【正文】 電光式電壓互感器是利用材料的泡克耳斯效應(yīng)，材料在電場作用下，出現(xiàn)雙折射作用，兩種折射率之差Δh與電場強(qiáng)度E成正比，通過1/4波長板和檢光板變成強(qiáng)光信號輸出。 新型互感器大致可分為兩類：一是電子式互感器；二是電光式互感器。(5)在500KV電壓等級配電裝置廣泛采用的一臺半斷路器接線中，上述互感器配置的原則仍然適用。如有兩組電流互感器，應(yīng)盡可能設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍中。變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。該互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，其開口三角形繞組供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否有接地故障之用?！?3)發(fā)電機(jī)。 旁路母線上是否裝設(shè)電壓互感器，要根據(jù)出線同期方式而定。危及人身安全。4)三相式電壓互感器，當(dāng)二次側(cè)負(fù)荷不對稱時，特別是在單相接地時，三相磁路不對稱，將增大誤差。在6～35KV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式電壓互感器；110～220KV配電裝置特別是母線上裝設(shè)的電壓互感器，通常采用串及式電磁式電壓互感器；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要求時，通常多在出線上采用電容式電壓互感器。2．電壓互感器的選擇(1)按額定電壓選擇；電壓互感器一次繞組有接于相間和相對地兩種方式，繞組的額定電壓應(yīng)與接入電網(wǎng)的運(yùn)行方式和電壓相符，為確保電網(wǎng)電壓的波動范圍滿足下列條件電壓互感器二次繞組電壓可按下表選擇，附加二次繞組通常接成開口三角形測量零序電壓，在電壓正常且三相對稱，開口輸出零序電壓。需要強(qiáng)調(diào)的是：電流互感器在運(yùn)行時，二次繞組嚴(yán)禁開路。一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足：≥，≥為確保所供儀表的準(zhǔn)確級，電流互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。選用母線型電流互感器時應(yīng)注意校核窗口尺寸。2．隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)隔離開關(guān)與斷路器的最大區(qū)別在于無短路電流開斷能力。短路電流引起的熱效應(yīng)為沖擊電流 110KV側(cè)斷路器計(jì)算結(jié)果表計(jì)算結(jié)果LW6110 110(KV) 110(KV) (A) 1250(A) (KA) (KA) (KA) 100(KA) (KA) 100(KA)由上表可知各項(xiàng)條件均滿足，故所選LW6110型斷路器合格；第四節(jié) 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)也是發(fā)電廠中常用的電氣設(shè)備，它需與斷路器配套使用，現(xiàn)簡要介紹一下它的主要用途:(1)隔離電壓；在檢修電氣設(shè)備時，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。因此，在運(yùn)行中其開斷能力是其性能的基本指標(biāo)。在校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，必須確定電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體處于最嚴(yán)重情況的短路點(diǎn)，使通過的短路電流校驗(yàn)值為最大。(2)短路種類。②采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不作校驗(yàn)動穩(wěn)定。3．短路狀態(tài)校驗(yàn)(1)短路電流穩(wěn)定校驗(yàn)； 短路電流通過設(shè)備時，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。此時電氣設(shè)備的長期發(fā)熱溫升不超過其允許溫度。一般當(dāng)海拔在1000～3500m范圍內(nèi)，若制造廠家規(guī)定每升高100m，則電氣設(shè)備允許的最高工作電壓要下降1%。應(yīng)不小于該回路在合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時 ，出力保持不變，故其相對應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)；若變壓器有可能過負(fù)荷運(yùn)行時，應(yīng)按負(fù)荷確定；母聯(lián)短路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的；母線分段電抗器應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的50%～80%；出線回路的除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和留有可發(fā)展的余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。④繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。2．短路計(jì)算步驟在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用曲線法。(3)計(jì)算容量按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(5～10年)；(4)短路種類 一般按三相短路計(jì)算。因?yàn)槎搪饭收蠈﹄娏ο到y(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。當(dāng)逆變器故障時，則靠靜態(tài)開關(guān)切換到保安電源上經(jīng)旁路向負(fù)荷供電，其切換時間≤4ms。中性點(diǎn)接地方式與380V工作段一致，采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 。低壓配電屏內(nèi)大容量斷路器采用框架式智能斷路器，其余回路采用塑料斷路器和熔斷器回路。本工程需要說明的是對于方案一(一機(jī)縮一跨)由于電除塵控制樓較小。其它6KV饋線回路、工作電源進(jìn)線采用真空斷路器。因此，高壓廠用工作變選用無激磁調(diào)壓變壓器，變比為 —。高壓廠用起動/備用變作為高廠變的備用變，能滿足最大一臺高廠用工作變所帶的全部負(fù)荷，所以1高壓廠用起動/備用變?nèi)萘繛?0000/25000—25000KVA；2高壓廠用起動/備用變?nèi)萘繛?15000/20000—20000KVA?！?4)廠用電負(fù)荷的計(jì)算本工程6KV及380V廠用電負(fù)荷計(jì)算采用“換算系數(shù)法”。4．廠用電系統(tǒng)接地方式　(1)6KV廠用電系統(tǒng)接地方式經(jīng)計(jì)算本工程高壓廠用電系統(tǒng)的接地電容電流為25A，根據(jù)廠用電規(guī)程規(guī)定，高壓廠用工作變及高壓廠用起動/備用變6KV中性點(diǎn)的接地方式選用經(jīng)低電阻接地方式。380V廠用電接線原則如下：全廠380V公用負(fù)荷由接至6KV公用段的低壓公用變供給。每臺機(jī)組設(shè)置兩臺1250KVA工作變壓器、兩臺1250KVA除塵變壓器、一臺315KVA照明變壓器，分別接至相應(yīng)的6KV工作段。按有關(guān)規(guī)程規(guī)定：本工程設(shè)兩臺高壓廠用起動/備用變，作為高壓廠用電源的備用電源，1起動/備用變作為2高廠變的備用，2起動/備用變作為4高廠變的備用。本廠采用６KV作為高壓廠用電壓，其特點(diǎn)如下：①６KV電動機(jī)的功率可制造的較大，以滿足大容量負(fù)荷要求；②６KV廠用電系統(tǒng)與３KV廠用電系統(tǒng)相比，不僅節(jié)省有色金屬及費(fèi)用，而且短路電流亦較小；③發(fā)電機(jī)電壓如為６KV時，可以省去高壓廠用變壓器，直接由發(fā)電機(jī)電壓母線經(jīng)電抗器供廠用電以防止廠用電系統(tǒng)故障直接威脅主系統(tǒng)并限制其短路電流；(1)6KV廠用電系統(tǒng)高壓廠用電電壓采用6KV。另外，還要設(shè)計(jì)符合電能質(zhì)量指標(biāo)的交流不間斷電源，以保證不允許間斷供電的熱工保護(hù)和計(jì)算機(jī)等負(fù)荷的用電。(3)充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動(備用)電源能在短時內(nèi)投入。該廠為300MW的機(jī)組，應(yīng)該做到這一點(diǎn)。如實(shí)時控制用的計(jì)算機(jī)、熱工保護(hù)、自動控制和調(diào)節(jié)裝置等。按對電源要求的不同它又可分為：①直流保安負(fù)荷，如發(fā)電機(jī)的直流潤滑油泵、事故氫密封油泵等；②交流保安負(fù)荷，如盤車電動機(jī)、交流潤滑油泵、消防水泵等。如試驗(yàn)室、修配廠、油處理室等。(2)II類廠用負(fù)荷允許短時停電(幾秒鐘至幾分鐘),恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負(fù)荷，均屬于II類廠用負(fù)荷。降低廠用電率不僅能降低發(fā)電成本，同時也相應(yīng)地增大了對電力系統(tǒng)的輸送電量。廠用電率是發(fā)電廠運(yùn)行的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。為此必須認(rèn)真考慮合理廠用供電電源的取得方式，工作電源和接線方式；此外，還應(yīng)配備完善的繼電保護(hù)與自動裝置，合理配置廠用機(jī)械，并正確選擇電動機(jī)類型、容量和臺數(shù)；在運(yùn)行中須對廠用機(jī)械進(jìn)行正確維護(hù)和科學(xué)管理。這些電動機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明用電等設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。甚至出現(xiàn)全場停電。元件每年停運(yùn)時間相比：～。(10)全部元件正常時，某斷路器或母線故障的停運(yùn)頻次由式：λrof2=Koλf2　得到。TWr/8760100%=16/8760 =(6)正常工作系數(shù)1)一臺半斷路器接線 Ko=（1∑KQfi∑KQri∑KWrm）100%= 2)雙母線三分段接線Ko=（1∑KQfi∑KQri∑KWrm）100%=(7)一臺半斷路器檢修期間，另一臺故障停運(yùn)，引起相對應(yīng)的線路被迫停運(yùn)時間。500KV側(cè)采用SF6斷路器，輸電線長度取L=1500km，設(shè)備原始數(shù)據(jù)： 斷路器故障率： λq= 母 線故障率： λw= 線 路故障率： λl= 斷路器大修周期： μq= 斷路器小修周期： μp=1r/a 斷路器故障運(yùn)行時間：Tqf=60h. 斷路器大修時間： Tqr=500h. 斷路器小修時間： Tpr=90h. 故障查明時間： Tg=. 隔離開關(guān)分合閘時間：Tf=. 母線故障停運(yùn)時間： Twf=8h. 母線檢修周期： μw=1r/a. 母線檢修停運(yùn)時間： Twr=6h.(1)斷路器故障率λQi由 ，對斷路器分別進(jìn)行計(jì)算，其中對母聯(lián)斷路器及一串中的中間斷路器λQi修正為2λQi。它表明在各種工況下（運(yùn)行和檢修）出現(xiàn)該回路被切除停運(yùn)的總概率，其值應(yīng)為出現(xiàn)該回路停運(yùn)的各種概率之和。若Tf2《Tr1,則Tr1f2= Tf2。若元件2故障發(fā)生在（Tr1Tf2）范圍內(nèi)，則同時停電將等于故障元件2的恢復(fù)時間；若故障發(fā)生在Tr1的末尾部分，則同時停電將隨檢修完畢而結(jié)束，其平均停電時間為1/2 Tf2?！?8)一臺斷路器檢修期間，另一元件（斷路器或母線）故障，*1,，導(dǎo)致對應(yīng)線路被迫停運(yùn)。 M—母線條數(shù)?！?3)某臺斷路器計(jì)劃檢修停運(yùn)系數(shù) ，即KQri=[μo如從母線引出的饋線斷路器的故障率可以用下式計(jì)算：式中L—線路長度；　　λ—母線故障影響率?！?9)母線檢修停運(yùn)時間TWr(h)指母線每次檢修平均時間?！?5)斷路器小修時間TQr(h)指每臺斷路器每次小修次數(shù)所需的平均時間。雖然在主接線中隔離開關(guān)數(shù)量較多，但均與斷路器配套使用，且其故障比斷路器小一個數(shù)量級，為簡化可靠性計(jì)算工作量，常把隔離開關(guān)的故障率分別計(jì)入其相鄰的斷路器或母線中，不知影響可靠性計(jì)算的準(zhǔn)確性。其基本思想是針對主接線具體接線，分析因故障或計(jì)劃檢修切除某一設(shè)備（回路）時，應(yīng)當(dāng)將哪些相鄰設(shè)備斷開，即所有可能故障或檢修的設(shè)備（主要是斷路器和母線）由于切除而對主接線的影響。它表示著設(shè)備修復(fù)能力的指標(biāo)，電氣主接線包含著許多相互連接的設(shè)備元件，其可靠性分析比較復(fù)雜。作為設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)資料，如設(shè)備的故障率λ（t）、修復(fù)率μ（t）、平均工作時間、平均停運(yùn)時間以及檢修時間和周期等都應(yīng)來自長期運(yùn)行實(shí)踐資料的積累，且應(yīng)符合生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)狀。因此，稱可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)為可靠度，即定義為“可修復(fù)系統(tǒng)在長期運(yùn)行時間中，處于和準(zhǔn)備處于工作中的時間所占的比例”。所以，主接線屬于可修復(fù)系統(tǒng)。隨著系統(tǒng)工程學(xué)的興起，可靠性理論及其應(yīng)用的速度發(fā)展，對大型發(fā)電廠的電器主接線設(shè)計(jì)時不能再只憑借設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)判斷，做出決策，必須用定量計(jì)算的方法、制訂出能夠反映其可靠性性能的指標(biāo)，來衡量主接線完成功能或喪失功能的判斷依據(jù)，使主接線的設(shè)計(jì)與運(yùn)行建立在更加科學(xué)的基礎(chǔ)上。況且設(shè)備技術(shù)水平上，和一臺半斷路器相比有很大差距。1．兩個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較從上表可以看出，技術(shù)經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)中，第二方案具有明顯的優(yōu)越性。正常運(yùn)行時，應(yīng)盡量將四進(jìn)四出共八個元件均分接在各段母線上。共出線四回。尤其是火電廠，從發(fā)電機(jī)、變壓器一直到饋線回路數(shù)均有可能擴(kuò)建。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾方面考慮： 1）節(jié)省一次投資。尤其是火電廠，在設(shè)計(jì)主接線時應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。 2）調(diào)度的靈活性。　4）設(shè)備的可靠程度直接影響著主接線的可靠性。因此，主接線的形式必須保證供電可靠。因此主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。編者 第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)第一節(jié) 主接線概述電氣主接線又稱一次接線，它是發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中傳送電能的通路。3．要根據(jù)國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)規(guī)定，結(jié)合工程的不同性質(zhì)、要求，從實(shí)際情況出發(fā)，合理確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂。因此本專題對定子繞組匝間短路保護(hù)做了詳細(xì)介紹。發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響著電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因此，對其電氣主接線的可靠性的要求更高。設(shè)計(jì)中，在方案必須滿足供點(diǎn)可靠 ，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的前提下對發(fā)電機(jī)主線進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)機(jī)警比較和可靠性論證。AbstractThis graduation design task is to design the first main primary system and the secondary main primary system of electrical system of a 4X300MW district fire power plant. It is well known that the electric power plant play the important role in the electrical system. Therefore, there are high demand on the reliability of the main electrical contact in the there for the reliability of the main connection has a very high demand in the electrical system. According to the supply reliability developed technique and reasonable econom