某新建發(fā)電廠接入系統(tǒng)及電氣部分設(shè)計(jì)

1、某新建發(fā)電廠接入系統(tǒng)及電氣部分設(shè)計(jì)摘要生產(chǎn)和消費(fèi)的電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電組成，其目的是將 一次能源通過生成設(shè)備轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)變電站和配電系統(tǒng)給負(fù)載。電能的使 用影響著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活等部分，而在我國(guó)電源布局中發(fā)電裝置容量是總 裝機(jī)容量的 75%。電氣主接線電力系統(tǒng)的重要組成。與變電站運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、 靈活性和經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)。影響著電氣裝置的選取、配電裝置配置、繼電保護(hù) 和節(jié)制方法擬定。在這篇文章中 , 電廠初步設(shè)計(jì)的一部分 , 主要包含電線的形式、選取 ,短 路電流的計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇和驗(yàn)證；并作了防雷與接地。電氣主接 線的設(shè)計(jì) ,選擇電氣設(shè)備 （電氣設(shè)備可以合理利用 , 既能保

2、證設(shè)備產(chǎn)能需求 ,確 保電氣設(shè)備合理利用資源 ） 、整體結(jié)構(gòu)緊密 , 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的目標(biāo)和有效的監(jiān)測(cè)和 控制,降低投資成本。在最后所有電氣設(shè)施 ,主要的電線 ,電氣設(shè)備保護(hù)裝置 , 使全部設(shè)計(jì)方案可以實(shí)現(xiàn)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的目的向用戶供電。認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)外電廠電氣系統(tǒng)的近況和發(fā)展優(yōu)勢(shì) , 檢查數(shù)據(jù) , 聯(lián)合電力系統(tǒng)方 向的專業(yè)課程和其他的設(shè)計(jì)和研究結(jié)果 ,了解電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要觀點(diǎn) , 并總結(jié) 研究計(jì)劃 ,創(chuàng)新本身。根據(jù)其差別 ,現(xiàn)有的發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)經(jīng)歷 ,在其基礎(chǔ)上 , 提出了新的設(shè)計(jì)理念。關(guān)鍵字： 變壓器；發(fā)電廠；電力系統(tǒng)；一次設(shè)計(jì)；電氣設(shè)備A design of electric syste

3、mfor electric power plantABSTRACTBy the power generation， substation， transmission， distribution and composition of energy consumption and other aspects of production and consumption systems.Its function is a natural energy through electricity generation power plant into electricity， and then by tra

4、nsmission and substation systems and power distribution system will be supplied to the load center.By reasonable Electric main wiring design, a reasonable choice of electrical equipment (electrical equipment can achieve adequate and reasonable use, both to ensure that equipment capacity requirements

5、 and ensure full use of resources for electrical equipment), compact overall layout, to achieve simple and efficient monitoring and control the purpose of reducing the cost of investment. In the final of all electrical equipment, the main electrical wiring, electrical equipment protection devices to

6、 optimize the entire design to achieve safe, reliable, economical and environmentally friendly user supply purposes. Understand and grasp the characteristics of current situation and development prospects at home and abroad a power plant electrical system, access to information, combined with the di

7、rection of power system design professional courses and others, the research results have learned to master the process and methods once the electrical system design, and induction, innovation their own research programs. Depending on local conditions, the power plant has been built on the basis of

8、drawing on the experience of electrical design, wiring of the main electrical power plants, electrical equipment flat layout, electrical equipment selection, lightning protection, grounding and other aspects of a series of design ideas.Electrical wiring is the main power plant and substation electri

9、cal design of the first part， also constitute an important part of power system.Determine theII main connection of the whole power system and power plants， substations their reliability ， flexibility and economy are closely related.And selection of electrical equipment， power distribution device con

10、figuration ， relay protection and control methods developed have greater impact.Energy use has permeated society， economy， all areas of life， while in our power structure of the total installed capacity of thermal power equipment capacity of 75%.This article is equipped with 6 sets 50MW generator in

11、 a large thermal power plant part of the preliminary design was completed for the electrical main wiring design.Including the electrical wiring in the form of the main comparison of options； main transformer， start / standby transformer and voltage transformer factory with the capacity calculation，

12、the number and type of choice sets； short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation ； and made a transformer protection.Keywords: transformer； power plant； power system； protection； electrical equipmentIII目錄一、緒論 11.1 課題研究背景 11.2 研究的目的與意義 21.3 發(fā)電廠國(guó)內(nèi)外發(fā)展

13、狀況 11.4 本課題研究?jī)?nèi)容 2二、電氣主接線設(shè)計(jì) . 32.1 主接線的設(shè)計(jì)原則 32.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 32.2.1 主接線可靠性的要求 32.2.2 主接線靈活性的要求 . 32.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求 32.3 電氣主接線的選擇和比較 42.3.1 主接線方案的擬定 42.3.2 主接線各方案的討論比較 82.3.3 主接線方案的初步選擇 8三、主變壓器的選擇 . 93.1 變壓器的確定原則 93.2 方案一變壓器的選擇 103.3 方案四變壓器的選擇 11四、短路電流計(jì)算書 . 134.1 短路電流計(jì)算的目的 134.2 計(jì)算步驟 134.3 方案一的短路電流的計(jì)算 1

14、44.3.1 110kV 母線短路電流的計(jì)算 . 154.3.2 35kV 母線短路電流的計(jì)算 . 164.3.3 10kV 母線短路電流的計(jì)算 . 174.3.4 10kV 母線出線電流的計(jì)算 . 184.4 方案四的短路電流的計(jì)算 194.4.1 110kV 母線短路電流的計(jì)算 . 204.4.2 35kV 母線短路電流的計(jì)算 . 214.4.3 10kV 出線短路電流的計(jì)算 . 224.4.4 10kV 出線短路電流的計(jì)算 . 23五、主要電氣設(shè)備的選擇 255.1 斷路器的選擇及校驗(yàn) 255.2 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 26六、防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 276.1 避雷針的作用 276.2 避雷針的

15、配置 256.3 防雷保護(hù)方案 26結(jié)論 30參考文獻(xiàn) 31致謝 32、緒論1.1 課題研究背景到 2010 年末，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量 9.5 億 kW，發(fā)出電力總量 3.6812 萬(wàn)億度，居全國(guó)第 2 位。產(chǎn)業(yè)用電量已占所有用電量的 73.11%，電力是高效、無(wú)污染、易使用、易于調(diào)控的， 因此，社會(huì)離不開電力 12 。電力生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)的作用是一次能源經(jīng)過發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換成 電能，然后通過輸、變電站及配電系統(tǒng)將電能輸送到負(fù)載。因?yàn)榇蠖鄶?shù)電源和負(fù)載所在區(qū) 域有差異，沒辦法儲(chǔ)備，電能產(chǎn)生需要隨時(shí)保持同消費(fèi)均衡 3 。所以，電能的開發(fā)與使用， 以及電能的持續(xù)供給與負(fù)荷的多變，就影響了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。

16、因此，電力系統(tǒng)需 在不一樣的部分和不一樣的地方安置不一樣的的調(diào)控裝置，有利于電能產(chǎn)出和輸送的衡 量、調(diào)節(jié)、 控制、保護(hù)、通訊和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能 4 。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和當(dāng)代產(chǎn)業(yè)建設(shè)的崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得很廣、很系統(tǒng)，工廠電 量的使用增加，對(duì)電能的質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)、供電可靠性指標(biāo)也有所提高，所以要求供 電設(shè)計(jì)更完善 5 。設(shè)計(jì)合不合適，不光對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資、運(yùn)行花銷和非鐵金屬的損耗量起 作用，也對(duì)供電的可靠性及安全生產(chǎn)起作用，與公司的利益、裝置、安全息息相關(guān)6 。我國(guó)人均占有裝機(jī)容量和人均擁有發(fā)電量較低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)程度不高，發(fā)電廠污染 物排放量高，電網(wǎng)相對(duì)較低，供電可

17、靠性低，所以，我國(guó)現(xiàn)在正在積極開發(fā)可再生的、清 潔的能源，首先開發(fā)電網(wǎng)，使全國(guó)聯(lián)網(wǎng)。文獻(xiàn) 7 分析了電力供應(yīng)狀況，并根據(jù)資源狀況和 環(huán)保要求，對(duì)電廠機(jī)組進(jìn)行改造，以大代小、以高溫高壓代替中溫中壓改造機(jī)組，實(shí)現(xiàn)容 量低、污染物減少，環(huán)保型發(fā)電廠 8 。1.2 發(fā)電廠國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r電能是一種清潔的二次能源。因?yàn)殡娔鼙阌谶\(yùn)輸和分配，容易轉(zhuǎn)變?yōu)閯e的的能源，況且方便控制、管理和調(diào)度，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。所以，電能已經(jīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)、安全生產(chǎn)和 人民生活的不同地方。電能大都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠供應(yīng)，電力產(chǎn)業(yè)是我國(guó)成為現(xiàn)代化國(guó) 家的基礎(chǔ)，獲得快速發(fā)展。到 2003 年，我們國(guó)家發(fā)出用電力額定容量 38450 萬(wàn) k

18、W，發(fā)出 用電量 19080 億度，居全國(guó)第 2 位。產(chǎn)業(yè)電量的使用已占所有用電量的 5070%，是電能 最大的用戶 9 。國(guó)外正在發(fā)展環(huán)保型發(fā)電廠 , 實(shí)現(xiàn)其綜合治理、經(jīng)濟(jì)循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展。如美國(guó)、日本的環(huán)保型火電廠，就是利用電除塵技術(shù)、濕法煙氣脫硫工藝減少污染物的排放從而實(shí)現(xiàn)火電廠的環(huán)保，而且性價(jià)比低 10 111.3 本課題研究?jī)?nèi)容本課題主要研究的基本內(nèi)容是：按照設(shè)計(jì)指標(biāo)，了解總體構(gòu)造和電路構(gòu)造，分析計(jì)算 性能和品質(zhì)；主要元件、部件的計(jì)算和選擇，并使之標(biāo)準(zhǔn)化；性能指標(biāo)的校驗(yàn)，進(jìn)行模擬 試驗(yàn)或?qū)崢釉嚇樱?jì)算機(jī)仿真，寫出報(bào)告或仿真結(jié)果；設(shè)計(jì)繪圖：從基本結(jié)構(gòu)到原理圖和 施工裝配接線圖，通常是通

19、過以上步驟反復(fù)進(jìn)行并不停修改完成的，要最后難完全達(dá)到技 術(shù)指標(biāo)才能由計(jì)算機(jī)繪圖二、電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 主接線的設(shè)計(jì)原則發(fā)電廠電氣主接線說明發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和斷路器相接方法和操作方法, 以便實(shí)現(xiàn)發(fā)送電力、變電、輸送電力和配電的要求 12 。電氣裝置的采用 , 配電設(shè)備放置、繼電保 護(hù)和自動(dòng)設(shè)備的明確肯定有著直接的關(guān)系。需要滿足國(guó)家相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，力求使其有 先進(jìn)的技術(shù)、合理的經(jīng)濟(jì)、安全 13 。2.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求電廠主要的電線按照該發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的位置，電廠的容量規(guī)劃、負(fù)載特性、總 線路、變壓器連接組件、設(shè)備特性等確定。應(yīng)該思量供電可靠性、靈活性、易于維護(hù)操作、 節(jié)省資金和

20、容易擴(kuò)建等方面。2.2.1 主接線可靠性的要求評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是：（1）斷路器檢修時(shí)會(huì)不會(huì)停電；（2）總線故障和維護(hù)、電路斷路器、 ，停運(yùn)線路的數(shù)量和停運(yùn)時(shí)間的多少，能不能對(duì) 使用家庭提供電能；（3）變電站全部停電的可能性。2.2.2 主接線靈活性的要求對(duì)主接線的靈活性的要求如下：（1）調(diào)度要求。（2）檢修要求。（3）擴(kuò)建要求。2.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求在符合技術(shù)要求的同時(shí)，擁有合理的經(jīng)濟(jì)。（1）投資?。海?）占地面積?。海?）電能損耗少：110kV側(cè)是 4回出線， 35kV側(cè)有 6回出線， 1：2.3 電氣主接線的選擇和比較2.3.1 主接線方案的擬定10kV側(cè)有 8 回出線2：圖

21、 2-2 方案二主接線3:2.3.2 主接線各方案的討論比較方案 1：35kV 側(cè)發(fā)電機(jī)所接雙繞組變壓器很難找到達(dá)到要求的變壓器，不適合采納。 方案 2：有一臺(tái)三繞組變壓器，要是碰到檢修不能供電的可靠性，不適合采納。方案 3：10kV側(cè)采用雙母線接線。由于 10kV 安裝了兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，會(huì)使短路電流非常 大，不適合采納。2.3.3 主接線方案的初步選擇經(jīng)過初始資料的分析，了解到該發(fā)電廠在系統(tǒng)中處于重要地位，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較高，所以主接線應(yīng)該有較高的可靠性和調(diào)度的靈活性，按照上面的方案對(duì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)全面對(duì) 比，加上可靠性，靈活性，我選擇第一個(gè) 1 方案與第三 3方案，對(duì)設(shè)備經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比后采 用最后方案

22、。三、主變壓器的選擇3.1 變壓器的確定原則電力變壓器，按照國(guó)際電工委員會(huì)的界定，只要三相變壓器的額定容量在5kVA 及以上，單相的在 1kVA及以上的輸變電用變壓器，就是電力變壓器 14 。主變壓器在電氣設(shè)備投資中有很大的比例， 與其有關(guān)的配電裝置， 尤其是大容量、 高 電壓的配電裝置的投資也非常大。 比如，大的發(fā)電廠高、 中壓聯(lián)絡(luò)變壓器臺(tái)數(shù)不夠 （一臺(tái)） 或容量不夠?qū)⑹闺娬尽?電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性降低， 來(lái)聯(lián)系變壓器過載或被迫限定兩級(jí)電網(wǎng)的 功率交換。否則，臺(tái)數(shù)太多、容量太大就會(huì)使投資增大并使配電裝置復(fù)雜化 15 。計(jì)算發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)間的主變壓器容量：（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)載最小時(shí)，

23、可以使發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無(wú)功 容量傳到系統(tǒng)，不思量罕見的最小負(fù)荷。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓總線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可以由系統(tǒng)提供發(fā)電機(jī)電壓 的最大負(fù)荷。電廠分期建設(shè)階段， 事故使最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組斷開， 經(jīng)過變壓器向系統(tǒng)獲取 電能時(shí)，可以考慮變壓器的容許過載荷能力和限定重要負(fù)荷。（3）按照系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，而限定工廠的輸出功率時(shí)能提供發(fā)電機(jī)電壓的最大 負(fù)載。（4）根據(jù)以上情況，應(yīng)思量負(fù)荷曲線和負(fù)荷的變化逐年發(fā)展。尤其注意電廠初期運(yùn) 行時(shí)發(fā)電機(jī)電壓總線負(fù)載不大時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓母線的剩余容量可以輸送到系統(tǒng)。（5）發(fā)電機(jī)連接到系統(tǒng)總線電壓互感器通常是兩個(gè)。3.2 方案一變壓器的選擇（1）T

24、1/T2/T3/T4 的選擇：a. 10kV電壓等級(jí)下的最大容量 S =（ SG-SG 8%-mSin/0.85） 0.7b. 35kV 電壓等級(jí)下的最大容量S = Smax/0.85c. 110kV 電壓等級(jí)下的最大容量S = 52/0.85按照以上的計(jì)算可知低壓側(cè)的容量最大，因此，用一個(gè)三繞組的變壓器表 3-1 變壓器 SFS-75000/110 參數(shù)型號(hào)及量，kVA額定電壓 高/中/低， kV連接組損耗， KW阻抗電 壓， %空載 電 流，%運(yùn)輸 重 量， t參考 價(jià)格 萬(wàn)元綜合 投資，萬(wàn)元空載短路高中高 低中 低高中高 低中低SFS-75000110/38.5/10.5Y0/Y/ -1

25、21120048048036220.6127.520.5102.142.1750.07(2) T5/T6 的選擇：T1T2 分別是發(fā)電機(jī) -變壓器的單元接線方式，主變的容量只要和發(fā)電機(jī)的容量相匹配即可，但要保留 10%的裕度。故有： 50/0.8 0.92=57.5MVA表 3-2 變壓器 SFPL1-90000 的參數(shù)型號(hào)及量， kVA低壓 側(cè)電 壓， kV連接組損耗阻抗電 壓%空載電 流，%運(yùn)輸 重量， t參考價(jià)格萬(wàn)元綜合 投資， 萬(wàn)元空載短路SFPL1-7500010.5Y0/-117544010.50.777.34551.2(3) 母聯(lián)電抗器的選擇：IMAX50 50% 2.976 ；

26、0.8 10.5故選 NKL-10-3000-10 UN=10kV IN=3000A XK=10%；型號(hào)： NKL-10-2000-10 額定電流： 2000A 額定電壓： 10kV 額定電抗： 10%(4) 出線電抗器的選擇：sn3un20003 101154.70 A型號(hào)： NKL-10-2000-10 額定電流： 2000A 額定電壓： 10kV 額定電抗： 10%3.3 方案三變壓器的選擇(1) T1/T2 的選擇：S =( SG-SG 8%-mSin/0.85) 0.7= (100 0/.09.28-13/0.85) 0.7=70.6MVA表 3-3 變壓器 SFPL1-90000

27、的參數(shù)型號(hào)及量， kVA低壓側(cè)電壓， kV連接組損耗阻抗電 壓%空載電 流，%運(yùn)輸 重 量，t參考價(jià)格萬(wàn)元綜合 投資，萬(wàn)元空載短路SFPL1-7500010.5Y0/-117544010.50.777.34551.2(2) T3/T4 的選擇：S =50/0.8 0.92=57.5MVA表 3-4 變壓器 SFSPQ1-63000/110 參數(shù)型號(hào)及量， kVA額定電壓高 /中 / 低， kV連接組損耗， KW阻抗電壓， %空載 電 流，%運(yùn)輸 重量， t參考價(jià)格萬(wàn)元綜合 投資，萬(wàn)元空載短路高中高低中低高中高低中低SFSPQ1-63000110/38.5/10.5Y0/Y/ -12-1121.

28、59090681710.561.698.138.445.15(3) T5/T6 的選擇：S =50/0.8 0.92=57.5MVA表 3-5 變壓器 SFPL1-90000 參數(shù)型號(hào)及量， kVA低壓側(cè)電壓， kV連接組損耗阻抗 電壓 %空載電 流， %運(yùn)輸 重 量，t參考價(jià)格萬(wàn)元綜合 投資，萬(wàn)元空載短路SFPL1-7500010.5Y0/-117544010.50.777.34551.2(4) 母聯(lián)電抗器的選擇：IMAX50 50%0.8 10.52.976 ；故選 NKL-10-3000-10 UN=10kV IN=3000A XK=10%；型號(hào)： NKL-10-2000-10 額定電流

29、： 2000A 額定電壓： 10kV 額定電抗： 10%(5) 出線電抗器的選擇：I n3un2300100 1154.70A型號(hào)：NKL-10-2000-10 額定電流：2000A 額定電壓： 10kV 額定電抗：10%10四、短路電流計(jì)算4.1 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算目的：（1）電氣主接線選取過程，為方便各對(duì)各接線方案對(duì)比，決定連接要不要使用限定 短路電流的措施等，所以要計(jì)算短路電流。（2）電氣設(shè)備選取過程，想要使設(shè)備在正常運(yùn)行和故障時(shí)都能安全、可靠的工作， 又可以節(jié)省資本，就要計(jì)算短路電流。（3）繼電保護(hù)方式和整定計(jì)算選取過程，要依據(jù)各類短路時(shí)的短路電流。（4）接地裝置的設(shè)計(jì)，也

30、需用短路電流 16。4.2 計(jì)算步驟（1）選擇計(jì)算短路點(diǎn)（2）畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 刪除系統(tǒng)中的總負(fù)載、 分支，每個(gè)組件的電容和電阻， 發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗 Xk 選取基準(zhǔn)容量 SB 和基準(zhǔn)電壓 UB（通常取平均電壓 ） 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么值 根據(jù)等值網(wǎng)絡(luò)圖，把元件電抗進(jìn)行編號(hào)（3）求計(jì)算電抗 Xjs（4）根據(jù)運(yùn)算曲線 （各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值運(yùn)算曲線只作到Xjs=3.5）。（5）計(jì)算短路電流周期分量有名值和標(biāo)幺值。（6）計(jì)算短路電流沖擊值。（7）計(jì)算全電流最大有效值。（8）計(jì)算短路容量。（9）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。4.3 方案一的短路電流的計(jì)算發(fā)電廠參數(shù)計(jì)算：G1/

31、G2/G3/G4/G5/ G6 XdSb 0.19911主變壓器參數(shù)計(jì)算SbS1T1/T2:X1(Ud高中% Ud中低% Ud高低 %)2001100(20.6% 7.5% 12%)200750.1671X2 (Ud中低 %2001(20.6%2000.1071X3(Ud 中低 %2001Ud高中% Ud高低 %)1007.5% 12%)75Ud高低%Ud 高中 %)SbSSbS(12% 7.5% 20.6%)2000.00733 010075母聯(lián)電抗器的選擇： Xk Xk %/100 U kNSB /( 3IkVUB2)0.17510 /100 10 100/( 3 3 10.52 )出線電

32、抗器： Xk Xk%/100 UkN SB /( 3IkNUB2)=10 /100 10 100/( 3 3 10.52 ) 0.175124.3.1 110kV 母線短路電流的計(jì)算圖 4-1 等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG1 = XjsG2 =0.366*50/0.8*100=0.299；XjsG3 = XjsG4 =XjsG5 =X jsG6 =0.236*50/0.8*100=0.147；Xs =0.045； 短路電流的有名值：G1:I0 =4.86*50/ 3 *115*0.8=1.526；I0.2=3.28*50/ 3 *115*0.8=1.03；I4=2.97*50/ 3

33、*115*0.8=0.933；G3:I0 =7.28*50/ 3 *115*0.8=2.286；I0.2=4.67*50/ 3 *115*0.8=1.466；I4=3.82*50/ 3 *115*0.8=1.199；S: I0 = I0.2 = I4 =1/0.045*100/ 3 *115=11.156； 則有：I =23.352；I =13.818；13ich =63.195；4.3.2 35kV 母線短路電流的計(jì)算各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG =0.392*50*2/0.8*100=0.49 ；XjsG= 0.515*50/0.8*100=1.289；Xs =0.203； 短路電流的有名

34、值：G:I0 =3.72*100/ 3 *37*0.8=7.258 ；I0.2=1.85*100/ 3 *37*0.8=3.57 ；I4=1.81*100/ 3 *37*0.8=3.531 ；G:0I =0.78*200/ 3 *37*0.8=3.043 ；I0.2=0.75*200/ 3 *37*0.8=2.926 ；I4=3.901*200/ 3 *37*0.8=3.238 ；S: I0 = I0.2 = I4 =1/0.203*100/ 3 *37=7.685； 則有：I =17.986；I =3.238； ich =48.673；144.3.3 10kV 母線短路電流的計(jì)算圖 4-3

35、等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG1 = 0.798*50/0.8*100=0.499；XjsG2 = 0.199*50/0.8*100=0.124；XjsG= 0.173*50*4/0.8*100=0.433 ； 短路電流的有名值：G1:I0 =2.46*50/ 3 *10.5*0.8=8.455；I0.2=1.99*50/ 3 *10.5*0.8=6.84；I0.4=1.98*50/ 3 *10.5*0.8=6.805；G2:I0 =6.07*50/ 3 *10.5*0.8=20.8；I0.2=5.81*50/ 3 *10.5*0.8=19.969；I4=3.98*50/ 3 *10.

36、5*0.8=13.679；G:0I =2.43*200/ 3 *10.5*0.8=33.405；I0.2=1.87*200/ 3 *10.5*0.8=25.707；I4=1.85*200/ 3 *10.5*0.8=25.432；S: I0 = I0.2 = I4 =1/0.304*100/ 3 *10.5=18.089； 則有：15I =86.849；I =64.005；ich =235.029；4.3.4 10kV 母線出線電流的計(jì)算圖 4-4 等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG1 = 2.942*50/0.8*100=1.839；XjsG2 = 0.734*50/0.8*100=0.4

37、59；XjsG= 0.638*50*4/0.8*100=1.595 ； 短路電流的有名值：G1:I0 =0.65*50/ 3 *10.5*0.8=2.234；I0.2=0.63*50/ 3 *10.5*0.8=2.165；I0.4=0.62*50/ 3 *10.5*0.8=2.131；G2:I0 =2.24*50/ 3 *10.5*0.8=7.698；I0.2=2.06*50/ 3 *10.5*0.8=7.08；I4=1.92*50/ 3 *10.5*0.8=6.598；G:0I =0.63*200/ 3 *10.5*0.8=8.66；I0.2=0.61*200/ 3 *10.5*0.8=8.

38、524；I4=0.67*200/ 3 *10.5*0.8=9.256；S: I0 = I0.2 = I4 =1/1.121*100/ 3 *10.5=4.905；16則有：I =23.497；I =22.89； ich =64.346；4.4 方案三的短路電流的計(jì)算發(fā)電廠參數(shù)計(jì)算：G1/ G2/G3/G4/G5/ G6主變壓器參數(shù)計(jì)算XdSb 0.199ST1/ T2:X1 Uk% ?Sd100120012000.17112001T3/T4:X2X3X4T5/T6:X510.5?100 0.117100 90（Ud高中% Ud中低 % Ud高低%）(17% 10.5% 6%) 10063（Ud

39、中低 % Ud高中%(17% 10.5% 6%)2000.09921 (Ud中低 % Ud高低 %200Ud高低 %)10063Ud 高中 %)1100(6% 10.5% 17%)200630.00397Uk% Sd?100010.5 ?100100 ? 900.117母聯(lián)電抗器的選擇：XkX k %/10010 /100出線電抗器： XkSbSUkN SB /( 3IkVUSbSSbSB2)10 100/( 3 3 10.52 )Xk%/100 UkN SB /( 3IkNUB2)=10 /100 10 100/( 3 3 10.52 ) 0.175170.1754.4.1 110kV 母線

40、短路電流的計(jì)算圖 4-5 等值網(wǎng)絡(luò)各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG1 = XjsG2= XjsG5 =XjsG6= 0.316*50/100*0.8 =0.198；XjsG5 = XjsG6=0.37*50/100*0.8=0.231； 短路電流的有名值：G1:I0 =4.86*50/ 3 *115*0.8=1.526；I0.2=3.28*50/ 3 *115*0.8=1.03I4=2.96*50/ 3 *115*0.8=0.929；G3:I0 =5.28*50/ 3 *115*0.8=1.658；I0.2=3.83*50/ 3 *115*0.8=1.203；I4=17.046*50/ 3 *11

41、5*0.8=1.008；S: I0 = I0.2 = I4 =1/0.045*100/ 3 *115=3.50914； 則有：I =20.84；I =17.046； ich =56.397；184.4.2 35kV 母線短路電流的計(jì)算圖 4-6 等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG = 0.611*100/100*0.8 =0.764；XjsG= 0.185*200/100*0.8 =0.463； 短路電流的有名值：G: I0 =1.48*100/ 3*37*0.8=2.887；I0.2= 1.45*100/ 3 *37*0.8=2.829 ；I4=1.951*100/ 3 *37*0.8=

42、3.083 ；G:0I =2.24*100/ 3 *37*0.8=4.370 ；I0.2=2.07*100/ 3 *37*0.8=4.039 ；I4=1.83*100/ 3 *37*0.8=3.57 ；S: I0 = I0.2 = I4 =1/0.185*100/ 3 *37=8.432； 則有：I =15.689；19I =15.085；ich =42.457；4.4.3 10kV 出線短路電流的計(jì)算圖 4-7 等值網(wǎng)絡(luò)圖各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG1= 2.719*50/100*0.8 =1.699；XjsG2= 0.199*50/100*0.8 =0.124； XjsG3=11.304*

43、100/100*0.8 =13.793； XjsG5= 2.71*100/100*0.8 =3.383； 短路電流的有名值：G1: I0 =0.61*50/ 3*10.5*0.8=2.097I0.2 =0.57*50/ 3 *10.5*0.8=1.959I4 =0.63*50/ 3 *10.5*0.8=0.5369；G2: I0 =7.83*50/ 3*10.5*0.8=26.9 ；I0.2 =5.81*50/ 3 *10.5*0.8=19.969；I4 =3.98*50/ 3 *10.5*0.8=13.679；20G3: 0I = I0.2 = I4 =1/13.793*100/ 3 *10

44、.5=0.489；G5:0 I=0.32*100/ 3 *10.5*0.8=2.199I0.2 = 0.29*100/ 3 *10.5*0.8=2.131I4 =0.29*100/ 3 *10.5*0.8=1.993；S: I0 = I0.2 = I4 =1/9.16*100/ 3 *10.5=0.48. 則有：I =32.165；I =18.806； ich =88.897；4.4.4 10kV 出線短路電流的計(jì)算圖 4-8 等值網(wǎng)絡(luò)圖 各個(gè)電源的計(jì)算電抗：XjsG1= 5.551 *50/100*0.8 =3.51；XjsG2= 0.406 *50/100*0.8 =0.254；XjsG3

45、=23.079*100/100*0.8 =28.848；XjsG5= 5.553*100/100*0.8 =6.916； 短路電流的有名值：G1: I0 = I0 = I0.2 = I4 =1/3.51*50/ 3 *10.5=0.78；G2: I0 =4.21*50/ 3 *10.5*0.8=14.468 ；I0.2 =3.08*50/ 3 *10.5*0.8=10.6；I4 =2.87*50/ 3 *10.5*0.8=9.657；G3: 0I = I0.2 = I4 =1/28.848*100/ 3 *10.5=0.191；21G5 :0 I= I0.2S: I0 = I0.2 = I 則

46、有：= I4 =1/6.916*100/ 3 *10.5=0.795 ；4 =1/19.66*100/ 3 *10.5=0.279；I =16.513；I =11.702； ich =34.467；22五、主要電氣設(shè)備的選擇5.1 斷路器的選擇及校驗(yàn)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)斷路器的要求是相對(duì)較高，不僅要求其在正常工作條件下有足 夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力，還要求其在短路條件下，對(duì)短路電流有足夠的遮斷能力 17。高壓斷路器的主要功能是：正常操作期間，用它來(lái)重新安排操作模式，把設(shè)備或線路 連接到電路或停止運(yùn)行，起著節(jié)制作用；設(shè)備或電路故障時(shí)，能訊速消除故障電路、確保 無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用

47、。其特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流 18當(dāng)今國(guó)產(chǎn)的高壓斷路器在 110kV 主要是少油斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：1）電壓： Ug UNUg-電網(wǎng)工作電壓2）電流： Ig.maxN I Ig.max-最大持續(xù)工作電流3）斷開電流： Idt NIbrIdt- 斷路器實(shí)際斷開時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量INbr-斷路器額定斷開電流4）動(dòng)穩(wěn)定： ichm iaximax-斷路器極限通過電流峰值ich- 三相短路電流沖擊值5）熱穩(wěn)定： I2tdztI2tI- 穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz - 短路電流發(fā)熱等值時(shí)間It- 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流其中 tdz=tz+0.05，2tz由 =I

48、/I和短路電流計(jì)算時(shí)間 t 決定。5.2 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)隔離開關(guān)的選擇原則及技術(shù)條件：隔離開關(guān)的選取，應(yīng)按照配電設(shè)備的特性和使用方法，通過整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)的對(duì)比。它 的技術(shù)條件的選取和斷路器的一樣。23隔離開關(guān)經(jīng)常應(yīng)用在發(fā)電廠和變電站，其應(yīng)和斷路器一起應(yīng)用。隔離開關(guān)沒有滅弧裝 置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開關(guān)有很多類型，根據(jù)安裝地點(diǎn)不同，包含屋內(nèi)式和屋外式，根據(jù)絕緣支柱數(shù)目 不同，包含單柱式、雙柱式和三柱式。它影響配電裝置的布置和占地面積，選型時(shí)應(yīng)按照 配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來(lái)確定。本設(shè)計(jì) 110kV、35kV 側(cè)為屋外布置，10kV 為屋內(nèi)布置表 6-22

49、 10kV 分段回路側(cè)隔離開關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓， kV額定電流， A動(dòng)穩(wěn)定電流， kA熱穩(wěn)定電流， s， kAGN1010T10300016085(5)因?yàn)?IN=3000AIg.max=169.81 A所以 Ig.max IN1動(dòng)穩(wěn)定： ichmiax因?yàn)?ich =88.997Ai max=160kA所以 ich1s 故 tdz=tz=5.1sI2tdz=18.80625.1=1803.6 (kA)2.s It2t=8525=36125(kA) 2.s 所以 I2tdz30m，考慮 p 的影響。解方程， h=41.5m，p=0.853， 7p=5.976驗(yàn)算:首先驗(yàn)算 123 號(hào)避雷針對(duì)保護(hù)高度 :1、2號(hào)針之間的高度： h