【正文】 （ 4） 熱穩(wěn)定的校驗(yàn)： SF6 。 （ 2） 電流的校驗(yàn)：組合器的額定斷開電流 40～ 100kA 大于短路電流周期分量有效值，滿足要求。39。 根據(jù)上述原則， 500kV 出線線路上選擇 500kV 并聯(lián)電抗器。 無功補(bǔ)償裝置的選擇原則 在并聯(lián)補(bǔ)償裝置中，除了超高壓并聯(lián)電抗器之外，主要用來對(duì)電網(wǎng)的容性或感性無功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。 并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置 并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置一般連接在大型發(fā)電廠或 I 級(jí)變電所的 63kV 以下電壓母線上，在發(fā)電廠中，它常接在聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓側(cè)，在變電所中，它常接在主變壓器的 39 低壓側(cè)。 串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置 在 110kV 及 以 下的電網(wǎng)中，當(dāng)線路沒有分支線時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償裝置均裝設(shè)在線路末端的變電所，當(dāng)線路上有多個(gè)線路分支時(shí)，將串聯(lián)補(bǔ)償裝置設(shè)在線路總壓降為一半的附近變電所中。 廠用電動(dòng)機(jī)需要消耗大量的無功 , 廠用電系 統(tǒng)內(nèi)的無功電流加大了線路的損耗和設(shè)備的發(fā)熱。在不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下 , 如何提高自身的經(jīng)濟(jì)效益是發(fā)電廠關(guān)注的首要問題。 38 10 補(bǔ)償裝置的選擇 補(bǔ)償裝置的分類和功能 補(bǔ)償裝置分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝 置，補(bǔ)償裝置都是設(shè)置于發(fā)電廠、變電站、配電所、換流站或開關(guān)站中，大部分連接在這些廠站的母線上，也有的補(bǔ)償裝置是并聯(lián)或串聯(lián)在線路上 ， 目前電力企業(yè)施行“廠網(wǎng)分離 , 競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”。與共箱母線相比具有 以 下的優(yōu)點(diǎn)：安全可靠；裝置內(nèi)部布置緊湊；有較好的柔軟性；適應(yīng)性較強(qiáng)；一經(jīng)投入運(yùn)行，基本上無需要進(jìn)行維護(hù)、檢修。這是因?yàn)閺S用高壓變壓器高壓側(cè)分支上一般不設(shè)斷路器，需要防止由于外界因素造成低壓側(cè)引出線上的短路故障，同時(shí)又要求能夠經(jīng)濟(jì)可靠 地輸送較大的廠用功率。 共箱母線 37 共箱母線主要用于單 機(jī) 容量為 200～ 300MW 的發(fā)電廠的廠用回路，共箱母線是將每相多片標(biāo)準(zhǔn)型鋁母線裝設(shè)在支柱式絕緣子上，外用金屬（一般是鋁）薄板制成罩箱來保護(hù)多相導(dǎo)體的一種電力傳輸裝置。 動(dòng)穩(wěn)定 校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定滿足公式 alph бб ? 式中 phб —— 導(dǎo)體最大相間應(yīng)力 alб —— 導(dǎo)體材料允許應(yīng)力 發(fā)電機(jī)出線母線的選擇 母線有 分相封閉母線、共箱母線和電纜母線 三種。 36 導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由式：jIS gj ? （ ） 式中 jS —— 經(jīng)濟(jì)截面 （ 2mm ） gI —— 回路的持續(xù)工作電流 （ A） j —— 經(jīng)濟(jì)電流密度（ A/ 2mm ） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 在校驗(yàn)導(dǎo)體熱穩(wěn)定時(shí)，若計(jì)及集 膚效應(yīng)系數(shù) 的影響，由短路時(shí)發(fā)熱的計(jì)算公式可得到短路熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小截面為CQS d? 式中， C—— 熱穩(wěn)定系數(shù)； dQ —— 短路電流的熱效應(yīng)；（ sA?2 ） S —— 導(dǎo)體的載流截面。對(duì)于配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體可按導(dǎo)線長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流；對(duì)于年平均負(fù)荷較大，母線較長(zhǎng)，傳輸容量較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。容量 200～ 225MW發(fā)電機(jī)的封閉母線，一般采用定型產(chǎn)品，如選用非定型產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體和外殼發(fā)熱、應(yīng)力、以及絕緣子抗彎的計(jì)算，并校 驗(yàn)固有振動(dòng)頻率。 工作電流為4000~8000A 時(shí)，一般選用槽形導(dǎo)體。對(duì)于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部，或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)，以及對(duì)鋁有較嚴(yán)重腐蝕場(chǎng)所，可選用銅質(zhì)材料的硬裸導(dǎo)體。常用的硬導(dǎo)體截面有矩形、槽形和管形。避雷器選擇結(jié)果見 表 表 避雷器的選擇結(jié)果 位置 額定電壓 kV 額定電流 kA 500kV 出線 444 10 主變出線 420 10 電抗器側(cè) 200 10 發(fā)電機(jī)側(cè) 20 42 啟 /備變的進(jìn)線 420 10 35 9 導(dǎo)線的選擇 導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn)原則 裸導(dǎo)體分為硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體兩種。而在中性點(diǎn)非有效接地時(shí)，選擇氧化鋅避雷器的直流 1mA 參考電壓應(yīng)為額定 電壓的 ～ 倍 。如中性點(diǎn)采用全絕緣；不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中的變壓器中性點(diǎn)，一般不裝設(shè)保護(hù)裝置，但多雷區(qū)單進(jìn)線變電所且變壓器中性 點(diǎn)引出時(shí)，宜裝設(shè)保護(hù)裝置；架空進(jìn)線全部在廠區(qū)內(nèi)，且受到其他建筑物屏蔽時(shí)，可只在母線上裝設(shè)閥式避雷器；有電纜的架空線路，閥式避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近，其接地端應(yīng)和電纜金屬外皮相連；閥式避雷器應(yīng)以最短的接地線于主接地網(wǎng)相連，閥式避雷器附近應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。 第七個(gè)字母 ： W— 防污型 ， D— 帶點(diǎn)檢修型 ， L— 帶脫離裝置 ， Z— 支柱型 ， H— 橫擔(dān)式 。 第五個(gè)字母 ： 設(shè)計(jì)序號(hào) 。 第三個(gè)字母 ： W— 無間隙 ， C— 串聯(lián)間隙 ， B— 并聯(lián)間隙 。 氧化鋅避雷器的型號(hào)含義如 下： 第一個(gè)字母： Y— 瓷套式金屬氧化物避雷 ， YH— 復(fù)合外套金屬氧化物避雷器 。氧化鋅避雷器不帶間隙，從而解決了由于間隙放電時(shí)限及放電穩(wěn)定性所引起的各種問題。氧化鋅避雷器是一種與傳統(tǒng)避雷器概念完全不同的新型避雷器。各針保護(hù)率為 rx ，保護(hù)高度為maxhx為 終端桿maxhx=＜ h21 =15m， 由公式： rx =( )P=hh hhx x/1 )( ? ?P 式中 P—— 高度影響系數(shù)，當(dāng) h≤30m時(shí) ， P=1 32 H—— 避雷針高度 hx —— 被保護(hù)物的高度 兩針間的保護(hù)寬度由公式 （ ） 確定 )7()( 0 hhhb xxx PDh ????? （ ） 式中 D—— 兩針間的距離 P—— 為高度影響系數(shù)，取 1 將 計(jì)算結(jié)果列入表 ， 由 計(jì)算結(jié)果可知，保護(hù)寬度都大于零，被保護(hù)物都在保護(hù)范圍內(nèi)。 pDhho 7/?? )( xox hhb ?? 為了達(dá)到聯(lián)合保護(hù)的效果，兩支避雷針之間的距離 D 不宜大于 5h。 當(dāng) h≤ 30m 時(shí)， p=1； 當(dāng) 30＜ h≤120m時(shí)， hp /? 。 單支避雷針的保護(hù)范圍 單支避雷針的保護(hù)范圍圖如圖 hh xh ar xh/ 21. 5h 圖 單支避雷針的保護(hù)范圍 當(dāng) h/2≤hr 時(shí)， phhr xx ).( ?? 只要避雷針和被保護(hù)物的距離小于 phhr xx ).( ?? ，被保護(hù)物就完全受到保護(hù)了。 獨(dú)立避雷針 避雷針的保護(hù)范圍 ， 在實(shí)際中，我們往往是根據(jù)被保護(hù)物的高度和所選用的避雷針高度來確定被保護(hù)物中避雷針與避雷針之間的距離。電力設(shè)施等為了防止直接遭受雷擊，一般采取避雷針作為保護(hù)，主要類型有：?jiǎn)沃П芾揍槺Ｗo(hù)、兩支等高避雷針保護(hù)、兩支不等高避雷針保護(hù)或多支等高避雷針保護(hù)等。設(shè)計(jì)中 注重廣場(chǎng)燈、庭院燈及鋪地等細(xì) 節(jié)的設(shè)計(jì)，使廠前部分能為工作人員提供優(yōu)美且適合工作、生活的環(huán)境，發(fā)電廠平面圖見附圖 5。根據(jù)發(fā)電廠的特點(diǎn)，在廠內(nèi)配電區(qū)，采用大面積草地綠化；而廠前部分 (包括主控樓及發(fā)電廠主入口 )是人流主要集中場(chǎng)所，也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，發(fā)電廠大門采用紅色弧形板及門形鋼架相結(jié)合的手法，產(chǎn)生一種穩(wěn)重且朝氣蓬勃的效果。將電纜溝、上下水管線利用 29 有效空間，合理布置，節(jié)約占地 面積 。 經(jīng)過以上優(yōu)化措施，在確保其功能完善、安裝檢修維護(hù)方便、布置清晰美觀的同時(shí)，也有效合理地壓縮了占地面積。 采用三相變壓器組，本期安裝 2 臺(tái)主變壓器 ， 主變壓器布置沿主變運(yùn)輸?shù)缆芬蛔峙砰_，相間設(shè)置防火隔墻。 對(duì)于配 電裝置道路的優(yōu)化，并不是一味地壓縮，而是結(jié)合實(shí)際工程，有張有弛，合理布局，按需設(shè)置，達(dá)到了二者有機(jī)的統(tǒng)一。圍墻至道路的距離進(jìn)一步壓縮，由常規(guī)的 壓縮至 ，此項(xiàng)可減少所內(nèi)占地 600 2m 。進(jìn) 廠 道路和大門的位置既考慮了主變壓器的運(yùn)輸暢通方便，減少了主干道在 廠 前的轉(zhuǎn)彎半徑占地面積。 道路優(yōu)化 廠 區(qū)的道路 設(shè)置既要考慮方便電氣設(shè)備檢修運(yùn)輸，又要考慮其共用性和靈活性，提高道路利用率。 本次設(shè)計(jì)中采取的方法： 采用組合式 ； 將 500kV 線路阻波器布置在出線梁上 ； 高壓電抗器布置在線路阻波器的外側(cè)。 由于變壓器的制造水平的提高，大容量的變壓器的可靠性能滿足供電要求，綜合可靠、經(jīng)濟(jì)考慮選用方案二較好， ＃ 1 發(fā)電機(jī)廠用電 接線圖 見附圖 4。缺點(diǎn)是接線復(fù)雜，進(jìn)線電源數(shù)量增加較多，布置不易，設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)工作量大。有載調(diào)壓 方式 ，電源從廠內(nèi)原有 500 kV升壓站引接。 電壓變比為(500177。2% )/ kV， 額定容量為 29MVA，從發(fā)電機(jī)出口引接，與高壓公用母線段相連 ,單元機(jī)組及輔助車間的高壓電動(dòng)機(jī)和低壓變壓器均由 kV工作母線供電 , 雙套高壓輔機(jī)及互為備用的低 壓廠用變壓器分別接在 2 臺(tái)高壓廠用工作變壓器的對(duì)應(yīng)母線段上。 方案二 帶公用母線用電 接線方式如圖 27 廠用1 A 段 廠用1 B 段 公用1 A 段 公用1 B 段 廠用2 A 段 廠用2 B 段500 kV 升壓站1＃ 發(fā)電機(jī)1＃ A高 廠變2＃ 發(fā)電機(jī)2＃ A高 廠變1＃ B高 廠變 2＃ B高 廠變圖 帶公用母線廠用電接線圖 1臺(tái)機(jī)組設(shè)置 2臺(tái)高壓廠用工作變壓器 ,1臺(tái)為分裂三繞組變壓器，電壓變比為(20177。81. 25%)/。2% )/， 高壓廠用工作母線段設(shè)置 4 段 6kV 母線段，無公用母線段。它具有 以 下特點(diǎn)：當(dāng)?shù)蛪簜?cè)的一個(gè)繞組發(fā)生故障時(shí)，具有限制短路電流的作用 ； 能減少與無故障分列母線相連的電動(dòng)機(jī)流向短路點(diǎn)的反饋電流 ，保持無故障母線有較高的殘壓，可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)條件和滿負(fù)荷運(yùn)行 ； 每臺(tái)機(jī)組僅設(shè)置一臺(tái)時(shí) ，相對(duì)于兩臺(tái)雙繞組變壓器，可有效節(jié)省場(chǎng)地，使電廠設(shè)備減少，布置方便 ； 與同容量的雙繞組變壓器相比，分列繞組變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消耗材料較多 [12]?！痹跅l文說明中注明：“當(dāng) 600MW機(jī)組采用一種高壓廠用電壓等級(jí)時(shí)，可采用兩臺(tái)分列（或兩臺(tái)雙繞組）變壓器供 4段高壓廠用電母線的接線方案；在高壓廠用開斷設(shè)備的額定開斷電流和進(jìn)線斷路器的額定電流能滿足 要求的條件下，也可采用 1臺(tái)分列變壓器供兩段高壓廠用電母線的接線方案 .” 雙繞組變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成熟，運(yùn)行故障率相對(duì)分列繞組變壓器低；在機(jī)組設(shè)置兩臺(tái)雙繞組變壓器時(shí)，一臺(tái)變壓器檢修和故障，仍然有另一臺(tái)變壓器運(yùn)行。采用不同電壓等級(jí)時(shí)其 相應(yīng) 設(shè)備的比較如表 表 兩種不同電壓等級(jí)所需相應(yīng)設(shè)備 設(shè)備 3kV、 10kV兩個(gè)電壓等級(jí) 6kV一個(gè)電壓等級(jí) 開關(guān)柜 10 kV 及 3 kV 均選用國(guó)產(chǎn) 40 kA 開關(guān)柜由于主廠房?jī)?nèi)配電間空間有限 , 因此 3 kV 采用雙回路真空開關(guān)柜 選用國(guó)產(chǎn) 40 kA 開關(guān)柜真空開關(guān)柜、 F— C 回路柜 電纜 由于國(guó)內(nèi)沒有 3 kV 電壓等級(jí)的電纜 , 只能用 6 kV 電纜代替 , 因此 , 3 kV 選用 6 kV 電纜?！辈捎?3kV， 10kV兩種電壓等級(jí)時(shí)， 10kV級(jí)短路容量較低，可選用較低的短路開斷 電流 水平的開關(guān)設(shè)備，或可以降低變壓器的阻抗以使大電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)母線電壓裕度增大，但是， 3kV電壓等級(jí)的設(shè)備目前廠家批量生產(chǎn)很少，在電廠中采用會(huì)在設(shè)備供貨、維護(hù)、管理上帶來一定的難度，并且 3kV電壓 級(jí)所要求的短路電流開斷水平至少要 50kA， 國(guó)內(nèi)多數(shù)開關(guān)廠不能制造，訂貨時(shí)經(jīng)常是以 6kV或 10kV設(shè)備代替，實(shí)際造成很大的浪費(fèi)，通過國(guó)內(nèi)外諸多 工程的比較，從經(jīng)濟(jì)上看，高壓廠用電采用 3kV、 10kV方案的綜合造價(jià)并不比單一采用 6kV方案優(yōu)越。 （ 3） 當(dāng)發(fā)電機(jī)出口不裝設(shè)斷路器時(shí)，高壓廠用工作變壓器高壓側(cè)采用無激磁調(diào)壓，而不采用有載調(diào)壓。由于發(fā)電機(jī)引出線及高壓廠用工作變壓器高壓側(cè)廠用分支全部采用分相封閉母線，多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，不僅接線清晰美觀，而且避免了短路故障，安全可靠。 隨著 600MW機(jī)組越來越多的采用超臨界參數(shù)和脫硫裝置，電動(dòng)給水泵容量和廠用電負(fù)荷大幅度增加，對(duì)高壓廠用電接線的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 （ 3） 在滿足機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，廠用電系統(tǒng)力求簡(jiǎn)潔清晰。 （ 2） 配置合理而經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng) /停機(jī)電源和備用電源。不僅要求機(jī)組在正常運(yùn)行和起停時(shí)有安全可靠的供電能力，而且要求工藝系統(tǒng)的輔機(jī)故障或電力系統(tǒng)發(fā)生短路且系統(tǒng)電壓波動(dòng)、頻率搖擺等事故狀態(tài)下，都應(yīng)該可靠的供電，且 要求保證 電 能的 質(zhì)量。 24 6 廠用電的設(shè)計(jì) 廠用電的設(shè)計(jì)原則 廠用電的接線形式與機(jī)組容量密切相關(guān)，單機(jī)容量越大，在電力系統(tǒng)當(dāng)中占有的地位越重要，則接線形式要求的可靠性越高。 330kV 和 500kV 可用XP10 型絕緣子。 絕緣子和套管 型式的選擇 屋外支柱絕緣子一般采用棒式支柱絕緣子，屋外支柱絕緣子需倒裝時(shí)，宜用懸掛式支柱絕緣子，屋內(nèi)支柱絕緣子一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子，穿墻套管一般采用鋁導(dǎo)體穿墻套管，對(duì)鋁有明顯腐蝕的地區(qū)如沿海地區(qū)可以例外，在污穢地區(qū)，