【正文】 期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)線截面S。按此條件選擇的導(dǎo)體截面S，應(yīng)盡量接近經(jīng)濟(jì)計(jì)算截面SJ。（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度J選擇在選擇導(dǎo)體截面S時(shí)，除配電裝置的匯流母線、廠用電動機(jī)的電纜等外，長度在20m以上的導(dǎo)體，其截面S一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。此外，軟導(dǎo)線常用的有鋼芯鋁絞線、組合導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線以及擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者廣泛用于330kV及以上配電裝置[1]。純鋁制成的成型導(dǎo)體有矩形、槽形和管形；鋁合金制成管形的居多，主要有錳鋁合金與鎂鋁合金兩種；兩者各有優(yōu)劣，由于鎂鋁合金其載流量少，雖然機(jī)械強(qiáng)度大，但焊接困難，因此使用受限制；而銅導(dǎo)體只用在持續(xù)工作電流大，且出現(xiàn)位置特別狹窄或污穢，對鋁及鋁合金有嚴(yán)重腐蝕的場所[1]。 母線的選擇說明母線導(dǎo)體通常可由鋁、鋁合金、銅制成。 隔離開關(guān)選擇的技術(shù)條件（1）額定電壓：UN≥USN（電網(wǎng)額定工作電壓kV）（2）額定電流：IN≥Ig它對配電裝置的布置和占地面積有較大影響，選型時(shí)應(yīng)該根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件確定。隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無負(fù)荷電流情況下分合線路，一般與斷路器配套使用。 隔離開關(guān)的選擇說明隔離開關(guān)也是發(fā)電廠常用的一種開關(guān)電氣設(shè)備，一般有電動及手動操動機(jī)構(gòu)，單相或三相操作，它沒有專門的滅弧裝置，不能直接接通或關(guān)斷負(fù)荷電流和短路電流。（4）動穩(wěn)定：ies≥ish式中：ies為斷路器通過極限電流的峰值；ish為三相短路時(shí)的最大沖擊電流。選擇斷路器型式時(shí)，應(yīng)依據(jù)各類斷路器的特點(diǎn)及使用環(huán)境、條件決定。（4） 真空斷路器：具有滅弧時(shí)間短、低噪音、高壽命及可頻繁操作的優(yōu)點(diǎn)，已在35kV及以下配電裝置中獲得廣泛應(yīng)用。SF6斷路器運(yùn)行可靠性高，維護(hù)量少，故適用于各電壓等級，特別在220kV及以上配電裝置中得到廣泛的運(yùn)用。（2） 壓縮空氣斷路器：具有大容量下開斷能力強(qiáng)及開斷時(shí)間短的特點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，合閘時(shí)噪音大，所以主要運(yùn)用于220kV及以上電壓的屋外配電裝置。（1） 油斷路器：在110kV~220kV電壓等級裝置中應(yīng)用較為廣泛的是少油式斷路器，其具有絕緣部件采用瓷件，油量少，占地少且價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。其的主要功能是：①正常運(yùn)行時(shí)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起控制作用；②當(dāng)設(shè)備或線路故障時(shí)，能快速切除故障回路、保障無故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用；③高壓斷路器最大的特點(diǎn)就是能斷開電氣設(shè)備中負(fù)荷電流和短路電流。所選高壓電器，在長期正常工作條件及發(fā)生過電壓、過電流的情況之下都能穩(wěn)定運(yùn)行。電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件（如額定電流IN≥Imax、額定電壓UN≥USN等），即按正常工作條件下選擇，并按短路狀態(tài)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點(diǎn)而提出選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目。具體數(shù)據(jù)參見短路電流計(jì)算書。短路計(jì)算的步驟：（1） 繪出等值電路圖；（2） 計(jì)算各元件的參數(shù)（短路計(jì)算一般采用標(biāo)幺值）；（3） 計(jì)算短路電流初始有效值和沖擊電流。 計(jì)算短路點(diǎn)的確定方法所謂短路計(jì)算點(diǎn)就是流過電氣設(shè)備的短路電流值最大的地點(diǎn)，在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，通過各支路的短路電流將隨短路點(diǎn)的位置不同而不同。一般可以忽略線路對地電容和變壓器的勵磁回路；3）綜合性的負(fù)荷對短路電流的影響是很難準(zhǔn)確計(jì)及的。單相短路最為常見，其次是兩相短路，而三相短路較為嚴(yán)重，如果出現(xiàn)其它更為嚴(yán)重的短路情況，在短路電流驗(yàn)算時(shí)，則按情況最嚴(yán)重的短路情況進(jìn)行驗(yàn)算。按工程設(shè)計(jì)的最終容量并考慮電力系統(tǒng)長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃予以計(jì)算；其接線應(yīng)盡可能發(fā)生在最大短路電流的正常接線方式（最大運(yùn)行方式），但不考慮切換過程可能短時(shí)并列的接線方式。短路電流計(jì)算應(yīng)按照下列條件予以確定。 各個回路的最大持續(xù)電流發(fā)電機(jī)出口處最大持續(xù)工作電流Imax： （31）220kV側(cè)最大持續(xù)工作電流Imax： （32）同理，500kV側(cè)最大持續(xù)工作電流Imax：6kV側(cè)最大持續(xù)工作電流Imax： 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的和條件短路電流計(jì)算主要的作用是在工程設(shè)計(jì)時(shí)，為各種電氣設(shè)備的選擇、比較和校驗(yàn)提供理論數(shù)據(jù)，確保所選的各種電氣設(shè)備（如：高壓斷路器、隔離開關(guān)、互感器、電抗器、高壓熔斷器、裸導(dǎo)體等等）擁有足夠地可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)能很好地適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。 各回路最大持續(xù)工作電流 各個回路的最大持續(xù)電流的確定所謂回路最大持續(xù)工作電流就是在正常運(yùn)行溫度下設(shè)備允許通過的最大連續(xù)工作電流。為了保證最終電氣設(shè)備選擇的正確、合理、經(jīng)濟(jì)就要保證初步選擇的準(zhǔn)確性，以便減少工作量。表26 低壓變壓器選擇結(jié)果表設(shè)備名稱容量變壓器臺數(shù)循環(huán)水泵變315kVA2油泵房變400kVA2機(jī)爐變630kVA4公用變1600kVA3電除塵變1250kVA4輸煤變1000kVA1鍋爐工作變1000kVA4汽機(jī)工作變1250kVA4 續(xù)表26設(shè)備名稱容量變壓器臺數(shù)照明變630kVA2污水變315kVA2灰漿泵變1000kVA2第三章 最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算本章主要介紹電氣主系統(tǒng)各回路的最大持續(xù)工作電流的計(jì)算以及短路計(jì)算的方法、步驟。A）；Kθ為變壓器溫度修正系數(shù)，一般可以取Kθ=1，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，隨地區(qū)而異，應(yīng)當(dāng)考慮溫度進(jìn)行修正。低壓廠用工作變壓器容量。A）額定電壓（kV）短路電壓（Uk%）半穿越阻抗聯(lián)結(jié)組號SFFZ40/252540/2525220177。詳細(xì)參數(shù)參照表25。（3） 高壓廠用備用變壓器容量。A而 S1N≥∑SCSr=ASCB=+SL=+6358=A重復(fù)計(jì)算負(fù)荷：Sr=315+630+(1600+1250)=3358kVA SHB=2%/15Dd12d12同理，對于2段廠用負(fù)荷有：SHA=表24 高壓廠用分裂繞組變壓器技術(shù)參數(shù)表型號額定容量（MVA，所以對于1段高壓廠用分裂繞組變壓器T1選擇高壓廠用變壓器為雙繞組分裂變壓器。A高壓繞組負(fù)荷： ∑SCSr=SCA+SCB=+=A廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷： SCA=+SL=+=A。A SGB=由第一節(jié)的廠用負(fù)荷的計(jì)算可知，對于1段廠用負(fù)荷有：SGA=A）；Sr為分裂繞組兩分支的重復(fù)計(jì)算負(fù)荷（kVA）；S2N為廠用工作變壓器分裂繞組的額定容量（kV（1） 高壓廠用工作變壓器容量。因此，對于高壓廠用工作變壓器的容量要按照高壓廠用計(jì)算負(fù)荷的110%加上低壓廠用的計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行選擇；而低壓廠用工作變壓器的容量也應(yīng)留有10%左右的裕度。針對于此次課題擬選擇2臺低壓分裂繞組變壓器作為廠用工作變壓器。本次課題的高壓廠用母線電壓等級只考慮6kV一種電壓等級，所以高壓廠用工作變壓器可只選用1臺全容量低壓分裂繞組變壓器，兩個分裂支路分別為2段母線供電；也可以選用2臺50%容量的雙繞組變壓器，分別給2段母線供電?？蛰d損耗：；聯(lián)結(jié)組號：YNd11。9%/20kV。容量：750/750/240MV而本次課題設(shè)計(jì)擬選用自耦變壓器作為220kV~500kV兩級升高電壓之間的聯(lián)絡(luò)變壓器，其低壓繞組兼作廠用電的備用電源和啟動電源?？紤]到新建電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展需要，在容量選擇是要將日后可能的擴(kuò)建情況加以考慮[1]。聯(lián)絡(luò)變壓器的容量選擇主要考慮以下兩點(diǎn)：（1） 聯(lián)絡(luò)變壓器容量要能夠滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)之間在各種不同運(yùn)行方式之下的有功功率和無功功率的交換；（2） 聯(lián)絡(luò)變壓器容量要求不小于接在兩種母線上的最大的一臺發(fā)電機(jī)機(jī)組容量，要保證最大的一臺機(jī)組故障或者檢修時(shí)，可通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷的需求。A)額定電壓(kV)高壓側(cè)額定電流(A)低壓側(cè)額定電流(A)短路損耗(kW)阻抗電壓(%)高壓低壓370550177。其型號依舊是雙繞組變壓器，具體的主變壓器的技術(shù)可以參照表23進(jìn)行選取。A)額定電壓(kV)空載損耗(kW)空載電流(%)短路損耗(kW)阻抗電壓(%)高壓低壓360242177。在發(fā)電廠中，一般考慮限制3次諧波對電源的影響、系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列的要求等諸多因素，主變壓器連接組號可選擇YNd11常規(guī)接線。此外，根據(jù)電氣主接線的形式，考慮到本次課題設(shè)計(jì)一期為2臺300MW發(fā)電機(jī)采用單元接線方式，可以確定主變壓器臺數(shù)為2臺。綜上所述可得主變壓器容量為：ST=360MV則有：（2）按照發(fā)電機(jī)最大的連續(xù)容量，再扣除一臺廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷以及變壓器繞組平均溫升在標(biāo)準(zhǔn)溫度或冷卻水溫度不超過60℃的條件進(jìn)行選擇。（1） 發(fā)電機(jī)的額定容量中扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，再留有10%的裕度的情況之下進(jìn)行選擇。其確定除了要根據(jù)具體傳輸容量的原始資料以外，還應(yīng)該結(jié)合電力系統(tǒng)未來5~10年的發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路的數(shù)目、電壓等級、接入系統(tǒng)的緊密程度等諸多因素，通過綜合分析，做出合理的選擇。表21 換算系數(shù)表機(jī)組容量(MW)小于125大于200電動給水及循環(huán)水泵11凝結(jié)水泵其它高壓電動機(jī)其它低壓電動機(jī)電除塵電加熱設(shè)備11 分段計(jì)算廠用負(fù)荷1A段負(fù)荷：1B段負(fù)荷：2A段負(fù)荷：2B段負(fù)荷： 主變臺數(shù)、容量和型式的確定 220kV側(cè)主變壓器容量、臺數(shù)的確定所謂主變壓器，就是用來向電力系統(tǒng)或者用戶輸送功率的變壓器。煤場機(jī)械負(fù)荷中的中、小型機(jī)械計(jì)算為： (24)翻斗機(jī) (25)輪斗機(jī) (26)式中：P∑3是其中最大3臺電動機(jī)額定功率之和（kW）。電動機(jī)計(jì)算功率P，要根據(jù)負(fù)荷的運(yùn)行方式以及特點(diǎn)得以確定。廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法一般用換算系數(shù)法，計(jì)算公式為： (21) （22）式中：S是廠用母線上的計(jì)算負(fù)荷（kV（5） 同一臺變壓器提供電能的相互備用的設(shè)備，只須計(jì)算同時(shí)運(yùn)行的臺數(shù)；（6） 對于分裂繞組變壓器，其低壓繞組、高壓繞組的負(fù)荷要分別計(jì)算。 廠用負(fù)荷計(jì)算為了合理、正確地選擇廠用變壓器臺數(shù)、容量，就需要對每段母線上的電動機(jī)以及低壓變壓器的臺數(shù)和容量進(jìn)行分別統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。負(fù)荷計(jì)算在發(fā)電廠設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)十分重要的任務(wù)之一，負(fù)荷計(jì)算為變壓器的選擇以及其相關(guān)電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)提供了十分重要的理論依據(jù)。因此，對于本次課題設(shè)計(jì)的500kV配電裝置的電氣主接線方式選擇一臺半斷路器接線方式作為電氣主接線方式。如此一來，一臺半斷路器接線方式比較雙母線分段接線方式所需的配電裝置的投資要低一些，節(jié)省了投資。從經(jīng)濟(jì)上比較，同樣兩個電源分別接連于兩段母線上，引出兩回出線，雙母線分段接線至少需要7臺斷路器，而一臺半斷路器接線方式只需要6臺斷路器。500kV高壓系統(tǒng)一般在電力系統(tǒng)中都占有很重要的地位，所以對其正常穩(wěn)定工作的可靠性以及調(diào)度、運(yùn)行、檢修等的靈活性的要求自然也會較高。每一段工作母線通過自帶的母聯(lián)斷路器與備用母線分別相連，電源與出線回路要在兩段工作母線上均勻的分布。當(dāng)接線達(dá)到三串及以上時(shí)，同名的回路可以連接在同一條母線上，此時(shí)的進(jìn)出線就不必裝設(shè)隔離開關(guān)了。在一臺半斷路器接線中，通常有兩條原則：（1） 電源線要求和負(fù)荷線匹配成對。一臺半斷路器接線在運(yùn)行時(shí)，兩組母線與同一串的3個斷路器都將投入工作，稱之為完整串運(yùn)行，形成多環(huán)狀供電，具有很高的靈活性和可靠性。在電氣主接線形式中，330kV~500kV大容量的配電裝置中，出線在6回及以上者，宜采用一臺半斷路器接線。低壓廠用啟動（備用）電源引自對應(yīng)高壓廠用6kV母線段。圖14 廠用電接線原理圖而本次課題采用的是300MW發(fā)電機(jī)和主變壓器單元接線，則廠用工作電源從主變壓器的低壓側(cè)引接一臺高壓廠用工作變壓器作為6kV廠用電系統(tǒng)的工作電源，供給本機(jī)組的廠用負(fù)荷。因?yàn)榈蛪合到y(tǒng)負(fù)荷較多，宜采用動力與照明分組供電。低壓廠用母線也可采用單母線分段接線，即“按爐分段”的原則，其電源由對應(yīng)的高壓廠用母線提供。通常，高壓廠用電系統(tǒng)要采用單母線分段接線。廠用電電壓等級根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定電壓、廠用電動機(jī)電壓以及廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，互相配合，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等綜合比較后得以確定。廠用電的電氣主接線的設(shè)計(jì)必須按照運(yùn)行、檢修和施工要求，充分考慮全廠的發(fā)展，采用新設(shè)備以及新技術(shù)時(shí)必須慎重，做到設(shè)計(jì)方案的技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行[1]。廠用電的電能大都有發(fā)電場本身提供，且為重要負(fù)荷。通過上述的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性對比可以很明顯的得出電氣主接線方式選取雙母線接線方式作為本次電廠設(shè)計(jì)的電氣主接線是最為經(jīng)濟(jì)、合理、可行。而方案二是采用兩組母線互為備用，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘轉(zhuǎn)換，可以輪流檢修任意一組母線而不知中斷供電，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，可靠性能滿足要求；兩組母線通過一臺母聯(lián)斷路器（QFC）連接，當(dāng)一組母線故障后，倒閘切換操作很方便。就方案一而言，單母線分段帶有專用斷路器的旁路母線接線方式的可靠性方面基本上能滿足要求，但是擴(kuò)建不