【正文】 由于本人學(xué)識有限，加之時間倉促，文中不免有錯誤和待改進(jìn)之處，真誠歡迎各位師長、同行提出寶貴意見。專業(yè)與非專業(yè)知識的綜合、理論與實(shí)踐的結(jié)合，不僅僅讓我對發(fā)電廠、變電所技術(shù)的重要性、設(shè)計過程與步驟有了深刻的理解，對人生也是一種感悟，為以后走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)。我在設(shè)計中得到了孫老師的悉心指導(dǎo)，他的博學(xué)以及強(qiáng)烈的責(zé)任心給我很深的影響。當(dāng)然，由于在實(shí)際的設(shè)計過程中也遇到了很多困難，有部分必須的詳細(xì)數(shù)據(jù)無法搜集齊全，只能通過查閱書籍資料做出近似的計算，從而難免與實(shí)際情況有出入。主要電氣設(shè)備和配電裝置根據(jù)三河火力發(fā)電廠實(shí)際選用情況進(jìn)行說明性選擇；發(fā)電機(jī)采用帶斷線監(jiān)視的縱差動保護(hù)，主變壓器采用縱差動保護(hù)，母線采用完全電流差動保護(hù)。序號建筑物及構(gòu)筑物名稱建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)防雷措施135KV屋外配電裝置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裝設(shè)獨(dú)立的避雷針2110KV及以上配電裝置金屬結(jié)構(gòu)架構(gòu)上裝設(shè)避雷針鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)架構(gòu)上裝設(shè)避雷針時，將架構(gòu)支柱主鋼筋作引下線接地，作引下線的鋼筋不少于2根3屋外安裝的變壓器裝設(shè)獨(dú)立的避雷針4屋外組合導(dǎo)體和母線橋裝設(shè)獨(dú)立的避雷針；在不能裝設(shè)獨(dú)立避雷針時，可以采用在附近主廠房屋頂裝設(shè)避雷針5主控制室金屬結(jié)構(gòu)金屬架構(gòu)接地鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋焊接成網(wǎng)并接地6屋內(nèi)配電裝置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋焊接成網(wǎng)并接地7主廠房鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋焊接成網(wǎng)并接地，但在雷電較強(qiáng)烈地區(qū)7．總結(jié)與展望在本設(shè)計中，結(jié)合三河火力發(fā)電廠的實(shí)際運(yùn)行情況，主要從電氣主接線、短路電流計算、電氣設(shè)備的選擇、屋內(nèi)屋外配電裝置的布局、發(fā)電機(jī)、主變壓器和母線的主保護(hù)幾個方面作了較為詳盡的論述。，其接地可采用發(fā)電廠、變電所的主接地網(wǎng)，但應(yīng)該在直擊雷的保護(hù)裝置附近裝設(shè)集中接地裝置。 若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電的屋頂時，采用避雷帶保護(hù)。： 若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，將金屬部分接地。 （2）防止反擊：設(shè)備的接地點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離避雷針接地引下線的入地點(diǎn)；避雷針接地引下線盡量遠(yuǎn)離電氣設(shè)備；為了防止引下線向發(fā)電機(jī)回路發(fā)生反擊而可能危及發(fā)電機(jī)絕緣，應(yīng)在靠近避雷針引下線的發(fā)電機(jī)出口處裝設(shè)一組避雷器。在適當(dāng)?shù)牡胤浇右戮€，一般應(yīng)每隔10～20m引一根。無鋼筋的磚木結(jié)構(gòu)的主廠房[26]。油處理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、裝卸油臺、大型變壓器修理間、易燃材料倉庫等建筑物。下列設(shè)施應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置：屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)體和母線廊道。 微機(jī)型母線保護(hù)一般均具有低電壓或復(fù)合電壓閉鎖，啟動斷路器失靈保護(hù)、母線充電保護(hù)及其TV斷線閉鎖裝置等功能。以電流瞬時值測定和比較為基礎(chǔ)，其差動和啟動元件在TA飽和之前動作，動作的速度快，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。（3）電流差動利用帶比率制動特性的電流繼電器構(gòu)成，解決了TA飽和引起的母差保護(hù)在區(qū)外故障時的誤動問題。（2）母聯(lián)電流相位比較式母線保護(hù)。 目前國內(nèi)110KV及其以上母線保護(hù)裝置的原理有以下幾種:（1）完全電流保護(hù)。 （3）110KV母線中，下列情況應(yīng)裝設(shè)母線保護(hù)：110KV雙母線裝設(shè)專用母線保護(hù)；110KV單母線、重要發(fā)電廠或110KV以上重要變電所的110KV單母線，需要快切除母線上的故障時，應(yīng)裝設(shè)母線保護(hù)。 裝設(shè)母線保護(hù)的幾種情況（1）3～10KV分段母線及其并列運(yùn)行的雙母線，一般可由發(fā)電機(jī)和變壓器的后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)對母線的保護(hù)，下列情況應(yīng)當(dāng)裝設(shè)母線保護(hù)：需要快速有選擇性地切除一段或一組母線上的故障，以保障發(fā)電廠及其電力網(wǎng)安全運(yùn)行和重要負(fù)荷的可靠供電時；當(dāng)線路的斷路器不允許切除線路的電抗器前的線路發(fā)生短路性故障時。 縱差動保護(hù)的整定計算原則（1）躲過外部短路故障時的最大不平衡電流，整定式為： （）式中，可靠系數(shù)，外部短路故障時的最大不平衡電流 （）（2）躲過變壓器最大的勵磁涌流，整定式為： （）可靠系數(shù)，~變壓器的額定電流勵磁涌流的最大倍數(shù) 母線的保護(hù)發(fā)電廠母線是電力系統(tǒng)中的一個重要組成元件，當(dāng)母線上發(fā)生故障時，將使連接在故障母線上的所有元件在修復(fù)故障母線期間，或轉(zhuǎn)換到另一組無故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電。將因入差動繼電器的Y側(cè)的電流也采用兩相電流差就可以消除這個差動電流。圖中一次電流從同名端流入，二次電流從同名端流出。論文還從勵磁涌流、轉(zhuǎn)換性故障、振蕩等方面進(jìn)行了研究，探討了負(fù)序差動保護(hù)在實(shí)現(xiàn)中可能遇到的問題，進(jìn)而證明保護(hù)原理的可行性。為了防止在勵磁回路中發(fā)生偶然性的瞬間兩點(diǎn)接地時引起的誤動作，因此，當(dāng)勵磁回路發(fā)生一點(diǎn)接地后，在投入兩點(diǎn)接地保護(hù)的同時，[23] 變壓器的保護(hù) 變壓器主保護(hù)設(shè)計 電力變壓器在整個系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，因此必須為它裝設(shè)合適的繼電保護(hù)裝置。在這種情況下，雖然按照橫差動保護(hù)的工作原理來看它不應(yīng)該動作，但由于發(fā)電機(jī)已有切除的必要，因此橫差動保護(hù)動作于跳閘也是允許的。由于只使用了一個互感器，也就不存在由于互感器的誤差所產(chǎn)生的不平衡電流，因此，起動電流較小，靈敏度較高。由于接線復(fù)雜，保護(hù)中的不平衡電流也大，因此實(shí)際上已經(jīng)很少采用。它有兩種接線方式：(1)每相裝設(shè)兩個電流互感器和一個繼電器做成單獨(dú)的保護(hù)。,代入上式，則差動繼電器的起動電流為：　　 （）　　綜上可見，按躲開不平衡電流條件整定的差動保護(hù)，其起動值都遠(yuǎn)較按躲開電流互感器二次回路斷線的條件為小，因此，保護(hù)的靈敏性就高[23]?？煽肯禂?shù)一般取為Kk=。(2)保護(hù)裝置的起動電流按躲開外部故障時的最大不平衡電流整定，此時，繼電器的起動電流應(yīng)為：　　　 （）根據(jù)對不平衡電流的分析，代入上式，則： （）當(dāng)采用具有速飽和鐵心的差動繼電器時，Kfzq=1。引入可靠系數(shù)Kk,則保護(hù)裝置和繼電器的起動電流分別為 帶斷線監(jiān)視的發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)接線圖 (1)在正常運(yùn)行情況下，電流互感器的二次回路斷線時保護(hù)不應(yīng)誤動。因?yàn)樵摫Ｗo(hù)可以無延時的切除保護(hù)范圍內(nèi)的各種故障，同時又不反應(yīng)發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷和系統(tǒng)振蕩，且靈敏系數(shù)一般較高，所以縱差動保護(hù)毫無例外的用作容量在1MW以上發(fā)電機(jī)的主保護(hù)[22]。發(fā)電機(jī)的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于外部短路引起的定子繞組過電流；由于負(fù)荷超過發(fā)電機(jī)額定容量而引起的三相對稱過負(fù)荷；由于外不對稱短路或不對稱負(fù)荷(如單相負(fù)荷，非全相運(yùn)行等)而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流；由于突然甩負(fù)荷而引起的繞組過電壓；由于勵磁回路故障或強(qiáng)勵時間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷；由于汽輪機(jī)主汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機(jī)逆功率等[21]。 發(fā)電機(jī)的保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性作用，同時發(fā)電機(jī)本身也是十分重要的電氣設(shè)備，因此，應(yīng)針對各種不同的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的繼電保護(hù)裝置。 在三河火力發(fā)電廠的具體施工設(shè)計中，要重點(diǎn)并且詳細(xì)考慮繼電保護(hù)的一次設(shè)備主要包括發(fā)電機(jī)、變壓器和母線。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)；(4)速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。一般繼電保護(hù)裝置由測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件組成。 繼電保護(hù)裝置：當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、變壓器、電壓互感器、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時，能夠向運(yùn)行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置。底層是斷路器和電抗器，. 10KVGSG—1A型固定式開關(guān)柜單層雙母線單列布置圖 10KVGSG—1A型固定式開關(guān)柜單層雙母線雙列布置圖 10KVGSG—1A開關(guān)柜的混合布置6 繼電保護(hù) 電力系統(tǒng)是電能生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用的各種電力設(shè)備按照一定的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要求有機(jī)組成的一個聯(lián)合系統(tǒng)。布置開關(guān)柜，底層單廊，安裝斷路器和電抗器。成套開關(guān)柜有GSC、GG1A、GFC等，他們的布置較簡單，柜前后設(shè)維護(hù)走廊。（2）10KV配電裝置的布置方式10KV系統(tǒng)接線較簡單，設(shè)備較小，占地面積小，為便利運(yùn)行檢修，多采用屋內(nèi)配電裝置，如果設(shè)備條件允許，盡量采用手車式或固定式開關(guān)柜。 220KV雙母線帶旁母單列布置配電裝置，隔離開關(guān)不設(shè)支架，在 樓層就地操作，副母線及其隔離開關(guān)、斷路器、TA和出線隔離開關(guān)在底層，配電裝置間隔寬為12M 。 220KV屋內(nèi)配電裝置多為雙母線或雙母線帶旁路母線接線，布置形式主要是雙列布置或單列布置。電規(guī)總院于2002年6月召開全國屋內(nèi)配電裝置設(shè)計交流會，對近期220KV屋內(nèi)配電裝置設(shè)計進(jìn)行交流。東北電力設(shè)計院最近為某工程設(shè)計500KV雙母線單分段的配電裝置，采用管形母線，因出現(xiàn)只有2回，進(jìn)線有4回，為保證可靠供電，出線回路采用新型HIS，進(jìn)線采用罐式SF6斷路器的混合式布置，間隔寬度為28M，縱向尺寸為122MM， 500KV雙母線單分段接線混合式配電裝置布置： 500KV一個半斷路器的接線配電裝置方案比較布置方式比較項(xiàng)目斷路器三列布置斷路器平環(huán)布置斷路器單列布置占地縱向尺寸304橫向尺寸256396426占地面積773128811094359布置及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 兩組母線布置在兩端中間三臺斷路器排成三列 部分?jǐn)嗦菲魃戏皆O(shè)有架空軟導(dǎo)線，設(shè)備檢修較有利 線路與斷路器不對應(yīng)，分區(qū)性較差 兩組母線相鄰布置，中間聯(lián)絡(luò)斷路器橫位布置，形成一個環(huán) 所有斷路器上方?jīng)]有架空軟導(dǎo)線，設(shè)備檢修條件最好 配電裝置結(jié)構(gòu)簡單，分區(qū)明顯母線導(dǎo)線分開布置，利用上層斜拉導(dǎo)線將三個布置一列的斷路器連接成串所有斷路器上方都有架空軟導(dǎo)線，設(shè)備檢修條件最差配電裝置結(jié)構(gòu)最復(fù)雜（1）220KV屋內(nèi)配電裝置220KV屋內(nèi)配電裝置近幾年發(fā)展的比較快，其原因主要是為了減輕污穢對電氣設(shè)備的影響，對象為在化工區(qū)內(nèi)有許多污穢嚴(yán)重的水泥廠、化肥廠、酸堿廠等，或在沿海煙霧嚴(yán)重的火電廠。 500KV一個半斷路器三列式配電裝置500KV一個半斷路器接線為三列式布置。（1）一個半斷路器三列式布置。（4）由于設(shè)備高大和笨重，起吊要大型機(jī)械設(shè)備，設(shè)計時要考慮道路通暢，同時要考慮采取減少靜電感應(yīng)，、電暈、無線電干擾和噪聲等措施。按OH型雙柱伸縮式或仿ASP型半折架式單柱式隔離開關(guān)等都能縮小有關(guān)尺寸。（2）為節(jié)約用地，建議采用鋁管母線配單柱式隔離開關(guān)分相布置方式。高型布置占地面積為普通中型的50%，消耗鋼材為其30%，主體結(jié)構(gòu)分單框架、雙框架和三框架三類， 220KV雙框架單列式高型配電裝置（單位為m） 220KV三框架雙列式高型配電裝置（單位為m） 500KV裝置的布置方式 500KV超高壓配電裝置由于電壓高，外絕緣距離大，電氣設(shè)備外形大，使配電裝置面積大。耗剛才為其264%。（2）半高型配置。隔離開關(guān)可為GW4雙柱式，GW7三柱式或GW6單柱式母線可為軟線或管型母線。中型配電裝置分普通中型和分相中型兩種?？梢?，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)實(shí)際為高電阻接地方式，用來限制電容電流[17]。高壓熔斷器：RN420型，額定電流20KA,。為了提高封閉母線的安全可靠性，應(yīng)裝設(shè)微正壓充氣裝置。發(fā)電機(jī)回路電流互感器均套在發(fā)電機(jī)出線的套管上，并吊裝在發(fā)電機(jī)的出線罩上。高壓廠用分支封閉母線為150mm10mm的圓管形鋁線，屏蔽外殼為700mm5mm的鋁管，相間距離為1000mm。 200MW機(jī)組電氣主接線圖，發(fā)電廠和主變壓器之間的連接母線及廠用分支母線均采用全連分相封閉母線。（3）由于外殼的屏蔽作用，母線的電動力大大減少，而且