3×100_mw火力發(fā)電廠電氣部分設計_課程設計

1、<p><b>　　前 言</b></p><p><b>　　一、設計任務的內容</b></p><p>　　3×100 MW火力發(fā)電廠電氣部分設計</p><p>　　1、電廠為3臺100MW汽輪發(fā)電機組，一次設計完成。</p><p>　　2、有220

2、60;kV 和110kV兩級電壓與系統(tǒng)連接，220KV出線有4回，每回出線最大</p><p>　　輸送容量為50MVA；110KV出線有3回，每回出線輸送容量為35MVA。本廠無</p><p>　　6～10 kV及35 kV出線。</p><p>　　3、氣象條件：年最高溫度38℃，年最低溫度-7℃。</p><

3、p>　　4、 系統(tǒng)阻抗在最大運行方式下（SJ=100MVA），與110kV系統(tǒng)的聯系阻為0.012，</p><p>　　與220kV系統(tǒng)的聯系阻抗為0.068，兩系統(tǒng)均視為無窮大容量系統(tǒng)。</p><p>　　5、發(fā)電機參數：型號：QFN-100-2  Pe=100MW  Ue=10.5kV  Ie=6475A 

4、 </p><p>　　cosφ=0.85  Xd”=0.183</p><p><b>　　二、設計的目的</b></p><p>　　發(fā)電廠電氣部分課程設計是在學習電力系統(tǒng)基礎課程后的一次綜合性訓</p><p>　　練，通過課程設計的實踐達到：</p><p>

5、　　1、鞏固“發(fā)電廠電氣部分”、“電力系統(tǒng)分析”等課程的理論知識。</p><p>　　2、熟悉國家能源開發(fā)策略和有關的技術規(guī)范、規(guī)定、導則等。</p><p>　　3、掌握發(fā)電廠（或變電所）電氣部分設計的基本方法和內容。</p><p>　　4、學習工程設計說明書的撰寫。</p><p>　　5、培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的工作能力和實

6、際工程設計的基本技能。</p><p><b>　　三、設計的原則</b></p><p>　　電氣主接線的設計是發(fā)電廠或變電站電氣設計的主體。電氣主接線設計的基本原則是以設計任務書問為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，以保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便、盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元

7、件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。</p><p><b>　　四、設計的要求</b></p><p><b>　　1、分析原始資料</b></p><p><b>　　2、設計主接線</b></p><p><b>　　3、計算短路電

8、流</b></p><p><b>　　4、電氣設備選擇</b></p><p>　　五、主接線設計的依據</p><p>　　1、發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用</p><p>　　2、發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設規(guī)模</p><p>　　3、負荷大小和重要性</p&

9、gt;<p>　　4、系統(tǒng)備用容量大小</p><p>　　5、系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料</p><p>　　六、對電氣主接線的基本要求</p><p>　　可靠性、經濟性、靈活性</p><p><b>　　原始資料的分析</b></p><p>　　一、本工程情況：從原

10、始資料分析，所要求設計的發(fā)電廠類型為大中容量火電廠，</p><p>　　總裝機容量為300MW，單機容量為100MW。</p><p>　　二、電力系統(tǒng)情況：一次設計完成。系統(tǒng)阻抗在最大運行方式下（SJ=100MVA），與110kV系統(tǒng)的聯系阻抗為0.012，與220kV系統(tǒng)的聯系阻抗為0.068，兩系統(tǒng)均視為無窮大容量系統(tǒng)。</p><p>　　三、負荷情況：有

11、220 kV 和110kV兩級電壓與系統(tǒng)連接，220KV出線有4回，</p><p>　　每回出線最大輸送容量為50MVA；110KV出線有3回，每回出線輸送容量為35MVA。</p><p>　　本廠無6~10 kV及35 kV出線。</p><p>　　四、氣象條件：年最高溫度38℃，年最低溫度-7℃。</p>

12、<p><b>　　主接線方案的確定</b></p><p><b>　　一、主接線方案擬定</b></p><p>　　1、變壓器臺數：根據原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設發(fā)電機母系，發(fā)電機與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機電壓出線的供電可靠，為了能使電源和線路功率均衡的分配 ，采用兩臺三繞組變壓器與

13、兩種升高電壓母線連接，另外一臺變壓器選用雙繞組變壓器只與220kV母線連接。</p><p>　　2、變壓器的容量：單元接線中的主變壓器容量SN 應按發(fā)電機額定容量扣除本機組的廠用負荷后，預留10％的裕度選擇，為 </p><p><b>　　(2.1)</b></p><p>　　—發(fā)電機容量； —通過主變的容量</p>

14、;<p>　　—廠用電：　 —發(fā)電機的額定功率，</p><p>　　發(fā)電機的額定容量為200MW，扣除廠用電后經過變壓器的容量為：</p><p><b>　　(2.2)</b></p><p>　　由發(fā)電機參數和上述計算及變壓器的選擇規(guī)定,主變壓器選用1臺220KV雙繞組的變壓器和兩臺220KV三繞組的變壓器。&l

15、t;/p><p>　　一臺220KV的雙繞組變壓器選擇用SFP-120000/220，兩臺220KV三繞組的變壓器選擇用SSPSL-120000/220。</p><p><b>　　型號含義：</b></p><p><b>　　S——三相</b></p><p>　　F——風冷/SP——強迫油循環(huán)水

16、冷</p><p><b>　　P——無勵磁調壓</b></p><p><b>　　S——三繞組</b></p><p><b>　　L——鋁芯</b></p><p><b>　　由文獻【2】可知：</b></p><p>　　

17、表1 雙繞組主變壓器：SFP-120000/220</p><p>　　兩臺三繞組主變壓器SSPSL-120000/220</p><p>　　參數為：額定容量比（%）：100/100/50</p><p>　　額定電壓（kV）：220/121/10.5</p><p>　　空載損耗（kW）：123.1</p><p&g

18、t;　　短路損耗（kW）：高—中 510，高—低 165，中—低 227</p><p>　　阻抗電壓（%）：高—中 24.7，高—低 14.7，中—低 8.8</p><p>　　空載電流（%）：1.0</p><p>　　運輸重量（t）：106</p><p>　　參考價格（萬元）：71.7</p><p>　　綜

19、合投資（萬元）：84.6</p><p><b>　　二、主接線方案：</b></p><p>　　1、220kV電壓級。出線回路數為4回，每回出線最大輸送容量為50MVA。為使其出線斷路器檢修時不停電，應采用單母分段帶旁路接線或雙母線帶旁路接線，以保證其供電的可靠性和靈活性。因為本廠無6～10 kV及35 kV出線，所以直接是發(fā)電機與變壓器相連升壓。</p&g

20、t;<p>　　2、110kV電壓級。出線回路數為3回，每回出線輸送容量為35MVA。同樣為使其出現斷路器檢修時不停電，應采用單母分段帶旁路接線或雙母線帶旁路接線，這里的旁路斷路器不用設專用旁路斷路器，可以用分段斷路器兼作旁路斷路器。</p><p>　　根據變壓器的組合方案擬定主接線的初步方案，并依據對主接線的基本要求，從技術上進行論證各方的優(yōu)、缺點，淘汰了一些較差的方案，保留了兩個技術上相對較好

21、的方案。如圖（1）和（2）：</p><p><b>　　三、比較主接線方案</b></p><p>　　1、技術上的比較：方案1供電可靠，檢修出線斷路器時不至使供電中斷。方案2供電更加可靠，通過兩組母線隔離開關的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至使供電中斷；調度靈活，各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應系統(tǒng)中各種運行方式調度和潮流變化的需要

22、；擴建方便，向雙母的左右任何一個方向擴建均不影響兩組母線的電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電；便于試驗，而且能使電源和線路功率均衡的分配。</p><p>　　2、經濟上的比較，由于方案1使用更多的斷路器與隔離開關，以致使方案1的投資比方案2要大很多，增加了旁路間隔和旁路母線，每回間隔增加一個隔離開關，大大的增加了投資，同時方案1方案2多占用了土地，當今我國的土地資源比較缺乏。</p>&l

23、t;p>　　圖（1） 雙母帶旁路接線（方案1）</p><p>　　圖（2） 單母分段帶旁路接線（方案2）</p><p>　　四、主接線方案的確定</p><p>　　從技術和經濟的角度論證了兩個方案，方案2都要比方案1明顯占優(yōu)勢，主要是方案2使用兩種主變壓器，使電源和線路功率均衡分配；使用比方案1更少的斷路器，減少了經濟投資。所以比較論證后確定采用方案2。

24、</p><p><b>　　廠用電的設計</b></p><p>　　一、廠用電源選擇 </p><p>　　1、廠用電電壓等級的確定：</p><p>　　廠用電供電電壓等級是根據發(fā)電機的容量和額定電壓、廠用電動機的額定電壓及廠用網絡的可靠

25、、經濟運行等諸方面因素，經技術、經濟比較后確定。因為發(fā)電機的額定容量為100MW，由文獻【1】可知；比較后確定廠用電電壓等級采用6kV的等級。</p><p>　　2、廠用電系統(tǒng)接地方式：</p><p>　　廠用變采用不接地方式，高壓低壓都為三角電壓。</p><p>　　當容量較小的電動機采用380V時，采用二次廠用變，將6kV變?yōu)?80V，中性點直接接地；啟備

26、變采用中性點直接接地，高壓側為星型直接接地，低壓側為三角電壓。</p><p>　　3、廠用工作電源引接方式：</p><p>　　因為發(fā)電機與主變壓器采用單元接線，高壓廠用工作電源由該單元主變壓器低壓側引接</p><p>　　4、廠用備用電源和啟動電源引接方式：</p><p>　　采用兩臺啟備變，獨立從220kV母線引至啟備變，啟備變采

27、用低壓側雙繞組分裂變壓器。</p><p>　　二、廠用主變壓器選擇</p><p>　　1、廠用電主變壓器選擇原則：</p><p>　　（1）變壓器、副邊額定電壓應分別與引接點和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應。</p><p>　　（2）連接組別的選擇，宜使同一電壓級的廠用工作、備用變壓器輸出電壓的相位一致。</p><p

28、>　?。?）阻抗電壓及調壓型式的選擇，宜使在引接點電壓及廠用電負荷正常波動范圍內，廠用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的±5％。</p><p>　　（4）變壓器的容量必須保證常用機械及設備能從電源獲得足夠的功率</p><p>　　2、確定廠用電主變壓器容量：</p><p>　　按廠用電率確定廠用電主變壓器的容量</p><

29、p>　　廠用電率確定為 ， </p><p>　　選型號為：SFL-10000/10</p><p>　　額定容量為：10000/3×9410；電壓比為：10±2×2.5%/6.3-6.3；</p><p>　　啟備變壓器的容量為廠用變壓器的總和，為30MVA，選用三臺10MVA的變壓器，型號為：SFL-10000/110，額定容

30、量為：10000/9410，電壓比為：110±8×1.5%/6.3kV。</p><p><b>　　短路電流計算</b></p><p>　　一、短路電流計算的目的</p><p>　　1、電氣主接線的比選。</p><p>　　2、選擇導體和電器。</p><p>　　3、

31、確定中性點接地方式。</p><p>　　4、計算軟導線的短路搖擺。</p><p>　　5、確定分裂導線間隔棒的間距。</p><p>　　6、驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。</p><p>　　7、選擇繼電保護裝置和進行整定計算。</p><p>　　二、短路電流計算的條件</p><p&g

32、t;<b>　　1、基本假設</b></p><p>　?。?）正常工作時，三項系統(tǒng)對稱運行。</p><p>　　（2）所有電流的電功勢相位角相同。</p><p>　?。?）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行。</p><p>　　（4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。</p><p>　

33、　（5）不考慮短路點的衰減時間常數和低壓網絡的短路電流外，元件的電阻略去</p><p><b>　　不計。</b></p><p>　?。?）不考慮短路點的電流阻抗和變壓器的勵磁電流。</p><p>　?。?）元件的技術參數均取額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍。</p><p>　　（8）輸電線路的電容略去不計。&

34、lt;/p><p><b>　　2、一般規(guī)定</b></p><p>　　（1）驗算導體的電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景的發(fā)展計劃。</p><p>　?。?）選擇導體和電器用的短路電流，在電器連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流影響。</p

35、><p>　?。?）選擇導體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流最大地點。</p><p>　?。?）導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算。</p><p>　　三、短路電流的計算方法</p><p>　　對應系統(tǒng)最大運行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進行相關短路點的三相短路電流計算，求得I

36、”、ish、Ish值。</p><p>　　I〞——三相短路電流； </p><p>　　ish——三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。</p><p>　　Ish——三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和載流導體的的熱穩(wěn)定。</p><p>　　Sd——三相短路容量，用來校驗斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選

37、擇限流電抗的依據。</p><p>　　注：選取基準容量為Sj=100MVA Uj= Uav =1.05Ue</p><p>　　Sj——基準容量（MVA）； </p><p>　　Uav——所在線路的平均電壓（kV）。</p><p><b>　　等值阻抗圖</b></p><p&g

38、t;<b>　　2、短路電流計算表</b></p><p>　　表2 110~220KA 系統(tǒng)短路電流小結</p><p>　　電 氣 設 備 選 擇</p><p>　　電氣設備選擇的原則：</p><p>　　1、應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況的要求，并考慮遠景發(fā)展；</p><p&g

39、t;　　2、應按當地環(huán)境條件校核；</p><p>　　3、應力求技術先進和經濟合理；</p><p>　　表3 10.5kV設備明細表</p><p>　　110KV側高壓斷路器的選擇</p><p>　　110KV側母線上最大的持續(xù)工作電流為</p><p>　　Ig·max110=10.5×

40、;=1.05×=578.679A</p><p>　　表4 110KV側一次設備明細表</p><p>　　220側的高壓斷路器選擇</p><p>　　220KV側母線上的最大工作電流為</p><p>　　Ig·max220=10.5×=1.05×=551.123A</p><

41、;p>　　表5 220kV側設備明細表</p><p>　　設 計 總 結</p><p>　　在這次課程設計的過程中，我和同組的幾個同學一起查閱了相關資料，對課程設計的題目、要求和具體內容等做了討論，并協(xié)力完成了此次設計。通過本次設計，我能夠鞏固所學的基本理論、專業(yè)知識，并綜合運用所學知識來解決實際的工程問題，學習工程設計的基本技能和基本方法。</p><

42、;p>　　采用的電氣主接線具有供電可靠、調度靈活、運行檢修方便且具有經濟性和可擴建發(fā)展的可能性等特點。選擇的電氣設備提高了運行的可靠性，節(jié)約運行成本。</p><p>　　總之，此次課程設計，使我能把在課堂上學習的理論知識應用到實踐中，更好的發(fā)現了自己在學習中的不足之處。在設計中，通過查閱資料，解決了在設計中所遇到的一些簡單的問題。通過此次課程設計，我受益匪淺，學到了很多東西。</p><

43、;p>　　參 考 文 獻</p><p>　　1、西北電力設計院.電力工程設計手冊.中國電力出版社</p><p>　　2、熊信銀.發(fā)電廠電氣部分. 中國電力出版社</p><p>　　3、黃純華.發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料. 中國電力出版社</p><p>　　4、李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）.中國電力出版社</

44、p><p>　　附錄B 短路電流計算</p><p>　　對應系統(tǒng)最大運行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進行相關短路點的三相短路電流計算，求得I”、ish、Ish值。</p><p>　　I〞——三相短路電流； </p><p>　　ish——三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。</p>

45、<p>　　Ish——三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和載流導體的的熱穩(wěn)定。</p><p>　　Sd——三相短路容量，用來校驗斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據。</p><p><b>　　一、電抗計算</b></p><p>　　選取基準容量為Sj=100MVA Uj= Uav =1.

46、05Ue</p><p>　　Sj——基準容量（MVA）； </p><p>　　Uav——所在線路的平均電壓（kV）。</p><p>　　以下各式中 Uk％——變壓器短路電壓的百分數（％）；</p><p>　　Se——最大容量繞組的額定容量（MVA）； </p><p>　　Sj——基準容量（MVA）

47、。</p><p>　　均采用標幺值計算方法，省去“*”。</p><p><b>　　圖1 電抗圖</b></p><p>　　1、對于QFN-100-2發(fā)電機電抗：</p><p>　　X7=X8=X12=Xd〞=0.183×=0.156</p><p>　　2、SFPZ7-1

48、2000/220型雙繞組變壓器的電抗：</p><p>　　X11==×=0.1</p><p>　　3、SFPSZ7-12000/220型三繞組變壓器高壓、中壓、低壓的電抗值：</p><p>　　X9=X10=（Ud(1-2)%+Ud(1-3)%－Ud(2-3)%） =(14+23－7.0)=0.125</p><p>　　X3

49、=X4= (Ud(1-2)%+ Ud(2-3)%－Ud(1-3)%) =(14+7－23)×=－0.008</p><p>　　X6=X5=( Ud(1-3)%+ Ud(2-3)%－Ud(1-2)%)=(23+7－14) =0.067</p><p>　　4、線路阻抗 X1=0.12 X2=0.068</p><p>　

50、　二、110KV母線發(fā)生短路時（即d1點）的短路計算：</p><p>　　對電抗圖進行化簡并計算：</p><p>　　X22=X2+X16+=0.068+0.063+=0.145</p><p>　　X23=X13+X16+=0.256+0.063+=0.556 </p><p>　　X24=X23∥X14==0.093</p>

51、;<p>　　X25=X15+X24+=-0.004+0.093+=0.086</p><p>　　X26= X15+X22+=-0.004+0.145+=0.135</p><p>　　X27= X26∥X1==0.064</p><p>　　短路點短路電流的計算：</p><p>　　系統(tǒng)是在最大運行方式下進行短路計算,而且

52、系統(tǒng)為無窮大容量系統(tǒng)</p><p>　　對于無限大容量系統(tǒng)：Ij= (基準電流) E=1</p><p>　　I*〞= I*z = I*=； </p><p>　　I*z——短路電流周期分量的標幺值；</p><p>　　I*〞——0秒短路電流周期分量的標幺值；</p><p>　　X

53、*——電源對短路點的等值電抗標幺值；</p><p>　　I*——時間為∞短路電流周期分量的標幺值。</p><p>　　圖6 圖7</p><p>　　圖8 圖9 圖10</p><p>

54、;　　對于無限大系統(tǒng)提供的短路電流：</p><p>　　I1〞=Iz=I=Ij1= =×=7.840（kA）</p><p>　　其中：Ij1=I*zIj</p><p>　　火電廠的總容量為Se=3×=352.941（MVA）</p><p>　　計算電抗：Xj1=X25=0.086×=0.304</p

55、><p>　　查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：</p><p>　　I*·0=3.50； I*·2=2.70； I*·4=2.65；Iz·0=3.50×=5.670（kA）</p><p>　　同理可得：Iz·2=4.164（kA） Iz·

56、;4=3.721 （kA）</p><p>　　短路容量：Sd·t =Uav1 Iz·t </p><p>　　Sd·0=×115×5.670=1129.414（MVA）</p><p>　　同理可得：Sd·2 =829.414 （MVA） Sd·4=741.178 （MVA）</p

57、><p><b>　　短路電流為：</b></p><p>　　I1·0〞= I1〞+ Iz·0=7.840+5.670=13.51 （kA）</p><p>　　同理可得：I1·2〞=12.004 （kA） I1·4〞=11.562 （kA）</p><p><b>

58、　　短路功率：</b></p><p>　　Sd1=U av1·I1·0〞=×115×13.51=2691.001（MVA）</p><p>　　t(s)時刻短路瞬間短路電流的最大值：</p><p>　　Im1·0〞= I1·0〞=×13.51=19.106 （kA）</p&g

59、t;<p>　　同理可得：Im1·2〞=16.976 （kA） Im1·4〞=16.351 （kA）</p><p>　　短路沖擊電流：ish=Ksh·I1〞</p><p>　　無限大容量電源：查電力工程電氣設計手冊電氣一次部分P141表4-15不同短</p><p>　　路點的沖擊系數，當短路發(fā)生在高壓母線上

60、,取Ksh=1.85 </p><p>　　由此可知ishC1=×1.85×7.840=20.512 （kA）</p><p>　　火電廠：取Ksh=1.90 </p><p>　　由此可知ishG1=×1.90×Iz·0s=×1.90×5.670=15.235 （kA）<

61、/p><p>　　所以短路沖擊電流ish1= ishC1+ ishG1=20.512+15.235=35.747 （kA）</p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　Ish=I〞·</b></p><p>　　IshC1= I1〞·=4.736×=12.259 （k

62、A）</p><p>　　IshG1= Iz·0·=5.670×=9.178 （kA）</p><p>　　Ish1= IshC1+ IshG1=12.259 + 9.178=21.437 （kA）</p><p>　　三、220KV母線上發(fā)生短路時（d2點）的計算</p><p>　　將系統(tǒng)電抗圖簡化并計算：&

63、lt;/p><p>　　X13=X11+X12=0.1+0.156=0.256</p><p>　　X14=(X5+X7) =(X6+X8)= (0.156+0.067)=0.112</p><p>　　X15=X3=(－0.008)= －0.004</p><p>　　X16=X9=×0.125=0.063 </p&

64、gt;<p>　　X17=X1+X15=0.12+(－0.004)=0.116</p><p>　　X18=X17+X16+=0.116+0.063+=0.244</p><p>　　X19=X16+X14+=0.112+0.063+=0.236 </p><p>　　X20=X2∥X18==0.053</p><p&

65、gt;　　X21=X13∥X19==0.123</p><p>　　短路點短路電流的計算：</p><p>　　系統(tǒng)是在最大運行方式下進行短路計算,而且系統(tǒng)為110KV和220KV系統(tǒng)為無窮大容量系統(tǒng)：</p><p>　　因此對于無限大容量系統(tǒng)：Ij= (基準電流) E=1</p><p>　　I*〞= I*z = I*=；

66、 </p><p>　　I*z——短路電流周期分量的標幺值；</p><p>　　I*〞——0秒短路電流周期分量的標幺值；</p><p>　　X*——電源對短路點的等值電抗標幺值；</p><p>　　I*——時間為∞短路電流周期分量的標幺值。</p><p>　　I2〞=Iz=I=Ij2(=I*z

67、Ij)= =×=4.736(kA)</p><p>　　其中Ij2=I*zIj</p><p>　　Xjs——額定容量下的計算電抗；</p><p>　　S*——各電源合并后總的額定容量（MVA）。</p><p>　　Iz·t——t(s)時刻短路電流周期分量的有效值（kA）。</p><p>　　

68、查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：</p><p>　　I*·0=2.35； I*·2=2.05； I*·4=2.30</p><p>　　∴Iz·0= I*·0·Iez= 2.35×=2.336 (kA)</p><p>　　同理可得：I

69、z·2=1.728 (kA) Iz·4=1.524 (kA)</p><p>　　短路容量：Sd·t =Uav2 Iz·t </p><p>　　Sd·0=×230×2.336=930.596 (MVA)</p><p>　　同理可得：Sd·2=688.386 (M

70、VA) Sd·4 =608.314 (MVA)</p><p><b>　　短路電流為：</b></p><p>　　I2·0〞= I2〞+ Iz·0=4.736+2.336=7.072 (kA)</p><p>　　同理可得：I2·2〞=6.464 (kA) I2·4〞=

71、 6.26 (kA)</p><p><b>　　短路功率：</b></p><p>　　Sd2=U p2·I2·0〞=×230×7.072=2817.285 (MVA)</p><p>　　t(s)時刻短路瞬間短路電流的最大值：</p><p>　　Im2·0〞= I2

72、·0〞=×7.072=10.001 (kA)</p><p>　　同理可得：Im2·2〞=9.141 (kA) Im2·4〞=8.85 (kA)</p><p>　　短路沖擊電流：ish=Ksh·I2〞</p><p><b>　　無限大容量電源：</b></p><

73、;p>　　查電力工程電氣設計手冊電氣一次部分P141表4-15不同短路點的沖擊系數，當短路發(fā)生在高壓母線上,取Ksh=1.85 </p><p>　　由此可知ishC2=×1.85×4.736=12.391(kA)</p><p>　?、诨痣姀S：取Ksh=1.90 </p><p>　　由此可知ishG2=×1

74、.90×Iz·0=×1.90×2.336=6.112(kA)</p><p>　　所以短路沖擊電流ish2= ishC2+ ishG2=12.391+6.112=18.167(kA)</p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　Ish=I〞·</b></p>

75、;<p>　　IshC2= I2〞·=4.736×=7.405 （kA）</p><p>　　IshG2= Iz·0·=2.336×=3.527 （kA）</p><p>　　Ish2= IshC2+ IshG2=7.405 + 3.527=10.932（kA）</p><p>　　四、發(fā)電機-雙繞組變

76、壓器發(fā)電機出口短路時（即d3點）的短路計算：</p><p>　　對電抗圖進行化簡并計算：</p><p>　　X28=X1+X15=0.12+(－0.004)=0.116</p><p>　　X29=X16+X28+=0.063+0.116+=0.244</p><p>　　X30=X16+X14+=0.063+0.116+=0.236&l

77、t;/p><p>　　X31=X29∥X2==0.053</p><p>　　X32=X31+X11+=0.1+0.053+=0.175 </p><p>　　X33=X11+X30+=0.1+0.236+=0.781</p><p>　　X34=X31+X30+=0.053+0.236+=0.414</p><p>　　

78、X35= X12∥X33==0.130</p><p>　　圖11 圖12</p><p>　　圖13 圖14 圖15</p><p>　　火電廠的總容量：Se=3×=352.941（MVA）</p>

79、<p>　　計算電抗：Xj3=X35=0.130×=0.459</p><p>　　查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：</p><p>　　I*·0=2.35； I*·2=1.90； I*·4=2.20</p><p>　　Iz·0=2.35&#

80、215;=45.607 (kA)</p><p>　　同理可得Iz·2=36.874 (kA) Iz·4=42.696 (kA)</p><p>　　短路容量：Sd·t=Uav3 Iz·t </p><p>　　Sd·0=×10.5×45.607=829.433 (MVA)</p&g

81、t;<p>　　同理可得：Sd·2670.610 (MVA) Sd·4 =776.492 (MVA)</p><p><b>　　短路電流為：</b></p><p>　　I3·0〞= I3〞+ Iz·0=31.421+45.607=77.028 (kA)</p><p>　　同理

82、可得：I3·2〞= 68.295 (kA) I3·4〞= 74.117 (kA)</p><p><b>　　短路功率：</b></p><p>　　Sd3=U av3·I3·0〞=×10.5×77.028=1400.872 (MVA)</p><p>　　t(s)時刻短路瞬

83、間短路電流的最大值：</p><p>　　Im3·0〞= I3·0〞=×77.028=108.934 (kA)</p><p>　　同理可得：Im3·2〞=96.584 (kA) Im3·4〞=104.817 (kA)</p><p>　　短路沖擊電流：ish=Ksh·I3〞</p>&

84、lt;p>　　無限大容量電源：查電力工程電氣設計手冊電氣一次部分P141表4-15不同短路點的沖擊系數，當短路發(fā)生在高壓母線上,取Ksh=1.85 </p><p>　　由此可知 ishC3=×1.85×31.421=82.207 (kA)</p><p>　　火電廠：取Ksh=1.90 </p><p>　　由此可知

85、 ishG3=×1.90×Iz·0s =×1.90×45.607=122.546 (kA)</p><p>　　所以短路沖擊電流ish3= ishC3+ ishG3=82.207+122.546=204.753 (kA)</p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　Ish=I

86、〞· </b></p><p>　　IshC3= I3〞·=31.421×=49.131(kA) </p><p>　　IshG3= Iz·0·=45.607×=73.821(kA)</p><p>　　Ish3= IshC3+ IshG3=49.131+ 73.821=122.952(kA)&

87、lt;/p><p>　　五、發(fā)電機-三繞組變壓器發(fā)電機出口短路時（即d4點）的短路計算：</p><p>　　由電抗圖可作化簡如圖所示 </p><p><b>　　圖16 </b></p><p>　　圖17 圖18</p><p>　　圖

88、19 圖20</p><p><b>　　d4</b></p><p><b>　　圖 21</b></p><p><b>　　X6=X5≈0</b></p><p>　　X36=X1+X4+=0.12+(－

89、0.008)+=0.232</p><p>　　X37=X4+X3+=－0.016+=－0.015</p><p>　　X38=X37+X7+=－0.017+0.154+=0.116 </p><p>　　X39=X37+X9+=－0.017+0.125+ =0

90、.094</p><p>　　X40=X8∥X38==0.067 </p><p>　　X41=X39∥X10==0.055 </p><p>　　X42=X41+X2+=0.055+0.068+=0.138</p><p>　　X43=X4

91、1+X13+=0.055+0.256+=0.518</p><p>　　X44=X36∥X42==0.087</p><p>　　X45=X40∥X43==0.060</p><p>　　計算短路點的短路電流</p><p>　　對于無限大系統(tǒng)提供的短路電流：</p><p>　　I4〞=Iz=I=Ij4(=I*zIj

92、)= =×=63.204KA</p><p>　　火電廠的總容量：Se=3×=352.941(MVA)</p><p>　　計算電抗：Xj4=X45=0.060×=0.212</p><p>　　查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：</p><p>　　I*·0=5.15； I

93、*·2=2.58； I*·4=2.44</p><p>　　Iz·0=5.15×=99.948(kA)</p><p>　　同理可得Iz·2=50.071(kA) Iz·4=47.354(kA)</p><p>　　短路容量：Sd·t=Uav1 Iz·

94、t </p><p>　　Sd·0=×10.5×99.948=1817.654(MVA)</p><p>　　同理可得：Sd·2 =910.591(MVA) Sd·4=861.176(MVA)</p><p><b>　　短路電流為：</b></p><p>　　

95、I4·0〞= I4〞+ Iz·0s=63.204+99.948=163.152(kA)</p><p>　　同理可得：I4·2〞=113.275(kA) I4·4〞= 110.558(kA)</p><p><b>　　短路功率：</b></p><p>　　Sd4=U av4·I4&

96、#183;0〞=×10.5×163.152=2967.082 （MVA）</p><p>　　t(s)時刻短路瞬間短路電流的最大值：</p><p>　　Im4·0〞= I4·0〞=×163.152=230.732(kA)</p><p>　　同理可得：Im4·2〞=160.195(kA) Im4

97、·4〞=156.353(kA)</p><p>　　短路沖擊電流：ish=Ksh·I4〞</p><p>　　無限大容量電源：查電力工程電氣設計手冊電氣一次部分P141表4-15不同短路點的沖擊系數，當短路發(fā)生在高壓母線上,取Ksh=1.85 </p><p>　　由此可知ishC4=×1.85×63.204=1

98、65.360（kA）</p><p>　　火電廠：取Ksh=1.90 </p><p>　　由此可知ishG4=×1.90×Iz·0=×1.90×99.948=268.561（kA）</p><p>　　所以短路沖擊電流ish4= ishC4+ ishG4=165.360+268.561=433.921（kA）&l

99、t;/p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　Ish=I〞· </b></p><p>　　IshC4= I4〞·=63.204×=98.829（kA）</p><p>　　IshG4= Iz·0·=99.948×=161.780（kA）

100、</p><p>　　Ish4= IshC4+ IshG4=98.829+161.780 =260.609（kA）</p><p>　　附錄C 設備的校驗</p><p>　　一、110KV側高壓斷路器的校驗</p><p>　　110KV側母線上最大的持續(xù)工作電流為</p><p>　　Ig

101、83;max110=10.5×=1.05×=578.679A</p><p><b>　　校驗：</b></p><p>　　1、安裝斷路器地點的工作電壓為110KV，斷路器的額定電壓為110KV，即： </p><p>　　UN。et≥UN，滿足電壓選擇條件</p><p>　　2、通過斷路器的

102、最大持續(xù)工作電流Ig·max=578.679A小于斷路器的額定電流 IN。et=3150A, 即：IN。et≥Ig。max，滿足電流條件</p><p>　　3、短路器的開斷電流為INk=50KA，其110側短路電流的最大有效值是</p><p>　　Ish=21.437KA。即INk≥Ish，滿足選擇條件</p><p>　　4、短路器極限通過電流的幅值

103、，也就是額定短路關合電流iet=125KA，三相</p><p>　　短路沖擊電流ish(3)= 35.747KA,即: iet≥ish(3) 滿足選擇條件</p><p>　　5、短路情況下動穩(wěn)定的校驗</p><p>　　動穩(wěn)定電流iet=100KA，110側短路沖擊電流ish(3)= 35.747KA，即：iet≥ish(3) ，

104、 滿足動穩(wěn)定條件</p><p>　　6、短路情況下熱穩(wěn)定的校驗</p><p>　　LW6—110型斷路器在4S內的的熱穩(wěn)定電流Ite=40KA,其值大于電流I〞=7.84KA,因此即使對于無限大電流供電系統(tǒng)來說,滿足穩(wěn)定要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定電流Ite是斷路器能承受短路電流熱效應的能力。按照國家標準規(guī)定，斷路器通過熱穩(wěn)定電流在4S時間內,溫度

105、不超過允許發(fā)熱溫度,且無觸頭熔解和妨礙其正常工作的現象,則認為斷路器是熱穩(wěn)定的。</p><p>　　I2tt=502×4=1.000×1010A2/s </p><p>　　I2tj=7.842×0.2=1.229×107A2/s</p><p>　　由上式得: I2tt≥I2tjx

106、滿足熱穩(wěn)定條件</p><p>　　二、110kV側隔離開關校驗：</p><p>　　1、按裝隔離開關地點的工作電壓為110KV，隔離開關的額定電壓為110KV，</p><p>　　即：UN。et≥UN，滿足電壓選擇條件；</p><p>　　2、通過隔離開關的最大持續(xù)工作電流Ig·max=578.679A小于隔離開關的額<

107、;/p><p>　　定電流 IN。et=3150A,即：IN。et≥Ig。max，滿足電流條件；</p><p>　　3、短路情況下力穩(wěn)定的校驗 </p><p>　　隔離開關極限通過電流的幅值，也就是動穩(wěn)定電流iet=100KA，三相短路沖擊電流ish(3)= 35.747KA,即: iet≥ish(3) ，滿足力穩(wěn)定條件；</p><p>

108、　　4、短路情況下熱穩(wěn)定的校驗</p><p>　　∵Itet=Ite→Ite= Itet/=50×103/=4.33×104 A</p><p>　　∴Ite2·t=31502×4=3.969×109A2/s</p><p>　　I2tj=7.842×4×106=2.459×109A2

109、/s</p><p>　　由上式得: I2tt≥I2tj,滿足條件。</p><p>　　三、220KV側的高壓隔離開關的校驗:</p><p>　　1、安裝隔離開關地點的工作電壓為220KV，隔離開關的額定電壓為220KV，</p><p>　　即：UN。et≥UN，滿足電壓選擇條件</p><p>　　2、通過隔離

110、開關的最大持續(xù)工作電流Ig·max=551.123A小于斷路器的額定電流 IN。et=1250A,即：IN。et≥Ig。max，滿足電流條件</p><p>　　3、短路情況下動穩(wěn)定的校驗</p><p>　　動穩(wěn)定電流iet=100KA，220側短路沖擊電流ish(3)= 18.167KA，即：iet≥ish(3) ， 滿足動穩(wěn)定條

111、件</p><p>　　4、短路情況下熱穩(wěn)定的校驗</p><p>　　GW6—220（DW）型號高壓隔離開關4S內的的熱穩(wěn)定電流Ite=50KA,其值大于電流I〞=4.736KA,因此即使對于無限大電流供電系統(tǒng)來說,滿足穩(wěn)定要求。</p><p>　　∵Itet=Ite→Ite= Itet/=50×103/=43301A</p><p

112、>　　∴Ite2·t=433012×3=5.625×109A2/s</p><p>　　I2tj=4.7362×4×106=8.964×107A2/s</p><p>　　由上式得: I2tt≥I2tjx，滿足條件 </p><p>　　所以選擇GW6—220（DW）型號戶外高壓隔離開關<