【正文】 LW12—220 系列六氟化硫斷路器為斷口結(jié)構(gòu)，可配用液壓式或汽動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。在電壓等級(jí)相同、開(kāi)斷電流和其他性能相接近的情況下，SF6 斷路器比少油斷路器串聯(lián)斷口數(shù)要少，可是制造、安裝、調(diào)試和運(yùn)行比較方便和經(jīng)濟(jì)。所以它是電力系統(tǒng)中最重要的開(kāi)關(guān)電器。開(kāi)關(guān)電器在合閘狀態(tài)下，靠觸頭接通電路。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的幅值 imax或最大有效值 Imax 表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過(guò)上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)力的作用而損害。oct36 如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，對(duì)快速及中速動(dòng)作的斷路器，取 toc=,對(duì)低速動(dòng)作的斷路器，取 toc=。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。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(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，對(duì)電纜，也不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。當(dāng)海拔升高時(shí)，空氣密度降低，散熱條件變壞，是高壓電器在運(yùn)行中溫升增加，但應(yīng)空氣溫德隨海拔高度升高而遞減，其值足以補(bǔ)償海拔升高對(duì)電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)（不超過(guò) 4000 米）使用時(shí)，其額定電流可以保持不變。若安裝地點(diǎn)日最高溫度高于40℃，但不超過(guò) 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： ()/()altNealalNeIKI????式中，I al——電氣設(shè)備的額定電流經(jīng)實(shí)際的周圍環(huán)境溫度修正后的允許電流（A）Kt——溫度修正系數(shù)al——電氣設(shè)備的長(zhǎng)期發(fā)熱最高允許溫度（℃）?——實(shí)際的周圍環(huán)境溫度，取所在地方最熱月平均最高溫度（℃） Ne——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(shí)，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(guò)其額定電流的 20%。在確定變壓器回路的最大長(zhǎng)期工作電流時(shí)，應(yīng)考慮到變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的可能性；母線分段電抗器的最大長(zhǎng)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(zhǎng)期工作電流處考慮線路正常過(guò)負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。 110KV 以下電壓等級(jí)的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。電器可以長(zhǎng)期在其額定電壓的 110%115%下安全運(yùn)行，這一電壓成為最高允許工作電壓。（5） 適應(yīng)發(fā)展。（3） 先進(jìn)合理。 電氣設(shè)備的選擇的一般要求是：（1） 滿足工作要求。 如取平均額定電壓進(jìn)行計(jì)算，則系統(tǒng)的短電壓 U=Uav，若選取 Ud=Uav，則無(wú)限大功率系統(tǒng)的短電壓的標(biāo)幺值 ，*1dU?短路電流周期分量的標(biāo)幺值為 **PIX? 式中 ——無(wú)限大系統(tǒng)功率系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的組合電抗（即總電抗）的標(biāo)幺值*X? 短路電流的有名值為 **dPIIX??A 則沖擊電流為 2shMshPiKI 式中 ——沖擊系數(shù)，表示沖擊電流對(duì)周期分量幅值的倍數(shù)。 無(wú)線大功率系統(tǒng)的德主要特征是：內(nèi)阻抗 X=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(shí)間改變。 短路點(diǎn)的選擇應(yīng)選擇通過(guò)導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。 241 1 0 K V 2 2 0 K V1 0 K VX 1 0X 9 X 7 X 8X 1 1X 1 2X 3X 4X 5 X 6X 1 X 2X 1 4X 1 3CG 1 G 2 G 3 G 4 圖 313．對(duì)于 OSSPSL—3000/220 型三繞組變壓器的電抗 j78 dddeS1X(U%U20????中 低高 中 高 低 ） = .)3?? = .9 j910dddeS(2????中 低高 中 高 低 ） = )3?? = . j12dddeSX(U%U0????中 低高 低 高 中 ） = .)?? = . 4．線路阻抗（設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中已給出）：X13= 短路點(diǎn)的選擇、短路電流以及沖擊電流的計(jì)算 無(wú)限大容量電力系統(tǒng)是指容量相對(duì)于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓基本不變，可將該電力系統(tǒng)視為無(wú)限大容量電力系統(tǒng)。 I// —— 三相短路電流； ish —— 三相短路沖擊電流。 各系統(tǒng)短路電流的計(jì)算 短路計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法 1．基本假定 （1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 短路計(jì)算的目的和簡(jiǎn)化假設(shè)因?yàn)槎搪饭收蠈?duì)電力系統(tǒng)可能造成極其嚴(yán)重的后果，所以一方面應(yīng)采取措施以限制短路電流，另一方面要正確選擇電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置。如輸電線斷線、倒桿、碰線、或人為盜竊、破壞等原因都可能導(dǎo)致短路。（3）電氣設(shè)備因設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不良和運(yùn)行不當(dāng)或設(shè)備本身不合格引發(fā)的短路。如電力系統(tǒng)中，相與相之間的火中性點(diǎn)直接節(jié)地系統(tǒng)中的相與地之間的短接都是短路。對(duì)供電系統(tǒng)危害最大的是短路故障。3．三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜安裝一臺(tái)避雷器。3．對(duì)直接接地系統(tǒng) ，一般按三相配置。3．當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無(wú)典雅時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)安裝電壓互感器。母線的接地刀閘宜安裝在母線電壓互感器的隔離開(kāi)關(guān)上，也可裝于其它回路母線隔離開(kāi)關(guān)的基座上。3．接在母線上的避雷器和電壓互感器以合用一組隔離開(kāi)關(guān)。 SSPSLO3000/220 型號(hào)的含義： S——三相風(fēng)冷強(qiáng)迫油循環(huán) F——風(fēng)冷 P——無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓 S——為銅導(dǎo)線 L——為鋁導(dǎo)線 3000——高壓繞組電壓等級(jí) 220——額定容量 單元接線的主變壓器 發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元接線時(shí)，發(fā)電機(jī)和變壓器成為一個(gè)單元組，電能經(jīng)升壓后直接進(jìn)入高壓電網(wǎng)。切換方式有兩種：不帶負(fù)荷切換，稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。如果星型連接或曲折型連接的中性點(diǎn)是引出的，則分別以 YN、ZN 表示，帶有星三角變換繞組的變壓器，應(yīng)在兩個(gè)變換間已“”隔開(kāi)。對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的發(fā)電廠，當(dāng)其中一臺(tái)主變推出運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)承擔(dān) 70%的容量。 （3）根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，而限制本廠的輸出功率時(shí)能供給發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷。發(fā)電廠 200MW 及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL5000—2022《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過(guò) 650C 的條件進(jìn)行選擇” 。因此，主變壓器的選擇對(duì)發(fā)電廠、變電所的技術(shù)性影響很大。 變壓器的選型 電力變壓器（文字符號(hào)為 T 或 TM） ，根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)的界定，凡是三相變壓器的額定容量在 5KVA 及以上，單相的在 1KVA 及以上的輸變電用變壓器，均成為電力變壓器。 2. 勵(lì)磁方式發(fā)電機(jī)容量在 100MW 以上的普遍采用同軸交流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止半導(dǎo)體整流勵(lì)磁方式。 發(fā)電機(jī)的選型 簡(jiǎn)介汽輪發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)直接耦合傳動(dòng)。 本次設(shè)計(jì)采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。當(dāng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開(kāi)運(yùn)行時(shí)，若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不是按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器保護(hù)。 （2）凡中、低壓有電源的升壓站和降壓變電所至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器直接接地。但由于過(guò)電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備的造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。①中性點(diǎn)消弧線圈接地當(dāng)接地電容電流超過(guò)允許值時(shí)，可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過(guò)電壓。153 火電廠發(fā)電機(jī)、變壓器的選擇 主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合性問(wèn)題。綜合考慮，則選擇單母線分段的接線形式。技術(shù)上可行方案的選擇 設(shè)計(jì)發(fā)電廠主接線時(shí)在技術(shù)上應(yīng)考慮的主要問(wèn)題是：1）保證全系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，不應(yīng)再本廠、站內(nèi)的故障造成系統(tǒng)的瓦解；2）保證負(fù)荷、特別是重要負(fù)荷供電的可靠性及電能質(zhì)量；3）各設(shè)備、特別要注意高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器的過(guò)載是否在允許范圍內(nèi)。（3）方案三 方案三的電氣主接線形式在 220KV 電壓等級(jí)的方案選擇和 110KV 電壓等級(jí)的方案選擇基本相同，在這里就不再作詳細(xì)的介紹。雙母線接線形式正好克服了單母線分段接線形式的缺點(diǎn)，所以在大、中型發(fā)電廠中這種接線形式被廣泛應(yīng)用。由于單母線接線本身的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，采用設(shè)備少、投資省、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電設(shè)備裝置，所以 220 12KV 電壓等級(jí)的接線形式選擇為單母線接線。用斷路器把母線分段后，對(duì)重要的用戶可以從不同的段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會(huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。由于 110KV 電壓等級(jí)的電壓饋線數(shù)目是 6 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。 主接線的方案（1） 方案一 電壓等級(jí)的方案選擇。b. 110KV 電壓等級(jí)：60km 架空出線 6 回，每回平均輸送容量 11MW。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋型接線。 b 牽連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解裂運(yùn)行。橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 缺點(diǎn)：a 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。橋型接線W L1W L2W L1W L2Q F1Q F2Q F3T1T2Q F1Q F2Q F3 T1T2( a ) ( b ) 圖 2 5 前形接線（ a ） 內(nèi)橋式 （ b ） 外橋式 兩個(gè)“變壓器線路”連接，便構(gòu)成橋型接線。這種接線形式適用于大型的發(fā)電廠。（1）發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器組成的單元接線。b 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至界限不同的母線斷路時(shí)不回如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。b 調(diào)度靈活。完成母線轉(zhuǎn)換后，在斷開(kāi)母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。很顯然雙母線分段的可靠性高于前兩種接線方式，只是母線保護(hù)較復(fù)雜。雙母線接線，其中一組為工作母線，以組為備用母線，并通過(guò)母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，在進(jìn)行道砟操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開(kāi)關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。但是單母線分段接線也有較顯著的缺點(diǎn)，就是當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上所連接的全部引線都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，需時(shí)架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)須向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。當(dāng)母線的中7間裝設(shè)一個(gè)斷路器后，即把母線分為兩段，這樣對(duì)重要的用戶可以由分別接于兩段母線上的兩條線路供電。 單母線接線最嚴(yán)重的缺陷是母線停運(yùn)（母線檢修、故障，線路故障后線路保護(hù)或斷路器拒運(yùn)）將使全部支路停運(yùn)，即停電范圍為該母線段的 100%，且停電時(shí)間很長(zhǎng)，若為母線自身?yè)p壞須待母線修復(fù)之后方能恢復(fù)各支路運(yùn)行。這種接線的特點(diǎn)是電源和供電線路都聯(lián)在同一母線上。 電氣主接線的選擇6 發(fā)電廠的主接線的基本環(huán)節(jié)是電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）和引出線。即： 主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器等一次設(shè)備，要是控制、保護(hù)不過(guò)于復(fù)雜，要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。5負(fù)荷大小和重要性 （1）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，切當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。所以電氣主接線的擬定是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。其次，電氣主接線表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式及可能的運(yùn)行方式。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全發(fā)供電，并能保證其他設(shè)備的正常繼續(xù)運(yùn)行。 進(jìn)行短路計(jì)算的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。 主變壓器的選擇 發(fā)電廠 200MW 及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL5000—2022《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度3不超過(guò) 650C 的條件進(jìn)行選擇” 。（4）電氣設(shè)備的選擇：選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量匯總成設(shè)備一覽表；（5）主變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算及配置 畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本思想及設(shè)計(jì)工作