【正文】 L=。 (y?導(dǎo)體相間允許應(yīng)力，查《發(fā)電廠電氣部分》可得 ) 最終確定母線： 選擇結(jié)果見表 51 表 51 母線的選擇 母線 型號 110kV 母線 25 220kV母線 LMY25 4 LMY753546 24 選型：由于發(fā)電機(jī)位于水輪機(jī)上面，周圍環(huán)境較潮濕，空氣濕度大，不利于裸導(dǎo)體的絕緣。 為了節(jié)約廠房空間，主變高、低側(cè)也用電纜，電纜選用： YJV22（交聯(lián)聚乙烯鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜）置于電纜溝內(nèi)。 2. 按長期發(fā)熱允許電流校驗 當(dāng)實際溫度為 20℃，額定環(huán)境溫度為 40℃，正常發(fā)熱允許最高溫度為 70℃時 0???? Kee 當(dāng)兩根電纜間距為 200mm,并列敷設(shè)時，查《電力電纜施工手冊》得修正系數(shù) K=。 25 CII yg 。 熱穩(wěn)定所需要最小截面為： 22m in ?????? 假設(shè)發(fā)電機(jī)到母線距離 L=100m，則： %5%%4806 3 00 %1003% ??? ????????? SULIUeg? 故選擇 2 根 YJV226/4 240 電纜滿足要求 [3]。 15 88 6 mmJIS gJ ??? 根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》，選用 2根 YJV226/3 630，AIe 1250?。故兩根電纜允 許載流量為： 26 gy IAI ?????? 3. 熱穩(wěn)定校驗 sttt kdbdz ???? 短路前電纜最高運行溫度： CIIyge ?)()2070(20)()( 200 ????????? 2 查《發(fā)電廠電氣部分》， P182表 69得 C=171。 三、 主變高壓側(cè)電纜 1. 長期流過的負(fù)荷電流為 AUSIg ???? 查《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》，鋼芯電纜50003000m ax ??T， mmAJ?。 2. 按長期發(fā)熱允許電流校驗 當(dāng)實際溫度為 20℃，額定環(huán)境溫度為 40℃，正常發(fā)熱允許最 高溫度為 70℃時 0???? Kee 故電纜允許載流量為： gyIAI ???? 3. 熱穩(wěn)定校驗 27 sttt kdbdz ????? 短路前電纜最高運行溫度： CIIyge ?65)()2070(20)()( 200 ????????? 2 查《發(fā)電廠電氣部分》 ， C=174。 根據(jù)上述計算結(jié)果，確定發(fā)電機(jī)機(jī)端引出線電纜、主變低壓側(cè)電纜、和主變高壓側(cè)電纜的型號，查詢工具手冊最終確定以上電纜型號。 表 52 電纜的選擇 電纜 型號 發(fā)電機(jī)機(jī)端引出線電纜 40（ YJV226/3 240） 主變低壓側(cè)電纜 2（ YJV226/3 630） 主變高壓側(cè)電纜 YJV2235/240 斷路器的選擇 : 斷路器選型 : 一、選擇斷路器的基本要求： 工作可靠； 具有足夠的開斷能力； 動作快速； 具有自動重合閘性能； 結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)合理。 35KV選用 戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器。 表 53 斷路器參數(shù) Ue Ie Iekd Iegh 110KV 1250KA 40KA 100KA 校驗 (1) 斷路器的額定開斷電流應(yīng)滿足： IekdId 40KA (2) 斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值： IegIch 100KA (3) 熱穩(wěn)定： kdkdtkdkddttIQSKAtISKAtIQ2222222/64 00440 ???????? 滿足熱穩(wěn)定要求。 表 54 斷路器計算與技術(shù)數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) 技術(shù)數(shù)據(jù) Ux Ue 110KV Ig Ie 1250A Id Iekd 40KA chi Iegh 100KA Qt kdkdtI2 6400 選用 ZN10/125040 滿足要求。 三、 5 號 ,6 號斷路器的選擇 29 在斷路器的選擇過程中為避免大量的重復(fù)性計算，以下所選斷路 器的數(shù)據(jù)直接列于表55中。相應(yīng)的配套隔離開關(guān)型號為 GN1010T/5000。校驗結(jié)果見表 56。相應(yīng)的配套隔離開關(guān)型號為 GN1910/1校驗結(jié)果見表 56。相應(yīng)的配套隔離開關(guān)型號為 GN1635G/1 表 57 斷 路器計算與技術(shù)數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) 技術(shù)數(shù)據(jù) Ux 110KV Ue 110KV Ig Ie 630A Id Iekd 20KA chi Iegh 50KA Qt kdkdtI2 SKA21600 選用 ZN510/63020 滿足要求。 七、 16 號 ,17 號斷路器的選擇 通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)廠用低壓側(cè)用電負(fù)荷為 3000KW，廠用高壓側(cè)用電負(fù)荷為 30000KW。 16號斷路器參數(shù)見表 58， 17號斷路器參數(shù) 見表 59。 17號斷路器選用 ZN35/6308 戶內(nèi)手車式高壓真空斷路器，相應(yīng)的配套隔離開關(guān)型號為 GN135/600。它是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，以及探討其對策的反事故自動化措施。在其發(fā)展中層主要有觸電的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其原件（發(fā)電機(jī)，變壓器，輸電 線路等），使之免遭損壞，所以沿稱繼電保護(hù)。 32 繼電保護(hù)原理： 對繼電保護(hù)的基本要求： 一、 選擇性 ： 繼電保護(hù)動作的選擇性就是指電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護(hù)將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障或線路的保護(hù)或斷路器拒絕動作時，應(yīng)有相鄰設(shè)備或斷路器的后備保護(hù)切出故障。 三、 速動性 ： 速動性是指快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下的工作時間，以及減小故障元件的損壞程度。 四、 可靠性： 可靠性是指在其規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)該動作情況下，則不應(yīng)該錯誤動作，即保護(hù)了裝置的運行正確性。 DL型繼電器的reK一般要求在 。 （ 1） .過電流保護(hù)動作時限 sssttt ?????? （ 2）．靈敏度pS的校驗。 1minOPKP IIS ? 即1minOPKP IIS ? （檢查靈敏度合格）。變壓 34 器電流速斷保護(hù)的工作原理與輸電線路的相同，只是將保護(hù)設(shè)備換成變壓器保護(hù)而已。保護(hù)動作電流的整定值有兩個原則： （１） 躲過變壓器二次測母線上Ｋ 1 處故障時流過保護(hù)的最大短路電流max1?kI，即 max1max1 ?? ?? krelk IKI 式中 relK－可靠系數(shù)，取 － 。通常取 TNact II ??? )53( 式中 TN?－保護(hù)安裝側(cè)變壓器的額定電流。保護(hù)的靈敏度按保護(hù)安裝出Ｋ 2 點故障時流過保護(hù)的最小兩相短路電流 min??KI校驗，即要求： 2min2 ?? ??actksen IIK 變壓器電流速斷保護(hù)具有接線簡單、動作迅速等優(yōu)點，但是由于不能保護(hù)變壓器的全部，且范圍隨系統(tǒng)運行方式及類型的變化而變化，因此，只能在容 量較小的變壓器中，與氣體保護(hù)構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。 速斷保護(hù)動作電流qbI整定值為 10A, 動作時限 2t為 0s。 繼電器選擇： 瓦斯保護(hù)： 瓦斯保護(hù)的動作值按氣體容積為 250～ 3003cm整定，本設(shè)計采用 2803cm。 瓦斯繼電器選用 FJ380型 。 一、 計算 Ie及電流互感器變比，列表如下： 表 61 電流互感器變比 名 稱 各側(cè)數(shù)據(jù) Y（ 220KV） Y（ 110KV） Δ（ ） 額定電流 33/ 11 ?? ee USI 33/ 11 ?? ee USI AUSI ee ?? 變壓器接線方式 Y Y Δ CT接線方式 Δ Δ Y CT計算變比 5/1805/31 ?eI 5/1805/31 ?eI 實選 CT變比 nl 200/5 200/5 400/5 實際額定電流 AIe ? AIe ? 不平衡電流 Ibp = 確定基本側(cè) 基本側(cè) 非基本側(cè) 二、確定基本側(cè)動作電流： 1） 躲過外部故障時的最大不平衡電流 IbpKIdz K?1 利用實用計算式：m ax211 )( IdfzaUfiKKKI txfzqKdz ??? 37 式中： KK— 可靠系數(shù)，采用 ； fzq— 非同期分量引起的誤差，采用 1； txK— 同型系數(shù)， CT型號相同且處于同一情況時取 ，型號不同時取 1，本設(shè)計取 1。 Δfza— 繼電器整定匝書數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差，暫無法求出，先采用中間值 。 38 代入數(shù)據(jù)得 AI l 7 5 8 8 ??? 比較上述（ 1），（ 2），（ 3）式的動作電 流，取最大值為計算值， 即： AIdzl ? 三、確定基本側(cè)差動線圈的匝數(shù)和繼電器的動作電流 將兩側(cè)電流互感器分別結(jié)于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動線圈，使繼電器的實用匝數(shù)和動作電流更接近于計算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動作電流及線圈匝數(shù)計算如下： 基本側(cè)（ 35KV）繼電器動作值 111 /nIKI dzJXdzis? 代入數(shù)據(jù)得 AI sl ??? 基本側(cè)繼電器差動線圈匝數(shù) 11 / dziscdjs IAwoW ? 式中：Awo為繼電器動作安匝， 應(yīng)采用實際值，本設(shè)計中采用額定值，取得 600安匝。 即：實際整定匝數(shù) 匝3c ?djslW 繼電器的實際動作電流 AWA w oI c d zil 1 2 05/6 0 0/dz ??? 39 保護(hù)裝置的實際動作電流 AKNII jxd z ild z l 7 7 13/40120/1 ???? 四、確定非基本側(cè)平衡線圈和工作線圈的匝數(shù) 平工作線圈計算匝數(shù) 匝32p2 ??? cdzhzgz WWW 衡 線圈計算匝數(shù) )(3/ 22 ?????? c d zedc d zp h is WIWW 故，取平衡線圈實際匝數(shù)0??phz 五、計算由于整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差mf? )()()WW/()WW(f ???????? cdzphisphzphism ??? 此值小于原定值 ，取法合適，不需重新計算。 七、保護(hù)裝置靈敏度校驗 差動保護(hù)靈敏度要求值21 ?mK 本系統(tǒng)在最 小運行方式下， 10KV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時，保護(hù)裝置的靈敏度最低。 40 過電流保護(hù)： 1） 保護(hù)動作電流按躲過變壓器額定電流來整定 hKdz K/IKI e1? 式中： KK— 可靠系數(shù)，采用 ； hK— 返回系數(shù)，采用 ； 代入數(shù)據(jù)得 AI dz 4 3 2 9 ??? 繼電器的動作電流 anII dcd z j )3/40/(432971/ ??? 電流繼電器的選擇： DL21C/10 2） 靈敏度按保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗，靈敏系數(shù)不小于 。 過負(fù)荷保護(hù)： 其動作電流按躲過變壓器額定電流來整定。 AKIKI felkdz 7 8 ???? AnII dzd z j 1 6 4 0 540/ 7 8 81/ ???? 延時時限取 10s，以躲過電動機(jī)的自起動。 41 第七章 總結(jié) 水電站電氣部分設(shè)計 總 結(jié) 電站電氣主接線設(shè)計涉及的方面還有很多 , 比如電站接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運行方式 , 電站在系統(tǒng)中的地位以及負(fù)荷性質(zhì) , 地形條件等等。由于水電站本身所固有的特點 ， 其“ 主變臺數(shù)不宜超過兩臺 , 主變?nèi)萘康扔诎l(fā)電機(jī)容量” 的選擇是合理可行的，電氣主接線是水電站電氣設(shè)計的中心環(huán)節(jié) , 必須研究本水電站的特點 , 總結(jié)國內(nèi)外設(shè)計和運行的經(jīng)驗教訓(xùn) , 正確處理好各方面的關(guān)系 , 全面分析有關(guān)影響因素 , 在滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項基本要求的基礎(chǔ)上 , 通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 , 合理地確定電氣主接線方案