【正文】 流較大，出線需要帶電抗器時； 2） 35～ 63KV 配電裝置的出線回數(shù)超過 8回火連接電源較多、負荷較大時； 3） 110～ 220KV 配電裝置的出線回數(shù)為 5 回以上時，或 110～ 220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中居 重要地位，出線回數(shù)在 4回以上時。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，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關(guān)，只停該回路。各個電源和各個回路負荷可以任意分配到某一組母線上能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響兩組母線單位電源和符合均勻分配，不會引起原有回路的停電。 d 便于實驗。 雙母線接線也有其缺點： a 增加一組母線和使每回路就須加一組母線隔離開關(guān)。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 2）發(fā)電機 雙繞組變壓器擴大單元接線 圖 發(fā)電機 變壓器單元接線 G 1主變主變G 2G 1圖 發(fā)電機 變壓器雙繞組擴大單元接線 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 4 200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 8 兩臺發(fā)電機與一臺變壓器相連接時，可采用該接線形式，這樣可減少變壓器臺數(shù)和高壓側(cè)斷路器數(shù)目，并節(jié)省配電裝置占地面積，用于如 50MW 機組接入 220KV 系統(tǒng)、 100MW 機組接入 333KV 系統(tǒng)、 200MW 機組接入 500KV 系統(tǒng)。橋型接線分為內(nèi)橋接線和外 橋接線兩種，如圖 和圖 。 缺點： a 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運。 c 出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。橋聯(lián)斷路器檢修時，也可利用此跨條。 2)外橋型接線 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。 b 牽連斷路器檢修時，兩個回路需解裂運行。為避免此缺點，可加裝正常段開運行的跨條，橋聯(lián)斷路器檢修時也可利用此跨條。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋型接線。 2）出線回數(shù)： 電壓等級： 15km 電纜饋線 10 回，每回平均輸送容量 。 b. 110KV 電壓等級： 60km 架空出線 6 回，每回平均輸送容量 11MW。 電壓等級： 150km 架空線 2 回， 220KV 與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。 ② 主接線的方案 1） 220kv 電氣主接線設(shè)計 方案Ⅰ：雙母線接線 雙母線接線方案見圖 圖 雙母線接線 方案Ⅱ：雙母線分段接線 雙母線分段接線方案見圖 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 4 200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 10 圖 雙母線分段接線 方案Ⅲ：雙母線帶旁路母線接線 雙母線帶旁路母線接線方案見圖 圖 雙母線帶旁路母線接線 主接線方案技術(shù)經(jīng)濟比較見表 表 主接線技術(shù)經(jīng)濟對比表 方案 項目 雙母線接線 （方案Ⅰ） 雙母線分段接線 （方案Ⅱ） 雙母線帶旁路母線 （方案Ⅲ） 技術(shù) 供電可靠、調(diào)度靈活、 擴建方便、易誤操作 供電可靠較高，調(diào)度靈活，擴建方便 配電裝置檢修斷路器時，不中斷該回路供電 經(jīng)濟 占地少 設(shè)備少 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜， 投資較高 投資較大 經(jīng)比較三種方案：方案Ⅰ雖然具有良好的經(jīng)濟性，但是可靠性、靈活性不如方案Ⅱ、方案Ⅲ。任一斷路器檢修，該回路必須停止工作，擴建時需向兩個方向均衡發(fā)展 簡單清晰、操作方便易于發(fā)展。因此選用方案Ⅲ：雙母線接線 3） 10kv 電氣主接線設(shè)計 方案Ⅰ：單母線接線 單母線接線方案見圖 圖 單母線接線 方案Ⅱ：單母線分段接線 單母線分段接線方案見圖 方案Ⅲ： 雙母線接線 雙母線接線方案見圖 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 4 200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定 13 圖 單母線分段接線 圖 雙母線接線 主接線方案技術(shù)經(jīng)濟比較見表 表 主接線技術(shù)經(jīng)濟對比表 方案 項目 單母線接線 （方案Ⅰ） 單母線分段接線 （方案Ⅱ） 雙母線接線 （方案Ⅲ） 技術(shù) 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展、可靠性差、靈活性差 當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電靈 活性好，各電壓級便于擴建和發(fā)展。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 變壓器的選擇 14 3 變壓器的選擇 主變壓器的選擇 在各級電壓等級的變電站中，變壓器是變電站中的主要電氣設(shè)備之一，其擔任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng) 5～ 10年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，并適當考慮到遠期 1020 年負荷發(fā)展。根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié) 構(gòu)來確定主變壓器的容量。 變壓器的選型 電力變壓器（文字符號為 T 或 TM），根據(jù)國際電工委員會的界定，凡是三相變壓器的額定容量在 5KVA 及以上，單相的在 1KVA 及以上的輸變電用變壓器，均成為電力變壓器?？梢?，電力變壓器的運行是電力生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。因此，主變壓器的選擇對發(fā)電廠、變電所的技術(shù)性影響很大。反之。 發(fā)電廠 200MW 及以上機組為發(fā)電機變壓器組接線時的主變壓器應(yīng)滿足DL5000— 2020《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用變壓器的計算負荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過 650C 的條件進行選擇”。 2）當發(fā)電機電壓母線上最大一臺發(fā)電機組停用時，能由系統(tǒng)供給發(fā)電機電河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 變壓器的選擇 15 壓的最大負荷。 3）根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟運行的要求，而限制本廠的輸出功率時能供給發(fā)電機電壓的最大負荷。特別注意發(fā)電廠初期運行時當發(fā)電機電壓母線負荷不大時，能將發(fā)電機電壓母線上的剩余容量送入系統(tǒng)。對裝設(shè)兩臺變壓器的發(fā)電廠，當其中一臺主變推出運行時，另一臺變壓器應(yīng)承擔 70%的容量。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有 Y 型和△型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。如果星型連接或曲折型連接的中性點是引出的，則分別以 YN、 ZN表示，帶有星三角變換繞組的變壓器，應(yīng)在兩個變換間已“ ”隔開。 35KV 以下電壓，變壓河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 變壓器的選擇 16 器繞組都采用△連接。切換方式有兩種：不帶負荷切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。對于110KV 以下的變壓器，設(shè)計時才考慮到變壓器采用有載調(diào)壓的方式。 ④ 變壓器的選型 SFPZ300000/220 型號的含義： S—— 三相 F—— 風(fēng) 冷 P—— 強迫 Z—— 有載調(diào)壓 300000—— 變壓器容量 220—— 高壓側(cè)電壓值 單元接線的主變壓器 發(fā)電機與主變壓器為單元接線時，發(fā)電機和變壓器成為一個單元組，電能經(jīng)升壓后直接進入高壓電網(wǎng)。所以這個雙繞組變壓器的容量等于所選發(fā)電機的額定容量，即所選型號為： SFP3— 260000 型，兩臺。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機的運行安全以及對通信線路的干擾等。但由于過電壓水平較高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于 110KV及以上電網(wǎng)。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 變壓器的選擇 17 當接地電容電流超過允許值時，也開采用中性點經(jīng)高電阻接地。 ② 中性點直接接地 直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備需立即切除，增接了斷路器的 負擔，降低了供電的連續(xù)性。故適用于110KV 及以上電網(wǎng)中。 ② 主變壓器的 110500KV 側(cè)采用中性點直接接地方式 ③ 凡是自耦變 壓器，其中性點需要直接接地或經(jīng)小阻抗接地。 ⑤ 終端變電所的變壓器中性點一般不接地。 所有 普通變壓器的中性點都應(yīng)經(jīng)隔離開關(guān)接地，以便于運行調(diào)度靈活選擇接地點。 選擇接地時應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)節(jié)烈成為中性點不接地的系統(tǒng)。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠短路電流計算 18 4 火力發(fā)電廠短路電流計算 概述 電力系統(tǒng)運行有三種狀態(tài)：正常運行狀態(tài)、非正常運行狀態(tài)和短路故障。對供電系統(tǒng)危害最大 的是短路故障。因此，短路電流計算是電氣主接線的方案比較、電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的選擇、節(jié)地計算以及繼電保護選擇和整定的基礎(chǔ)。如電力系統(tǒng)中，相與相之間的火中性點直接節(jié)地系統(tǒng)中的相與地之間的短接都是短路。 短路的原因及后果 ① 短路原因 造成短路的原 因通常有以下幾種： 1）電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體因絕緣老化、或遭受機械損傷，或因雷擊、過電壓引起的絕緣損壞。 3）電氣設(shè)備因設(shè)計、安裝、維護不良和運行不當或設(shè)備本身不合格引發(fā)的短路。根據(jù)國外資料顯示，每個人都有違反規(guī)程操作的潛意識。如輸電線斷線、倒桿、碰線、或人為盜竊、破壞等原因都可 能導(dǎo)致短路。強大的短路電流將造成嚴重的后果，主要有以下幾方面： 1）強大的短路電流通過電氣設(shè)備是發(fā)熱急劇增加，斷路持續(xù)時間較長時，足以使設(shè)備因過熱而損壞甚至燒毀； 2）巨大的短路電流將在電氣設(shè)備的導(dǎo)體間產(chǎn)生很大的電動力，可能使導(dǎo)體變形、扭曲或損壞； 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠短路電流計算 19 3）短路將引起系統(tǒng)電壓的突然大幅度下降，系統(tǒng)中主要負荷異步電動機將因轉(zhuǎn)矩下降而減速或停 轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報廢甚至設(shè)備損壞； 4）短路將引系統(tǒng)中功率分布的突然變化，可能導(dǎo)致并列運行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成大面積停電。 短路計算的目的和簡化假設(shè) 因為短路故障對電力系統(tǒng)可能造成極其嚴重的后果，所以一方面應(yīng)采取措施以限制短路電流，另一方面要正確選擇電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和繼電保護裝置。概括起來，計算短路的主要目的在于： ① 為選擇和校驗各種電氣設(shè)備的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性提供依據(jù)，為此，計算短路沖擊電流以校驗設(shè)備的機械穩(wěn)定性，計算短路電流的周期分量以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定性； ② 為設(shè)計和選擇發(fā)電廠和變電所的電氣主接線提供必要的數(shù)據(jù)； ③ 為合理配置電力系統(tǒng)中各種繼電保護和自動 裝置并正確整定其參數(shù)提供可靠的依據(jù)。 各系統(tǒng)短路電流的計算 短路計算的基本假定和計算方法 ① 基本假定 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。 3）系統(tǒng)中的電機均為理想電機，不考慮電磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體肌膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱； 4）短路發(fā)生在短路電流為最大的瞬間； 5）不考慮短路電的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 I// —— 三相短路電流， KA shi —— 三相短路電流沖擊電