【正文】 號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)額定開斷電流(KA)額定關(guān)合電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)ZN510/125010125025632563根據(jù)校驗(yàn)條件和斷路器參數(shù)校驗(yàn)：Igmax Ie S ′ Sed ichimax I ∞2tdzIt2t所選 ZN510/1250 型真空斷路器完全滿足在 10KV 母線上短路條件下的開斷容量、動(dòng)熱穩(wěn)定的要求，斷路器操作機(jī)構(gòu)選用電磁或彈簧操作機(jī)構(gòu)。 10KV 斷路器的選擇：本設(shè)計(jì) 10KV 斷路器在僅在 F1～F2 發(fā)電機(jī)出口側(cè)和 1臺(tái)廠用電高壓側(cè)設(shè)置。It斷路器（隔離開關(guān)）t 秒熱穩(wěn)定電流。④、 熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 ich≤ imax。 ②、 斷路器 t 秒的開斷容量小于或等于斷路器額定開斷容量。 斷路器型式選用的原則是：除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 33 電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn)一、 斷路器及操作機(jī)構(gòu)的選擇： 斷路器的作用是正常運(yùn)行時(shí)，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。三、線路導(dǎo)體選擇： 與變壓器母線連接線引線選擇步驟相同，本設(shè)計(jì) 110KV 母線選擇型號(hào)為LGJQ185 的鋼芯鋁絞線，其熱穩(wěn)定、電暈的校驗(yàn)均能滿足要求。公式中取短路電流持續(xù)時(shí)間tdz= 3s，取 70℃時(shí)熱穩(wěn)定系數(shù)C = 87；Smin為滿足熱穩(wěn)定的最小允許截面積，查短路計(jì)算結(jié)果： I∞= 則：Smin=152mm2150 mm2；不能滿足熱穩(wěn)定要求，為此，選用LGJQ185 導(dǎo)線能滿足設(shè)計(jì)要求。LGJQ150 導(dǎo)線其最大長期允許載流量為 Ial= 315A（70℃時(shí)）。廠用電低壓側(cè)選用8面PSM固定式成套低壓開關(guān)柜可滿足要求。取σy= 70 106（Pa） 對(duì)于單條矩形母線： 其中 ：支持絕緣子間的跨距L = ； 截面系數(shù)w = bh2/ 6 = 10?4； 沖擊電流ich= ； 母線相間距離α = ； 振動(dòng)系數(shù)β ≈1； 則有： σmaxσy；滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。公式中取短路電流持續(xù)時(shí)間tdz= ，取 70℃時(shí)熱穩(wěn)定系數(shù)C = 87；Smin為滿足熱穩(wěn)定的最小允許截面積，查短路計(jì)算結(jié)果： I∞= 則：滿足熱穩(wěn)定要求。 按長期允許發(fā)熱電流選擇： 1）、發(fā)電機(jī) F1～F2 至變壓器之間導(dǎo)體選用單條矩形鋁導(dǎo)體，其中截面按公式 Imax≤ kIal確定： 計(jì)算得： Ial≥ 2062 查表選擇得導(dǎo)體截面為：單條 125（ mm2）豎放。 32 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)一、連接導(dǎo)體的選擇： 發(fā)電機(jī)變壓器導(dǎo)體選擇： 導(dǎo)體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，一般按長期發(fā)熱允許電流選擇，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大，傳輸容量較大，長度在 20 米以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 31導(dǎo)體、設(shè)備選擇概述 一、 導(dǎo)體、電器選擇在發(fā)電廠和發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)中的地位和作用： 電氣裝置中的載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備，在正常運(yùn)行和短路狀態(tài)時(shí)都必須安全可靠的運(yùn)行，為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，必須正確地選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。查《電力工程設(shè)備手冊(cè)》得出設(shè)備數(shù)據(jù)。)/100=； Xjs2= Xjs1=； （2）、各電源供給的短路電流標(biāo)么值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得： 發(fā)電機(jī)F1—2： I*”= I*= I*∞= 系統(tǒng)S： I*”=I*=I*∞=1/X4=； （3）、： Ij=Sj/()=； Ie=(SeIj)/Sj； 對(duì)于發(fā)電機(jī)F1—2：Ie12= (Se12Ij)/ Sj=； 其計(jì)算步驟同前，計(jì)算結(jié)果見下表：《發(fā)電廠短路電流計(jì)算成果表》。) 247。1152=X12系統(tǒng)100247。15=X3主變壓器1B100247。 一、短路電流計(jì)算的方法： 本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算運(yùn)用運(yùn)算曲線法，采用電路元件的標(biāo)幺值進(jìn)行。 167。 本設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算采用運(yùn)算曲線法。 ⑨、元件的確計(jì)算參數(shù)均取其定額值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間，而不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 ⑥、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 ③、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。二、短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法 ①、本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算只考慮三相短路為最嚴(yán)重的情況，只對(duì)三相短路進(jìn)行計(jì)算。 電力系統(tǒng)短路的種類有：①三相短路；②兩相短路；③單相短路接地；④兩相短路接地。短路還會(huì)引起電網(wǎng)中電壓降低，使用戶的供電受到破壞。 21 短路電流計(jì)算概述一、短路電流計(jì)算的目的和意義 電力系統(tǒng)短路的危害：在發(fā)生短路時(shí)，由于電源供電回路的阻抗減小及突然短路時(shí)的暫態(tài)過程，使短路電流值大大增加，短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電器設(shè)備。本電站閘首距廠址5km，首部樞紐可靠性要求不高，通過廠用400V母線，通過一臺(tái)10kV升壓變及10kV線路供電，不設(shè)備用電源。 15 廠用電源接線方式為提高廠用電的可靠性，在廠房內(nèi)設(shè)置兩回廠用電源，另一回電源取自待建電站鄰近1km處的已建電站，作為備用廠用電源。查閱相關(guān)資料，選取廠變型號(hào)及參數(shù)如下：型號(hào)：S9600；額定容量：600KVA；額定電壓比： 調(diào)壓形式： 無載調(diào)壓 調(diào)壓范圍： 177。 14 發(fā)電機(jī)、主變及廠變的選擇一、發(fā)電機(jī)的選擇及主要參數(shù)： 根據(jù)設(shè)計(jì)題目所給參數(shù)，查閱相關(guān)資料，本設(shè)計(jì)確定發(fā)電機(jī)形式如下： 發(fā)電機(jī)型號(hào)臺(tái)數(shù)額定容量額定電壓額定功率因數(shù)電抗標(biāo)么值TS550/7928215MW二、主變壓器的選擇及主要參數(shù)：主變壓器型號(hào)：SFP740000KVA；額定容量：40000KVA；額定電壓比： 121/ 調(diào)壓形式： 無載調(diào)壓 調(diào)壓范圍： 121177。推薦發(fā)電機(jī)、變壓器組合接線方案見“電氣主接線圖”。h）10主變年電能損失費(fèi)（萬元）11主變年電能損失費(fèi)差（萬元）0+經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較：方案Ⅰ投資較低，方案Ⅱ投資較高；方案Ⅰ的接線簡單清晰、運(yùn)行方便，供電的可靠性、靈活性比方案Ⅱ略低；方案Ⅱ的供電可靠性、靈活性較高，但是占地面積大。缺點(diǎn)：① 需設(shè)兩臺(tái)主變，占地面積較大；② 110kV 設(shè)備布置較方案Ⅰ復(fù)雜；③ 投資和年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)相對(duì)較高。③ 只能獲得一個(gè)廠用電電源點(diǎn)，需引接外來電源作為廠用備用電源。缺點(diǎn)：① 主變壓器或斷路器檢修或故障時(shí)，必須全廠停機(jī)，使本站的電能無法送出。167。方案Ⅱ：發(fā)電機(jī)變壓器采用單元接線， 110kV側(cè)母線采用單母線接線。167。是否適宜于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和實(shí)現(xiàn)無人值守。主接線是否具有足夠的靈活性，能適應(yīng)各種運(yùn)行方式的變化，且在檢修事故狀態(tài)下操作方便，調(diào)度靈活，檢修安全等。主接線方案從以下幾個(gè)方面考慮：線路、斷路器、主變或母線故障或檢修時(shí)，對(duì)機(jī)組的影響，對(duì)發(fā)電機(jī)出力的影響。三、主接線方案初步擬訂： 在對(duì)設(shè)計(jì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電力系統(tǒng)電氣主接線的可靠性、經(jīng)濟(jì)性及靈活性等基本要求綜合考慮，在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，本次設(shè)計(jì)力爭使其成為技術(shù)先進(jìn)，發(fā)電可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。根據(jù)發(fā)電廠主變壓器確定原則：本次設(shè)計(jì)按以無擴(kuò)建可能和機(jī)組臺(tái)數(shù)較多等因數(shù)考慮，發(fā)電廠主變臺(tái)數(shù)定為 1—2 臺(tái)，總?cè)萘繎?yīng)大于或等于電廠總裝機(jī)容量（=25MVA）。難點(diǎn)是：對(duì)電廠整個(gè)電氣主接線的短路電流計(jì)算及各種電器的繼電保護(hù)配置。當(dāng)電站建成投產(chǎn)后，%；說明該廠在未來電力系統(tǒng)中的作用和地位并非十分重要，從而該廠主接線設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)該在經(jīng)濟(jì)性和靈活性。C；年平均雷暴日 56日/年；其他條件不限。C；年平均溫度 18176。本次設(shè)計(jì)所給皂角灣水電廠原始資料如下：裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量為：215MW 取額定電壓 UN=機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)； T=4000 小時(shí)氣象條件；水電站所在地區(qū)，海拔 1000m；本地區(qū)污穢等級(jí) 2級(jí)；地震裂度 7 級(jí) ；最高氣溫 36176。 11 主接線的方案概述簡述：電氣主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其直接影響發(fā)電廠或變電站運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬訂有決定性的關(guān)系。C；年平均雷暴日T=56 日/年；其他條件不限。C；年平均溫度 18176。 （2）、高壓負(fù)荷： 110 kV 電壓級(jí)，出線 2 回，為 I 級(jí)負(fù)荷，最大輸送容 30 MW， cos? = ； 設(shè)計(jì)電廠（變電所）接入電力系統(tǒng)情況： （1）、待設(shè)計(jì)發(fā)電廠接入系統(tǒng)電壓等級(jí)為 110 kV， 距系統(tǒng) 110 kV 發(fā)電廠 20 km；出線回路數(shù)為 1 回； （2）、電力系統(tǒng)的總裝機(jī)容量為 2500 MVA、歸算后的電抗標(biāo)幺值為 ，基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA； 環(huán)境條件： 海拔 1000m；本地區(qū)污穢等級(jí) 2 級(jí)；地震裂度 7 級(jí) ；最高氣溫 36176。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 電氣主接線的設(shè)計(jì)； 短路電流計(jì)算； 電器選擇； 高壓配電裝置的布置與電廠電氣設(shè)施的總平面布置設(shè)計(jì)； 繼電保護(hù)裝備、自動(dòng)裝置與測(cè)量表計(jì)配置設(shè)計(jì)； 同期方式設(shè)計(jì)； 避雷器的選擇和設(shè)計(jì)；三、設(shè)計(jì)成品： 說明書，包含總論、主接線選擇、短路電流計(jì)算、電器設(shè)備選擇、高壓配電裝置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)自動(dòng)裝置配置、同期方式、防雷保護(hù)等； 圖紙，包括：電氣主接線圖、全廠繼電保護(hù)自動(dòng)裝置測(cè)量表計(jì)圖、高壓配電裝置平面圖和斷面圖、發(fā)電廠的全廠手動(dòng)準(zhǔn)同期接線圖。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，系統(tǒng)、全面的掌握所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力、工程計(jì)算的能力和獨(dú)立工作的能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 參照設(shè)計(jì)指示書。C；最熱月平均地下溫度20176。C；最低溫度?176。年 級(jí): 2005級(jí) 學(xué)習(xí)形式及層次: 學(xué) 院: 電氣信息學(xué)院 專 業(yè): 電力系統(tǒng)及自動(dòng)化 題 目: 發(fā)電廠（變電所）電氣