【正文】 電流時(shí)，必須滿(mǎn)足 1NU ≥ NSU 1aI = 11KN≥ axmI UNS 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓； 1NU 、 1NI 電流互感器的一次額定電壓和一次額定電流； K 溫度修正系數(shù)； axmI 裝設(shè)所選電流互感器的一次回路的最大持續(xù)工作電流。電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)，以保 證測(cè)量的準(zhǔn)確度。 對(duì) 220KV 母線(xiàn)側(cè)電壓互感器的選擇 型號(hào)為 :TYD220/(3220/)。 (2)按一次回路的電壓選擇：電壓互感器一次側(cè)額定電壓 NU 應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓 NSU 。查表選擇。 )4( 短路關(guān)合電流的選擇：斷路器的額定關(guān)合電流 nclI 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 shI ,即 nclI ≥ shI 。 對(duì) 110KV 側(cè)高壓斷路器進(jìn)行校驗(yàn) ： 動(dòng)穩(wěn)定電流 iet =100KA， 110 側(cè)短路沖擊電流 shi (3)= ，即： eti ≥ shi (3)，滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定條件 ： LW6—110 型斷路器在 4s 內(nèi)的的熱穩(wěn)定電流 teI =40KA,其值大于電流 I〞 = I2tt=5024=10 10A2/s I2 tj ==10 7A2/s 由上式得 : I2t≥I2 tjx 滿(mǎn)足熱穩(wěn)定條件 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 19 因此即使對(duì)于無(wú)限大電流供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器通過(guò)熱穩(wěn)定電流在 4s 時(shí)間內(nèi) ,溫度不超過(guò)允許發(fā)熱溫度 ,且無(wú)觸頭熔解和妨礙其正常 工作的現(xiàn)象 ,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。 )2( 該隔離開(kāi)關(guān)安裝在戶(hù)外，故選擇戶(hù)外式。 t=3150 2 4= 109A2/s tjI2 = 4 106= 109A2/s 由上式得 : I2t≥ I2tj,滿(mǎn)足條件。 (1)根據(jù)安裝地點(diǎn)（戶(hù)內(nèi)和戶(hù)外）和安裝使用條件（穿墻式 支持式 母線(xiàn)式）等選擇電流互感器的類(lèi)型。 (2)根據(jù)二次負(fù)荷的要求，選擇電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)。 根據(jù)以上可選擇電流互感器應(yīng)為屋外 LB3110 型，根據(jù)所選擇的電流互感器，校驗(yàn)電流互感器的二次負(fù)荷，并選擇二次連接導(dǎo)線(xiàn)截面。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 20 (2)按一次回路的電壓選擇，電壓互感器一次側(cè)額定電壓 NU 應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓 NSU 。查表選擇。發(fā)電廠(chǎng)出現(xiàn)的雷電過(guò)電壓主要有兩個(gè)來(lái)源：雷電直擊和沿輸電線(xiàn) 路入侵的雷電過(guò)電壓波。直擊雷過(guò)電壓又引起數(shù)萬(wàn)安的強(qiáng)大雷電流通過(guò)被擊物體而入地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，擊壞設(shè)備，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。避雷針主要用于保護(hù)建筑物、發(fā)電廠(chǎng)變電所等免受直擊雷的危害，避雷器主要用以保護(hù)架空輸電線(xiàn)路。 二、 雷電波：輸電線(xiàn)路上遭受直接雷或感應(yīng)雷 后，電荷沿著輸電線(xiàn)進(jìn)入發(fā)電廠(chǎng)或變電所，這種由雷電流形成的電流稱(chēng)為雷電波。利用保護(hù)間隙和避雷器，可保護(hù)電氣設(shè)備免遭沿線(xiàn)入侵的雷電波的襲擊。 避雷針與避雷線(xiàn)是防止直擊雷過(guò)電壓的有效措施，本次設(shè)計(jì)采用四支等高避雷針做為發(fā)電廠(chǎng)的防雷措施。 防雷 保護(hù) 架空輸電線(xiàn)路的防雷保護(hù) 輸電線(xiàn)路是電力系統(tǒng)的大動(dòng)脈，擔(dān)負(fù)著將發(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生和經(jīng)過(guò)變 電 所變壓后的電力輸送到各地區(qū)用電中心的重任。 沿全線(xiàn)裝設(shè)避雷線(xiàn)是目前為止 110kV 及以上架空輸電線(xiàn)路最重要和河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 23 最有效的防雷措施。 在工程上可以用相對(duì)簡(jiǎn)單的方式 —保護(hù)角來(lái)表示避雷線(xiàn)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的保護(hù)程度。 220kV 雙避雷線(xiàn)線(xiàn)路，一般采用保護(hù)角 20 度左右，即可認(rèn)為導(dǎo)線(xiàn)已處于避雷線(xiàn)的保護(hù)范圍之內(nèi)。 變壓器中性點(diǎn)防雷保護(hù) 在 110kV 及以上的中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時(shí)的短路電流，有一部分變壓器的中性點(diǎn)采用不接地的方式運(yùn)行，因而需要考慮其中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)問(wèn)題。當(dāng)中性點(diǎn)為全絕緣時(shí)， 一般不需采用專(zhuān)門(mén)的保護(hù)。當(dāng)中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣時(shí)，必須選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)，避雷器的滅弧電壓應(yīng)始終大于中性點(diǎn)可能出現(xiàn)的最高工頻電壓。 (1)型式選擇 變壓器中性點(diǎn)選用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器。歸納起來(lái)進(jìn)線(xiàn)段的保護(hù)作用是把雷擊點(diǎn)推向遠(yuǎn)處，即雷擊過(guò)電壓波從進(jìn)線(xiàn)段以外傳來(lái)，當(dāng)流入進(jìn)河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 24 線(xiàn)段時(shí)，將因沖擊電暈而發(fā)生衰減和變形，降低了波前陡度和幅值，同時(shí)也限制了流過(guò)避雷器 的沖擊電流幅值。型號(hào)含義： H—— 為復(fù)合外套型，若為瓷 外套無(wú) H 代碼 ； Y—— 代表氧化鋅 ； H—— 的下標(biāo)數(shù)字代表標(biāo)稱(chēng)放電電流 ； W—— 代表無(wú)間隙， C代表串聯(lián)間隙 ； Z—— 代表電站用， R 代表電容器組用 ； 破折號(hào)后第一個(gè)數(shù)字代表氧化鋅避雷器額定電壓 ； 斜杠后數(shù)字代表氧化鋅避雷器殘壓。 220N NSU U KV?? 因此選 YH220 避雷器，其參數(shù)如下表 61： 最高工作允許電壓： 1. 15 1. 15 22 0 25 3mNU U K V? ? ? ? 所以，所選 YH220 型避雷器滿(mǎn)足要求。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 25 110N NSU U KV?? 因此選 YH110 避雷器，其參數(shù)如下表 62： 最高工作允許電壓： 2 61 1 ???? Nm UU KV 所選 YH110 型避雷器滿(mǎn)足要求。P 是 考 慮 避 雷 針 高 度 影 響 的 修 正 系 數(shù) ， 稱(chēng) 為 高 度 影 響 系 數(shù) 。 從避雷針定點(diǎn)向下作 45 度斜線(xiàn)，此斜線(xiàn)旋轉(zhuǎn)形成的錐體，構(gòu)成 2x hh?時(shí)的保護(hù)范圍，從地平面距避雷針 處按照下步驟計(jì)算。 為了達(dá)到聯(lián)合保護(hù)效果，兩針間的距離之比 Dh 不宜大于 5。 圖 61 兩等高 (h)避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度 ( xb )與 D/ aph 的關(guān)系 (a)D/ aih ＝ 0～ 7； (b)D/ aph ＝ 5～ 7 發(fā)電廠(chǎng)電氣設(shè)備對(duì)直擊雷的防護(hù)主要采用避雷針。由于發(fā)電場(chǎng)面積較大，采用多支等高避雷針保護(hù)。避雷針間的布置距 離通過(guò)計(jì)算求得。 根據(jù)本廠(chǎng)的面積，需設(shè)置 4 只 11m 的避雷針進(jìn)行保護(hù)。在此期間，我主要是 從主接線(xiàn) 的選擇 、短路電流計(jì)算 以及 電氣設(shè)備 的 選擇等幾 個(gè) 方面對(duì) 發(fā)電廠(chǎng) 設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，并繪制了電氣主接線(xiàn)圖 。電力工業(yè)的規(guī)模與發(fā)展水平是衡量國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力的一個(gè)重要指標(biāo)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成了理論課程和畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上對(duì)所學(xué)知識(shí)一次綜合性的總結(jié)，是工科學(xué)生完成基礎(chǔ)課程 以 后，將理論與實(shí)踐有機(jī)聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是為以后走向工作崗位能 夠 更好的服務(wù)社會(huì)打下基礎(chǔ) 的 重要 環(huán)節(jié)。 在發(fā)電廠(chǎng)電氣部分設(shè)計(jì) 的過(guò)程 中 ， 不僅 是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次檢驗(yàn)和實(shí)踐， 也是對(duì) 電力專(zhuān)業(yè) 的知識(shí)得到鞏固和加深，逐步提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。本次設(shè)計(jì)使我對(duì)具體的工程設(shè)計(jì)有了細(xì)致的了解 ,并掌握了一定的工程設(shè)計(jì)方法。 通過(guò)這次畢業(yè)論文得設(shè)計(jì)使我充分認(rèn)識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，在做一件事情的時(shí)候，我們應(yīng)該如何分配才能使自己完成的更好。天底下沒(méi)有免費(fèi)的午餐，相信自己，只要付出，勝利的曙光就一定會(huì)揮灑在你的身上。 由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方， 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，不僅豐富了我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還讓我深深體會(huì)到了認(rèn)識(shí)事物的過(guò)程，體驗(yàn)到了設(shè)計(jì)的 快樂(lè)。 在此我對(duì)幫助我完成設(shè)計(jì)的同學(xué)和老師們表示我衷心的感謝，感謝他們一直以來(lái)對(duì)我的幫助和支持。 感謝河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校的各位恩師們對(duì)我學(xué)習(xí)過(guò)程的嚴(yán)格指導(dǎo) ， 三年來(lái) 各位 老師 們?cè)谏詈蛯W(xué)習(xí)中給了我很大的幫助 ，交給我如何在日益激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中生存和發(fā)展自己，在此我要鄭重的向您們道一聲“謝謝老師”，真心的感謝三年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)和關(guān)愛(ài)。 三年的大學(xué)生活在不知不覺(jué)中就要過(guò)去了，美好的時(shí)光總是短暫的。 通過(guò)本次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，使自己對(duì)電氣主接線(xiàn)的選擇、主變的選擇及防雷保護(hù)等主要章節(jié)有了更進(jìn)一步的了解，使自己的操作能力和查閱資料的能力有了更進(jìn)一步的提高。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 31 參考文獻(xiàn) [1] 范錫普 .發(fā)電廠(chǎng)電氣部分（第二版） .水利電力出版社 , [2] 楊宛輝 .發(fā)電廠(chǎng)、變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)參考圖冊(cè) , [3] 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置整定計(jì)算 .水利電力出版社 , [4] 高電壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 SDJ585. 中國(guó)電力出版社 , [5] 變電所設(shè)計(jì)（ 10220KV） .遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 , [6] 常美生 .高電壓技術(shù) .中國(guó)電力出版社 , [7] 電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則（試行） SD13184. 中國(guó)電力出版社 , [8] 劉介才 .工廠(chǎng)供電 .機(jī)械工業(yè)出版社 , [9] 張煒 .電力系統(tǒng)分析 .水利電力出版社 , [10] 劉健 .電力英語(yǔ)閱讀與翻譯（第二版） .中國(guó)水利水電出版社， [11] 胡莊朔 .漢英電力工程手冊(cè) .中國(guó)電力出版社 .1998 年版 [12] 戈以草 .電工技能手冊(cè) .上海交通大學(xué)出版社 .2020 年版 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 32 附錄 I 短路電流計(jì)算 對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無(wú)限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得 sh shI i I、 、 值。 shI —— 三相短路全電流最大有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。 注：選取基準(zhǔn)容量為 100jS MVA＝ avU U Ue＝ ＝ jS —— 基準(zhǔn)容量（ MVA） avU —— 所在線(xiàn)路的平均電壓 （ KA ） 。 以下各式中 Uk ％ —— 變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù) （％）； Se—— 最大容量繞組的額定容量（ MVA ）； jS —— 基準(zhǔn)容量 （ MVA ） 。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 33 圖 1 系統(tǒng) 電抗圖 (1)對(duì)于 QFS300220 發(fā)電機(jī)電抗 X7=X8=X12= Xd 〞ejSS = (2)SFP7360000/220 型三繞組變壓器高壓、中壓、低壓的電抗值 X9=X10= 2020 （ Ud (1 2)%+ Ud (1 3)%－ Ud (2 3)%）ejSS = 2020 (14+23 －)120200 = X3=X4= 2020 ( Ud (1 2)%+ Ud (2 3)% － Ud (1 3)%)ejSS = 2020 (14+7 －23)120200 = X6=X5= 2020 ( Ud (1 3)%+ Ud (2 3)% － Ud (1 2)%)ejSS = 2020 (23+7 － 14) 120200 = (3)線(xiàn)路阻抗 X1= X2= 二、 110KV 母線(xiàn)發(fā)生短路時(shí)（即 d1 點(diǎn)）的短路計(jì)算 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 34 圖 2 110KV 等值電路圖 對(duì)電抗圖進(jìn)行化簡(jiǎn)并計(jì)算 X22=X2+X16+13162XXX =++ ? = X23=X13+X16+21613XXX =++ ? = X25=X15+X24+222415XXX =++ ? = X26= X15+X22+242215XXX =++ ? = 短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算： 系統(tǒng)是在最大運(yùn)行方式下進(jìn)行短路計(jì)算 ,而且系統(tǒng)為無(wú)窮大容量系統(tǒng) 對(duì)于無(wú)限大容量系統(tǒng)： jI =jjUS3 (基準(zhǔn)電流 ) jE =1 I*〞 = I*z = I* z= Xz1 ； I*z—— 短路電流周期分量的標(biāo)幺值； I*〞 —— 0 秒短路電流周期分量的標(biāo)幺值； X* .z —— 電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗標(biāo)幺值； I* z—— 時(shí)間為∞ 短路電流周期分量的標(biāo)幺值 . 三、對(duì)于無(wú)限大系統(tǒng)提供的短路電流計(jì)算 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 35 I1〞 = I* z=271X Ij1= 271X13 jjUS = 1003 115? =（ KA） 其中： Ij1= I* zIj 火電 廠(chǎng)的總?cè)萘繛?Se =3 =（ MVA） 計(jì)算電抗： Xj1=X25jeSS =352100 = 查汽輪機(jī)運(yùn)算曲線(xiàn)得 (0s、 2s、 4s 時(shí) )： I*2=； I*0〞 = I1〞 + =+= （ KA） 同理可得 ： I14〞 = （ KA） 短路功率 Sd1= 3 U av10〞 = 3 115=（ MVA） t(s)時(shí)刻短路瞬間短路電流的最大值 ： Im10〞 = 2 1 = （ KA） 同理可得 ： Im14〞 = （ KA） 短路沖擊電流： shi = 2 shK 0s = 2 = （ KA） 所以短路沖擊電流 is h1= is hC1+ is hG1=+= （ KA） 短路全電 流最大有效值： shI =I〞 21 2( 1)shK? － Is hC1= I1〞