熱電廠電氣一次部分設計

1、河南城建學院發(fā)電廠電氣部分設計報告熱電廠電氣一次部分設計姓 名： 王永杰 學 號： 091413138 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化 指導老師： 朱更輝 所在院系： 電氣與信息工程學院 2016年6月17 日成績評定一、指導教師評語（根據學生設計報告質量、答辯情況及其平時表現綜合評定）。成績等級： 指導教師簽字： 年 月 日目 錄前言3設計概述4第一篇 電氣一次部分.6第一章 電氣主接線設計6第一節(jié) 電廠總體分析與負荷分析.7第二節(jié) 主變壓器配置方案的確定.8第三節(jié) 各電壓等級接線方式的確定11第四節(jié) 高壓廠用電接線設計.14第二章 短路電流計算16第一節(jié) 電路元件參數的計算.17第二節(jié) 短

2、路電流計算.19第三章 電氣設備的選擇.29第一節(jié) 最大長期工作電流的確定.30第二節(jié) 電氣設備的選擇.32第四章 屋內配電裝置的設計.36第五章 層外配電裝置的設計.38參考文獻.39結束語.40附圖一.41前 言 本次設計為一個總裝機容量為150MW熱電廠的電氣一次部分的初步設計，并以此次設計為契機，復習、回顧“電力系統自動化”專業(yè)所學的各專業(yè)課知識，結合電力系統的現場實際，理論聯系實踐，提高獨立分析和解決電力實踐問題的能力，從面更深刻的理解本專業(yè)所學知識，更好的服務于電力生產，為電力系統的發(fā)展做出自已的貢獻！摘要：本次設計的主要內容包括電氣一次部分設計。其中電氣一次部分包括電氣主接線及高

3、壓廠用電接線設計、短路電流計算及主要電氣設備選擇、配電裝置設計等。關鍵詞：電氣設計、一次部分設計概述本次設計的項目為一個總裝機容量為150MW熱電廠，共有四臺機組，其中裝機容量為25MW的機組兩臺(型號：QF2-25-2)，裝機容量為50MW的機組兩臺）型號：QFQ-50-2）。25MW機組的廠用電率為10%,50MW機組的廠用電率為8%。該項目廠址位于主要電、熱用戶附近，其服務對象是一個以輕工業(yè)為主的新興城市，交通方便、水源豐富、燃煤充足，屬于地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)型。該地區(qū)年最高溫度40度，年最低溫度零下16度，最熱月平均最高溫度32度，海拔高度200m，地震烈度6度。廠區(qū)無嚴得污染，土壤熱阻率

4、t=120cm/w,土壤溫度20度。廠址地理位置如附圖所示。該項目采用1 條110KV輸電線路（廠系線）直接與系統相聯系；另一條110KV輸電線路（廠甲線）經過變電站甲與系統成環(huán)網，該項目還設雙回110KV線路（廠乙線I、廠乙線II）向變電站乙供電。甲、乙變電站的主要用戶是煤礦、化肥廠、鋼鐵廠及一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)、農副產品加工業(yè)、農業(yè)、居民用電等。另外該項目還有11條10KV線路負荷。該項目所接負荷主要資料詳見附表1,該項目相關的電力系統接線簡圖。本次設計的主要內容包括電氣一次部分設計。其中電氣一次部分包括電氣主接線及高壓廠用電接線設計、短路電流計算及主要電氣設備選擇、配電裝置設計等。 電氣一次部分

5、第一章 電氣主接線設計電氣主接線主要是指發(fā)電三、變電所、電力系統中，為滿足預定的功率傳送和運行等要求而設計的、表明高壓電氣設備之間相互連接關系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設備包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對供電可靠性、運行靈活性及經濟合理性等起著決定性作用。對一個電廠而言，電主接線在電廠設計時就根據機組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統中的地位等，從供電的可靠性、運行的靈活性和方便性、經濟性、發(fā)展和擴建的可能性等方面，經綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。電氣主接線又稱電氣一次接線。電氣主接線應滿足以下幾點要求：1）供電可靠性：

6、主接線系統應保證對用戶供電的可靠性，特別是保證對重要負荷的供電。2）運行的靈活性：主接線系統應能靈活地適應各種工作情況，特別當一部分設備檢修或工作情況發(fā)生變化時，能夠通過倒換開關的運行方式，做到調度靈活，不中斷向用戶的供電。在擴建時應能很方便的從初期建設至最終接線。3）主接線系統還應保證運行操作的方便以及在保證滿足技術條件的要求下，做到經濟合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投資。第一節(jié) 電廠總體分析與負荷分析根據電氣主接線設計原則，結合給寂靜接電廠容量2x25MW+2x50MW,機組臺數為4臺，根據原始資料中給出的4回110KV及11回10KV線路回數，在主要負荷中，對于印染廠、紡機廠等一級負荷必須

7、有兩個獨立電源供電，當任何一個電源失去后，保證對其不間斷供電；對于棉一、二廠、食品廠、市區(qū)線等負荷只需一個電源供電，因此根據主要負荷性質和要求以及接入系統情況、交通環(huán)境情況，作以下綜合分析：一、該項目的必要性分析：該電廠裝機空量為225MW+250 MW,項目投產后將占系統總容量（1000MVA）比重為：因此建設該熱電廠很有必要性，該項目屬于地區(qū)性質的中小規(guī)模的承擔重要供電任務的熱電廠。由于該項目所處城市交通便利，水源充足、煤炭資源豐富、相關資金可靠，因此該項目的建設可行。二、主要負荷分析：根據本項目所接帶負荷的同時率以及廠用電負荷,由于該項目出線回路較多,并且負荷性質不同,因此同時系數取較小

8、值,Kt=0.9.1、10KV母線綜合最大負荷的計算:P10KVmax=KtPmaxi=0.9(3+3+3+2+2+2.5+2.5+3+3+2+3)=26.1MWS10KVmax=P10KVmax/COSp=26.1/0.8=32.625MVA2、10KV母線綜合最小負荷的計算:P10KVmin=0.7P10KVmax=0.726.1=18.27MWS10KVmin=P10KVmin/COSp=18.27/0.8=22.84MVA3、110KV母線綜合最大負荷的計算:P110KVmax=KtPmaxi=0.9(30+20)=45.1MWS110KVmax=P110KVmax/COSp=45.1

9、/0.8=56.25MVA4、110KV母線綜合最小負荷的計算:P110KVmin=0.7P110KVmax=0.745.1=31.5MWS110KVmin=P110KVmin/COSp=31.5/0.8=39.375MVA第二節(jié) 主變壓器配置方案的確定主變配置有以下兩種備選方案:分別對以上兩種方案進行技術經濟分析：在方案a中：4臺發(fā)電機組均連接于機端母線上，廠用負荷也同接于該母線上，通過兩臺升壓變壓器向系統送電，比較經濟，投資較小，一臺或兩臺機組停運，也不會造成多系統的危害，可以保證廠用電系統供電的可靠性。但該方案中系統送電方式可靠性差，靈活性差，若一臺主變檢修，另一臺一旦發(fā)生故障，此時該電

10、廠與系統解列，將會影響系統安全。并且選擇的主變壓器容量較大，故障的短路電流也很大，對其它設備的選擇要求較高，影響其經濟性。在方案b中：據我國現行的火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程規(guī)定，接在機端母線的主要變壓器不能少于兩臺。因此采用兩臺25MW機組直接接在機端母線上，兩臺50MW機組采用單元接線方式，直接送入系統，保證供電可靠性，提高其靈活性。若#1、#2或#3、#4機組退出系統檢修時，另外兩臺可以向其廠用部分送電，保證了機組的安全。并且主變壓器的容量可以不必選擇太大，短路時的電流并不是很大，便于選擇配套裝置。缺點是主變臺數較多，投資較大。由于本項目所帶負荷較多，在系統中處于重要地位，一旦失去供電，將對社

11、會產生較大影響，對企業(yè)造成很大損失，因此根據上述分析，主案b應為最佳方案。接地機端母線上主變壓器的容量選擇：根據電力工程電氣設計手冊規(guī)定，連接在發(fā)電機機端母線與系統之間的主變壓器容量應滿足以下要求：當發(fā)電機機端母線上負荷最小是，能將發(fā)電機機端母線上的剩余有功和無功容量送入系統，即：2SB2SG -(2S廠+ S10KVmin)-（*10%+22.84）33.41MVA故：SB16.705MVA2、發(fā)電機端母線與系統連接的變壓器一般為兩臺，當其中一臺主變壓器退出運行時，別一臺變壓器應能承擔70%的容量，即：SB0.7*SG1-(S廠G1+ S10KVmin)即SB0.7*（(25/0.8) -（

12、(25/0.8)*10%+22.84）23.387MVA3、發(fā)電機機端母線上最大一臺發(fā)電機停用時，變壓器能承擔系統供給發(fā)電機機端母線的最大負荷容量，即：2SBS10KVmax+S廠G1-SG133.41-25/0.8=2.15MVA故：兩臺主變可滿足該條件。 根據上述計算結果，接于#1,#2機組的主變壓器應選SFL7-25000/110型變壓器兩臺。三、單元接線主變壓器容量選擇：由于#3、#4機組直接與110KV系統連接，具有單元接線的主變壓器容量應滿足以下要求：按照發(fā)電機的額定容量扣除廠用電負荷后，應留有10%的裕度，即：SB1.1*(SG3-S廠)1.1*（-*8%）=63.25MVA按照

13、發(fā)電機的最大連續(xù)輸出容量扣除本機組的廠用負荷后能輸送容量，即：SBSmacks-S廠-*8%63.25MVA注：上式中發(fā)電機最大連續(xù)輸出容量按照過負荷10%考慮。根據上述計算，結合單元接線變壓器與發(fā)電機配套原則，根據變壓器的相關技術資料，選擇SFL7-63000/110型變壓器兩臺。第五節(jié) 各電壓等級接線方式的確定一、110KV主母線接線方式的設計：根據“火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程”的相關規(guī)定，高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級的出線回路數：1、110KV配電裝置的出線回數小于兩回，可采用單母線接線。2、110KV配電裝置的出線回數為34回時，可采用單母分段。3、110KV配電裝置的出線回數為

14、5回及以上，或110KV配電裝置在系統中占重要地位，出線回數為4回及以上時，可采用雙母線接線，如下兩種備選方案：雙母線接線的優(yōu)點：1、 供電可靠，通過兩組母線隔離開關的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復供電；檢修任一回路的母線隔離開關，只停該回路。2、 調度靈活，各個電源和各回路負荷可以任意分配至某一組母線上，能靈活地適應系統中各個運行方式調度和潮流變化的需要。3、 擴建方便，向雙一的左右任何一個反向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷分配，不會引起原有回路的停電。4、 便于試驗，當個別回路需要單獨進行試驗時，可將該回路分開，單獨接至一條母線上。雙母線接線

15、的缺點：1、 與單母線相比，增加一組母線使每個回路增加一個母線隔離開關，使投資增大。2、 當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。為了辟免隔離開關誤操作，需要在隔離開關和斷路器之間裝設聯鎖裝置，增加了投資。上述兩種方案的區(qū)別主要在于方案a增加了旁路母線，即出線開關故障檢修時可以用旁母連續(xù)供電，但是，由于增加了旁母線及相關設備，使香操作復雜，投資增加。針對本設計中允許線路停電檢修開關，沒有必要增加旁路母線，故選擇上述方案b,即110KV選擇雙母線接線方式。二、10KV電壓等級母線接線方式的設計：根據“為力發(fā)電廠設計技術規(guī)程”的相關規(guī)定，高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級的出

16、線回路數：1、610KV配電裝置的出線回路不超過5條，可采用單母接線。2、610KV配電裝置的出線回路為6回以上時，可采用單母線分段接線。3、610KV配電裝置，當短路電流大，出線需要帶電抗器時可采用雙母線接線。4、610KV配電裝置，進出線回數為1014回時，在一組母線上用斷路器分開，即采用雙母線分段接線。根據以上原則，由于該項目的10KV線路負荷有11回，因此采用雙母線分段，如下圖所示：上述接線方式中，用分段斷路器把I段母線分段，每段分別用母聯斷路器與備用母線II相連。此種接線具有單母分段和雙母線兩者的優(yōu)點，具有很高可靠性、靈活性，適用于大中型發(fā)電廠610KV廣泛采用。當每段母線上發(fā)電機總

17、容量或負荷為25MW及以上時，都采用此接線方式。在10KV接線中，粗略估算其短路電流大小為：I=2225.27KA其中X為25MW發(fā)電機次暫態(tài)電抗。根據可供選擇的10KV少油斷路器參數，其開斷電流一般僅為16KA，因此需要加裝電抗器進行限流，根據給定的可供先選擇的電抗器技術數據在分段開關處應選擇NKL10-1500-10型，在各出線開關處應加裝NKL-10-300-4型電抗器。根據以上綜合分析，10KV接線方式應選擇為雙母分段帶電抗器接線。第六節(jié) 高壓廠用電接線設計一、 廠用電電壓等級的確定現代發(fā)電廠的廠用電，一般都是由主發(fā)電機通過廠用變壓器或電抗器由電纜線路供電，因此廠用電系統電壓等級要根據

18、發(fā)電機額定電壓、廠用電動機的額定電壓和廠用電網絡的運行可靠性等諸方面因素相互配合，經過技術、經濟綜合比較后確定。從廠用電動機方面來看，發(fā)電廠里拖動各種廠用機械設備的電動機其容量相差很大，從幾瓦到幾千千瓦，而電動機的電壓與容量有關，因此只有一種電壓等級的電動機是不能滿足要求的，必須根據所拖動設備的功率以及電動機的生產情況來進行電壓等級的選擇。實踐經驗表明，電動機容量為75KW以下，采用380V電壓等級；100200KW,采用6KV電壓等極；1000KW以上應采用10KV電壓等級是比較合理的。從廠用電供電網絡方面來看，廠用電系統的電壓最好采用上述電動機的推薦電壓，但電壓等級也不宜過多。否則，將使廠

19、用電供電網絡接線復雜，導致運行、維修不方便，從而降低供電可靠性。經過分析比較，目前在大中型火力發(fā)電廠中，廠用電系統一般都用6KV和380/220V兩種電壓等級。當發(fā)電機電壓為6KV時，廠用電高壓系統也采用6KV，這是可以省去廠用高壓變壓器。同是盡可能將大容量廠用電動機都接于6KV母線上，以減少低壓電動機的數目，節(jié)省大截面電纜，減少廠用低壓變壓器容量，使廠用電低壓網絡接線簡化。當發(fā)電機電壓為10.5KV及以上是，可采用廠用高壓降壓變壓器來得到6KV廠用高壓電源。綜合以上分析，該熱電廠項目的高壓廠用電電壓等級選擇為6KV，低壓廠用電電壓選擇為380/220V。二、 高壓廠用工作電源引接方式的確定。

20、根所“火力發(fā)電廠電氣設計”規(guī)范，發(fā)電廠高壓廠用電源引接線方式主要根據以下要求選擇：1、 當有發(fā)電機機端母線時，高壓廠用工作電源由各母線段引接，供給接在該母線的機組的廠用負荷，25MW機組接在饋線不帶電抗器的6KV主母線上時，采用輕型斷路器（SN10-10）即能滿足母線短路容量的要求。2、 當發(fā)電機與主變壓器成單運連接時，高壓廠用工作電源一般由主變壓器低壓側分接，供給該機組的廠用負荷。3、 當兼有發(fā)電機機端母線和單元連接機組時，根據上述原則分接各自的高壓廠用工作電源。根據上述原則，該項目中225MW兩臺機組高壓廠用工作電源由雙母線分段中的一段母線引接，供給廠用負荷；另兩臺單元接線機組的高壓工作電

21、源由主變低壓側分接，供給該機組的廠用負荷。三、 高壓廠用備用電源引接方式的確定根據火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程規(guī)定，備用電源的引接應保證其獨立性，避免與廠用工作電源由同一電源處引接，引接點電源數量應有兩個以上，并有足夠的供電容量。一般情況下當工作電源達到6個及以上時需要設置第二個備用電源，當有發(fā)電機機端母線時應從發(fā)電機的機端母線上引接備用電源。據上述原則，結合該項目實際情況，高壓廠用備用電源只需設置一個即可，并且應在雙母線分段處引接備用電源。四、 高壓廠用母線的接線方式設計根據火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程規(guī)定，對于蒸發(fā)量在120220t/h的燃煤發(fā)電機組廠用電系統接線通常用單母線接線方式，為了保證 廠用電

22、系統的供電可靠性，一般都采用按爐分段、一爐一段的接線原則，即將廠用電母線按照鍋爐的臺數分成若干段，既便于運行、檢修，又以使事故范圍局限在一機一爐；，不致過多干擾正常運行機組。因此結合上述原則，該熱電廠共有四臺機組，因此6KV廠用電接線可分為四段，一臺機組一段，別外設置一個6KV電源備用段母線，也采用單母線接線方式。第二章 短路電流計算電力系統設計中進行短路電流計算的主要目的有：1、 校驗電氣設備的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。2、 校驗開關的遮斷容量。3、 確定繼電保護及自動裝置的定值。4、 為系統設計用選擇電氣主接線提供依據。5、 進行故障分析6、 確定輸電線路對相鄰通信線路的電磁干擾。電氣設備要能

23、在實際運行中可靠的工作，必須按照正常工作條件下進行選擇，并按照短路狀態(tài)下來校驗其性能。電力系統運行中三相短路產生的危害最大，因此在本章中只對三相短路電流進行計算，來校驗電氣設備。第一節(jié) 電路元件參數的計算一、 基準容量取Sb=100MVA.基準電壓取平均電壓，即Ub= Uar(10.5KV,115KV)二、 各無件的電抗計算1、 發(fā)電機：XG1*XG2*=X=0.4352XG3*XG4*=X=0.18562、 變壓器：XT1*XT2*=(10.5/100)(100/25)=0.42XT3*XT4*=0.1673、 電抗器機端母線分段開關處電抗器：XK1*=0.3496KV機端母線各饋線開關處電

24、抗器：XK2*=0.6984、 線路廠系線：XL1*X0L1=0.480=0.242廠甲線：XL2*X0L2=0.460=0.181甲系線：XL3*X0L3=0.450=0.1515、 系統XS*=X1=0.9=0.09三、 根據上述等效電抗畫出等值計算網絡電路圖如下：（其中d1、d2、d3、d4為短路計算點）第二節(jié) 短路電流計算1、 設置d1點為短路點，則等值網絡簡化如下：X1XS+XL1/(XL2+XL3)=0.09+=0.23X2=(XT3+XG3)/(XT4+XG4)= =0.1763X2=(XT1+XG1)/(XT2+XG2)= =0.4276則對應的計算電抗： =0.23=2.3

25、=0.1763=0.22 =0.4276=0.267查汽輪發(fā)電機運算曲線數字表，得：系統：0.4348 I0.2*0.4348 I*0.4348發(fā)電機G1、G2: 4.167 I0.2*3.1 I*2.403發(fā)電機G3、G4: 4.938 I0.2*3.487 I*2.444所以短路電流為：系統：I0.2*I*0.43482.1829KA發(fā)電機1、G2：=4.167=1.301KAI0.2= I0.2*=3.1=0.973KAI= I*=2.403=0.754KA發(fā)電機G3、G4：=4.938=3.101KAI0.2= I0.2*=3.487=2.189KAI= I*=2.444=1.535K

26、AD1點總的短路電流為：2.1829+1.301+3.1016.5849KAI0.22.1829+0.937+2.1895.3449KAI2.1829+0.754+1.5354.4719KAIimp=2.55=2.556.5849=16.7915KA2、 設置d2點為短路點，則等值網絡簡化過程如下:X1=Xs+XL1/(XL2+XL3)=0.09+=0.23X2=(XT3+XG3)/(XT4+XG4)= =0.1763X3=0.148X4=0.123X5=X4=0.123X7=X2+X3+=0.1763+0.148+=0.435X8=X1+X3+=0.23+0.148+=0.571X9=X4+

27、XG2=0.123+0.4352=0.5582使用系數分布法：X10=0.1712X11=X10+X5=0.1712+0.123=0.29421=0.3 1=0.3936 1=0.3067X12=0.981 X13=0.745 X14=0.959對應計算電抗：發(fā)電機G1:XG1JS=XG1=0.4352=0.136發(fā)電機G1:XG2JS=X14=0.959=0.3發(fā)電機G1:XG34JS=X13=0.745=0.931系統:X系統JS=X12=0.981=9.81查汽機發(fā)電機運行曲線表得：系統：0.102 I0.2*0.102 I*0.102發(fā)電機G1: 7.718 I0.2*4.878 I*

28、2.526發(fā)電機G2: 3.603 I0.2*2.785 I*2.347發(fā)電機G3、G4: 1.1146 I0.2*1.0221 I*1.23所以短路電流為：發(fā)電機1：=7.718=13.26KAI0.2= I0.2*=4.878=8.39KAI= I*=2.526=4.345KA發(fā)電機2：=3.603=6.197AI0.2= I0.2*=2.785=4.79KAI= I*=2.347=4.04KA發(fā)電機G3、G4：=1.1146=4.904KAI0.2= I0.2*=1.0221=4.497KAI= I*=1.23=5.412KAd2點總的短路電流為：13.26+6.197+4.904+5.

29、6129.971KAI0.28.39+4.79+4.497+5.615.3449KAI4.345+4.04+5.412+5.6119.407KAIimp=2.7=2.729.971=80.92KA3、設置d3點為短路點，則等值網絡圖如下：用系數分布法：X15=0.175X16=X15+XK2=0.175+0.698=0.8731=0.402 2=0.178 3=0.235 4=0.182X17=2.17 X18=4.89 X19=3.72 X20=4.78對應計算電抗：發(fā)電機G1:XG1JS=X17=2.17=0.7發(fā)電機G1:XG2JS=X20=4.78=1.5發(fā)電機G1:XG34JS=X1

30、9=3.72=4.65系統:X系統JS=X18=4.89=48.9查汽機發(fā)電機運行曲線表得：系統：0.02 I0.2*0.02 I*0.02發(fā)電機G1: 1.492 I0.2*1.338 I*1.734發(fā)電機G2: 0.686 I0.2*0.644 I*0.713發(fā)電機G3、G4: 0.215 I0.2*0.215 I*0.215所以短路電流為：系統: I0.2*I*0.02=1.45KA發(fā)電機1：=1.492=2.57KAI0.2= I0.2*=1.338=2.3KAI= I*=1.734=2.98KA發(fā)電機2：=0.686=1.18AI0.2= I0.2*=0.644=1.11KAI= I

31、*=0.713=1.23KA發(fā)電機G3、G4：=0.215=1.45KAI0.2= I0.2*=0.215=1.45KAI= I*=0.215=1.45KAd2點總的短路電流為：2.57+1.18+1.45+1.16.3KAI0.22.3+1.11+1.45+1.15.96KAI2.98+1.23+1.45+1.16.76KAIimp=2.55=2.556.3=16.07KA4、設置d4點為短路點，則等值網絡圖簡化過程如下：化簡計算如下圖:X1XS+XL1/(XL2+XL3)=0.09+=0.23X2=(XT1+XG1+XT2+XG2)=0.42+0.4325=0.8552X3=XT3+XG3

32、=0.167+0.1865=0.3535使用系數分布法：X4=0.1198X5=X4+XT4=0.1198+0.167=0.28681=0.521 2=0.14 3=0.339X6=0.55 X7=2.05 X8=0.85對應計算電抗：發(fā)電機G1G2:XG12JS=X7=2.05=1.3發(fā)電機G3:XG3JS=X8=0.85=0.53發(fā)電機G4:XG4JS=XG4=0.1865=0.12系統:X系統JS=X6=0.55=5.5查汽機發(fā)電機運行曲線表得：系統：0.182 I0.2*0.182 I*0.182發(fā)電機G12: 0.793 I0.2*0.74 I*0.836發(fā)電機G3: 2.011 I

33、0.2*1.736 I*1.985發(fā)電機G3、G4: 8.963 I0.2*5.220 I*2.512所以短路電流為：系統: I0.2*I*0.182=10KA發(fā)電機12：=0.793=2.275KAI0.2= I0.2*=0.74=2.543KAI= I*=0.836=2.873KA發(fā)電機3：=2.011=6.911KAI0.2= I0.2*=1.736=5.966KAI= I*=1.985=6.822KA發(fā)電機G4：=8.963=30.8KAI0.2= I0.2*=5.22=17.94KAI= I*=2.512=8.633KAd4點總的短路電流為：2.725+6.911+30.8+1050

34、.436KAI0.22.543+5.966+17.94+1036.449KAI2.873+6.822+8.633+1028.328KAIimp=2.7=2.750.436=136.1772KA短路計算結果列表如下：短路點I0.2IIimpd16.585.354.4716.79d229.9723.2819.4180.92d36.35.966.7616.07d450.4636.4528.328136.1772第三章 電氣設備的選擇正確地選擇高備是電氣主接線和配電裝置達到安全經濟運行的重要條件。在進行設備選擇時，應根據工程實際性況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，注意節(jié)約投資，選擇

35、合適的電氣設備。在具體進行設備選型及技術參數的先擇時應保證發(fā)電廠的安全運行和供電可靠性，并留有適當的發(fā)展裕度，盡量選用輕型設備和常用產品。在同一發(fā)電廠中，應量減少設備和材料的種類。根據電力工程電氣設計手冊相關規(guī)定，要保證所選擇的電氣設備能夠可靠工作，必須按照正常工作條件進行選擇，并按照短路狀態(tài)來校驗其短路的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定性。即：1、 所選擇的電氣設備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設回路的最高運行電壓。UeUew2、 所選擇的電氣設備的額定電流Ie或載流導體的長期允許電流Iy不得小于裝設回路的最大持續(xù)工作電流Imax，即Ie(或Ig) Imax3、 所選擇的電氣設備必須通過短路狀態(tài)校驗，即

36、熱穩(wěn)定校驗：QdQy或QdIt;動穩(wěn)定校驗：ichidw或IchIdw4、 短路校驗時短路電流的計算條件：必須使用電路可能發(fā)生的最大短路電流的接線方式計算，一般按照電路三相短路來校驗。第一節(jié) 最大長期工作電流的確定1、 發(fā)電機：G1和G2:Ig1max=Ig2max=1.8KAG3和G4:Ig3max=Ig4max=3.6KA2、 變壓器:T1和T2：IgT1max=IgT2max=1.44KAT3和T4：IgT3max=IgT4max=3.64KA3、10KV主母線及母聯、分段回路：10KV主母線及母聯回路：Igmax=Ig1max=1.8KA母線分段回路：Igmax=0.8Ie=0.8=1

37、.37KA4、110KV系統聯絡線：Igmax=0.547KA5、 用戶線路：1） 單回路線路：廠甲線：Igmax=棉一廠線、棉二廠線、農機廠線、市區(qū)I線、市區(qū)II線、食品廠線：Igmax=市區(qū)III線：Igmax=2)雙回路線線路:廠乙線:Igmax=印染廠線路：Igmax=紡機廠線路：Igmax=第二節(jié) 電氣設備的選擇一、10.5KV機端母線的選擇：10.5KV機端母線為匯流母線，一般按照長期發(fā)熱允許電流選擇截面。1、已知當地平均溫度為32度則溫度修正系數0.92因 則1.96KA故選擇單片矩形鋁導體，單條豎放，導體尺寸125*8mm2,集膚系數Kf=1.08,額定電流Ie=2087A2、

38、熱穩(wěn)定校驗：用最小截面法校驗Smin=而tb=0.03S,tgf=0.06S,則tkd=0.03+0.06=0.09STb=tb1=0.05S,tr=tb1+tkd=0.05+0.09=0.14S則tfz=0.05=0.12S查曲線tz=f(,tr)得tz=0.25S故tdz=tz+tfz=0.25+0.12=0.37SSmin=821.131258mm2因此選擇該類型母線符合熱穩(wěn)定要求3、短路動穩(wěn)定校驗：icj=80.9271KA相間電動力：fx=1.7310-7最大旁矩：MW相間應力：因此選擇該類型母線符合動穩(wěn)定要求。二、110KV主母線的選擇：已知當地平均溫度為32度則溫度修正系數0.9

39、2因 則0.595KA故選擇LGJ-240型剛芯鋁絞線，Kf=1因110KV軟母線可不進行電暈校驗的最小導體型叼為LGJ-70,因此該選擇不需要進行電暈校驗。校驗短路穩(wěn)定：有前述計算可得tdz=0.37S 則：Smin=30.72mm2Igmax=1.8KAIekd=40KAI=20.971KAQy=402tQd=29.9712t所以選擇SN10-110III型斷路器滿足要求。2、隔離開關選擇：GN2-10/2000型，其Ue=10KV,Ie=2000A, I動穩(wěn)85KA ，I熱穩(wěn)51KA，操作機構為CS6-2校驗：Ue=10KV=UewIe=2KAIgmax=1.8KAQy=512tQd=2

40、9.9712tI動穩(wěn)85KAIch=80.927KA所以選擇GN2-10/2000型隔離開關滿足要求。四、10KV棉一線回路中斷路器與隔離開關選擇：故斷路器選為SN10-10I型，其Ie=630A,Iekd=16KA,I動穩(wěn)=40KA, I熱穩(wěn)16KA ，t固分0.06S，t固合0.2S校驗：Ue=10KV=UewIe=630AIgmax=220AIekd=16KAI=6.3KAQy=162tQd=6.32tIdf40KAIch=16.07KA所以選擇SN10-10I型斷路器滿足要求。2、隔離開關選擇：GN6-10T/600型，其Ue=10KV,Ie=600A, I動穩(wěn)52KA ，I熱穩(wěn)20K

41、A校驗：Ue=10KV=UewIe=600AIgmax=220AQy=202tQd=6.32tIdf52KAIch=16.07KA所以選擇GN6-10T/600型隔離開關滿足要求。五、110KV系統聯絡線回路中斷路器與隔離開關選擇：1、因廠甲線Igmax=0.2KA,Ue=110KV,廠乙線Igmax=0.22KA,Ue=110KV故均選擇SW6-110型斷路器，其其Use=110KV,Ie=1200A, Eked=21KA I動穩(wěn)53KA ，I熱穩(wěn)21KA校驗：Use=110KV=HewIe=1200AIgmax=200AQy=212tQd=6.58392tIf53KAich=16.7915

42、KA所以選擇SW6-110型斷路器滿足要求。2、隔離開關選擇：GW4-110G(D)/1000型，其Use=110KV,Ie=1000A, I動穩(wěn)50KA ，I熱穩(wěn)14KA校驗：Use=110KV=HewIe=1000AIgmax=200AQy=142tQd=6.58392tIf50KAIch=16.7915KA所以選擇GW4-110G(D)/1000型隔離開關滿足要求。第四章 屋內配電裝置的設計屋內配電裝置的機構型式與電氣主接一和電壓等級，母線容量、斷路器型式、出線回數和方式，在無電抗器等有著密切的關系。此外，還與施工、檢修條件、運行經驗等因素有關。隨著新設備和新技術的采用，運行、檢修經驗的

43、不斷豐富，配電裝置的結構和型式將會不斷發(fā)展。發(fā)電廠和變電所中610KV屋內配電裝置，按照其布置型式的不同，一般可分為三層、二層和單層式。三層式是將所有電氣設備按照輕重和接線順序分別布置于三層中，具有安全、可靠、占地面積小等優(yōu)點，但其結構復雜、施工時間長、造價較高、檢修和運行不大方便。二層式是將所有電氣設備布置在二層中，與三層相比，它的造價較低，運行和檢修方便，但點地面積有所增加。三層式和二層式均用于出線有電抗器的情況。單層式是將所有的設備布置在一層，適用于出線無電抗器的情況。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套配電裝置以減少占地面積。35220KV的屋內配電裝置，只有二層和單層式。屋

44、內配電裝置的總體布置原則是：1、 既要考慮設備的重量，把最重的設備（如電抗器）放在底層，以減輕樓板荷重和方便安裝，又需要按照主接線圖的順序來考慮設備的連接，做至進出線方便。2、 同一回路的電氣和導體應布置在同一個間隔（小間）內，而各回路的間隔則相互隔離以保證檢修時的安全及限制故障范圍。3、 在母線分段處要用墻把各段母線隔開，以防止母線事故的蔓延，并保證檢修安全。4、 布置要盡量對稱，以便利操作。5、 充分利用各間隔的空間。6、 容易擴建。屋內配電裝置通常包括下列間隔：1）發(fā)電機。2）變壓器。3）線路。4）母線聯絡斷路器。5）電壓互感器和避雷器。此次設計項目中，因10KV系統有出線電抗器，故設計采用屋內兩層式，母線和隔離開關裝在母線下面的敞開小室內，用隔板隔開，防止事故蔓延。斷路器和電抗器較笨重，設置在第一層，按雙列布置，中間為操作通道，斷路器和隔離開關的操作機構集中在第一層打操作通道內操作，操作比較方便，出線電抗器布置在小室內，設有通風道改善冷卻條件。這種兩層通道式配電裝置，操作地點集中，巡視路線短。斷路器布置在一層，對檢修、運行維護比較方便；母線單列