【正文】 （2）屋外配電裝置帶電部分的上面或下面，不應(yīng)有照明、通信和信號(hào)線路架空跨越或穿過(guò)，屋內(nèi)配電裝置帶電部分的上面不應(yīng)有明敷的照明或動(dòng)力線路跨越。在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。根據(jù)上述原則，該發(fā)電廠避雷器選擇結(jié)果如下表所示：表 避雷器的選擇結(jié)果安 裝 地 點(diǎn) 型 號(hào) 額定電壓有效值（kV）發(fā)電機(jī)出口 —發(fā)電機(jī)中性點(diǎn) Y1W5—110kV 母線出線處 Y5B—100/234 100110kV 母線、雙繞組變壓器出線斷路器之間 Y5B—100/234 100110kV 雙繞組變壓器中性點(diǎn) Y1W5—73/200 73 3100MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)28第六章 發(fā)電廠配電裝置布置 設(shè)計(jì)原則與要求 設(shè)計(jì)原則配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠和維護(hù)方便。 避雷器的選擇和校驗(yàn) 避雷器的設(shè)置根據(jù)《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，一般在下列情況下裝設(shè)避雷器：3～10kV 變電所每條架空進(jìn)線上；非全線架設(shè)避雷線的 35～110kV 架空線，其變電所進(jìn)線端；重要性較高的 35～110kV 變電站的每條進(jìn)線；架空線路與電纜線路接頭處。（4）10kV 機(jī)端電壓互感器選擇 JSJW—10 型。 (4)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)。 3100MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)26 電流、電壓互感器的選擇和校驗(yàn)根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在機(jī)端和 110kV 及以上等級(jí)的互感器的接線均采用三相星型接線，設(shè)互感器離測(cè)量?jī)x表的距離均為 100m，廠用變進(jìn)線互感器采用兩相星型接線，設(shè)互感器離測(cè)量?jī)x表的距離為 40m。 選擇結(jié)果如下：(1)10Kv 電壓等級(jí)絕緣子選擇：屋內(nèi)部分選用 ZLD—10 型支持絕緣子；屋外部分選用 ZPD—10 型支持絕緣子。(4)發(fā)電機(jī)、變壓器連接導(dǎo)體（10kv）的選擇 3 條 100mm10mm 豎放矩形鋁導(dǎo)體。在本水電站具體的情況下，10kv 機(jī)端母線及導(dǎo)體按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，而 110kv 母線及導(dǎo)體按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇。無(wú)資料時(shí)，可取最熱月平均最高溫度屋外 年最高溫度 年最低氣溫屋內(nèi)電抗器 該處通風(fēng)設(shè)計(jì)最高排風(fēng)溫度電氣屋內(nèi)其它電器 該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。在選擇導(dǎo)體、電器時(shí)，應(yīng)注意環(huán)境條件：選擇導(dǎo)體、電器的環(huán)境溫度一般采用表 所列的數(shù)值。本設(shè)計(jì)主要考慮溫度和海拔兩個(gè)環(huán)境因素。本電站的備用電源兼作啟動(dòng)電源，無(wú)需再設(shè)置。本電站主接線設(shè)計(jì)的是單元接線，廠用電接線位置已在主接線示意圖中標(biāo)出，從兩臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)端取得，有兩個(gè)工作電源，若是兩臺(tái)機(jī)組停機(jī)任可以從系統(tǒng)倒送電回電廠。2 %/；啟備變壓器的容量為廠用變壓器的總和，為 30MVA，選用三臺(tái) 10MVA 的變壓器，型號(hào)為：SFL10000/110，額定容量為： 10000/9410，電壓比為：110177。連接組別的選擇，宜使同一電壓級(jí)的廠用工作、備用變壓器輸出電壓的相位一致。（2）廠用電系統(tǒng)接地方式：廠用變采用不接地方式，高壓低壓都為三角電壓。Sd——三相短路容量，用來(lái)校驗(yàn)斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過(guò)規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計(jì)算。 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。 確定中性點(diǎn)接地方式。 不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 所有電流的電功勢(shì)相位角相同。3～10kV 電力網(wǎng)中，當(dāng)單相接地電流小于 30A時(shí)，采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。 各級(jí)電壓中性點(diǎn)運(yùn)行方式選擇運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，中性點(diǎn)運(yùn)行方式的正確與否關(guān)系到電壓等級(jí)、絕緣水平、通信干擾、接地保護(hù)方式、運(yùn)行的可靠性、系統(tǒng)接線等許多方面。方案2 供電更加可靠，通過(guò)兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至使供電中斷；調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；擴(kuò)建方便，向雙母的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電；便于試驗(yàn)，而且能使電源和線路功率均衡的分配。（2）變壓器的容量：?jiǎn)卧泳€中的主變壓器容量 SN 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留 10％的裕度選擇，為 ()GPNΦCOS)Κ1(Ρ.= —發(fā)電機(jī)容量； —通過(guò)主變的容量NGΡWΜ20ΝNS 3100MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)12—廠用電： 　 —發(fā)電機(jī)的額定功率，??%8??=ΦCOSG發(fā)電機(jī)的額定容量為 200MW，扣除廠用電后經(jīng)過(guò)變壓器的容量為： ())(1)1(. ?????SPeN由發(fā)電機(jī)參數(shù)和上述計(jì)算及變壓器的選擇規(guī)定,主變壓器選用 1 臺(tái) 220KV 雙繞組的變壓器和兩臺(tái) 220KV 三繞組的變壓器。出線回路數(shù)為 3 回，每回出線輸送容量為 35MVA。出線回路數(shù)為 4 回，每回出線最大輸送容量為 50MVA。確定主變的容量和臺(tái)數(shù)，擬定可能采用的主接線形式。 主接線設(shè)計(jì)的依據(jù)（1）發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用（2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模（3）負(fù)荷大小和重要性（4）系統(tǒng)備用容量大小（5）系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料 電氣主接線的主要要求為（1）可靠性：衡量可靠性的指標(biāo)，一般是根據(jù)主接線型式及主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出“不允許”事件的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對(duì)幾種接線形式的擇優(yōu)。本廠無(wú) 6~10 kV 及 35 kV 出線。綜上，在設(shè)計(jì)中要充分分析所給的原始資料，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的情況，做到設(shè)計(jì)的方案具有可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等。 本設(shè)計(jì)引用的規(guī)程和規(guī)范設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書及國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)政策和各專業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范而進(jìn)行。（9） 、發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（4） 、系統(tǒng)阻抗在最大運(yùn)行方式下（SJ=100MVA），與 110kV 系統(tǒng)的聯(lián)系阻為 3100MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)7，與 220kV 系統(tǒng)的聯(lián)系阻抗為 ，兩系統(tǒng)均視為無(wú)窮大容量系統(tǒng)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們理論聯(lián)系實(shí)際，系統(tǒng)、全面地掌握所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)我們分析問(wèn)題、工程計(jì)算和獨(dú)立工作的能力，讓我們樹立工程觀點(diǎn)、社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，初步掌握發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)方法，并在計(jì)算、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題等方面得到訓(xùn)練，為今后從事電力系統(tǒng)及發(fā)電廠有關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、科研等方面的工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。熟悉國(guó)家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)范、規(guī)定、導(dǎo)則等。掌握發(fā)電廠（或變電所）電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法和內(nèi)容。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容（1） 、電廠為 3 臺(tái) 100MW 汽輪發(fā)電機(jī)組，一次設(shè)計(jì)完成。（5） 、發(fā)電機(jī)參數(shù)：型號(hào)：QFN1002 Pe=100MW Ue= Ie=6475A cosφ= Xd”=（6） 、電氣設(shè)備選擇、校驗(yàn)。（10） 、主要電氣設(shè)備材料匯總。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)必須遵守的規(guī)程和規(guī)范主要有：GB/T4064—1993 《電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)導(dǎo)則》SDJ161—1985 《 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》GB50217—1999 《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》SDJ5—1855 《 高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》GB14285—1993 《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 》 3100MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)8第二章 電氣主接線設(shè)計(jì) 對(duì)水電廠原始資料分析 原始資料從原始資料分析，所要求設(shè)計(jì)的發(fā)電廠類型為大中容量火電廠，總裝機(jī)容量為300MW，單機(jī)容量為 100MW。 電力系統(tǒng)情況一次設(shè)計(jì)完成。 氣象條件年最高溫度 38℃，年最低溫度7℃。（2）靈活性：投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便、調(diào)度靈活。論證是否需要限制短路電流，并采取合理的措施。為使其出線斷路器檢修時(shí)不停電，應(yīng)采用單母分段帶旁路接線或雙母線帶旁路接線，以保證其供電的可靠性和靈活性。同樣為使其出現(xiàn)斷路器檢修時(shí)不停電，應(yīng)采用單母分段帶旁路接線或雙母線帶旁路接線，這里的旁路斷路器不用設(shè)專用旁路斷路器，可以用分段斷路器兼作旁路斷路器。一臺(tái) 220KV 的雙繞組變壓器選擇用 SFP120220/220，兩臺(tái) 220KV 三繞組的變壓器選擇用 SSPSL120220/220。（2）經(jīng)濟(jì)上的比較，由于方案 1 使用更多的斷路器與隔離開關(guān)，以致使方案 1 的投資比方案 2 要大很多，增加了旁路間隔和旁路母線，每回間隔增加一個(gè)隔離開關(guān)，大大的增加了投資，同時(shí)方案 1 方案 2 多占用了土地，當(dāng)今我國(guó)的土地資源比較缺乏。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)中普遍采用的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地等方式接地。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)均采用非直接接地方式，本設(shè)計(jì)方案采用的是單元接線，所以按規(guī)程應(yīng)該采用經(jīng)消弧線圈接地方式。 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 輸電線路的電容略去不計(jì)。 計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體的電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。 短路電流實(shí)用計(jì)算方法 對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無(wú)限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得 I”、i sh、I sh 值。注：選取基準(zhǔn)容量為 Sj=100MVA Uj= Uav =Sj——基準(zhǔn)容量（MVA） ； Uav——所在線路的平均電壓（kV） 。當(dāng)容量較小的電動(dòng)機(jī)采用 380V 時(shí)，采用二次廠用變，將 6kV 變?yōu)?380V，中性點(diǎn)直接接地；啟備變采用中性點(diǎn)直接接地，高壓側(cè)為星型直接接地，低壓側(cè)為三角電壓。阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及廠用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，廠用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的177。8%/。這種引接方式，供電可靠、操作簡(jiǎn)單、調(diào)度方便、投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較省，常被廣泛采用。我國(guó)目前對(duì) 200MW 以上的大型發(fā)電機(jī)組，為了確保機(jī)組安全和廠用電的可靠才設(shè)置廠用啟動(dòng)電源，且以啟動(dòng)電源兼作事故備用電源。 按正常工作條件選擇電器、電纜允許最高工作電壓 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 ，即 ；maxUgUmaxg?電器、導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流 不得小于該回路的最大持續(xù)工作電流 ，即 。表 選擇導(dǎo)線、電器時(shí)使用的環(huán)境溫度 0C 3100MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)20環(huán)境溫度（ ）0C類別 安裝起點(diǎn)最高 最低屋外 最熱月平均最高溫度裸導(dǎo)體 屋內(nèi) 該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。無(wú)資料時(shí)，可取最熱月平均最高溫度加 50C 電氣設(shè)備的選擇 3100MW 火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)21表 5.. 設(shè)備明細(xì)表名稱 型號(hào) 主要參數(shù)發(fā)電機(jī) QFN1002 Pe=100MW Ue= Ie=6475A cosφ= Xd”=發(fā)電機(jī)側(cè)斷路器PKG2 型空氣斷路器UeDL=36KV IeDL=18KA 工作電流 kV24?額定短路開短電流對(duì)稱開 225 kA額定短路開合電流 700A額定短時(shí)間耐受電流(效植) 250kA發(fā)電機(jī)側(cè)隔離開關(guān) GN1020 kVUN20?AIN910~5短時(shí)耐受電流 70/40( )sK峰值耐受電流 224kA鋁排出線2LMY2009012100MW 發(fā)電機(jī)引出用鋁母線和組合導(dǎo)線 組合導(dǎo)線2LGJQ600+24LJ240計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面 7776（mm 2）鋁線的總截面 7375（mm 2）電 流 6480（A）發(fā)電機(jī) 10KV引流線電壓互感器 JSW10額定電壓(KV): 初級(jí)繞組 10000。 選擇結(jié)果：（1）110Kv 母線選擇 LGJ—800/55 型鋼芯鋁絞線。動(dòng)熱穩(wěn)定均滿足校驗(yàn)條件。(2)110Kv 電壓等級(jí)絕緣子選擇 ZS—110 型支持絕緣子。 選擇步驟大致如下： (1)根據(jù)相關(guān)原始資料選擇種類和型式。 選擇結(jié)果如下：(1)10kV 機(jī)端電流互感器選擇 LMZ1—10 屋內(nèi)型，變比 2022/5。(5)110kV 母線及進(jìn)出線電壓互感器選擇 JCC2—110 型。各電壓等級(jí)的每組母線上，并應(yīng)盡可能靠近被保護(hù)的主要電氣設(shè)備，當(dāng)裝設(shè)的避雷器與主變壓器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在主變壓器附近增設(shè)一組閥型避雷器。其要求是：保證運(yùn)行可靠。安裝和擴(kuò)建方便。（3）。 設(shè)計(jì)的具體要求（一）滿足安全凈距的要求屋內(nèi)配電裝置的安全凈距應(yīng)不小于表 所列的數(shù)值：表 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（mm）額定電壓