4×200MW火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)

1、摘要畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 任 務(wù) 書專業(yè)班級(jí) 次 姓名 學(xué)號(hào) 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目4200MW火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作自 年 月 日起至 年 月 日止 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本要求：論文的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)分為以下幾部分：題目、摘要、目錄、前言、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)和附錄等幾部分組成。論文應(yīng)力求有作者自己的創(chuàng)見和觀點(diǎn)，中心突出，層次分明，論述清楚，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字流暢，論證有理有據(jù)，具有說服能力。整篇論文字?jǐn)?shù)專升本、高起本層次不少于8000字。具體字?jǐn)?shù)根據(jù)專業(yè)的不同,按照指導(dǎo)老師的要求進(jìn)行寫作。字跡要工整清潔。 （1）、畢業(yè)論文的結(jié)構(gòu)題目：即標(biāo)題，它的主要作用是概括整篇論

2、文的中心內(nèi)容。因此，題目要確切、鮮明、簡(jiǎn)短、精煉。目錄：反映論文的綱要。目錄應(yīng)列出通篇論文各組成部分的大小標(biāo)題，分別層次，逐項(xiàng)標(biāo)注頁碼，并包括注明參考文獻(xiàn)、附錄、圖版、索引等附屬部分的頁次，以便讀者查找。摘要：摘要是論文的高度概括，是全文的縮影，是長(zhǎng)篇論文不可缺少的組成部分。要用中英文分別書寫，一篇摘要不多于400字。結(jié)尾要注明3-5個(gè)關(guān)鍵詞。前言：前言相當(dāng)于論文的開頭，它是三段式論文的第一段（后二段是正文和結(jié)論）。前言與摘要寫法不完全相同，摘要要寫得高度概括、簡(jiǎn)略，前言可以稍加具體一些，文字以800字左右為宜。前言一般應(yīng)包括以下幾個(gè)內(nèi)容：為什么要寫這篇論文，要解決什么問題，主要觀點(diǎn)是什么。對(duì)

3、本論文研究主題范圍內(nèi)已有文獻(xiàn)的評(píng)述（包括與課題相關(guān)的歷史的回顧，資料來源、性質(zhì)及運(yùn)用情況等）。說明本論文所要解決的問題，所采用的研究手段、方式、方法。明確研究工作的界限和規(guī)模。概括本課題研究所取得的成果及意義。正文：論文的正文是作者對(duì)自己的研究工作詳細(xì)的表述。應(yīng)包括以下內(nèi)容：理論分析部分：詳細(xì)說明所使用的分析方法和計(jì)算方法等基本情況；指出所應(yīng)用的分析方法、計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法等哪些是已有的，哪些是經(jīng)過自己改進(jìn)的，哪些是自己創(chuàng)造的，以便指導(dǎo)老師審查和糾正，這一部分所占篇幅不宜過多，應(yīng)以簡(jiǎn)練、明了的文字概略表述。課題研究的方法與手段，分別以下面幾種方法說明。用實(shí)驗(yàn)方法研究課題，應(yīng)具體說明實(shí)驗(yàn)用的裝置

4、、儀器、原材料的性能等是否標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)對(duì)所有裝置、儀器、原材料做出檢驗(yàn)和標(biāo)定。對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程和操作方法，力求敘述得簡(jiǎn)明扼要，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄、分析、對(duì)人所共知的或細(xì)節(jié)性的內(nèi)容不必過分詳述。用理論推導(dǎo)的手段和方法達(dá)到研究目的的，這方面內(nèi)容要精心組織，做到概念準(zhǔn)確，判斷推理符合客觀事物的發(fā)展規(guī)律，要做到言之有序，言之有理，以論點(diǎn)為中樞，組織成完整而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬?nèi)容整體。用調(diào)查研究的方法達(dá)到研究目的的，調(diào)查目標(biāo)、對(duì)象、范圍、時(shí)間、地點(diǎn)，調(diào)查的過程和方法等，這些內(nèi)容與研究的最終結(jié)果有關(guān)系，但不是結(jié)果本身，所以一定要簡(jiǎn)述。結(jié)果與討論是全文的心臟，一般要占較多的篇幅。在寫作時(shí)，應(yīng)對(duì)研究成果精心篩選，把那些必要而充分

5、的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象、樣品、認(rèn)識(shí)等選出來，寫進(jìn)去，作為分析的依據(jù)，應(yīng)盡量避免事無巨細(xì)，把所得結(jié)果和盤托出。在對(duì)結(jié)果做定性和定量分析時(shí)，應(yīng)說明數(shù)據(jù)的處理方法以及誤差分析，說明現(xiàn)象出現(xiàn)的條件及其可證性，交代理論推導(dǎo)中認(rèn)識(shí)的由來和發(fā)展，以便別人以此為根據(jù)進(jìn)行核實(shí)驗(yàn)證。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析后所得到的結(jié)論和推論，也應(yīng)說明其適用的條件和范圍。恰當(dāng)運(yùn)用表和圖作結(jié)果與分析，是科技論文通用的一種表達(dá)方式。結(jié)論：結(jié)論包括對(duì)整個(gè)研究工作進(jìn)行歸納和綜合而得出的總結(jié)；所得結(jié)果與已有結(jié)果的比較；聯(lián)系實(shí)際結(jié)果，指出它的學(xué)術(shù)意義或應(yīng)用價(jià)值和在實(shí)際中推廣應(yīng)用的可能性；在本課題研究中尚存在的問題，對(duì)進(jìn)一步開展研究的見解與建議。結(jié)論集中反映作者

6、的研究成果，表達(dá)作者對(duì)所研究課題的見解和主張，是全文的思想精髓，是全文的思想體現(xiàn)，一般寫得概括、篇幅較短。撰寫時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：結(jié)論要簡(jiǎn)單、明確。在措辭上應(yīng)嚴(yán)密，而又容易被人領(lǐng)會(huì)。結(jié)論應(yīng)反映個(gè)人的研究工作，屬于前人和他人已有過的結(jié)論可少提。要實(shí)事求是地介紹自己研究的結(jié)果，切忌言過其實(shí)，在無充分把握時(shí)，應(yīng)留有余地。致謝：對(duì)于畢業(yè)論文的指導(dǎo)教師，對(duì)畢業(yè)論文提過有益的建議或給予過幫助的同學(xué)、同事與集體，都應(yīng)在論文的結(jié)尾部分書面致謝，其言辭應(yīng)懇切、事實(shí)求是。參考文獻(xiàn)：對(duì)那些重要的學(xué)術(shù)性強(qiáng)的，在論文中所引用過的文獻(xiàn)，一般都應(yīng)列出來。附錄：在論文之后附上不便放進(jìn)正文的重要數(shù)據(jù)、表格、公式、圖紙、程序等資料

7、，供讀者閱讀論文時(shí)參考。（2）、畢業(yè)論文寫作中應(yīng)注意的一些問題(嚴(yán)格按照網(wǎng)絡(luò)學(xué)院電子論文模版的文字、格式及先后順序等要求進(jìn)行寫作和排版)。撰寫的字跡要工整，文字要規(guī)范，不可濫用、誤用簡(jiǎn)化字、異體字或生造漢字；中文的標(biāo)點(diǎn)要準(zhǔn)確，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)寫在行內(nèi)。文稿要完整。文章標(biāo)題層次及同級(jí)標(biāo)題序碼，必須段落分明前后一致。論文中有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格、圖、照片的表達(dá)一定要規(guī)范化。所列舉的參考文獻(xiàn)應(yīng)是正式出版物，包括期刊、書籍、論文集和會(huì)議文集。在論文結(jié)束處，要羅列主要的參考文獻(xiàn)，格式為：序號(hào)、作者姓名、書或文章名稱、出版物單位、出版時(shí)間、章節(jié)與頁碼等。畢業(yè)論文計(jì)算機(jī)排版格式規(guī)范 頁面設(shè)置：紙型為A4。1、中文摘要：

8、“摘要”二字居中（三號(hào)黑體），字間空一個(gè)字符?！罢倍窒驴找恍休斎胝獌?nèi)容（小四號(hào)宋體）。摘要內(nèi)容后下空一行輸入“關(guān)鍵詞”三字（小四號(hào)黑體），其后為關(guān)鍵詞（小四號(hào)宋體關(guān)鍵詞之間用我分號(hào)隔開，最后一個(gè)關(guān)鍵詞不打標(biāo)點(diǎn)符號(hào)）。2、目錄：二字為三號(hào)黑體，居中，下空一行為章、節(jié)、小節(jié)及其開始頁碼（小四宋體）。章、節(jié)、小節(jié)分別以1、1.1、1.1.1等數(shù)字依次標(biāo)出。3、前言：“前言”二字為三號(hào)黑體，居中；二字之間空一字符。4、正文：每章標(biāo)題以三號(hào)黑體居中；章下空二行為節(jié)，以小三號(hào)黑體左起，節(jié)下空一行為小節(jié)，以四號(hào)黑體左起。換行后以小四號(hào)宋體打印正文。正文內(nèi)的標(biāo)題號(hào)用1.、（1）、a等依次標(biāo)出。5、圖：

9、圖題采用中文，中文字體為五號(hào)宋體。引用圖應(yīng)在圖題右上角標(biāo)出文獻(xiàn)來源。圖號(hào)以章為單位順序編號(hào)。6、表格：按章順序編號(hào)，表內(nèi)必須按規(guī)定的符號(hào)標(biāo)注單位。7、公式：公式書寫應(yīng)在文中另起一行，居中排列。公式序號(hào)按章順序編號(hào)。8、參考文獻(xiàn)：按論文中參考文獻(xiàn)出現(xiàn)的先后順序用阿拉伯?dāng)?shù)字連續(xù)編號(hào)；參考文獻(xiàn)中每條項(xiàng)目應(yīng)齊全。（若本文中在文字及格式等要求上與電子論文模版有沖突時(shí)，請(qǐng)按照網(wǎng)絡(luò)學(xué)院電子論文模版的要求進(jìn)行）。 指導(dǎo)教師： 論文題目：4200MW火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì) 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

10、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(guó)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4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：1電氣主接線的選擇2主變的選擇3、廠用變?cè)O(shè)計(jì)及選擇 4短路電流計(jì)算5電氣設(shè)備選擇， 7防雷規(guī)劃，主要考慮旋轉(zhuǎn)電機(jī)，變壓器以及線路的防雷8繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的

11、規(guī)劃設(shè)計(jì)，在繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中主要考慮變壓器、發(fā)電機(jī)、線路的保護(hù)，這需要查閱有關(guān)規(guī)程及繼電保護(hù)的一些書，總結(jié)主要保護(hù)。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。論文類型：設(shè)計(jì)報(bào)告摘要1 緒 論11.1 課題背景11.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及基本思想11.2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo)11.2.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本思想及設(shè)計(jì)工作步驟22 4*200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定52.1 概述52.2 對(duì)電氣主接線的基本要求52.3 電器主接線的選擇52.3.1 單母線接線62.3.2 單母線分段接線6參考文獻(xiàn)62.3.3 雙母線接線72.3.4 變壓器-線母線接線72

12、.3.5 橋型接線82.4 主接線的設(shè)計(jì)82.4.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù)82.4.2 主接線的方案92.4.3 方案的選擇103 火電廠發(fā)電機(jī)、變壓器的選擇123.1 主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式123.1.1 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式123.1.2 變壓器中性點(diǎn)接地方式123.1.3 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式123.2 發(fā)電機(jī)的選型133.2.1 簡(jiǎn)介133.2.2 選型133.3 變壓器的選型133.3.1 具有發(fā)電機(jī)電壓母線的主變壓器143.3.2 單元接線的主變壓器153.4 電氣設(shè)備的配置163.4.1 隔離開關(guān)的配置163.4.2 接地刀閘的配置163.4.3 電流互感器的配置

13、163.4.4 避雷器的配置164 火力發(fā)電廠短路電流計(jì)算174.1 概 述174.1.1 短路的原因及后果174.1.2 短路計(jì)算的目的和簡(jiǎn)化假設(shè)174.2 各系統(tǒng)短路電流的計(jì)算184.2.1 短路計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法184.2.2 電抗圖及電抗計(jì)算184.2.3 短路點(diǎn)的選擇、短路電流以及沖擊電流的計(jì)算205 火電廠一次設(shè)備的選擇295.1 選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件295.1.1 按正常工作條件選擇295.1.2 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)305.2 電氣設(shè)備的選擇315.2.1 系統(tǒng)各個(gè)回路的最大工作電流315.2.2 高壓斷路器的選擇335.2.3 高壓隔離開關(guān)的選擇395.2.4 互感

14、器的選擇445.2.5 電抗器的選擇515.2.6 導(dǎo)線及電纜的選擇及校驗(yàn)535.3 架空線路的選擇575.3.1 220KV架空線的選擇575.3.2 110KV架空線的選擇585.3.3 10KV電纜饋線的選擇585.4 避雷器的選擇595.4.1 直擊雷防護(hù)595.4.2 感應(yīng)雷的防御595.4.3 閥式避雷器的選擇606 變壓器的繼電保護(hù)616.1 概述616.1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)616.1.2 電力變壓器的繼電保護(hù)616.2 變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算626.2.1 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算62110KV側(cè)三相短路最大短路電流646.2.2 過電流保護(hù)的整定計(jì)算667 結(jié)論

15、與展望69致 謝71參考文獻(xiàn)73附件75預(yù)覽中看不見即可）：1 緒 論1.1 課題背景 電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電所、線路及用戶組成。發(fā)電廠是把各種天然能源轉(zhuǎn)換成電能的工廠。發(fā)電廠生產(chǎn)電能，一般由電廠的升壓站升壓，經(jīng)高壓輸電線路送出，再經(jīng)變電所若干次將壓后，才能供給用戶用電?；痣姀S一般分為凝汽式火電廠、熱電廠、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠?；痣姀S是把化石燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)換成電能的工廠?；痣姀S的原動(dòng)機(jī)大部分都為汽輪機(jī)。截止2002年底， 全球發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為36.5億kW，其中火電占64.2%，水電占20.9%，核電占10.4%。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用，開創(chuàng)了電力時(shí)代。1.2 畢

16、業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及基本思想 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是一個(gè)4*200MW火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中一共分通過以下幾個(gè)步驟來五年成本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。1.2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo)1、電廠規(guī)模：裝機(jī)容量: 裝機(jī)4臺(tái)，容量分別為4X200MW, UN=10.5KV機(jī)組年利用小時(shí)數(shù): Tmax=6200h氣象條件：年最高溫度40度，平均氣溫25度，氣象條件一般，無特殊要求廠用電率：8%。2、主要技術(shù)指標(biāo)：（1） 保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)；（2）功率因數(shù)達(dá)到0.9及以上3、主要內(nèi)容：（1）確定主接線：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的23個(gè)方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)

17、比較，確定最優(yōu)方案。（2）選擇主變壓器：選擇變壓器的容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)等。（3）短路電流計(jì)算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，計(jì)算短路電流，并列表匯總。（4）電氣設(shè)備的選擇：選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量匯總成設(shè)備一覽表；（5）主變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算及配置1.2.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本思想及設(shè)計(jì)工作步驟1、主接線的設(shè)計(jì) 發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置、選擇、自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作

18、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、本期建設(shè)規(guī)模、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)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。 2、主變壓器的選擇 發(fā)電廠200MW及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL50002000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過650C的條件進(jìn)行選擇”。3、短路電流的計(jì)算短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。短路電流計(jì)

19、算是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，它涉及接線方式及設(shè)備選擇。工程要求系統(tǒng)調(diào)度或系統(tǒng)設(shè)計(jì)部門提供接入本電廠和變電所的各級(jí)電壓的的綜合阻抗值，由電氣專業(yè)負(fù)責(zé)計(jì)算。 進(jìn)行短路計(jì)算的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。三相短路是危害最嚴(yán)重的短路形式，因此，三相短路電流是選擇和校驗(yàn)電器和導(dǎo)體的基本依據(jù)。 4、電氣設(shè)備的選擇選擇并校驗(yàn)斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，選用設(shè)備的型號(hào)正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了事導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、及經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行、在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥

20、的采取新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。5、主變壓器繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)是保證系統(tǒng)安全和設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵裝置之一。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)準(zhǔn)確、可靠快速的切出故障，保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全發(fā)供電，并能保證其他設(shè)備的正常繼續(xù)運(yùn)行。 為防止變壓器發(fā)生各類故障和不正常運(yùn)行造成的不應(yīng)有的損失以及保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，變壓器應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)。832 4*200MW 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定2.1 概述電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的重要部分，它反映各設(shè)備的作用、連接方式和回路間的相互關(guān)系。對(duì)發(fā)電廠的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置，對(duì)電力系統(tǒng)的安全及經(jīng)

21、濟(jì)方面起著決定性的作用。2.2 對(duì)電氣主接線的基本要求對(duì)電氣主接線的基本要求可以概括為以下三點(diǎn)：可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)型。（1） 可靠性 可靠性是指一個(gè)元件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定功能的能力。因?yàn)楣╇姷闹袛嗖粌H給電力系統(tǒng)帶來了巨大損失，也給我國(guó)經(jīng)濟(jì)部門造成損失?？煽啃砸蟾鶕?jù)其在電力系統(tǒng)中的作用來決定。（2） 靈活性靈活性包括三個(gè)面的內(nèi)容：調(diào)度靈活、操作靈活、擴(kuò)建方便。即在調(diào)度時(shí)，可以靈活的切除或投入設(shè)備；在機(jī)組大小修時(shí)可以靈活的的停運(yùn)需要檢修的設(shè)備；在擴(kuò)建時(shí)，可以容易的從初期接線擴(kuò)建到最終接線，投入新機(jī)組、變壓器或線路，使改建工作量減少。（3） 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)型包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容：投資少、年運(yùn)費(fèi)少

22、、占地面積少，在可能的情況下，采取一次性設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。即主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器等一次設(shè)備，合理的選擇主變壓器的種類容量、臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。2.3 電器主接線的選擇主接線的基本形式可分為有匯流母線和無匯流母線兩種。有回流母線界限簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行、檢修靈活方便，但是由于其配電裝置占地面的較大，所以比較適用于需要擴(kuò)建和可發(fā)展的電廠。無回流母線的配電裝置占地面積小，投資少，但是只適用于不需要擴(kuò)建和可發(fā)展的電廠。2.3.1 單母線接線只有一組母線WB，所有的電源回路和出線回路，均經(jīng)過必要的開關(guān)電器連接在該母線上并列運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)

23、：接線簡(jiǎn)單、清晰，所用的電氣設(shè)備少，操作方便，配電裝置造價(jià)便宜；其缺點(diǎn)：只能提供一種單母線運(yùn)行方式，對(duì)狀況變化的適應(yīng)能力差；母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，全部回路均需停運(yùn)（有條件進(jìn)行帶電檢修的例外）；任意斷路器檢修時(shí)，其所在的回路也將停運(yùn)。適 用 范 圍：?jiǎn)文妇€接線的工作可靠性和靈活性都較差，只能用于某些出線回路較少，對(duì)供電可行性要求不高的小容量發(fā)電廠與變電站中。圖2-1 單母線接線2.3.2 單母線分段接線如圖2-2所示，其接線特點(diǎn)：利用分段斷路器QFd將母線適當(dāng)分段。母線分段的數(shù)目，取決于電源的數(shù)目、容量、出線回?cái)?shù)、運(yùn)行要求等，一般分為23段。應(yīng)盡量將電源與負(fù)荷均衡的分配與各母線段上，以

24、減少各分段間的功率交換。對(duì)于重要用戶，可從不同母線段上分別引出兩個(gè)及以上回路向其供電優(yōu)點(diǎn)?？梢蕴峁﹩文妇€運(yùn)行、各段并列運(yùn)行、各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，且便于分段檢修母線，減小母線故障的影響范圍。當(dāng)任一段母線故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路跳閘，保證正常母線段繼續(xù)運(yùn)行。若分段斷路器平時(shí)斷開，則當(dāng)任一段母線失去電源時(shí)，可由備用電源自動(dòng)投入裝置使分段斷路器合閘，繼續(xù)保持該母線段的運(yùn)行。缺點(diǎn)：是在一段母線故障檢修期間，該段母線上的所有回路均需停電；任一斷路器檢修時(shí)，所在回路也將停電。適用范圍：?jiǎn)文妇€分段接線，可應(yīng)用于6220KV配電裝置中。610KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為6回及以上時(shí)； 3563KV配電裝

25、置的出線回?cái)?shù)為48回時(shí)； 110220KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為34回時(shí)。參考文獻(xiàn)圖2-2單母線分段接線2.3.3 雙母線接線雙母線接線是根據(jù)單母線接線的缺點(diǎn)提出來的，設(shè)置有兩組母線I、II，其間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFL相連，每回進(jìn)出線均經(jīng)一臺(tái)斷路器和兩組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線。由于每回路設(shè)置了兩組母線隔離開關(guān)，可以換至兩組母線，從而大大的改善了其工作性能。如圖2-3所示，雙母線接線，其中一組為工作母線，以組為備用母線，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，在進(jìn)行道砟操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。它可以有兩種運(yùn)行方式，一種是固定連接分段運(yùn)行方式。另一種工作方式相當(dāng)于單母

26、線運(yùn)行方式。雙母線的可靠性比較高，但是其投資卻相對(duì)來說很大。雙母線接線的適用范圍：1） 610KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí)；2）3563KV配電裝置的出線回?cái)?shù)超過8回火連接電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；3）110220KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為5回以上時(shí)，或110220KV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回?cái)?shù)在4回以上時(shí)。雙母線的優(yōu)點(diǎn)：1）運(yùn)行方式靈活。2）檢修母線時(shí)不中斷供電。3）檢修任一回路母線隔離開關(guān)時(shí)，只中斷該回路。4）便于實(shí)驗(yàn)5）擴(kuò)建方便雙母線接線缺點(diǎn)：1） 增加一組母線和使每回路就須加一組母線隔離開關(guān)。2） 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。變壓器

27、-線路單元接線2.3.4 變壓器-線母線接線變壓器-母線接線出線回路采用雙斷路器接線或一臺(tái)半斷路器接線，而主變壓器直接經(jīng)隔離開關(guān)接到母線上。正常運(yùn)行時(shí)，兩組母線和所有斷路器均投入。這種接線的特點(diǎn)：在工作可行、故障極少的主變壓器的出口處不裝設(shè)斷路器，而直接經(jīng)隔離開關(guān)接于母線上，兩組母線間的各回出線可采用雙斷路器接線或一個(gè)半斷路器接線。運(yùn)行特點(diǎn)：變壓器故障時(shí)，和它接在同一母線上的各斷路器跳閘，但并不影響其他回路的工作，再用隔離開關(guān)使故障變壓器退出后，該母線即可恢復(fù)運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：所用的斷路器臺(tái)數(shù)，比雙母線雙斷路器接線或雙母線一個(gè)半斷路器都要少，投資較省。整個(gè)接線具有相當(dāng)高的可靠性，運(yùn)行調(diào)度靈活，便于擴(kuò)

28、建。適用范圍：可用于220KV及以上的超高壓變電站中。2.3.5 橋型接線橋形接線分為三種：1）內(nèi)橋接線2）外僑接線3）雙橋接線（1） 內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線的特點(diǎn)：聯(lián)絡(luò)斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。優(yōu)點(diǎn)：高壓斷器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器；其缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行，出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。（2） 外僑接線外僑接線的優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器

29、，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。高壓側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較少的情況。2.4 主接線的設(shè)計(jì)2.4.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù)（1） 電廠規(guī)模裝機(jī)容量: 裝機(jī)4臺(tái)，容量分別為4X200MW, UN=10.5KV機(jī)組年利用小時(shí)數(shù): Tmax=6200h氣象條件：年最高溫度40度，平均氣溫25度，氣象條件一般，無特殊要求廠用電率：8%。（2） 出線回?cái)?shù)：a) 10KV電壓等級(jí)15km電纜饋線10回，每回平均輸送容量1.8MW。10KV最大負(fù)荷20MW,最小負(fù)荷16MW,cos =0.85, Tmax=530

30、0h，為類、類負(fù)荷。b) 110KV電壓等級(jí)60km架空出線6回，每回平均輸送容量11MW。110KV最大負(fù)荷70MW,最小負(fù)荷60MW,cos =0.8, Tmax=5000h，為類負(fù)荷。c) 220KV電壓等級(jí)150km架空線2回，220KV與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。當(dāng)取基準(zhǔn)容量為100MV.A時(shí)，系統(tǒng)歸算到220KV母線上的 。 2.4.2 主接線的方案（3） 方案一a) 220KV電壓等級(jí)的方案選擇。由于單母線接線本身的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，采用設(shè)備少、投資省、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電設(shè)備裝置，而220KV 電壓等級(jí)的電壓饋線數(shù)目是2回，所以220 KV電

31、壓等級(jí)的接線形式選擇為單母線接線。b) 110KV電壓等級(jí)的方案選擇由于110KV電壓等級(jí)的電壓饋線數(shù)目是6回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。單母線的優(yōu)點(diǎn)如下：母線經(jīng)斷路器分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；在正常運(yùn)行時(shí)，可以接通也可以斷開運(yùn)行。當(dāng)分段斷路器QFd接通運(yùn)行時(shí)，任一段母線發(fā)生短路故障時(shí)，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器QFd和接在故障段上的電源回路斷路器便自動(dòng)斷開。這時(shí)非故障段母線可以繼續(xù)運(yùn)行，縮小了母線故障的停電范圍。c) 10KV電壓等級(jí)的方案選擇由于10KV電壓等級(jí)的電壓饋線數(shù)目是10回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接

32、線?？梢蕴峁﹩文妇€運(yùn)行、各段并列運(yùn)行、各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，且便于分段檢修母線，減小母線故障的影響范圍。當(dāng)任一段母線故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路跳閘，保證正常母線段繼續(xù)運(yùn)行。圖2-4 方案一接線圖（4） 方案二a) 220KV電壓等級(jí)的方案選擇 由于220KV 電壓等級(jí)的電壓饋線數(shù)目是2回，所以220 KV電壓等級(jí)的接線形式可以選擇單母線接線形式。由于單母線接線本身的簡(jiǎn)單、方便等優(yōu)點(diǎn)，采用設(shè)備少、便于擴(kuò)建，所以220 KV電壓等級(jí)的接線形式選擇為單母線接線。b) 110KV電壓等級(jí)的方案選擇由于110KV電壓等級(jí)的電壓饋線數(shù)目是6回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是雙母線接線形式。由于

33、雙母線接線的可靠性和靈活性高，它可以輪流檢修母線，而不中斷對(duì)用戶的供電，當(dāng)工作母線故障時(shí)，可將全部回路轉(zhuǎn)移到備用母線上，從而使用戶迅速恢復(fù)供電，在個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分離出來，并單獨(dú)接至備用母線上，所以在大、中型發(fā)電廠中這種接線形式被廣泛應(yīng)用。c) 10KV電壓等級(jí)的方案選擇因?yàn)樵谶M(jìn)行主接線的設(shè)計(jì)中，必須時(shí)時(shí)刻刻考慮到可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)行動(dòng)要求，所以10KV電壓等級(jí)的方案仍選用單母線分段接線形式。圖2-7 方案二接線圖（5） 方案三 方案三的電氣主接線形式在220KV電壓等級(jí)的方案選擇和110KV電壓等級(jí)的 方案選擇基本相同。唯一不同的是在10KV電壓等級(jí)上將方案一的220

34、KV電壓等級(jí)兩個(gè)上的發(fā)電機(jī)組放置到了10KV電壓等級(jí)上。如圖2-8所示：圖2-8 方案三接線圖2.4.3 方案的選擇在以上三種方案中，各自之間都有其優(yōu)缺點(diǎn)。單母線在經(jīng)濟(jì)方面投資比較少，但是不太可靠。雙母線在運(yùn)行方面比較可靠，可是它的投資多。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求，在110KV電壓等級(jí)上的出線為二類負(fù)荷，對(duì)這類用戶可以進(jìn)行短暫的停電，并不會(huì)造成人身危險(xiǎn)以及設(shè)備的破壞，也不會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失或造成巨大的政治影響。設(shè)計(jì)發(fā)電廠主接線時(shí)在技術(shù)上應(yīng)考慮的主要問題是：1）保證全系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。2）保證負(fù)荷、特別是重要負(fù)荷供電的可靠性及電能質(zhì)量；3）各設(shè)備過載是否在允許范圍內(nèi)。綜其所述進(jìn)行考慮，則選

35、擇單母線分段的接線形式。3 火電廠發(fā)電機(jī)、變壓器的選擇3.1 主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式3.1.1 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式我國(guó)電力系統(tǒng)常用的中性點(diǎn)接地方式一共有四種：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)電阻或電抗接地。（1） 中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，是指中性點(diǎn)不接地或經(jīng)過高阻抗接地的系統(tǒng)，也稱小接地電流系統(tǒng)。這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，只有比較小的導(dǎo)線對(duì)地電容電流通過故障點(diǎn)，因而系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行，這對(duì)提高供電可靠性是有利的。但這種系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地電壓會(huì)升高到線電壓；非故障相對(duì)地電壓會(huì)升高到線電壓；若接地點(diǎn)不穩(wěn)定，產(chǎn)生間歇性電弧，則過電壓會(huì)

36、更嚴(yán)重，對(duì)絕緣不利，因此不宜用于110KV及以上電網(wǎng)。（2） 中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)直接接地方式，即是將中性點(diǎn)直接接入大地。該系統(tǒng)運(yùn)行中若發(fā)生一相接地時(shí)，就形成單相短路，其接地電流很大，使斷路器跳閘切除故障。這種大電流接地系統(tǒng)，不裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置。由于過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備的造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。故適用于110KV及以上電網(wǎng)中。3.1.2 變壓器中性點(diǎn)接地方式電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)接地方式。主變壓器的110-500KV側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式。變壓器中性點(diǎn)接地，形成了“中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)”，也叫“大電流接地系統(tǒng)”。具有以下特點(diǎn)：1、壓器

37、中性點(diǎn)接地，使變壓器中性點(diǎn)鎖定為零電位，在三相負(fù)載不平衡時(shí)，避免中性點(diǎn)位移而造成相電壓不平衡。2、變壓器中性點(diǎn)接地，可以將系統(tǒng)發(fā)生單相接地變?yōu)閱蜗喽搪?，保障繼電保護(hù)裝置迅速可靠動(dòng)作跳閘。3、在變壓器中性點(diǎn)可以按照零序CT，監(jiān)視三相不平衡電流。3.1.3 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn),主要采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻或直接接地三種方式。由于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式適應(yīng)于單相接地電流大于允許值的中小機(jī)組或200MW及以上大機(jī)組。消弧線圈可接在直配線發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)上。本次設(shè)計(jì)采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。3.2 發(fā)電機(jī)的選型3.2.1 簡(jiǎn)介汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的回

38、轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)，是火電和核電的主要設(shè)備之一， 用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。變速汽輪機(jī)還用于拖動(dòng)風(fēng)機(jī)，壓氣機(jī)，泵及艦船的螺旋槳等。在大型火電機(jī)組中還用于拖動(dòng)鍋爐給水泵。就凝汽式汽輪機(jī)而言，從鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽經(jīng)由主閥門進(jìn)入高壓缸，再進(jìn)入中壓缸，再進(jìn)入低壓缸，最終進(jìn)入凝汽器。蒸汽的熱能在汽輪機(jī)內(nèi)消耗，變?yōu)檎羝膭?dòng)能，然后推動(dòng)裝有葉片的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。除了凝汽式汽輪機(jī)，還有背壓式汽輪機(jī)和抽汽式汽輪機(jī)，背壓式汽輪機(jī)可以理解為沒有低壓缸和凝汽器的凝汽式汽輪機(jī)，它的出口壓力較大，可以提供給供熱系統(tǒng)或其它熱交換系統(tǒng)。抽汽式汽輪機(jī)則是指在蒸汽流通過程中抽取一部分用于供熱和或再熱的汽輪機(jī)。3.2.2 選型（1）

39、 選擇型號(hào)QFSN200-2型號(hào)含義： 22極， 200額定容量 N氫內(nèi)冷 F發(fā)電機(jī) Q汽輪機(jī) S水內(nèi)冷（2） QFSN2002型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù)視在功率（MVA）有功功率（MW）電壓（V）電流（A）功率因數(shù)2352001575086250.85本次設(shè)計(jì)題目為4200MW的火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)。題目中已知裝機(jī)4臺(tái)，容量分別為4X200MW, UN=10.5KV，所以可以選取的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)有四臺(tái)?？紤]到汽輪機(jī)的最大連續(xù)進(jìn)汽量工況出力系制造廠為補(bǔ)償制造偏差和汽輪機(jī)等老化所留的余度，也即汽輪機(jī)不宜在此工況下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，所以，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)出力在功率因數(shù)和氫壓為額定值時(shí)與汽輪機(jī)的最大連續(xù)出力配

40、合即可。3.3 變壓器的選型電力變壓器是用于電力系統(tǒng)中的一種靜止的電氣設(shè)備，它依靠電磁感應(yīng)作用，將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓、電流的電能。變壓器的種類繁多，從用途來看，可分為電力變壓器、試驗(yàn)變壓器，測(cè)量變壓器和特殊用途變壓器。在電力系統(tǒng)中，用來升高電壓的電力變壓器稱為升壓變壓器；用來降低電壓的電力變壓器稱為降壓變壓器。電力變壓器按冷卻介質(zhì)可分為油浸式和干式兩種，按照冷卻方式分為油浸自冷式、風(fēng)冷式、水冷式和干式變壓器，按照調(diào)壓方式，分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓變壓器；按照繞組相數(shù)量，分為單繞組、雙繞組和三繞組變壓器；按照相數(shù)，分為單相變壓器和三相變壓器。主變壓器 在電氣設(shè)備投資中

41、所占比例較大，同時(shí)與之相適應(yīng)的配電裝置，特別是大容量、高電壓的配電裝置的投資也很大。因此，主變壓器的選擇對(duì)發(fā)電廠、變電所的技術(shù)性影響很大。例如，大型大電廠高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器臺(tái)數(shù)不足（一臺(tái)）或者容量不足將導(dǎo)致電站、電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性下降，來年絡(luò)變壓器經(jīng)常過載或被迫限制兩級(jí)電網(wǎng)的功率交換。反之。臺(tái)數(shù)過多、容量過大將增加投資并使配電裝置復(fù)雜化。發(fā)電廠200MW及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的主變壓器應(yīng)滿足DL50002000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組的平均溫度或冷卻水溫度不超過650C的條件進(jìn)行選擇”。3.3.1 具有發(fā)

42、電機(jī)電壓母線的主變壓器（1） 容量的計(jì)算及確定一是按照發(fā)電機(jī)的額定容量選擇，將發(fā)電機(jī)額定功率除以其額定功率因數(shù)，得到是發(fā)電機(jī)的額定容量。變壓器的容量大于或等于這個(gè)額定容量即可，這在目前國(guó)內(nèi)大部分電廠的選擇辦法；二是將發(fā)電機(jī)額定容量減去廠用電后選擇主變壓器容量，這在國(guó)外電廠中很流行。三是按照汽輪機(jī)的最大出力來作為發(fā)電機(jī)的最大有功功率，除以發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)后，得到最大輸出容量，來選擇主變壓器。這種方式認(rèn)為發(fā)電機(jī)有一定的過載能力，應(yīng)當(dāng)能夠滿足汽輪機(jī)的最大出力的。按上述條件計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷曲線的變化和逐年負(fù)荷的發(fā)展。特別注意發(fā)電廠初期運(yùn)行時(shí)當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線負(fù)荷不大時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余容量

43、送入系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)連接的變壓器一般為兩臺(tái)。對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的發(fā)電廠，當(dāng)其中一臺(tái)主變推出運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)承擔(dān)70%的容量。具體計(jì)算的過程如下：a) 10KV電壓等級(jí)下的最大容量 b) 110KV 電壓等級(jí)下的最大容量 c) 110KV 電壓等級(jí)下的最大容量 220KV電壓等級(jí)下的最大容量 根據(jù)上面的計(jì)算可知道低壓側(cè)的容量為最大，所以，以此為基準(zhǔn)可以選擇一個(gè)三繞組的變壓器.（2） 繞組連接方式的確定變壓器三相連接方法有星、角、曲折形等，就常見星-星、及星-角連接來說，也有12種不同都時(shí)鐘相序，每個(gè)連接方式高低壓相位差都不同。變壓器并聯(lián)都時(shí)候，不僅僅是星對(duì)星，角對(duì)角，還要求時(shí)鐘相序

44、相同。三相變壓器的一組相繞組或連接成三相組的三相變壓器的相同電壓的繞組連接成星型、三角型、曲折型時(shí)，對(duì)高壓繞組分別以字母Y、D或Z表示，對(duì)中壓或低壓繞組分別以字母y、d 或z表示。我國(guó)110KV以上電壓，變壓器的繞組都采用Y連接。35KV以下電壓，變壓器繞組都采用連接。（3） 變壓器調(diào)整方式的選擇電網(wǎng)電壓是隨運(yùn)行方式和負(fù)載大小變化而變化的，為了提高電壓質(zhì)量，使變壓器能有一個(gè)額定的輸出電壓，通常是通過改變一繞組分接抽頭的位置實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的，連接及切換分接頭位置的裝置叫分接開關(guān)，它是通過改變變壓器繞組的匝數(shù)來調(diào)整變化的，通過調(diào)整變比來改變電壓，進(jìn)行電壓調(diào)整。變壓器的電壓調(diào)整使用分接開關(guān)切換變壓器的分接

45、頭，從而改變變壓器的變比。切換方式有兩種：不帶負(fù)荷切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在5%以內(nèi)；另一種是帶負(fù)載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)20%-30%。對(duì)于110KV以下的變壓器，設(shè)計(jì)時(shí)才考慮到變壓器采用有載調(diào)壓的方式。綜合考慮發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)運(yùn)行出力變化不大，所以在本次的設(shè)計(jì)中采用的變壓器調(diào)整方式是無勵(lì)磁調(diào)壓。（4） 變壓器的選型首先應(yīng)該了解一下負(fù)荷的平均功率因數(shù)。假設(shè)功率因數(shù)為cos,S=P/cos,這就是當(dāng)前視在功率需求。一般還需要考慮未來負(fù)荷發(fā)展需要（根據(jù)實(shí)際規(guī)劃確定）和負(fù)荷同時(shí)系數(shù)等，因此還要適當(dāng)放大（假設(shè)考慮這些后為S1)。根據(jù)供電可靠性原則，一般選兩臺(tái)主變壓器，單臺(tái)必須能承擔(dān)

46、總負(fù)荷的70%-80%。故選擇單臺(tái)變壓器容量為S2=S1*(70%-80%).這樣就可以查找對(duì)應(yīng)變壓器容量等級(jí)，一般選接近S2，且大于等于S2的變壓器容量。故變壓器型號(hào)如下：SSPSLO-3000/220型號(hào)的含義： S三相風(fēng)冷強(qiáng)迫油循環(huán) F風(fēng)冷 P無勵(lì)磁調(diào)壓 S為銅導(dǎo)線 L為鋁導(dǎo)線 3000高壓繞組電壓等級(jí) 220額定容量3.3.2 單元接線的主變壓器發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元接線時(shí)，發(fā)電機(jī)和變壓器成為一個(gè)單元組，電能經(jīng)升壓后直接進(jìn)入高壓電網(wǎng)。這種接線由于發(fā)電機(jī)和變壓器都不能單獨(dú)運(yùn)行，因此，二者的容量應(yīng)當(dāng)相等。所以這個(gè)雙繞組變壓器的容量等于所選發(fā)電機(jī)的額定容量，即所選型號(hào)為：SSP326000型

47、3.4 電氣設(shè)備的配置3.4.1 隔離開關(guān)的配置1在出線上專設(shè)電抗器的10KV配電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電德良輝縣共用同一臺(tái)斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上裝設(shè)出線隔離開關(guān)。2接在變壓器因出現(xiàn)或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。3接在母線上的避雷器和電壓互感器以合用一組隔離開關(guān)。4斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修是隔離電源。5中性點(diǎn)接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。3.4.2 接地刀閘的配置在電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用接地刀閘和攜帶型接地線。接地刀閘機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，被廣泛應(yīng)用在66 kV及以上配電裝置母線側(cè)、斷路器兩側(cè)、線路隔離開關(guān)的線路側(cè)。當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無典雅時(shí)，出線側(cè)

48、的一相上應(yīng)安裝電壓互感器。當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。3.4.3 電流互感器的配置1、電流互感器二次繞組的數(shù)量，鐵心類型和準(zhǔn)確等級(jí)應(yīng)滿足繼電保護(hù)自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。 2、 保護(hù)用電流互感器的配置應(yīng)避免出現(xiàn)主保護(hù)的死區(qū)。3、對(duì)直接接地系統(tǒng) ，一般按三相配置。對(duì)非直接接地系統(tǒng)，以具體要求按兩項(xiàng)或三相配置。3.4.4 避雷器的配置1、獨(dú)立避雷器與被保護(hù)物之間應(yīng)有不小于5M距離以免雷擊避雷器時(shí)出現(xiàn)反擊。獨(dú)立避雷器宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，與接地網(wǎng)間地中距離不小于3M。 2、 220KV及一線變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí) ，應(yīng)在變

49、壓器附近增設(shè)避雷器。3、變壓器的門型構(gòu)架上不應(yīng)安裝避雷器。 4、三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜安裝一臺(tái)避雷器5、配電裝置的每相母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器是除外。4 火力發(fā)電廠短路電流計(jì)算4.1 概 述電力系統(tǒng)正常及異常運(yùn)行有五種狀態(tài) : 正常運(yùn)行狀態(tài)、警戒狀態(tài)、緊急狀態(tài)、系統(tǒng) 崩潰、恢復(fù)狀態(tài)。在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，還要考慮到可能發(fā)生的故障以及不正常運(yùn)行情況。對(duì)供電系統(tǒng)危害最大的是短路故障。短路電流將引起電動(dòng)力效應(yīng)和發(fā)熱效應(yīng)以及電壓的降低等。因此，短路電流計(jì)算是電氣主接線的方案比較、電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的選擇、節(jié)地計(jì)算以及繼電保護(hù)選擇和整定的基礎(chǔ)。在物理學(xué)中，電流不通過電器直接接

50、通叫做短路。根據(jù)歐姆定律知道，由于導(dǎo)線的電阻很小，電源短路時(shí)電路上的電流會(huì)非常大。這樣大的電流，電池或者其他電源都不能承受，會(huì)造成電源損壞；更為嚴(yán)重的是，因?yàn)殡娏魈?，?huì)使導(dǎo)線的溫度升高，嚴(yán)重時(shí)有可能造成火災(zāi)。4.1.1 短路的原因及后果（1） 短路原因1、線路老化，絕緣破壞而造成短路；2、電源過電壓，造成絕緣擊穿；3、小動(dòng)物（如蛇、野兔、貓等）跨接在裸線上；4、人為的多種亂拉亂接造成；5、室外架空線的線路松弛，大風(fēng)作用下碰撞；6、線路安裝過低與各種運(yùn)輸物品或金屬物品相碰造成短路。（2） 短路后果1、中斷部分用戶供電,也可能會(huì)由于某些開關(guān)元件的自動(dòng)跳開，造成一些；2、電壓波動(dòng)什么的，影響其他用

51、戶的電能質(zhì)量； 3、一定程度上浪費(fèi)電能；4、燒壞設(shè)備；5、用戶有損失。4.1.2 短路計(jì)算的目的和簡(jiǎn)化假設(shè)1、是看回路電氣設(shè)備能不能承受這個(gè)數(shù)值的短路電流。2、是看回路電氣設(shè)備中的短路保護(hù)裝置能不能分?jǐn)噙@個(gè)數(shù)值的電流。3、用于熔斷器的選型，防止設(shè)備燒壞，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)，新建站設(shè)備選型，運(yùn)行方式制定，繼電保護(hù)整定等環(huán)節(jié)提供依據(jù)。在實(shí)際短路計(jì)算中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，通常采用一些簡(jiǎn)化假設(shè)，其中主要包括：1、符合用恒定電抗標(biāo)識(shí)或忽略不計(jì)；2、認(rèn)為系統(tǒng)中個(gè)元件參數(shù)恒定，在高壓網(wǎng)絡(luò)中不計(jì)元件的電阻和導(dǎo)納，并認(rèn)為系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)的電勢(shì)通相位，從而避免了復(fù)數(shù)的運(yùn)算；3、 系統(tǒng)出不對(duì)稱故障出現(xiàn)局部不對(duì)稱，其余部分是三

52、相對(duì)稱的。4.2 各系統(tǒng)短路電流的計(jì)算4.2.1 短路計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法（1） 基本假定1、系統(tǒng)正常工作時(shí)三相對(duì)稱。2、系統(tǒng)中各元件磁路不飽和，在計(jì)算中可以使用疊加原理。3、系統(tǒng)中各元件電阻，在高壓電路中忽略不計(jì)，在低壓網(wǎng)絡(luò)中要計(jì)及電阻。4、輸電線路的電容忽略不及。5、變壓器的勵(lì)磁電流忽略不計(jì)。6、系統(tǒng)中的所有發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的相位相同，頻率仍為工頻。（2） 短路電流計(jì)算的方法在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，按無限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)的短路點(diǎn)的三項(xiàng)短路電流計(jì)算，求得I/、ish值。 I/ 三相短路電流； ish 三相短路沖擊電流。4.2.2 電抗圖及電抗計(jì)算由4200MW火電廠電氣主接線圖，和設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的相關(guān)參數(shù)，可畫出系統(tǒng)的等值電抗圖如圖3-1所示。 選取基準(zhǔn)容量為Sj=100MVA Sj 基準(zhǔn)容量；Uav 所在線路的品平均電壓 以上均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“*”。 1、 對(duì)于QFSN2002型發(fā)電機(jī)的電抗 2、對(duì)于S