【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） （ 1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 式中 ： θ——實(shí)際環(huán)境溫度， ℃ ； θal——多道題或電纜芯正常最高允許溫度， ℃ 。由于電力系統(tǒng)負(fù)荷的變化、調(diào)壓及接線方式的改變而引起功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化等原因，往往使得電網(wǎng)某些部分的實(shí)際運(yùn)行電壓高于 電網(wǎng)的額定電壓 UNs，因此，所選電氣設(shè)備的允許最高工作電壓 Ualm 不得低于所在電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Usm，即 Ualm≥Usm （ 41） 對(duì)于電纜和一般電器， Ualm 較 UN 高 10%～ 15%，即 Ualm =（ ～ ） UN 而對(duì)于電網(wǎng)，由于電力系統(tǒng)采取各種調(diào)壓措施，電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Usm 通常不超過(guò)額定電壓 UNs 的 10%，即 Usm≤ 可見(jiàn) ， 只要 UN 不低于 UNs，就能滿足式（ 41），所以，一般可按式（ 42）選擇 UN≥UNs （ 42） 按額定電流選擇 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 電氣設(shè)備的額定電流 IN 是指在額定環(huán)境條件（環(huán)境溫度、日照、海拔、安裝條件等）下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流 。 2. 系統(tǒng)的等值電路圖如圖 4— 7： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 圖 4— 7 系統(tǒng)的等值電路圖 系統(tǒng)中所用三繞組變壓器（ SEPS7— 240000/220 型）的有關(guān)技術(shù) 數(shù)據(jù)如下： 額定容量 240000KVA，高、中、低壓繞組的額定電壓分別為： 24 12 ；空載損耗為 175J，短路損耗為 800J；高中、高低、中低的阻抗電壓分別為： 、 、 ；總重量： 258 噸。 4）在選擇 主接線的 繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算 時(shí) ，需 要 以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 圖中的 FS 則是用來(lái)保護(hù)開(kāi)路狀態(tài)的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的。 中壓繞組雖也有開(kāi)路運(yùn)行的可能，但其絕緣水平較高，一般不需要加裝避雷器來(lái)保護(hù)，因而附圖一中也沒(méi)有繪出這一部分。 圖 4— 6 為 獨(dú)立避雷針在配電機(jī)構(gòu)附近的安放情況 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 圖 4— 6 獨(dú)立避雷針離配電機(jī)構(gòu)的距離 根據(jù)規(guī)程的要求，為了防止避雷針與被保護(hù)設(shè)備或構(gòu)架之間的空氣間隙 Sk 被擊穿而造成反擊事故，必須要求Sk 大于一定的距離，若取空氣的平均電抗強(qiáng)度 500kV/m,則 Sk 應(yīng)滿足以下要求： Sk + (m) 同樣，為了防止避雷針接地裝置和被保護(hù)設(shè)備接地裝置之間在土壤中的間隙 Sd 被擊穿，必須要求 Sd 大于一定距離， Sd 應(yīng)滿足下式（假設(shè)土壤的抗電強(qiáng)度為 500kV/m） ： Sd (m) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 在一般情況下， Sk 不小于 5m， Sd 不應(yīng)該小于 3m 。 這里也簡(jiǎn)要介紹一下展開(kāi)式原理圖的主要特點(diǎn)。 斷路器 QF 跳閘后，由其輔助觸點(diǎn) QF1 切斷跳閘線圈 YT 中的電流。 圖中 ， 時(shí)間繼電器 KT 選擇的型號(hào)為： JS72A， 吸引線圈的電壓為 110V，觸點(diǎn)的額定電壓為 380V，延 時(shí)范圍為 ～ 180s，本次設(shè)計(jì)延時(shí)時(shí)間設(shè)定為 2s； 信號(hào)繼電器 KS 選擇的是溫度繼電器，型號(hào)是 JW4A3 型 ， 額定電流為30A, 額定線電壓 為 380V， 額定工作頻率為 50Hz；電流繼電器 采用的是 DL10 型， 電磁式瞬動(dòng)過(guò)電流繼電器 ，最大整定值為 10A，本次設(shè)計(jì)中整定電流設(shè)為 5A；電流互感器選擇的型號(hào)為 LA10，其額定電流比為 5～ 200/5A，準(zhǔn)確級(jí)次。 其中的直流電源供電采用 直流 電源系統(tǒng)中的蓄電池組供電，電壓為 110V。 在 該火力發(fā)電廠的廠用電接線中，廠用高壓采用 6kV， 直接由發(fā)電機(jī)側(cè)通過(guò)一臺(tái)三繞組變壓器 T3 連接到 6kV 廠用高壓母線 一段 和 備用母線 ， 另一臺(tái)雙繞組變壓器 T4 則 引入 6kV 廠用高壓母線 二段 。 6kV 側(cè)的雙繞組變壓器選擇的型號(hào)為： S9400/10，該變壓器的容量為 400kVA，高壓、低壓側(cè)的額定電壓分別為： 。當(dāng)全廠停電時(shí)，可以快速啟動(dòng)和自動(dòng)投人向保安負(fù)荷供電。在廠用電接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致切斷多于一個(gè)單元機(jī)組的故障點(diǎn)，更不應(yīng)存在導(dǎo)致全廠停電的 可能性，應(yīng)盡量縮小故障影響范圍。 廠用電接線應(yīng)滿足下述要求： 1)各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。在機(jī)組運(yùn)行期間，以及正?；蚴鹿释C(jī)過(guò)程中，甚至在停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負(fù)荷，稱(chēng)為不間斷供電負(fù)荷。按對(duì)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(rùn)滑油泵、事故氫密封油泵等； ② 交流保安負(fù)荷，如盤(pán)車(chē)電動(dòng)機(jī)、交流潤(rùn)滑油泵、交流密封油泵 、消防水泵等。如試驗(yàn)室、修配廠、油處理室的負(fù)荷等。如火電廠的工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤設(shè)備和化學(xué)水處理設(shè)備等，以及水電廠中大部分廠用電動(dòng)機(jī)。如火電廠的給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給粉機(jī)等以及水電廠的調(diào)速器、壓油泵、潤(rùn)滑油泵等。一般凝汽式火電廠的廠用電率為 5%～ 8%，熱電廠為 8%～ 13%，水電廠為 0． 5%～ 1． O%。 廠用電 所需的 電量，大 部分都 由發(fā)電廠 自 身供給。 廠用電的可靠性，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行非常重要。 故本次計(jì)設(shè)選用 的是 三相 升壓 式 變壓器。 經(jīng)計(jì) 算 SN = 206000kVA；經(jīng)查《 發(fā)電廠電氣部分 》 附 錄一 ， 主變壓器選用 SFPS7240000/220 型 。 如果只有一個(gè)升高電壓等級(jí)：優(yōu)先選用三相油浸式雙繞組變壓器； 接線組別有 Y， d11 或 YN， d11。 ②、 變電所主變 壓器 ： 簡(jiǎn)易接線變電所只裝設(shè) 1～ 2 臺(tái)變壓器； 大型樞紐變電所（尤其是特高壓變電所），在同一電壓等級(jí)下主變臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于 2 臺(tái)。 自由變壓器：向廠用電系統(tǒng)供電的廠用變壓器。主變?nèi)萘窟x擇太大或臺(tái)數(shù)太多，會(huì)造成投資浪費(fèi)，增加系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用；容量太小或臺(tái)數(shù)太少，又無(wú)法滿足負(fù)荷的供電需求，同時(shí)也會(huì)使發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力得不到充分利用。這些重要用戶(hù)如：鋼鐵基地、大型化工、冶煉企業(yè)及城鎮(zhèn)的綜合用電?；鹆Πl(fā)電廠總裝機(jī)容量為 300MW，單機(jī)容量分別為150MW。 目前，按發(fā)電廠的容量劃分為：總?cè)萘吭?1000MW及以上，單機(jī)容量在 200MW及以上的發(fā)電廠稱(chēng)為大型發(fā) 電廠 ；總?cè)萘吭?200～ 1000MW，單機(jī)容量在 50～ 200MW的發(fā)電機(jī)稱(chēng)為中型發(fā)電廠；總?cè)萘吭?200MW以下，單機(jī)容量在 50MW以下的稱(chēng)為小型發(fā)電廠。 2)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用。一般設(shè)置升高電壓一級(jí)到兩級(jí)，發(fā)電機(jī)電壓一級(jí)。 包括發(fā)電廠類(lèi)型、設(shè)計(jì)規(guī)劃容量 (近期、遠(yuǎn)景 )和單機(jī)容量及臺(tái)數(shù)。 主接線設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)要的 實(shí)現(xiàn)步驟如下： 搜集、整理、分析原始資料，初步擬定幾個(gè)技術(shù)可行方案 ； 分別擬定高、低壓側(cè)的基本接線形式 ； 選擇主變。經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的類(lèi)型 (雙繞組、三繞組、自耦變、有載調(diào)壓等 )、容量、數(shù)量和電壓等級(jí)。主接線要力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量；繼電保護(hù)和二次回路在滿足技術(shù)要求的前提下，簡(jiǎn)化配置、優(yōu)化控制電纜的走向，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長(zhǎng)度；采取措施，限制短路電流，得以選用價(jià)廉的輕型設(shè)備，節(jié)省開(kāi)支。在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入或切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。 主接線的可靠性不僅包括開(kāi)關(guān)、母線等一次設(shè)備 ，而且包括相對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等二次設(shè)備在運(yùn)行中的內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 可靠性 ， 不要孤立地分析一次系統(tǒng)的可靠性。 二 、對(duì)主接線設(shè)計(jì)的基本要求 主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展性等四方面的要求。 2)對(duì)擬訂的各方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選出最好的方案。采用 哪一 種主接線 的 形式，與電力系統(tǒng) 的 原始資料，發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的 要求等密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬訂都有較大的影響。接地網(wǎng)表面的地電位分布要滿足接觸電壓和跨步電壓的要求。 改善接地網(wǎng)的沖擊電位分布防止地電位干擾 1）降低接地網(wǎng)的接地電阻限制地電位升高 ,特別是在要在構(gòu)架避雷針、避雷器下增加垂直接地極，的放射狀的水平接地以降低其沖擊接地電阻 ,防止雷電流入地時(shí)造成的局部地電位升高向二次電纜反擊。檢查發(fā)生低壓雷害事故的變電所發(fā)現(xiàn)在低壓電源系統(tǒng)大都沒(méi)有防雷保護(hù) 措施 ,而低壓電源系統(tǒng)又直接關(guān)系著微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的安全。變電所防雷保護(hù)滿足要求以后，還要根據(jù)安全和工作接地的要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷的要求 ，或者在防雷裝置下敷設(shè)單獨(dú)的接地體。變壓器的基本保護(hù)措 施是靠近變壓器處安裝避雷器，這樣可以防止線路侵入的雷電波損壞絕緣。當(dāng)線路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，將有行波沿導(dǎo)線向變電所運(yùn)動(dòng)，其幅值為線路絕緣的 50％沖擊閃絡(luò)電壓，線路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。對(duì)入侵波保護(hù)的主要措施是在其進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器。裝設(shè)避雷針是直擊雷防護(hù)的主要措施，避雷針是保護(hù)電氣設(shè)備、建筑物不受直接雷擊的雷電接受器。 2） 感應(yīng)放電：是附近落雷所引起的電磁作用的結(jié)果，可分類(lèi)靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種： 靜電感應(yīng)是由于建筑物上空有雷云時(shí)，建筑物會(huì)感應(yīng)出與雷云所帶電負(fù)荷相反的電荷，雷云向地面開(kāi)始放電后，在放電通路中的電荷迅速中和，但建筑物頂部的電荷不能立刻流散入地，便形成很高的電位，造成在建筑物內(nèi)的電線、金屬設(shè)備、金屬管道放電，引起火災(zāi)、爆炸和人身事故。當(dāng)冰晶的兩頭間諜有差異時(shí)熱的一頭氫離子擴(kuò)散速度比氫氧根離子快而帶負(fù)電，冷的一端則帶正電，一旦冰晶斷裂正負(fù)電將分居二個(gè)小殘粒上。該產(chǎn)品經(jīng)上?？茖W(xué)技術(shù)情報(bào)研究所鑒定，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。但這不僅大量增加了維護(hù)人力，也浪費(fèi)了財(cái)力。由于機(jī)電式通信設(shè)備工作速度在毫秒或微秒級(jí)，而氣體放電管工作速度為微秒級(jí)，加之機(jī)電式通信設(shè)備工作電壓在 150V 以上，所以采用氣體放電管保護(hù)機(jī)電式通信設(shè)備是有效的。一旦有這類(lèi)意外發(fā)生，直接經(jīng)濟(jì)損失有的達(dá)數(shù)十萬(wàn)元甚至上千萬(wàn)元，間接損失更難以估算。這與過(guò)去傳統(tǒng)的保護(hù)和控制裝置相比，是一次技術(shù)上的革命。環(huán)中的斷路器數(shù)量越多，開(kāi)環(huán)檢修的機(jī)會(huì)就越大，所一般只采四角（邊）形接線和五角形接線，同時(shí)為了可靠性，線路和變壓器采用對(duì)角連接原則。 三、角 形接線 角形接線就是將斷路器和隔離開(kāi)關(guān)相互連接，且每一臺(tái)斷路器兩側(cè)都有隔離開(kāi)關(guān)，由隔離開(kāi)關(guān)之間送出回路。如果變壓器 1T 仍需恢復(fù)供電，再合 1QF 和 3QF。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 缺點(diǎn)： 1）變壓器投切操作復(fù)雜，故障檢修影響其它回路； 2）橋斷路器故障檢修全廠分列為兩部分； 3）出線斷路器故障檢修該回路停電。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 圖 39 橋形接線 — 內(nèi)橋接線 該接線方式下的運(yùn)行方式為： a、線路 WL1 故障或檢修： 只需先斷開(kāi) 1QF ，再斷開(kāi) 1QSL 和 1QSB ，其余三回路可以繼續(xù)工作，不影響供電。由于變壓器的可靠性遠(yuǎn)大于線路，因此中應(yīng)用較多的為內(nèi)橋接線。 缺點(diǎn)： 任一元件故障或檢修全停，檢修時(shí)靈活性差。在一 串中從相鄰的 2 個(gè)開(kāi)關(guān)之間引出元件，即3 個(gè)開(kāi)關(guān)供兩個(gè)元件，中間開(kāi)關(guān)作為共用，相當(dāng)于每個(gè)元件用 個(gè)開(kāi)關(guān)，因此也稱(chēng)為一個(gè)半開(kāi)關(guān)接線。 3/2(4/3)斷路器接線就是在每 3（ 4）個(gè)斷路器中間送出 2（ 3）回回路，一般只用于 500kV（或重要 220kV）電網(wǎng)的母線主接線。 雙母線帶旁路接線： 雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎(chǔ)上，增設(shè)旁路母 線。 適用范圍： 當(dāng)母 線上的出線回路或電源數(shù)較多、輸送和穿越功率較大、母線或母線設(shè)備檢修是不允許對(duì)用戶(hù)停電、母線故障時(shí)要求迅速恢復(fù)供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)一般采用雙母線接線。 以上均為雙母線接線較單母線接線的優(yōu)點(diǎn)，但雙母線接線也由一些缺點(diǎn)，主要有： 1）在倒母線的操作過(guò)程中，需使用隔離開(kāi)關(guān)切換所有負(fù)荷電流回路，操作過(guò)程比較復(fù)雜，容易造成誤操作。 4）工作母線故障時(shí)，所有回路能迅速恢復(fù)工作。檢修Ⅰ段母線的倒閘操作： 1）、依次合上母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān) QSjⅠ 和 QSjⅡ； 2） 、 合上母聯(lián)斷路器 QFj，向備用母線充電，檢查備用母線是否完好； 3） 、 斷開(kāi)母聯(lián)斷路器 QFj控制回路電源，以防止 QFj在以下操作中誤跳開(kāi)； 4） 、 依次合上所有Ⅱ段母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)； 5）、再依次斷開(kāi)Ⅰ段母線側(cè)的母線隔離開(kāi)關(guān)； 6）、再投入母聯(lián)斷路器 QFj控制回路電源； 7）、再斷開(kāi)母聯(lián)斷路器 QFj ； 8）、再依次斷開(kāi)母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān) QSjⅠ 和 QSjⅡ 此時(shí)，Ⅱ段母線轉(zhuǎn)換為工作母線， Ⅰ段母線轉(zhuǎn)換為備用母線。 與單母線相比，它的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性大，可以輪