【導(dǎo)讀】本畢業(yè)設(shè)計論文是4×25MW火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)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(shè)計建設(shè)，從而保證發(fā)電廠能夠長期可靠供電。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，綜合所學(xué)專業(yè)知識及《發(fā)電廠電氣設(shè)計手冊》等書籍的有關(guān)內(nèi)容，設(shè)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(shè)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(fù)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(shè)計是通過本人的精心設(shè)計論證完成的。整個設(shè)計過程中，全面細致的考慮工程設(shè)計的可靠性、經(jīng)濟性、靈活性等諸多因素，最終完成本設(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)與繼電保護統(tǒng)籌考慮，繼電保護裝置應(yīng)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(shè)計運行中的電氣設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(dāng)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(shè)備，要求避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至35KV及以下設(shè)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(shè)備不危險的程度。（2）獨立避雷針不應(yīng)設(shè)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(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)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(shè)獨立避雷針。否則，應(yīng)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(shè)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(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)在其附近裝設(shè)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(yīng)裝設(shè)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(yīng)假設(shè)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(shè)避雷針。（5）嚴禁在裝有避雷針、避雷線的構(gòu)筑物上架設(shè)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(shè)計手冊》（電氣一次部分）。 避雷線保護基本要求如下：避雷線應(yīng)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(yīng)適當(dāng)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(yīng)盡量避免與母線互相交叉的布置方式。當(dāng)避雷線附近（側(cè)面或下方）由電氣設(shè)備、導(dǎo)線或63kV及以下架構(gòu)時，應(yīng)驗算避雷線對上述設(shè)施的間隙距離。應(yīng)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(shè)備的絕緣配合給予避雷器的保護水平，設(shè)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(shè)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?？紤]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(fù)電壓將有可能高于相電壓，而這時避雷器應(yīng)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(dǎo)電流。運行中的避雷器，通常用測量直流電壓下的電導(dǎo)電流的方法來判斷間隙分路電阻的性能。若電導(dǎo)電流太大，則意味著避雷器受潮；電導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)根據(jù)電氣設(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)備的最大允許距離可增大。上述允許距離應(yīng)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(yīng)裝設(shè)避雷器。（2）旁路木線上是否要裝設(shè)避雷器，硬是在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設(shè)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(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。（4）三繞組變壓器抵押側(cè)的一項上已設(shè)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(shè)避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間。（6）下列情況的變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)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(yīng)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(yīng)盡量將母線上的避雷器靠近電機裝設(shè)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(yīng)裝設(shè)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(shè)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(yīng)裝設(shè)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(yīng)遵照《電力設(shè)備過電壓保護設(shè)計技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。（13）1220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。（14）SF6全封閉電氣的架空線路側(cè)必須裝設(shè)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(fēng)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(dāng)所選電抗值大于計算值是,應(yīng)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：