【正文】 能會使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降，甚至引起電動機(jī)過熱，將危及電動機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須進(jìn)行電動機(jī)自啟動校驗(yàn)。 電動機(jī)自啟動分類根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，自啟動分為三類：1) 失壓自啟動。備用電源處于空載狀態(tài)時，自動投入失去電源的工作母線的工作母線段時形成的自啟動；3) 帶負(fù)荷自啟動。4) 廠用工作電源一般僅考慮失壓自啟動，而廠用備用電源或啟動電源則需考慮失壓自啟動、空載自啟動及帶負(fù)荷自啟動等三種方式。圖31 異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系異步電動機(jī)得轉(zhuǎn)矩與電壓成正比。當(dāng)電壓下降到某一數(shù)值時，如下降到70%，那么它的最大轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的變?yōu)?。出現(xiàn)惰行的電動壓稱為臨界電壓，這時電動機(jī)最大化轉(zhuǎn)矩恰好等于機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，根據(jù)式中—電動機(jī)在額定電壓—臨界電壓標(biāo)幺值，即電壓降低到額定值的64%75%，電動機(jī)就開始惰行。但是，自啟動時，有成組電動機(jī)的啟動，被拖動設(shè)備飛輪轉(zhuǎn)矩很大，具有慣性。為了保證廠用Ⅰ負(fù)荷自啟動且考慮到機(jī)械的因數(shù)，規(guī)定廠用母線電壓在電動機(jī)自起動時。而電壓校驗(yàn)又分為兩種情況；一是單臺電動機(jī)自啟動或成組電動機(jī)自啟動母線電壓校驗(yàn)；二是電動機(jī)經(jīng)廠用高壓變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動母線電壓校驗(yàn)。(a)所示為一組電動機(jī)經(jīng)廠用高壓變壓器自啟動接線及等值電路。如果忽略變壓器供電的電源視為無窮大電源，即電源母線電壓。（a）（b）圖32 廠用電動機(jī)自啟動接線及等值電路 (31) (32)—參加自啟動電動機(jī)的啟動電流標(biāo)幺值總和；—電源母線電壓標(biāo)幺值，一般采用經(jīng)電抗器供廠用電是取1，；—廠用電變壓器或電抗器的電抗標(biāo)幺值；—參加自啟動電動機(jī)的等值電抗標(biāo)幺值。如果自啟動的電動機(jī)取一啟動電流數(shù)倍，則全部電動機(jī)經(jīng)折算后的等值電抗標(biāo)幺值可寫為 (35)—廠用變壓器額定容量，KVA—電動機(jī)自啟動電流平均倍數(shù)，慢速切換時可取5。A—電動機(jī)的效率和功率因數(shù)的乘積。、低壓變壓器串聯(lián)，高、低壓電動機(jī)同事自啟動得等值電路。在這種情況下，對應(yīng)的廠用高壓母線電壓和廠用低壓母線電壓分別進(jìn)行校驗(yàn)。33 廠用高、低壓電動機(jī)同時自啟動的等值電路圖電動機(jī)自啟動時，通過廠用高壓廠用變壓器得電流為= (38)；式中、分別為負(fù)荷支路0、2的電動機(jī)啟動電流倍數(shù)。 當(dāng)廠用高壓變壓器采用分裂繞組變壓器時，高壓繞組額定容量為,分裂繞組額定容量為，即 (310)式中 —當(dāng)廠用高壓變壓器采用采用分裂繞組變壓器時，廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值； —電源母線電壓標(biāo)幺值。 。、低壓繞組額定容量為20000 KV廠用低壓變壓器額定容量為1000 KV廠用高壓備用變壓器已帶負(fù)載6200 KW，參加自啟動電動機(jī)總?cè)萘繛?3363KW。計(jì)算電動機(jī)自啟動校驗(yàn)如下廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值為高壓常用母線標(biāo)幺值由39得滿足要求廠用低壓母線電壓校驗(yàn):廠用低壓母線得合成負(fù)荷標(biāo)幺值由式312廠用低壓變壓器電抗標(biāo)幺值為低壓母線電抗標(biāo)幺值由211滿足要求。4 短路計(jì)算及電氣設(shè)備選擇 短路計(jì)算的目的及意義1. 短路計(jì)算的目的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行的情況。2. 短路計(jì)算的規(guī)定1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；2) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；3) 所有電源的電動勢相位角相同；4) 所有接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式；5) 計(jì)算容量應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；6) 應(yīng)按最嚴(yán)重的情況進(jìn)行校驗(yàn)；7) 應(yīng)注意選擇短路點(diǎn)。A ， 取MVA，則它的電抗標(biāo)幺值變壓器電抗標(biāo)幺值為在網(wǎng)絡(luò)電壓級的基準(zhǔn)電流為點(diǎn)短路時短路電流為 點(diǎn)短路時短路點(diǎn)和電流相同不做計(jì)算基準(zhǔn)容量：= 100MVA系統(tǒng)的正序阻抗為 發(fā)電機(jī)計(jì)算電抗為：根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表得 電氣設(shè)備選擇的要求和原則1) 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3) 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4) 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；5) 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；6) 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式驗(yàn)定合格。電壓： （41）式中： —— 電器允許最高工作電壓 —— 最高運(yùn)行電壓電流： （42）式中： —— 電器額定電流 —— 持續(xù)工作電流由于變壓器短路時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度比較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 校驗(yàn)的原則及熱穩(wěn)定條件1. 校驗(yàn)的一般原則：1) 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定效驗(yàn)。2) 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定；當(dāng)熔斷器有限流作用時，可不演算動穩(wěn)定；用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動、熱穩(wěn)定。 環(huán)境條件1. 溫度：按《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》（GB76374）的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+400C時，允許按額定電流長期工作。本電廠地區(qū)夏季最高溫度為380C，冬季最低溫度為250C攝氏度，年平均氣溫為100C，應(yīng)選用普通高壓電器。但高壓電器的發(fā)熱實(shí)驗(yàn)是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的。日照整定系數(shù)： 3. 污染：根據(jù)資料顯示，廠址附近無嚴(yán)重空氣污染，可不考慮。5. 地震：本地區(qū)為五級地震區(qū)，故可不考慮防震。發(fā)電機(jī)的主保護(hù)按種類和形式選擇：隔離開關(guān)的形式和種類的選擇應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用條件等因素進(jìn)行綜合技術(shù)比較后確定。短路電流的熱效應(yīng)等于周期分量熱效應(yīng),即[sIt2 13005（KA）23. 按二次額定電流選擇：一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時亦可考慮用1A。一般情況下，測量儀表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。因此，需先要知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準(zhǔn)確級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求最高的表計(jì)選擇電流互感器，具體要求如下：1) 裝設(shè)在發(fā)電機(jī)、電力變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表及所有用于計(jì)算電費(fèi)的電度表用電流互感器。3) 供指示被測數(shù)值是否存在或大致估計(jì)被監(jiān)測數(shù)值的表計(jì)用的電流互感器，其等級為3級和10級。綜上所述：本設(shè)計(jì)電流互感器選用LA10 50/5 電壓互感器的選擇參數(shù)的選擇按一次回路電壓選擇：為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（～）范圍內(nèi)變動，即應(yīng)滿足下列條件：按準(zhǔn)確度級選擇：參照電流互感器的準(zhǔn)確等級進(jìn)行選擇。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，采用三個單相三繞組電壓互感器。對于要求相電壓的測量表計(jì)，只有在系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地時才能接入。表42 電壓互感器技術(shù)參數(shù)安裝地點(diǎn)型 號額定變比（KV）原繞組副繞組輔助繞組6KV側(cè)JDZJ—66/ 母線的選擇 母線材料、形式、和布置方式的選擇1. 由于鋁的導(dǎo)電性能好、成本低，因此，母線材料一般采用鋁或鋁合金材料。軟母線選擇的一般條件：1) 配電裝置中軟母線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境和回路負(fù)荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導(dǎo)線的截面和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)形式；2) 在空氣中含鹽較大的沿海地區(qū)或周圍氣體對鋁有明顯腐蝕的場所，應(yīng)盡量選用防腐型鋁絞線；當(dāng)負(fù)荷電流較大時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇較大截面的導(dǎo)線，當(dāng)電壓較高時，為保持導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度，導(dǎo)線最小截面必須滿足電暈的要求，可增加導(dǎo)線外徑或增加每相導(dǎo)線的根數(shù)；3) 對于220KV及以下的配電裝置，電暈對選擇導(dǎo)線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面，導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)形式可采用單根鋼芯鋁絞線組成的復(fù)導(dǎo)線。 母線選擇計(jì)算（1）匯流母線按正常工作最大電流選擇其截面S（），即按長期發(fā)熱允許電流選擇，要求導(dǎo)體所選的電路中最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流，即（2）按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (46)式中 ——散熱系數(shù)；——肌膚效應(yīng)系數(shù)。（4）硬母線校驗(yàn)動穩(wěn)定 （49）式中 ——允許應(yīng)力5 繼電保護(hù)總體方案 主變壓器保護(hù)規(guī)劃本廠發(fā)電機(jī)容量為300MW，結(jié)合發(fā)電機(jī)的容量，針對發(fā)電機(jī)的故障類型及其不正常運(yùn)行狀態(tài)，配置發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)。電力變壓器是電力系統(tǒng)中經(jīng)常使用的重要電氣設(shè)備，它的故障對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重后果，同時大容量變壓器也是非常貴重的元件。變壓器故障可分為油箱內(nèi)部和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路。變壓器油箱外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障和異常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量的大小、電壓變壓器保護(hù)的配置原則。表51 表變壓器保護(hù)配置序號保護(hù)的配置規(guī)程要求主變高工變高備變1瓦斯保護(hù)對于油箱內(nèi)的各種故障以及由面的降低，√√√2縱差動保護(hù)對于繞組、套管及引出線上的故障，并列運(yùn)行的變壓器，10MVA及以上 廠用備用變壓器?！獭?阻抗保護(hù)對于外部相間短路引起的變壓器過電流，一般用于大容量升壓變壓器。√7過負(fù)荷保護(hù)對于400KVA及以上的變壓器?！獭獭? 母線保護(hù)本廠總裝機(jī)容量2300MW，母線為6KV兩個分段廠用母線，根據(jù)母線保護(hù)設(shè)置要求，應(yīng)該設(shè)置母線保護(hù)。母線保護(hù)的接線方式，對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，為反映相間短路和單相接地?cái)嗦罚璨捎萌嗍浇泳€；對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線。 廠用母線保護(hù)的選擇根據(jù)以上母線保護(hù)要求，本廠采用微機(jī)型的完全電流差動母線保護(hù)。6 配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要的組成部分，在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用。1. 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟1) 根據(jù)配電裝置的電壓等級、電器的形式、出線的多少和方式、有無電抗器、地形、環(huán)境條件等因數(shù)選擇配電裝置的形式；2) 擬定配電裝置的配電圖；3) 按照所選擇設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方式、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照《配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，并參考各種配電裝置的典型設(shè)計(jì)手冊，設(shè)計(jì)繪制配電裝置的平、斷面圖。2) 同一回路的電器和導(dǎo)體應(yīng)布置在一個間隔內(nèi)，以保證檢修和限制故障范圍。4) 充分利用間隔的位置。6) 有利于擴(kuò)建。表61 電壓等級配電裝置的安全凈距(mm)符號適用范圍安全凈距A1帶電部分直接地部分之間。100A2不同相的帶電部分之間。交叉的不同停電檢修的無遮攔帶電部分之間850B2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分200C無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間。1900E通向屋外的出線套管至屋外通道路面。1) 直擊雷。直擊雷過電壓可引起數(shù)萬安培的強(qiáng)大雷電流通過被擊物體而人地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，損壞設(shè)備，擊毀建筑物，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。雷電落在電氣設(shè)備附近或雷云在電氣設(shè)備上方移動時，通過靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)在電氣設(shè)備上呈現(xiàn)出數(shù)萬乃至數(shù)十萬伏的感應(yīng)過電壓，稱作感應(yīng)雷或間接雷擊。當(dāng)輸電線路上遭受直擊雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電被侵入發(fā)電廠或變電所，產(chǎn)生過電壓擊壞電氣設(shè)備