電氣工程及其自動(dòng)化終1

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）風(fēng)江水電站電氣部分設(shè)計(jì)姓名專業(yè)年級(jí)學(xué)號(hào)方案中國(guó)2011摘要 32前言 43基本資料 54電氣主接線設(shè)計(jì) 74.1主接線設(shè)計(jì)的基本要求 74.2主接線設(shè)計(jì)的原則 74.3主接線方案的擬定 74.3.1發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線 74.3.2220kV電壓母線 75廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 85.1廠用電接線的設(shè)計(jì)原則 85.2廠用電壓等級(jí)的確定 85.3廠用電源的引接方式 85.4廠用電接線形式 85.5廠用高壓變壓器的選擇 85.5.1額定電壓的確定 85.5.2臺(tái)數(shù)和型式的選擇 95.5.3容量的選擇 95.5.4電抗的選擇 105.6低壓廠用電接線 105.7廠用變壓器的型號(hào)選擇 116短路電流計(jì)算 126.1短路電流計(jì)算的主要目的 126.2一般規(guī)定 126.2.1計(jì)算的假定條件 126.2.2接線方式 136.2.3短路類型 136.2.4短路計(jì)算點(diǎn) 136.2.5短路電流計(jì)算方法 136.3短路電流計(jì)算步驟 136.4計(jì)算公式 146.4.1元件參數(shù)計(jì)算 146.4.2網(wǎng)絡(luò)變換 156.4.3計(jì)算電抗 166.4.4短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算 176.4.5短路的沖擊電流 176.4.6電流分布系數(shù)及轉(zhuǎn)移電抗 176.5短路電流參數(shù)計(jì)算 186.5.1220kV母線短路(k1) 196.5.2300MW發(fā)電機(jī)出口短路(k2) 206.6基準(zhǔn)值計(jì)算 226.7標(biāo)幺值計(jì)算 236.7.1、發(fā)電機(jī)的標(biāo)幺值 236.7.2變壓器的標(biāo)幺值 237.3..1線路的標(biāo)幺值 247電氣設(shè)備的選擇 267.1電氣設(shè)備選擇的一般原則 267.1.1按正常工作條件選擇 267.1.2按短路狀態(tài)校驗(yàn) 277.2220kV高壓設(shè)備的選擇 287.2.1高壓斷路器的選擇 287.2.2隔離開關(guān)的選擇 297.2.3電流互感器的選擇 297.2.4電壓互感器的選擇 307.2.5并聯(lián)電抗器的選擇 307.3高壓開關(guān)柜的選擇 317.3.1種類和型式的選擇 317.3.2主開關(guān)的選擇 317.3.5開斷和關(guān)合短路電流的選擇 327.4裸導(dǎo)體的選擇 327.4.1220KV母線的選擇 327.4.2封閉母線的選擇 337.4.3電暈電壓校驗(yàn) 337.4.4熱穩(wěn)定校驗(yàn) 348變壓器的選擇計(jì)算 359總結(jié) 3610致謝 3711參考文獻(xiàn) 381摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)是風(fēng)江水電站電氣部分初步設(shè)計(jì)。該水電站的總裝機(jī)容量為3×100=300MW。本設(shè)計(jì)采用單母分段接線。其中主要內(nèi)容包括：電氣一次主接線系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、導(dǎo)體、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的設(shè)計(jì)與選擇。變壓器的選擇包括：發(fā)電廠主變壓器、高壓備用變壓器及高壓廠用變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設(shè)計(jì)依據(jù)、基本要求、各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)以及主接線的比較選擇，并制定了適合本廠要求的主接線；廠用電接線包括：廠用電接線的總要求以及廠用母線接線設(shè)計(jì)。短路電流計(jì)算是最重要的環(huán)節(jié)，本論文詳細(xì)的介紹了短路電流計(jì)算的目的、假定條件、一般規(guī)定、元件參數(shù)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)變換、以及各短路點(diǎn)的計(jì)算等知識(shí)；高壓電氣設(shè)備的選擇包括母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、高壓開關(guān)柜的選擇原則和要求，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)和產(chǎn)品相關(guān)介紹。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程是一次將理論與實(shí)際相結(jié)合的初步過(guò)程，起到學(xué)以致用，鞏固和加深對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的理解，樹立工程設(shè)計(jì)的觀念，提高了電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力的作用。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們理論聯(lián)系實(shí)際，系統(tǒng)、全面地掌握所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)我們分析問(wèn)題、工程計(jì)算和獨(dú)立工作的能力，讓我們樹立工程觀點(diǎn)、社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，初步掌握發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)方法，并在計(jì)算、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題等方面得到訓(xùn)練，為今后從事電力系統(tǒng)及發(fā)電廠有關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、科研等方面的工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞一次主接線短路電流計(jì)算電氣設(shè)備設(shè)備選擇2前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g的最后一門必修課，也是一次全面性總結(jié)性的實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)我們工作崗位起著承上啟下的作用。它是在老師指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用五年來(lái)所學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究的基本內(nèi)容和基本工作程序，樹立較強(qiáng)的工作概念、工程概念、經(jīng)濟(jì)概念，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，完成作為一個(gè)工程師的基本訓(xùn)練，是為將來(lái)順利走向工作崗位提供業(yè)務(wù)知識(shí)和能力的保證。這次設(shè)計(jì)是我們走向工作崗位前的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”，它可以鞏固、聯(lián)系、充實(shí)、加深、擴(kuò)大我們所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)我們敢于創(chuàng)新的精神，并能正確地將獨(dú)創(chuàng)精神和科學(xué)的態(tài)度相結(jié)合，使我們初步掌握專業(yè)設(shè)計(jì)的流程和方法，熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)等工具，以提高其工作效率。重要的是讓我們養(yǎng)成了嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦鉆研、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和良好的工作、學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過(guò)同學(xué)們?cè)谝黄鸬慕涣髋c協(xié)作,培養(yǎng)大家的協(xié)同合作的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，是一個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)作的過(guò)程，其中的每一步和每一個(gè)環(huán)節(jié)都是對(duì)我們的考驗(yàn)和鍛煉，它將成為我們今后的學(xué)習(xí)和工作做鋪墊，提高我們多方面的能力。水電站設(shè)計(jì)是水利水電工程建設(shè)設(shè)計(jì)工作的重要組成部分，其中站址的選擇是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，這主要是因?yàn)榉桨高x擇要考慮多方面的因素。此外，廠房中各設(shè)備的布置也要考慮眾多因素。我們就是要針對(duì)設(shè)計(jì)中所遇到的具體問(wèn)題，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，參考相應(yīng)的書籍、規(guī)范以及一些實(shí)際工程資料，找到其解決方法。在對(duì)設(shè)計(jì)圖的處理上，運(yùn)用了AutoCAD的基本知識(shí)，使得繪圖更加方便，快捷，從而避免了手工繪圖得種種不便，提高了工作效率。同時(shí)，也運(yùn)用了Word知識(shí)，使得我們對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)更加鞏固。限于本人水平，也限于時(shí)間，涉及中難免存在疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)老師和同學(xué)們批評(píng)指正。3基本資料風(fēng)江水電站位于湖南省西部，電站建成后將向株州市等地供電。電力系統(tǒng)接線如圖B—2所示。電站將在相距70公里處的株州變電所接入系統(tǒng)，電站自用電率0.4%，當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?1℃，最熱月平均氣溫28.5℃，電站設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為3×100MW,年裝機(jī)利用小時(shí)數(shù)為4500h，地區(qū)最大負(fù)荷占電站裝機(jī)容量的10%，供電距離為15km，其中地區(qū)負(fù)荷功率因數(shù)為0.8，一類、二類負(fù)荷占總總負(fù)荷的70%，其他原始數(shù)據(jù)見(jiàn)接線圖及相關(guān)表格。表B-2變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)發(fā)電站名稱臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量（MVA）短路電壓百分?jǐn)?shù)UI-Ⅱ%UI-Ⅲ%UⅡ-Ⅲ%長(zhǎng)沙火電站336014長(zhǎng)沙變218010.5176湘潭火電站318012.5湘潭變218010.5176株洲變218010.5176衡陽(yáng)變218010.51764電氣主接線設(shè)計(jì)4.1主接線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主接線設(shè)計(jì)是水電站電氣設(shè)計(jì)的主體。它與電力系統(tǒng)、樞紐條件、電站動(dòng)能參數(shù)以及電站運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性等密切相關(guān)，并對(duì)電氣布置、設(shè)備選擇、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響，必須緊密結(jié)合所在電力系統(tǒng)和電站的具體情況，全面地分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選定接線方案。電氣主接線的主要要求為:1、可靠性：衡量可靠性的指標(biāo)，一般是根據(jù)主接線型式及主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出“不允許”事件的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對(duì)幾種接線形式的擇優(yōu)。2、靈活性：投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便、調(diào)度靈活。3、經(jīng)濟(jì)性：通過(guò)優(yōu)化比選，工程設(shè)計(jì)應(yīng)盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗小。4.2主接線設(shè)計(jì)的原則根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)，供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。4.3主接線方案的擬定4.3.1發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線圖2.1發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線300MW發(fā)電機(jī)組大都采用發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線，如圖2.1所示。這種接線開關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電的集中控制。由于省去了高壓配電裝置，明顯地減少了設(shè)備檢修工作量，以及因不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線，在發(fā)電機(jī)出口可不裝斷路器，而在發(fā)電機(jī)和變壓器之間采用分相封閉母線，使得在發(fā)電機(jī)和變壓器低壓側(cè)短路的幾率和短路電流相對(duì)減小，避免了由于額定電流或短路電流過(guò)大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受制造條件或價(jià)格甚高等原因造成的困難。圖2.1發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線4.3.2220kV電壓母線由于隨著斷路器制造質(zhì)量的提高，旁路母線的應(yīng)用已逐漸減少，按規(guī)定采用SF6斷路器的主接線不宜增設(shè)旁路設(shè)施。5廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1廠用電接線的設(shè)計(jì)原則廠用電接線是否合理，對(duì)保證廠用負(fù)荷的連續(xù)供電和發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。由于廠用電負(fù)荷多、分布廣、工作環(huán)境差和操作頻繁等原因，廠用電事故在電廠事故中占有很大比例。因此，必須對(duì)廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)予以重視。廠用電接線的設(shè)計(jì)原則主要有:廠用電接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求；廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性，本機(jī)、發(fā)電機(jī)的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只影響一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，縮小故障范圍，接線也簡(jiǎn)單；設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)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，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性；在設(shè)計(jì)廠用電接線時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問(wèn)題進(jìn)行分析。5.2廠用電壓等級(jí)的確定容量為300MW及以上的機(jī)組，高壓供電網(wǎng)絡(luò)可采用6kV一級(jí)廠用電壓或3kV、10kV兩級(jí)廠用電壓，本設(shè)計(jì)300MW機(jī)組低壓供電網(wǎng)絡(luò)通常為0.4kV(380/220V)。5.3廠用電源的引接方式發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線時(shí)，高壓廠用工作電源從主變壓器低壓側(cè)引接，供給該機(jī)組的廠用負(fù)荷。而低壓廠用工作電源，由高壓廠用母線通過(guò)低壓廠用變壓器引接。5.4廠用電接線形式發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常采用單母線分段接線，并多以成套配電裝置接受和分配電能。為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，高壓廠用母線均采取按機(jī)組分段的原則，即將高壓廠用母線按機(jī)組臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段，凡屬同一臺(tái)機(jī)組的廠用負(fù)荷均接在同一段母線上，與機(jī)組同組的汽輪機(jī)的廠用負(fù)荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)組供電。低壓廠用母線一般也采用按機(jī)組分段。5.5廠用高壓變壓器的選擇5.5.1額定電壓的確定廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。根據(jù)前面分析，廠用工作變壓器的額定電壓選為10/0.4kV，備用/啟動(dòng)變壓器的額定電壓選為220/0.4kV。5.5.2臺(tái)數(shù)和型式的選擇1.廠用工作變壓器當(dāng)機(jī)組容量增大至300MW及以上等級(jí)時(shí)，對(duì)于廠用工作變壓器的設(shè)置有以下兩種方式：(1)采用一臺(tái)大容量分裂變壓器。這種方式下由于變壓器供給的短路電流也大。(2)采用兩臺(tái)較小相同容量的分裂變壓器。這種方式可降低廠用電系統(tǒng)的短路電流水平以及每個(gè)低壓繞組出口斷路器的額定電流，提高廠用電源的運(yùn)行可靠性。目前，國(guó)內(nèi)300MW機(jī)組的廠用高壓工作電源，都采用了較小的兩臺(tái)同容量分裂變壓器并列運(yùn)行的方式。由于廠用高壓工作變壓器引至發(fā)電機(jī)出口，而機(jī)端電壓又十分穩(wěn)定，所以可采用無(wú)載調(diào)壓的方式。其接線組別選用d，yn1,yn1常規(guī)接線。2.備用/啟動(dòng)變壓器由于每臺(tái)300MW機(jī)組使用了兩臺(tái)高壓廠用分裂變壓器并列運(yùn)行，將高壓廠用母線分成兩段，因此需用兩臺(tái)備用變壓器，而且是從220kV系統(tǒng)引接。為使提供的電壓穩(wěn)定，可采用三繞組分裂式有載調(diào)壓變壓器?？紤]主變壓器和高壓廠用工作變壓器的連接組別，保持高壓廠用母線和備用電源電壓的相位一致，備用變壓器接線組別采用YN，yn0，yn0。這樣當(dāng)備用變壓器代替廠用高壓變壓器時(shí)，可以短時(shí)并列運(yùn)行，避免廠用電源的斷電。5.5.3容量的選擇廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率。因此，對(duì)廠用工作變壓器的容量應(yīng)按廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷的110%與廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應(yīng)留有10%左右的裕度。廠用高壓備用/啟動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)廠用高壓工作變壓器的容量相同；廠用低壓備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)廠用低壓工作變壓器容量相同。對(duì)廠用高壓分裂組變壓器,其各繞組容量應(yīng)按下式計(jì)算計(jì)算負(fù)荷(3.1)高壓繞組≥(3.2)低壓繞組≥(3.3)式中——廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷之和；——廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和；——廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷，kV·A；——分裂繞組兩分支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷，kV·A。已知：廠用電率=0.4%COSΦ=0.85P=3×100MW無(wú)地方負(fù)荷廠用電=3×100×0.004=12MW5.5.4電抗的選擇廠用工作變壓器的電抗要求比一般電力變壓器的電抗大，這是因?yàn)橐拗谱儔浩鞯蛪簜?cè)的短路電流，否則將影響到電氣設(shè)備的選擇，一般要求電抗應(yīng)大于10%；但是，電抗過(guò)大又將影響廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。廠用工作變壓器常采用分裂繞組變壓器，正常工作時(shí)，其電抗較小，可改善廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)能力；而分裂繞組出口短路時(shí)，則電抗較大，可有效地限制短路電流。5.6低壓廠用電接線低壓廠用電接線也采用單母線分段接線方式，如圖3.2所示。分段斷路器可以保證低壓廠用電源的互為備用，提高運(yùn)行可靠性。正常運(yùn)行時(shí)分段斷路器斷開，兩半段低壓廠用母線分別由各自的電源變壓器供電，只有當(dāng)其中一個(gè)電源斷路器因變壓器停運(yùn)或其他原因斷開時(shí)，分段斷路器才會(huì)合閘，由另一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷。圖3.2低壓廠用電系統(tǒng)接5.7廠用變壓器的型號(hào)選擇為滿足場(chǎng)地布置及防火的要求，廠用變壓器應(yīng)選用環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器，因其容量為630KVA，查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》得。型號(hào)SCB10-630/10滿足要求，其電壓等級(jí)為10.5/0.4KV，具體參數(shù)如下表：型號(hào)SCB10-630/10結(jié)構(gòu)形式環(huán)氧樹脂澆注三相干式電力變壓器規(guī)格容量630KVA電壓等級(jí)10KV-0.4KV冷卻方式AN/F防護(hù)等級(jí)戶內(nèi)：IP00,IP20戶外：IP23連接組標(biāo)號(hào)Dyn11/Yyn0短路阻抗6%調(diào)壓方式無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓絕緣等級(jí)F級(jí)或H級(jí)選用環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器具有阻燃能力強(qiáng)，防潮性能好，局部放電量小，損耗低，體積小，安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，相比老式的油浸式變壓器減少了許多運(yùn)行維護(hù)的麻煩，且減輕了火災(zāi)的隱患，運(yùn)行環(huán)境干凈整潔。根據(jù)風(fēng)江水電站機(jī)組全部投運(yùn)后0.4%（870KW.h）的廠用電率運(yùn)行情況看，此廠用變壓器的選擇能夠保證電站在正常情況下滿足全場(chǎng)出現(xiàn)的最大負(fù)荷。6短路電流計(jì)算6.1短路電流計(jì)算的主要目的電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算的主要目的有:(1)選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備；(2)電氣主接線的比較與選擇；(3)選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算；(4)驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；(5)分析送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響。本次設(shè)計(jì)，進(jìn)行短路電流計(jì)算主要是為了導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇。6.2一般規(guī)定6.2.1計(jì)算的假定條件短路電流實(shí)用計(jì)算中，作如下假設(shè)：(1)正常工作時(shí)三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。(2)系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。(3)短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間。(4)非無(wú)限大容量電源供電時(shí)，發(fā)電機(jī)的等值電抗為。(5)發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)均采用次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，且同相位。認(rèn)為在短路瞬間不變，即。(7)短路點(diǎn)以外的負(fù)荷可以去掉，當(dāng)短路點(diǎn)附近有大容量電動(dòng)機(jī)時(shí)，則要計(jì)及電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響。(8)不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗。(9)忽略線路對(duì)地電容和變壓器的勵(lì)磁支路，計(jì)算110kV及以上高壓電網(wǎng)時(shí)，忽略線路電阻的影響，只計(jì)電抗。6.2.2接線方式計(jì)算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運(yùn)行方式。但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列運(yùn)行的接線方式(如切換廠用變壓器時(shí)的短時(shí)并列)。對(duì)3/2接線主系統(tǒng)，最大運(yùn)行方式應(yīng)是將每一串中的3臺(tái)斷路器都投入工作。6.2.3短路類型一般按三相短路計(jì)算。通常三相短路時(shí)的短路電流最大，若其他類型短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況計(jì)算。在本設(shè)計(jì)的電氣主系統(tǒng)中，由于發(fā)電機(jī)出口采用分相封閉母線，故障幾率小，所以運(yùn)行可靠性高,及不可能出現(xiàn)比三相短路更為嚴(yán)重的短路類型，所以只需計(jì)算三相短路電流。6.2.4短路計(jì)算點(diǎn)在計(jì)算電路圖中，同電位各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過(guò)各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的位置不同而不同。校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體時(shí)，必須確定電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體處于最嚴(yán)重情況的短路點(diǎn)，使通過(guò)的短路電流校驗(yàn)值為最大。例如：兩側(cè)均有電源的斷路器，如發(fā)電廠與系統(tǒng)相聯(lián)系的出線斷路器和發(fā)電機(jī)、變壓器回路的斷路器，應(yīng)比較斷路器前、后短路時(shí)通過(guò)斷路器的電流值，擇其大者為計(jì)算短路點(diǎn)；母聯(lián)斷路器應(yīng)考慮當(dāng)采用該斷路器向備用母線充電時(shí)，備用母線故障流過(guò)該備用母線的全部短路電流；帶電抗器的出線回路由于干式電抗器工作可靠性較高，且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，電器一般可選電抗器后為計(jì)算短路點(diǎn)，這樣出線可選用輕型斷路器，以節(jié)約投資。綜上述分析，計(jì)算電路圖中的短路點(diǎn)可設(shè)置為四點(diǎn)，即母線、發(fā)電機(jī)出口、廠高變分裂繞組一側(cè)和高備變分裂繞組一側(cè)。6.2.5短路電流計(jì)算方法在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法，即在一定假設(shè)的條件下，計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量。6.3短路電流計(jì)算步驟實(shí)用計(jì)算中，用運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流的具體步驟：(1)選擇短路計(jì)算點(diǎn)；(2)系統(tǒng)元件參數(shù)計(jì)算(標(biāo)么制)，取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓(各級(jí)平均額定電壓)，按平均額定電壓之比計(jì)算元件電抗的標(biāo)么值；(3)對(duì)電動(dòng)勢(shì)、負(fù)荷的簡(jiǎn)化，取各發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，電抗用次暫時(shí)態(tài)電抗表示，略去非短路點(diǎn)的負(fù)荷，只計(jì)短路點(diǎn)附近大容量電動(dòng)機(jī)的反饋電流；(4)繪出等值網(wǎng)絡(luò)，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)；(5)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，在離短路點(diǎn)的電氣距離很近時(shí)，可將同一類型的發(fā)電機(jī)進(jìn)行合并，但無(wú)限大容量電源應(yīng)單獨(dú)考慮；(6)求轉(zhuǎn)移電抗(分別是等值電源和無(wú)限大容量電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗)；(7)求計(jì)算電抗，即將前面求出各等值電源的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)等值電源的容量進(jìn)行歸算；(8)由計(jì)算電抗分別查出0、2、4s時(shí)各等值電源供出的三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值，由無(wú)限大容量電源供給的三相短路電流不衰減，其周期分量有效值的標(biāo)么值；(9)計(jì)算短路電流周期分量有值、、；(10)計(jì)算短路的沖擊電流。6.4計(jì)算公式6.4.1元件參數(shù)計(jì)算1.發(fā)電機(jī)式中——發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)么值；——發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗；——基準(zhǔn)容量(一般取100或1000)，；——發(fā)電機(jī)的額定容量，。2.雙繞組變壓器式中——變壓器電抗標(biāo)么值；——變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)或阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，%；——變壓器額定容量，MV·A。3.分裂繞組變壓器式中——分裂變壓器高壓繞組與一個(gè)低壓繞組間的電抗標(biāo)么值；——分裂變壓器半穿越電抗百分?jǐn)?shù)，%；——分裂分壓器的額定容量。6.4.2網(wǎng)絡(luò)變換1.兩支路有源網(wǎng)絡(luò)等值變換式中——合并后的等值電源——合并后的等值電抗(a)變換前的網(wǎng)絡(luò)(b)變換后的網(wǎng)絡(luò)圖6.4.2網(wǎng)絡(luò)變換圖2.Y/Δ等值變換Y/Δ網(wǎng)絡(luò)變換如圖所示：(a)Y形網(wǎng)絡(luò)(b)Δ形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)變換圖YY/Δ變換Δ/Y變換6.4.3計(jì)算電抗……式中、…——等值電源1、2…短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗、…——等值電源1、2…的額定容量，。6.4.4短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算其中……式中——短路點(diǎn)k所在電壓級(jí)的平均額定電壓，kV；、——?dú)w算至短路點(diǎn)電壓級(jí)各等值電源的額定電流，kA。6.4.5短路的沖擊電流式中——起始次暫態(tài)電流；——沖擊系數(shù)，一般取1.8。6.4.6電流分布系數(shù)及轉(zhuǎn)移電抗用單位電流法可以比較方便地求得開式網(wǎng)絡(luò)各支路的電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移抗。如圖6.4.6(a)的網(wǎng)絡(luò),令,在短路點(diǎn)加電動(dòng)勢(shì),使之將圖6.4.6(a)網(wǎng)絡(luò)等效變?yōu)閳D6.4.6(b)等值網(wǎng)絡(luò)。在此網(wǎng)絡(luò)中可使為單位電流，則有，，根據(jù)電流分布系數(shù)的定義，各支路的電流分布系數(shù)為(a)網(wǎng)絡(luò)圖(b)等值網(wǎng)絡(luò)圖6.4.6用單位電流法求電流分布系數(shù)從而得各支路的轉(zhuǎn)移電抗為式中為短路回路總等值電抗。6.5短路電流參數(shù)計(jì)算視系統(tǒng)為無(wú)限大容量電源，即，已經(jīng)220kV母線與系統(tǒng)聯(lián)系的電抗標(biāo)么值。取，，計(jì)算各元件電抗的標(biāo)么值取，并將各元件電抗編號(hào)，做出等值網(wǎng)絡(luò)如圖6.5所示。這是純電抗等值網(wǎng)絡(luò)，圖中電抗值前的均已略去，并將電抗下標(biāo)“*”也略去，相應(yīng)的運(yùn)算以實(shí)數(shù)運(yùn)算。圖6.5短路電流計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)6.5.1220kV母線短路(k1)1.網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)及進(jìn)一步化簡(jiǎn)分別如圖(a)和(b)所示。發(fā)電機(jī)G1與G2合并，合并后的等值機(jī)G對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗為(a)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)(b)進(jìn)一步化簡(jiǎn)圖等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)2.短路電流周期分量有效值系統(tǒng)供給的短路電流不衰減，其周期分量有效值標(biāo)么值有效值等值機(jī)G對(duì)短路點(diǎn)K1的計(jì)算電抗為查附圖的運(yùn)算曲線，可得，，歸算至短路點(diǎn)處電壓級(jí)等值機(jī)G的額定電流為于是短路點(diǎn)K1的不同時(shí)刻三相短路電流周期分量有效值分別為3.短路的沖擊電流6.5.2300MW發(fā)電機(jī)出口短路(k2)1.網(wǎng)絡(luò)化間將圖2.2的等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)及進(jìn)一步化簡(jiǎn)分別如圖(a)和(b)所示。等值電抗為2.短路電流周期分量有效值系統(tǒng)S和發(fā)電機(jī)G2對(duì)短路點(diǎn)K2的轉(zhuǎn)移(利用星—三角變換)分別為(a)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)(b)進(jìn)一步化簡(jiǎn)圖等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)發(fā)電機(jī)G1和G2對(duì)短路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗分別為根據(jù)運(yùn)算曲線，分別查t為0、2、4s時(shí)，發(fā)電機(jī)G1和G2供給的短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值,,,,由系統(tǒng)供給的短路電流周期分量不衰減，其有效值的標(biāo)么值為固有效值,歸算至短路點(diǎn)處電壓級(jí)G1和G2的額定電流為于是短路點(diǎn)K2不同時(shí)刻短路電流周期分量的有效值分別為3.短路的沖擊電流6.6基準(zhǔn)值計(jì)算高壓短路電流的計(jì)算一般只計(jì)算個(gè)元件（即：發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等）的電抗，采用標(biāo)幺值計(jì)算，為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量=100MVA或=1000MVA，基準(zhǔn)電壓一般取各級(jí)的平均電壓，當(dāng)基準(zhǔn)容量與基準(zhǔn)電壓選定后，基準(zhǔn)電流與基準(zhǔn)電抗便已決定，即：基準(zhǔn)電流：基準(zhǔn)電抗：常用的基準(zhǔn)值有：常用基準(zhǔn)值（=100MVA）基準(zhǔn)電壓（kv）6.310.513.815.75183763115162230345525基準(zhǔn)電流（kA）9.165.504.183.673.211.560.9170.5020.3560.2510.1670.11基準(zhǔn)電抗（Ω）0.3971.1021.9062.483.2413.739.7132263529119027566.7標(biāo)幺值計(jì)算電路元件的標(biāo)幺值為各有名值與基準(zhǔn)值之比。采用標(biāo)幺值后，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)幺值也是相同的，某些物理量還可以用標(biāo)幺值相等的另一些物理量來(lái)代替。6.7.1、發(fā)電機(jī)的標(biāo)幺值（=100MVA）X″=0.21566.7.2變壓器的標(biāo)幺值=(U1-2+U1-3+U2-3)=(U1-2+U2-3+U1-3)=(U1-3+U2-3+U1-2)一號(hào)主變：X1=×=×=0.056 X2=×=×=0.035二號(hào)主變阻抗電壓與一號(hào)主變一致：X1=×=×=0.09X2=×=×=0.0577.3..1線路的標(biāo)幺值則：接入系統(tǒng)的兩回線路的標(biāo)幺值為（取230KV）：=0.4×70×=0.053地區(qū)負(fù)荷的標(biāo)幺值為（取115KV）：=0.4×20×=0.06各元件標(biāo)幺值計(jì)算匯總表發(fā)電機(jī)一號(hào)主變二號(hào)主變220kV線路110kV線路高壓側(cè)中壓側(cè)低壓側(cè)高壓側(cè)中壓側(cè)低壓側(cè)0.21560.560.0350.560.0350.0530.06

7電氣設(shè)備的選擇7.1電氣設(shè)備選擇的一般原則盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備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(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。7.1.1按正常工作條件選擇1.額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1～1.15倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng)，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即≥2.額定電流電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即≥由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有可能過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定(1.3～2倍變壓器額定電流)。3.環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響(1)海拔高度的影響當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過(guò)制造廠家的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和溫度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降。一般非高原型的電氣設(shè)備使用環(huán)境的海拔高度不超過(guò)1000m，當(dāng)海拔在1000～3500m范圍內(nèi)，若海拔比制造廠家規(guī)定值每升高100m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。(2)溫度的影響電氣設(shè)備的額定電流是指在基準(zhǔn)環(huán)境溫度下，允許長(zhǎng)期通過(guò)的是最大工作電流。我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度，如周圍環(huán)境溫度高于（但≤）時(shí)，其允許電流一般可按每增高，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%。7.1.2按短路狀態(tài)校驗(yàn)1.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過(guò)允許值，即滿足熱穩(wěn)定的條件≥式中——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，；、——電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)電流和時(shí)間，kA、s。其中式中——短路的計(jì)算時(shí)間，s——繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，一般取后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間3.9s；——斷路器的全開斷時(shí)間，s；——斷路器固有分閘時(shí)間，SF6斷路器一般為0.03s；——斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，約為0.02～0.04s；可見(jiàn)，短路的計(jì)算時(shí)間最大為3.97s，所以進(jìn)行短路的熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，一般取均會(huì)滿足要求。2.電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為≥或≥下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：(1)用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，固可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。(2)采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。(3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。7.2220kV高壓設(shè)備的選擇7.2.1高壓斷路器的選擇1.種類和型式的選擇高壓斷路器根據(jù)滅弧介質(zhì)不同，可分為少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器和六氟化硫SF6斷路器四種。其中SF6斷路器有斷口耐壓高、滅弧能力強(qiáng)、開斷性能好、無(wú)噪聲和干擾、制作精度高和密封性能好、體積和面積小等特點(diǎn)，而且維護(hù)工作量小、檢修周期長(zhǎng)和壽命長(zhǎng)，目前SF6斷路器已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。所以為滿足可靠性的要求，本設(shè)計(jì)選用戶外瓷柱式SF6斷路器。2.額定電壓和電流的選擇≥，≥式中、——分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，kV；、——分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流，A。3.開斷電流的選擇高壓斷路器的額定開斷電流，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量。但當(dāng)斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，可簡(jiǎn)化計(jì)算，即≥由于僅計(jì)入了20%的非周期分量，一般中、慢速斷路器，開斷時(shí)間較長(zhǎng)(≥0.1s)，短路電流非周期分量衰減較多，能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。但對(duì)SF6斷路器，其全開斷時(shí)間最大為0.07s(<0.08s)，為高速斷路器，其開斷電流的最短時(shí)間應(yīng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間(一般為0.05～0.06s）與固有分閘時(shí)間之和，最大為0.09s(<0.1s)。當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量的20%，需要用短路全電流進(jìn)行校驗(yàn)。但如果在500KV側(cè)，由于離電源的電氣距離較遠(yuǎn)，同樣非周期分量衰減較多，固可不計(jì)非周期熱分量效應(yīng)。4.短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值，即≥5.短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)式為≥、≥斷路器的額定短路關(guān)合電流等于其額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值。7.2.2隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)與斷路器配套使用，對(duì)3/2接線，進(jìn)出線不設(shè)隔離開關(guān)。但在220KV系統(tǒng)中，電壓互感器與電網(wǎng)之間需裝設(shè)隔離開關(guān)。隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的項(xiàng)目相同。但由于隔離開關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。隔離開關(guān)型式的選擇。按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式各三柱式。型式對(duì)配電裝置的布置和占地面積有很大影響，由于組合電器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，有利于配電裝置的布置。而GW7系列戶外、三柱式隔離開關(guān)便于發(fā)展成組合電器，所以可選用此形式的隔離開關(guān)。7.2.3電流互感器的選擇1.種類和型式的選擇按用途分測(cè)量用和保護(hù)用(B)兩種，而保護(hù)用電流互感器又可分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用(P)和暫時(shí)態(tài)保護(hù)用(TP)兩種；按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。在強(qiáng)電系統(tǒng)中，二次額定電流選用5A。2.一次回路額定電壓和電流和選擇一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足≥、≥為確保所供儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。3.準(zhǔn)確級(jí)的選擇為了保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。而穩(wěn)態(tài)保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)常用的有5P和10P，暫態(tài)保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)分別有TPX、TPY、TPZ三個(gè)級(jí)別。4.熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)(1)熱穩(wěn)定考驗(yàn)，一般以時(shí)允許通過(guò)的穩(wěn)定電流或一次額定電流的倍數(shù)來(lái)校驗(yàn)，即≥或≥(2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)包括內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定和外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，這里只進(jìn)行內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)的校驗(yàn)，通常以額定動(dòng)穩(wěn)定電流或動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，即≥或≥7.2.4電壓互感器的選擇1.種類和型式的選擇對(duì)220KV采用的接線，應(yīng)在每條母線上裝設(shè)一組單相電壓互感器，每回出線上裝設(shè)一組三相電壓互感器；由于220kV配電裝置中，通常配有雙套主保護(hù)，并考慮到后備保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量的要求，電壓互感器應(yīng)具有三個(gè)二次繞組，即兩個(gè)主二次繞組和一個(gè)輔助二次繞組；另外220kV系統(tǒng)廣泛采用電容式電壓互感器。2.一次額定電壓和二次額定電壓的選擇(1)為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%～110%之間。如果用相電壓，則為電網(wǎng)額定電壓的1/，即或/(2)二次額定電壓。對(duì)單相電壓互感器，一次繞組接于電網(wǎng)線電壓時(shí)，二次繞組額定電壓為100V；一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時(shí)，二次繞組額定電壓為100/V；在電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，互感器開口三角形輔助繞組額定電壓為100V。3.容量和準(zhǔn)確級(jí)的選擇根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇互感器接線方式，盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后按各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量，選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。7.2.5并聯(lián)電抗器的選擇單機(jī)容量為300MW的發(fā)電廠中，通常在高壓母線上并聯(lián)電抗器，以補(bǔ)償高壓輸電網(wǎng)的電容和吸收其無(wú)功功率，解決220kV母線電壓偏高問(wèn)題，并能提高線路的功率因數(shù)，降低超高壓輸電線路的電能損耗和有利于自動(dòng)重合閘。并聯(lián)電抗器是超高壓電網(wǎng)中普遍采用的重要電氣設(shè)備。1.種類和型式的選擇超高壓并聯(lián)電抗器按結(jié)構(gòu)可分為油浸電抗器和干式空芯電抗器，且每種電抗器又分三相電抗器和由單相組成的三相電抗器。目前，超高壓系統(tǒng)并聯(lián)電抗器采用油浸式較多。2.額定電壓的選擇并聯(lián)電抗器的額定電壓應(yīng)不低于裝置點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓，即3.額定容量的選擇并聯(lián)電抗器的容量必須使系統(tǒng)同期并列點(diǎn)的工頻穩(wěn)態(tài)電位升高有所限制；當(dāng)母線電壓升高時(shí)，并聯(lián)電抗器應(yīng)使電壓降低；降低潛工電流，提高單相快速重合閘的成功率。7.3高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜主要用來(lái)接受和分配電能，同時(shí)亦對(duì)電路和設(shè)備起保護(hù)、控制和監(jiān)測(cè)的作用。開關(guān)柜由柜體和裝于柜內(nèi)的主開關(guān)(斷路器)、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線等一次元件及控制、測(cè)量、保護(hù)裝置等二次元件組成。7.3.1種類和型式的選擇高壓開關(guān)柜按主開關(guān)的安裝方式分固定式和移開式，由于固定式開關(guān)柜檢修、調(diào)試不方便，現(xiàn)已很少采用，而多采用移開式；按隔室結(jié)構(gòu)分鎧裝型、間隔型和箱型，其中鎧裝型具有單獨(dú)的隔板，且防護(hù)等及不低于IP2X，當(dāng)柜內(nèi)某一隔室發(fā)生短路故障時(shí)，可將故障限制在該隔室內(nèi)而不使故障擴(kuò)大，因而可靠性比較高，應(yīng)用也較多；按開關(guān)柜的主母線系統(tǒng)分單母線、單母線帶旁路母線和雙母線。7.3.2主開關(guān)的選擇開關(guān)柜內(nèi)主開關(guān)可以是少油、真空、SF6斷路器和FC等，200MW以上機(jī)組為使主廠房無(wú)油化，少油斷路器已不采用，SF6斷路器裝在室內(nèi)需防SF6氣體泄露等措施，用得較少，目前用真空斷路器和FC回路較多。7.3.3額定電壓和額定電流的選擇高壓開關(guān)柜的額定電壓和額定電流應(yīng)滿足≥，≥式中——開關(guān)柜裝置地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，kV；——開關(guān)柜裝置回路的最大持續(xù)工作電流，A。對(duì)廠用配置的開關(guān)柜式中——分裂變壓器一個(gè)分裂繞組的容量，MV·A；——分裂變壓器的分裂繞組額定電壓，kV。7.3.4防護(hù)等級(jí)的選擇開關(guān)柜由固定的柜體(金屬外殼)和真空斷路器手車組成，為防止人體接近其帶電部分和觸及其運(yùn)動(dòng)部分免受傷害，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定開關(guān)柜外殼的最低防護(hù)等級(jí)為IP2X，此外更高的防護(hù)等級(jí)還有IP3X、IP4X、IP5X。同時(shí)對(duì)于每個(gè)隔室應(yīng)有壓力釋放通道，以保護(hù)人身安全，防止故障擴(kuò)大。7.3.5開斷和關(guān)合短路電流的選擇開關(guān)柜短路開斷、關(guān)合電流實(shí)際就是斷路器的額定開斷、關(guān)合短路電流，選擇方法同斷路器一樣，即≥，≥7.3.6短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)式為≥、≥其中，短路的沖擊電流應(yīng)是6KV廠用母線短路時(shí)，流經(jīng)廠用高壓變壓器或備用/啟動(dòng)變壓器短路沖擊電流的較大者。7.4裸導(dǎo)體的選擇7.4.1220KV母線的選擇1.導(dǎo)線選型220KV配電裝置中的導(dǎo)線選擇考慮電暈現(xiàn)象的影響，宜采用擴(kuò)徑導(dǎo)線或鋁合金絞線組成的分裂導(dǎo)線，分裂間距可取200～400m。如采用空心擴(kuò)軟導(dǎo)線組成的分裂導(dǎo)線，對(duì)雙分裂間距一般取400m。2.截面的選擇導(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。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大(通常指>5000h)，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；而對(duì)220kV擴(kuò)徑導(dǎo)線，由于經(jīng)濟(jì)電流密度選取的困難，可按長(zhǎng)期允許電流來(lái)選擇，即≤式中——導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流，A；——在額定環(huán)境溫度時(shí)導(dǎo)體允許電流，A；——與實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合校正系統(tǒng)。當(dāng)導(dǎo)體允許最高溫度為和不計(jì)日照時(shí)，K值可用下式計(jì)算式中，、分別為導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度和導(dǎo)體安裝地點(diǎn)實(shí)際環(huán)境溫度。7.4.2封閉母線的選擇對(duì)功率為200MW及以上的發(fā)電機(jī)引出線、廠用電源等分支線，為避免相間短路和減少導(dǎo)體對(duì)鄰近鋼構(gòu)的感應(yīng)發(fā)熱，宜采用全連式分相封閉母線；對(duì)廠用高壓變壓器高壓側(cè)不設(shè)斷路器，為提高廠用電系統(tǒng)的供電可靠性，由廠用高壓變壓器低壓側(cè)至廠用高壓配電裝置宜采用共箱封閉母線。如選定型產(chǎn)品，將提供有關(guān)的額定電壓、電流和動(dòng)穩(wěn)定等參數(shù)，可按電氣設(shè)備選擇的一般原則進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。如選用非定型封閉母線，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體和外殼發(fā)熱，應(yīng)力及絕緣子抗彎的計(jì)算，并進(jìn)行共振校驗(yàn)。為達(dá)到設(shè)計(jì)目的，這里只選定型產(chǎn)品。7.4.3電暈電壓校驗(yàn)對(duì)110kV及以上裸導(dǎo)體（包括擴(kuò)徑導(dǎo)線）需要按晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗(yàn)，即裸導(dǎo)體的臨界相電壓應(yīng)大于最高工作相電壓。對(duì)分裂導(dǎo)線，電暈臨界相電壓應(yīng)按下式計(jì)算式中——導(dǎo)線光滑系數(shù),對(duì)絞線取0.9；——空氣的相對(duì)密度，晴天一般取1；——導(dǎo)線的半徑，cm；——導(dǎo)線的分裂數(shù)；——與n有關(guān)的常數(shù)，取2時(shí)，也取2；——分裂間距，cm；——三相導(dǎo)線的幾何平均距離，cm；——分裂導(dǎo)線的等值半徑，cm。對(duì)一字排列的中間相導(dǎo)線的電暈臨界相電壓較上式的低5%。對(duì)雙分裂導(dǎo)線的等值半徑為7.4.4熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)及集膚效應(yīng)系數(shù)的影響時(shí)，由短路熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小截面為式中——熱穩(wěn)定系數(shù)，其值見(jiàn)附表所示；——短路熱效應(yīng)，；——集膚效應(yīng)系數(shù)，一般取1。由于所選母線為軟導(dǎo)線，固不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。8變壓器的選擇計(jì)算已知：,，,得主變壓器的容量為根據(jù)《電工設(shè)備手冊(cè)》，可選220kV變壓器型號(hào)：SFPS7-240000/220，具體參數(shù)如表1所示。表1220kV變壓器型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓（KV）連接組別空載電流（%）高壓中壓低壓SFPS7-240000/22024000022011010.5YN,d110.6重量（t）阻抗電壓（%）損耗（KW）高低高中中低空載短路26812227220800主變壓器是由這三臺(tái)單相變壓器組成的三相變壓器，其額定容量為。9總結(jié)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)五年所學(xué)理論知識(shí)，獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的初步能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)是根據(jù)“電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)”畢業(yè)任務(wù)書的要求，綜合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)及《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》等書籍的有關(guān)內(nèi)容，在指導(dǎo)教師的幫助下，通過(guò)本人的精心設(shè)計(jì)論證完成的。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，全面細(xì)致的考慮工程設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性等諸多因素，最終完成本設(shè)計(jì)方案。此設(shè)計(jì)主要是圍繞著“短路電流的計(jì)算—設(shè)備的選擇—圖紙的繪制”幾個(gè)步驟來(lái)完成。在設(shè)計(jì)期間，是我對(duì)大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的概括與總結(jié)，并很好的結(jié)合起來(lái)綜合應(yīng)用。學(xué)習(xí)了關(guān)于電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問(wèn)題研究的程序和方法等，在搜索資料、查閱文獻(xiàn)、方案比較、設(shè)計(jì)圖紙等方面都取的了更大的進(jìn)步，得到了更進(jìn)一步的鍛煉，對(duì)我國(guó)的電力工業(yè)建設(shè)的政策觀念及發(fā)展前景都有了初步的了解。10致謝在這篇畢業(yè)論文得以完成行將脫稿之際，我向所有關(guān)心和幫助我的老師、同學(xué)和朋友表示衷心的感謝！首先向老師表示最真誠(chéng)的感謝和敬意！老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，品德高尚，平易近人，無(wú)論是在理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個(gè)環(huán)節(jié)，無(wú)不得到老師的悉心指導(dǎo)和幫助，在我學(xué)習(xí)期間不僅傳授了做學(xué)問(wèn)的秘訣，還傳授了做人的準(zhǔn)則，這些都將使我終生受益。我愿借此機(jī)會(huì)向老師表示衷心的感謝！最后，我要感謝我的母校，是她教育和培養(yǎng)了我。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)或許是我五年大學(xué)生活中短時(shí)間受益最深的環(huán)節(jié)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我對(duì)工程設(shè)計(jì)的步驟有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，在理論及實(shí)踐上均上了一個(gè)新臺(tái)階，更重要的是使我對(duì)自己在處理各方面問(wèn)題時(shí)有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)，不可否認(rèn)會(huì)對(duì)以后的工作及學(xué)習(xí)起到積極的作用，使我更加堅(jiān)定了走向成功的信念，使我在最后告別母校之際豪情萬(wàn)丈！在此,向一直以來(lái)辛勤工作的恩師致敬！向諸位老師致敬!

11參考文獻(xiàn)[1]陳躍.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè).中國(guó)水利水電出版社2003[2]卓樂(lè)友.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分.中國(guó)電力出版社.2003[3]姚春球.發(fā)電廠電氣部分.中國(guó)電力出版社.2004[4]傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算.中國(guó)電力出版社.2004[5]戈?yáng)|方.電力工程電氣設(shè)備手冊(cè).電氣一次部分.中國(guó)電力出版社.1998[6]阮全榮,康本賢,魏廣性.水電站電氣主接線圖冊(cè).中國(guó)水利水電出版社2004[7]陳學(xué)庸.電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣二次部分.中國(guó)電力出版社2000[8]卓樂(lè)友.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣二次部分.中國(guó)電力出版社.2003[9]張希泰,陳康龍.二次回路識(shí)圖及故障查找與故障與處理指南,中國(guó)水利水電出版社.2002[10]林暉.周寧水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).河海大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文.2005[11]路永明.計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的設(shè)計(jì)與運(yùn)用.吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文.2005[12]中華人民共和國(guó)水利部.水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國(guó)水利水電出版社，2001年5月[13]韓菊紅、溫新麗、馬躍先.水電站.：黃河水利出版社，2003年7月.1～31，49～104，133～140，221～257[14]索麗生、任旭華、胡明.水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南.北京：中國(guó)水利電力出版社，1998年7月.29～38，158～196[15]郭雪莽主編.課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)指南.北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2001.10.3～5目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1第一節(jié)項(xiàng)目背景 1第二節(jié)項(xiàng)目概況 2第二章項(xiàng)目建設(shè)必要性 5第三章市場(chǎng)分析與建設(shè)規(guī)模 7第一節(jié)汽車市場(chǎng)需求分析 7第二節(jié)市場(chǎng)預(yù)測(cè) 12第三節(jié)項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)分析 13第四節(jié)建設(shè)規(guī)模 16第四章場(chǎng)址選擇 17第一節(jié)場(chǎng)址所在位置現(xiàn)狀 17第二節(jié) 場(chǎng)址建設(shè)條件 17第五章技術(shù)方案、設(shè)備方案、工程方案 22第一節(jié)技術(shù)方案