發(fā)電廠主接線設(shè)計

1、一、題目分析1二、電氣主接線方案比較1三、短路電流計算4四、電氣設(shè)備的選擇12五、電氣主接線圖22一、題目分析 某水庫電站是一座以灌溉為主，兼顧發(fā)電的季節(jié)性電站，冬、春季有三個多月因水庫不放水或放水量少，電站停止運行不發(fā)電。電站設(shè)計容量為三臺立式機組，總裝機 2000KW （ 2 × 800KW+1 × 400KW ），裝機年利用小時為 3760h ，多年平均發(fā)電量為 752 萬 KW.h 。根據(jù)金塔縣的用電負荷情況，該電站距城南變電所較近，因此，除廠用電外全部電能就近送至城南 35KV 變電所聯(lián)入系統(tǒng)。 鑒于以上特點，本電站電氣主接線采用三臺發(fā)電機兩臺變壓器，高壓側(cè)送電電

2、壓為35KV，一回出線。二、電氣主接線方案比較方案一：3臺發(fā)電機共用一根母線，采用單母線接線不分段； 設(shè)置一臺變壓器；方案二：1、2號發(fā)電機-變壓器擴大單元接線；3號發(fā)電機-變壓器單元接線； 設(shè)置了2臺變壓器; 35KV線路采用單母線接線不分段。電氣主接線方案比較：（1）供電可靠性方案一供電可靠性較差；方案二供電可靠性較好。（2）運行上的安全和靈活性方案一母線或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修時，整個配電裝置必須退出運行，而任何一個斷路器檢修時，其所在回路也必須退出運行，靈活性也較差；方案二1、2號發(fā)電機-變壓器擴大單元接線與3號發(fā)電機-變壓器單元接線相配合，使供電可靠性大大提高，提高了運行的靈活性。

3、（3）接線簡單、維護和檢修方便很顯然方案一最簡單、維護和檢修方便。（4）經(jīng)濟方面的比較方案一最經(jīng)濟。各種方案選用設(shè)備元件數(shù)量及供電性能列表：方案一二斷路器（臺數(shù)）63KV4437KV12隔離開關(guān)（臺數(shù)）63KV8837KV24主變臺數(shù)12供電可靠性差較好供電靈活性一般較好母線條數(shù)11接線特點簡單較簡單實現(xiàn)自動化不易較易投資比較不大較大運行維修不方便較方便綜合比較：選方案二最合適。經(jīng)過綜合比較上述方案，本階段選用方案二作為推薦方案。2、 變壓器容量及型號的確定：1、=經(jīng)查表選擇SF7-8000/35型號，其主要技術(shù)參數(shù)如下：型號額定容量（KVA）額定電壓（KV）阻抗電壓（%）連接組高壓低壓S9-

4、2000/352000356.5Yd112、經(jīng)查表選擇SL7-4000/35型號, 其主要技術(shù)參數(shù)如下：型號額定容量（KVA）額定電壓（KV）阻抗電壓（%）連接組高壓低壓S9-500/3550035Yyn0三、短路電流計算為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟性和合理性，并在一定時期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。（1）容量和接線按本工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后510年）：其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時并列的接線方式。（如切換廠用變壓器時的并列）。（2）短路種類一般按三相短路驗算

5、，若其他種類短路較三相短路嚴(yán)重時，即應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗算。（3）計算短路點選擇通過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。短路點的選擇：因本設(shè)計電壓等級不多，接線簡單，一個單母線接線，一個發(fā)電機-變壓器組單元接線，兩條母線：6.3KV和35KV，故在6.3KV母線、3號發(fā)電機出口處及35KV母線各選取一點作為短路計算點，分別為k1、k2、k3。發(fā)電機，變壓器及系統(tǒng)的主要參數(shù)如下：1、發(fā)電機參數(shù)：2800KW+1400KW，cos=0.8，2、變壓器參數(shù)：2臺， 1T:2000KVA, 2T:, 500KVA3、線路參數(shù)：一回35kV出線經(jīng)過50km，接入變電所。選取基準(zhǔn)值:發(fā)電機G1: 發(fā)電

6、機G2: 變壓器T1:=變壓器T2:=線 路：3.2.1當(dāng)k1點發(fā)生三相短路時：所以，單獨作用下，穩(wěn)態(tài)短路電流: 沖擊短路電流: 作用下，3所以，為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s， b、 t=2s， c、 t=4s， 作用下，3所以，為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s， b、t=2s， c、t=4s， 3.2.2當(dāng)k2點發(fā)生三相短路時：網(wǎng)絡(luò)簡化圖如下單獨作用下，穩(wěn)態(tài)短路電流: 沖擊短路電流: 作用下，3所以，為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s， b、 t=2s， c、 t=4s， 作用下，3所以，為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s， b、t=2s， c、t=4s， 3.2.3當(dāng)k3點發(fā)生三相短路時：

7、網(wǎng)絡(luò)簡化圖如下：單獨作用下，穩(wěn)態(tài)短路電流: 沖擊短路電流: 作用下，3所以，為有限大容量系統(tǒng)。a、 t=0s， b、 t=2s， c、 t=4s， 作用下，3所以，為有限大容量系統(tǒng)。a:t=0s， b:t=2s， C:t=4s， 短路點數(shù)據(jù)K1合計K2合計K30.1270.0960.0950.0320.0240.0240.087合計四、 電氣設(shè)備的選擇4.1電氣設(shè)備選擇的一般條件：電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，在選擇時應(yīng)根據(jù)實際工作特點，按照有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理。為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗的一

8、般條件， 按正常工作條件包括：電壓、電流、頻率、開斷電流等進行選擇；A 額定電壓和最高工作電壓：高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓UalmN，而實際電網(wǎng)的最高運行電壓UsmNs因此在選擇電氣設(shè)備時，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓的額定電壓UN不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即UNB額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許通過電流。IN應(yīng)不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I，即IN。 按短路條件包括動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定進行校驗。 4.2 、發(fā)電機回路電氣設(shè)備的選擇 選擇計算的條件：1、

9、短路點的選擇：以k1點三相短路電流計算結(jié)果為依據(jù)，短路電流為系統(tǒng)和發(fā)電機G3提供的短路電流合計值。2、短路計算時間：，取4s；3、最大持續(xù)工作電流：4、短路電流熱效應(yīng)： 斷路器的選擇 根據(jù)和，初選ZN28-10/630型真空斷路器，其主要技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓額定電流額定短路開斷電流額定短路關(guān)合電流（峰值）4s熱穩(wěn)定電流10KV630A20KA50KA20KA1、按額定短路開斷電流選擇2、按額定短路關(guān)合電流選擇3、按熱穩(wěn)定校驗4、按動穩(wěn)定校驗故ZN28-10/630型真空斷路器符合條件。 電流互感器的選擇 根據(jù)電流互感器的用途、持續(xù)工作電流、工作電壓等條件，查手冊電流互感器可選用LZZBJ9-

10、10,400/5,0.5/5P10這一型號。可供給測量和差動保護裝置用；1、熱穩(wěn)定校驗2動穩(wěn)定校驗4.3、發(fā)電機電壓互感器回路設(shè)備選擇（1） 電壓互感器的選擇 根據(jù)電壓互感器的用途及工作電壓等條件，查手冊，選用JDZX9-6,單相三繞組電壓互感器三臺，連接成接線，可滿足測量、保護和絕緣監(jiān)察的需要。4.4 發(fā)電機-變壓器組回路設(shè)備的選擇 選擇計算條件：1、短路點的選擇：以k2點三相短路電流計算結(jié)果為依據(jù)，短路電流為系統(tǒng)和發(fā)電機提供的。2、短路計算時間：，取4s；3、最大工作電流：4、短路電流熱效應(yīng)： 隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)和，初選型隔離開關(guān)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓（KV）最高工作電壓(KV)

11、額定電流(A)極限通過電流峰值(KA)4s熱穩(wěn)定電流（短時）(KA)1012200101、熱穩(wěn)定校驗2、動穩(wěn)定校驗電流互感器的選擇 根據(jù)電流互感器的用途，持續(xù)工作電流、工作電壓及安裝于戶內(nèi)等條件，查手冊可選用LZZBJ9-10,400/5A，0.5/5P10這一型號，可供給測量和差動保護裝置用。1、按熱穩(wěn)定校驗Q=KASIt=45×1=2025 KAS2、 按動穩(wěn)定校驗=電壓互感器回路設(shè)備的選擇1、電壓互感器的選擇根據(jù)電壓互感器的用途、裝置于KYN8000-10型高壓開關(guān)柜及工作電壓等條件,查資料，可選用JDZX9-6, /KV單相繞組電壓互感器三臺，連接成Y/ Y/接線，可滿足測量

12、、保護和絕緣監(jiān)察的需要。4.5側(cè)電壓互感器回路設(shè)備選擇1、電壓互感器的選擇 根據(jù)母線電壓互感器的用途，及工作電壓等條件,查資料，可選用JDZX9-6, /KV單相繞組電壓互感器三臺，連接成Y/ Y/接線，可滿足測量、保護和絕緣監(jiān)察的需要。4.6 變壓器1T低壓側(cè)（6.3KV）設(shè)備選擇選擇條件1、短路點選擇：以K點三相短路電流計算結(jié)果為據(jù)，短路電流由系統(tǒng)和G提供2、短路計算時間：t= t+0.2=3+0.2=3.2S,取4S3、I×=A斷路器的選擇 根據(jù)和I=A，初選SN10-10I型真空斷路器，其主要參數(shù)如下：額定電壓額定電流額定開斷電流額定短路關(guān)合電流(峰值)熱穩(wěn)電流10KV630

13、A16KA40KA16KA1、按額定開斷電流校驗I=-=KAI=16KA2、按額定短路關(guān)合電流選擇=KAI=40KA3、按動穩(wěn)定校驗 i=KA40KA4、按熱穩(wěn)定校驗Q= KAS It=1600 KAS 電流互感器選擇 根據(jù) 電流互感器的用途、持續(xù)工作電流、工作電壓等條件，查手冊, 電流互感器可選用LZZBJ9-10,800/5,0.5/5P10這一型號。1、 按熱穩(wěn)定校驗Q=KAS It=6400 KAS2、 按動穩(wěn)定校驗i=KAI=160KA4.7變壓器1T高壓側(cè)(35KV側(cè))回路設(shè)備選擇 選擇條件1、 短路點選擇:以k3點三相短路計算結(jié)果為依據(jù),短路電流由系統(tǒng)和G3提供;2、短路計算時間

14、:開關(guān)電器選擇短路計算時間; t=0+0.2=0.2s,導(dǎo)體選擇短路計算時間.3、最大持續(xù)工作電流:4、 短路電流熱效應(yīng): 斷路器的選擇1、 按工作電壓和工作電流選擇根據(jù)電網(wǎng)電壓以及安裝于屋外的特點,初選SW3-35/600型少油斷路器,其主要技術(shù)參數(shù)如下:額定電壓額定電流額定開斷電流極限通過電流及關(guān)合電流峰值4s熱穩(wěn)定電流35KV600A17KA1、 按額定關(guān)合電流選擇2、按額定開斷電流校驗3、 按動穩(wěn)定校驗4、 按熱穩(wěn)定校驗 隔離開關(guān)的選擇1、按工作電壓和工作電流選擇 根據(jù)電網(wǎng)電壓以及安裝于屋外的特點,初選GW4-35D/600型隔離開關(guān),其主要技術(shù)參數(shù)如下:4s熱穩(wěn)定電流極限通過電流峰值

15、額定電壓最高工作電壓額定電流50KA35KV600A1、按動穩(wěn)定校驗2、 按熱穩(wěn)定校驗 經(jīng)檢驗,選用的設(shè)備合格.（4）電流互感器的選擇 根據(jù)用途，計量和測量用選LR-35-200六只，額定電流變比150/5A，準(zhǔn)確度級次0.5級；保護用選LRB-35-200六只，額定電力變比150/5A，準(zhǔn)確度級次10P級。 LR系列電流互感器不需要進行動、熱穩(wěn)定校驗。4.8 變壓器2T高壓側(cè)(35KV側(cè))回路設(shè)備選擇 選擇條件1、短路點選擇:以k3點三相短路計算結(jié)果為依據(jù),短路電流由系統(tǒng)和G12提供;2、 短路計算時間:開關(guān)電器選擇短路計算時間; t=0+0.2=0.2s,導(dǎo)體選擇短路計算時間.3、最大持續(xù)

16、工作電流:4、 短路電流熱效應(yīng): 斷路器的選擇1、 按工作電壓和工作電流選擇 根據(jù)電網(wǎng)電壓以及安裝于屋外的特點,初選SW3-35/1000型少油斷路器,其主要技術(shù)參數(shù)如下:額定電壓額定電流額定開斷電流極限通過電流及關(guān)合電流峰值4s熱穩(wěn)定電流35KV1000A42KA1、按額定關(guān)合電流選擇2、 按額定開斷電流校驗3、 按動穩(wěn)定校驗4、 按熱穩(wěn)定校驗 隔離開關(guān)的選擇1、按工作電壓和工作電流選擇 根據(jù)電網(wǎng)電壓以及安裝于屋外的特點,初選GW4-35D/630型隔離開關(guān),其主要技術(shù)參數(shù)如下:4s熱穩(wěn)定電流極限通過電流峰值額定電壓最高工作電壓額定電流20KA50KA35KV630A1、 按動穩(wěn)定校驗2、 按熱穩(wěn)定校驗 經(jīng)檢驗,選用的設(shè)備合格. 電流互感器的選擇 根據(jù)用途，計量和測量用選LRG-35六只，額定電流變比100/5A，準(zhǔn)確度級次0.5/0.5；保護用選LRGB-35六只，額定電力變比100/5A，準(zhǔn)確度級次10P15/10P15。 LR系列電流互感器不需要進行動、熱穩(wěn)定校驗。4.9 35KV母線上電壓互感器回路設(shè)備選擇 選擇條件1、 短路點選擇:以k3點三相短路計算結(jié)果為依據(jù),短路電流由系統(tǒng)和3臺發(fā)電機提供的短路電流合計值;2、 短路計算時間:開關(guān)電器選擇短路計算時間; t=0+0.2=0.2s,導(dǎo)體