發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　第一章 概述1</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)原始資料1</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)原則1</p><p>　　第二章 方案設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 原始資料分析3</p>

2、<p>　　2.2 發(fā)電廠接線方案比較3</p><p>　　2.2.1 主接線方案擬定3</p><p>　　2.2.2各方案比較6</p><p>　　2.3 主變的選擇8</p><p>　　2.3.1相數(shù)的選擇8</p><p>　　2.3.2 繞組數(shù)量的選擇8</p>

3、<p>　　2.3.3連接方式的選擇8</p><p>　　2.3.4普通型和自耦型選擇8</p><p>　　2.3.5調(diào)壓方式的選擇8</p><p>　　2.4各級(jí)電壓中性點(diǎn)運(yùn)行方式選擇9</p><p>　　第三章 短路電流的計(jì)算10</p><p>　　3.1 短路形成的原因10<

4、/p><p>　　3.2 短路的危害10</p><p>　　3.3短路的類型10</p><p>　　3.4短路電流計(jì)算的目的10</p><p>　　3.5 短路電流的計(jì)算方法以及短路點(diǎn)的選取11</p><p>　　第四章 廠用電設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.1 廠用電負(fù)荷23

5、</p><p>　　4.2 廠用電電壓等級(jí)23</p><p>　　4.3 廠用變壓器的選擇23</p><p>　　4.3.1相數(shù)的選擇23</p><p>　　4.3.2繞組數(shù)量的選擇23</p><p>　　4.3.3聯(lián)結(jié)組別的選擇23</p><p>　　4.3.4廠用

6、變?nèi)萘康挠?jì)算23</p><p>　　4.4 廠用電源及接線方式24</p><p>　　4.4.1 工作電源24</p><p>　　4.4.2 備用電源和啟動(dòng)電源24</p><p>　　4.4.3 事故保安電源24</p><p>　　4.5 廠用電接線方式24</p><p&g

7、t;　　4.6 廠用電短路計(jì)算24</p><p>　　4.7廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn)29</p><p>　　4.7.1電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)的概念和必要性29</p><p>　　4.7.2電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)母線電壓的校驗(yàn)30</p><p>　　第五章 導(dǎo)體、電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)31</p><p>　　5.1選擇電

8、氣一次設(shè)備遵循的條件31</p><p>　　5.2 導(dǎo)線的選擇及校驗(yàn)31</p><p>　　5.2.1發(fā)電機(jī)側(cè)導(dǎo)體選擇31</p><p>　　5.2.2主變到系統(tǒng)導(dǎo)體選擇33</p><p>　　5.3 斷路器的選擇與校驗(yàn)35</p><p>　　5.3.1 主變到系統(tǒng)側(cè)斷路器選擇35</p&g

9、t;<p>　　5.3.2 發(fā)電機(jī)到母線匯流點(diǎn)的斷路器選擇36</p><p>　　5.3.3 廠用變高壓側(cè)到母線匯流點(diǎn)的斷路器的選擇37</p><p>　　5.3.4 廠用變壓器低壓側(cè)到廠用母線的斷路器選擇38</p><p>　　5.3.5 廠用負(fù)荷到廠用母線斷路器的選擇39</p><p>　　5.4 隔離開(kāi)關(guān)的

10、選擇與校驗(yàn)40</p><p>　　5.4.1主變到系統(tǒng)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選擇41</p><p>　　5.4.2發(fā)電機(jī)到母線匯流點(diǎn)的隔離開(kāi)關(guān)選擇41</p><p>　　5.4.3 廠用變高壓側(cè)到母線匯流點(diǎn)的隔離開(kāi)關(guān)選擇42</p><p>　　5.4.4 廠用變壓器低壓側(cè)到廠用母線隔離開(kāi)關(guān)選擇43</p><p>

11、;　　5.4.5廠用負(fù)荷到廠用母線的隔離開(kāi)關(guān)選擇44</p><p>　　5.5 互感器的選擇與校驗(yàn)45</p><p>　　5.5.1 電壓互感器的選擇45</p><p>　　5.5.2電流互感器的選擇與校驗(yàn)46</p><p>　　5.6 絕緣子串和套管的選擇47</p><p>　　5.6.1 穿墻套

12、管的選擇47</p><p>　　5.6.2 支柱絕緣子的選擇47</p><p>　　5.6.3 懸式絕緣子的選擇48</p><p>　　5.7 熔斷器的選擇48</p><p>　　第六章 發(fā)電廠配電裝置設(shè)計(jì)49</p><p>　　6.1布置原則49</p><p>　　6.

13、2布置型式49</p><p>　　6.3配電裝置的選擇和校驗(yàn)50</p><p>　　第七章 過(guò)壓保護(hù)和接地52</p><p>　　7.1電氣設(shè)備絕緣配合原則52</p><p>　　7.2過(guò)電壓保護(hù)方式52</p><p>　　7.2.1過(guò)電壓52</p><p>　　7.2.

14、2 避雷針、避雷線、避雷針的選擇52</p><p>　　7.3接地系統(tǒng)53</p><p>　　第八章 繼保配置規(guī)劃55</p><p>　　8.1 繼電保護(hù)配置55</p><p>　　8.2 電站綜合自動(dòng)化55</p><p>　　8.3 測(cè)量系統(tǒng)57</p><p>　　8.

15、4 同期裝置57</p><p>　　8.5 信號(hào)系統(tǒng)設(shè)置57</p><p>　　8.6 直流系統(tǒng)設(shè)置58</p><p>　　第九章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)與心得體會(huì)59</p><p><b>　　附錄60</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)61</b>&l

16、t;/p><p>　　摘 要：電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再通過(guò)由變壓器、電力線路的等變換、輸送、分配電能設(shè)備所組成的電力網(wǎng)絡(luò)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心，供給用戶使用。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣一次部分主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身投資的大小、運(yùn)行的靈活性

17、、經(jīng)濟(jì)以及供電的可靠性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電能的使用已經(jīng)滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。本文是對(duì)裝設(shè)有2臺(tái)8MW水輪機(jī)組的中性水電站電氣一次部分的初步設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)，其中包括電氣主接線的形式的比較、選擇及確定；主變壓器容量計(jì)算、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇；短路電流計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。</p><p>　

18、　關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；變壓器；電力系統(tǒng)；電氣設(shè)備</p><p>　　Abstract: electric power system is by power generation, substation, transmission, distribution and utilization of electric energy production and consumption system. Function o

19、f it is the nature of primary energy by generating power plant is converted into electrical energy, again by the transformer, power line transformation, transmission, distribution, electric power equipment such as electr

20、ic power network power supply to the load center, supply users. The main electrical wiring is the first p</p><p>　　Key words: power plant; Transformer; Power system; Electrical equipment</p><p>

21、<b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)目的</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是發(fā)電廠電氣部分的相關(guān)設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)涉及到了發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)等多方面學(xué)科的綜合應(yīng)用，是對(duì)之前所學(xué)知識(shí)的一次大綜合設(shè)計(jì)。電氣主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其直接影響發(fā)電廠或變電站運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選

22、擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬訂有決定性的關(guān)系。</p><p>　　對(duì)電氣主接線的基本要求包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面，本次設(shè)計(jì)根據(jù)相關(guān)參考書(shū)目的規(guī)定，結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求擬訂2-3個(gè)可行的主接線方案，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，得出最佳接線方案。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)原始資料</p><p>　　待設(shè)計(jì)發(fā)電廠類型：水力發(fā)電廠；<

23、/p><p>　　發(fā)電廠一次設(shè)計(jì)并建成，計(jì)劃安裝2×8MW的水力發(fā)電機(jī)組，利用小時(shí)數(shù)5000小時(shí)/年。</p><p>　　待設(shè)計(jì)發(fā)電廠接入系統(tǒng)電壓等級(jí)為110kV，距系統(tǒng)110kV發(fā)電廠24.5km；出線回路數(shù)為1回；</p><p>　　電力系統(tǒng)的總裝機(jī)容量為650MW、歸算后的電抗標(biāo)幺值為0.3，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA；</p><

24、;p>　　低壓負(fù)荷：廠用負(fù)荷（廠用電率）6%；</p><p>　　高壓負(fù)荷：110kV電壓級(jí)，出線1回，最大輸送容量60MW，cosφ=0.8；</p><p>　　環(huán)境條件：海拔＜800m;地震烈度＜Ⅵ級(jí)；相對(duì)濕度75.85%；平均風(fēng)速1.50m/s；最高氣溫40.4℃；最低氣溫-7℃；年平均溫度16.2℃；極端最低氣溫-6.2℃；年均降水量1200mm；年均日照14387h；其

25、他條件不限。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　電氣主接線是水電站由高壓電氣設(shè)備通過(guò)連線組成的接收和分配電能的電路。電氣主接線根據(jù)水電站在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便、易于維護(hù)檢修、利于遠(yuǎn)方監(jiān)控和節(jié)約投資等要求。 </p><p>

26、　　在電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮以下方面：</p><p>　　(1)保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量</p><p>　　安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對(duì)主接線最基本的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)，除對(duì)主接線形式予以定性評(píng)價(jià)外，對(duì)于比較重要的水電站需要進(jìn)行定量分析和計(jì)算，必須滿足必要的供電可靠性。 </p><p><b>　　(2)具

27、有經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。所以必須把技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩者綜合考慮，在滿足供電可靠、運(yùn)行靈活方便的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用為最少。</p><p>　　(3)具有一定的靈活性和方便性，并能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控的要求。</p><p>　　主接線應(yīng)能適應(yīng)各種

28、運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠地供電，而且無(wú)論在系統(tǒng)正常運(yùn)行還是故障或設(shè)備檢修時(shí)都能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控的要求，并能靈活、簡(jiǎn)單、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。顯然，復(fù)雜地接線不會(huì)保證操作方便，反而使誤操作機(jī)率增加。但是過(guò)于簡(jiǎn)單的接線，則不一定能滿足運(yùn)行方式的要求，給運(yùn)行造成不便，甚至增加不必要的停電次數(shù)和停電時(shí)間。</p><p>　　(4)具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性<

29、/p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已投產(chǎn)的水電站可能需要擴(kuò)大機(jī)組容量，從主變壓器的容量、數(shù)量到饋電線路數(shù)均有擴(kuò)建的可能，有的甚至需要升壓，所以在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過(guò)渡接線的可能和施工的方便。 </p><p><b>　　第二章 方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 原始資料分析<

30、/p><p>　　本次設(shè)計(jì)是小型水電廠，其計(jì)劃安裝2×8MW的水利發(fā)電機(jī)組，利用小時(shí)數(shù)5000小時(shí)/年。</p><p>　　給當(dāng)方案建成之后，給裝機(jī)容量為600MVA的系統(tǒng)供電，其所占容量為系統(tǒng)容量的3%。并未達(dá)到15%，說(shuō)明該電廠在主系統(tǒng)中并不十分重要，因此優(yōu)先考慮其經(jīng)濟(jì)性和靈活性。</p><p>　　利用小時(shí)數(shù)為5000小時(shí)/年，根據(jù)承擔(dān)基荷為主的發(fā)電

31、廠，設(shè)備利用率高，一般年利用小時(shí)數(shù)在5000h以上；承擔(dān)腰荷的發(fā)電廠，設(shè)備利用小時(shí)數(shù)應(yīng)在3000～5000h；承擔(dān)峰荷的發(fā)電廠，設(shè)備利用小時(shí)數(shù)在3000h以下的規(guī)律，可以知道該水電廠主要承擔(dān)腰荷的供電。[2]</p><p>　　因此本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是：水電廠高低兩級(jí)電壓電氣主接線的擬訂以及水電廠機(jī)端10.5 KV電壓配電裝置、110KV高壓配電裝置、廠用電配電裝置等設(shè)備的選擇。難點(diǎn)是：對(duì)電廠整個(gè)電氣主接線的短路電

32、流計(jì)算及各種電器的繼電保護(hù)配置。</p><p>　　2.2 發(fā)電廠接線方案比較</p><p>　　2.2.1 主接線方案擬定</p><p>　　本次是2臺(tái)8MW機(jī)組并列運(yùn)行，在對(duì)設(shè)計(jì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電力系統(tǒng)電氣主接線的可靠性、經(jīng)濟(jì)性及靈活性等基本要求綜合考慮，在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，本次設(shè)計(jì)力爭(zhēng)使其成為技術(shù)先進(jìn)，發(fā)電可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案

33、。</p><p>　　可靠發(fā)電是本設(shè)計(jì)水電廠應(yīng)該考慮的首要問(wèn)題，兼顧到經(jīng)濟(jì)性和水電廠升壓站場(chǎng)地狹窄等問(wèn)題，設(shè)計(jì)主接線應(yīng)保證其豐期滿發(fā)，不積壓發(fā)電能力。主接線方案從以下幾個(gè)方面考慮：</p><p>　　1、線路、斷路器、主變或母線故障或檢修時(shí)，對(duì)機(jī)組的影響，對(duì)發(fā)電機(jī)出力的影響。</p><p>　　2、本水電廠有無(wú)全廠停電的可能性。</p><

34、p>　　3、在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能考慮投資省、占地面積小，電能損失小和年運(yùn)行費(fèi)用少。</p><p>　　經(jīng)過(guò)資料查詢，決定采用發(fā)電機(jī)型號(hào)如表2.1所示</p><p>　　表2.1 發(fā)電機(jī)型號(hào)</p><p>　　因此初步擬定單元接線、擴(kuò)大單元接線、單母線接線三種接線方式進(jìn)行討論。</p><p>　　方案Ⅰ：?jiǎn)卧泳€：采用兩

35、臺(tái)12.5MVA主變壓器經(jīng)過(guò)10.5KV升壓到110KV分別走單獨(dú)的線路給系統(tǒng)供電，直接從變壓器端引出線接廠用電變壓器，接線方式如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 方案Ⅰ單元接線</p><p>　　方案Ⅱ：擴(kuò)大單元接線：兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行，通過(guò)一臺(tái)25MVA的主變壓器經(jīng)過(guò)10.5KV升壓到110KV給系統(tǒng)供電，直接從變壓器端引出線接廠用電變壓器，接線方式如圖2.2所示。<

36、;/p><p>　　圖2.2 方案Ⅱ擴(kuò)大單元接線</p><p>　　方案Ⅲ：?jiǎn)文妇€接線：兩臺(tái)發(fā)電機(jī)出口側(cè)引接母線，從母線上引接廠用變壓器，接線方式如圖2.3所示。</p><p>　　圖2.3方案Ⅲ單母線接線</p><p>　　2.2.2各方案比較</p><p>　　方案Ⅲ利用單母線，直接從母線上引接廠用變壓器，多出

37、了一條母線，相應(yīng)成本提高，而且該方法一般用在需要給地方負(fù)荷供電的情況下，但是此次設(shè)計(jì)是水電廠，沒(méi)有地方負(fù)荷，采用這種方法會(huì)造成大大的浪費(fèi)，因此不采用方案Ⅲ。</p><p>　　對(duì)方案Ⅰ和方案Ⅱ，進(jìn)行主變選擇后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較來(lái)判斷方案的優(yōu)劣。本次經(jīng)濟(jì)性比較采用抵償年限法，需求出綜合總投資和年運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　　方案Ⅰ的主變壓器容量選擇為：</p><p>

38、;<b>　　；</b></p><p>　　選擇12.5MVA主變</p><p>　　通過(guò)查詢資料得到變壓器特性選擇如表2.1所示</p><p>　　表2.1方案Ⅰ主變壓器</p><p><b>　　綜合投資：</b></p><p>　　年運(yùn)行費(fèi)用 (設(shè)備折舊費(fèi)U1

39、 5.8%+設(shè)備維修費(fèi)U2 4.2%)：</p><p>　　年損耗： </p><p>　　每度電為0.5元，則每年總運(yùn)行費(fèi)用為：</p><p>　　方案Ⅱ的主變壓器容量選擇為：</p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　選擇25主變</b&

40、gt;</p><p>　　通過(guò)查詢資料得到變壓器特性選擇如表2.2示</p><p>　　表2.2方案Ⅱ主變壓器</p><p><b>　　綜合投資：</b></p><p><b>　　年運(yùn)行費(fèi)用：</b></p><p><b>　　年損耗：</b&g

41、t;</p><p>　　每度電為0.5元，則每年總運(yùn)行費(fèi)用為：</p><p>　　可知 ，，因此采用方案Ⅱ經(jīng)濟(jì)性更好。采用方案Ⅱ，即擴(kuò)大單元接線。</p><p>　　2.3 主變的選擇</p><p>　　2.3.1相數(shù)的選擇</p><p>　　主變采用三相或單相，主要考慮變壓器的可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。

42、根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)有關(guān)規(guī)定，當(dāng)運(yùn)輸條件不受限制時(shí)，在330KV及以下的電廠及變電所均選用三相變壓器，因?yàn)槿嘧儔浩鞅认嗤萘康膯蜗嘧儔浩骶哂泄?jié)省投資，占地面積小，運(yùn)行過(guò)程損耗小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本電廠的運(yùn)輸?shù)乩項(xiàng)l件不受限制，因而選用三相變壓器。</p><p>　　2.3.2 繞組數(shù)量的選擇</p><p>　　結(jié)合本廠實(shí)際，本水電廠只有兩個(gè)電壓等級(jí)，故選擇雙繞組變壓器。</p><

43、;p>　　2.3.3連接方式的選擇</p><p>　　繞組連接方式選擇：我國(guó)110KV及以上的電壓，變壓器繞組都采取Y連接，35KV以下電壓，變壓器繞組都采取△連接。結(jié)合本電廠實(shí)際，因而主變壓器接線方式采用Y/△連接。</p><p>　　2.3.4普通型和自耦型選擇</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定：“在220KV及以上的電壓等級(jí)才宜優(yōu)

44、先考慮采用自耦變壓器。自耦變壓器一般作為聯(lián)絡(luò)變壓器和連接兩個(gè)直接接地系統(tǒng)。因此本水電廠選用普通型變壓器。</p><p>　　2.3.5調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　為了保證水電廠的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過(guò)變壓器的分接開(kāi)關(guān)切換，改變變壓器高壓繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在±2×

45、;2.5%以內(nèi)，應(yīng)視具體情況決定。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。但因?yàn)橛休d調(diào)壓，變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，只有在以下范圍選用：</p><p>　　接于出力大的水電廠的主變壓器，特別是潮流方向不固定，且要求變壓器二次電壓維持在一定水平時(shí)。</p><p>　　接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時(shí)。</p&

46、gt;<p>　　發(fā)電廠升壓變壓器一般選用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，因此本水電廠采用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓。</p><p>　　2.4各級(jí)電壓中性點(diǎn)運(yùn)行方式選擇</p><p>　　運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，中性點(diǎn)運(yùn)行方式的正確與否關(guān)系到電壓等級(jí)、絕緣水平、通訊干擾、接地保護(hù)方式、運(yùn)行的可靠性、系統(tǒng)接線等許多方面。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)中普遍采用的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有

47、中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地等方式。</p><p>　　隨著電力網(wǎng)電壓等級(jí)的升高，對(duì)絕緣的投資大大增加，為了降低設(shè)備造價(jià)，可以采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。目前，我國(guó)對(duì)110KV及以上電力系統(tǒng)一般都采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)，其中性點(diǎn)電位不變，非故障相對(duì)地電壓不會(huì)升高，因此降低了絕緣投資。3～10KV電力網(wǎng)中，當(dāng)單相接地電流小于30A時(shí)，采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)均

48、采用非直接接地方式，本設(shè)計(jì)方案采用的是擴(kuò)大單元接線，所以按規(guī)程應(yīng)該采用經(jīng)消弧線圈接地方式。</p><p>　　本電廠是小型水電廠，沒(méi)有重型的電氣設(shè)備，水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備使用的電動(dòng)機(jī)容量均不大，通常只設(shè)380V一個(gè)常用電壓等級(jí)，有動(dòng)力和照明共用的三相四線制系統(tǒng)供電，我國(guó)380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。</p><p>　　綜上所述，110KV側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方

49、案，10.5KV側(cè)采用不接地方案，廠用電采用直接接地方案，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用經(jīng)消弧線圈接地方案。</p><p>　　第三章 短路電流的計(jì)算</p><p>　　3.1 短路形成的原因</p><p>　　電氣設(shè)備載流部分絕緣的損壞是形成短路的主要原因。絕緣材料因時(shí)間太長(zhǎng)而老化、操作過(guò)電壓或雷擊過(guò)電壓、機(jī)械力損傷等，均可導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣的損壞。此外，人員的不正確操作，

50、如帶負(fù)荷拉刀閘、未拆除接地線就送電等，也是造成短路的主要原因。還有暴風(fēng)雪、冰雹以及地震等自然災(zāi)害和動(dòng)物誤碰等，也常常導(dǎo)致短路故障。</p><p><b>　　3.2 短路的危害</b></p><p>　　發(fā)生短路后，電力系統(tǒng)在運(yùn)行中阻抗突然大為減小，使短路處及供電回路流過(guò)巨大的短路電流，同時(shí)，短路點(diǎn)的電壓有可能降低為零，因此，短路故障給電力系統(tǒng)帶來(lái)的后果是嚴(yán)重的，

51、具體有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　巨大的短路電流會(huì)使電氣設(shè)備產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力，可能使電氣設(shè)備遭到破壞。</p><p>　　短路時(shí)電壓的降低會(huì)破壞用電設(shè)備的正常運(yùn)行，特別是使廠礦企業(yè)中大量使用的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至停轉(zhuǎn)，給生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。</p><p>　　巨大的短路短路電流會(huì)使電氣設(shè)備急劇發(fā)熱，可能導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞；短路處發(fā)生的電弧溫度高達(dá)上萬(wàn)度，會(huì)

52、燒壞設(shè)備甚至危及人身安全。</p><p>　　嚴(yán)重的短路還有可能危及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，使發(fā)電機(jī)失去同步，導(dǎo)致電力系統(tǒng)解列，甚至引起系統(tǒng)崩潰，造成大面積停電。</p><p>　　當(dāng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生零序電流及相應(yīng)的磁場(chǎng)，使鄰近的通信線路受到嚴(yán)重的電磁干擾，使通信不能正常進(jìn)行。</p><p><b>　　3.3短路的類型</b>&l

53、t;/p><p>　　短路分為不對(duì)稱短路和對(duì)稱短路，對(duì)稱短路即為三相短路，不對(duì)稱短路又分為單相短路接地，兩相短路，兩相短路接地三種。</p><p>　　3.4短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　在水電廠電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的是：</p><p>　　在選擇載流導(dǎo)體及電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和短路情況下

54、都能安全、可靠的工作，同時(shí)又節(jié)約資金，這就需對(duì)有關(guān)短路電流值進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和開(kāi)斷能力的檢驗(yàn)。</p><p>　　為選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算提供依據(jù)。</p><p>　　接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。</p><p>　　3.5 短路電流的計(jì)算方法以及短路點(diǎn)的選取</p><p>　　本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算運(yùn)用運(yùn)算曲線法，采用電路

55、元件的標(biāo)幺值進(jìn)行。短路點(diǎn)的選取依據(jù)斷路器的位置來(lái)確定，確定了3個(gè)短路點(diǎn)。本次課設(shè)計(jì)算了三相短路和單相短路可能出現(xiàn)最大短路電流的情況。3個(gè)短路點(diǎn)如下圖所示：</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　主要元器件參數(shù)如表3.1</p><p>　　表3.1 元器件參數(shù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)取基準(zhǔn)

56、功率，取電壓基準(zhǔn)為（各段平均額定電壓），計(jì)算過(guò)程如下</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)電抗：</b></p><p><b>　　變壓器電抗：</b></p><p><b>　　線路電抗：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)電抗：</b><

57、/p><p>　　計(jì)算系統(tǒng)短路電流有名值：</p><p>　　計(jì)算系統(tǒng)沖擊短路電流：</p><p>　　計(jì)算系統(tǒng)短路電流最大有效值：</p><p><b>　　計(jì)算系統(tǒng)容量：</b></p><p><b>　　1.三相短路</b></p><p>

58、　　K1短路時(shí)，電路等值變換如圖：</p><p>　　圖3-2 圖3-3</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)端基準(zhǔn)電流：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)端基準(zhǔn)電流：</b></p><p><b>　　式中 </b>

59、</p><p>　　發(fā)電機(jī)1的計(jì)算電抗：</p><p>　　發(fā)電機(jī)2的計(jì)算電抗：</p><p>　　系統(tǒng)側(cè)的計(jì)算電抗：</p><p>　　通過(guò)查表法計(jì)算出0、0.2、4秒時(shí)刻各個(gè)系統(tǒng)賦予短路點(diǎn)的短路電流參數(shù)。</p><p>　　發(fā)電機(jī)G1供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流:</p><p>

60、;　　發(fā)電機(jī)G2供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流：</p><p>　　將系統(tǒng)看作無(wú)窮大電源，則系統(tǒng)供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流:</p><p>　　K2短路時(shí)，電路等值變換如圖：</p><p>　　圖3-4 圖3-5</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)端基準(zhǔn)電流：</b&

61、gt;</p><p><b>　　系統(tǒng)端基準(zhǔn)電流：</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　發(fā)電機(jī)1的計(jì)算電抗：</p><p>　　發(fā)電機(jī)2的計(jì)算電抗：</p><p>　　通過(guò)查表法計(jì)算出0、0.2、4秒時(shí)刻各個(gè)系統(tǒng)賦予短路點(diǎn)的短路電

62、流參數(shù)。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)G1供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流:</p><p>　　（2）發(fā)電機(jī)G2供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流：</p><p>　?。?）將系統(tǒng)看作無(wú)窮大電源，則系統(tǒng)供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流:</p><p>　　3）K3短路時(shí)，電路等值變換如圖：</p><p>　　圖3-6

63、 圖3-7</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)端基準(zhǔn)電流：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)端基準(zhǔn)電流：</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　發(fā)電機(jī)1的計(jì)算電抗：</p&

64、gt;<p>　　發(fā)電機(jī)2的計(jì)算電抗：</p><p>　　通過(guò)查表法計(jì)算出0、0.2、4秒時(shí)刻各個(gè)系統(tǒng)賦予短路點(diǎn)的短路電流參數(shù)。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)G1供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流:</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)G2供給在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流：</p><p>　?。?）將系統(tǒng)看作無(wú)窮大電源，則系統(tǒng)供給在短

65、路點(diǎn)處產(chǎn)生的短路電流:</p><p><b>　　2.單相短路</b></p><p><b>　　負(fù)序網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　零序網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：</b></p><p>

66、;<b>　　，</b></p><p>　　圖3-7 負(fù)序短路點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 圖3-8 零序短路點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)</p><p><b>　　在K1點(diǎn)短路：</b></p><p><b>　　負(fù)序網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：</b></p><p>　　圖3-9 負(fù)序短路電路

67、 圖3-10 零序短路電路</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　將做星網(wǎng)變換，得</b></p><p><b>　　圖3-11</b></p><p><b>　　，查表可得</b></p><p&g

68、t;<b>　　所以</b></p><p><b>　　在K2點(diǎn)短路：</b></p><p>　　圖3-12 負(fù)序短路電路 圖3-13零序短路電路</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　將做星網(wǎng)變換，得</b>

69、</p><p><b>　　，查表可得</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　圖3-14</b></p><p><b>　　在K3點(diǎn)短路：</b></p><p>　　圖3-15 負(fù)序短路

70、電路 圖3-16 零序短路電路</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　將做星網(wǎng)變換，得</b></p><p><b>　　圖3-18</b></p><p><b>　　查表可得</b></

71、p><p><b>　　所以</b></p><p>　　由上述計(jì)算可知，三相短路電流大于單相短路電流，短路電流表格以三相其中三相短路為準(zhǔn)。</p><p><b>　　第四章 廠用電設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 廠用電負(fù)荷</b></p><

72、;p>　　一般水電廠的主要廠用負(fù)荷有以下兩大類</p><p><b>　　機(jī)組自用電</b></p><p>　　主要包括有：壓油裝置油泵、機(jī)組軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)用泵、水內(nèi)冷水系統(tǒng)用泵、水輪機(jī)蓋頂排水泵、漏油泵、主變壓器冷卻器、機(jī)組技術(shù)供水泵、蝶閥壓油裝置油泵和勵(lì)磁系統(tǒng)可控硅冷卻風(fēng)扇等。</p><p><b>　　全廠公用電<

73、;/b></p><p>　　主要包括有：充電裝置、變電廠用電、水泵裝置、壓氣系統(tǒng)、油系統(tǒng)、起重機(jī)和閘門啟閉設(shè)備、電熱和照明、壩區(qū)及引水建筑物以及其他負(fù)荷。</p><p>　　4.2 廠用電電壓等級(jí)</p><p>　　本電廠是小型水電廠，沒(méi)有重型的電氣設(shè)備，水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備使用的電動(dòng)機(jī)容量均不大。在我國(guó)，一般的小水電廠的廠用電電壓等級(jí)通常只設(shè)380

74、V一個(gè)電壓等級(jí)，由動(dòng)力和照明共用的三相四線制系統(tǒng)供電。</p><p>　　4.3 廠用變壓器的選擇</p><p>　　4.3.1相數(shù)的選擇</p><p>　　廠變采用三相或單相，主要考慮變壓器的可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。三相變壓器比相同容量的單項(xiàng)變壓器具有節(jié)省投資，占地面積小，運(yùn)行過(guò)程損耗小的有點(diǎn)，因此選用三相變壓器。</p><p&g

75、t;　　4.3.2繞組數(shù)量的選擇</p><p>　　結(jié)合本電廠實(shí)際，本水電廠的廠用電電壓等級(jí)只設(shè)380V一個(gè)電壓等級(jí)，即將10KV的發(fā)電機(jī)端電壓直接變?yōu)?80V，故選擇雙繞組變壓器。</p><p>　　4.3.3聯(lián)結(jié)組別的選擇</p><p>　　我國(guó)的配電變壓器有Yyn0和Dyn11兩種常見(jiàn)的聯(lián)結(jié)組別。但Dyn11比Yyn0性能更優(yōu)越。因此宜選用Dyn11.&

76、lt;/p><p>　　4.3.4廠用變?nèi)萘康挠?jì)算</p><p>　　電廠的廠用電率為6%，則廠用電容量為</p><p>　　因此選一臺(tái)1的配電變壓器。</p><p><b>　　廠用變壓器參數(shù)</b></p><p>　　4.4 廠用電源及接線方式</p><p>　　

77、水電廠的廠用電源必須供電可靠，且能滿足各種工作狀態(tài)的需求，除應(yīng)具有正常的工作電源之外，還應(yīng)設(shè)置備用電源、啟動(dòng)電源和事故保安電源。</p><p>　　4.4.1 工作電源</p><p>　　通常，水電廠的工作電源至少應(yīng)該兩個(gè)。本電廠主接線設(shè)計(jì)的是擴(kuò)大單元接線，廠用電接線位置已在主接線示意圖中標(biāo)出，從發(fā)電機(jī)端取得，有一個(gè)工作電源，若是兩臺(tái)機(jī)組停機(jī)可以從系統(tǒng)倒送電回電廠。這種接線方式，供電可

78、靠、操作方便、調(diào)度方便、投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較省，常被廣泛采用。</p><p>　　4.4.2 備用電源和啟動(dòng)電源</p><p>　　廠用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時(shí)代替工作電源，起后備作用。</p><p>　　此次備用電源為暗備用。</p><p>　　4.4.3 事故保安電源</p><p>　　

79、在一般的水電廠中，不設(shè)置事故保安電源，只有在一些特備重要的大型水電廠，200MW及以上的大容量機(jī)組，當(dāng)廠用工作電源和備用電源都消失時(shí)，為確保在嚴(yán)重事故狀態(tài)下能安全停機(jī)，事故消除后能及時(shí)恢復(fù)供電，應(yīng)設(shè)置事故保安電源，以確保事故保安負(fù)荷，如潤(rùn)滑油泵、密封油泵熱工儀表及自動(dòng)裝置、盤車裝置、頂軸油泵、事故照明負(fù)荷和計(jì)算機(jī)等設(shè)施的連續(xù)供電。</p><p>　　4.5 廠用電接線方式</p><p&g

80、t;<b>　　單母線分段接線</b></p><p>　　4.6 廠用電短路計(jì)算</p><p>　　短路點(diǎn)的選取依據(jù)斷路器的位置來(lái)確定，確定了2個(gè)短路點(diǎn)。如下圖所示：</p><p><b>　　圖4—1</b></p><p>　　(1)在K4點(diǎn)短路：</p><p>

81、;　　圖4-2 </p><p><b>　　系統(tǒng)的電流標(biāo)幺值：</b></p><p><b>　　發(fā)電機(jī)計(jì)算電抗：</b></p><p>　?。?）在K5點(diǎn)短路:</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p><b&

82、gt;　　星網(wǎng)變換：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)： </b></p><p><b>　　發(fā)電機(jī)計(jì)算電抗： </b></p><p>　?。?）在K6點(diǎn)短路:</p><p><b>　　圖4-4</b></p><p>&

83、lt;b>　　電動(dòng)機(jī)計(jì)算電抗：</b></p><p>　?。?）在K7點(diǎn)短路:</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　4.7廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn)</p><p>　　4.7.1電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)的概念和必要性</p><p>　　當(dāng)廠用母線電壓降低較多

84、或突然消失時(shí)，由其供電的廠用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，甚至完全停止。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速明顯下降的過(guò)程稱為惰行。當(dāng)故障排除或備用電源自動(dòng)投入（約需0.5~1.5s）后，仍然連于電源上處于惰行狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)又會(huì)自動(dòng)加速，恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，這一過(guò)程稱為電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。</p><p>　　若同一段廠用母線上的一組電動(dòng)機(jī)同時(shí)參加自啟動(dòng)，總的自啟動(dòng)電流會(huì)很大，在其通過(guò)的廠用變壓器（或電抗器）及線路上將產(chǎn)生較大的電壓降，使電動(dòng)機(jī)機(jī)端電壓低于額

85、定電壓，電磁轉(zhuǎn)矩小與拖動(dòng)機(jī)械的組轉(zhuǎn)矩而啟動(dòng)不了，或略大于阻轉(zhuǎn)矩而使啟動(dòng)時(shí)間拖得過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱，損害其絕緣和壽命甚至使電動(dòng)機(jī)燒毀。因此，設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)時(shí)必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。</p><p>　　4.7.2電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)母線電壓的校驗(yàn)</p><p>　　選擇4臺(tái)給水泵及循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)的電抗標(biāo)幺值為 ：，</p><p>　　廠用低壓變壓器的電抗標(biāo)幺值：

86、</p><p>　　廠用電動(dòng)機(jī)額定效率和功率因數(shù)：；</p><p>　　廠用電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)電流倍數(shù)；</p><p>　　廠用電動(dòng)機(jī)低壓母線上自啟動(dòng)總?cè)萘浚篜=500KW；</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p>　　查教材表6-7可得，符合條件，可以順利啟動(dòng)。</

87、p><p>　　第五章 導(dǎo)體、電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)</p><p>　　5.1選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件</p><p>　　電器和導(dǎo)體的選擇設(shè)計(jì)，同樣必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。</p><p><b>　　一般原則：</b&

88、gt;</p><p>　　應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、安全使用、經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　應(yīng)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；</p><p>　　應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　選擇的導(dǎo)體品種不宜太多；</p>&

89、lt;p>　　5.2 導(dǎo)線的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，一般按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大，傳輸容量較大，長(zhǎng)度在 20 米以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。</p><p>　　導(dǎo)體的選擇內(nèi)容包括：1.確定導(dǎo)體的材料、和截面積、布置方式；2.選擇導(dǎo)線的橫截面積；3.校驗(yàn)導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；4.對(duì)重要的和大

90、電流的母線，校驗(yàn)其共振頻率；5.對(duì)于110kV及以上的導(dǎo)線還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)芊癜l(fā)生電暈。</p><p>　　5.2.1發(fā)電機(jī)側(cè)導(dǎo)體選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10KV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常按發(fā)熱條件來(lái)選擇，對(duì)長(zhǎng)距離大電流線路和35KV及以上的高壓線路，則按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面。</p><p>　?。?）發(fā)電廠引出線到匯流點(diǎn)間的連接導(dǎo)線選

91、擇50mm×5mmLMY型母線。</p><p><b>　　母線的校驗(yàn)</b></p><p>　　50mm×5mmLMY型母線的允許載流量為：</p><p><b>　　熱穩(wěn)定系數(shù)：</b></p><p><b>　　經(jīng)查表[4]，</b></

92、p><p>　　發(fā)電機(jī)回路最大持續(xù)工作電流：</p><p>　　發(fā)電機(jī)回路最大持續(xù)工作電流小于母線的允許載流量。</p><p>　　2.校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定度</p><p>　　發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)流過(guò)母線的沖擊短路電流來(lái)自于系統(tǒng)側(cè)和另一發(fā)電機(jī)之和較大，經(jīng)查表系統(tǒng)側(cè)沖擊電流為17.625KA，發(fā)電機(jī)側(cè)短路沖擊電流為8.164KA，總和為25.789

93、KA。</p><p><b>　　母線的截面系數(shù)為</b></p><p>　　所以母線在三相短路時(shí)所受的計(jì)算應(yīng)力為</p><p>　　而硬母線的允許應(yīng)力為：，因此該母線的動(dòng)穩(wěn)定度滿足要求。</p><p>　　3.校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定度</p><p><b>　　熱穩(wěn)定條件</

94、b></p><p>　　式中：——滿足導(dǎo)體熱穩(wěn)定要求的最小截面積；</p><p>　　——導(dǎo)體本身的截面積。</p><p>　　通過(guò)之前計(jì)算的短路電流，取短路電路的切斷時(shí)間為，短路的非周期非量熱效應(yīng)可以忽略，因此：</p><p><b>　　導(dǎo)體溫度</b></p><p>　　經(jīng)

95、查表[5] ，C=87，K=1.01</p><p><b>　　最小導(dǎo)體截面積：</b></p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定條件。</b></p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)引出線匯流點(diǎn)到變壓器低壓側(cè)間的連接導(dǎo)體選擇80mm×8mmLMY型母線。</p><p><b>　　

96、母線的校驗(yàn)</b></p><p><b>　　1.熱穩(wěn)定系數(shù)：</b></p><p><b>　　經(jīng)查表，</b></p><p>　　發(fā)電機(jī)引出線匯流點(diǎn)到變壓器低壓側(cè)間的母線最大持續(xù)工作電流：</p><p>　　發(fā)電機(jī)回路最大持續(xù)工作電流小于母線的允許載流量。</p>

97、<p>　　2.校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定度</p><p>　　發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)流過(guò)母線的沖擊短路電流來(lái)自于系統(tǒng)側(cè)較大，經(jīng)查表系統(tǒng)側(cè)沖擊電流為17.625KA。 </p><p>　　所以母線在三相短路時(shí)所受的計(jì)算應(yīng)力為</p><p>　　而硬母線的允許應(yīng)力為：，因此該母線的動(dòng)穩(wěn)定度滿足要求。</p><p><b>　　校

98、驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定度</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定條件</b></p><p>　　式中：——滿足導(dǎo)體熱穩(wěn)定要求的最小截面積；</p><p>　　——導(dǎo)體本身的截面積。</p><p>　　通過(guò)之前計(jì)算的短路電流，取短路電路的切斷時(shí)間為，短路的非周期非量熱效應(yīng)可以忽略，因此：</p>

99、<p>　　導(dǎo)體溫度：經(jīng)查表，C=87，K=1.04</p><p><b>　　最小導(dǎo)體截面積：</b></p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定條件。</b></p><p>　　5.2.2主變到系統(tǒng)導(dǎo)體選擇</p><p>　　由于連接到系統(tǒng)要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)的線路，因此輸電導(dǎo)體選用架空線。

100、校驗(yàn)短路點(diǎn)選取k3、k4中短路電流最大的值。,</p><p>　　K3側(cè)短路電流最大，因此選擇k3側(cè)的短路電流。</p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><

101、;b>　　最大正常工作電流：</b></p><p>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇架空線型號(hào)</p><p>　　本水電廠的年最大利用小時(shí)數(shù)是5000小時(shí)/年，查得經(jīng)濟(jì)電流密度</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)截面</b></p><p>　　通過(guò)查詢相關(guān)資料初步選定架空線LGJ-120作為導(dǎo)線。</p

102、><p>　　表5.1 LGJ-120導(dǎo)線參數(shù)</p><p><b>　　2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定條件</b></p><p>　　式中：——滿足導(dǎo)體熱穩(wěn)定要求的最小截面積；</p><p>　　——導(dǎo)體本身的截面積。</p>

103、<p>　　通過(guò)之前計(jì)算的短路電流，取短路電路的切斷時(shí)間為，短路的非周期非量熱效應(yīng)可以忽略，因此：</p><p><b>　　導(dǎo)體溫度：</b></p><p><b>　　最小導(dǎo)體截面積：</b></p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定條件。</b></p><p&

104、gt;　　5.3 斷路器的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　斷路器的作用是正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。</p><p>　　斷路器的選擇內(nèi)容包括：1.選擇型式；2.選擇額定電壓；3.選擇額定電流；4.校驗(yàn)開(kāi)斷能力；5.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。</p><p&g

105、t;　　5.3.1主變到系統(tǒng)側(cè)斷路器選擇</p><p>　　校驗(yàn)短路點(diǎn)選取k2、k3中短路電流最大的值：</p><p><b>　　,</b></p><p>　　K3側(cè)短路電流最大，因此選擇k3側(cè)的短路電流。</p><p>　　通過(guò)之前計(jì)算，得出：</p><p><b>　　線

106、路額定電壓：</b></p><p><b>　　最大長(zhǎng)期工作電流：</b></p><p><b>　　短路功率：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p>

107、<p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　最大正常工作電流：</b></p><p>　　根據(jù)最大工作電流，查閱相關(guān)資料[8]，初步選擇斷路器型號(hào)OFPI-110其主要參數(shù)如表5.2所示。</p><p>　　表5.2 OFPI-110斷路器參數(shù)</p><p><b>　　1）校

108、驗(yàn)開(kāi)斷能力</b></p><p>　　為了使斷路器安全可靠地切斷短路電流，應(yīng)滿足：</p><p>　　式中——斷路器的額定開(kāi)斷電流，；</p><p><b>　　——?jiǎng)偡蛛娏?，?lt;/b></p><p>　　通過(guò)近似計(jì)算，可以采用剛分瞬間的周期電流對(duì)斷路器進(jìn)行校核?？紤]到斷路器的安全，周期電流的數(shù)值通

109、常取短路初瞬間的有效值，同時(shí)</p><p><b>　　滿足開(kāi)斷能力要求。</b></p><p><b>　　2）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p>　　當(dāng)動(dòng)穩(wěn)定電流時(shí)滿足動(dòng)穩(wěn)定要求，即</p><p>　　由于：滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p><b>　　3

110、）校驗(yàn)熱穩(wěn)定</b></p><p>　　當(dāng)滿足制造廠給出的熱穩(wěn)定電流時(shí)，滿足熱穩(wěn)定，即：</p><p>　　式中：——設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)；</p><p>　　——所在回路的短路電流熱效應(yīng)。</p><p>　　設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)滿足熱穩(wěn)定要求。</p><p>　　5.3.2 發(fā)電機(jī)到母線匯流

111、點(diǎn)的斷路器選擇</p><p>　　選擇k1側(cè)的短路電流。</p><p>　　通過(guò)之前計(jì)算，得出：</p><p><b>　　線路額定電壓：</b></p><p><b>　　最大長(zhǎng)期工作電流：</b></p><p><b>　　短路功率：</b>

112、;</p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p>　　查閱相關(guān)資料[8]，初步選擇斷路器型號(hào)ZN5-10Ⅱ其主要參數(shù)如表5.3所示。</p><p>　　表5.3 ZN

113、5-10Ⅱ斷路器參數(shù)</p><p><b>　　1）校驗(yàn)開(kāi)斷能力</b></p><p>　　由于因此滿足開(kāi)斷能力條件。</p><p><b>　　2）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p>　　由于因此滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。</p><p><b>　　3）校驗(yàn)熱穩(wěn)定&

114、lt;/b></p><p>　　由于滿足熱穩(wěn)定條件。</p><p>　　5.3.3 廠用變高壓側(cè)到母線匯流點(diǎn)的斷路器的選擇</p><p>　　校驗(yàn)短路點(diǎn)選取k1和k4中短路電流最大的值：</p><p><b>　　,</b></p><p>　　K4側(cè)短路電流最大，因此選擇k4側(cè)的

115、短路電流。</p><p>　　通過(guò)之前計(jì)算，得出：</p><p><b>　　線路額定電壓：</b></p><p><b>　　最大長(zhǎng)期工作電流：</b></p><p><b>　　短路功率：</b></p><p><b>　　短路電

116、流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p>　　根據(jù)最大長(zhǎng)期工作電流，查閱相關(guān)資料[8]，初步選擇斷路器型號(hào)ZN5-10Ⅱ其主要參數(shù)如表5.5所示。</p><p>　　表5.4 ZN5-10Ⅱ斷路器參數(shù)</p><

117、;p><b>　　1）校驗(yàn)開(kāi)斷能力</b></p><p>　　由于因此滿足開(kāi)斷能力條件。</p><p><b>　　2）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p>　　由于因此滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。</p><p><b>　　3）校驗(yàn)熱穩(wěn)定</b></p><

118、p>　　由于滿足熱穩(wěn)定條件。</p><p>　　5.3.4 廠用變壓器低壓側(cè)到廠用母線的斷路器選擇</p><p>　　校驗(yàn)短路點(diǎn)選取k5和k7中短路電流最大的值：</p><p><b>　　,</b></p><p>　　K5側(cè)短路電流最大，因此選擇k5側(cè)的短路電流。</p><p&g

119、t;　　通過(guò)之前計(jì)算，得出：</p><p><b>　　線路額定電壓：</b></p><p><b>　　最大長(zhǎng)期工作電流：</b></p><p><b>　　短路功率：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p>

120、<p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p>　　根據(jù)最大長(zhǎng)期工作電流，查閱相關(guān)資料[8]，初步選擇斷路器型號(hào)NSX-0.4/400其主要參數(shù)如表5.5所示。</p><p>　　表5.5 NSX-0.4/400斷路器參數(shù)</p><p><b>

121、　　1）校驗(yàn)開(kāi)斷能力</b></p><p>　　由于因此滿足開(kāi)斷能力條件。</p><p><b>　　2）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p>　　由于因此滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。</p><p><b>　　3）校驗(yàn)熱穩(wěn)定</b></p><p>　　由于滿足熱穩(wěn)定條

122、件。</p><p>　　5.3.5 廠用負(fù)荷到廠用母線斷路器的選擇</p><p>　　選擇k6側(cè)的短路電流。</p><p>　　通過(guò)之前計(jì)算，得出：</p><p><b>　　線路額定電壓：</b></p><p><b>　　最大長(zhǎng)期工作電流：</b></p

123、><p><b>　　短路功率：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p>　　根據(jù)最大長(zhǎng)期工作電流，查閱相關(guān)資料[8]，初步選擇斷路器型

124、號(hào)KN-0.4/200其主要參數(shù)如表5.6所示。</p><p>　　表5.6 KN-0.4/200斷路器參數(shù)</p><p><b>　　1）校驗(yàn)開(kāi)斷能力</b></p><p>　　由于因此滿足開(kāi)斷能力條件。</p><p><b>　　2）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p&

125、gt;　　由于因此滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。</p><p><b>　　3）校驗(yàn)熱穩(wěn)定</b></p><p>　　由于滿足熱穩(wěn)定條件。</p><p><b>　　斷路器參數(shù)</b></p><p>　　5.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)的選擇內(nèi)容：1.選擇

126、型式；2.選擇額定電壓；3.選擇額定電流；4.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；5.校驗(yàn)熱穩(wěn)定。</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)的作用有；①隔離電壓；②倒閘操作；③分、合小電流。隔離開(kāi)關(guān)的形式較多；有屋內(nèi)式、屋外式、單柱式、雙柱式、三柱式等。其選用原則是除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較后確定。</p><p>　　5.4.1主變到系統(tǒng)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選擇</p>

127、<p><b>　　線路額定電壓：</b></p><p><b>　　最大長(zhǎng)期工作電流：</b></p><p><b>　　短路功率：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：&

128、lt;/b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p>　　初步選定GW4-110（D）。其參數(shù)如表5.7所示</p><p>　　表5.7 GW4-110隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)</p><p><b>　　1）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p><b>　　應(yīng)滿足條件：&l

129、t;/b></p><p>　　由于3.41650，可以得到滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p><b>　　2）校驗(yàn)熱穩(wěn)定</b></p><p><b>　　應(yīng)滿足條件：</b></p><p>　　由于1.34220，可以滿足熱穩(wěn)定要求。</p><p>　　5.4.

130、2發(fā)電機(jī)到母線匯流點(diǎn)的隔離開(kāi)關(guān)選擇</p><p>　　通過(guò)之前計(jì)算，得出：</p><p><b>　　線路額定電壓：</b></p><p><b>　　最大長(zhǎng)期工作電流：</b></p><p><b>　　短路功率：</b></p><p>&l

131、t;b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p>　　初步選定GN2-10。其參數(shù)如表5.8所示</p><p>　　表5.8 GN2-10隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)</p><p><b>