【正文】 X2=%R=103ΩXN==Ta=80X’’d=%*=X1=R=104T9，T11主變壓器SFPL240000/220SN=240MVAUN=231/IN=UK%=13%Rh=RL=103ΩR∑=103ΩXN=Ta=56Xk=X2=R∑=104T2，T3，T4，T5高壓廠用變壓器SFPL40000/2500025000UN=SN=40MVA半穿越電抗Xd12’=Xd12’’=17%Xd12’=Xd12’’=T6，T7啟動(dòng)/備用變壓器SFPL40000/2500025000UN=231/SN=40MVA半穿越電抗Xd12’=Xd12’’=%Xd12’=Xd12’’= 本廠等值電路圖中短路點(diǎn)的選取根據(jù)本廠主接線的特點(diǎn)，廠用變壓器和備用變壓器等值電抗的不同，以及選擇設(shè)備的要求，選擇六個(gè)短路點(diǎn)作為短路計(jì)算的短路點(diǎn)，這六個(gè)短路點(diǎn)位置見(jiàn)圖55：（1）k1在220KV母線上（2）k2在8發(fā)電機(jī)的出口（3）k3在8高壓廠用變壓器的低壓側(cè)（4）k4在2高壓?jiǎn)?dòng)/備用變壓器的低壓側(cè)圖45發(fā)電廠等值電路圖 220kV母線（k1點(diǎn)）短路計(jì)算：等值電路化簡(jiǎn)如圖46所示：（1）系統(tǒng)供給短路電流 支路基準(zhǔn)電流Ib==100//230=；計(jì)算電抗Xcalc=I’’Z1====I1Z2=I1Z4==（41）沖擊電流（Ta=15，t=）ich1=（+I’’z）= （42）（2）G8，G9供給短路電流支路基準(zhǔn)容量Sb=2PN/cos=2*200/=基準(zhǔn)電流Ib==Xcalc=X10Sb/100=*支路時(shí)間常數(shù) Ta=X∑/R∑=（+）/（+）/104= （43）注：發(fā)電機(jī)電抗取負(fù)序電抗。系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算（取）：（1）已建成火電廠參數(shù)：PG=300MW，cosφ=，X’’d=%，XG= 其主變 SFPL360/220，360MVA，220kV，Uk%=，XT= Uk%Sb/100SN=X∑1=(XG+XT)/3=（2）已建成水電廠參數(shù)：TTSS1264/16048，300MW，cosφ=，d=28%，XG= 其主變SFPL360/220，360MVA，220kV，Uk%=，XT= Uk%Sb/100SN=X∑2=(XG+XT)=（3）線路參數(shù)歸算：L2：X2=300100/2302= L4：X4=150100/2302= L5：X5=200100/2302=圖42 系統(tǒng)等值電路系統(tǒng)△變星型連接，系統(tǒng)化簡(jiǎn)后如圖43所示，則圖43 △變Y化簡(jiǎn)X6=X2X4/(X2+X4+X5)=X7=X2X5/(X2+X4+X5)=X8=X5X4/(X2+X4+X5)=X9=(X1+X6)//(X3+X7)+X8=最終化簡(jiǎn)如圖44所示。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)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。對(duì)帶電抗器的6～10kV出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開(kāi)關(guān)之間隔離板前的引線和套管的計(jì)算短路硬選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。（2）在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)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)定 短路計(jì)算的一般規(guī)定（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5～10年）。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路電流為依據(jù)。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。其計(jì)算目的主要有以下幾個(gè)方面：（1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種方式接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。G8，G9廠用電主接線圖（見(jiàn)圖31），6KV廠用負(fù)荷分配及高壓廠用工作變壓器容量選擇統(tǒng)計(jì)表（見(jiàn)表31）。廠用分支采用分相封閉母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。本廠為四臺(tái)發(fā)電機(jī)組，選擇四臺(tái)廠用電主變壓器，并且配備兩臺(tái)高壓?jiǎn)?dòng)/備用變，8備用變供9發(fā)電機(jī)備用，9備用變供11發(fā)電機(jī)備用。（7）于200MW機(jī)組，各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的，一臺(tái)故障的停運(yùn)或輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行，并能在短路時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行。③當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接專用線路作為高壓廠用備用或起動(dòng)電源。（5）廠用備用或起動(dòng)電源高壓廠用備用或起動(dòng)電源一般采用下列引接方式：① 當(dāng)無(wú)發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，一般由高壓母線中電源可靠的最低一級(jí)電壓引接，或由聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，并應(yīng)保證在發(fā)電廠全停的情況下，能從電力系統(tǒng)取得足夠的電源。大容量200MW發(fā)電機(jī)組，廠用分支采用分相封閉`母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。發(fā)電機(jī)容量為125MW及以下時(shí)，一般在廠用分支線上裝設(shè)斷路器。（4）廠用工作電源高壓廠用工作電源一般采用下列引接方式：① 當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，由各段母線引接，供給接在該段母線上的機(jī)組的廠用負(fù)荷。當(dāng)鍋爐容量在220T/H及以下，且接有機(jī)爐的Ⅰ類負(fù)荷時(shí)，一般按機(jī)爐對(duì)應(yīng)分段，并用刀開(kāi)關(guān)將母線分為兩個(gè)半段；鍋爐容量在400T/H及以上時(shí)，每臺(tái)機(jī)爐一般由兩段母線供電。鍋爐容量為130 ~ 220T/H時(shí)，一般每爐由一段母線供電；容量為400T/H及以上時(shí)，每爐由兩段母線供電，并將兩套輔機(jī)電動(dòng)機(jī)分接在兩段母線上，兩段母線可由同一臺(tái)廠用變壓器供電；容量為65T/H時(shí)，兩臺(tái)鍋爐可合用一段母線。（2）廠用電電壓對(duì)于火電廠當(dāng)容量在100MW到300MW時(shí)，高壓廠用電一般采用6KV，低壓廠用電采用380/220V的三相四線制系統(tǒng)。對(duì)Ⅲ類負(fù)荷，一般由1個(gè)電源供電。Ⅲ類負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)的負(fù)荷。如工業(yè)水泵、輸水泵等。對(duì)Ⅰ類負(fù)荷，必須保證自起動(dòng)，并應(yīng)由有2個(gè)獨(dú)立電源的母線供電，當(dāng)一個(gè)電源失去后，另一個(gè)電源應(yīng)立即自動(dòng)投入。Ⅰ類負(fù)荷短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需時(shí)間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負(fù)荷。③ 允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷。② 直流不停電保安負(fù)荷。根據(jù)對(duì)電源要求不同，又可分下列三種：① 直流保安負(fù)荷。表22根據(jù)所選電氣主接線，本廠采用發(fā)電機(jī)三相自耦變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)和變壓器容量配套。根據(jù)主接線和設(shè)計(jì)要求，需用四臺(tái)型號(hào)為SFP9240000/220的三相自耦主變壓器。（5）對(duì)潮流方向不固定的變壓器，經(jīng)計(jì)算采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓要求是，可采用有載調(diào)壓變壓器。（4）在高、中系統(tǒng)均為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的情況下，可考慮采用自耦變壓器。（3）在發(fā)電廠有兩種升高電壓的情況下，當(dāng)機(jī)組容量為125MW及以下時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上考慮，一般采用三繞組變壓器，但每個(gè)繞組的通過(guò)功率應(yīng)達(dá)該變壓器容量的15%以上。（2）為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺(tái)。根據(jù)接線方式，本廠選用四臺(tái)容量相等雙繞組變壓器，單機(jī)容量為200MW，為了以后擴(kuò)建的可能和電壓等級(jí)的變動(dòng)，高低壓之間采用自耦變壓器為系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)變壓器，發(fā)電機(jī)與變壓器為單元接線時(shí)，主變壓器的容量可按下列條件中的較大者選擇。考慮到汽輪機(jī)的最大連續(xù)進(jìn)汽量工況出力系制造廠為補(bǔ)償制造偏差和汽輪機(jī)等老化所留的余度，也即汽輪機(jī)不宜在此工況下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，所以，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)出力在功率因數(shù)和氫壓為額定值時(shí)與汽輪機(jī)的最大連續(xù)出力配合即可。（3）選擇型號(hào)：QFQS2002
型號(hào)含義：2——2極；200——額定容量；Q——?dú)鋬?nèi)冷；F——發(fā)電機(jī)；Q——汽輪機(jī)；S——水內(nèi)冷（4）QFQS2002型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù) 發(fā)電機(jī)主要參數(shù)見(jiàn)表21：表21 QFQS2002型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù)視在功率（MVA）有功功率（MW）電壓（V）電流（A）功率因數(shù)cos 235200157508625本次設(shè)計(jì)題目為4200MW的火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)。在轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷系統(tǒng)中，又有軸向通風(fēng)等多種方式。勵(lì)磁機(jī)是向汽輪發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁的設(shè)備。（4）發(fā)電機(jī)變壓器組的高壓側(cè)斷路器不宜接入旁路母線。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器作擴(kuò)大單元連接或兩組發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器組作聯(lián)合單元連接時(shí)，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間應(yīng)裝設(shè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。容量為200MW～300MW的發(fā)電機(jī)與雙繞組變壓器為單元連接時(shí)，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間不應(yīng)裝設(shè)斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)或隔離開(kāi)關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。 有關(guān)設(shè)計(jì)原則（1）技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，容量為200MW及以上的機(jī)組可采用發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組的單元接線。綜上介紹，雖然雙母線具有相當(dāng)?shù)目煽啃浴㈧`活性，可是考慮到雙母線帶旁路母線的投資較雙母線接線要大許多，多增加多了一條母線的投資成本，以及六臺(tái)斷路器。雙母線帶旁母的接線進(jìn)一步提高雙母線接線的可靠性，據(jù)我國(guó)國(guó)情，規(guī)定當(dāng)220kv出線在4回及以上、110kV出線在6回及以上時(shí)候，宜采用有專用旁路斷路器的旁路母線接線。圖21 方案一雙母線接線圖22 方案一雙母線接線2）方案II：雙母線帶旁路母線接線雙母線帶旁路母線接線接線圖見(jiàn)圖22，它是在雙母線接線基礎(chǔ)上，增設(shè)了一組旁路母線及專用旁路斷路器回路，需要利用旁路母線不停電檢修斷路器的各回路，均需裝設(shè)可接至旁路母線的旁路隔離開(kāi)關(guān)。綜上，雙母線接線廣泛用于對(duì)可靠性要求較高，出現(xiàn)回路數(shù)較多的6～220KV配電裝置中。③任一母線故障時(shí)仍會(huì)短時(shí)停電，且影響范圍較大。缺點(diǎn)：①變更運(yùn)行方式時(shí)，都是用各回路母線側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行道閘操作，操作步驟較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作?？梢酝瓿梢恍┨厥夤δ?。運(yùn)行方式靈活，可以采用兩組母線并列運(yùn)行方式、兩組母線分裂運(yùn)行方式、一組母線工作，另一組母線備用的運(yùn)行方式等。任一母線故障時(shí)，可將所有連與該母線上的線路和電源倒換到正常母線上，使裝置迅速恢復(fù)工作。這是在進(jìn)、出線帶負(fù)荷情況下倒換操作，俗稱“熱倒”，對(duì)各回路的母線隔離開(kāi)關(guān)是“先合后拉”。③ 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。（3）經(jīng)濟(jì)性① 投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，適當(dāng)限制斷路器電流。（2）靈活性① 調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活地投入某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。③ 發(fā)電廠全部停運(yùn)的可能性。衡量主接線運(yùn)行可靠性的標(biāo)志是：① 斷路器檢修時(shí)，是否影響供電。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。2發(fā)電廠電氣主接線電氣主接線也稱為電氣主系統(tǒng)或電氣一次接線，它是由電氣一次設(shè)備按電力生產(chǎn)的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的電路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體，也是電力系統(tǒng)網(wǎng)路的重要組成部分。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全發(fā)供電，并能保證其他設(shè)備的正常繼續(xù)運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采取新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。（4）電氣設(shè)備的選擇選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號(hào)。進(jìn)行短路計(jì)算的目的是為了減低短路的危害和縮小故障的影響范圍。短路電流計(jì)算是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，它涉及接線方式及設(shè)備選擇。（2）主變壓器、發(fā)電機(jī)變壓器連接形式的選擇 發(fā)