【正文】 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我對(duì)工程設(shè)計(jì)的步驟有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，在理論及實(shí)踐上均上了一個(gè)新臺(tái)階，更重要的是使我對(duì)自己在處理各方面問(wèn)題時(shí)有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)，不可否認(rèn)會(huì)對(duì)以后的工作及學(xué)習(xí)起到積極的作用，使我更加 堅(jiān)定了走向成功的信念，使我在最后告別母校之際豪情萬(wàn)丈！ 在此 ,向一直以來(lái)辛勤工作的恩師致敬！向諸位老師致敬 ! 風(fēng)江水電站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 38 11 參考文獻(xiàn) [1] 陳躍 .電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè) .中國(guó)水利水電出版社 2020 [2] 卓樂(lè)友 .電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分 .中國(guó)電力出版社 .2020 [3] 姚春球 .發(fā)電廠電氣部分 .中國(guó)電力出版社 .2020 [4] 傅知蘭 .電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算 .中國(guó)電力出版社 .2020 [5] 戈?yáng)|方 .電力工程電氣設(shè)備手冊(cè) .電氣一次部分 .中國(guó)電力出版社 .1998 [6] 阮全榮 ,康本賢 ,魏廣性 .水電站電氣主接線圖冊(cè) .中國(guó)水利水電出版社 2020 [7] 陳學(xué)庸 .電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣二次部分 .中國(guó)電力出版社 2020 [8] 卓樂(lè)友 .電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣二次部分 .中國(guó)電力出版社 .2020 [9] 張希泰 ,陳康龍 .二次回路識(shí)圖及故障查找與故障與處理指南 ,中國(guó)水利水電出版社 .2020 [10] 林暉 .周寧水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .河海大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 .2020 [11] 路永明 .計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的設(shè)計(jì)與運(yùn)用 .吉林大學(xué)碩士學(xué)位論 文 .2020 [12] 中華人民共和國(guó)水利部 .水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范 .北京：中國(guó)水利水電出版社， 2020 年 5月 [13] 韓菊紅、溫新麗、馬躍先 .水電站 .：黃河水利出版社， 2020 年 7 月 .1～31， 49～ 104， 133～ 140， 221～ 257 [14] 索麗生、任旭華、胡明 .水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 . 北京：中國(guó)水利電力出版社， 1998 年 7月 .29～ 38， 158～ 196 [15] 郭雪莽主編 .課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 .北京：中央廣播電視大學(xué)出版社， ～ 5 。我愿借此機(jī)會(huì)向 老師 表示衷心的感謝！ 最后，我要感謝我的母校，是她教育和培養(yǎng)了我。學(xué)習(xí)了關(guān)于電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問(wèn)題研究的程序和方法等，在搜索資料、查閱文獻(xiàn)、方案比較、設(shè)計(jì)圖紙等方面都取的了更大的進(jìn)步，得到了更進(jìn)一步的鍛煉，對(duì)我國(guó)的電力工業(yè)建設(shè)的政策觀念及發(fā)展前景都有了初步的了解。 此設(shè)計(jì)主要是圍繞著“短路電流的計(jì)算 — 設(shè)備的選擇 — 圖紙的繪制”幾個(gè)步驟來(lái)完成。本次設(shè)計(jì)是根據(jù)“電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)”畢業(yè)任務(wù)書(shū)的要求，綜合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)及《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》等書(shū)籍的有關(guān)內(nèi)容，在指導(dǎo)教師的幫助下，通過(guò)本人的精心設(shè)計(jì)論證完成的。 表 1 220kV 變壓器 型號(hào) 額定容量（ KVA） 額定電壓（ KV） 連接組別 空載電流（ %） 高壓 中壓 低壓 SFPS7240000/220 240000 220 110 10.5 YN,d11 0.6 重量 （ t） 阻抗電壓（ %） 損耗（ KW） 高低 高中 中低 空載 短路 268 12 22 7 220 800 主變壓器是由這三臺(tái)單相變壓器組成的三相變壓器，其額定容量為AkV ??2400003 。 由于所選母線為軟導(dǎo)線，固不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 對(duì)一字排列的中間相導(dǎo)線的電暈臨界相電壓較上式的 crU 低 5%。 電暈電壓校驗(yàn) 對(duì) 110kV 及以上裸導(dǎo)體（包括擴(kuò)徑導(dǎo)線）需要按晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗(yàn)，即裸導(dǎo)體的臨界相電壓 crU 應(yīng)大于最高工作相電壓 maxU 。如選用非定型封閉母線，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體和外殼發(fā)熱，應(yīng)力及絕緣子抗彎的計(jì)算，并進(jìn)行共振校驗(yàn)。 封閉母線的選擇 對(duì)功率為 200MW 及以上的發(fā)電機(jī)引出線、廠用電源等分支線，為避免相間短路和減少導(dǎo)體對(duì)鄰近鋼構(gòu)的感應(yīng)發(fā)熱，宜采用全連式分相封閉母線；對(duì)廠用高壓變壓器高壓側(cè)不設(shè)斷路器，為提高廠用電 系統(tǒng)的供電可靠性，由廠用高壓變壓器低壓側(cè)至廠用高壓配電裝置宜采用共箱封閉母線。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大 (通常指 maxT 5000h)，傳輸容量大，長(zhǎng)度在 20m 以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；而對(duì) 220kV 擴(kuò)徑導(dǎo)線，由于經(jīng)濟(jì)電流密度選取的困難，可按長(zhǎng)期允許電流來(lái)選擇，即 maxI ≤ 1aKI 式中 maxI —— 導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流， A； 風(fēng)江水電站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 33 1aI —— 在額定環(huán)境溫度 C?? 250 ?? 時(shí)導(dǎo)體允許電流， A； K —— 與實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合校正系統(tǒng)。如采用空心擴(kuò)軟導(dǎo)線組成的分裂導(dǎo)線，對(duì)雙分裂間距一般取 400m。I ， NclI ≥ shi 短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)式為 tIt2 ≥ kQ 、 esi ≥ shi 其中，短路的沖擊電流 shi 應(yīng)是 6KV 廠用母線短路時(shí)，流經(jīng)廠用高壓變壓器或備用 /啟動(dòng)變壓器短路沖擊電流的較大者。同時(shí)對(duì)于每個(gè)隔室應(yīng)有壓力釋放通道，以保護(hù)人身安全，防止故障擴(kuò)大。 A； 風(fēng)江水電站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 32 NU —— 分裂變壓器的分裂繞組額定電壓， kV。 額定電壓和額定電流的選擇 高壓開(kāi)關(guān)柜的額定電壓和額定電流應(yīng)滿足 NU ≥ NsU ， NI ≥ maxI 式中 NsU —— 開(kāi)關(guān)柜裝置地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓， kV； maxI —— 開(kāi)關(guān)柜裝置回路的最大持續(xù)工作電流， A。 種類和型式的選擇 高壓開(kāi) 關(guān)柜按主開(kāi)關(guān)的安裝方式分固定式和移開(kāi)式，由于固定式開(kāi)關(guān)柜檢修、調(diào)試不方便，現(xiàn)已很少采用，而多采用移開(kāi)式；按隔室結(jié)構(gòu)分鎧裝型、間隔型和箱型，其中鎧裝型具有單獨(dú)的隔板，且防護(hù)等及不低于 IP2X，當(dāng)柜內(nèi)某一隔室發(fā)生短路故障時(shí)，可將故障限制在該隔室內(nèi)而不使故障擴(kuò)大，因而可靠性比較高，應(yīng)用也較多；按開(kāi)關(guān)柜的主母線系統(tǒng)分單母線、單母線帶旁路母線和雙母線。 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇 高壓開(kāi)關(guān)柜主要用來(lái)接受和分配電能，同時(shí)亦對(duì)電路和設(shè)備起保護(hù)、控制和監(jiān)測(cè)的作用。目前，超高壓系統(tǒng)并聯(lián)電抗器采用油浸式較多。并聯(lián)電抗器是超高壓電網(wǎng)中普遍采用的重要電氣設(shè)備。 根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇互感器接線方式，盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后按各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量，選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。如果用相電壓，則為電網(wǎng)額定電壓的 1/ 3 ，即 NsN UU ? 或 NsN UU ? / 3 (2) 二次額定電壓。 (1) 熱穩(wěn)定考驗(yàn)，一般以 st 1? 時(shí)允許通過(guò)的穩(wěn)定電流 tI 或一次額定電流 NI1的倍數(shù) tK 來(lái)校驗(yàn)，即 風(fēng)江水電站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 tIt2 ≥ kQ 或 ? ?21Nt IK ? ≥ kQ (2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)包括內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定和外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，這里只進(jìn)行內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)的校驗(yàn)，通常以額定動(dòng)穩(wěn)定電流 esi 或動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù) esK 表示，即 esi ≥ shi 或 esNKI12 ≥ kQ 電壓互感器的選擇 對(duì) 220KV 采用的接線，應(yīng)在每條母線上裝設(shè)一組單相電壓互感器，每回出線上裝設(shè)一組三相電壓互感器；由于 220kV 配電裝置中，通常配有雙套主保護(hù)，并考慮到后備保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量的要 求，電壓互感器應(yīng)具有三個(gè)二次繞組，即兩個(gè)主二次繞組和一個(gè)輔助二次繞組；另外 220kV 系統(tǒng)廣泛采用電容式電壓互感器。 為了保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。在強(qiáng)電系統(tǒng)中，二次額定電流選用 5A。而GW7系列戶外、三柱式隔離開(kāi)關(guān)便于發(fā)展成組合電器，所以可選用此形式的隔離開(kāi)關(guān)。按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式各三柱式。但由于隔離開(kāi)關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開(kāi)斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。但在 220KV系統(tǒng)中，電壓互感器與電網(wǎng)之間需裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流 NclI 不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值 shi ，即 風(fēng)江水電站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 NclI ≥ shi 校驗(yàn)式為 tIt2 ≥ kQ 、 esi ≥ shi 斷路器的額定短路關(guān)合電流 NclI 等于其額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 esi 。當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量的 20%，需要用短路全電流 kI 進(jìn)行校驗(yàn)。但對(duì) SF6斷路器，其全開(kāi)斷時(shí)間 brt 最大為 ()，為高速斷路器，其開(kāi)斷電流的最短時(shí)間 39。但當(dāng)斷路器的 NbrI 較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，可簡(jiǎn)化計(jì)算，即 NbrI ≥ 39。 NU ≥ NsU ， NI ≥ maxI 式中 NU 、 NsU —— 分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓， kV； NI 、 maxI —— 分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流， A。其中 SF6斷路器有斷口耐壓高、滅弧能力強(qiáng)、開(kāi)斷性能好、無(wú)噪聲和干擾、制作精度高和密封性能好、體積和面積小等特點(diǎn)，而且維護(hù)工作量小、檢修周期長(zhǎng)和壽命長(zhǎng)，目前 SF6斷路器已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。 (3) 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 esi ≥ shi 或 esI ≥ shI 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： (1) 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，固可不驗(yàn)算熱穩(wěn)風(fēng)江水電站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 定。 其中 ktktkk tIIIQ 12102 2/2 2/2 ??? brprk ttt ?? ainbr ttt ?? 式中 kt —— 短路的計(jì)算時(shí)間， s prt —— 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，一般取后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ； brt —— 斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間， s； int —— 斷路器固有分閘時(shí)間， SF6斷路器一般為 ； at —— 斷路器開(kāi)斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，約為 ～ ； 可見(jiàn)，短路的計(jì)算時(shí)間 kt 最大為 ，所以進(jìn)行短路的熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，一般取 stk 4? 均會(huì)滿足要求。我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度 C?? 400 ?? ，如周?chē)h(huán)境溫風(fēng)江水電站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 度高于 C?40? （但 ≤ C?60? ）時(shí)，其允許電流一般可按每增高 C?1 ，額定電流可增加 %，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的 20%。一般非高原型的電氣設(shè)備使用環(huán)境的海拔高度不超過(guò) 1000m，當(dāng)海拔在 1000～ 3500m 范圍內(nèi)，若海拔比制造廠家規(guī)定值每升高 100m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降 1%。 NI 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 maxI ，即 NI ≥ maxI 由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 maxI應(yīng)為發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有可能過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)， maxI應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定 (～ 2 倍變壓器額定電流 )。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 ～ 倍 ，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng)，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的 倍。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 采用標(biāo)幺值后，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)幺值也是相同的，某些物理量還可以用標(biāo)幺值相等的另一些物理量來(lái)代替。發(fā)電機(jī) G1與 G2合并，合并后的等值機(jī) G對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗