ KV3二次電壓 ax 100/ V ax 100/ Vafxf1 100V afxf 100V準確級次 1 3 1 3容量 300VA 600VA 300VA 600VA河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 32 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇原則（1）一次回路電壓選擇：U g≤U n （432）Ug為電流互感器安裝處一次回路工作電壓，Un 為電流互感器額定電壓。（2） 一次額定電流的選擇：①當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大 1/3 左右，以保證測量儀表的最佳工作，并在過負荷時，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽＂陔娏ψ兤髦行渣c電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的 1/3 進行選擇。③電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過一次回路的所有電纜。當(dāng)保護和測量儀表共用一組電流互感器時，只能選用相同的一次電流。（3） 準確級的選擇：與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于下表要求：，與儀表相配合分流器、變壓器的準確級為 級，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級為 。儀表的準確級為 時，與儀表相配合分流器、變壓器的準確級 ，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級 。儀表的準確級為 時，與儀表相配合分流器、變壓器的準確級 與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級 。用于電能測量的互感器準確級：① 級有功電度表應(yīng)配用 級互感器② 級有功電度表應(yīng)配用 級互感級， 級無功電度表也應(yīng)配用 級互感器河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 33③ 級有功電度表及 級無功電度表，可配用 級級互感器④一般保護用的電流互感器可選用 3 級，差動距離及高頻保護用的電流互感器宜選用 D 級，零序接地保護可釆用專用的電流互感器，保護用電流互感器一般按 10%倍數(shù)曲線進行校驗計算。（4） 熱穩(wěn)定校驗電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1S 允許通過一次額定電流 I1n:、(KtI1n) 2≥I ∞ 2tdz （433）（5） 動穩(wěn)定校驗：電流互感器上以允許通過一次額定電流最大值 2I1n的倍數(shù) Kd（動穩(wěn)定系數(shù)） ，表示其內(nèi)部動穩(wěn)定能力，內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗：ich≤ I1nKdw （4234）I1n電流互感器的一次繞組額定電流（A）Ish 短路沖擊電流的瞬時值（kA）短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)部作用力而且由于其鄰相之間相互作用使絕緣子帽上受到的外力作用，因此，對于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗瓷套管的機械強度，故外部動穩(wěn)定滿足：Fy≥ 2 107 （4?l35）Fy作用于電流互感器端部的允許力l電流互感器出線端至最近一個母線支柱絕緣子之間的跨距。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 34 電流互感器選擇結(jié)果110KV 側(cè)電流互感器如表 47 所示：表 47 110KV 側(cè)電流互感器型 號 變 化 準確等級LCB2110W2 2600/5 2300/1LB6110 D1/D2/ 5P20/5P20/220KV 側(cè)電流互感器如表 48 所示： 表 48 220KV 側(cè)電流互感器型 號 變 化 準確等級LCLWD4220W1 2600/5 LB220 2600/5 LCB2220W 2600/5 B/B/ 避雷器選擇避雷器選擇如表 49 所示：表 49 避雷器型號 額定電壓 滅弧電壓 安裝地點Y10W1108 108kV 100KV 110內(nèi)外母Y10W1228 228KV 200KV 220母線河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 355 廠用電接線6kV 廠用電接線設(shè)計是否合理將對整個電廠系統(tǒng)的安全可靠及經(jīng)濟運行產(chǎn)生直接影響。因此在設(shè)計 6kV 廠用電時要根據(jù)具體工程工藝系統(tǒng)的具體情況本著系統(tǒng)簡單、可靠性高、節(jié)約投資、檢修、停機方便、減少電能損耗幾方面進行設(shè)計。以合理的投資取得最大的綜合經(jīng)濟效益。 6KV 高壓廠用電系統(tǒng) 幾種 6kV 廠用接線形式的特點：第一種接線形式，廠用 6kV 工作母線采用常規(guī) A、B 段接線形式，集中布置，不設(shè) 6kV 高壓公用段母線，全廠公用負荷分攤在兩臺機組中，起動/備用變壓器通過備用段向 6kV 工作母線提供備用電源。本接線系統(tǒng)簡單，可靠性高，且因公用負荷由高壓廠用工作變壓器供電，長期運行可減少電能損失，節(jié)約發(fā)電成本，有利于竟價上網(wǎng)的原則。但同樣由于工作段帶部分公用負荷，需提前安裝第二臺機組高壓開關(guān)柜，且由于機組單元性不強，檢修及停機不方便。第二、三種接線形式，廠用 6kV 工作母線采用常規(guī) A、B 段接線形式，集中布置，設(shè) 6kV 高壓公用段母線，向全廠公用負荷提供電源，公用/起動/備用變壓器通過公用段向 6kV 工作母線提供備用電源。該方案單元性強，有利于全廠公用負荷集中管理，機組檢修、停機比較方便。但由于高壓公用/起動/備用變壓器長期帶電低負荷運行，使得變壓器效率大為下降，大大增加了發(fā)電成本。第四種接線形式，廠用 6kV 工作母線采用按機爐分散方案，設(shè) 6kV高壓公用段母線，公用段通過由兩臺機組的 6kV 工作母線供電，高壓起河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 36動/備用變壓器直接由 6kV 共箱封閉母線向每臺機組的 6kV 高壓工作母線提供起動/備用電源。廠用 6kV 母線采用分散布置，可使廠用配電裝置布置在各個工藝模塊的負荷中心，有利于減少電力電纜數(shù)量，節(jié)約投資，降低造價。設(shè)置工作母線供電的公用段，可避免高壓備用變壓器低負荷長期運行，減少電能損耗，使得機組單元性大為加強，檢修、停機大為方便。但由于廠用配電裝置分散布置，使得 6kV 配電裝置之間聯(lián)系增加，增加 6kV 高壓開關(guān)柜數(shù)量，短路事故幾率將增加。 6KV 高壓廠用電系統(tǒng)接線方式總上所述，幾種方案各有優(yōu)缺點。我們在作具體工程時根據(jù)自己工程的具體情況設(shè)計符合該工程的 6kV 廠用電接線方式如下所述： 本工程 2 號機組設(shè)置 1 臺容量 31500/1575015750KVA 的低壓雙分裂繞組高壓廠用工作變壓器，電壓比為 177。5%/，接線組別為 D,d12d12。3 號、4 號機組分別設(shè)置一臺容量 40000/2021020210KVA 低壓雙分裂繞組高壓廠用工作變壓器，電壓比為177。%/，接線組別為 D,d12d12。1 號、2 號兩臺機組設(shè)置 1 臺容量為 31500/15750/15750KVA 低壓側(cè)雙分裂繞組高壓備用變壓器，電壓比為 110177。%/，接線組別為 Yn,d11d11。3 號、4 號兩臺機組設(shè)置 1 臺容量為 40000/2021020210KVA 低壓側(cè)雙分裂繞組高壓備用變壓器，電壓比為 220177。7 X %/，接線組別為 Yn,d11d11。每臺機組設(shè) A、B 兩段 6kV 廠用工作母線供對應(yīng)的機爐負荷用電，每段母線采用單母線接線，每臺機組的工作母線分別有對應(yīng)的高壓工作變壓器供電。1 號、2 號高備變作 6KV 常用段的備用電源。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 376 總結(jié)從開始畢業(yè)實習(xí)收集材料，整理材料，到最后作出設(shè)計，讓我了解了工程設(shè)計的具體過程，為今后在工作中解決此類問題積累了實際經(jīng)驗。本設(shè)計主要是對某發(fā)電廠一次系統(tǒng)的設(shè)計。其中，對電氣主接線方案進行了比較和選擇，計算了短路電流，并對變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線等設(shè)備進行了選擇。在整個設(shè)計過程中，不但利用到了已學(xué)的專業(yè)知識，使知識更加牢固，還學(xué)習(xí)到了很多以前沒有學(xué)到過的知識。在設(shè)計中還用到畫圖板、Auto CAD 等一系列計算機軟件，在網(wǎng)上查找資料，并利用學(xué)校超新圖書館數(shù)據(jù)庫資料，這也豐富了我的計算機知識。在選設(shè)備的時候怎么也找不到合適的設(shè)備，后來才發(fā)現(xiàn)是短路電流計算有錯誤，很多細節(jié)被忽略。同時，由于短路電流較大，設(shè)備選擇困難，并且查詢到的參考書比較陳舊，其中可供選擇的設(shè)備不全。由于沒有做好充分準備，收集到的資料不全也給設(shè)計帶來極大困難。這次畢業(yè)設(shè)計將我們四年的學(xué)習(xí)作了一次全面的總結(jié)，使理論和實踐得到了有機的結(jié)合。雖然只有短短的幾個月，但是感覺學(xué)到了很多知識，同時又認識到自己實際經(jīng)驗的匱乏，設(shè)計中漏洞百出，每檢查一遍都能發(fā)現(xiàn)很多不完善的地方，雖然盡力修正，但還是感覺欠缺不少，發(fā)電廠電氣部分是一個龐大的系統(tǒng)，通過本次設(shè)計深感自己知識的有限，在今后的學(xué)習(xí)和工作中，一定更加努力！河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 38致 謝從論文的選題到現(xiàn)在初步的定稿，整個的論文的設(shè)計都是在段俊東老師的耐心指導(dǎo)下完成的。段老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和勤勉敬業(yè)的工作精神，非常值得我們學(xué)習(xí)和尊重。段老師一直給與我們很多非常有益的幫助和支持，并且在很多細節(jié)方面也給與了細心的指導(dǎo)，并且根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗給我提出了十分寶貴的建議。在此，我對段老師表示衷心的感謝！在撰寫論文的過程中，還得到許多同學(xué)的熱心幫助，他們及時指出論文中錯誤和不合理的地方，并幫助我查閱資料和及時更正，使我的論文得以順利完成。在此，我也真誠地向同學(xué)們表示感謝。畢業(yè)設(shè)計使我受益非淺，不僅學(xué)習(xí)到了電力系統(tǒng)前沿的知識，還培養(yǎng)了我各方面的能力，并使我更加認識到團隊合作的重要性，在今后，我會爭取做的更好。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 39參考文獻[1] 賀家李、宋從矩． 《電力系統(tǒng)繼電保護》 ，2021[2] 陳絎． 《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》 ．中國電力出版社，1998[3] 熊信銀.《 發(fā)電廠電氣部分》.中國電力出版社,2021[4] 王崇林、鄒有明.《供電技術(shù)》.煤炭工業(yè)出版社,1997