【正文】 單元接線”的表述，結(jié)合本電廠的實(shí)際情況，本電廠采用發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線。綜上所述：?jiǎn)文妇€分段接線方案在可靠性上不如雙母線好，同時(shí)也無(wú)法滿足系統(tǒng)的要求，由于可靠性是居于首要地位的，所以不滿足系統(tǒng)要求的方案不能選。（3）經(jīng)濟(jì)性分析兩種接線方案單母線接線在斷路器的數(shù)量方面，與雙母線接線方案是一樣的，隔離開(kāi)關(guān)的數(shù)量是雙母線接線形式明顯多于單母線分段接線形式。（2）靈活性分析兩種接線方案。而對(duì)于雙母線接線來(lái)說(shuō)，在這種情況下，可以通過(guò)倒閘操作，保證供電的連續(xù)性和可靠性。（1）可靠性分析兩種接線方案：①在斷路器可靠性方面，由于六氟化硫斷路器的使用，使得斷路器的可靠性大大提高，并且斷路器的檢修周期很長(zhǎng)，可以長(zhǎng)達(dá)20年之久，故兩種接線方案在斷路器可靠性方面沒(méi)有沒(méi)有太大差別。根據(jù)原始資料分析和各個(gè)主接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍敘述，可以確定只有單母分段和雙母線接線可以作為可選方案。在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器。適用范圍：6—10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出現(xiàn)需帶電抗器時(shí)；35—63kV配電裝置出線回路數(shù)超過(guò)八回，或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；110—220kV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)；或當(dāng)110—220kV配電裝置，在系統(tǒng)中居于重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)。②當(dāng)母線故障或檢修時(shí)隔離開(kāi)關(guān)作為倒閘操作電器，容易誤操作。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)，可將該回路分開(kāi)，單獨(dú)接在一組母線上。當(dāng)有雙架空線路，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)單母分段那樣導(dǎo)致的出現(xiàn)交叉跨越。③擴(kuò)建方便。②調(diào)度靈活。優(yōu)點(diǎn)：①供電可靠。（3）雙母線接線雙母線的兩組工作母線同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。③擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。缺點(diǎn)：①當(dāng)一段母線或者母線隔離開(kāi)關(guān)故障或者是檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電。（2）單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：①用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。缺點(diǎn)：不夠可靠靈活，任一元件故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電； 單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)間停電，再用隔離開(kāi)關(guān)將故障母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分》：6—220kV高壓配電裝置有母線的主接線形式有：?jiǎn)文妇€、單母線分段、雙母線、雙母線分段。隨著我國(guó)六氟化硫斷路器的制造水平的提高，現(xiàn)在我國(guó)的高壓配電裝置已經(jīng)廣泛采用，故我廠的高壓配電裝置的開(kāi)關(guān)也采用六氟化硫斷路器。采用變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式。該發(fā)電廠規(guī)劃容量是2350MW，一期建成，故考慮主接線時(shí)可以不考慮下期擴(kuò)建問(wèn)題，不需要考慮工程的過(guò)度問(wèn)題。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗主要來(lái)自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電氣數(shù)量、選用價(jià)廉的電氣或輕型電器，以便降低投資。 （3）經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮。對(duì)將來(lái)要擴(kuò)建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴(kuò)建的方便性。并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切除故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過(guò)多的影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 ②調(diào)度的方便性。靈活性包括以下幾個(gè)方面：①操作的方便性。 （1）可靠性 主接線可靠性的基本要求通常包括以下幾個(gè)方面：斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)供電；線路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線回路數(shù)和停電時(shí)間，并能保證對(duì)全部1類及全部或大部分2類用戶的供電；盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電的可能性；大型機(jī)組突然停運(yùn)時(shí)，不應(yīng)危及電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。它直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。由于水平有限，設(shè)計(jì)中存在一些錯(cuò)誤，希望廣大同學(xué)老師指出。各標(biāo)準(zhǔn)之間有矛盾時(shí)，按照較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，包括但不限于下列標(biāo)準(zhǔn)：《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DLT 50002000)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(DLT 5153)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(SDGJ 1486)《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DLT5352)《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DLT 5044) 《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》(GBT 14285)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》(DLT 6201997) 《 交流電氣裝置的接地》(DLT 6211997)《電力裝置的繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50062）本設(shè)計(jì)一共分為12章：（1）前言；（2）電氣主接線；（3）主變壓器選擇；（4）廠用電接線及設(shè)計(jì)；（5）短路電流計(jì)算；（6）電氣設(shè)備選擇；（7）配電裝置的設(shè)計(jì)；（8）防雷接地設(shè)計(jì)；（9）繼電保護(hù)以及自動(dòng)裝置；（10）直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（11）設(shè)計(jì)結(jié)果；（12）設(shè)計(jì)總結(jié)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了盡量提高設(shè)計(jì)的精確性，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范執(zhí)行。山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)神華五彩灣2350MW熱電廠電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第1章 前 言 1 第2章 電氣主接線的選擇 2 電氣主接線的基本要求 2 可選方案的確定 2 3 3 5 6 第3章 主變壓器選擇 7 概述 7 主變壓器的選擇 7 變壓器容量的選擇 7 變壓器相數(shù)的選擇 7 變壓器臺(tái)數(shù)及繞組數(shù)的選擇 7 變壓器連接組別號(hào)的選擇 7 7 第4章 廠用電接線及設(shè)計(jì) 9 概述 9 廠用電率 9 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則和接線形式 9 對(duì)廠用電接線的要求 9 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則 10 廠用電電壓等級(jí) 10 廠用電中性點(diǎn)接地方式 10 廠用母線接線方式 11 廠用工作和備用電源的引接 12 工作電源 12 備用電源和啟動(dòng)電源 12 事故保安電源 12 廠用變壓器容量的選擇 15 廠用高壓變的容量選擇 15 廠用低壓變的容量選擇 15 電壓調(diào)整 16 廠用電供電方式 16 電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn) 18 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)的定義 18 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的分類 18 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn) 21 第5章 短路電流的計(jì)算 30 概述 30 短路計(jì)算基本假設(shè) 30 短路電流計(jì)算 31 第6章 電氣設(shè)備選擇 42 概述 42 最大工作電流的計(jì)算 42 斷路器的選擇 43 斷路器的功能 43 斷路器的種類 43 斷路器的選擇 43 斷路器的校驗(yàn) 44 母線的選擇 44 44 45 51 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 51 51 51 電流互感器的選擇 53 53 53 電壓互感器的選擇 54 電壓互感器的分類 54 電壓互感器的配置原則 54 電壓互感器的選擇 55 56 避雷器的介紹 56 56 發(fā)電廠低壓電氣設(shè)備選擇 57 第7章 配電裝置的設(shè)計(jì) 59 對(duì)配電裝置的基本要求 59 配電裝置的設(shè)計(jì)步驟 59 配電裝置的型式選擇 59 59 60 屋外配電裝置最小安全凈距的確定 60 通道和圍欄 61 平面布置 61 第8章 防雷接地設(shè)計(jì) 63 概述 63 63 避雷針的介紹 63 直擊雷的保護(hù)范圍和保護(hù)措施 63 避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算方法 66 接地設(shè)計(jì) 70 一般規(guī)定 70 接地范圍 71 接地電阻值 72 第9章 繼電保護(hù)以及自動(dòng)裝置 74 概述 74 發(fā)電機(jī)保護(hù) 75 發(fā)電機(jī)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài) 75 發(fā)電機(jī)的保護(hù)方式 75 79 母線保護(hù) 79 概述 79 80 81 第10章 直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 85 85 85 88 蓄電池的選擇 89 89 91 92 第11章 設(shè)計(jì)結(jié)果 93 第12章 設(shè)計(jì)總結(jié) 94 參考文獻(xiàn) 95 外文資料——譯文 103 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)表 107 96 第1章 前 言本設(shè)計(jì)為神華五彩灣2350MW熱電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)內(nèi)容和深度，主要依據(jù)《DLT 5427—2009 火力發(fā)電廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定》中的相關(guān)內(nèi)容實(shí)施，并編寫(xiě)了初步設(shè)計(jì)說(shuō)明文件。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)保證執(zhí)行最新版本。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)相關(guān)內(nèi)容與本組同學(xué)以及其他組同學(xué)進(jìn)行了討論，并得到了指導(dǎo)老師的大力支持，在此，表示衷心的感謝。 第2章 電氣主接線的選擇 電氣主接線的基本要求 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。主接線代表了發(fā)電廠或變電站高電壓、大電流的電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求，概括地說(shuō)應(yīng)該包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。 （2）靈活性電氣主接線應(yīng)能適合各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。電氣主接線應(yīng)該在服從可靠性的基本要求條件下，接線簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不致在操作過(guò)程中出錯(cuò)。電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式。 ③擴(kuò)建的方便性。尤其是火電廠和變電站，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。①節(jié)省一次投資。 ②占地面積少。 ③電能損耗少。 可選方案的確定根據(jù)原始資料可得，該發(fā)電廠屬于地區(qū)電廠，在本系統(tǒng)中處于較為重要的地位，接線可靠性處于主要考慮因素。本期220kV配電裝置采用雙母線接線，本期2回出線接入五彩灣220kV變電站，預(yù)留2回出線，預(yù)留2回遠(yuǎn)期起備變間隔。由于原始資料要求廠用備用電源經(jīng)本廠220kV母線引接，故本電廠應(yīng)選用有母線的接線方式。根據(jù)《DL50002000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》，“當(dāng)斷路器為六氟化硫型時(shí)，不宜設(shè)旁路設(shè)施”，故我廠的高壓配電裝置不再考慮帶有旁路的接線方案。（1）單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。適用范圍：6—10kV配電裝置出線回路數(shù)不超過(guò)5回；35—63kV配電裝置出線回路數(shù)不超過(guò)3回；110—220kV配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)2回。②當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。②當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。適用范圍：6—10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上；35—63kV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時(shí)；110—220kV配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)為3—4回。由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定連接方式運(yùn)行。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)只停該回路。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一母線上，能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路停電。④便于試驗(yàn)。缺點(diǎn)：①增加一組母線和回路就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需要在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。（4）雙母線分段接線當(dāng)220kV進(jìn)出線回路數(shù)甚多時(shí)，雙母線需要分段，分段原則是：①當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10—14回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段；②當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為15回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段。為了限制220kV母線短路電流或滿足系統(tǒng)解列運(yùn)行要求，可根據(jù)需要將母線分段。分別如圖： 單母線分段接線雙母線接線 對(duì)兩個(gè)可選方案進(jìn)行分析，以確定最終的主接線方案。②在一段母線故障或者檢修的情況下，對(duì)于單母線分段接線方案來(lái)說(shuō)，將會(huì)有一臺(tái)發(fā)電機(jī)退出，系統(tǒng)方面也不允許出現(xiàn)這種情況；同時(shí)，將會(huì)減少電廠的發(fā)電量，對(duì)于電廠來(lái)說(shuō)是一種損失。所以，單母線分段接線在供電的可靠性方面不如雙母線接線，同時(shí)也無(wú)法滿足系統(tǒng)對(duì)于供電連續(xù)可靠性的要求。由兩種接線方案的特點(diǎn)，可以明顯的知道，雙母線接線的靈活性是優(yōu)于單母線分段接線方案的。很明顯，在一次投資方面，單母線分段接線的投資比雙母線接線方案要稍微省一些。故本電廠高壓配電裝置接線設(shè)計(jì)最終選擇雙母線接線方案。根據(jù)