【正文】 三、避雷器的選擇1）按額定電壓選擇：220kV最高工作電壓為242kV，=242=，可以取避雷器的額定電壓為200kV，滿足額定電壓要求。經(jīng)過以上計算，最終確定110kV側(cè)的隔離開關(guān)類型選擇為：GW5—35Ⅱ（D）。s] It=4024=6400QK 滿足熱穩(wěn)定要求。其額定電壓為110kV，額定電流為2000A，允許通過電器的動穩(wěn)定電流為100kA，熱穩(wěn)定電流為40kA，熱穩(wěn)定時間為4s。經(jīng)過以上計算，最終確定220kV側(cè)的隔離開關(guān)類型選擇為：GW4—220（D）。S] It=4024=6400QK 滿足熱穩(wěn)定要求。二、隔離開關(guān)的選擇1）對于220kV側(cè)的隔離開關(guān)，可按如下方式進(jìn)行選擇： UN≥UNS=220kV： IN≥Imax Imax==(A) （310）Imax=(A)1250(A)查《發(fā)電廠電氣部分》附錄可選隔離開關(guān)的型號為GW4—220（D）型，其額定電壓為220kV，額定電流為1250A，允許通過電器的動穩(wěn)定電流為100kA，熱穩(wěn)定電流為40kA，熱穩(wěn)定時間為4s。綜上，所選110kV側(cè)的斷路器的型號為SW2—110Ⅲ，可以滿足系統(tǒng)的正常運(yùn)行。s]It =4024=4800﹥QK，滿足熱穩(wěn)定的要求。 IK≤INbr IK——全電流有效值； INbr——額定斷開電流。 Ies≥Ish Ies——電器設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流Ish——短路電流沖擊值Ish = =(kA)80kA所以該斷路器滿足動穩(wěn)定的要求綜上所選擇斷路器的型號為SW2—220Ⅳ，可以滿足系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 IK≈I1+2e 2tbrTa ≈ I 在變電所主母線短路點(diǎn)處，可不計及非周期分量的影響，所以Ik≈II=≤INbr=40(kA)： I= ，Itk2 Itk/2= ，ItkItk= tk = Qk = Qp + Qnp = tk12（I2+ 10Itk22 + Itk2） = (+10 +)+= [（kA）2 電氣設(shè)備的選擇一、斷路器的選擇1）對于220kV側(cè)，其斷路器的選擇如下： UN ≥ UNS=220kV Ial=KIN≥Imax Imax = = 2201033220 = IN = 2000A﹥Imax查《發(fā)電廠電氣部分》附錄可選斷路器的型號為SW2—220Ⅳ，其額定電壓為220kV，額定電流為2000A，額定開斷電流為40kA；允許通過電器的動穩(wěn)定電流為100kA，熱穩(wěn)定電流為40kA，熱穩(wěn)定時間為4s。動穩(wěn)定就是要求電氣設(shè)備能承受短路沖擊電流所產(chǎn)生的電動力效應(yīng)。s 。2）電器滿足熱穩(wěn)定的條件為 It≥Qk [（kA）2（1）熱穩(wěn)定校驗。2）除上述考慮海拔、當(dāng)?shù)貙嶋H環(huán)境溫度的影響外，尚需考慮日照、風(fēng)速、覆冰厚度、濕度等環(huán)境條件的影響。式中： θ——實際環(huán)境溫度，℃； θal——多道題或電纜芯正常最高允許溫度，℃。當(dāng)計及環(huán)境溫度修正時，K值的計算如下。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）對于電纜和一般電器，Ualm較UN高10%～15%，即 Ualm =（～）UN而對于電網(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通常不超過額定電壓UNs的10%，即 Usm≤ 可見，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)備的長期允許電流。首先計算變壓器的等值電抗Uk(12)% = ； Uk(31)% = 2=；Uk(23)% = 2=各繞組的短路電壓計算如下：Uk1% = 12（Uk(12)% + Uk(31)% Uk(23)%） = 12（ + ） = Uk2% = 12（Uk(12)% + Uk(23)% Uk(31)%） = 12（+） = Uk3% = 12（Uk(23)% +Uk(31)% Uk(12)%） = 12（+） = XT1 = Uk1%UN12100SN = 2422100240 = XT2 = Uk2%UN12100SN = 2422100240 = XT3 = Uk3%UN12100SN = 2422100240 = XT1 、XT2 、XT3分別對應(yīng)于等值電路圖中XT11 、XT12 XT13，由于兩臺變壓器型號大小都相同，因而有：XT21 = XT11 ；XT22 = XT12；XT23 = XT13選取系統(tǒng)的基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓分別為：SB = 240MVA, UB = 182kV。2. 系統(tǒng)的等值電路圖如圖4—7：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：24121；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。 短路電流的計算 本次設(shè)計短路電流計算只考慮三相短路為最嚴(yán)重的情況，只對三相短路進(jìn)行詳細(xì)計算。4）在選擇主接線的繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需要以各種短路時的短路電流為依據(jù)。2）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。圖中的FS則是用來保護(hù)開路狀態(tài)的斷路器和隔離開關(guān)的。由于本設(shè)計中所用的電機(jī)容量定為1500kW，容量較小（6000kW以下為小容量直配電機(jī)），所以這類電機(jī)可以不用電纜進(jìn)線段（大容量直配電機(jī)需要使用電纜進(jìn)線段），其保護(hù)接線如圖4—5所示：圖中的FCD為磁吹式避雷器，F(xiàn)S為閥型避雷器，G為電機(jī)，C為電容圖4—6 1500kW直配電機(jī)的保護(hù)接線圖經(jīng)研究計算，當(dāng)有雷電流入侵時，流經(jīng)FCD的雷電流與接地電阻R有關(guān)，R越小則流經(jīng)FCD的雷電流越小，規(guī)程上建議：對于3，6kV線路： L/R =200對于10kV線路： L/R=150一般的進(jìn)線長度L可取450~600m。 中壓繞組雖也有開路運(yùn)行的可能，但其絕緣水平較高，一般不需要加裝避雷器來保護(hù)，因而附圖一中也沒有繪出這一部分。發(fā)電廠的廠房一般不裝設(shè)避雷針，以免發(fā)生反擊事故和引起繼電保護(hù)的誤動作。圖4—6為獨(dú)立避雷針在配電機(jī)構(gòu)附近的安放情況 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)在一般情況下，Sk不小于5m，Sd不應(yīng)該小于3m 。歸總式原理圖的展開圖接線比較清晰，便于閱讀，還便于了解整套裝置的動作程序和工作原理，便于查找和分析故障，因而在實際工作中應(yīng)用也較多。這里也簡要介紹一下展開式原理圖的主要特點(diǎn)。6kV線路過電流保護(hù)設(shè)計的歸總式原理圖如下圖：其中，M70M706為掉牌未復(fù)歸光子牌小母線。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。當(dāng)線路發(fā)生過電流時，通過電流互感器立刻反應(yīng)到二次側(cè)，引起二次設(shè)備動作。圖中，時間繼電器KT選擇的型號為：JS72A，吸引線圈的電壓為110V，觸點(diǎn)的額定電壓為380V，～180s，本次設(shè)計延時時間設(shè)定為2s；信號繼電器KS選擇的是溫度繼電器，型號是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，電磁式瞬動過電流繼電器，最大整定值為10A，本次設(shè)計中整定電流設(shè)為5A；電流互感器選擇的型號為LA10，其額定電流比為5～200/5A。由圖4—3可以看出歸總式原理圖的特點(diǎn)是將二次接線與一次接線的有關(guān)部分繪在一起，圖中的各元件用整體形式表示，其相互聯(lián)系的交流電流回路、交流電壓回路（本設(shè)計中沒有繪出）及直流回路都綜合在一起，并將按實際連接順序繪出。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。圖中的高、低壓電動機(jī)均屬個別供電方式，由低壓廠用母線段引至車間配電屏的接線本設(shè)計中未完整繪出（屬成組供電方式，本設(shè)計中不是重點(diǎn)，因而略去這一部分）。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)通過一臺三繞組變壓器T3連接到6kV廠用高壓母線一段和備用母線，另一臺雙繞組變壓器T4則引入6kV廠用高壓母線二段。刀開關(guān)采用的是HD系列中的HD13，該系列開關(guān)適用于交流50Hz，額定電壓380V，額定電流至150OA的成套配電裝置中，作為不頻繁地手動接通和分?jǐn)嘟?、直流電路或作隔離開關(guān)用。6kV側(cè)的雙繞組變壓器選擇的型號為：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： 廠用電接線的設(shè)計該火力發(fā)電廠的廠用電接線圖見附圖二。當(dāng)全廠停電時，可以快速啟動和自動投人向保安負(fù)荷供電。4)充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別要注意對公用負(fù)荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。在廠用電接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致切斷多于一個單元機(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。在任何運(yùn)行方式下，一臺機(jī)組故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障不應(yīng)當(dāng)影響到另一臺機(jī)組的運(yùn)行，并要求受廠用電故障影響而停運(yùn)的機(jī)組應(yīng)能在短期內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行。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。不間斷供電電源一般采用由蓄電池供電的電動發(fā)電機(jī)組或配備數(shù)控的靜態(tài)逆變裝置。在機(jī)組運(yùn)行期間，以及正?；蚴鹿释C(jī)過程中，甚至在停機(jī)后的一段時間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負(fù)荷，稱為不間斷供電負(fù)荷。通常，由蓄電池組、柴油發(fā)電機(jī)組、燃汽輪機(jī)組或可靠的外部獨(dú)立電源作為事故保安負(fù)荷的備用電源。按對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)的直流潤滑油泵、事故氫密封油泵等；②交流保安負(fù)荷，如盤車電動機(jī)、交流潤滑油泵、交流密封油泵、消防水泵等。4)事故保安負(fù)荷。如試驗室、修配廠、油處理室的負(fù)荷等。3)Ⅲ類廠用負(fù)荷。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機(jī)。2)II類廠用負(fù)荷。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、潤滑油泵等。一、廠用電負(fù)荷的分類廠用電負(fù)荷，根據(jù)其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電所造成的危害程度，按其重要性可分為四類：1)I類廠用負(fù)荷。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%。廠用電耗電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。廠用電所需的電量，大部分都由發(fā)電廠自身供給。提高廠用電可靠性的目的，是使電廠長期無故障運(yùn)行，不致因廠用電局部故障而被迫停機(jī)。廠用電的可靠性，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行非常重要。發(fā)電廠在啟動、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，有大量由電動機(jī)