【導讀】300MW發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計。全論文除了摘要、畢業(yè)設計書之外，還詳細的說明了各種設備選擇的最基本的要求和原則依據。技術數據的確定。種接線形式的優(yōu)缺點以及主接線的比較選擇，并制定了適合本廠要求的主接線。短路電流計算是最重要的環(huán)節(jié)，本論文。以及各短路點的計算等知識。高壓電氣設備的選擇包括母線、高壓斷路器、隔離開關、電。定此次設計對本廠采用分相中型布置。繼電保護和自動裝置的規(guī)劃，包括總則、自動裝置、對避雷針和避雷器的設計。此外，在論文適當的位置還附加了圖紙（主接線、平面圖、防。雷保護等）及表格以方便閱讀、理解和應用。

　　

【正文】 （ ） xxxae??? （ ） xxc e11? 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計 11 xxc e22? ? ? xxcnen? （ cxx11??? cxx22??? ? ? cxxnn??? () （ 1）將轉移電抗按各相應的等值發(fā)電機的容量進行歸算，便得到各等值發(fā)電機對短路點的計算電抗 ： ijsx? ＝ fixBNiSS （ i=1,2,? g） () 式中 NiS 為 i 臺等值發(fā)電機的額定容量之和。 （ 2）由 ijsx? ， 2?jsx ? gjsx? 分別根據適當的計算曲線找出指定時刻 t 各等值發(fā)電機提供的短路周期電流的標幺值 *1ptI *2ptI ? *ptgI 。計算曲線只 作到 jsx ＝ 為止，當 jsx ? 時 ，可以近似地認為短路周期電流的幅值已不隨時間而變，直接按下式計算即可： *psI ＝jsx1 () （ 3）網絡中無限大功率電 源供給的短路周期電流是不衰減的，并由下式確定 ： *psI ＝jsx1 () （ 4）計算短路電流周期分量的有名值 第 i臺等值發(fā)電機提供的短路電流為 ： 沈陽工程學院畢業(yè)設計 12 iptI? ＝ *ptiI NiI ＝ *ptiIavNiUS3 () 無限大功率電源提供的短路電流為 ： psI ＝ *psI BI ＝ *psIavBUS3 () 短路點周期電流的有名值為 ： ptI ＝ ??gi1*ptiIavNiUS3 ＋ *psIavBUS3 () 式中 : avU 應取短路處電壓級的平均額定電壓； NiI 為歸算到短路處電壓級的第 i 臺等值發(fā)電機的額定電流； BI 對應于所選基準功率 BS 在短路處電壓級的基準電流。 (5)沖擊電流的計算 三相短路發(fā)生后的半個周期（ t=）短路電流的瞬時值達最大，稱為沖擊電流 ich其值近似計算為： ch dII? () 發(fā)電機 — 變壓器與系統(tǒng)之間： 2ch dII?? () 計算步驟 (1)選擇計算短路點。 (2)繪出等值網絡（次暫態(tài)網絡圖），并將各元件電抗統(tǒng)一編號。 (3)化簡等值網絡：將等值網絡化簡為以短路點為中心的輻射等值網絡，并求出各電源與短路點之間的電抗 ??x。 (4)求出計算電抗 xjs。 (5)由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量的標幺值。 (6)計算無限大容量電源供給的短路電流周期分量的標幺 值。 (7)計算短路電流周期分量有名值和短路容量。 (8)計算短路電流沖擊值。 (9)計算異步電機供給的短路電流。 (10)繪制短路電流計算結果表。 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計 13 第 5 章 電氣設備選擇 電氣設備選擇總則 電器選擇的一般條件 ： （ 1） 額定電壓和最高工作電壓 電器所在電網的運行電壓因調壓或負荷的變化，常高于電網的額定電壓，故所選電器允許最高工作電壓 U，即 U? Usm。一般電器允許的最高工作電壓：當額定電壓在 220KV及以下時為 ；額 定電壓為 330～ 500KV 時為 ；而實際電網的最高運行電壓 Usm一般不超過 ，因此在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 UN不低于裝置地點電網額定電壓 UNS的條件選擇，發(fā)即 UN ? UNS。 （ 2） 額定電流 電器的額定電流 IN是指在額定周圍環(huán)境溫度 ? o下，電器的長期允許電流。 IN應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax,即 IN? Imax。由于 發(fā)電機、調相機和變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故其相應回路的 Imax為發(fā)電機調相機或變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有過負荷運行時， Imax應按過負荷確定 (～ 2)倍變壓器額定電流 )；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的 Imax；母線分段電抗器的 Imax應為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機額定電流的 50%～ 80%；出線回路的 Imax除考慮正常負荷電流 (包括線路損 耗 )外，還應考慮事故時由其它回路轉移過來的負荷。 （ 1） 短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電器時，器各部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 : 2tkIt Q? （ ） 式中 :kQ――短路電流產生的熱效應； 2tIt―― 電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間 （ 2） 電動力穩(wěn)定校驗 電動力 穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩(wěn)定，滿足動穩(wěn)定的條件為 ： es shii? 或 shes II ? 式中 ： shi shI ――短路沖擊電流幅值及其有效值； esi 、 esI ――電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 沈陽工程學院畢業(yè)設計 14 下列幾種情況可不效驗熱穩(wěn)定或 動穩(wěn)定 ： 1)用熔斷器保護的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗算熱穩(wěn)定。 2)采用有限泳流電阻的熔斷器保護的設備，可不校驗動穩(wěn)定； 3)裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電器可不驗算動、熱穩(wěn) 定。 （ 3） 短路電流計算條件 為使所選電器具有足夠的可靠性、經濟性和性，并在一定時期內適應電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗算用的短路電流應按下列條件確定。 1)容量和接線 按本工程設計最終容量計算。并考慮電力系統(tǒng)遠景規(guī)化其接 線 應采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式。 2)短路種類、一般按三相短路驗算，若其它種類短路較三 相短路嚴重時，則應按最嚴重的情況驗算。 3)計算短路點，選擇通過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。 （ 4） 短路計算時間 校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理地確定短路計算時間驗算熱穩(wěn)定的計算時間 kt 為繼電保護動作時間 prt 和相應斷路器的全開斷時間 abt 之和。 即 ： abprk ttt ?? 而 ainab ttt ?? 式中 ： abt ――斷路全開斷時間； prt ――后備保護動作時間； int ――斷路器固有分閘時間； at ――斷路器開斷時電弧持續(xù)時間，對少油斷路器為 ～ 6SF 和壓縮空氣斷路器 約為 ～ 。 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器種類和型式的選擇 ： 按照斷路器 采用的滅弧介質和滅弧方式，一般可分為：多油式斷路器、少油式斷路器、壓縮空氣高壓斷路器、 SF6斷路器、真空斷路器等。 高壓斷路器的操動機構，大多數是由制造廠配套供應，公部分少油式斷路器有電磁式。彈簧式或液壓式等幾種型式的操動機構可供選擇。一般電磁式操動機構需配專的直流合閘電源，但其結構加工精度要求較高。操動機構的型式，可根據安裝調試方便和運行可靠性進行選擇。 額定電壓選擇 NSN UU ? () 額定電流選擇 MAXN II ? () 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設計 15 壓斷路器的額定開斷電流 nbrI ,不應小于實際開斷瞬間的短路電周期分量ptI,即ptnbr II ? 。當斷路器的 nbrI 較系統(tǒng)短路電流大很多時，為了簡化計算，出可以用次暫態(tài) 電流 I 進行選擇，即 IInbr ? 。 一般斷路器開斷單相短路的能力比開斷三相短路要大，國外研究結果表明，約大 15%，但國內尚無正式數據，如單相短路電流大于三相短路電流時，暫以單相短路為選擇條件。我國生產的高壓斷路器，由于開斷時間較長 (? )，短路電流非周期分量幅值 20%的要求。對于使用快速保護和高速斷路器者，其開斷時間小于 ，當在電源附近短路時，短路電流的非周期分量可能超過周期 分量的 20%，因此需要進行驗算。短路電流 IK為 : IK= 22 )2( aT rbtweII pt ???? () 式中 ： Ipt開斷瞬間短路電流周期分量有效值，當開斷時間小于 時， Ipt? I (A) tbr開斷計算時間 (S) Ta非周期分量衰減時間常數 Ta=??rx (rd) 其中 ?x ， ?r 電源至短路點的等效總電抗和總電阻。 如計算結果非周期分量超過 20%以上時，訂貨時應向制造部門提出 要求。裝有自動重合閘裝置的斷路器，當操作循環(huán) 符合廠家規(guī)定時，其額定開斷電流不變。 短路關合電流的選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在故障，則在斷路 器合閘過程中，動、靜觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過 (預擊穿 )，更容易發(fā)生觸頭熔 焊和遭受電動力的損壞。且斷路器在關合短路電流時，不可避免地在接通后又自動跳閘，此時還要求能夠切斷短路電流，因 此，額定關合電流是斷路器重要參數之一。為了保證斷路器在關全短路時的安全，斷路器的額定關合電流 iNC1不應小于短路電流 最大沖擊值 ish,即 ： iNC1? ish kt QtI ?2 () shes ii ? () 隔離開關的選擇 隔離開關種類和型式的選擇 隔離開關的型式較多，按安裝地點不同，可分為屋內式和屋外式，按絕緣支柱數目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。它對配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選型時應根據配電裝置特點和使用要求以及技術經濟條件來確定。 沈陽工程學院畢業(yè)設計 16 NSN UU ? () MAXN II ? () kt Qti ?2 () shes ii ? () 電流互感器的選擇 一次回路額定電壓和電流的選擇 電流互感器一次回路額定電壓和電流應滿足 ： NSN UU ?1 ， MAXN II ?1 () 式中 1NU 、 !NI 為 電流互感器一次額定電壓 和電流 為了確保所供儀表的準確度，互感器的一次側額定電流應盡可能與最大工作電流接近。 二次額定電流的選擇 電流互感器的二次額定電流有 5A 和 1A兩種，般弱電系統(tǒng)用 1A,強電系統(tǒng)用 5A。當配電裝置 (例如超高壓 )距離控制室較遠時，為能使電流互感器能多帶二次負荷或減小電纜截面，提高準確級，應盡量采用 1A。 電流互感器種類和型式的選擇 在選擇互感器時，應根據安裝地點 (如屋內、屋外 )和安裝方式 (如穿墻式、支持式、裝入式等 )選擇其型式。選用母線型時應注意校核窗口尺寸。 電流互感器準 確級和額定容量的選擇 為了保證測量儀表的準確度，互感器的準確級不得不低于所供測量儀表的準確級。當所供儀表要求不同準確級時，應按相應最高級別來確定電流互感器的準確級。 為了保