發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)3

1、<p>　　發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院：電氣與信息工程學(xué)院</p><p>　　專業(yè)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化08-3班</p><p>　　組 號(hào)：第五組</p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　時(shí) 間：2011.6

2、</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1設(shè)計(jì)任務(wù)書 ………………………………………………………3</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的原始資料…………………………………………………………3</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求………………………………………………………3</p>

3、;<p>　　2電氣主接線 ………………………………………………………5</p><p>　　2.1系統(tǒng)與負(fù)荷資料分析……………………………………………………5</p><p>　　2.2主接線方案的選擇 ……………………………………………………5</p><p>　　2.2.1方案擬定的依據(jù)…………………………………………………5</p>

4、;<p>　　2.2.2主接線方案的擬定………………………………………………7</p><p>　　2.3 主變壓器的選擇與計(jì)算 ………………………………………………8</p><p>　　2.3.1變壓器容量、臺(tái)數(shù)和型式的確定原則…………………………8</p><p>　　2.3.2變壓器的選擇與計(jì)算……………………………………………9</p&

5、gt;<p>　　3短路計(jì)算 …………………………………………………………10</p><p>　　3.1短路計(jì)算的一般規(guī)則……………………………………………………10</p><p>　　3.2短路電流的計(jì)算…………………………………………………………10</p><p>　　3.2.1各元件電抗的計(jì)算………………………………………………10<

6、/p><p>　　3.2.2 等值網(wǎng)絡(luò)的化簡(jiǎn) ………………………………………………11</p><p>　　4電氣設(shè)備的選擇 …………………………………………………16</p><p>　　4.1電氣設(shè)備選擇的一般原則………………………………………………16</p><p>　　4.2電氣設(shè)備的選擇條件……………………………………………………1

7、6</p><p>　　4.2.1按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 …………………………………16</p><p>　　4.2.2按短路情況校驗(yàn) …………………………………………………17</p><p>　　4.2.3 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 ………………………………………19</p><p>　　4.2.4 電流互感器的選擇 ………………………

8、………………………20</p><p>　　5結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………………21</p><p>　　6參考文獻(xiàn) …………………………………………………………22</p><p>　　1 火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的原始資料</p><p><b>　

9、　凝汽式發(fā)電廠：</b></p><p>　　凝汽式發(fā)電組3臺(tái)：3*125MW，出口電壓：15.75KV，發(fā)電廠次暫態(tài)電抗：0.12；額定功率因數(shù)：0.8</p><p>　　機(jī)組年利用小時(shí)：=6000小時(shí)；廠用電率：8%。發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.1秒，環(huán)境溫度40度，年平均氣溫為20度。</p><p><b>　　電力負(fù)荷：</b&g

10、t;</p><p>　　送入220KV系統(tǒng)容量260MW，剩余容量送入110KV系統(tǒng)。</p><p><b>　　發(fā)電廠出線：</b></p><p>　　220KV出線4回; 110KV出線4回（10KM），無(wú)近區(qū)負(fù)荷。</p><p><b>　　電力系統(tǒng)情況:</b></p>

11、<p>　　220KV系統(tǒng)的容量為無(wú)窮大，選基準(zhǔn)容量100MVA歸算到發(fā)電廠220KV母線短路容量為3400MVA，110KV系統(tǒng)容量為500MVA。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)和變壓器的選擇</p><p>　　表1-1 汽輪發(fā)電機(jī)的規(guī)格參數(shù)</p><p>　　注：發(fā)電及參數(shù)如

12、上表，要求選擇發(fā)電廠的主變，聯(lián)絡(luò)110KV和220KV的聯(lián)絡(luò)變壓器的型號(hào)。</p><p>　　(2) 電氣主接線選擇</p><p>　　注：火力發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)-變壓器接線方式通常采用單元接線的方式，注意主變?nèi)萘繎?yīng)與發(fā)電機(jī)容量相配套。110KV和220KV電壓級(jí)用自耦變壓器聯(lián)接，相互交換功率，我們的兩電壓等級(jí)母線選用的接線方式為：220KV采用雙母三分段接線，110KV采用雙母線接線。&

13、lt;/p><p>　　(3) 短路電流的計(jì)算</p><p>　　在滿足工程要求的前提下，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)短路電流進(jìn)行近似計(jì)算法。結(jié)合電氣設(shè)備選擇選擇短路電流計(jì)算點(diǎn)求出各電源提供的起始次暫態(tài)電流，沖擊電流，及計(jì)算短路電流熱效應(yīng)所需不同時(shí)刻的電流。</p><p>　　(4) 主要電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　要求選擇：110KV側(cè)出線斷路

14、器、隔離開關(guān)、電流互感器。</p><p><b>　　2 電氣主接線</b></p><p>　　2.1 系統(tǒng)與負(fù)荷資料分析</p><p>　　發(fā)電廠容量的確定與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、電力負(fù)荷增長(zhǎng)速度、系統(tǒng)規(guī)模和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及備用容量等因素有關(guān)。發(fā)電廠裝機(jī)容量標(biāo)志著發(fā)電廠的規(guī)模和在電力系統(tǒng)中的地位和作用。</p><p>

15、　　發(fā)電廠運(yùn)行方式及年利用小時(shí)數(shù)直接影響著主接線設(shè)計(jì)。從年利用小時(shí)數(shù)看，該電廠年利用小時(shí)數(shù)為6000h/a，遠(yuǎn)大于我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的平均最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)5000h/年；又為火電廠，所以該發(fā)電廠為帶基荷的發(fā)電廠，在電力系統(tǒng)占比較重要的地位，因此，該廠主接線要求有較高的可靠性；從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級(jí)可知，該電廠具有110KV和220KV兩級(jí)電壓負(fù)荷。110KV電壓等級(jí)有4回架空線路，最大年利用小時(shí)數(shù)為6000h/a，說(shuō)明對(duì)其可靠性有一定

16、要求；220KV電壓等級(jí)有4回架空線路，最大年利用小時(shí)數(shù)為6000h/a,其可靠性要求較高。</p><p>　　2.2 主接線方案的選擇 </p><p>　　2.2.1方案擬定的依據(jù)</p><p>　　電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。</p><p&g

17、t;　　對(duì)電氣主接線的基本要求，概括的說(shuō)應(yīng)該包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。</p><p>　　(1) 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p><b>　　a.可靠性</b></p><p>　　安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接</p><p><b>　　最基本的要求。</b&

18、gt;</p><p>　　電氣主接線的可靠性不是絕對(duì)的。同樣形式的主接線對(duì)某些發(fā)電廠和變電站來(lái)說(shuō)是可靠的，而對(duì)另外一些發(fā)電廠和變電站則不一定能滿足可靠性要求。所以，在分析電氣主接線可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類型、設(shè)備制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。</p><p>　　發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。</p><p>

19、;<b>　　負(fù)荷的性質(zhì)和類型。</b></p><p><b>　　設(shè)備的制造水平 。</b></p><p><b>　　長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。</b></p><p><b>　　b.靈活性</b></p><p>　　電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并

20、能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面。</p><p><b>　　操作的方便性。</b></p><p><b>　　調(diào)度的方便性。</b></p><p><b>　　擴(kuò)建的方便性。</b></p><p><b>　　c.經(jīng)濟(jì)性</b>

21、</p><p>　　在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。經(jīng)濟(jì)性主要從一下幾方面考慮。</p><p><b>　　節(jié)約一次投資。</b></p><p><b>　　占地面積少。</b></p><p><b>　　電能消耗少。</b></p>

22、<p>　　(2) 電氣主接線的設(shè)計(jì)程序 </p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)在各階段中隨著要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)原則、方法和步驟基本相同。其設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容如下。</p><p>　　a. 對(duì)原始資料分析</p><p>　　工程情況，包括發(fā)電機(jī)類型（凝氣式火電廠、熱電廠、或者堤壩式、引水式、混合式水電廠等），設(shè)計(jì)規(guī)定容量

23、（近期、遠(yuǎn)景），單機(jī)容量及臺(tái)數(shù)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。</p><p>　　電力系統(tǒng)情況，包括電氣系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（5~10年），發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)的地位及作用等</p><p>　　負(fù)荷情況，包括負(fù)荷的性質(zhì)和地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。</p><p>　　環(huán)境條件，包括當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)

24、海拔高度及地震等因素</p><p>　　c.主接線方案的擬定與選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電源的出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等的不同考慮，可以確定主接線方案。</p><p>　　2.2.2主接線方案的擬定</p><p><b>　　表2-1主接線方案<

25、;/b></p><p><b>　　電氣主接線如下圖：</b></p><p>　　圖2-1 電氣主接線圖</p><p>　　2.3 主變壓器的選擇與計(jì)算</p><p>　　2.3.1變壓器容量、臺(tái)數(shù)和型式的確定原則</p><p>　　(1) 單元接線的主變壓器容量的確定原則<

26、/p><p>　　單元接線時(shí)主變壓器應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度來(lái)確定。采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應(yīng)按單元接線的計(jì)算原則算出的兩臺(tái)機(jī)容量之和來(lái)確定。</p><p>　　(2) 連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器的確定原則</p><p>　　聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率

27、和無(wú)功功率交換，一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺(tái)機(jī)組的容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)滿足本側(cè)負(fù)荷的要求。</p><p>　　根據(jù)以上原則知，本電廠3臺(tái)機(jī)組的最大容量為125MW，應(yīng)根據(jù)125MW發(fā)電機(jī)來(lái)選擇聯(lián)絡(luò)變壓器，又為了布線方便，只選一臺(tái)自耦聯(lián)絡(luò)變。</p><p>　　(3) 變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則</p><p>　　發(fā)電廠或變

28、電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與電壓等級(jí)、接線形式、傳輸容量以及和系統(tǒng)的聯(lián)系有密切關(guān)系。通常與系統(tǒng)具有強(qiáng)聯(lián)系的大、中型發(fā)電廠和重要變電所，在一種電壓等級(jí)下，主變壓器應(yīng)不少于2臺(tái)；而對(duì)弱聯(lián)系的中、小型發(fā)電廠和低壓側(cè)電壓為6-10KV的變電所或與系統(tǒng)只是備用性質(zhì)時(shí)，可只裝一臺(tái)主變壓器；對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可設(shè)3臺(tái)主變壓器。</p><p>　　考慮到本電廠有3臺(tái)125MW發(fā)電機(jī)，且電廠和系統(tǒng)有較強(qiáng)聯(lián)系，

29、故220KV電壓等級(jí)接兩臺(tái)主變壓器，110KV電壓等級(jí)接一臺(tái)主變壓器。</p><p>　　(4) 主變壓器型式的確定原則</p><p>　　選擇主變壓器型式時(shí)，應(yīng)從相數(shù)、繞組數(shù)、繞組接線組別、冷卻方式、調(diào)壓方式等方面考慮，通常只考慮相數(shù)和繞組數(shù)以及繞組接線組別。在330KV及以下電力系統(tǒng)，一般都應(yīng)選用三相變壓器。對(duì)于大型三相變壓器，當(dāng)受到制造條件和運(yùn)輸條件的限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)小容量的

30、三相變壓器來(lái)取代一臺(tái)大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器。一般當(dāng)最大機(jī)組容量為125MW及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，對(duì)于最大機(jī)組容量為200MW及以上的發(fā)電廠，通常采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)變壓器，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。</p><p>　　2.3.2變壓器的選擇與計(jì)算</p><p>　　按照變壓器容量、臺(tái)數(shù)和型式的確定原則，該發(fā)

31、電廠主接線采用3臺(tái)三相雙繞組主變壓器和一臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器。3臺(tái)主變壓器分別和3臺(tái)發(fā)電機(jī)組組成單元接線，聯(lián)絡(luò)變壓器選用三相三繞組降壓自耦變壓器。</p><p>　　S=（125-125×8%）×1.1/0.8 =158.1MVA</p><p>　　表2-2 主變壓器的參數(shù)</p><p>　　表2-3 聯(lián)絡(luò)變壓器的參數(shù)</p><

32、;p><b>　　3 短路電流的計(jì)算</b></p><p>　　短路計(jì)算在設(shè)計(jì)發(fā)電廠主接線的過(guò)程中有著重要作用，它為電氣設(shè)備的選型、動(dòng)穩(wěn)定校正和熱穩(wěn)定校正提供依據(jù)。當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，對(duì)發(fā)電廠供電的可靠性可能會(huì)產(chǎn)生很大影響，嚴(yán)重時(shí)，可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定，甚至造成系統(tǒng)解列。因此，對(duì)短路事故的計(jì)算是非常有必要的，而且是必須進(jìn)行一項(xiàng)工作。</p><p>　　3.1短

33、路計(jì)算的一般規(guī)則</p><p>　　(1) 驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣設(shè)備開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后5至10年）。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>　　(2) 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮

34、具體反饋?zhàn)饔脤?duì)異步電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p>　　(3) 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大的點(diǎn)。對(duì)帶電抗器的6KV至10KV出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔離板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)選擇在電抗器后。</p><p>　　(4) 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、

35、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。</p><p>　　3.2 短路電流的計(jì)算</p><p>　　3.2.1各元件電抗的計(jì)算</p><p>　　選基準(zhǔn)容量：Sd=100MVA，Uav=Ud</p><p>　　發(fā)電機(jī): ==156.25MVA</p><p>　　=0.12=0.0768</p

36、><p>　　等值電源：S1：Sd=100MVA，S1=3400MVA </p><p>　　Xs1== ==0.0294</p><p>　　S2：S2=500MVA Xs2== ==0.2</p><p>　　變壓器: T1，T2：====0.0867</p><p><b>　　T3：==</b

37、></p><p>　　T4：===0.1533</p><p>　　電纜： =0.410=0.03</p><p>　　3.2.2 等值網(wǎng)絡(luò)的化簡(jiǎn)</p><p>　　圖2-2 等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　圖2-3 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖1</p><p>　　圖2-4

38、等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖2</p><p>　　圖2-5 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖3</p><p>　　圖2-6 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖4</p><p>　　圖2-7 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖5</p><p><b>　　各電抗值的計(jì)算：</b></p><p><b>　　與合并后電抗：</b></

39、p><p><b>　　轉(zhuǎn)移阻抗：</b></p><p>　　計(jì)算電抗：==0.995=3.109 </p><p>　　表3-1 短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　電流基準(zhǔn)值：===1.596</p><p><b>　　==0.502 </b></p>&

40、lt;p>　　短路電流： =0.513+3.708+1.403=5.624</p><p><b>　　4 電氣設(shè)備的選擇</b></p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技

41、術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。</p><p>　　4.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則</p><p>　　(1) 所選設(shè)備應(yīng)能滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；在滿足可靠性要求的前提下，應(yīng)盡可能的選用技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備，使其具有先進(jìn)性；</p><p>　　(2) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)；</p><

42、p>　　(3) 所選設(shè)備應(yīng)予整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　(4) 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　　(5) 選用新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)過(guò)上級(jí)批準(zhǔn)。</p><p>　　4.2 電氣設(shè)備的選擇條件</p><p>　　正確的選擇電器是使

43、電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　4.2.1按正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p><p>　　(1) 額定電壓和最高工作電壓 </p><

44、;p>　　電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1-1.15倍，而電網(wǎng)運(yùn)行電壓的波動(dòng)范圍，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，所選用的電氣設(shè)備允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即≥。</p><p>　　(2) 額定

45、電流 </p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流IN是指額定周圍環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即≥Imax。</p><p>　　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1.05倍；若變壓器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，Imax應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定（1.3-2倍變

46、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(tái)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(tái)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(tái)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)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。</p><p>　　4.2.2按短路情況校驗(yàn)</p><p>　　a. 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p>

47、<p>　　短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí),電氣設(shè)備各部分的溫度應(yīng)不超過(guò)允許值.滿足熱穩(wěn)定的條件為</p><p><b>　　≥Qk</b></p><p>　　式中：Qk為短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，It、t分別為電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。</p><p><b>　　b.電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p>

48、;<p>　　電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(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</p><p>　　ies≥ish或Ies≥Ish</p><p>　　式中ish、Ish分別為短路沖擊電流幅值和有效值；ies、Ies分別為電氣設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值。</p><p>　　同時(shí)，應(yīng)按電氣設(shè)備在特定的工程安裝使用條件，對(duì)電氣設(shè)備的

49、機(jī)械負(fù)荷能力進(jìn)行校驗(yàn)，即電氣設(shè)備的端子允許荷載應(yīng)大于設(shè)備引線在短路時(shí)的最大電動(dòng)力。</p><p>　　下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。</p><p>　　采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　裝設(shè)在電壓互感器回路中的

50、裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p><b>　　c.短路計(jì)算時(shí)間</b></p><p>　?。?）熱穩(wěn)定短路計(jì)算時(shí)間。該時(shí)間用于校驗(yàn)電氣設(shè)備在短路狀態(tài)下的熱穩(wěn)定，其值為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間之和，即</p><p><b>　　=+</b></p><p>　　

51、斷路器全開斷時(shí)間是指給斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到各相觸頭分離后電弧完全熄滅為止的時(shí)間段。顯然，包括兩個(gè)部分，即</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?）短路開斷計(jì)算時(shí)間。斷路器不僅在電路中作為操作開關(guān)，而且在短路時(shí)要作為保護(hù)電器，能迅速可靠地切斷短路電流。為此，斷路器應(yīng)能在動(dòng)靜觸頭剛分離時(shí)刻，可靠開斷短路電流，該短

52、路開斷計(jì)算時(shí)間和斷路器固有分閘時(shí)間之和，即</p><p><b>　　=</b></p><p>　　對(duì)于無(wú)延時(shí)保護(hù)，為保護(hù)啟動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)間之和，傳統(tǒng)的電磁式保護(hù)裝置一般為0.05~0.06s，微機(jī)保護(hù)裝置一般為0.016~0.03s。</p><p>　　4.2.3 斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p><

53、b>　　選</b></p><p>　　發(fā)電機(jī)最大持續(xù)工作電流：</p><p>　　根據(jù)110KV出線回路的、及斷路器安裝在屋內(nèi)的要求，查附表5，可選SW4-110 /1000型少油斷路器，固有分閘時(shí)間為0.06s</p><p>　　短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為2s</p><p>　　由于>1s，不計(jì)非周期熱效應(yīng)，短路電

54、流的熱效應(yīng)等于周期分量熱效應(yīng)</p><p>　　短路開端時(shí)間，故用校驗(yàn)。</p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p><b>　　斷路器的選擇：</b></p><p>　　1．從表1-2中可知， </p><p>　　符合高壓斷路器額定電壓和電流的選擇

55、。</p><p>　　2．開斷電流選擇：從表1-2中可知 </p><p>　　3.短路關(guān)合電流的選擇：從表1-2中可知 </p><p>　　4.短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p><b>　　從表1-2中知，</b></p><p>　　隔離開關(guān)與斷路器相比，在額定電壓、電流的選擇及短

56、路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的項(xiàng)目相同。但由于隔離開關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。</p><p>　　4.2.4 電流互感器的選擇</p><p>　　=14.31A =63.26 =105.4A</p><p>　　根據(jù)電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓，，查附表8電流互感器的技術(shù)參數(shù)，選LCWD-110型電流互感器。</

57、p><p>　　校驗(yàn)互感器的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定：</p><p>　　從附表8中得知，熱穩(wěn)定系數(shù)=75，動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)=150</p><p>　　動(dòng)熱穩(wěn)定均符合要求。</p><p><b>　　5 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)是理論知識(shí)的具體運(yùn)用，是一種綜合能力的強(qiáng)化，通過(guò)設(shè)計(jì)，我了

58、解了發(fā)電廠的基本整體設(shè)計(jì)思路，由于部分條件的理想化，難免與實(shí)際發(fā)電廠線路設(shè)計(jì)以及電氣設(shè)備的選擇有出入。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，將前面所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到了設(shè)計(jì)之中，更好了融會(huì)貫通了各學(xué)科之間的聯(lián)系，所學(xué)的理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)更好的達(dá)到了學(xué)以致用的效果，原來(lái)模糊的概念在這次設(shè)計(jì)中得以清晰化、條理化，特別是短路計(jì)算，得到了明顯的加強(qiáng)。在這次設(shè)計(jì)中，通過(guò)查閱各種資料，也對(duì)發(fā)電廠電氣部分的知識(shí)有了更進(jìn)一步的拓展了解。此次設(shè)計(jì)不僅加強(qiáng)了專業(yè)課的知識(shí)運(yùn)用，同時(shí)也對(duì)

59、以后工作中可能遇到的問(wèn)題有了提醒，各部分都是相互聯(lián)系的，稍有錯(cuò)誤將導(dǎo)致后續(xù)部分分析全部錯(cuò)誤，這也提醒了我們學(xué)習(xí)需要很好的嚴(yán)謹(jǐn)性。</p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)中，主要的任務(wù)是電氣主接線的選擇，主變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器的選擇，短路電流的計(jì)算，斷路器、隔離開關(guān)和電流互感器的選擇，通過(guò)這些步驟的設(shè)計(jì)，使我能熟練運(yùn)用以前的所學(xué)知識(shí)，提高的自己的理論與實(shí)踐結(jié)合的能力。</p><p>　　在這兩星

60、期的設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了李老師和同學(xué)們的很大的幫助，使我順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)。在此表示由衷地感謝！ </p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 熊信銀，朱永利. 發(fā)電廠電氣部分. 3版. 北京：中國(guó)電力出版社，2004</p><p>　　[2] 涂光瑜. 汽輪發(fā)電機(jī)及電氣設(shè)備. 北京： 中國(guó)電

61、力出版社，2007</p><p>　　[3] 樓樟達(dá)，李楊. 發(fā)電廠電氣設(shè)備. 北京： 中國(guó)電力出版社，1998</p><p>　　[4] 熊信銀,張步涵. 電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ). 武漢： 華中科技大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[5] 姚春球. 發(fā)電廠電氣部分. 北京： 中國(guó)電力出版社，2004</p><p>　　[6]

62、 傅知蘭. 電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算. 北京：中國(guó)電力出版社，2004</p><p>　　[7] 胡志光. 火電廠電氣設(shè)備及運(yùn)行. 北京：中國(guó)電力出版社，2001</p><p>　　[8] 丁德邵. 怎樣讀新標(biāo)準(zhǔn)電氣一次接線圖. 北京：中國(guó)水利水電出版社，2001</p><p>　　[9] 熊信銀，唐巍. 電氣工程概論. 北京：中國(guó)電力出版社

63、，2008</p><p>　　[10] 陳啟卷. 電氣設(shè)備及系統(tǒng). 北京： 中國(guó)電力出版社，2006</p><p>　　皖北煤焦化發(fā)電廠電氣部分</p><p>　　學(xué)生： 指導(dǎo)老師：</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　

64、發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與運(yùn)行。在發(fā)電廠中，一次接線和二次接線都是其電氣部分的重要組成部分。</p><p>　　設(shè)計(jì)過(guò)程中，綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可發(fā)展性等多方面因素，在確?？煽啃缘那疤嵯?，力爭(zhēng)經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)說(shuō)明書中所采用的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)也都完全遵循了現(xiàn)行電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的術(shù)語(yǔ)和符號(hào)。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)了一次接線的設(shè)計(jì)。從主

65、接線方案的確定到廠用電的設(shè)計(jì)，從短路電流的計(jì)算到電氣設(shè)備的選擇以及配電裝置的布置，都做了較為詳盡的闡述。</p><p>　　Thermal power plant electrical part</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The power plant is an important part

66、of the power system, but also directly affect the safety and operation of the entire power system.In the power plant, the wiring and secondary wiring of the electrical part of the important part of.A more detailed exposi

67、tion.</p><p>　　The design process, comprehensive consideration of various factors of the economy, reliability and developmental, under the premise of ensuring reliability, and strive to the economy. The term

68、inology used in the design specification, the symbols are in full compliance with the current power industry standards set forth in the terms and symbols.</p><p>　　In this design, mainly for a wiring design.

69、 From the calculation of short circuit current from the main wiring program to the design of the auxiliary power to the electrical equipment selection and layout of the power distribution unit, have done a more detailed

70、exposition.</p><p>　　目 錄</p><p>　　第一章 電廠電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　1-1 原始資料分析 </p><p>　　1-2 主接線方案的擬定</p><p>　　1-3 發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇</p><p>

71、<b>　　第二章 廠用電設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2-1 負(fù)荷的分類與統(tǒng)計(jì)</p><p>　　2-2 廠用電接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　2-3 廠用變壓器的選擇</p><p>　　第三章 短路電流計(jì)算</p><p>　　3-1 概 述 </p><

72、p>　　3-2 系統(tǒng)電氣設(shè)備標(biāo)幺電抗計(jì)算</p><p>　　3-3 短路電流計(jì)算</p><p>　　第四章 電氣設(shè)備的布置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4-1 概述</b></p><p>　　4-2 屋內(nèi)配電裝置</p><p>　　4-3 屋外配電裝置</p>

73、;<p>　　4-4 發(fā)電機(jī)與配電裝置的連接</p><p>　　第五章 導(dǎo)體、電纜、架空導(dǎo)體的選擇</p><p>　　5-1 導(dǎo)體的選擇</p><p>　　5-2 電纜的選擇</p><p>　　5-3 架空導(dǎo)線的選擇</p><p>　　第六章 高壓電器設(shè)備的選擇</p>&

74、lt;p>　　6-1 斷路器與電抗器的選擇</p><p>　　6-2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　6-3 互感器的配置</p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　火電廠原始資料</b></p><p>　　1、凝氣式發(fā)電機(jī)的

75、規(guī)模</p><p>　?。?）裝機(jī)容量 裝機(jī)4臺(tái) 容量2×25MW+2×50MW，UN=10.5KV</p><p>　?。?）機(jī)組年利用小時(shí) TMAX=6500h/a</p><p>　?。?）廠用電率 按8%考慮</p><p>　?。?）氣象條件 發(fā)電廠所在地最高溫度38℃，年平均溫度25℃。

76、氣象條件一般無(wú)特殊要求（臺(tái)風(fēng)、地震、海拔等）</p><p>　　2、電力負(fù)荷及電力系統(tǒng)連接情況</p><p>　?。?）110KV電壓級(jí)：架空線4回與電力系統(tǒng)連接，接受該廠的剩余功率，電力系統(tǒng)容量為3500MW，當(dāng)取基準(zhǔn)容量為100MVA時(shí)，系統(tǒng)歸算到110KV母線上的電抗X*S = 0.083。</p><p>　?。?）35KV電壓級(jí)：架空線六回，輸送距離

77、最遠(yuǎn)20km,每回平均輸送容量為5.6MW。35KV電壓級(jí)最大負(fù)荷33.6MW，最小負(fù)荷為22.4MW。COSφ=0.8， Tmax =5200h/a。</p><p>　?。?）10KV電壓級(jí)：電纜出線六回，輸送距離最遠(yuǎn)8km，每回平均輸送電量4.2MW，10KV最大負(fù)荷25MW，最小負(fù)荷16.8MW，COSφ = 0.8，Tmax = 5200h/a。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)

78、出口處主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr1 = 0.1S，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr2 = 4S。</p><p><b>　　本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）廠用電的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（3）短路電流計(jì)算&l

79、t;/b></p><p>　　（4）電氣設(shè)備1的布置設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）導(dǎo)體、電纜、架空線的選擇</p><p>　?。?）高壓電器設(shè)備的選擇</p><p>　　發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　1-1 原始資料分析</p><p>　　設(shè)計(jì)電廠總?cè)萘?×

80、25+2×50=150MW，在200MW以下，單機(jī)容量在50MW以下，為小型凝汽式火電廠。當(dāng)本廠投產(chǎn)后，將占系統(tǒng)總?cè)萘繛?50/（3500+150）×100%=4.1%＜　　　　15%，未超過(guò)電力系統(tǒng)的檢修備用容量和事故備用容量，說(shuō)明該電廠在未來(lái)供電系統(tǒng)中的地位和作用不是很重要，但Tmax=6500h/a>5000h/a，又為火電廠，在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，從而該電廠主接線的設(shè)計(jì)務(wù)必著重考慮其可靠性。<

81、;/p><p>　　1-2 主接線方案的擬訂</p><p>　　在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)，積極政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，供電安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。</p><p>　　發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問(wèn)題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證其滿發(fā)，滿供，不積壓發(fā)電能力。同時(shí)盡可能減少傳輸能

82、量過(guò)程中的損失，以保證供電的連續(xù)性，因而根據(jù)對(duì)原始資料的分析，現(xiàn)將主接線方案擬訂如下：</p><p>　　。從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級(jí)可知，它具有10.5KV，35KV，110KV三級(jí)電壓負(fù)荷。10KV容量不大，為地方負(fù)荷。110KV與系統(tǒng)有4回饋線，呈強(qiáng)聯(lián)系形式，并接受本廠剩余功率。最大可能接受本廠送出電力為150-16.8-22.4-150×8%=98.8MW，最小可能接受本廠送出電力為150-25-3

83、3.6-150×8%=79.4MW，可見，該廠110KV接線對(duì)可靠性要求很高。35KV架空線出線6回，為提高其供電的可靠性，采用單母線分段帶旁路母線的接線形式。10.5KV。</p><p>　?。?）10KV電壓級(jí)：共有6回電纜出線其電壓恰與發(fā)電機(jī)端電壓相符，采用直饋線為宜，且電壓較低，宜采用屋內(nèi)配電。其負(fù)荷亦較小，因此采用單母線分段的接線形式。兩臺(tái)25MW機(jī)組分別接在兩段母線上，剩余功率通過(guò)主變壓器

84、送往高一級(jí)電壓35KV。由于25MW機(jī)組均接于10KV母線上，可選擇輕型設(shè)備，在分段處加裝母線電抗器，各條電纜饋出線上裝出線電抗器。</p><p>　　（2）35KV電壓級(jí) 出線6回，采用單母線分段接線形式。進(jìn)線從10KV側(cè)送來(lái)剩余容量2×25-[（150×8%）+25]=13MW，不能滿足35KV最大及最小負(fù)荷的要求。為此以一臺(tái)50MW機(jī)組按發(fā)電機(jī)一變壓器單元接線形式接至35KV母線上，

85、其剩余容量或機(jī)組檢修時(shí)不足容量由聯(lián)絡(luò)變壓器與110KV接線相連，相互交換功率。</p><p>　?。?）110KV電壓級(jí) 出線4回，考慮現(xiàn)在斷路器免維護(hù)減小投資，采用雙母線接線。其進(jìn)線一路通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器與35KV連接，另一路為一臺(tái)50MW機(jī)組與變壓器組成單元接線，直接接入110KV，將功率送往電力系統(tǒng)。</p><p>　　1-3發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇</p><p&

86、gt;　　1、發(fā)電機(jī)的選擇 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三冊(cè)），兩臺(tái)25MW發(fā)電機(jī)選用QF2-25-2型汽輪發(fā)電機(jī)，兩臺(tái)50MW的發(fā)電機(jī)選用QFS-50-2型汽輪發(fā)電機(jī)。</p><p>　　2、變壓器的選擇 110KV電壓母線所接的主變器容量S = 50/0.8 = 62.5MW，查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三冊(cè)），變壓器選用SFPL1—63000/110型，其短路電壓百分?jǐn)?shù)為UK%=10.5；用于聯(lián)絡(luò)三級(jí)電壓

87、的聯(lián)絡(luò)變壓器，通過(guò)它向110KV傳輸?shù)淖畲笕萘繛?0-22.4+[（25×2）-16.8-150×8%]=48.8MW，35KV電壓母線所接的主變壓器容量S = 50/0.8 = 62.5MW，查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三冊(cè)），變壓器選用SSPL—60000/35型，其短路電壓百分?jǐn)?shù)UK%=8.5；現(xiàn)將發(fā)電機(jī)和變壓器的選擇結(jié)果列表如下，以供查詢：</p><p><b>　　表1-1

88、</b></p><p><b>　　第二章 廠用電設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1-1 負(fù)荷的分類與統(tǒng)計(jì)</p><p>　　廠用負(fù)荷，按其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電時(shí)造成危害程度可分為四類：</p><p>　?。?）Ⅰ類廠用負(fù)荷 凡短時(shí)停電會(huì)造成設(shè)備損壞，危及人身安全，主機(jī)停運(yùn)及大量

89、影響出力的廠用負(fù)荷，都屬于Ⅰ類負(fù)荷。如火電廠的給水泵，凝結(jié)水泵，循環(huán)水泵，引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)，給粉機(jī)等以及水泵的調(diào)速器，壓油泵，潤(rùn)滑油泵等。通常他們都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個(gè)獨(dú)立電源的母線上。</p><p>　　（2）Ⅱ類廠用負(fù)荷 允許短時(shí)停電，恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負(fù)荷，均屬于Ⅱ類負(fù)荷。如火電廠的工業(yè)水泵，疏水泵，灰漿泵，輸煤設(shè)備和化學(xué)水處理設(shè)備等，一般它們應(yīng)由兩段母線供電，并采用手動(dòng)切換

90、。</p><p>　?。?）Ⅲ類廠用負(fù)荷 較長(zhǎng)時(shí)間停電，不會(huì)影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，都屬于Ⅲ類廠用負(fù)荷。如試驗(yàn)室，中央修配廠，油處理室等負(fù)荷，通常由一個(gè)電源供電。</p><p>　?。?）事故保安負(fù)荷 指在停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后一段時(shí)間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞，重要的自動(dòng)控制裝置失靈或推遲恢復(fù)供電，甚至可能危及人身安全的負(fù)荷稱為事故保安負(fù)荷。它分為直流保安

91、負(fù)荷，如發(fā)電機(jī)組的直流潤(rùn)滑油泵等，其直流電源由蓄電池組供電；交流保安負(fù)荷，如盤車電動(dòng)機(jī)，實(shí)時(shí)控制用的電子計(jì)算機(jī)等都屬于交流保安負(fù)荷。現(xiàn)將火電廠的主要負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下（見表2-1）</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　2-2 廠用電接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　廠用電接線的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。首先，應(yīng)

92、保證對(duì)廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；其次，接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常，事故，檢修等各種運(yùn)行方式的要求；還應(yīng)適當(dāng)注意經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進(jìn)性。此外，在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)還要對(duì)供電電壓等級(jí)，廠用供電電源及其引接進(jìn)行分析和論證。</p><p>　　火電廠的輔助機(jī)械多、容量大，供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，其主要負(fù)荷分布在鍋爐、氣機(jī)、電氣、輸煤、出灰、化學(xué)水處理以及輔助

93、車間和公用電氣部分，因此，廠用電電壓必須由10KV和0.4KV兩級(jí)電壓，以單母線分段接線形式合理地分配廠用各級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　廠用供電電壓等級(jí)的確定</p><p>　　發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓，廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行等諸方面因素，由上一節(jié)負(fù)荷分析可知，取兩級(jí)廠用電壓，高壓級(jí)取10KV，由兩組廠用主變壓器從25MW機(jī)組的電壓母線上取，低壓級(jí)取

94、400V，采用母線分段式。</p><p>　　1、10KV電壓等級(jí)供電分析</p><p>　　對(duì)同樣的廠用系統(tǒng)，10KV網(wǎng)絡(luò)不僅節(jié)省有色金屬及費(fèi)用，且短路電流也較小，同時(shí)10KV電壓等級(jí)電動(dòng)機(jī)功率可制造得較大，滿足大量負(fù)荷要求。擬采用兩段10KV的廠母線，另外再設(shè)置兩段10KV備用母線，以提高供電可靠性。</p><p>　　2、400V電壓級(jí)低壓供電分析<

95、;/p><p>　　400V廠用電一般采用動(dòng)力和照明共用的三相四線制接地系統(tǒng)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，采用動(dòng)力和照明分開供電及其引接。</p><p>　　2-3 廠用變壓器的選擇</p><p>　　廠用變壓器容量選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素為：</p><p>　?。?）變壓器原、副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。</p>

96、;<p>　　（2）變壓器的容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。</p><p>　?。?）廠用高壓備用變壓器或起動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用工作變壓器容量相同；低壓廠用設(shè)備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)低壓廠用工作變壓器容量相同。</p><p>　　據(jù)此，廠用變壓器T4，T5，T6，T7，選擇如下：</p><p>　　S=（25×2+

97、50×2）×8% / 0.8×3=5000KVA，查設(shè)計(jì)手冊(cè)，應(yīng)選SJL1-6300 / 10型雙繞組鋁線電力變壓器。</p><p>　　第三章 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　3-1概述</b></p><p>　　電力系統(tǒng)中，常見的短路故障有三相對(duì)稱短路、兩相短路和單相接地短路。其中三相短路電流的計(jì)

98、算是為了選擇和校驗(yàn)QF、QS、母線等電氣設(shè)備，兩相短路電流用于整定繼電保護(hù)裝置。</p><p>　　短路發(fā)生后，短路電流的值是變化的，變化的情況決定于系統(tǒng)電源容量的大小、短路點(diǎn)離電源的遠(yuǎn)近以及系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)是否帶有電壓自動(dòng)調(diào)整裝置等因素。按短路電流的變化情況，通常把電力系統(tǒng)分為無(wú)限容量系統(tǒng)和有限容量系統(tǒng)。</p><p>　　無(wú)限容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算，采用短路回路總阻抗法計(jì)算；有限容量系

99、統(tǒng)短路電流的計(jì)算采用運(yùn)算曲線法，這中間要用到網(wǎng)絡(luò)的等效變換。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算就涉及到這兩個(gè)方面的內(nèi)容。</p><p>　　3-2系統(tǒng)電氣設(shè)備標(biāo)幺電抗計(jì)算</p><p>　　一、系統(tǒng)設(shè)備電運(yùn)算 100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj = Upj</p><p>　　1、發(fā)電機(jī)標(biāo)幺電抗的計(jì)算</p><

100、;p>　　發(fā)電機(jī)G1：X*G1＝Xd*N”＝0.125×＝0.4</p><p>　　發(fā)電機(jī)G2：X*G2＝X*G1</p><p>　　發(fā)電機(jī)G3：X*G3＝Xd*N”＝0.125×＝0.2</p><p>　　發(fā)電機(jī)G4：X*G4＝X*G3＝0.2</p><p>　　2、變壓器標(biāo)幺電抗的計(jì)算</p>

101、;<p>　　變壓器T1：UK1%＝×[UK(1-2)%＋UK(3-1)%＋UK(2-3)%]</p><p>　?。?#215;[17.5＋10.5＋6.5]</p><p><b>　　＝10.75</b></p><p>　　UK2%＝×[17.5－10.5＋6.5]</p><p&g

102、t;<b>　?。?.75</b></p><p>　　UK3%＝×[10.5＋6.5－17.5]</p><p><b>　?。剑?.25</b></p><p>　　X*T1.1＝×＝×＝0.215</p><p>　　X*T1.2＝×＝×＝0.

103、135</p><p>　　X*T1.3＝×＝×＝-0.005</p><p>　　變壓器T2：X*T1＝×＝×＝0.142</p><p>　　變壓器T3：X*T2＝×＝×＝0.167</p><p>　　3、架空線、電纜標(biāo)么值計(jì)算</p><p>　　3

104、5KV出線架空線：</p><p>　　XL*1＝X1×L×＝0.4×20×＝0.584</p><p>　　10KV出線架空線：</p><p>　　XL*2＝X1×L×＝0.06×8×＝0.435</p><p>　　4、電抗器的電抗標(biāo)么值：</p&g

105、t;<p><b>　　1）母線電抗器：</b></p><p>　　發(fā)電機(jī)G3(或G4)的額定電流ING＝＝1.72KA。母線電抗器一般取發(fā)電機(jī)額定電流的5％～8％，電抗百分值取為8％～12％，照此標(biāo)準(zhǔn)選得電抗器為NKL-10-1000-8型，額定電流為IN＝1KA，額定電壓UN＝10KV，電抗百分?jǐn)?shù)XR%＝8，由此得電抗標(biāo)么值為：</p><p>

106、　　XR*j1＝0.419</p><p><b>　　2）線路電抗器：</b></p><p>　　線路電抗器的額定電流為300～600A，電抗百分值取3％～6％，照此標(biāo)準(zhǔn)選電抗器NKL-10-400-4型，額定電流IN＝0.4KA，UN＝10KV，電抗百分比數(shù)XR%＝4，由此得電抗標(biāo)么值為：</p><p>　　XR*j2＝0.524&l

107、t;/p><p>　　5、系統(tǒng)歸算到110KV側(cè)的電抗標(biāo)10、么值：</p><p><b>　　X*S＝0.083</b></p><p><b>　　3－3短路電流計(jì)算</b></p><p>　　用于校驗(yàn)設(shè)備的最大三相對(duì)稱短路電流的計(jì)算。</p><p>　?。ㄒ唬?

108、10KV電壓級(jí)</p><p>　　發(fā)電機(jī)－變壓器母線d1點(diǎn)發(fā)生三相短路故障時(shí)，其等值電路圖如下：</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果列于下表：</b></p><p>　　聯(lián)絡(luò)變壓器d2點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其等值電路圖如下：</p><p>　　短路電流計(jì)算結(jié)果列于下表：</p><p>　　1

109、10KV母線d3處發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流計(jì)算結(jié)果列于下表：</p><p>　　110KV出線d4處發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流計(jì)算結(jié)果列于下表：</p><p>　　用于發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的最小兩相短路電流的計(jì)算：</p><p>　　1、發(fā)電機(jī)G1，2、G2的繼電保護(hù)</p><p>　　流過(guò)發(fā)電機(jī)G1出口處斷路器QF1的最小兩相短路電流：

110、</p><p>　　I0(2)＝0.866×15.46＝13.39KA</p><p>　　I0.2(2)＝0.866×9＝7.79KA</p><p>　　I2(2)＝0.866×4.82＝4.17KA</p><p>　　I4(2)＝0.866×4.33＝3.75KA</p><

111、;p>　　3、發(fā)電機(jī)G3，4、G4的繼電保護(hù)</p><p>　　由于采用了封閉式母線，使出口處發(fā)生短路的幾率大大減小，故可以不裝保護(hù)。</p><p>　　（二）、10KV電壓等級(jí)</p><p>　　1、發(fā)電機(jī)出口處d5點(diǎn)發(fā)生短路（假定QS5閉合，QS6打開），其等值電路圖如下：</p><p>　?。?）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求計(jì)算電抗&

112、lt;/p><p>　　系統(tǒng)S對(duì)d5點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X18＝0.34，計(jì)算電抗為Xsjs＝14.88。</p><p>　　電源歸并后，G3～G4對(duì)d1點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X17＝0.357，計(jì)算電抗為X3js＝0.45。</p><p>　　電源G2對(duì)d1點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X15＝0.819，計(jì)算電抗為X2js＝0.26。</p><p>　　電源G1對(duì)d1點(diǎn)的

113、轉(zhuǎn)移阻抗X11＝0.4，計(jì)算電抗為X1js＝0.13。</p><p>　?。?）查《供電技術(shù)》氣輪機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)值表，求短路電流：</p><p>　　a．由于Xsjs＝14.88＞3，b．所以I*＝0.067。</p><p>　　c．G3～G4各時(shí)刻短路電流：</p><p>　　I0*＝2.302，I0.2*＝1.95，I2*＝1

114、.963，I4*＝2.088，</p><p>　　d．G2各時(shí)刻短路電流：</p><p>　　I0*＝4.178，I0.2*＝3.106，I2*＝2.467，I4*＝2.404，</p><p>　　e．G1各時(shí)刻短路電流：</p><p>　　I0*＝8.963，I0.2*＝5.22，I2*＝2.795，I4*＝2.512，<

115、/p><p>　?。?）各時(shí)刻短路電流的有名值：</p><p>　　I0＝0.067×＋2.302×＋4.178×＋8.963×＝16.18＋15.88＋7.21＋15.46＝54.73KA。</p><p>　　I0.2＝0.067×＋1.950×＋3.106×＋5.22×＝16.18＋

116、13.46＋5.36＋9.0＝44KA。</p><p>　　I2＝0.067×＋1.963×＋2.467×＋2.795×＝16.18＋13.54＋4.26＋4.82＝38.8KA。</p><p>　　I4＝0.067×＋2.088×＋2.404×＋2.512×＝16.18＋14.41＋4.15＋4.33＝3

117、9.07KA。</p><p>　　（4）校驗(yàn)QF1、QS1的短路電流為：</p><p>　　I0（QF1）＝I0－I0G1＝54.73－15.46＝39.27KA</p><p>　　I0.2（QF1）＝I0.2－I0.2G1＝44－9.0＝35KA</p><p>　　I2（QF1）＝I2－I2G1＝38.8－4.82＝33.98KA&

118、lt;/p><p>　　I4（QF1）＝I4－I4G1＝39.07－4.33＝34.74KA</p><p>　　2、母線d6點(diǎn)發(fā)生三相短路故障</p><p><b>　　其等值電路圖如下：</b></p><p><b>　?。?）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為：</b></p><p>　　可

119、見，d6點(diǎn)的短路電流與d5點(diǎn)的短路電流完全相同，但是校驗(yàn)QF4，QS5，QS6的短路電流為：</p><p>　　I0（QF4）＝I0－I0G2－I0G1＝54.73－7.21－15.46＝32.06KA</p><p>　　I0.2（QF4）＝I0.2－I0.2G2－I0.2G1＝44－5.36－9.0＝35KA</p><p>　　I2（QF4）＝I2－I2G2

120、－I2G1＝38.8－4.26－4.82＝29.72KA</p><p>　　I4（QF4）＝I4－I4G2－I4G1＝39.07－4.15－4.33＝30.59KA</p><p>　　3、母線電抗器d7點(diǎn)發(fā)生三相對(duì)稱短路等值電路圖如下：</p><p>　　（1）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求計(jì)算電抗</p><p>　　系統(tǒng)S對(duì)d7點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗X20＝1