【導讀】本畢業(yè)設計論文是4×25MW火力發(fā)電廠電氣部分設計。為了保證供電的可靠性和一次性滿足遠期負荷的要求，按照遠期負荷規(guī)劃進行設計建設，從而保證發(fā)電廠能夠長期可靠供電。根據(jù)畢業(yè)設計任務書的要求，綜合所學專業(yè)知識及《發(fā)電廠電氣設計手冊》等書籍的有關(guān)內(nèi)容，設計過程中完成了主變選擇、電氣主接線的擬定、短路計算、電氣設備選擇、配電裝置的規(guī)劃、繼電保護和自動裝置的規(guī)劃和防雷保護的規(guī)劃等主要工作。在此期間，遇到的種種問題均通過反復比較、驗算，并請教老師得以解決。內(nèi)容較為詳細，對今后擴建有一定的參考價值。本次設計是通過本人的精心設計論證完成的。整個設計過程中，全面細致的考慮工程設計的可靠性、經(jīng)濟性、靈活性等諸多因素，最終完成本設計方案。由于時間緊張和能力有限，此論文中難免會出現(xiàn)遺漏和錯誤，希望老師給予指點和更正。

　　

【正文】 的發(fā)電機采用對電阻放電的滅磁方式，或采用對消弧柵放電的滅磁方式；勵磁機勵磁回路內(nèi)采用串聯(lián)接入電阻的方式。 300 MW的發(fā)電機、勵磁機勵磁回路，采用對電阻放電逆變滅磁、非線性電阻滅磁等滅磁方式。為了分析電力系統(tǒng)事故及繼電保護和安全自動裝置在事故過程中的動作情況，以及為迅速判定線路故障點的位置，裝設故障錄波器或其它類型的自動故障記錄裝置。300MW的發(fā)電機，應具有故障時的事件順序記錄為了保證電力系統(tǒng)的安全，穩(wěn)定運行，需要配置繼電保護，而且繼電保護的配置要滿足電氣主接線的要求，確定主接線時也應與繼電保護統(tǒng)籌考慮，繼電保護裝置應滿足快速性、選擇性、可靠性和靈敏性的要求。第八章 防雷保護的規(guī)劃設計運行中的電氣設備，可能受到來自外部的雷擊過電壓的作用。必須采取有效的過電壓防護器具，實現(xiàn)防雷保護。避雷是防止直接類過電壓的有效措施。 避雷針的保護范圍是根據(jù)模擬試驗和運行經(jīng)驗來確定的，因為雷電放電路徑受多種偶然因素影響，因此要保證被避雷針保護的電器設備絕對不受到雷擊是不現(xiàn)實的。%左右的空間范圍而言的。避雷針的保護范圍 單支避雷針、兩支等高避雷針、兩支不等高避雷針，多支等高避雷針的保護范圍計算方法和公式見《電氣工程設計手冊》（電氣一次部分）。避雷針接地的主要要求（1）獨立避雷針宜設獨立的接地裝置。在非高地土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻不宜超過10。當有困難時，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接。但為了防止經(jīng)過接地網(wǎng)反擊35KV及以下設備，要求避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至35KV及以下設備與主接地網(wǎng)的地下連接點，沿接地體的長度不得小于15M。經(jīng)15M長度，一般能將接地體傳播的雷電過電壓衰減到對35KV及以下設備不危險的程度。（2）獨立避雷針不應設在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜小于3M，否則應采取均壓措施，或鋪設瀝青地面。（3）電壓110KV及以上的配電裝，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000M的地區(qū)，宜裝設獨立避雷針。否則，應通過驗算，采取降低接地電阻或假期絕緣等措施，防止造成反擊事故。63KV的配電裝置，允許將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于500M的地區(qū)，宜裝設獨立避雷針。35KV及以下高電壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。裝載架構(gòu)上的避雷針應與接地網(wǎng)連接，并應在其附近裝設集中接地裝置。裝有避雷針的架構(gòu)上，接地部分與帶電部分間的空氣中距離不得小于絕緣子串的長度；但在空氣污穢地區(qū)，如有困難，空氣中距離可按非污穢區(qū)標準絕緣字串的長度確定。避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點，沿接地體的長度不得小于5M。（4）110KV及以上配電裝置，可將線路的避雷線引到出現(xiàn)門型架構(gòu)上，土壤電阻率大于1000M的地區(qū)，應裝設集中接地裝置。363KV配電裝置，在土壤電阻率不大于500M的地區(qū)，避雷線應假設到線路中端桿塔為止。從線路中端桿塔到配電裝置的一檔線路的保護，可采用獨立避雷針，也可在線路中端桿塔上裝設避雷針。（5）嚴禁在裝有避雷針、避雷線的構(gòu)筑物上架設通信線，廣播線和低壓線。根據(jù)以上原則可以確定本發(fā)電廠避雷針可以選擇30m高的6根針。 避雷線的保護范圍 避雷線的保護范圍計算方法和公式見《電氣工程設計手冊》（電氣一次部分）。 避雷線保護基本要求如下：避雷線應具有足夠的截面和機械強度。一般采用鍍鋅鋼絞線，街面不小于35mm2，在腐蝕性較大的場所，還應適當加大截面或采取其他防腐措施，在200m以上檔距，宜采用不小于500mm2截面。避雷線的布置，應盡量避免與母線互相交叉的布置方式。當避雷線附近（側(cè)面或下方）由電氣設備、導線或63kV及以下架構(gòu)時，應驗算避雷線對上述設施的間隙距離。應盡量降低避雷線接地端的接地電阻，以降低累計過電壓，一般不宜超過10的工頻接地電阻。 電氣設備的絕緣配合給予避雷器的保護水平，設備所承受的雷電過電壓和操作過電壓均由避雷器來限制，即選用設備的絕緣水平取決于避雷器的保護性能。 避雷器的參數(shù)普通閥型避雷器有FS和FZ兩種。FS型主要適用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型適用于發(fā)電廠和變電所。FZ型避雷器均由結(jié)構(gòu)和性能標準化的單件組成，其單件的額定電壓分別為1。金屬氧化鋅避雷器比普通閥型避雷器，具有無續(xù)流、通流容量大、結(jié)構(gòu)簡單、壽命長等優(yōu)點，將在很多范圍內(nèi)，代替普通閥型避雷器。金屬氧化鋅避雷器的電站用Y5W系列和旋轉(zhuǎn)電機保護用Y3W系列。磁吹避雷器主要FCZ電站型和旋轉(zhuǎn)電機用的FCD型兩種。避雷器的主要技術(shù)參數(shù)如下：（1）額定電壓。避雷器的額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)的電壓等級相同。（2）滅弧電壓。滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時，根據(jù)滅弧條件所允許價值避雷器的最高工頻電壓。考慮到避雷器動作時，系統(tǒng)內(nèi)若有不對稱短故障發(fā)生，則加在非故障相避雷器上的恢復電壓將有可能高于相電壓，而這時避雷器應該能滅弧。因此，對35kV及以下的避雷器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作現(xiàn)電壓的100%～110%；對110kV級以上中性點接地系統(tǒng)的避雷器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作現(xiàn)電壓的80%。（3）工頻放電電壓。對工頻放電電壓要規(guī)定其上、下限。工頻放電電壓太高則意味著沖擊放電電壓也高，將使其保護特性變壞；工頻放電電壓太低，則意味著滅弧電壓太低，將會造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。（4）沖擊放電電壓?！?0s的沖擊放電電壓，與5kA下的殘壓基本相同。（5）殘壓。在防雷計算中以5kA下的殘壓作為避雷器的最大殘壓。（6）保護比。保護比等于殘壓與滅弧電壓之比，它是說明避雷器保護性能的參數(shù)。保護比愈小說明殘壓愈低或滅弧電壓愈高，其保護特性愈好?！?。（7）直流電壓的電導電流。運行中的避雷器，通常用測量直流電壓下的電導電流的方法來判斷間隙分路電阻的性能。若電導電流太大，則意味著避雷器受潮；電導電流太大的避雷器投入運行，可能會造成炸毀事故，所以要求其電導電流必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。避雷器的配置閥型避雷器的安裝位置和組數(shù)，應根據(jù)電氣設備的雷電沖擊絕緣水平和避雷器特性以及侵入波陡度，并結(jié)合配電裝置的接線方式的確定。避雷器制電氣設備的允許距離還與雷雨季節(jié)經(jīng)常運行的進線路數(shù)有關(guān)。進線數(shù)越多則允許距離可相應增大。斷路器、隔離開關(guān)、耦合電容器等電氣的絕緣水平比變壓器為高。因此，避雷器制這些設備的最大允許距離可增大。上述允許距離應在各種長期可能的運行方式下都符合要求。避雷器的配置原則如下：（1）配電裝置的每組母線上，一般應裝設避雷器。（2）旁路木線上是否要裝設避雷器，硬是在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足要求而定。（3）220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許時，應在變壓器附近增設一組避雷器。（4）三繞組變壓器抵押側(cè)的一項上已設置一臺避雷器。（5）自藕變壓器必須在其兩個自藕繞組出線上裝設避雷器，并應接在變壓器與斷路器之間。（6）下列情況的變壓器中性點應裝設避雷器：a、直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點位分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時。b、直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點位全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。c、不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器的中性點上。（7）單元連接的發(fā)電機出線宜裝一組避雷器。（8）容量為25MW級以上的支配線發(fā)電機，應在每臺電機出線處裝一組避雷器。25MW以下的直配線發(fā)電機應盡量將母線上的避雷器靠近電機裝設或在電機上出線。（9）再不接地的直配線發(fā)電機中性點上應裝設一臺避雷器。（10）連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機出線處以裝設一組避雷器。（11）發(fā)電廠變電所35kV級以上電纜進線段，在電纜愈加空閑的連接處應裝設避雷器。（12）直配線發(fā)電機和變電所10kV及以下，進線段避雷器的配置應遵照《電力設備過電壓保護設計技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。（13）1220kV線路側(cè)一般不裝設避雷器。（14）SF6全封閉電氣的架空線路側(cè)必須裝設避雷器。根據(jù)以上的原則可以選定本發(fā)電廠避雷器為FS普通閥型避雷器。 60KV側(cè)避雷器的主要參數(shù)型號額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻電壓（KV）沖擊電流殘壓（KV）不大于不小于不大于5KA10KAFZ—60606911713317812210KV側(cè)避雷器的主要參數(shù)型號額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）FZ－1010第二部分 計算書第一章 變壓器的選擇 本廠地區(qū)總負荷： =39575+ =(KVA)主變壓器容量計算：根據(jù)其變比63/ 選出變壓器為：表1—1所選變壓器的主要參數(shù)型號額定容量（KVA）額 定電 壓(KV)連接組標號空 載損 耗(KW)空 載電 流(%)阻 抗 電 壓 ( % )SF750000/635000063/YN,d11559注：該系列變壓器用于額定頻率為50HZ、電壓等級為63KV的輸變電系統(tǒng)中，起傳輸電能和變換電壓的作用，可在戶內(nèi)連續(xù)使用。SF7系列為三相強迫油循環(huán)風冷銅線雙線繞組無載調(diào)壓變壓器。根據(jù)下式計算出廠用變?nèi)萘浚河钟善漕~定電壓為?？蛇x出廠用變及高備變的型號為S7—4000/10表1—3 所選變壓器的主要參數(shù)型號額定容量（KVA）額 定電 壓(KV)連接組標號空 載損 耗(KW)空 載電 流(%)阻 抗 電 壓 ( % )S74000/104000YN,d1153注： S7系列為三相油浸自冷銅線雙繞組無載調(diào)壓變壓器。表1—4所選高備變的的主要參數(shù)為：型號額定容量（KVA）額 定電 壓(KV)連接組標號空 載損 耗(KW)空 載電 流(%)阻 抗 電 壓 ( % )S74000/104000YN,d1153注：S7系列為三相油浸自冷銅線雙繞組無載調(diào)壓變壓器第二章 短路電流計算系統(tǒng)簡圖如圖 圖21取 短路點d1的計算短路點d1 如圖轉(zhuǎn)移電抗： 圖22 根據(jù)轉(zhuǎn)移電抗求得計算電抗為： 1/1/=基準電流： 表2—1所示短路點 的短路電流查表可得短路時間0S2S4S短路電流 表2—2所示由短路電流值和其基準值可得短路點有名值：短路時間0S2S4 S短路電流有名值（KA）（KA）最后可得I”= I2s”= I4s”=由于JYNC—10型開關(guān)柜經(jīng)過參數(shù)比較不符合要求,所以需加電抗器加以限流. JYNC—10型開關(guān)柜Inbr=40KA,Un=10KV,In=2000A短路計算時間=4S,線路長期最大工作電流:令I(lǐng)”=Inbr=40KA,根據(jù)式:選取Xl%=4%, ies=102KA 當所選電抗值大于計算值是,應重算電抗器后短路電流短路計算時間: 4S查短路電流計算曲線得:短路時間0S2S4S短路電流標幺值 有名值（KA） 電壓損失校驗: 殘壓校驗: 滿足殘壓要求.動,熱穩(wěn)定校驗 計算如下:因故不計 滿足動,熱穩(wěn)定要求。短路點同短路點 短路點d3的計算：短路點d3 如圖23轉(zhuǎn)移電抗：由圖23可得短路點3的轉(zhuǎn)移阻抗 由轉(zhuǎn)移電抗求出計算電抗分別為： 圖23表2—3所示短路點 的短路電流查表可得短路時間0S2S4S短路電流 基準電流：