【正文】 MW，據(jù)規(guī)程， 200MW 及以上大機(jī)組一般都采用與雙繞組變壓器組成的單元接線而不與三繞組變壓器組成單元接線。 (2)當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺發(fā)電機(jī)組停用時(shí)，能由系統(tǒng)供 給了電機(jī)電壓的 最 荷。 (3)根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求（如充分利用豐水季節(jié)的水能），而限制本廠輸出功率時(shí)，能供給發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷。特別應(yīng)注意發(fā)電廠初期運(yùn)行，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線負(fù)荷不大時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余容量送入系統(tǒng)。對主要向發(fā)電機(jī)電壓供電的地方電廠，而系統(tǒng)電源僅作為備用，則允許 只裝設(shè)一臺主變壓器作為發(fā)電廠與系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)。對裝設(shè)兩臺變壓器的發(fā)電沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 廠，當(dāng)其中一臺主變壓器退出運(yùn)行時(shí)，另一臺變壓器應(yīng)能承擔(dān) 70%的容量。 (2 )按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷。 (2)其容量一般不小于接在兩種電壓母線上最大一臺機(jī)組的容量，以保證最大一臺機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷的要求；同時(shí)也可在線路檢修或故障時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器將其剩余容量送入另一系統(tǒng)。 (4)聯(lián)絡(luò)變壓器的一般采用自耦變壓器。 變壓器型式的選擇 擇 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮主變壓器的 制造條件，可靠性要求及運(yùn)輸條件因素。因?yàn)閱蜗嘧儔浩骼@組 相對來講投資大、占地多、運(yùn)輸損耗出較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 增加了維修工作量。若受到限制時(shí)，則宜選 用兩臺小容量的在相變壓器取代一臺大容量的三相變壓器，或者選用單相變壓器組。 國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、自耦式以及低壓繞組分裂等型式變壓器，發(fā)電廠如以兩種升高電壓級向用戶供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用二臺雙繞組變壓器或三繞組變壓器，亦可選用自耦變壓器。但三繞組變壓器的每個(gè)繞組通過容量應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量的 15%及以上，反而不如選用兩臺比繞組變壓器合理。而封閉母線回路中一般不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。為此 一般以采用雙繞組變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。 變壓器三相繞組的接線組別小 ，必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行。因此變壓器三相繞組的連接方式 應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 總則 電氣主接線發(fā)電廠、變電站設(shè)計(jì)的主體。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。 (1) 原始資料分析 。 (3) 繪制電氣主接線圖 。 1） 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對系統(tǒng)的供電。 3）盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。 (2)靈活性：在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元 件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。 (3)經(jīng)濟(jì)性： 1）投資省 2）占地面積小 3）電能損耗小 4）發(fā)展性大 大型電廠的電氣主接線 大型電廠一般指總?cè)萘繛?1000MW 及以上、單機(jī)容量為 200MW 及以上，其接線的特點(diǎn) (1)采用簡單可靠的單元接線方式。 (2)大型電廠的所有發(fā)電機(jī) — 變壓器單元有部分接入超高壓 配電裝置、部分接入 220KV4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設(shè)計(jì) 5 配電裝置；也有全部接入超高壓配電裝置的。 大機(jī)組要求避免在出口處發(fā)生短路，除采用安全可靠的分相封閉母線外，主回路力求簡單，盡量不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。 主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式 (1)主變在 110～ 500KV 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接 地 方式。 (1)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用非直接接地方式。 母線接線 本廠 500KV出線最終為 2回，故選擇 的電氣主接線方案為： 雙母線帶旁路或 一臺半斷路器接線 。進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，由專用旁路斷路器代替，通過旁路母線供電，對雙母線的運(yùn)行沒有影響。 靈 活 性 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。但停運(yùn)一個(gè)回路需操作兩臺斷路器，母線故障時(shí)，接線內(nèi)潮流變化大。 經(jīng)濟(jì)性 當(dāng)出線為 7回以下時(shí)，雙母線分段帶旁路投資比一臺半斷路器接線投資大。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 ，但占地造價(jià)高，為解決繼電保護(hù)校驗(yàn)問題，保護(hù)必須雙重化。 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設(shè)計(jì) 7 第 3 章 廠用電接線 廠用電接線設(shè)計(jì)原則 廠用電系統(tǒng)應(yīng)具 有調(diào)度的供電可靠性和靈活性。為此，廠用電接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)： ，大機(jī)組尤應(yīng)如此。 、機(jī)組起動(dòng)和停運(yùn)過程中必需的廠用機(jī) 械的供電，一般應(yīng)配置備用電源或起動(dòng)電源。 ，設(shè)置數(shù)量少的廠用變壓器和廠用母線段，使接線簡單明了和操作方便。 ，正確選擇保護(hù)裝置的和備用電源自投裝置的動(dòng)作時(shí)間，使能迅速切除故障元件，保護(hù)人身和設(shè)備安全，縮小故障影響，提高廠用電系統(tǒng)的安全水平。 。 廠用電供電電壓等級的確定 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：對于火電廠，當(dāng)發(fā)電機(jī)容量在 60MW 及以下，發(fā)電機(jī)電壓為 時(shí)，可采用 3KV作為廠用高壓電壓；當(dāng)容量在 100～ 300MW 時(shí)，宜選用 6KV 作為廠用高壓電壓；當(dāng)容量在 300MW 以上時(shí)，若技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，可采用兩種高壓廠用電壓，即 3KV 和 10KV 兩段電壓。 300MW 機(jī)組多采用高壓廠用工作電源由主變壓器低壓側(cè)引接，采用分裂繞組變壓器。當(dāng)無高壓廠用母線時(shí)，可從發(fā)電機(jī)電壓主母線或發(fā)電機(jī)出口引接。 備用電源引接方式 表 電廠類別 高壓廠用備用電源 低壓廠用備用電源 一般電廠 與第 6個(gè)工作電源同時(shí)設(shè)置第2個(gè)備用電源 與第 8臺低壓廠用工作變壓器同時(shí)設(shè)置第 2個(gè)備用電源 300MW機(jī)組 3臺機(jī)組及以下設(shè) 1個(gè)，超過 3臺時(shí)，每 2臺設(shè) 1個(gè)起動(dòng)備用電源 每臺機(jī)組設(shè) 1臺備用變壓器，或采用兩臺變壓器互為備用的方式。 對于 僅有 500KV 母線的電廠 高壓廠用備用電源 可從廠外較低 電 壓 電網(wǎng) 上引接。發(fā)電機(jī)電壓母線上的饋線不帶電抗器時(shí)，低壓廠用備用變壓器可由該母線引接，但也應(yīng)滿足上述要求。 圖 單母線分段的接線方式 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設(shè)計(jì) 9 第 4 章 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的主要目的 (1)電氣主接線的比較與選擇。 (3)為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及 調(diào)試提供依據(jù)。 (5)分析計(jì)算送電線路對通訊設(shè)施的影響。 (2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。 (4) 所有電源的電動(dòng)勢相位相同。對異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路 電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 計(jì)算容量 應(yīng)按工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，一般取 工程建成后的 5～10 年。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。而線路發(fā)生短路情況，只有三相短路時(shí)短路電流最大， 所以只計(jì)算三相短路即可。對于帶電抗器的 6～ 10KV 出線與廠用分支線回路，在選擇母線至 母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線；套管時(shí) 短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選在套管前。 短路計(jì)算方法 在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法，是指在一 定的假條件下計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量，而不是用微分方程去求解短路電流的完整表達(dá)式。 （ 2）由 ijsx? ， 2?jsx ? gjsx? 分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算曲線找出指定時(shí)刻 t 各等值發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流的標(biāo)幺值 *1ptI *2ptI ? *ptgI 。 (5)沖擊電流的計(jì)算 三相短路發(fā)生后的半個(gè)周期（ t=）短路電流的瞬時(shí)值達(dá)最大，稱為沖擊電流 ich其值近似計(jì)算為： ch dII? () 發(fā)電機(jī) — 變壓器與系統(tǒng)之間： 2ch dII?? () 計(jì)算步驟 (1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 (3)化簡等值網(wǎng)絡(luò)：將等值網(wǎng)絡(luò)化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗 ??x。 (5)由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。 (7)計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。 (9)計(jì)算異步電機(jī)供給的短路電流。 4300MW 發(fā)電廠第二期工程電氣部分初步設(shè)計(jì) 13 第 5 章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇總則 電器選擇的一般條件 ： （ 1） 額定電壓和最高工作電壓 電器所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電器允許最高工作電壓 U，即 U? Usm。 （ 2） 額定電流 電器的額定電流 IN是指在額定周圍環(huán)境溫度 ? o下，電器的長期允許電流。由于 發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Imax為發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)， Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定 (～ 2)倍變壓器額定電流 )；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax；母線分段電抗器的 Imax應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的 50%～ 80%；出線回路的 Imax除考慮正常負(fù)荷電流 (包括線路損 耗 )外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。滿足熱穩(wěn)定的條件為 : 2tkIt Q? （ ） 式中 :kQ――短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； 2tIt―― 電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間 （ 2） 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力 穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定，滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 ： es shii? 或 shes II ? 式中 ： shi shI ――短路沖擊電流幅值及其有效值； esi 、 esI ――電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 2)采用有限泳流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定； 3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn) 定。 1)容量和接線 按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算。 2)短路種類、一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三 相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。 （ 4） 短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間 kt 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 prt 和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 abt 之和。 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器種類和型式的選擇 ： 按照斷路器 采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油式斷路器、少油式斷路器、壓縮空氣高壓斷路器、 SF6斷路器、真空斷路器等。彈簧式或液壓式等幾種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。當(dāng)斷路器的 nbrI 較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，為了簡化計(jì)算，出可以用次暫態(tài) 電流 I 進(jìn)行選擇，即 IInbr ? 。我國生產(chǎn)的高壓斷路器，由于開斷時(shí)間較長 (? )，短路電流非周期分量幅值 20%的要求。短路電流 IK為 : IK= 22 )2( aT rbtweII pt ???? () 式中 ： Ipt開斷瞬間短路電流周期分量有效值，當(dāng)開斷時(shí)間小于 時(shí)， Ipt? I (A) tbr開斷計(jì)算時(shí)間 (S) Ta非周期分量衰減時(shí)間常數(shù) Ta=??rx (rd) 其中 ?x ， ?r 電源至短路點(diǎn)的等效總電抗和總電阻。裝有自動(dòng)重合閘裝置的斷路器，當(dāng)操作循環(huán) 符合廠家規(guī)定時(shí)，其額定開斷電流不變。且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)還要求能夠切斷短路電流，因 此，額定關(guān)合電流是斷路器重要參數(shù)之一。它對配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定。 二次額定電流的選擇 電流互感器的二次額定電流有 5A 和 1A兩種，般弱電系統(tǒng)用 1A,強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A。 電流互感器種類和型式的選擇 在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn) (如屋內(nèi)、屋外 )和安裝方式 (如穿墻式、支持式、裝入式等 )選擇其型式。 電流互感器準(zhǔn) 確級和額定容量的選擇 為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得不低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。 為了保證