青島電氣專業(yè)_火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)_畢業(yè)論文.doc

1、青島大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書院（系）電氣工程系專業(yè)班級(jí) XXX 班學(xué)生姓名 XXX一、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)二、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作自2012 年 3月日 起至 2012 年_6_月 25日止三、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)行地點(diǎn)：四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容要求：（一）設(shè)計(jì)原始資料1 發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模某地區(qū)根據(jù)電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，擬新建一座裝機(jī)容量為700MW 的凝汽式火力發(fā)電廠，裝機(jī) 4 臺(tái)，2 臺(tái) 50MW 機(jī)組（Un =10.5kV ）,2 臺(tái) 300MW 機(jī)組（Un =15.75kV ），廠用電率 6%，機(jī) 組年利用小時(shí) Tmax=6500h。2 電力負(fù)荷及與電力系統(tǒng)連接

2、情況1）10.5kV電壓級(jí)：最大負(fù)荷 20MW，最小負(fù)荷15MW , COS = 08電纜饋線10回;2） 220kV電壓級(jí)：最大負(fù)荷 250MW，最小負(fù)荷 200MW , COS = 0.85, Tmax=4500h，架空線 6回;3） 330kV電壓級(jí)與容量為 3500 MW的電力系統(tǒng)連接，系統(tǒng)歸算到本電廠330kV母線上的標(biāo)幺電抗為0.021 （基準(zhǔn)容量為100MVA）, 330kV架空線4回，備用線1回。3 .環(huán)境條件當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟?40C .年平均溫度25C :當(dāng)?shù)睾０胃叨?00m :當(dāng)?shù)乩妆┤諗?shù) 30日/年：氣象條件一般，無嚴(yán)重污染。(-二）設(shè)計(jì)任務(wù)1.發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計(jì)；2.

3、短路電流計(jì)算：3.主要電氣設(shè)備選擇：4.配電裝置規(guī)劃及布置：5.發(fā)電機(jī)、變壓器的保護(hù)配置及整定計(jì)算：6.330kV、2200kV線路的保護(hù)配置及整定計(jì)算。（三）設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)要遵循國家現(xiàn)行法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序：2、在滿足可靠性的前提下，盡量經(jīng)濟(jì)，便于施工、維護(hù)、檢修、擴(kuò)建等；3、積極采用成熟的新產(chǎn)品和新技術(shù)，主要設(shè)備要做到可靠、適用、先進(jìn);4、變電站應(yīng)靠近負(fù)荷中心，節(jié)約用地；具有線路進(jìn)出線走廊，交通運(yùn)輸方便；5、電氣設(shè)備選擇結(jié)果應(yīng)以表格的形式給出；6、圖紙要求用 AutoCAD繪制，圖紙的圖幅、圖框、文字、符號(hào)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。（四）設(shè)計(jì)成果1、設(shè)計(jì)

4、說明書一份2、發(fā)電廠電氣主接線圖一張指 導(dǎo) 教 師系（教研室）系（教研室）主任簽名 批準(zhǔn)日期接受論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)開始執(zhí)行日期學(xué)生簽名 火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)XXX（）指導(dǎo)教師：XXX摘要由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng) 整體及發(fā)電廠、變電所本身的運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼 電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。電能的使用

5、已經(jīng)滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，而在我國電源結(jié)構(gòu) 中火電設(shè)備容量占總裝機(jī)容量的75%。本文是對(duì)配有2臺(tái)50MW 和2臺(tái)300MW 汽輪發(fā)電機(jī)的大型火電廠一次部分的初步設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計(jì)算、 置。臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇；短路電流計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；并作了變壓器保護(hù)配關(guān)鍵詞發(fā)電廠；變壓器；電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；電氣設(shè)備The Design Of Steam power plant electrical partLi fei( Grade06,class4,The department of

6、Electrical Engineering, Shaanxi University of Technology ，Hanzhong 723003 ， Shaanxi)Tutor： Li ying fengAbstract: By the power generation, transformation, transmission and distribution of electricity and energy components, and other aspects of production and consumption systems. It is the function of

7、 the natural world through the power of primary energy into electrical energy power plant, then lost, transforming the system and distribution system will supply power to the load centers.Electrical wiring is the main power plant, electric substation designed first and foremost part of the power sys

8、tem is also constitute an important part. Determination of the main cable on the power system as a whole and power plants, substations to run its reliability, flexibility and economy are closely related. And choice of electrical equipment, power distribution equipment configuration, relay protection

9、 and control of the means to develop a greater impact. The use of power has infiltrated the social, economic, in all areas of life, and in the power structure of Chinas thermal power equipment capacity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 2*50 and 2*300MW turbo-gener

10、ator of large-scale thermal power plants a part of the preliminary design of the main completed the main electrical wiring design. Including the electrical wiring of the main forms of comparison, the choice; main transformer, the start / stand-by transformer and the high-voltage transformer factory

11、with the capacity of calculation, the number of models and options; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made the protection of transformer .Key words: power plant; transformer; power system; relay; electrical equipment.目錄1 引 言 12 電氣主接

12、線設(shè)計(jì) 22.1 原始資料 . 22.2 主接線方案的擬定 . 22.3 主接線方案的評(píng)定 . 32.4 發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇 . 33 短路電流計(jì)算 63.1 概 述 63.2 系統(tǒng)電氣設(shè)備電抗標(biāo)幺值計(jì)算 63.3 短路電流計(jì)算 . 73.3.1 10.5kV 側(cè)短路計(jì)算 73.3.2 220kV 側(cè)短路計(jì)算 93.3.3 330kV 側(cè)短路計(jì)算 124 電氣設(shè)備的選擇 164.1 斷路器的選擇 164.1.1 330kV 側(cè)高壓斷路器的選擇 164.1.2 220kV 側(cè)高壓斷路器的選擇 184.1.3 10.5kV側(cè)斷路器的選擇 204.2 隔離開關(guān)的選擇 . 234.2.1 330kv

13、側(cè)隔離開關(guān)的選擇 234.2.2 220kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇 254.2.3 10.5kV隔離開關(guān)的選擇 274.3 電流互感器的選擇 . 294.3.1 330kV 側(cè)電流互感器的選擇 304.3.2 220kV 側(cè)電流互感器的選擇 324.3.3 10.5kV 側(cè)電流互感器的選擇 344.4 電壓感器的選擇 . 35441 330kV 側(cè) TV的選擇 3644 2 220kV 側(cè) TV的選擇 374.4.3 發(fā)電機(jī)TV的選擇 374.5 導(dǎo)體的選擇及校驗(yàn) 384.5.1 330kV 母線選擇 384.5.2 330kV連接線選擇 394.5.3 220kV母線選擇 404.5.4 220k

14、V連接線選擇 414.5.5 10.5kV 母線選擇 414.5.6 發(fā)電機(jī)端封閉母線的選擇 425 配電裝置規(guī)劃及布置 435.1 概 述 435.2 屋內(nèi)配電裝置 . 435.3 屋外配電裝置 . 445.4 發(fā)電機(jī)與配電裝置的連接 446 主系統(tǒng)保護(hù)配置整定 456.1 系統(tǒng)防雷保護(hù) 456.1.1 330kV 側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) 466.1.2 220kV 側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) 466.1.3 10.5kV 側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) 476.2 變壓器繼電保護(hù)配置及整定 486.3 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)配置及整定 496.4 輸電線路保護(hù) . 52總 結(jié) 53致 謝 54參考文獻(xiàn) 55外文翻譯

15、 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。附錄I 60附錄H 61在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中有著重要作用，它不僅全面地影響國民經(jīng)濟(jì) 其他部門的發(fā)展，同時(shí)也極大的影響人民的物質(zhì)與文化生活水平的提高。發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)。發(fā)電廠的作用是 將其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能。按能量轉(zhuǎn)化形式大體分為火力發(fā)電廠，水力發(fā)電廠，核能發(fā)電廠和 風(fēng)力發(fā)電場。而火力發(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在現(xiàn)在提出和諧社會(huì)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中，我 們?cè)谔岣呋痣娂夹g(shù)的方向上要著重考慮電力對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在中國 已有部分核電機(jī)組，但火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場，近年電力

16、發(fā)展滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全國上了許多 火電廠，但火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)和諧社會(huì)的要求。1.1 設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中的作用設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。做好設(shè)計(jì)工作對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用和建成投 產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性作用。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂。設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是，在工程建設(shè)中貫徹國家的基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做出切合實(shí)際、 安全實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、綜合效益好的設(shè)計(jì)，有效的為電力建設(shè)服務(wù)。1.2 設(shè)計(jì)工作應(yīng)遵循的主要原則1遵守國家的法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策和基本建設(shè)程序，特別應(yīng)貫徹 執(zhí)行提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針。2要運(yùn)用系統(tǒng)

17、工程的方法從全局出發(fā)，正確處理中央與地方、工業(yè)與農(nóng)業(yè)、城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)、近期 與遠(yuǎn)期、技改與新建、生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟(jì)等方面的關(guān)系。3要根據(jù)國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)規(guī)定，結(jié)合工程的不同性質(zhì)、要求，從實(shí)際情況出發(fā)，合理確 定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。4要實(shí)行資源的綜合利用，節(jié)約能源、水源，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約用地等。1.3 設(shè)計(jì)的基本程序設(shè)計(jì)要執(zhí)行國家規(guī)定的基本建設(shè)程序。工程進(jìn)入施工階段后，設(shè)計(jì)工作還要配合施工、參加工 程管理、試運(yùn)行和驗(yàn)收，最后進(jìn)行總結(jié)，從而完成設(shè)計(jì)工作的全過程。隨著我國電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平不斷提高，現(xiàn)在已有許多電廠實(shí)現(xiàn)了集中控制和采用 計(jì)算機(jī)監(jiān)控電力系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了分級(jí)集中調(diào)度，所有電力企業(yè)都在努力增

18、產(chǎn)節(jié)約，降低成本，確保 安全遠(yuǎn)行。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力工業(yè)將逐步跨入世界先進(jìn)水平的行列。火力發(fā)電廠是生 產(chǎn)工藝系統(tǒng)嚴(yán)密、土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度較大的工業(yè)建筑。電力工業(yè)的發(fā)展, 單機(jī)容量的增大、總?cè)萘吭诎偃f千瓦以上火電廠的建立促使火電廠建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)不斷地改進(jìn)和發(fā)展。2 電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 原始資料設(shè)計(jì)電廠總?cè)萘?2X50+2X300=700MW。當(dāng)本廠投產(chǎn)后，將占系統(tǒng)總?cè)萘繛?00/ ( 3500+700)X100%=16.7%15% ,超過了電力系統(tǒng)的檢修備用容量和事故備用容量，說明該電廠在未來供電系統(tǒng)中的地位和作用很重要，而且Tmax=6500h/a5000h/a，又為火電廠，在

19、電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，從而該電廠主接線的設(shè)計(jì)務(wù)必著重考慮其可靠性。從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級(jí)可知，它具有10.5kV，220kV， 330kV 三級(jí)電壓負(fù)荷。 10.5kV 容量不大，為地方負(fù)荷。 330kV 與系統(tǒng)有 4 回饋線，備用線 1 回， 呈強(qiáng) 聯(lián)系 形式， 并接 受本 廠 剩余功率 ， 最 大可能接受 本廠 送出 電 力為 700-15-200-700 6%=443MW，最小可能接受本廠送出電力為700-20-250-700 6%=388MW，可見，該廠 330kV 接線對(duì)可靠性要求很高，采用 3/2 接線形式。 220kV 架空線出線 6回，為提高其供電的 可靠性，采用雙母線帶旁路

20、母線的接線形式。 10.5kV 電壓級(jí)共有 10 回電纜出線，其電壓恰與發(fā)電 機(jī)端電壓相符，采用直饋線為宜。2.2 主接線方案的擬定在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考 慮。在滿足技術(shù)，積極政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)，供電安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。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(jì)，首先應(yīng)保證其滿發(fā)，滿供，不積 壓發(fā)電能力。同時(shí)盡可能減少傳輸能量過程中的損失，以保證供電的連續(xù)性，因而根據(jù)對(duì)原始資料 的分析，現(xiàn)將主接線方案擬訂如下：(1) 10.5kV :鑒于出線回路多，且發(fā)電機(jī)單機(jī)容量為50MW，遠(yuǎn)大于有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程對(duì)選用

21、單母線分段接線不得超過24MW的規(guī)定，應(yīng)確定為雙母線分段接線形式，兩臺(tái)50MW機(jī)組分別接在兩段母線上，剩余功率通過主變壓器送往高一級(jí)電壓220kV。由于50MW機(jī)組均接于10.5kV母線上，可選擇輕型設(shè)備，在分段處加裝母線電抗器，各條電纜出線上裝出線電抗器。(2 ) 220kV :出線6回，采用雙母線帶旁路接線形式。進(jìn)線從10.5kV側(cè)送來剩余容量 2拓0- (700 6%) +20=38MW，不能滿足220kV最大及最小負(fù)荷的要求。為此以一臺(tái)300MW機(jī)組按發(fā)電機(jī)一變壓器單元接線形式接至220kV母線上，其剩余容量或機(jī)組檢修時(shí)不足容量由聯(lián)絡(luò)變壓器與330kV接線相連，相互交換功率。(3) 3

22、30kV :出線4回，為使出線斷路器檢修期間不停電，采用3/2接線，。其進(jìn)線一路通過聯(lián)絡(luò)變壓器與220kV連接，另一路為一臺(tái)300MW機(jī)組與變壓器組成單元接線，直接接入330kV，將功率送往電力系統(tǒng)。據(jù)以上分析，接線形式如下：W4W3JT |IWII330KVW7上W6備用廠備用18KV300MW S50MW S10.5KVW2WII50MW S電氣主接線圖18KV300MW2.3 主接線方案的評(píng)定該電氣主接線的設(shè)計(jì)始終遵循了可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。在確保可靠性、靈活性的同 時(shí)，兼顧了經(jīng)濟(jì)性。在可靠性方面該主接線簡單清晰，設(shè)備少，無論檢修母線或設(shè)備故障檢修，均 不致造成全廠停電，每一種電

23、壓級(jí)中均有兩臺(tái)變壓器聯(lián)系，保證在變壓器檢修或故障時(shí)，不致使各級(jí)電壓解列。機(jī)組的配置也比較合理，使傳遞能量在變壓器中損耗最小。在靈活性方面，運(yùn)行方式 較簡單，調(diào)度靈活性好，各種電壓級(jí)接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)性方面，投資小，占地面積少， 采用了單元接線及封閉母線，從而避免了選擇大容量出口斷路器，節(jié)省了投資，有很大的經(jīng)濟(jì)性。通過以上分析，該主接線方案對(duì)所設(shè)計(jì)的這一火電廠而言，是比較合理的，可以采納2.4 發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇50MWt電機(jī)選用QFS-50-2汽輪發(fā)電機(jī),1、發(fā)電機(jī)的選擇：查電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理兩臺(tái)兩臺(tái)300MW汽輪發(fā)電機(jī)選用 QFS-300-2型汽輪發(fā)電機(jī)。2、變壓器的選擇：根

24、據(jù)本設(shè)計(jì)具體情況，應(yīng)該選擇2臺(tái)雙繞組變壓器，2臺(tái)三繞組變壓器,本設(shè)計(jì)中的主變選擇如下:2臺(tái)雙繞組變壓器容量確定公式:300PnSn 110%（16%）110%（16%）365 （MVA）cos0.85查電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理，選定變壓器的容量為 360MVA。根據(jù)實(shí)際要求，聯(lián)絡(luò)變壓器的容量選取和主變一樣3. 現(xiàn)將發(fā)電機(jī)和變壓器的選擇結(jié)果列表如下，以供查詢：（1）發(fā)電機(jī)具體參數(shù)如表 2 -1:表2-1發(fā)電機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定功率/MW額定電壓/kV額定電流/A功率因數(shù)電抗（標(biāo)幺值）Xd發(fā)電機(jī)g1,g2QFS-50-25010.534370.80.1953發(fā)電機(jī)G3,G4QFS-300-230018

25、113210.850.167(2) 330kv 雙繞組為 SFP-7-360000/330 型。主要技術(shù)參數(shù)如表2-2:表2-2技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA）連接組別額定電壓（kV）空載損耗（kW）阻抗電壓（%）360000YN,dn高壓：345+2X2.5%低壓：1814014 220kv 雙繞組為 SFP-7-360000/220 型。主要技術(shù)參數(shù)如表2-3：表2-3技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA）連接組別額定電壓（kV）空載損耗（kW）阻抗電壓（%）360000Y N,d11高壓：242+2X2.5%低壓：1815515（4）聯(lián)絡(luò)變壓器選取 SSPSO-360000/330型。主要技術(shù)參數(shù)如表 2

26、-4 :表2-4技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA）容量比/MVA額定電壓（kV）空載損耗（kW）阻抗電壓（%）連接組別360000100/100/20高壓：363+5%中壓：242低壓：10.5207高-中：7.5高-低：77.5中-低：66.7YN,yn0,d114. 10kV側(cè)三繞組變壓器選取 OSFPS 240000/330型。主要技術(shù)參數(shù)如表 2-5 :表2-5技術(shù)參數(shù)額定容量（kVA）容量比/MVA額定電壓（kV）空載損耗（kW）阻抗電壓（%）連接組別240000100/100/50高壓：363+2X1%中壓：242低壓：10.573.5高-中：8.64高-低：94.2中-低：78.5Y N

27、,yn0,d113短路電流計(jì)算3.1 概述電力系統(tǒng)中，常見的短路故障有三相對(duì)稱短路、兩相短路和單相接地短路。其中三相短路電流 的計(jì)算是為了選擇和校驗(yàn) QF QS母線等電氣設(shè)備，兩相短路電流用于整定繼電保護(hù)裝置。短路發(fā)生后，短路電流的值是變化的，變化的情況決定于系統(tǒng)電源容量的大小、短路點(diǎn)離電源 的遠(yuǎn)近以及系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)是否帶有電壓自動(dòng)調(diào)整裝置等因素。按短路電流的變化情況，通常把電力 系統(tǒng)分為無限容量系統(tǒng)和有限容量系統(tǒng)。無限容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算，采用短路回路總阻抗法計(jì)算；有限容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算采 用運(yùn)算曲線法，這中間要用到網(wǎng)絡(luò)的等效變換。本次設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算就涉及到這兩個(gè)方面的內(nèi)容。3.

28、2 系統(tǒng)電氣設(shè)備電抗標(biāo)幺值計(jì)算系統(tǒng)基準(zhǔn)值SB100MVA，基準(zhǔn)電壓UB= Uav.n1、發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值的計(jì)算發(fā)電機(jī)G1，G2: x1d 發(fā)電機(jī)G3，G4 : X3d2、變壓器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算330kV主變壓器：XT220kV主變壓器：XT10kV側(cè)三繞組變壓器T:X2d =0.1953X4d =0.191Uk(%)SB151000.042100SN100360Uk(%)SB141000.038100Sn1003601Uk1(%)2U(12)(%)U(13)(%) U(23)(%)=丄(7.577.566.7)9.152 1Uk2(%)2U(1 2)(%) U(2 3)(%) U (1 3)

29、(%)=*(7.5 66.7 77.5)1.651Uk3(%)2【U(13)(%)U(2 3)(%) U(1 2)(%)=丄(77.566.77.5)68.352T1Uk1(%)SB9.15 100100SN100 3600.025XT2Uk2（%）魚1.651000.005T 2100SN100360XT3Uk3（%）Sb68.351000.19100Sn1003603. 母線電抗器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算:發(fā)電機(jī)G1(或G2)的額定電流Ing = 3.347kA。母線電抗器一般取發(fā)電機(jī)額定電流的5%8%,照此標(biāo)準(zhǔn)選電抗器NKL-10-400-5型，額定電流lN = 0.4kA , UN = 10k

30、V，電抗百分比數(shù)XL(%) = 5，由此得電抗標(biāo)么值為：XLxl（%） Un Sb100 3In U 2 av.n510100100. 3 0.4 10.520.6554. 系統(tǒng)歸算到330kV側(cè)的電抗標(biāo)么值：Xs。.3.3 短路電流計(jì)算用于校驗(yàn)設(shè)備的最大三相對(duì)稱短路電流的計(jì)算。本設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算采用近似方法計(jì)算。即發(fā)電 機(jī)和系統(tǒng)的次暫態(tài)電勢 E =1。k5k3JJJd330kVk1k410.5kV220kV圖3-1全系統(tǒng)圖的等值電路3.3.1 10.5kV側(cè)短路計(jì)算k1點(diǎn)發(fā)生短路，其等值電路圖如下:X14=X1 /(X 2 +乂3)=.21/(.191+.38)=.2X15=X4+X5=0.

31、191+0.042=0.233X 16=X8 +X 9 =0.025-0.005=0.02X20=X12+X13=0.655+0.1953=0.85、一X21X6 X10 X6 X7 X7 X10.1X6 X10X10X6 X7X7X100.3420.05 0.342 0.05 0.015 0.015 0.342X70.015X6 X10X6 X7X7X100.05 0.342 0.05 0.015 0.015 0.342X60.051.5320.46X19X18X17X16/X 仃 0.02/ /0.067 0.0150.05 O.342 0.05 0.。15 0.。15 O.3420.06

32、722X18 X21X18 X19 X211.532 0.0151.532 0.46 0.0150.01123X18 X19 X211.532 0.461.532 0.46 0.0150.351X24X19X21X18 X19 X210.46 0.0151.532 0.46 0.0150.003:1+0.351=0.379X25(X14+X22)/(X15+X24)+X23 (0.02 0.011 /(0.233 0.003短路等值阻抗X X25/X20/X110.379/0.85/0.1953 0.112短路電流周期分量有效值1 1Iw8.9w X 0.112100Iw Iw Ib 8.9

33、48.9(kA)V3 10.5最大有效值|imp 1.5211.52 48.9 74.3(kA)impw沖擊電流 ish 2.551 w 2.55 48.9 124.7(kA)短路功率Skt I w SB 8.9 100 890 / MV A)3.3.2 220kV側(cè)短路計(jì)算(1) 220kV母線/ k2點(diǎn))發(fā)生短路，其等值電路圖如下：14u.-.11X14=X1/(X2+X3)=0.021/(0.191+0.038)=0.02X15=X4+X5=0.191+0.042=0.233X16=X8 +X 9=0.025-0.005=0.02X仃=X11/(X12+X13)+X 10=0.1953/

34、(0.655+0.1953)+0.342=0.5 -YX6 X70.05 0.015X6X7 X160.05 0.015 0.02X6 X160.05 0.02X6X7 X160.05 0.015 0.02X7 X160.015 0.02X6X7 X160.05 0.015 0.020.0090.0030.004X20X19X18X 21 =X 14 +X 19=0.02+0.003=0.23X22=X17+X 18=0.5+0.009=0.509X 23 =X 21 /X 22 +X 20 =0.023/0.509+0.004=0.026短路等值阻抗XX15/X23 0.233/ /0.02

35、6 0.023短路電流周期分量有效值IwIw100Iw 卷也48 73-231 10.87(kA)SB最大有效值% 1.52Iw1.52 10.87 16.52沖擊電流ish 2.551 w 2.55 10.8727.72(kA)短路功率Skt1 w SB43.48 1004348(MVA) 發(fā)電機(jī)G4出口（ k4點(diǎn)）短路計(jì)算，其等值電路圖如下:X14=X1/(X2+X3)=0.021/(0.191+0.038)=0.02X15=X11/(X12+X13)+X1o=O.1953/(O.655+O.1953)+O.342=O.5X16=X8+X 9=0.025-0.005=0.02 -YX17X

36、6X70.05 0.0150.009X6 X7 X160.05 0.015 0.02X18X6X160.05 0.020.003X6 X7 X160.05 0.015 0.02X19X7X160.015 0.020.004X6 X7 X160.05 0.015 0.02X20 X5X19 0.042 0.004 0.046X2i X15 X17 0.5 0.009 0.509X22 X14 X18 0.02 0.003 0.023短路等值阻抗0.05X(/X22 X20)/X4 (0.023/0.509 0.046)/0.191短路電流周期分量有效值20_S20 J。 w 3Un 3 2315

37、(kA)最大有效值Iimp2Iw1.52 57.6 2)沖擊電流ish 2.551 w 2.55 512.75(kA)短路功率Skt I w Sb20 100 2000 (MVA)3.3.3 330kV側(cè)短路計(jì)算(1)330kV母線處(k3點(diǎn))短路，其等值電路圖如下:14X/(X2X3)0.021/(0.1910.038)0.02X15 X4 X5 0.191 0.042 0.2330.5X16 X8 X9 0.025 0.005 0.02X17X11/(X12 X13) X100.1953/(0.655 0.1953) 0.342X6 X70.05 0.015X6 X7 X16X6 X160

38、.05 0.015 0.020.05 0.02X6 X7 X16X7 X160.05 0.015 0.020.015 0.02X6 X7 X160.05 0.015 0.020.0090.0030.004X19X20X18X21 X15 X200.233 0.004 0.237X22 X17 X18 0.5 0.009 0.5090.02短路等值阻抗(X21/X22 X19)/X14(0.237/0.509 0.012)/0.02短路電流周期分量有效值10.0250SB3Un50100.3 3478.33(kA)沖擊電流ish 2.551 w 2.55 8.3321.242(kA)短路功率Sk

39、t Iw SB 50 100 5000(MVA)(2)發(fā)電機(jī)Gg出口( k5點(diǎn))短路計(jì)算，其等值電路圖如下:X14 X4 X50.1910.0420.233X15 X8 X9 0.025 0.005 0.02X16 X11/(X12 X13) X10 0.1953/(0.655 0.1953) 0.342 0.5 -YX17X6X70.05 0.0150.009X6 X7 X160.05 0.015 0.02X18X6X160.05 0.020.003X6 X7 X160.05 0.015 0.02X19X7X160.015 0.020.004X6 X7 X160.05 0.015 0.02X

40、22 X20 /X21 X180.237 /8.509 0.003 0.165短路等值阻抗(X1 /X 22 X3)/X2(0.021/0.165 0.038)/0.1910.044短路電流周期分量有效值122.7270.04422.727 r1003.781(kA)亦347最大有效值I. imp沖擊電流Ish短路功率SktSBIW IW 3Un1.521 w 1.525.747 (kA)2.551 w 2.55 3.7819.642(kA)I w SB 22.727 100 2272.7 (MVA)4電氣設(shè)備的選擇I Nbr = 40(kA) Iw = 8.33(kA)開斷電流校驗(yàn)合格。動(dòng)穩(wěn)

41、定校驗(yàn):4.1 斷路器的選擇斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級(jí)在10kV220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用SE斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：1）額定電壓校驗(yàn):2）額定電流選擇：3）開斷電流：4）動(dòng)穩(wěn)定:5）熱穩(wěn)定:U n U maxI n I maxI Nbr Iw (短路電流有效值)ies ish(短路沖擊電流)QQbr k隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，并可以適當(dāng)降低要求4.1.1330kV側(cè)高壓斷路器的選擇（1）主變330

42、kV側(cè)高壓斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流1.05Sn360I max 1.05 0.661（kA）73un靈 330計(jì)算數(shù)據(jù)表：表4-1 330kV高壓斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)表U(kV)I max (kA)Iw (S)ish (kA)3300.6618.3321.24LW15-363/Q 高為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理參考資料，選擇 壓斷路器，技術(shù)參數(shù)如下：表4-2 LW15-363/Q型高壓斷路器參數(shù)表項(xiàng)目額定最高額定額定開斷電流額定關(guān)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定額定合全開斷電壓電壓電流合電流電流電流閘時(shí)間時(shí)間單位kVkVAkAkAkAkAssLW15-363/Q33036331504

43、010010040/4s0.10.05開斷電流校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish = 100(kA) ish = 21.24 (kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè)繼電保護(hù)后備保護(hù)時(shí)間ta為0.15S,全開斷時(shí)間tb為0.05S,則短路計(jì)算時(shí)間：tk ta tb = 0.15+0.05 = 0.2(S)短路電流的熱效應(yīng)(kA) 2.sQkIw2tk 8.332 0.2 13.878(kA)2.sQrIt2t 402 4 6400(kA)2.sQrQk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。所以，所選斷路器滿足要求。330kV出線高壓斷路器的選擇330kV出線回路設(shè)備應(yīng)按最大負(fù)荷進(jìn)行考慮選擇，所以流過斷路器的工作電流最大時(shí)為

44、系統(tǒng)全 部出力通過一回330kV送入系統(tǒng)時(shí)：(四條出線回路的斷路器相同)1.05Pn1.05 3500I max 41.891(kA)巧Un COS丿3 330 .85 計(jì)算數(shù)據(jù)表：表4-3 330kV高壓斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)表U(kV)Imax (kA)Iw (kA)ish (kA)3301.8918.3321.24 為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理參考資料，選擇LW15-363/Q高壓斷路器，技術(shù)參數(shù)如下：表4-4 LW15-363/Q型高壓斷路器參數(shù)表項(xiàng)目額定最高額定額定開斷電流額定關(guān)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定額定合全開斷電壓電壓電流合電流電流電流閘時(shí)間時(shí)間單位kVkVAkAkAkAkAss

45、LW15-363/Q33036331504010010040/4s0.10.05開斷電流校驗(yàn)：ies = 100(kA) ies = 21.24(kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè)繼電保護(hù)后備保護(hù)時(shí)間ta為0.15S,全開斷時(shí)間tb為0.05S,則短路計(jì)算時(shí)間:tktatb = 0.15+0.05 = 0.2(S)短路電流的熱效應(yīng)(kA) 2.sQkIw2tk8.3320.2 13.878(kA)2.sQrIt2t402 46400(kA)2.sQrQk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。所以，所選斷路器滿足要求。330kV四條回路選擇相同的高壓斷路器4.1.2 220kV側(cè)高壓斷路器的選擇(1)主變220kV

46、側(cè)高壓斷路器的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流j5SN360Imax1.05 0.992(kA)3un3 220 計(jì)算數(shù)據(jù)表：表4-5 220kV高壓斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)表U(kV)I max (kA)Iw(kA)ies (kA)2200.99210.8727.72 為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理參考資料，選擇LW23-252型高壓斷路器，技術(shù)參數(shù)如下：表4-6 LW23-252型高壓斷路器參數(shù)表項(xiàng)目額定電壓最高電壓額定 電流額定開斷電流額定關(guān)合電流動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定 電流額定合 閘時(shí)間全開斷 時(shí)間單位kVkVAkAkAkAkAssLW23-25222025212504010010

47、040/4s0.10.06開斷電流校驗(yàn)：ies = 100(kA) ies = 27.72(kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè)繼電保護(hù)后備保護(hù)時(shí)間ta為0.15S,全開斷時(shí)間tb為0.05S,則短路計(jì)算時(shí)間:tktatb0.015 0.06 0.21 (S)短路電流的熱效應(yīng)(kA) 2.sQk Iw2tk 10.872 0.21 24.813(kA)2.sQr It2t 402 4 6400(kA)2.sQr Qk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。所以，所選斷路器滿足要求。(2) 220kV側(cè)母聯(lián)斷路器的最大工作條件與變壓器220kV側(cè)滿足相同的要求，故選用相同設(shè)備。即選用LW23-252型六氟化硫斷路器。2

48、20kV出線高壓斷路器的選擇220kV出線回路設(shè)備應(yīng)按最大負(fù)荷進(jìn)行考慮選擇，所以流過斷路器的工作電流最大時(shí)為系統(tǒng)全1.05 25063 220 0.850.135(kA)部出力通過一回220kV送入系統(tǒng)時(shí)：(六條出線回路的斷路器相同)1.05pnI max _3u nCOS 計(jì)算數(shù)據(jù)表：表4-7 220kV高壓斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)表U(kV)I max (kA)Iw(kA)ish (kA)2200.13510.8727.72LW12-252 型 為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查電氣設(shè)備運(yùn)行及事故處理參考資料，選擇 高壓斷路器技術(shù)參數(shù)如下：表4-8LW12-252型高壓斷路器參數(shù)表項(xiàng)目額定最高額定額定開額定

49、關(guān)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定額定合全開斷電壓電壓電流斷電流合電流電流電流閘時(shí)間時(shí)間單 位kVkVAkAkAkAkAssLW12-25222025240005012512550/4s0.10.06開斷電流校驗(yàn)I Nbr = 50(kA) I w = 10.87(kA)開斷電流校驗(yàn)合格。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):ish = 125(kA) ish = 27.72(kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè)繼電保護(hù)后備保護(hù)時(shí)間ta為0.15S,全開斷時(shí)間tb為0.06S,則短路計(jì)算時(shí)間:(4) 220kV側(cè)旁路斷路器的最大工作條件與 備。即選用LW12-252型六氟化硫斷路器.4.1.3 10.5kV側(cè)斷路器的選擇220kV側(cè)出線回路滿足相同的要求，故選用相同設(shè)tktatb = 0.15+0.05 = 0.21 ( S)短路電流的熱效應(yīng)(kA) 2.sQkIw2tk10.8720.21 24.813(kA)2.sQrIt2t502 410000(kA)2.sQrQk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。所以，所選斷路器滿足要求。220kV側(cè)六條回路選擇相同的高壓斷路器。(1)發(fā)電機(jī)出口斷路器的選擇(母線側(cè))流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：1.05sn1.05 50、3 10.5 0.83.608(kA) 計(jì)算數(shù)據(jù)表:表4-9 10.5kV 高壓斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)表