【導(dǎo)讀】生解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣。本次設(shè)計(jì)就是對(duì)本科教育所學(xué)知。識(shí)的一次回顧和應(yīng)用，所設(shè)計(jì)的題目為火電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)。的介紹了二次回路方案的初步規(guī)劃。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：火電廠電氣主接線設(shè)計(jì)、主。變壓器的選擇、廠用電接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、導(dǎo)體和主要電氣設(shè)備的選擇等。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我得到了指導(dǎo)老師和各位老師的指導(dǎo)和大力幫助，在。知識(shí)進(jìn)行的一次系統(tǒng)的回顧和綜合的應(yīng)用。設(shè)計(jì)分為說明書和計(jì)算書兩大部分，主要講。子、電壓互感器、電流互感器、熔斷器、電抗器及10kV開關(guān)柜。

　　

【正文】 稱短路和不對(duì)稱短路。三相短路是對(duì)稱短路，造成的危害最為嚴(yán)重，但發(fā)生的機(jī)會(huì)較少。其它的短路都是不對(duì)稱短路，其中單相短路發(fā)生的機(jī)會(huì)最多，約占短路總數(shù)中的 70％以上。所以在做短路計(jì)算時(shí)，選擇最嚴(yán)重的一種，三相短路計(jì)算。 短路計(jì)算的目的 （ 1）選擇電氣設(shè)備的依據(jù) 電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。若發(fā)生短路時(shí)流經(jīng)電氣設(shè)備的短路電流太大以致必須選用昂貴的電氣設(shè)備時(shí)，可以增加限制短路電流的設(shè)備把短路電流限制在輕型設(shè)備的允許范圍內(nèi)。 （ 2）作為繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)和整定的依據(jù) 電力系統(tǒng)中應(yīng)配置什么樣的繼電保護(hù)，以及這些保護(hù)裝置應(yīng)如何整定，必須對(duì)電力 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 96 頁 網(wǎng)中發(fā)生的各種短路情況進(jìn)行計(jì)算和分析才能正確解決。 短路電流 的計(jì)算 方法 一般 三相短路電 流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和電動(dòng)力最大，所以只對(duì)三相短路電流進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算步驟如下： （ 1） 畫等值電路圖 （ 2） 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) (消去中間節(jié)點(diǎn) ),得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗 （ 3） 求各電源的計(jì)算電抗 （ 4） 查運(yùn)算曲線 ,得到各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)幺值 （ 5） 求各電源送至短路點(diǎn)電流的有名值之和 ,即為短路點(diǎn)的短路電流 短路 電流的 計(jì)算結(jié)果 取 1 0 0 ,B B avS M V A U U?? 最優(yōu)電氣主接線的等值電路 如圖 41 所示 ： 9 5 1 3k 3k 1k 2k 5k 4 7 8 2 4 11 10 6G 1 G 3 G 4 G 2 S 圖 41 短路電流計(jì)算結(jié)果 如表 41~45 所示 ： 表 41 1K 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 1K 電源名稱 1G 2G 3G 4G 系統(tǒng) S 合計(jì) 額定電流（ kA） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 96 頁 st 0? ??039。*I ??39。0I (kA) st ? ? ?* ? ? (kA) st ? ? ?* ? ? (kA) st 2? ??*2I ??2I (kA) st 4? ??*4I ??4I (kA) 短路沖擊 （ kA） 表 42 2K 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 2K 電源名稱 12G 3G 4G 系統(tǒng) S 合計(jì) 額定電流（ kA） st 0? ??039。*I ??39。0I (kA) st 2? ??*2I ??2I (kA) st 4? ??39。*4I ??4I (kA) 短路沖擊 （ kA） 表 43 3K 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 3K 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 96 頁 電源名稱 1G 2G 3G 4G 系統(tǒng) S 合計(jì) 額定電流（ kA） st 0? ??039。*I ??39。0I (kA) 56 st ? ? ?* ? ? (kA) st ? ? ?* ? ? (kA) st 2? ??*2I ??2I (kA) st 4? ??*4I ??4I (kA) 短路沖擊 （ kA） 表 44 4K 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 4K 電源名稱 1G 2G 3G 4G 系統(tǒng) S 合計(jì) 額定電流（ kA） st 0? ??039。*I ??39。0I (kA) st 2? ??*2I ??2I (kA) st 4? ??*4I ??4I (kA) 短路沖擊 （ kA） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 96 頁 表 45 5K 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 5K 電源名稱 12G 3G 4G 系統(tǒng) S 合計(jì) 額定電流（ kA） st 0? ??039。*I ??39。0I (kA) st ? ? ?* ? ? (kA) st ? ? ?* ? ? (kA) st 2? ??*2I ??2I (kA) st 4? ??*4I ??4I (kA) 短路沖擊 （ kA） 155 5 導(dǎo)體與 主要 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 (1) 額定電壓 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇，即 N NSUU? (2) 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 是指在額定環(huán)境溫度 0? 下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。NI 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 maxI ，即 maxIIN ? 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 96 頁 (3) 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響 ① 溫度和濕度 一般高壓電氣設(shè)備可在溫度為＋ 20oC ，相對(duì)濕度為 90％的環(huán)境下長(zhǎng)期正常運(yùn)行。當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)選用型號(hào)后帶有“ TH”字樣的濕熱帶型產(chǎn)品。 ② 污染情況 安裝在污染嚴(yán)重，有腐蝕性物質(zhì)﹑煙氣﹑粉塵等惡劣環(huán)境中的電氣設(shè)備，應(yīng)選用防污型產(chǎn)品或設(shè)備布置在室內(nèi)。 ③ 海拔高度 一般電氣設(shè)備的使用條件為不超過 1000m。當(dāng)用在高原地區(qū)時(shí)，由 于氣壓較低，設(shè)備的外絕緣水平將相應(yīng)降低。因此，設(shè)備應(yīng)選用高原型產(chǎn)品或用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品?，F(xiàn)行電壓等級(jí)為 110kV 及以下的設(shè)備，其外絕緣都有一定的裕度，實(shí)際上均可使用在海拔不超過 2021m的地區(qū)。 ④ 安裝地點(diǎn) 配電裝置為室內(nèi)布置時(shí)，設(shè)備應(yīng)選戶內(nèi)式；配電裝置為室外布置時(shí)，設(shè)備應(yīng)選戶外式。此外，還應(yīng)考慮地形、地質(zhì)條件以及地震影響等。 按短路狀態(tài)校驗(yàn)設(shè)備 (1) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 通常制造廠直接給出設(shè)備的熱穩(wěn)定電流（有效值） tI 及允許持續(xù)時(shí)間 t。熱穩(wěn)定條件為 2tkIt Q? 式中 2tIt— — 設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)， 2kAS? ； kQ— — 所在回路的短路電流熱效應(yīng)， 2kAS? 。 (2) 短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 制造廠一般直接給出設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定峰值電流 maxi ，動(dòng)穩(wěn)定條件為 max shii? 式中 shi — — 所在回路的沖擊短路電流， kA； maxi —— 設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）， kA。 具體 電氣 設(shè)備的選擇 及結(jié)果 本設(shè)計(jì)要求 選擇的設(shè)備有母線、斷路器、隔離開關(guān)、 絕緣子、 互感器、熔斷器、避雷器、電抗器及 10kV 開關(guān)柜 等。根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按照正常運(yùn)行情況選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 96 頁 設(shè)備，按 最嚴(yán)重的 短路情況校驗(yàn)設(shè)備。同時(shí)兼顧今后的發(fā)展，選用性價(jià)比高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用 設(shè)備的類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行、檢修等工作。 母線 (1) 母線的選擇 ① 選型 導(dǎo)體通常由銅、鋁、鋁合金制成，載流導(dǎo)體一般使用鋁或鋁合金材料，銅導(dǎo)體只用在持續(xù)電流大，且出線位置特別狹窄或污穢對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所。 硬導(dǎo)體截面常用的有矩形、槽形和管性。其中槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大集膚效應(yīng)系數(shù)較小，一般用于 4000～ 8000 的配電裝置中。 導(dǎo)體的布置方式應(yīng)根據(jù)載流量的大小，短路電流水平和配電裝置的具體情況而定。 ② 截面積 導(dǎo)體截面積可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密 度選擇。 對(duì)負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大（通常指 Tmax＞ 5000h），傳輸容量大，長(zhǎng)度在 20m 以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下，傳輸容量不大，可按長(zhǎng)期工作電流選擇 (2) 母線的校驗(yàn) ① 校驗(yàn)電暈電壓 對(duì) 110kV 及以上裸導(dǎo)體，需要按照晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗(yàn)，即裸導(dǎo)體的臨界電壓 crU 應(yīng)大于最高工作電壓 maxU ?？刹贿M(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小導(dǎo)體型號(hào) : 220kV側(cè)為 LGJ300 、 110kV 側(cè)為 LGJ70 。 ② 校驗(yàn)熱穩(wěn)定 滿足熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)體最小截面積 ? ?2m in 1 mmQKCS Kf?，只需實(shí)際選用的導(dǎo)體截面積 minSS? ，導(dǎo)體便是熱穩(wěn)定的。 ③ 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 各種形狀的硬導(dǎo)體通常都安裝在支柱絕緣子上，短路沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力將使導(dǎo)體發(fā)生彎曲，因此，導(dǎo)體應(yīng)按彎曲情況進(jìn)行應(yīng)