【導(dǎo)讀】年級××××春層次專升本專業(yè)電氣工程及自動化姓名×××本任務(wù)書下達(dá)給：××××級本科電氣工程及自動化專業(yè)學(xué)生×較，合理確定主接線的方案。本設(shè)計考慮我國的經(jīng)濟政策和國家基本建設(shè)方針，從出。發(fā)點安全實際，切合實用，使資源得到充足的利用。從方案擬定設(shè)計到設(shè)備選擇完成，都有詳細(xì)的計算繁衍過程，常用。本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是一個4×200MW火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計。氣象條件：年最高溫度40℃，平均氣溫25℃，氣象條件一般，無特殊要求。獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。本次設(shè)計的主要目的和。際工程等方面得到訓(xùn)練，為今后從事設(shè)計、運行和科研工作，奠定必需的理論基礎(chǔ)。排列撰寫計劃，方案論證，擬定論文初稿。驗證其可靠性，最終得到了該變電站的電氣線路設(shè)計方案。本論文已基本完成，現(xiàn)在正在進(jìn)行修改和整理，預(yù)計下周可完成。能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運

　　

【正文】 0，端電壓 U=C，它所提供的短路電流周期分量的幅值恒定且不隨 時間改變。雖然非周期分量依指數(shù)率而衰減，但一般情況下只需計及他對沖擊電流的影響。因此，在電力系統(tǒng)短路電流計算中，其主要任務(wù)是計算短路電流的周期分量。而在無限大功率系統(tǒng)的條件下，周期分量的計算就變得簡單。 如取平均額定電壓進(jìn)行計算，則系統(tǒng)的短路電壓 avUU? ，若選取 avd UU＝ ，則無限大功率系統(tǒng)的短電壓的標(biāo)幺值 1d*＝UUU ? ， 短路電流周期分量 的標(biāo)幺值為 17 ?? *dd* XIIII PP ＝ 式中 *X? —— 無限大系統(tǒng)功率系統(tǒng)對短路點的組合電抗（即總電抗）的標(biāo)幺值 則沖擊電流為 2I pshpmshsh IKIK ＝＝ 式中 TK e1 ??? —— 沖擊系數(shù)，表示沖擊電流對周期分量幅值的倍數(shù)。當(dāng)時間常數(shù) Ta 的值由零編制無限大時，沖擊系數(shù)值的變化范圍為： 21 sh ??K 在以下的計算中，取 shK ＝ 。 220KV 母線上短路（ d1 點）的計算 (等效電路如圖 4－ 4－ 3) )(21)(21 8122711115 XXXXXXX ?????? ??? ）（＝ )(21)(21 645316 ????? XXXXX 短路點短路電流的計算： 1111 131615* ?????? XXXI ＝＝ ?? j* ＝＝ ????? USI kA shsh ＝＝＝ ??K kA 圖 42 d1 點短路等效電路圖 1 圖 43 d1 點短路等效電路圖 2 110KV 母線上發(fā)生短路（ d2）時的計算（等效電路如圖 4－ 7） X7 X11 X1 X15 X8 X12 X2 X4 X6 X16 X3 X5 X 13 X 1 5 X13 X13 C G4 G3G2 G1 C G4 G3 G2 G1 d1 d1 18 10917 ??? XXX 004 2121 8718 ??? XXX )(21)(21 12211119 ????? XXXXX 1719191720 ???? X XXXXX 圖 44 d2 點短路等效電路圖 1 圖 45 d2 點短路等效電路圖 2 圖 36 d3 點短路等效電路圖 3 圖 37 d2 點短路等效電路圖 4 1718181721 ???? X XXXXX 2116162122 ???? X XXXXX 2113132123 ???? X XXXXX d2 d2 X20 G1 X20 G1 G2 G2 X21 X26 G3 X22 G3 G4 G4 X13 C X23 C X17 X18 X16 X17 X19 G1 C X13 G2 X18 X16 G3 G4 X13 C 19 1111 232220* ??????? XXXI j* ＝＝ ????? USI kA shsh ＝＝＝ ??K kA 表 41 系統(tǒng)短路電流小結(jié) 短路點 220KV 母線發(fā)生短路 （ d1 點） 110KV 母線發(fā)生短路 （ d2 點） 電流周期分量標(biāo)幺值 電流周期分量有銘值 短路沖擊電流 5 火電廠一次設(shè)備的選擇 選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件 電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟 合理的運行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 在發(fā)電廠和變電所中，采用的電氣設(shè)備種類很多，其作用和工作條件并不一樣，具體選擇的方法也不同，但對他們的基本要求都是相同的。電氣設(shè)備的選擇的一般要求是： 。應(yīng)滿足正常運行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。 。陰干當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件進(jìn)行校驗。 。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理。 。應(yīng)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 展。應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展，留有一定的裕量。 電氣設(shè)備能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，斌干短路條件來校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 按正常工作條件選擇 電氣設(shè)備的額定電壓是標(biāo)示在其銘牌上的線電壓。電器可以長期在其額定電壓的短路電 流值 20 110%115%下安全運行，這一電壓成為最高允許工作電壓。當(dāng) eU 在 220KV 及以下時其sNU 為 ，當(dāng) eNU 為 330500KV 是，其 sNU 為 eNU 。 另外，電氣設(shè)備還有一個最高工作電壓，即允許長期運行的最高電壓，一般不得超過其額定電壓的 10%～ 15%。在選擇時，電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)低于安裝地點的電網(wǎng)額定電壓，即 se NN UU ? 式中， eNU —— 電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（ kV）； sNU —— 電網(wǎng)額定工作電壓（ kV）。 110KV 以下電壓等級的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。因此，在非高海拔地區(qū)，按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓即可滿足要求。 滿足此條件的目的在于使電氣設(shè)備的儲蓄溫度不超過長期發(fā)熱的最高允許溫度值。 在額定周圍環(huán)境條件下，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在回路的最大工作電流，即 maxWN II ? 式中， NI —— 電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電流 （ A） maxWI —— 回路中的最大工作電流（ A） 在決定 maxWI 時，應(yīng)以變壓器和線路的負(fù)荷作為出發(fā)點，同時考慮這些設(shè)備的長期工作狀態(tài)。在確定變壓器回路的最大長期工作電流時，應(yīng)考慮到變壓器過負(fù)荷運行的可能性；母線分段電抗器的最大長期工作電流應(yīng)為保證該母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的最大長期工作電流處考慮線路正常過負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 表 5－ 1 各支路最大持續(xù)電流 回路名稱 最大長期工作電流 變壓器回 路 ～ 2倍的變壓器額定電流 出線回路 倍的最大負(fù)荷電流 母聯(lián)回路 母線上最大一臺變壓器的 maxI 分段回路 變電所應(yīng)滿足用戶的一級負(fù)荷和二級負(fù)荷 匯流回路 按實際潮流分布計算 選擇電氣設(shè)備時，還應(yīng)考慮其安裝地點的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣的基本使用條件時，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。 (1)空氣溫度。標(biāo)準(zhǔn)的電氣周圍空氣溫度為 40℃。若安裝地點日最高溫度高于 40℃，但不超過 60℃，則因散熱條 件較差，最大連續(xù)工作電流應(yīng)適當(dāng)減少，則設(shè)備的額定電流應(yīng)按下式修正： 21 NNN IIKI .eal aletal ???? ??＝＝ 式中， alI —— 電氣設(shè)備的額定電流經(jīng)實際的周圍環(huán)境溫度修正后的允許電流（ A） tK —— 溫度修正系數(shù) al? —— 電氣設(shè)備的長期發(fā)熱最高允許溫度（℃） ? —— 實際 的周圍環(huán)境溫度，取所在地方最熱月平均最高溫度（℃） eN? —— 電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度（℃） 設(shè)備的額定環(huán)境溫度一般取 40℃，如周圍環(huán)境溫度高于 40℃，但小于或等于 60℃時，其允許電流一般可按每增加 1℃，其額定電流減少 %進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于 40℃，每降低 1℃，額定電流可增加 %，但其最大負(fù)荷不得超過其額定電流的 20%。 裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度一般取 25℃，如安裝地點的環(huán)境溫度在 5℃～ 50℃范圍內(nèi)變化時，其允許通過的電流可按上市進(jìn)行修正。 (2)海拔高度。 在電氣設(shè)備使用條件中，制造廠規(guī)定的基準(zhǔn)海拔高度為 1000m。當(dāng)海拔升高時，空氣密度降低，散熱條件變壞，使高壓電器在運行中溫升增加，但應(yīng)空氣溫度隨海拔高度升高而遞減，其值足以補償海拔升高對電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)（不超過 4000m）使用時，其額定電流可以保持不變。當(dāng)海拔高度超過規(guī)定值時，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對內(nèi)絕緣影響較小，但對外絕緣影響較大。在海拔高度為 1000～ 3500m 的范圍內(nèi)，海拔高度每升高 100m，電器最高工作電壓要下降 1％，以此修 正電器最高工作電壓值。 按短路條件進(jìn)行校驗 電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時的動、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗。但有熔斷器和有熔斷器保護(hù)的電器和導(dǎo)體（如電壓互感器等），以及架空線路，一般不必考慮動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗，對電纜，也不必進(jìn)行動穩(wěn)定度的校驗。 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其動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。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。 作熱穩(wěn)定校驗時，已通過電氣設(shè)備的三項短路電流為依據(jù)，工程計算中常用下式校驗所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即： tt 2thk2 II ?? 式中 ， ?I —— 三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（ kA）； kt —— 斷路器短路斷開時間； thI —— 制造廠規(guī)定的在 t s 內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（ kA）； t 為與 thI 相對應(yīng)的時間（ s）。 短路計算時間。校驗短路熱穩(wěn)定的短路計算時間應(yīng)為繼電保護(hù)動作時間 opt 和斷路器全開斷時間 oct 之和，即： 22 ocop tt ?＝kt 式中， opt －保護(hù)動作時間，主要有主保護(hù)動作時間和后備保護(hù)動作時間，當(dāng)為主保護(hù)動作時間時一般取 ；當(dāng)為后備保護(hù)時間時一般取 ； oct －斷路器全開斷時間（包括固有分閘時間和燃弧時間）。 如果缺乏斷路器分閘時間數(shù)據(jù)，對快速及中速動作的斷路器，取 oct =,對低速動作的斷路器，取 oct =。 校驗導(dǎo)體和 110KV 以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時，所用的計算時間，一般采用主保護(hù)的動作時間加上相應(yīng)地斷路器的全分閘時間 .如主保護(hù)有死區(qū)時，則應(yīng)采用能對該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動作時間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。校驗電