【導(dǎo)讀】電作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的一種能。源，主要是可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其它能源形式。電力工業(yè)作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，而火力發(fā)電是電力工業(yè)發(fā)展中的主力軍，截。止2021年底，火電發(fā)電量達(dá)到48405萬(wàn)千瓦，越占總?cè)萘?。能在我國(guó)這個(gè)發(fā)展中國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性。靈活性，通過(guò)計(jì)算論證火電廠實(shí)際設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性。采用軟件繪制了大量電氣。圖和查閱相關(guān)書(shū)籍，進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)。1緒論"…………電氣主接線方案比較及確定…

　　

【正文】 在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作 用 不 一 樣 ， 但 選擇的要求和條件有諸多是相同 的。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn) 行 ， 各種設(shè)備均按正 常 工 作的條件下的額定電壓 和額定 電流選 擇 ， 并按短路故障條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定 性 ， 就是校驗(yàn)設(shè)備的載流 部 分在短路電流的作 用 下 ， 其金屬 24 導(dǎo) 電部分的溫 度 不 應(yīng)超過(guò)最高允許值。如果滿足這一條 件 ， 則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn) 定的要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 時(shí) ， 通過(guò)電氣設(shè)備的三相短路電流為依 據(jù) ， 工 程 計(jì)算中常 用 下 式 校驗(yàn)所 選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要 求 ， 即 : I:Lq 豆 It!t () 式 中 ， 一 一 三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值 ( KA)。 t 一一 等 值時(shí)間 (亦稱假想時(shí)間 s)。 eq 式Ith 一 一 制造廠規(guī)定 在 t怡 S 內(nèi)電器的熱穩(wěn)穩(wěn)、定電 流 ( KA)。t 為 與 1 t 短路計(jì)算時(shí) 間 :校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 t p 和斷路 器全開(kāi)斷時(shí) 間 t 之 和 ， 即 tk = top 十 toc () 式 中 ， 兒為保護(hù)動(dòng)作時(shí) 間 ， 主要有主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)為主保 護(hù)動(dòng)作時(shí)間時(shí)一般 取 。 當(dāng)為后備保護(hù)時(shí)間時(shí)一般取 。 為斷路器全開(kāi)斷時(shí)間 (包括固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間 )， 如果缺乏斷路器分閘 時(shí)間數(shù) 據(jù) ， 對(duì)快速及中速動(dòng)作 的斷路 器 ， 取 ιc =， 對(duì)低速動(dòng)作的斷路 器 ， 取 ιc =。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng) 力 ， 可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán) 重的破壞作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的 值 imax 或最大有 效 值 1 max 表 示 其 電動(dòng)力穩(wěn)定的程 度 ， 它表明電器通過(guò)上述電流肘 ， 不至因電動(dòng)力的作 用而損害。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的 條 件 為 l， 三 imax 或 1 ， 三 1 max 式 中 ， l h 為三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電 流 。Ish 為三相短路時(shí)的最大有 效值電流。 電氣設(shè)備的選擇 除 了 要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求 外 ， 尚應(yīng)根 據(jù) 工 程的自然環(huán)境 (位 置 、 氣候條 件 、 化學(xué)污 染 、 海拔高 度 、 地 震 等 )、 電氣主接 線 、 短路電流水 平 、 配 電裝置的布置 及 工 程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。 25 I中… = ， L = 電氣設(shè)備的整定計(jì)算 發(fā)電機(jī)側(cè)回路的最 大 工 作電 流 : I max = ， 1N ==11886A 與主變壓器所連回路的最大持 續(xù) 工 作電 流 : 360 . ...J ...J vv X 川舊 川 飛 /3 x 230 103 = 與三繞組變壓器所連回路 220KV 側(cè)的最大持 續(xù) 工 作電 流 : 240 I中… = ， L =一τ一一一一 x …… .J3 x 230 1y = 與三繞組變壓器所連回路 110KV 側(cè)的最大持 續(xù) 工 作電 流 : 、 I中 ^_ = ， 1 =一 τ?一一一 x l039。 = …… .J3x 1 15 高壓斷路器的選擇 斷路器是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障情況下用作斷開(kāi)或接通電路中的正 常 工 作電 流及開(kāi)斷故障電流的設(shè) 備 。 SF6 斷路器和真空斷路器目前應(yīng)用廣 泛 ， 少油斷路器因其成本 低 ， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單 ， 依然 被廣泛應(yīng) 用 于 不需要頻繁操作及要 求 不 高的各級(jí)高壓電網(wǎng) 中 ， 壓縮空氣斷路器和多油 斷路器己基本淘汰。 SF6斷路器的特點(diǎn) 是 : (1)滅弧能力 強(qiáng) ， 介質(zhì)強(qiáng)度 高 ， 單元滅弧室 的 工 作電壓高 ， 開(kāi)斷電流 大 ， 時(shí)間 短 。 ( 2) 開(kāi)斷電容電流或電感電流 時(shí) ， 無(wú)重 燃 ， 過(guò)電壓 低 : ( 3) 電氣壽命 長(zhǎng) ， 檢修周期 長(zhǎng) ， 適 于 頻繁操 作 : ( 4 ) 操作率 小 ， 機(jī)械特性穩(wěn) 定 ， 操作噪 音 小 。 220KV 側(cè)斷路器的選擇 (1)主變壓器回路 最 大 工作持續(xù)電 流 : 1max =， 1N = UNS ==242KV UN三 UNS 擬選型號(hào)為 LW2 220 ( W ) 系列六氟化硫斷路 器 ， 參數(shù)如表 所 示 : 26 S] f 表 LW2220 ( W ) 系列六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù) 額 定 工 作 電壓 (KV) 最 高 工 作 電壓 (KV) 額定電流 (A) 3s 熱穩(wěn)定 電 流 (KA ) 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流峰值 (KA) 固有分閘 時(shí)間 (s) 額定頻率 ( HZ) 220 252 2500 80 50 1) 動(dòng)穩(wěn)定校 驗(yàn) : lrr舊 運(yùn) I 動(dòng)穩(wěn)定電 流 lmax =80KA， 220KV 側(cè)短路沖擊電流 為 lir = 即 : lmax ljm， 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。 2) 熱穩(wěn)定校 驗(yàn) :I :Lq g I t LW2220 ( W ) 系列六氟化硫斷路器的固 有 分 閘時(shí) 間 tj =， 全分閘時(shí)間為 弘 =。周期分量熱效應(yīng)計(jì) 算 ， 非周 期 分 量熱效 應(yīng) 不 計(jì) ， 短路電流的熱效 應(yīng) : I2 +10 x I+ 1了 QK= Qz = 39。 39。 2 39。 4 x4+ 5 x I 4 = [(則 2. 12 I2t = x3=[(IG4)2 .S] QK 滿足熱穩(wěn)定條件。 (2) 三繞組變壓器回路 最大工作持續(xù)電 流 : lmax =， lN = UNS ==242KV UN 三 UNS 擬選型號(hào)為 LW2220 ( W ) 系列六 氟 化 硫斷路器。 根據(jù)額定電流和電壓所選型號(hào)和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與主變 壓 器 回路基 本相 同 ， 這里就 不再 作 詳細(xì)的敘述。 110KV 側(cè)斷路 器 的 選擇 最 大 工 作持續(xù)電 流 : lmax =， 1N = UNS ==121KV UN UNS 27 擬選型號(hào)為 LW3ι110 系列六氟化硫斷路 器 ， 參數(shù)如表 所 示 : 表 LW36110 系列六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù) 額 定 工 作 電壓 (KV) 最 高 工 作 電壓 (KV) 額定電流 (A) 38 熱穩(wěn)定電 流 (KA) 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流峰值 (KA) 固有分閘 時(shí)間 ( S ) 額定頻率 ( HZ) 110 126 3150 40 100 50 1) 動(dòng)穩(wěn)定校 驗(yàn) : Imax I 動(dòng)穩(wěn)定電 流 Imax =100KA， 110KV 側(cè)短路沖擊電流 為 Ijm=8. 623KA 即 : 1πmB 劊2 )熱穩(wěn)定校 驗(yàn) :I 。teq 三 I。，t LW2 110 系列六氟化硫斷路器的固 有 分 閘時(shí) 間 tj =， 全分閘時(shí)間 為 tω =。 周期分量熱效應(yīng)計(jì)算，非周期分量熱效應(yīng)不 計(jì) ， 短路電流的熱效 應(yīng) : I2 +10 x I+1: QK = QZ = . 139。Z 39。4 x 4+ x I 4 = lcKA) 12 I，2t = 402x3=4800 lcKA))QK 滿足熱穩(wěn)定條件。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種高壓電器 ， 它的主要功能 是 : (1)建立明顯的絕緣間 隙 ， 保證線路或電氣設(shè)備修理時(shí)‘人身安全 : ( 2 ) 轉(zhuǎn)換線路 、 增加線路連接的靈活性。 在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為保證檢 修 工 作安全進(jìn) 行 ， 除了 使工 作點(diǎn)與帶電部分隔 離 外 ， 還必 須采取檢修接地措施防止意外帶電。為 此 ， 要求在高壓配電裝置的母線側(cè)和線路側(cè)裝設(shè) 帶 專 門 接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，以便在檢修母線和線路斷路器 時(shí) ， 使之可靠接地。這種帶 接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān) 的 工 作方式 為 :正常運(yùn)行 時(shí) ， 主刀閘閉 合 ， 接 地 刀 閘 斷 開(kāi) :檢修時(shí) ， 主刀閘斷 開(kāi) ， 接地刀閘閉合。這 種 工 作方式由操 作 機(jī) 構(gòu)之間具 有 機(jī) 械閉鎖的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 220KV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 (1)主變壓器回路 最 大 工 作持續(xù)電 流 : 27 。:l. 1max = UNS ==242KV U..一 U… 擬選型號(hào)為 GW4ι220 CD) 系列隔離開(kāi) 關(guān) ， 參數(shù)如表 所示 : 表 GW4220D/2500 系列隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 額 定 工 作 電壓 (KV) 額定電流 (A) 3s 熱穩(wěn)定 電流 (隊(duì) 額定動(dòng)穩(wěn)定 〉 電流峰值 (KA) 額定 頻 率 (HZ) 220 2500 50 125 50 GW4ι220W 系列隔離開(kāi)關(guān)是三相交流 50HZ 高壓開(kāi)關(guān)設(shè) 備 ， 供在有電壓五負(fù)載 的情況 下 ， 斷開(kāi)或閉合線路之用 。該系列隔離開(kāi)關(guān)的主刀閘和接地刀閘可分配各類電 動(dòng)型或手動(dòng)型操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行三相聯(lián)動(dòng)操 作 ，主 刀 鬧和接地刀閘有機(jī)械連鎖裝置。 1) 動(dòng)穩(wěn)定校 驗(yàn) : lmax ljm 動(dòng)穩(wěn)定電 流 1max =125KA， 220KV 側(cè)短路沖擊電流 為 ljm = 即 : lmax lj 11l ， 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。 2) 熱穩(wěn)定 校 驗(yàn) I。弘 三 IJ。t LW2220 C W) 系列斷路器的固有分閘時(shí) 間 tj， ， =， 全分閘時(shí)間 為 tω=。周 期分量熱效應(yīng)計(jì)算，非周期分量熱效應(yīng)不 計(jì) ， 短路電流的熱效應(yīng) : I2 +10x 1+1。 QK= QZ = . 4 x4+ I =[( )2. S] If t = 30 4 副 x3=2700 l歸 )2 . SJ) QK 2 2 滿足熱穩(wěn)定條件。 (2)三繞組變壓器回路 最 大 工 作持續(xù)電 流 : 1max =， 1N = UNS ==242KV UN UNS 擬選型號(hào)為 GW4ι220W 系列隔離開(kāi)關(guān)。 根據(jù)額定電流和電壓所選型號(hào)和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與主變壓器回路基本相 同 ， 這里就 28 不 再 作詳細(xì)的敘述。 1l0KV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 最 大 工 作持續(xù)電 流 : Imax =， 1N = UNS = ll0KV=121KV UN 三 UNS 擬選 型 號(hào) 為 GW51l0II ( D ) 系列隔離開(kāi)關(guān) ， 具 體參數(shù) 如 表 所 示 : 表 GW5 110 II (D)系列隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 額 定 工 作 電 壓 ( KV) 額 定 電 流 (A ) 4s 熱穩(wěn)定 電流 (KA) 額定動(dòng)穩(wěn)定 電 流 峰 值 (KA) 額定 頻 率 (HZ) 110 20儀 ) 100 50 1) 動(dòng)穩(wěn)定校 驗(yàn) : I max I 動(dòng)穩(wěn)定電流 I max =100KA， 110KV 側(cè)短路沖擊電流為 I jm = 即 : 1max 注 Ijm39。 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。 2) 熱穩(wěn)定校 驗(yàn) :I。烏 三 I。 t LW2110 系列六氟化硫斷路器的固 有 分 閘時(shí)間弘 =， 全分閘時(shí)間為 tω =。周期分量熱效應(yīng)計(jì) 算 ， 非 周 期 分 量熱效 應(yīng) 不 計(jì) ， 短路電流的熱效 應(yīng) : I2 +10x1+ I?: QK= QZ = . 139。 2 39。 4 x4 + / 12 4 It2t = =3969[(KA)2 s])QK 滿足熱穩(wěn)定條件。 電壓互感器的選擇 = lc副 )2 . S J 電壓互感 器 的 配置原則應(yīng)滿足測(cè) 量 、 保 護(hù) 、 同期 和 自 動(dòng)裝置的要 求 ，保 證 在 運(yùn) 行 方 式 改變 時(shí) ， 保 護(hù)裝置不失 壓 ， 同期 點(diǎn) 兩 側(cè)都能方便的取壓。 通 常 如 下 配 置 : (1)母 線 :6 220KV 電壓級(jí)的每組母線的 三 相 上應(yīng)裝設(shè)電壓互感 器 ， 旁母線側(cè)視各 回路出線 外 側(cè) 裝設(shè)電壓互感 器 的 需要而 定 : 29 (2) 線路 :當(dāng)需要檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電 壓 ， 共同期 和 自 動(dòng)重 合 閘 使 用 ， 該側(cè) 裝一臺(tái)單相電壓互感 器 : (3) 發(fā) 電 機(jī) :一般在出口處裝兩 組 ， 一組 (240。./y)用 于 自 動(dòng)重合 閘