發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計—2×300+2×200MW

1、南華大學電氣工程學院課程設(shè)計發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計 題 目 發(fā)電廠電氣部分設(shè)計2×200MW+2×300MW 學院名稱 電氣工程學院 指導教師 肖金鳳 班 級 電力1103 學 號 20114450310 學生姓名 陳彪 2011年6 月13 日目 錄設(shè)計任務(wù)書4前言6摘要71. 電氣主接線81.1 系統(tǒng)與負荷資料分析81.2主接線方案的選擇81.3廠用電接線方式的選擇121.4變壓器的選擇與計算132. 短路電流的計算172.1短路計算的一般規(guī)則172.2短路電流的計算173. 電氣設(shè)備的選擇193.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則193.2電氣選擇的條件193.3電氣設(shè)備的選擇

2、213.4電氣設(shè)備選擇的結(jié)果表224. 配電裝置244.1配電裝置選擇的一般原則244.2配電裝置的選擇及依據(jù)264.3主接線中設(shè)備配置的一般原則265. 結(jié)束語28參考文獻29附錄：短路計算30附錄：電氣設(shè)備的校驗35附錄: 設(shè)計總圖設(shè)計（論文）內(nèi)容及其要求：1、設(shè)計內(nèi)容 1.1原始資料1.1.1 發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模（1）類型:凝汽式火電廠（2）裝機容量：2×300MW（2）機組年利用小時數(shù):Tmax=6500h/a1.1.2 電力系統(tǒng)與本廠的連接情況(1) 電廠在電力系統(tǒng)中的作用與地位：區(qū)域性電廠(2) 發(fā)電廠聯(lián)入系統(tǒng)的電壓等級：220KV，出線回路數(shù)：10回(3) 電力系統(tǒng)總裝機容

3、量：6000MW，短路容量：9000MVA(4) 發(fā)電廠在系統(tǒng)中所處的位置、供電示意圖1.1.3 電力負荷水平:(1) 220KV電壓等級：架空線10回，I級負荷，最大輸送500MW，Tmax4500h/a(2) 110KV電壓等級：架空線8回，I級負荷，最大輸送110MW，Tmax4000h/a(3) 穿越本廠功率為50MVA。 (4) 廠用電率：6%1.1.4 環(huán)境條件(1) 當?shù)啬曜罡邷?0，最低溫10，最熱月平均最高溫度28，最熱月平均最低溫度24(2) 當?shù)睾０胃叨葹?0m(3) 氣象條件無其它特殊要求（臺風、地震等）。1.2設(shè)計內(nèi)容1.2.1 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計1.2.2 廠用電

4、設(shè)計1.2.3 短路電流的計算1.2.4 主要電氣設(shè)備的選擇1.2.5 配電裝置2、設(shè)計要求2.1獨立完成設(shè)計的全部內(nèi)容2.2設(shè)計說明書一份；2.3設(shè)計圖一份。3、進度安排布置任務(wù)，教師講解設(shè)計方法及要求 2011.5.29學生查找閱讀資料，初定方案,小組討論并確定方案2011.5.292011.6.1設(shè)計及計算 論文整理、成稿、答辯 指導教師： 年 月 日前 言電力行業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，高質(zhì)量的電力資源和可靠的供電水平是衡量電力行業(yè)發(fā)展的指標。做好設(shè)計工作對工程的建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費用和建成投產(chǎn)后的運行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益，起著決定性的作用。本設(shè)計的目的是使樹立工程觀

5、點，加強基本理論的理解和工程設(shè)計基本技能的訓練，了解現(xiàn)代大型發(fā)電廠的電能生產(chǎn)過程及其特點，掌握發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)的設(shè)計方法，并在分析、計算和解決實際工程能力等方面得到訓練，為今后從事電氣設(shè)計、運行管理和科研工作，奠定必要的理論基礎(chǔ)。本設(shè)計是對2×200MW + 2×300MW總裝機容量為1000MW的凝汽式區(qū)域性火電廠進行電氣一次部分及其廠用電高壓部分的設(shè)計，它主要包括了四大部分，分別為電氣主接線的選擇、短路電流的計算、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的選擇。其中詳細描述了主接線的選擇、短路電流的計算和電氣設(shè)備的選擇，從不同的短路情況進行分析和計算，對不同的短路參數(shù)來進行不同種類設(shè)備

6、的選擇，并對設(shè)計進行了理論分析。摘要: 本次凝汽式火電廠電氣一次部分設(shè)計是在老師的指導下，以自己平時所學的理論知識為基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)專業(yè)用書按照工程設(shè)計程序綜合考慮而設(shè)計的。由主接線部分和和廠用電接線部分組成。首先，分析原始資料，擬定幾種主接線接線方案，進行比較，綜合考慮可靠性、靈活性和經(jīng)濟性，選擇最優(yōu)方案，確定廠用電的接線形式和電壓等級。接著，根據(jù)發(fā)電機容量、負荷容量和廠用電率分別確定主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和廠用變壓器的容量和臺數(shù)、結(jié)構(gòu)和型式。最后，選擇短路點，按照最嚴重的情況計算出短路點的最大短路電流，再根據(jù)短路電流的大小選擇合適的斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等電器設(shè)備。綜合各個步

7、驟繪制出電氣主接線圖。關(guān)鍵字： 凝汽式火電廠、理論知識、工程設(shè)計程序、發(fā)電機、變壓器、雙母帶旁路、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器。1.電氣主接線1.1 系統(tǒng)與負荷資料分析1 凝汽式發(fā)電廠的規(guī)模 裝機容量：裝機4臺，容量分別為： 2×200MW 2×300MW 機組年利用小時數(shù)：Tmax=6500h/a氣28C，最熱月平均最低溫24C，海拔60米，氣象條件無其他特殊要求。 廠用電率： 6%2 負荷及電力系統(tǒng)連接情況 220KV電壓等級：架空線14回，I級負荷，最大輸送900MW，Tmax=5000h/a，110KV電壓等級：架空線8回，I級負荷，最大輸送120MW，

8、Tmax=4500h/a，總裝機容量10000MW，短路容量12000MW。設(shè)計電廠為中型凝汽式火電廠，其容量為2×200+2×300=1000MW，最大單機容量為300MW，即有中型容量規(guī)模，中型機組的特點，年利用小時數(shù)為6500h/a>5000h/a，又為火電廠，在系統(tǒng)中將主要承擔基荷，故該廠主接線務(wù)必考慮其可靠性及經(jīng)濟性。它占電力系統(tǒng)總?cè)萘?000/（10000+1000）×100%=9%<15%，未超過系統(tǒng)的事故備用和檢修備用容量。1.2 主接線方案的選擇對電氣主接線的基本要求，概括的說應該包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面，下面簡要分析一下。可

9、靠性可靠安全是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本要求。它可以從以下幾方面考慮：發(fā)電廠或者變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 發(fā)電廠和變電所接入電力系統(tǒng)的方式；發(fā)電廠和變電所的運行方式及負荷性質(zhì)；設(shè)備的可靠性程度直接影響著主接線的可靠性；長期實踐運行經(jīng)驗的積累是提高可靠性的重要條件。靈活性 主接線應滿足在調(diào)度、檢修及擴建時的靈活性。調(diào)度時，應操作方便的基本要求，既能靈活的投入或切除某些機組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負荷，又能滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式及特殊運行方式下的調(diào)度要求； 檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶

10、的供電；擴建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。經(jīng)濟性 主接線應在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟合理。一般從以下幾方面考慮。投資?。徽嫉孛娣e少；電能損耗少。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中，要避免建立復雜的操作樞紐，為簡化主接線，發(fā)電廠、變電所接入系統(tǒng)的電壓等級一般不超過兩種。發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問題，主接線的設(shè)計首先應保證其滿發(fā)、滿供、不積壓發(fā)電能力，同時盡可能減少傳輸能量過程中的損失，以保證供電連續(xù)性。為此，對大、中型發(fā)電廠主接線的可靠性，應從以下幾方面考慮：斷

11、路器檢修時，是否影響連續(xù)供電；線路、斷路器或母線故障，以及在母線檢修時，造成饋線停運的回路數(shù)多少和停電時間的長短，能否滿足重要的 ，類負荷對供電的要求；本發(fā)電廠有無全廠停電的可能性；大型機組突然停電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。所以對大、中型發(fā)電廠電氣主接線，除一般定性分析其可靠性外，尚需進行可靠性的定量計算。主接線還應具有足夠的靈活性，能適應多種運行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便、調(diào)度靈活、檢修安全、擴建發(fā)展方便。主接線的可靠性與經(jīng)濟性綜合考慮、辨證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能投資省、占地面積少、電壓損耗少、年費用（投資與運行）為最小。根據(jù)對原始資料的分

12、析，現(xiàn)將各電壓等級可能采用的較佳方案列出。進而，以優(yōu)化組合的方式，組成最佳可比方案。110KV電壓級：出線回路數(shù)12回>4回且為I級負荷，為使其出線斷路器檢修時不停電，應采用雙母分段或雙母帶旁路，以保證其供電的可靠性和靈活性。220KV電壓級：出線回路數(shù)6回>4回且為I級負荷，應采用雙母帶旁路或一臺半。擬訂兩方案如表1.1 表1.1 擬定的兩種方案電壓等級方案方案110KV雙母雙母帶旁路220KV雙母一臺半 表1.2 主接線方案比較方案項目方案方案可靠性可靠性高，無論檢修母線或設(shè)備故障、檢修就不會全廠停電。但線短路可能會短時停電。220KV檢修進線斷路器也不會停電。220KV設(shè)備少

13、，設(shè)備本身故障率低。兩臺聯(lián)絡(luò)變壓器還滿足本廠的廠備用和啟動電源的要求?？煽啃愿?，無論檢修母線或設(shè)備故障、檢修就不會全廠停電。兩種電壓有兩臺變壓器聯(lián)結(jié)提高可靠性。220KV隔離開關(guān)不作為操作電器，減少了故障幾率。聯(lián)絡(luò)變壓器起了聯(lián)絡(luò)和廠備用的作用。靈活性 110KV、220KV均有多種運行方式。 各種電壓級接線都便于擴建和發(fā)展。 相應的保護裝置相對簡單。110KV、220KV均有多種運行式。220KV屬于環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)運行調(diào)度靈活但相應的保護裝置較復雜。易于擴建和實現(xiàn)自動化。經(jīng)濟性 相對投資少、設(shè)備數(shù)量少，年費用低。220KV是雙母接線，相對占地面積少。投資高、設(shè)備數(shù)量多，年費用大。220KV采用交叉接

14、線，占地面積大。 表 1.3 比較結(jié)果 方案項目方案一方案二 可靠性較高較差 靈活性較高較差經(jīng)濟性相對較低相對較高 所以選擇的主接線方式為雙母。1.3 廠用電接線方式的選擇廠用電接線的設(shè)計原則基本上與主接線的設(shè)計原則相同。首先，應保證對廠用負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉(zhuǎn)；其次，接線應能靈活地適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；還應適當注意其經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進性。實踐經(jīng)驗表明：對于火電廠，當發(fā)電機容量在60MW及以下，發(fā)電機電壓為10.5KV時，可采用3KV作為廠用高壓電壓；當容量在100MW300MW時，宜選用6KV作為廠用

15、高壓電壓；當容量在300MW以上時，若技術(shù)經(jīng)濟合理，可采用3KV和10KV兩段電壓?；痣姀S廠用電率較大，為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性與經(jīng)濟性，且便于運行、檢修，一般都采用“按爐分段”的接線原則，即將廠用電母線按鍋爐的臺數(shù)分成若干獨立段，既便于運行、檢修，又能使事故影響范圍局限在一機一爐，不致影響正常運行的完好機爐。低壓380/220V廠用電的接線，對大型火電廠，一般采用單母分段接線，即按爐分段。廠用接線圖如圖1.3.1所示 圖1.3.1 廠用接線圖如圖1.4變壓器的選擇與計算1.4.1 首先選擇300MW和200MW發(fā)電機的參數(shù)如下表1.4： 表1.4 發(fā)電機參數(shù)型號額定功率（MW）額定電壓

16、（KV）額定電流（KA）功率因數(shù)（）同步電抗(Xd%)瞬變電抗(X'd%)超瞬變電抗(X"d%)QFSN-200-220015.7586250.85203.524.314.8QFSN-300-230018113200.85236.3531.9319.15 1.4.2 變壓器容量的確定原則接有發(fā)電機電壓母線接線的主變壓器容量的確定的原則連接在發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器的容量，應考慮以下因素：發(fā)電機全部投入運行時，在滿足發(fā)電機電壓供電的日最小負荷，并扣除廠用負荷后，主變壓器應能將發(fā)電機電壓母線的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)。接在發(fā)電機電壓母線上的最大一臺機組檢修或故障時，主

17、變壓器應能從電力系統(tǒng)倒送功率，保證發(fā)電機電壓母線上最大負荷的需要。若發(fā)電機電壓母線上接有兩臺或以上的主變壓器時，當其中容量最大的一臺因故退出運行時，其它主變壓器在允許正常過負荷范圍內(nèi)，應能輸送母線剩余功率的70%以上。主變壓器型式的選擇原則相數(shù)的確定在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應選用三相變壓器。若受到限制時，則宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一臺大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器。組數(shù)的確定一般當最大機組容量為125MW及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，但三繞組變壓器的每個繞組的通過容量應達到該變壓器額定容量的15%以上。對于最大機組為200MW以上的發(fā)電廠，一般以采用雙繞組變壓器加

18、聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。其聯(lián)絡(luò)變壓器宜選用三繞組變壓器。繞組接線組別的確定變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)的相位一致，否則，不能并列運行。我國110KV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”連接，35KV采用“Y”連接，其中性點多通過消弧線圈接地，35KV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”連接。根據(jù)以上繞組連接方式的原則，主變壓器接線組別一般都采用YN，d11常規(guī)接線。為使變壓器型號易選，常將兩臺容量相同的發(fā)電機接在同一側(cè)，故將2臺200MW的發(fā)電機接在110KV側(cè)，2臺300MW的發(fā)電機接在220KV側(cè)，容量可通過聯(lián)絡(luò)變壓器傳送。變壓器容量的確定： S=(PGP廠)×（1+1

19、0%）/cos ST1，2=(200200×6%)×1.1/0.85=243.3MW ST3，4=(300300×6%)×1.1/0.85=364.9MW故與200MW發(fā)電機相連的變壓器的容量為240MW與300MW發(fā)電機相連的變壓器的容量為360MW所選變壓器參數(shù)見表1.5。（二）連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器容量的確定原則 聯(lián)絡(luò)變壓器容量應能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率和無功功率的交換。 聯(lián)絡(luò)變壓器容量一般不應小于接在兩種電壓母線上最大一臺機組的容量，以保證最大一臺機組故障或檢修，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負荷的要求，同時，

20、也可在線路檢修或故障時，通過聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)。 聯(lián)絡(luò)變壓器為了布置和引線方便，通常只選一臺，在中性點接地方式允許條件下，以選自耦變壓器為宜。其第三繞組，及低壓繞組兼作廠用備用電源或引接無功補償裝置。根據(jù)原則，可得容量為: ST=PG/cos =300/0.85=352.9MW根據(jù)以上分析，選得OSSPS-360000/220，其參數(shù)見表1.5。(3) 廠用變壓器的選擇：300MW機組的發(fā)電廠廠用電一般采用6KV，所以發(fā)電機電壓級的變壓器要用15.75/6.3/6.3，而聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)用10.5/6.3，發(fā)電機旁的廠用變壓器容量是： ST6，7=PG×6%=300&#

21、215;6%=18MW 200MW側(cè) ST8，9= PG×6%=200×6%=12MW聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)的廠用備用變壓器容量應該滿足廠用電,所以其容量取18MW。根據(jù)以上分析，發(fā)電級電壓級廠用電變壓器選為，聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)選為，其具體參數(shù)見 表1.5。 表1.5 變壓器各參數(shù)變壓器型號額定電壓(KV)短 路阻 抗電壓%額定容量(MVA)聯(lián)結(jié)組高壓中/低壓主變壓器T1,T2SFP-360000/220242±2×2.5%1814.3360YN，d11主變壓器T3,T4SSPS-240000/220242±2×2.5%121/15.75高中

22、24.5高低14.5中低8.5YN,yn0,d11聯(lián)絡(luò)變壓器T5OSSPS-360000/220242±2×2.5%121/15.75高中12.1高低12中低18.8360000/360000/180000YN,a0,d11廠用變壓器T6,T7SFPF9-40000/1818±2×2.5% 6.3 /6.3全穿越8.18半穿越15.3400000/2×20000D,d11,d11廠用變壓器T8,T9SFF9-31500/15.7515.75±2×2.5%6.3 /6.3全穿越9.5 半穿越16.631.5/2×20

23、D,d0,d0廠備用變壓器T10SFPFL-31500/15.7515.75±2×2.5%6.3 /6.31831.5Y,d12,d12 2. 短路電流的計算2.1短路計算的一般規(guī)則短路電流計算的一般規(guī)定：（1）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃 確定短路電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 （2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)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的影響。 （3）選擇導體和電器時

24、，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 對帶電抗器的6 10KV出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計算短路點應選擇在電抗器前外， 其它導體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。（4）導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三短路嚴重時，則應按嚴重情況計算。2.2短路電流的計算本設(shè)計的短路計算只計算在母線上短路的情況。短路電流計算的過程見附錄,短路電流計算結(jié)果見下表2.1。 表2.1 短路電流計算結(jié)果短路點編號短路點

25、平均電壓(kv)基準電流IB(KA)分支線名稱 分支 電抗 xjs 分支 額定 電流IN(KA)短路電流標么值短路電流值0s0.01s1s2s4s0s0.1s1s2s4s d1 230KV2.51無限大系統(tǒng)0.1272.517.87419.763300MW發(fā)電機分支0.3321.7723.0853.0352.1692.1992.2295.4675.3783.8433.8973.949200MW發(fā)電機分支0.2331.1814.3944.2922.5612.4422.3547.9887.8034.6564.4394.279 d2115KV5.021無限大系統(tǒng)0.0832.5112.08430.3

26、3300MW發(fā)電機分支2.0923.5440.6750.6720.7020.7020.7022.3922.3822.4882.4882.488200MW發(fā)電機分支4.9512.3630.4310.4290.4340.4340.4341.0181.0141.0261.0261.0263. 電氣設(shè)備的選擇3.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則(1) 所選設(shè)備應能滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展；在滿足可靠性要求的前提下，應盡可能的選用技術(shù)先進和經(jīng)濟合理的設(shè)備，使其具有先進性；(2) 應按當?shù)丨h(huán)境條件對設(shè)備進行校準；(3) 所選設(shè)備應予整個工程的建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致；(4) 同類設(shè)備應

27、盡量減少品種；(5) 選用新產(chǎn)品均應具有可靠的實驗數(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，應經(jīng)過上級批準。3.2電氣選擇的條件正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據(jù)工程實際情況，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。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。按正常工作條件選擇電器額定電壓和最高工作電壓所選用的電器允許最高工作電壓不得低

28、于所接電網(wǎng)的最高運行電壓，即Ualm Usm 。一般電器允許的最高工作電壓：當額定電壓在220KV及以下時為1.15UN；額定電壓是330500KV時是1.1UN。而實際電網(wǎng)的最高運行電壓Usm一般不會超過電網(wǎng)額定電壓的1.1UNs，因此在選擇電器時，一般可按電器額定電壓UN不低于裝置點電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇,即UNUNs。 額定電流電器的額定電流IN是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長期允許電流。IN不應該小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即IN Imax 由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應回路的Imax為發(fā)電機、調(diào)相機或變壓器的額

29、定電流的1.05倍；若變壓器有過負荷運行可能時，Imax應按過負荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的Imax；母線分段電抗器的Imax應為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機額定電流的50%80%；出線回路的Imax除考慮正常負荷電流外，還應考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負荷。此外，還與電器的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對電器進行種類和形式的選擇。按當?shù)丨h(huán)境條件校核在選擇電器時，還應考慮電器安裝地點的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當氣溫，風速，溫度，污穢等級，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應采取

30、措施。我國目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度 040，如周圍環(huán)境溫度高于40（但60）時，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8進行修正，當環(huán)境溫度低于40時，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5，但其最大電流不得超過額定電流的20%。按短路情況校驗短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過電器時，電器各部分的溫度應不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 It2 t Q k式中 Q k 短路電流產(chǎn)生的熱效應 It、t電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定條件為：I esI sh式中； I sh短路沖擊電流有效值； I es電器允許 的

31、動穩(wěn)定電流的有效值；3.3電氣設(shè)備的選擇3.3.1 斷路器的種類和形式的選擇因為110KV側(cè)有8回出線，220KV側(cè)有14回出線，所以接入110KV,220KV側(cè)的高壓斷路器應選擇高壓少油斷路器。最高工作電壓電壓的選擇(額定電壓就為連接點的工作電壓)110KV側(cè) UalmUNm =1.1*110KV=121 KV220KV側(cè) UalmUNm =1.1*220KV=242 KV200MW機組出口 UalmUNm =1.1*15.75KV=17.325 KV300MW機組出口 UalmUNm =1.1*18KV=19.8 KV額定電流的選擇110KV側(cè) INImax=1.05×=1.05

32、*120/(1.732*110*0.85)=0.778 KA220KV側(cè) INImax=1.05× =1.05*900/(1.732*220*0.85)=2.918 KA機組出口 300MW機組 INImax=1.05×=1.05*300/(1.732*18*0.85)=11.887 KA200MW機組 INImax=1.05×=1.05*200/(1.732*15.75*0.85)=9.06 KA開斷電流的選擇高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡化計算可應用此暫態(tài)電流I"進行選擇,即INbrI"

33、。220KV側(cè) INbrI"=33.218 KA110KV側(cè) INbrI"=33.74 KA短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流INcl 不應小于短路電流最大沖擊值Ish，即INclIsh。220KV側(cè) INclIsh=86.895 KA110KV側(cè) INclIsh=88.26 KA熱穩(wěn)定校驗It2tQk 取tk(短路切除時間)=4s。220 KV I"= 33.218 KA I2=10.837 KA I4=10.696 KA周期分量熱效應 Qpt= (+ 10I22+ I42)×tk/12=797.415 (KA)2

34、·s由于t>1s 短路電流的熱效應等于周期分量熱效應即 Qk =Qpt110 KV I"= 33.74KA I2=4.568 KA I4=4.568 KA周期分量熱效應Qk =Qpt= (+ 10I22+ I42)×tk/12=455.974 (KA)2·s由于t>1s 短路電流的熱效應等于周期分量熱效應即 Qk =Qpt動穩(wěn)定校驗 ies ish110 KV ies 88.26 KA220 KV ies 86.895 KA3.4電氣設(shè)備選擇的結(jié)果表 表3.1 110 KV側(cè)的斷路器選擇110KV側(cè)計算值項目 LW11-110（P）UNs11

35、0KVUN110KV/121KVImax0.778KAIN1.0KAI"33.74KAINbr31.5KAIsh88.26KAINcl88.26KAQk274.469(KA)2·sIt2t500(KA)2·sIsh88.26KAIes90KA 表3.2 220 KV側(cè)的斷路器選擇220KV側(cè)計算值項目LW12-220UNs220KVUN220KV/242KVImax2.918KAIN3.0KAI"33.218KAINbr40KAIsh86.895KAINcl100KAQk797.415(KA)2·sIt2t800(KA)2·sIsh8

36、6.895KAies90KA 表3.3 110 KV側(cè)的隔離開關(guān)選擇110KV側(cè)計算值項目GW4-110DUNs110KVUN110KV/121KVImax0.778KAIN1.0KAQk455.974(KA)2·sIt2t500(KA)2·sIsh88.26KAies90KA 表3.4 220 KV側(cè)的隔離開關(guān)選擇220KV側(cè)計算值項目GW4-200DUNs220KVUN220KV/242KVImax2.918KAIN3.0KAQk797.415(KA)2·sIt2t800(KA)2·sIsh86.895KAies90KA 表3.5 各部分電壓互感器的

37、選擇項目型號一次/KV二次/V剩余電壓繞組/VImaxA110KVJCC1M-110110/30.5100/30.51002000220KVJCC5-220220/30.5100/30.51002000聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)JDZ8-35351001001000發(fā)電機出口端JDZ6-2018100100500 表3.6 各部分電流互感器的選擇項目 型號額定電流比/A短時熱穩(wěn)電流/KA額定動穩(wěn)電流/KA滿匝額定輸出/VA110KVLCWB6-1102×300/5 31.5 80 50220KVLCWB7-2202×600/12×21 2×55 40 聯(lián)絡(luò)變低壓L

38、ZZB7-35800/5 31.5 80 50發(fā)電機出口LDZJ1-101500/5 80 163 404. 配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。按電器裝設(shè)的地點不同，配電裝置可分為屋內(nèi)型和屋外型。4.1配電裝置選擇的一般原則高壓配電裝置的設(shè)計必須認真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，遵循上級發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點和運行、檢修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計不斷假冒新，做

39、到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、運行可靠、維護方便。 火力發(fā)電廠及變電所的配電裝置型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運行、檢修和安裝要求。節(jié)約用地：我國人口眾多，但耕地不多，因此用地是我國現(xiàn)代化建設(shè)的一項帶戰(zhàn)略性的方針；運行安全和操作巡邏方便：配電裝置要整齊清晰，并能在運行中滿足對人身和設(shè)備的安全要求。使配電裝置 一旦發(fā)生事故時，也能將事故限制在最小范圍和最低程度，并使運行人員在正常的操作和處理事故中不致發(fā)生意外，以及再次維護中不致?lián)p害設(shè)備；便于檢修和安裝：對各種形式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝的條件；節(jié)約三材，降低造價：配電裝置的設(shè)計還應采取有效措施，減少三

40、材消耗，努力降低造價。4.1.1基本要求 1.配電裝置的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和經(jīng)濟技術(shù)政策,如節(jié)約土地。 2.保證運行可靠按照系統(tǒng)和自然條件,合理選擇設(shè)備,在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。 3.便于巡視、檢修和操作。 4.在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價。 5.安全和擴建方便。4.1.2基本步驟 1.根據(jù)配電裝置的電壓等級、電器的型式、出線的多少和方式、有無電抗器、地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式； 2.擬定配電裝置的配置圖； 3.按照所選的外形尺寸、運行方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，并參考各種配電

41、裝置的典型設(shè)計手冊，設(shè)計繪制配電裝置的平、斷面圖。 配電裝置的整個結(jié)構(gòu)尺寸、檢修和運輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的。屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的最小安全凈距，詳見設(shè)計手冊。4.2配電裝置的選擇及依據(jù)配電裝置的型式的選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運行及檢修要求通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV及以上多為屋外式。普通中型配電裝置國內(nèi)采用比較多，廣泛用于110500KV電壓級，在這方面我國已經(jīng)有豐富的經(jīng)驗。本設(shè)計的地理環(huán)境較好，沒有地震，雷暴日也很少，且沒有明顯的環(huán)境污染，所以綜合所有

42、條件和技術(shù)，選用屋外式中型配電裝置。4.3主接線中設(shè)備配置的一般原則一、隔離開關(guān)的配置（1）中小型發(fā)電機出口一般應裝設(shè)隔離開關(guān)；容量為200MW及以上大機組與雙繞組變壓器的單元連接時，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應有可拆連接點。（2）在出線上裝設(shè)電抗器的610KV配電裝置中，當向不同用戶供電的兩回線共用一臺斷路器和一組電抗器時，每回線上應各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)。（3）接在發(fā)電機、變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 （4）一臺半斷路器接線中，視發(fā)變電工程的具體情況，進出線可裝設(shè)隔離開關(guān)也可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 （5）斷路器的兩側(cè)均應配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時隔離電源。 （6）中性點直

43、接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關(guān)接地；自耦變壓器的中性點則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。二、電壓互感器的配置（1）電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側(cè)都能提取到電壓。（2）6220KV電壓等級的每組主母線的三相上應裝設(shè)電壓互感器。旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感順的情況和需要確定(本設(shè)計不設(shè))。 （3）當需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相上應裝設(shè)電壓互感器(本設(shè)計不設(shè))。 （4）當需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電

44、容式套管上的電壓抽取裝置。 （5）發(fā)電機出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調(diào)整裝置需要。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設(shè)一組電壓互感器。三、電流互感受器的配置（1）凡裝有斷路器的回路均應裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。（2）在未設(shè)斷路器的下列地點也應裝設(shè)電流互感器；發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 （3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。 （4）一臺半斷路器接線中，線路一線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設(shè)三

45、組電流互感器可以利用時，可裝設(shè)三組電流互感器。5. 結(jié)束語通過本次課程設(shè)計，我對發(fā)電廠電氣部分有了更深刻的了解、掌握，相對于以前來說確實懂得了不少。對于主接線方案的選擇、主接線的連接方式、主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器及各配電裝置的選擇都有了一定的了解。通過對課本和參考書籍的翻閱，進一步提高了利用手頭所擁有的材料自習并完成設(shè)計的能力。設(shè)計過程中由于本人的知識面單薄、認識膚淺，剛開始時遇到了很大的困難例如：概念模糊、思路不統(tǒng)一，不知從何下筆，從何著手。因此，在前期花了不少的時間來整理頭腦中的概念。在自己理清思路，初步形成意識后，對課題便有了更深一層次的理解和體會，從而抓住了方向和要點，進行多方面的選材和總

46、結(jié)。在列出大綱和初步完成稿件之后，為證實自己對課題理解的正確性，最后在指導老師的幫助和審批下，給設(shè)計劃上了圓滿的句號。通過這次設(shè)計，在獲得知識之余，還加強了個人的單獨工作能力，增張了工作閱歷，得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟，個人能力有進一步發(fā)展，對以后的生活和工作有著不可預計的幫助。 這次設(shè)計的順利完成與同學們的合作互助是分不開，在模棱兩可的情況時，多虧同學們的合作互助才度過難關(guān)；更與老師的悉心教導、指點分不開，在有解不開的難題時，多虧老師的耐心指導才使設(shè)計能順利進行下去。在此對他們表示衷心的感謝！ 參考文獻1熊信銀.發(fā)電廠電氣部分.（第三版）.北京：中國電力出版社2牟道槐.發(fā)電

47、廠電氣部分.（第三版）. 重慶：重慶大學出版社3何仰贊,溫增銀.電力系統(tǒng)分析.武漢：華中科技大學出版社4中國電器工業(yè)協(xié)會.輸配電設(shè)備手冊.上、下冊. 北京：機械工業(yè)出版社5水利電力部西北電力設(shè)計院.電力工程電氣設(shè)計手冊.北京:中國電力出版社6馮炳陽.輸電設(shè)備手冊.M.北京：機械工業(yè)出版社7周文俊.電器設(shè)備實用手冊. 北京：中國水利水電出版社8卓樂友.電力工程電氣設(shè)計200例.北京:中國電力出版社9DL5000-2000火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程附錄：附錄：短路計算只進行母線的三相短路計算。（1） 選取和，畫出等值網(wǎng)絡(luò)，計算各電抗的標幺值。300MW發(fā)電機：XG1= XG2=×SB/SN1

48、=0.1915×1000*0.85/300=0.5426200MW發(fā)電機：XG3= XG4=×SB/SN1=0.148×1000*0.85/200=0.629360MVA變壓器：240MVA變壓器： US1=1/2(U1-2U1-3U2-3)=1/2(24.5+14.5-8.5)=15.25 US2=1/2(U1-2U2-3U1-3)=1/2(24.5+8.5-14.5)=9.25 US3=1/2(U1-3U2-3U1-2)=1/2(14.5+8.5-24.5)=-0.75 XT3I=XT4I= US1/100×SB/SN=15.25/100×

49、1000/240=0.635 XT3II=XT4II= US2/100×SB/SN=9.25/100×1000/240=0.385 XT3III=XT4III= US3/100×SB/SN=-0.75/100×1000/240=-0.031聯(lián)絡(luò)變壓器： US1=1/2(U1-2U1-3U2-3)=1/2(12.1+12-18.8)=2.65 US2=1/2(U1-2U2-3U1-3)=1/2(12.1+18.8-12)=9.45 XT5I= US1/100×SB/SN=2.65/100×1000/360=0.074 XT5II= US2/100×SB/SN=9.45/100×1000/360=0.263系統(tǒng)到220KV母線的電抗標幺值： XS=SB/S=1000/12000=0.083（2） 對等值網(wǎng)絡(luò)進行簡化 X1=1