【正文】 所以，本設(shè)計(jì)中主變保護(hù)配置如下： A. 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)， B. 瓦斯保護(hù)； C. 過電流保 護(hù)； D. 過電壓保護(hù)； E. 過負(fù)載； F. 壓力釋放閥保護(hù)； G. 超溫保護(hù) 由于本文篇幅有限，僅對(duì)其中一些保護(hù)縱差保護(hù)作要求。 避雷器沖擊放電電壓上限值： bcchfd UU ? 式（ ） 根據(jù)避雷器配置原則，配電 裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器本科畢業(yè)論文 6 發(fā)電廠防雷保護(hù) 25 中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間； 1 35kv 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 220KV 及以下避雷器沖擊電流幅值為 5KA。 xgU — 設(shè)備最高運(yùn)行相電壓（ KV）。 mU — 最高工作允許電壓，為電網(wǎng)額定電壓的 倍。 ○3校驗(yàn)項(xiàng)目： 滅弧電壓： mdmh UCU ? 式（ ） dC — 接地系數(shù)。 ○ 4 在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在址中距離很難達(dá)到不小于 15m 的要求。 ○ 2 獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的 接地裝置，其工頻接地電阻不超過 10Ω 。 避雷針位置的確定 首先應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠設(shè)備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。當(dāng)有困難時(shí)，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)沿接地線的長(zhǎng)度不得小于 15m。 避雷針的配置原則 ○ 1 獨(dú)立式避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。 發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的心臟，萬(wàn)一發(fā)生損壞設(shè)備的事故，往往會(huì)帶來嚴(yán)重的后果，造成重大的損失。完善進(jìn)線保護(hù)的同時(shí)，還應(yīng)采用性能良好的閥型避雷器或金屬氧化物避雷器，來保護(hù)電機(jī)的主絕緣，同時(shí)還應(yīng)考慮裝設(shè)電容器和中性點(diǎn)避避雷器，以保護(hù)匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣。 架空輸電線路的防雷保護(hù) 電線路采用裝設(shè)避雷線的方法防止線路遭受直擊雷引起跳閘次數(shù)，可采用系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地工作方式，為避免雷擊跳閘造成供電中斷，可采用自動(dòng)重合閘裝置。 電氣設(shè)備的防雷保護(hù) 因?yàn)殡姎?設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作性質(zhì)的不同，所采取的措施也不同。直擊雷過電壓又引起數(shù)萬(wàn)安的強(qiáng)大雷電流通過被擊物體而入地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，擊壞設(shè)備，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料可知，待建發(fā)電廠所處位置七 八月有雷雨，所以必須進(jìn)行防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)。 s Ish ies 80KA 表 各部分電壓互感器的選擇 項(xiàng)目 型號(hào) 一次 /kv 二次 /V 剩余電 壓繞組 /V ImaxA 110KV JCC1M110 110/ 100/ 100 2020 10KV JCC5220 220/ 100/ 100 2020 發(fā)電機(jī) 出口端 JDZ620 18 100 100 500 表 各部分電流互感器的選擇 本科畢業(yè)論文 5 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇設(shè)計(jì) 21 項(xiàng)目 型號(hào) 額定電流 比 /A 短時(shí)熱穩(wěn) 電流 /KA 額定動(dòng)穩(wěn) 電流 /KA 滿匝額定輸 出 /VA 110KV LCWB6110 2 300/5 80 50 10KV LCWB7220 2 600/1 2 21 2 55 40 發(fā)電機(jī)出口 LDZJ110 1500/5 80 163 40 本科畢業(yè)論文 6 發(fā)電廠防雷保護(hù) 22 6 發(fā)電廠防雷保護(hù) 發(fā)電廠、變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此發(fā)電廠、變電所的防雷保護(hù)必須十分可靠。 s Ish ies 125KA 表 110 KV側(cè)的隔離開關(guān)選擇 110KV側(cè) 計(jì)算值 項(xiàng)目 GW4110D UNs 110KV UN 110KV/126KV Imax 、 、 IN Qk (KA)2 s Ish ies 125KA 表 10 KV側(cè)的隔離開關(guān)選擇 10KV側(cè) 計(jì)算值 項(xiàng)目 GW4200D UNs 10KV UN 220KV/252KV Imax 、 、 IN Qk (KA)2 s Ish Ies 80KA 表 10 KV側(cè)的斷路器選擇 10KV側(cè) 計(jì)算值 項(xiàng)目 LW12220 UNs 220KV UN 220KV/252KV Imax 、 、 IN I INbr 50KA Ish INcl 125KA Qk (KA)2 器件選擇結(jié)果記入表 、表 ○ 3 電壓互感器的選擇 (TV) 選擇方式與計(jì)算方式同高壓斷路器 器件選擇結(jié)果記入表 ○ 4 電流互感器的選擇 (TA) 本科畢業(yè)論文 5 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇設(shè)計(jì) 20 選擇方式與計(jì)算方式同高壓斷路器 器件選擇結(jié)果記入表 器件選擇結(jié)果表： 表 110 KV側(cè)的斷路器選擇 110KV側(cè) 計(jì)算值 項(xiàng)目 LW11110（ P） UNs 110KV UN 110KV/126KV Imax 、 、 IN I INbr Ish INcl 80KA Qk (KA)2 s 式（ ） t1s 不計(jì)非周期分量 Qk = Qpt= (KA)2 s 式（ ） t1s 不計(jì)非周期分量 Qk = Qpt =(KA)2 短路發(fā)生在發(fā)電廠高壓側(cè)母線時(shí)，取 Kim = 10KV 側(cè) : INcl≥ Ish= I= = 式（ ） 110KV 側(cè) : INcl≥ Ish= I= = 式（ ） 5) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 檢驗(yàn)式為： It2t≥ Qk 式（ ） 取 tk(短路切除時(shí)間 )=4s。 2) 額定電流的選擇 IN1≥ Imax1= PN /31/2UN COS 式（ ） 110KV 側(cè)： 母線和旁路斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 240 10^6/（ 121 10^3） = 式（ ） 接負(fù)荷出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 240/（ 110 12） = 式（ ） 110KV 側(cè)主變壓器出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 125/（ 121） = 式（ ） 110KV 側(cè) : 母線和旁路斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 360/（ 242） = 式（ ） 接負(fù)荷出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 360/（ 242 6） = 式（ ） 110KV 側(cè) 主變壓器出線斷路器額定電流： IN1≥ Imax1= 200/（ 242） = 式（ ） 3) 開斷電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 INbr 不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量 IPt,為了簡(jiǎn)化計(jì)算可應(yīng)用此暫態(tài)電流 I進(jìn)行選擇 ,即 INbr≥ I。 電器元件的選擇 ○ 1 高壓斷路器的選擇 1) 斷路器的種類和形式的選擇 因?yàn)?10KV 側(cè)有 4 回出線， 110KV 側(cè)有 2 回出線，所以接入 10KV,110KV 側(cè)的高壓斷路器可 SN 斷路器。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，應(yīng)盡可能的使用經(jīng)過試驗(yàn)鑒定的新設(shè)備、新技術(shù)以使主接線具有可靠性和先進(jìn)性。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量、現(xiàn)代化的設(shè)備和自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。下面簡(jiǎn)要介紹一下。為了滿足這些要求，除與主接線形式有重要關(guān)系外，與設(shè)備的配置也有密切聯(lián)系。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 ies≥ ish， Ies≥ Ish；式中 ish、 Ish 分別為短路沖擊電流幅值和有效值， ies、 Ies 分別為電器允許的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值。 按短路情況校驗(yàn) ○ 1 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí) ,電器各部分的溫度應(yīng)不超過允許值 .滿足熱穩(wěn)定的條件為 It It Tk≥ Qk ；式中 Qk 為短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)， It、 t 分別為電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 當(dāng)污穢等級(jí)超過使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可采用屋內(nèi)配電裝置。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取高原型 電器，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn) 在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(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 Imax 為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)， Imax 應(yīng)按過負(fù)荷確定（ 倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax；母線分段電抗器的 Imax應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的 50%～ 80%；出線回路的 Imax 除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 ○ 2 額定電流 電器的額定電流 IN 是指額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長(zhǎng)期允許電流。 一般情況下，當(dāng)額定電壓在 220KV 及以下時(shí)電器允許最高工作電壓 Ualm 是；額定電壓是 330KV— 500KV 時(shí)為 。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 電氣設(shè)備的選擇條件 正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。 同理可得，紙廠所選輸電導(dǎo)線型號(hào)為： 185 / 30LGJ ? 。 式（ ） 選取標(biāo)準(zhǔn)截面 240 2mm ，則選擇導(dǎo)線型號(hào)為： 240 / 40LGJ ? . 校驗(yàn)發(fā)熱條件： 查《電力系統(tǒng)分冊(cè)》附表 8 得， 240 / 40LGJ ? . 655 206 .2alIA?? ，滿足發(fā)熱條件。 式（ ） 根據(jù)負(fù)荷時(shí)間查表可得經(jīng)濟(jì)電流密度 ? 。其中鋼廠、紙廠、車站、城關(guān)都有Ⅰ、Ⅱ兩級(jí)負(fù)荷，為了保證供電可靠性，本設(shè)計(jì)采用兩回 LGJ 型鋼芯架空線輸電，及， 10KV 回路上共有八回線輸出。 導(dǎo)體和電器選擇的一般原則 ○ 1 所選設(shè)備應(yīng)能滿足電廠正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；在滿足可靠性要求的前提下，應(yīng)盡可能的選用技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備，使其具有先進(jìn)性； ○ 2 必須按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)； ○ 3 所選設(shè)備應(yīng)和整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)；擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致； ○ 4 同類設(shè)備選擇時(shí)應(yīng)盡量減少品種； ○ 5 選用新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。當(dāng) Xjs 時(shí)，近似的認(rèn)為為短路周期電流的幅值已不隨時(shí)間而變，短路電流為： Ips =1/= 式（ ） 支路 2： 12MW 發(fā)電機(jī) 主變 短路點(diǎn) d2: 轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗 Xf5 =(+) /2= 式（ ） Xjs5 = (250/) /100 = 式（ ） 系統(tǒng)提供的短路電流： Ips =1/ Xjs6 =1/ = KA 式（ ） 根據(jù)所得的計(jì)算電抗值，查計(jì)算曲線數(shù)字表可得短路周期電流的標(biāo)幺值。短路類型定為對(duì)系統(tǒng)影響最為嚴(yán)重的三相短路。此外，通過對(duì)短路電流的計(jì)算，還可初步確定系統(tǒng)的損耗，為發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供依 據(jù)。為此，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)計(jì)算短路電流。 短路電流的 計(jì)算 短路電流由于其值很大，在極短的時(shí)間內(nèi)就能產(chǎn)生較大的損耗，由于來不急散發(fā)熱量而造成電氣設(shè)備的溫度急劇升高，引起設(shè)備的老化或損壞，對(duì)供電的可靠性產(chǎn)生影響。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的兩相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況計(jì)算。對(duì)帶電抗器的 6KV 至 10KV 出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔離板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)選擇在電抗器后。 ○ 2 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具體反饋?zhàn)饔脤?duì)異步電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 短路計(jì)算的一般規(guī)則 ○ 1 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后 5至 10年）。當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，對(duì)電廠供電的可靠性會(huì)產(chǎn)生很大影響；嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定，甚至造成系統(tǒng)解列。②在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障運(yùn)行情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)