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文檔簡(jiǎn)介
1、-PAGE . z.215MW 水電站電氣一次局部設(shè)計(jì)前言4第一章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)6 第一節(jié) 主接線的方案概述6 第二節(jié) 初步擬定供選擇的主接線方案 9 第三節(jié) 主接線的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬 10 第四節(jié) 廠用電源接線及壩區(qū)供電方式 12第二章 短路電流計(jì)算12 第一節(jié) 短路電流計(jì)算概述 13 第二節(jié) 短路電流計(jì)算13第三章 導(dǎo)體、電器設(shè)備選擇及校驗(yàn) 21第一節(jié) 導(dǎo)體、設(shè)備選擇概述21 第二節(jié) 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 22 第三節(jié) 電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 24 第四節(jié) 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇成果表 34第四章 發(fā)電廠升壓站配電裝置設(shè)計(jì)35 第一節(jié) 配電裝置類型及特點(diǎn) 35 第二節(jié) 配電裝置的設(shè)計(jì)36
2、第五章 繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、測(cè)量表計(jì)及同期系統(tǒng)的配置規(guī)劃38第六章 過電壓保護(hù)和接地46參考文獻(xiàn)48附圖:一、主接線方案比擬圖 二、電氣主接線圖 三、繼電保護(hù)配置圖 四、自動(dòng)裝備配置圖 五、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)圖 六、高壓配電裝置平面布置圖 七、高壓配電裝置剖面圖一 八、高壓配電裝置剖面圖二前 言一、本畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求: 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在完本錢專業(yè)教學(xué)方案的全部課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)的根底上,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)與技能,解決實(shí)際問題能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,系統(tǒng)、全面的掌握所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力、工程計(jì)算
3、的能力和獨(dú)立工作的能力。使學(xué)生樹立工程觀點(diǎn)、社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),初步掌握發(fā)電廠變電所電氣局部的設(shè)計(jì)方法,并在計(jì)算、分析和解決工程問題的能力方面得到訓(xùn)練,為今后從事電力系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、科研等工作奠定必要的理論根底。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1、電氣主接線的設(shè)計(jì); 2、短路電流計(jì)算; 3、電器選擇; 4、高壓配電裝置的布置與電廠電氣設(shè)施的總平面布置設(shè)計(jì); 5、繼電保護(hù)裝備、自動(dòng)裝置與測(cè)量表計(jì)配置設(shè)計(jì); 6、同期方式設(shè)計(jì); 7、避雷器的選擇和設(shè)計(jì);三、設(shè)計(jì)成品: 1、說明書,包含總論、主接線選擇、短路電流計(jì)算、電器設(shè)備選擇、高壓配電裝置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)自動(dòng)裝置配置、同期方式、防雷保護(hù)等; 2、圖紙,包括:
4、電氣主接線圖、全廠繼電保護(hù)自動(dòng)裝置測(cè)量表計(jì)圖、高壓配電裝置平面圖和斷面圖、發(fā)電廠的全廠手動(dòng)準(zhǔn)同期接線圖。四、原始資料:第一章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì) 1-1 主接線的方案概述簡(jiǎn)述:電氣主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣局部主體構(gòu)造,是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的重要組成局部,其直接影響發(fā)電廠或變電站運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬訂有決定性的關(guān)系。對(duì)電氣主接線的根本要求包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面,本次設(shè)計(jì)根據(jù)水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)、電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)以及相關(guān)參考書目的規(guī)定,結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求擬訂 2-3 個(gè)可行的主接線方案,進(jìn)展技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比擬,得出最正確接線方
5、案。本次設(shè)計(jì)所給皂角灣水電廠原始資料如下:1、裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量為:215MW 取額定電壓 UN=10.5kV2、機(jī)組年利用小時(shí)數(shù); T=4000 小時(shí)3、氣象條件;水電站所在地區(qū),海拔 1000m;本地區(qū)污穢等級(jí) 2級(jí);地震裂度=25MVA。采用 10.5 kV/ 110kV 兩級(jí)電壓,三相雙繞組變壓器。三、主接線方案初步擬訂:在對(duì)設(shè)計(jì)原始資料分析的根底上,結(jié)合對(duì)電力系統(tǒng)電氣主接線的可靠性、經(jīng)濟(jì)性及靈活性等根本要求綜合考慮,在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下,本次設(shè)計(jì)力爭(zhēng)使其成為技術(shù)先進(jìn),發(fā)電可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案??煽堪l(fā)電是本設(shè)計(jì)水電廠應(yīng)該考慮的首要問題,兼顧到經(jīng)濟(jì)性和水電廠升壓站場(chǎng)地狹窄等問題
6、,設(shè)計(jì)主接線應(yīng)保證其豐期滿發(fā),不積壓發(fā)電能力。主接線方案從以下幾個(gè)方面考慮:1、線路、斷路器、主變或母線故障或檢修時(shí),對(duì)機(jī)組的影響,對(duì)發(fā)電機(jī)出力的影響。2、本水電廠有無全廠停電的可能性。3、主接線是否具有足夠的靈活性,能適應(yīng)各種運(yùn)行方式的變化,且在檢修事故狀態(tài)下操作方便,調(diào)度靈活,檢修平安等。4、在滿足技術(shù)要求的前提下,盡可能考慮投資省、占地面積小,電能損失小和年運(yùn)行費(fèi)用少。5、是否適宜于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和實(shí)現(xiàn)無人值守。通過對(duì)原始資料的分析,現(xiàn)將各電壓等級(jí)可能的較佳方案列出,進(jìn)而優(yōu)化組合,形成最正確可比方案。 1-2 初步擬定供選擇的主接線方案根據(jù)電站的裝機(jī)臺(tái)數(shù)和出線回路數(shù)及上述資料,擬定兩個(gè)電氣主
7、接線方案進(jìn)展比擬:1、接線方案:方案:發(fā)電機(jī)變壓器采用擴(kuò)大單元接線,通過一臺(tái)容量為25MVA的主變壓器升壓至110kV, 110kV側(cè)采用單母線接線。方案:發(fā)電機(jī)變壓器采用單元接線,分別接容量為12.5MVA的主變壓器各一臺(tái), 110kV側(cè)母線采用單母線接線。電氣主接線方案比擬見圖:主接線方案比擬圖。 1-3 主接線的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬電氣主接線方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比擬如下:一、 技術(shù)比擬一、方案:發(fā)電機(jī)、變壓器采用擴(kuò)大單元接線,110kV 側(cè)采用單母線接線,其優(yōu)缺點(diǎn)如下:1、優(yōu)點(diǎn): 接線簡(jiǎn)單清晰,運(yùn)行方便,只有一臺(tái)主變壓器; 升壓站占地面積相對(duì)較小,布置方便; 110kV設(shè)備相對(duì)少、投資較少,維
8、護(hù)費(fèi)用低; 繼電保護(hù)比擬簡(jiǎn)單,維護(hù)工作量小。2、缺點(diǎn): 主變壓器或斷路器檢修或故障時(shí),必須全廠停機(jī),使本站的電能無法送出。 運(yùn)行靈活性、供電可靠性較方案略差。 只能獲得一個(gè)廠用電電源點(diǎn),需引接外來電源作為廠用備用電源。二、方案:發(fā)電機(jī)、變壓器采用發(fā)變組單元接線,110kV側(cè)母線采用單母線接線;其優(yōu)缺點(diǎn)如下:1、優(yōu)點(diǎn): 接線簡(jiǎn)單清晰、供電可靠性高;一臺(tái)主變故障或檢修只影響一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行,仍有局部電能送出;廠用電源分別從主變低壓側(cè)取得,提高了廠用電的可靠性。2、缺點(diǎn): 需設(shè)兩臺(tái)主變,占地面積較大; 110kV 設(shè)備布置較方案復(fù)雜; 投資和年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)相對(duì)較高。二、經(jīng)濟(jì)比擬各方案經(jīng)濟(jì)比擬見表1-1方
9、案經(jīng)濟(jì)比擬表表1-1序號(hào)工程方案方案1主變壓器(臺(tái))122105KV 斷路器柜(臺(tái))443105KV 互感器柜(臺(tái))544110kV 斷路器設(shè)備組235主要設(shè)備投資萬元2312966主要設(shè)備投資差萬元0657年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)萬元33.0240.748年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)差萬元0+7.729主變年電能損失萬kWh48.4856.5310主變年電能損失費(fèi)萬元12.1214.1311主變年電能損失費(fèi)差萬元0+2.01經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比擬:方案投資較低,方案投資較高;方案的接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便,供電的可靠性、靈活性比方案略低;方案的供電可靠性、靈活性較高,但是占地面積大。根據(jù)該電站高壓側(cè)出線回路數(shù)少,高壓側(cè)接線應(yīng)
10、簡(jiǎn)單、清晰、操作方便等特點(diǎn),推薦采用方案為主接線方案,即:發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線, 110kV 側(cè)采用單母線接線。推薦發(fā)電機(jī)、變壓器組合接線方案見電氣主接線圖。 1-4 發(fā)電機(jī)、主變及廠變的選擇一、發(fā)電機(jī)的選擇及主要參數(shù): 根據(jù)設(shè)計(jì)題目所給參數(shù),查閱相關(guān)資料,本設(shè)計(jì)確定發(fā)電機(jī)形式如下:發(fā)電機(jī)型號(hào)臺(tái)數(shù)額定容量額定電壓額定功率因數(shù)電抗標(biāo)么值TS550/79-28215MW10.5KV0.80.204二、主變壓器的選擇及主要參數(shù):主變壓器型號(hào):SFP7-40000KVA;額定容量:40000KVA;額定電壓比: 121/10.5kV 調(diào)壓形式: 無載調(diào)壓 調(diào)壓*圍: 12122.5%/10.5kV
11、 接線組別: Yn,d11 冷卻方式: 強(qiáng)迫風(fēng)冷三、廠變選擇: 根據(jù)題目要求,廠用電率為1.1%,即為P=300.011=0.33MW,本廠無高壓電機(jī)之類負(fù)荷,廠用電電壓等級(jí)按0.4/0.22KV考慮。查閱相關(guān)資料,選取廠變型號(hào)及參數(shù)如下:型號(hào):S9-600;額定容量:600KVA;額定電壓比: 10.5/0.4kV 調(diào)壓形式: 無載調(diào)壓 調(diào)壓*圍: 10.52.5%/0.4kV 接線組別: Yn,d11 1-5 廠用電源接線方式為提高廠用電的可靠性,在廠房?jī)?nèi)設(shè)置兩回廠用電源,一回通過一臺(tái)廠用變壓器接于10.5kV擴(kuò)大單元母線上,另一回電源取自待建電站鄰近1km處的已建電站,作為備用廠用電源。
12、兩電源作為全廠低壓設(shè)備的主電源和備用電源,在副廠房設(shè)置8面PSM型固定式低壓開關(guān)柜,向全廠廠用負(fù)荷供電。本電站閘首距廠址5km,首部樞紐可靠性要求不高,通過廠用400V母線,通過一臺(tái)10kV升壓變及10kV線路供電,不設(shè)備用電源。第二章 短路電流計(jì)算 2-1 短路電流計(jì)算概述一、短路電流計(jì)算的目的和意義電力系統(tǒng)短路的危害:在發(fā)生短路時(shí),由于電源供電回路的阻抗減小及突然短路時(shí)的暫態(tài)過程,使短路電流值大大增加,短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電器設(shè)備。另外,導(dǎo)線也會(huì)受到很大的電動(dòng)力的沖擊,致使導(dǎo)體變形,甚至損壞。短路還會(huì)引起電網(wǎng)中電壓降低,使用戶的供電受到破壞。短路還會(huì)引起系統(tǒng)功率分布的變化,影響發(fā)電機(jī)輸出
13、功率的變化。電力系統(tǒng)短路的種類有:三相短路;兩相短路;單相短路接地;兩相短路接地。計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器的電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求;評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案;研究限制短路電流措施,為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù),分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響等。二、短路電流計(jì)算的根本假定和計(jì)算方法、本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算只考慮三相短路為最嚴(yán)重的情況,只對(duì)三相短路進(jìn)展計(jì)算。、各臺(tái)發(fā)電機(jī)均用次暫態(tài)電抗d 作為其等值電抗。、正常工作時(shí),三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。、所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角一樣、電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和,帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。、同
14、步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間,而不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。、除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外,元件的電阻都忽略不計(jì)。、元件確實(shí)計(jì)算參數(shù)均取其定額值,不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整*圍。、輸電線路的電容忽略不計(jì)。 本設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算采用運(yùn)算曲線法。三、短路點(diǎn)的選擇因本設(shè)計(jì)水電廠電壓等級(jí)不多,接線簡(jiǎn)單,110KV 接線為單母線接線,10KV 接線為擴(kuò)大單元接線,故在110KV主變高壓側(cè)及10KV主變低壓側(cè)母線各選取一點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。 2-2 短路電流計(jì)算在本設(shè)計(jì)中,短路電流計(jì)算只計(jì)算三相短路電流,短路電流計(jì)算時(shí)間為:0s;0.2s;和4s
15、。一、短路電流計(jì)算的方法:本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算運(yùn)用運(yùn)算曲線法,采用電路元件的標(biāo)幺值進(jìn)展。 二、短路電流計(jì)算電路圖: 計(jì)算電路圖如上圖所示,根據(jù)上圖,計(jì)算給出短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖,如下:圖中主要元件參數(shù)如下表:電氣元件參數(shù)備注發(fā)電機(jī)F1F2215MW *d=0.204主變壓器1B140MVA Ud%=10.5線路20km 0.4/km系統(tǒng)2500MVA *=0.31、本設(shè)計(jì)取基準(zhǔn)功率SB=100MVA,取電壓基準(zhǔn)為Uj=Up各段平均額定電壓,則系統(tǒng)各計(jì)算元件電抗如下表所示:編號(hào)元件名稱標(biāo)么值備注*1*2發(fā)電機(jī)F1F20.20410015=1.36*3主變壓器1B0.10510040=0.26*11
16、線路200.41001152=0.06*12系統(tǒng)0.31002500=0.012 發(fā)電機(jī)F12視在功率S=P/cos=18.75MVA 2、短路電流計(jì)算電抗圖: 三、短路電流計(jì)算過程: 1、計(jì)算d1點(diǎn)短路電流,網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化變換和計(jì)算過程如下:*4=*1*2=0.68*5=*11+*12=0.072*6=*3+*4=0.94 1、計(jì)算電抗: *js5=*5=0.072 *js6=*6*Se1-2/Sj=0.942(150.8) 100=0.3525 2、各電源供應(yīng)的短路電流標(biāo)么值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得: 發(fā)電機(jī)F12: I*=3.2 I*0.2=2.64 I*=2.85 系統(tǒng): I*=I*0.2=I*=
17、1/*5=13.89 由此,總的I*=3.2+13.89=17.09; I*0.2=2.64+13.89=16.53; I*=2.85+13.89=16.74; 3、各電流換算至115KV的額定電流和基準(zhǔn)電流為: Ij=Sj/(1.732115)=0.502; Ie=(SeIj)/Sj; 對(duì)于發(fā)電機(jī)F12:Ie1-2= (Se1-2Ij)/ Sj=0.19KA; 4、三相短路電流周期分量起始有效值: 公式:I= I* Ie 對(duì)于發(fā)電機(jī)F12:I= I* Ie=3.2 0.19=0.608KA; I0.2= I*0.2Ie=2.640.19=0.502KA; I= I*Ie=2.850.19=0
18、.542KA; 對(duì)于系統(tǒng):I= I0.2= I= I*Ij=13.890.502=6.973KA; 小計(jì): I=0.608+6.973=7.581KA; I0.2=0.502+6.973=7.475KA; I=0.542+6.973=7.515KA; 5、短路容量: 計(jì)算公式:S=1.732I Uj 對(duì)于發(fā)電機(jī)F12:S=1.732I Uj=121.1MVA; S0.2=1.732 I0.2Uj=99.99MVA; S=1.732 IUj= 107.96MVA; 對(duì)于系統(tǒng):S= S0.2= S=1.732 IUj=1388.88KVA; 小計(jì):Sz =1509.98MVA; S0.2z=148
19、8.87MVA; Sz=1496.84MVA; 6、短路全電流最大有效值及沖擊值: 發(fā)電機(jī)F12:Ich=0.924KA; ich=1.55KA; 系統(tǒng):Ich=10.60KA; ich=17.78KA; 小計(jì):Ichz=11.524KA; ichz=19.33KA;2、計(jì)算d2點(diǎn)短路電流,網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化變換和計(jì)算過程如下:*4=*11+*12+*3=0.332;1、計(jì)算電抗:*js4=*4=0.332; *js1= (*1Se1)/Sj=(1.36150.8)/100=0.255; *js2= *js1=0.255; 2、各電源供應(yīng)的短路電流標(biāo)么值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得: 發(fā)電機(jī)F12: I*=4.4
20、 I*0.2=3.3 I*=3.25 系統(tǒng)S: I*=I*0.2=I*=1/*4=3.01; 3、各電流換算至10.5KV的額定電流和基準(zhǔn)電流為: Ij=Sj/(1.73210.5)=5.498; Ie=(SeIj)/Sj; 對(duì)于發(fā)電機(jī)F12:Ie1-2= (Se1-2Ij)/ Sj=2.06KA; 其計(jì)算步驟同前,計(jì)算結(jié)果見下表:發(fā)電廠短路電流計(jì)算成果表。第三章 導(dǎo)體、電器設(shè)備選擇及校驗(yàn)參考電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)、的有關(guān)要求和方法,根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定進(jìn)展導(dǎo)體和電器選擇。查電力工程設(shè)備手冊(cè)得出設(shè)備數(shù)據(jù)。 3-1導(dǎo)體、設(shè)備選擇概述一、導(dǎo)體、電器選擇在發(fā)電廠和發(fā)電廠電氣設(shè)
21、計(jì)中的地位和作用:電氣裝置中的載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備,在正常運(yùn)行和短路狀態(tài)時(shí)都必須平安可靠的運(yùn)行,為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,必須正確地選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。 二、本次設(shè)計(jì)中選擇的導(dǎo)體、電器:根據(jù)第一章中主接線的設(shè)計(jì)方案,本次設(shè)計(jì)中要進(jìn)展選擇的導(dǎo)體和電器主要是:1、線路、引線及匯流母線的選擇; 2、絕緣子、穿墻套管的選擇;3、斷路器、隔離開關(guān)的選擇;4、電流、電壓互感器及其熔斷器;5、阻波器、耦合電容器的選擇;6、其他電器的選擇; 3-2 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)一、連接導(dǎo)體的選擇:1、發(fā)電機(jī)-變壓器導(dǎo)體選擇: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,一般按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇,對(duì)于年負(fù)荷利
22、用小時(shí)數(shù)較大,傳輸容量較大,長(zhǎng)度在 20 米以上的導(dǎo)體,其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。根據(jù)以上原則,本次設(shè)計(jì)因 10KV 側(cè)無匯流母線,僅對(duì)發(fā)電機(jī)出口開關(guān)柜至主變之間的導(dǎo)體進(jìn)展選擇。按長(zhǎng)期允許發(fā)熱電流選擇:1、發(fā)電機(jī) F1F2 至變壓器之間導(dǎo)體選用單條矩形鋁導(dǎo)體,其中截面按公式 Ima* kIal確定:計(jì)算得: Ial 2062查表選擇得導(dǎo)體截面為:?jiǎn)螚l 125 mm2豎放。、熱穩(wěn)定校驗(yàn):運(yùn)用簡(jiǎn)化公式進(jìn)展校驗(yàn)。公式中取短路電流持續(xù)時(shí)間tdz= 0.25s,取 70時(shí)熱穩(wěn)定系數(shù)C = 87;Smin為滿足熱穩(wěn)定的最小允許截面積,查短路計(jì)算結(jié)果: I=25.26則:滿足熱穩(wěn)定要求。、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):根
23、據(jù)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件: ma*= yma*作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力y母線材料的允許應(yīng)力。取y= 70 106Pa對(duì)于單條矩形母線:其中:支持絕緣子間的跨距L = 1.2;截面系數(shù)w = bh2/ 6 = 1.67 104;沖擊電流ich= 70.3KA;母線相間距離 = 0.75m;振動(dòng)系數(shù) 1; 則有:ma*150 mm2;不能滿足熱穩(wěn)定要求,為此,選用LGJQ-185 導(dǎo)線能滿足設(shè)計(jì)要求。二、母線的選擇:與變壓器-母線連接線引線選擇步驟一樣,本設(shè)計(jì) 110KV 母線選擇型號(hào)為L(zhǎng)GJQ-185 的鋼芯鋁絞線,其熱穩(wěn)定、電暈的校驗(yàn)均能滿足要求。三、線路導(dǎo)體選擇:與變壓器-母線連接線引線選擇步驟一
24、樣,本設(shè)計(jì) 110KV 母線選擇型號(hào)為L(zhǎng)GJQ-185 的鋼芯鋁絞線,其熱穩(wěn)定、電暈的校驗(yàn)均能滿足要求。 3-3 電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn)一、 斷路器及操作機(jī)構(gòu)的選擇: 斷路器的作用是正常運(yùn)行時(shí),用它來倒換運(yùn)行方式,把設(shè)備或線路接入或退出運(yùn)行,起著控制作用;當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí),能快速切除故障回路,保證無故障局部正常運(yùn)行,起保護(hù)作用。斷路器的形式有多油、少油、真空、六氟化硫等。斷路器型式選用的原則是:除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外,還應(yīng)考慮便于安裝和運(yùn)行維護(hù),并經(jīng)經(jīng)濟(jì)比擬后確定。1、110KV 斷路器的選擇:包括主變高壓側(cè)斷路器及線路斷路器110KV 母線上變壓器開關(guān)通過的最大持續(xù)工作電流為:
25、241A;110KV 線路開關(guān)通過的最大持續(xù)工作電流為:241A; 110KV母線發(fā)生三相短路,即d1點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)如下:S =159.98MVAI =7.581KAI=7.515KAich= 19.33KAIch= 11.524KA 查閱相關(guān)資料,試選斷路器型號(hào)為:LW6-110/1250,其主要參數(shù)為:型 號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)額定開斷電流(KA)額定關(guān)合電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)LW6-110110125031.5632163斷路器及隔離開關(guān)校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):、最大持續(xù)工作電流小于額定電流。、斷路器 t 秒的開斷容量小于或等于斷路器額定開斷容量。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。
26、ich ima*。 ima*極限峰值。、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 Itdz2Itt。It斷路器隔離開關(guān)t 秒熱穩(wěn)定電流。根據(jù)校驗(yàn)條件和斷路器參數(shù)校驗(yàn):Igma* IeS Sedichima*I 2tdzIt2t所選 LW6-110型六氟化硫斷路器完全滿足在 110KV 母線上短路條件下的開斷容量、動(dòng)熱穩(wěn)定的要求,斷路器操作機(jī)構(gòu)選用液壓或氣動(dòng)裝置。2、10KV 斷路器的選擇:本設(shè)計(jì) 10KV 斷路器在僅在 F1F2 發(fā)電機(jī)出口側(cè)和1臺(tái)廠用電高壓側(cè)設(shè)置。選擇發(fā)電機(jī)出口側(cè)斷路器時(shí)按 d2 點(diǎn)短路選擇校驗(yàn)。、F1F2 發(fā)電機(jī)出口側(cè)斷路器選擇:Igma*=(1.0518750)/(1.73210.5)=1082A;
27、d2點(diǎn)短路參數(shù)為:S = 465.75MVAI = 25.61KAI =23.25KAich= 65.31KAIch= 38.94 KA試選 10KV 斷路器型號(hào)為:ZN5-10/1250 其技術(shù)參數(shù)為:型 號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)額定開斷電流(KA)額定關(guān)合電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)ZN5-10/125010125025632563根據(jù)校驗(yàn)條件和斷路器參數(shù)校驗(yàn):Igma* IeS Sedichima*I 2tdzIt2t所選 ZN5-10/1250 型真空斷路器完全滿足在 10KV母線上短路條件下的開斷容量、動(dòng)熱穩(wěn)定的要求,斷路器操作機(jī)構(gòu)選用電磁或彈簧操作機(jī)構(gòu)。
28、、廠用變 10KV 側(cè)斷路器選擇:Igma*=35A試選 10KV 斷路器型號(hào)為:ZN5-10/630 其技術(shù)參數(shù)為:型 號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)額定開斷電流(KA)額定關(guān)合電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)ZN5-10/6301063012.54012.540根據(jù)校驗(yàn)條件和斷路器參數(shù)校驗(yàn):Igma* IeS Sedichima*I 2tdzIt2t所選 ZN5-10/1250 型真空斷路器完全滿足在 完全滿足在 0.4KV 母線上短路條件下的開斷容量、動(dòng)熱穩(wěn)定的要求,斷路器操作機(jī)構(gòu)選用電磁或彈簧操作機(jī)構(gòu)。二、 隔離開關(guān)的選擇:1、隔離開關(guān)的作用有;、隔離電壓;、倒閘操作
29、;、分、合小電流。隔離開關(guān)的形式較多;有屋內(nèi)式、屋外式、單柱式、雙柱式、三柱式等。其選用原則是除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外,還應(yīng)考慮便于安裝和運(yùn)行維護(hù),并經(jīng)經(jīng)濟(jì)比擬后確定。2、選擇與校驗(yàn):隔離開關(guān)一般與斷路器配套使用,其選擇用的最大持續(xù)工作電流可以參照斷路器選擇時(shí)的最大持續(xù)工作電流。、110KV 隔離開關(guān)選擇:按 d1 點(diǎn)短路條件試選:GW4-110GW4-110D 用于 110KV 出線側(cè)。其技術(shù)參數(shù)為:型 號(hào)額定電壓(KV)額定電流A熱穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)GW4-110110100023.780根據(jù)校驗(yàn)條件和斷路器參數(shù)校驗(yàn):Igma* IeI 2tdzIt2t所選 GW4
30、-110 型戶外隔離開關(guān)完全滿足設(shè)計(jì)要求。、10KV 隔離開關(guān)選擇:按 d2 點(diǎn)短路條件試選:GN2-10。其技術(shù)參數(shù)為:型 號(hào)額定電壓(KV)額定電流A熱穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)GN2-1010200036(10s)85根據(jù)校驗(yàn)條件和斷路器參數(shù)校驗(yàn):Igma* IeI 2tdzIt2t所選 GN2-10 型戶內(nèi)隔離開關(guān)完全滿足設(shè)計(jì)要求。三、穿墻套管及絕緣子的選擇:1、穿墻套管選擇:根據(jù)工作電壓和額定電流,查發(fā)電廠電氣局部附表 4 選用 CMWD2-20 母線型套管,套管長(zhǎng)度 L = 645mm ,機(jī)械破壞負(fù)荷 Fde= 19600N 。 2、支柱絕緣子的選擇:根據(jù)母線額定電壓和裝設(shè)
31、地點(diǎn),屋內(nèi)支柱絕緣子選用 ZC-10F 型,其抗彎破壞負(fù)荷 F=12250N,絕緣子高度 H=225mm。屋外支柱絕緣子選用電壓高一級(jí)的 ZCP-35,其 F=12250N,H=400mm。3、懸式絕緣子的選擇:根據(jù)室外 110KV 母線額定電壓為 110KV,選用母線用懸式絕緣子型號(hào)為 *P-7,每串組合為9片。四、電壓、電流互感器的選擇:1、電壓、電流互感器的配置:、電壓互感器的配置:發(fā)電機(jī):本次設(shè)計(jì)每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口側(cè)裝設(shè)兩組電壓互感器,一組三只單相,雙繞組接成 Y/Y 形供發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置用,另一組三相五柱式接成Y/Y/形供測(cè)量?jī)x表、同步和保護(hù)裝置用,其開口三角形供發(fā)電機(jī)在未并列之前
32、檢查是否接地用。在 1B主變低壓側(cè)擴(kuò)大單元母線上裝設(shè)一組三只單相,三繞組電壓互感器,接成 Y/Y/形,供發(fā)電機(jī) F1F4 并列和測(cè)量?jī)x表用。110KV 母線:在 110KV 母線上裝設(shè)一組三只單相,三繞組Y/Y/接線電壓互感器,用于測(cè)量和保護(hù)用。、電流互感器配置:發(fā)電機(jī) F1F42出口側(cè)裝設(shè) 3 組電流互感器,按三相式配置,每組為雙繞組,分別用于發(fā)電機(jī)差動(dòng),發(fā)電機(jī)機(jī)房測(cè)量?jī)x表,發(fā)電機(jī)過流保護(hù)和發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁用。另外發(fā)電機(jī) F1F42變壓器側(cè)還應(yīng)設(shè) 1 組電流互感器,按三相配置用于主變差動(dòng)保護(hù)和測(cè)量?jī)x表用。主變高壓側(cè);配置 2 組電流互感器,按三相配置,每組為雙繞組,分別用于測(cè)量、電流保護(hù)和
33、主變差動(dòng)保護(hù)。主變中性點(diǎn):設(shè)一只電流互感器,用作變壓器中性點(diǎn)零序電流保護(hù)。110KV 出線側(cè)配置 2 組電流互感器三相雙繞組分別用于測(cè)量、計(jì)量電流保護(hù)或距離保護(hù)。 電壓、電流互感器的配置情況,詳見電氣主接線圖。2、電壓互感器的選擇:、110KV 母線電壓互感器選擇:根據(jù)使用條件,查發(fā)電廠電氣局部附表 4, P228 選擇 110KV 母線電壓互感器的型號(hào)為:JCC2-110 其技術(shù)參數(shù)如下表:型號(hào)額定電壓(KV)副邊繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原繞組副繞組輔助繞組020513JCC2-1100.150010002000、發(fā)電機(jī)出口10KV電壓互感器選擇:發(fā)電機(jī)出口處電壓互感器配置有 2
34、 組,分別用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁和測(cè)量保護(hù)用,選用 JDZ-10 型和 JSJW-10 型,其技術(shù)參數(shù)如下表:型號(hào)額定電壓(KV)副邊繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原繞組副繞組輔助繞組020513JDZ-10100SJW-10100.1120200480960、1B主變低壓側(cè)電壓互感器選擇:型號(hào)額定電壓(KV)副邊繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原繞組副繞組輔助繞組020513JDJZ-1030501202003、電流互感器選擇:根據(jù)使用條件,查發(fā)電廠電氣局部教材選擇電流互感器。、110KV 出線側(cè)電流互感器:最大負(fù)荷電流:Ima*=(1.0537.5)/(1.7
35、32110)=206.67(A);選擇互感器型號(hào)為:LCWD-110 300/5A;、110KV 主變側(cè)電流互感器:最大負(fù)荷電流:Ima*=(1.0537.5)/(1.732110)=206.67(A);選擇互感器型號(hào)為:LCWD-110 300/5A;、10KV 側(cè)電流互感器:a、發(fā)電機(jī)出口側(cè)最大負(fù)荷電流:Ima*=(1.0518.75)/(1.73210.5)=1083(A);選擇互感器型號(hào)為:LMCD-10 2000/5A;b、主變低壓側(cè)最大負(fù)荷電流:Ima*=2(1.0518.75)/(1.73210.5)=2166(A);選擇互感器型號(hào)為:LMCD-10 3000/5A;c、廠用變高
36、壓側(cè)最大負(fù)荷電流:Ima*=(1.050.5)/(1.73210.5)=28.86(A);選擇互感器型號(hào)為:LA-10 50/5A;、主變中性點(diǎn)電流互感器:其一次額定電流按大于變壓器允許的不平衡電流選擇,一般情況下,可按變壓器額定電流的 1/3 選擇。Ied=40000/(1.732110)=209.95(A);I = 209.953=69.98(A);選擇互感器型號(hào)為:LCW-35 100/5A;五、高壓熔斷器的選擇:根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定,110KV 母線電壓互感器和避雷器組,不用熔斷器,而只用隔離開關(guān)開斷。對(duì)于 10KV 電壓互感器保護(hù)用熔斷器,只需按照額定電壓和開斷容量來選擇。通過查發(fā)電廠電
37、氣局部附表十: 10KV 電壓互感器選用 RN2-10 型限流式熔斷器,其技術(shù)參數(shù)如下:型號(hào)額定電壓KV額定電流A開斷容量MVA最大切斷電流KARN2-10100.520050六、阻波器耦合電容器的選擇: 查閱相關(guān)資料,110kV 阻波器、電容器型號(hào)如下: 阻波器:Z*K-630-1.1/16-B4 630A;耦合電容器:OWF110/ -0.01H0.01 亨; 3-4 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇成果表一、導(dǎo)體選擇成果表:導(dǎo)體名稱導(dǎo)體型號(hào)安裝位置發(fā)電機(jī)-變壓器導(dǎo)體12510發(fā)電機(jī)出口廠用電高壓側(cè)導(dǎo)體YJV-10-350電纜廠變高壓側(cè)110KV變壓器連接體LGJQ-185主變高壓側(cè)110KV母線LG
38、JQ-185110KV母線110KV線路LGJQ-185110KV線路二、電器設(shè)備選擇成果表:1、斷路器,隔離開關(guān)選擇成果表:型號(hào)額定電壓KV額定電流A額定開斷電流KA額定關(guān)合電流KA熱穩(wěn)定電流KA動(dòng)穩(wěn)定電流KALW6-110110125031.5602160ZN5-10/125010125025632563ZN5-10/6301063012.54012.540GW4-110110100023.780GN2-1010200036(10s)852、電流、電壓互感器選擇成果表1電流互感器選擇一覽表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電(A)次級(jí)組合二次負(fù)荷熱穩(wěn)定電流(A)動(dòng)穩(wěn)定電流(A)0.51D110KVLCWD-
39、110300/5D1/D2/0.51.275130F1F2LMCD-102000/5主變低壓側(cè)LMCD-103000/5廠變高壓側(cè)LA-1050/5主變中性點(diǎn)LCW-35100/50.5/D24651002電壓互感器選擇一覽表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓(KV)副邊繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原繞組副繞組輔助繞組0.20.513110KV母線JCC2-1100.13050010002000發(fā)電機(jī)出口JDZ-10100SJW-10100.11202004809601B主變低壓側(cè)JDJZ-1030501202003、熔斷器的選擇成果表型號(hào)額定電壓KV額定電流A開斷容量MV
40、A最大切斷電流KARN2-10100.5200504、絕緣子、穿墻套管的選擇成果表安裝地點(diǎn)型號(hào)數(shù)量額定電壓KV片數(shù)高壓室CMWD2-20320屋內(nèi)ZC-1010屋外ZCP-3535110KV母線*P-711095、阻波器、耦合電容器的選擇成果表安裝地點(diǎn)型號(hào)數(shù)量額定電壓KV額定電流/電容110KV 出線Z*K-630-1.1/16-B420630A110KV 出線OWF110/ -0.01H110/100.01 亨第四章 發(fā)電廠升壓站配電裝置設(shè)計(jì)根據(jù)電氣主接線和高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程進(jìn)展配電裝置設(shè)計(jì),確定配電裝置的總體平面布置,斷面構(gòu)造,屋內(nèi),屋外配電裝置,校驗(yàn)平安距離。 4-1 配電裝置類型
41、及特點(diǎn)配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成局部。它是根據(jù)主接線的連接方式,由開關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成,用來承受和分配電能的裝置。配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同分為戶內(nèi)和戶外配電裝置,按組裝方式,可分為裝配式和成套式,屋外配電裝置可分為中型、半高型和高型。配電裝置的特點(diǎn)按其形式不同而不同:屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn):、由于允許平安凈距小和可以分層布置而使占地面積較??;、維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)展,不受氣候影響;、外界污穢空氣對(duì)電器影響小,可減少維護(hù)工作量;、房屋建筑投資較大。屋外配電裝置的特點(diǎn):、土建工作量和費(fèi)用較少建立周期短;擴(kuò)建比擬方便;相鄰設(shè)備之間距離大,便于帶電作業(yè);、占
42、地面積較大;、受外界環(huán)境影響,設(shè)備運(yùn)行條件差,須加強(qiáng)絕緣;、不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。成套配電裝置的特點(diǎn):、電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中,相間和對(duì)地距離可以縮小,構(gòu)造緊湊,占地面積??;、所有電器元件已在工廠組裝成一體,大大減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量,有利于縮短建立周期,也便于擴(kuò)建和搬遷;、運(yùn)行可靠性高,維護(hù)方便;耗用鋼材較多,造價(jià)較高。 4-2 配電裝置的設(shè)計(jì)一、本次設(shè)計(jì)的要求:本次設(shè)計(jì)根據(jù)主接線設(shè)計(jì)導(dǎo)體選擇及電器設(shè)計(jì)選擇的結(jié)果,10KV 配電裝置選擇屋內(nèi)式成套配電裝置,對(duì)于 110KV 配電裝置則采用屋外式中型布置。根據(jù)主接線和相關(guān)規(guī)程規(guī)定,針對(duì) 10KV 配電裝置采用屋內(nèi)式成套配電裝置
43、是由于其 10KV 設(shè)備較少和屋內(nèi)式布置的特點(diǎn)確定的。二、配電裝置設(shè)計(jì)的步驟和原則:本設(shè)計(jì) 10KV 配電裝置采用屋內(nèi)成套配電裝置,10KV 高壓室與水電廠主廠房、付廠房控制室等一起配套建成,開關(guān)柜型式采用 GG-1A 系列或目前較先進(jìn)的 *GN系列。10KV 廠用變也可以考慮安裝在室內(nèi)。400V廠用電屏也采用成套配電裝置,選用8面PSM型固定式低壓開關(guān)柜,向全廠廠用負(fù)荷供電。對(duì)于 110KV 配電裝置,采用屋外中型布置,按主接線型式,不考慮升壓站地形起伏。三、配電裝置布置:1、配電裝置的最小平安距離按以下表格進(jìn)展校驗(yàn)。屋內(nèi)配電裝置的平安凈距mm符號(hào)適用*圍額定電壓(KV)備注10110JA1
44、1、帶電局部與接地局部之間;2、網(wǎng)狀或板狀遮欄向上延伸2.3m處;與遮欄上方帶電局部之間125850J是指中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)A21、不同帶電局部之間;2、斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)帶電局部之間;125900B11、柵狀遮欄與帶電局部之間;2、穿插的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電局部之間;8751600B2網(wǎng)狀遮欄與帶電局部之間;225950C無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間;24253150D平行的不同時(shí)停電的裸導(dǎo)體之間;19252650E通向屋外的穿墻導(dǎo)管至屋外通道的路面;40005000屋外配電裝置的平安凈距mm符號(hào)適用*圍額定電壓(KV)備注10110JA11、帶電局部與接地局部之間;2、網(wǎng)狀或板狀遮
45、欄向上延伸2.5m處;與遮欄上方帶電局部之間200900J是指中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)A21、不同帶電局部之間;2、斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)帶電局部之間;2001000B11、設(shè)備運(yùn)輸時(shí),其外廓與無遮欄帶電局部之間;2、穿插的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電局部之間;3、柵狀遮欄到絕緣體或帶電局部之間;4、帶電作業(yè)時(shí),帶局部與接地局部之間;9501650B2網(wǎng)狀遮欄與帶電局部之間;3001000C1、無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間;2、無遮欄裸導(dǎo)體至建筑物、構(gòu)筑物頂部之間;27003400D1、平行的不同時(shí)停電的裸導(dǎo)體之間;2、帶電局部與建筑物構(gòu)筑物邊沿局部之間;220029002、110KV 母線,設(shè)備引接線
46、及 110KV 出線相序規(guī)定為:水平排列面向饋線 左右:A,B,C相 色 A黃,B綠,C紅第五章繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、測(cè)量表計(jì)及同期系統(tǒng)的配置規(guī)劃一、繼電保護(hù)配置:皂角灣水電站的繼電保護(hù)配置根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)程規(guī)*要求,保護(hù)裝置選用微機(jī)型,結(jié)合本電站的實(shí)際情況,各主要電氣設(shè)備設(shè)置如下但不限于保護(hù):一 發(fā)電機(jī):1差動(dòng)保護(hù):動(dòng)作于跳閘;2復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù):動(dòng)作于跳閘;3失磁保護(hù):動(dòng)作于跳閘;4過電壓保護(hù):動(dòng)作于滅磁跳閘;5過負(fù)荷保護(hù):動(dòng)作于信號(hào);6定子一點(diǎn)接地保護(hù):動(dòng)作于信號(hào);7轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù):動(dòng)作于信號(hào);二 主變壓器:1差動(dòng)保護(hù):動(dòng)作于跳閘;2復(fù)合電壓起動(dòng)的電流保護(hù):動(dòng)作于跳閘;3定時(shí)限過負(fù)荷
47、保護(hù):動(dòng)作于信號(hào)。4溫度保護(hù):動(dòng)作于信號(hào);5瓦斯保護(hù):輕瓦期保護(hù)動(dòng)作于信號(hào);重瓦期保護(hù)動(dòng)作于跳閘;6兩段式零序電流保護(hù):動(dòng)作于跳閘;7間隙零序電流保護(hù):動(dòng)作于跳閘;三 110KV線路保護(hù):1對(duì)于接地短路:采用階段式零序電流方向保護(hù),動(dòng)作于跳閘;2對(duì)于相間短路:采用階段式距離保護(hù),動(dòng)作于跳閘。四母線保護(hù):本站設(shè)置的母線保護(hù)裝置具有如下功能:母差保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖、斷路器失靈保護(hù)均動(dòng)作于斷開與母線有電源聯(lián)系的各側(cè)斷路器;并具有CT、PT斷線閉鎖及告警功能,按系統(tǒng)要求配置。 二、電站綜合自動(dòng)化:一電站控制系統(tǒng):皂角灣水電站的控制方式按無人值班、少人值守的原則設(shè)計(jì),全廠采用全計(jì)算機(jī)監(jiān)控的方式,并在現(xiàn)場(chǎng)
48、設(shè)置必要的常規(guī)控制設(shè)備。電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)擬采用光纖以太網(wǎng)構(gòu)成的開放分層分布式系統(tǒng)構(gòu)造,即主控級(jí)廠站級(jí)和單元控制級(jí)兩層,主控級(jí)設(shè)置主機(jī)兼操作員站、通信效勞器、工程師工作站等,單元控制級(jí)由3套LCU組成,即機(jī)組現(xiàn)地控制單元1、2、LCU、全廠公用設(shè)備現(xiàn)地控制單元3LCU。計(jì)算機(jī)顯示器里顯示全廠主要電氣設(shè)備的模擬接線和控制單元開關(guān)電氣元件,能清晰地顯示各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),便于值班人員能訊速、正確判斷處理故障或事故。二計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制對(duì)象:皂角灣水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象主要有:1兩臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組;2一臺(tái)110KV主變壓器;3一回110KV線路及其裝置;4機(jī)組出口10.5KV配電裝置;540
49、0V廠用電裝置;6全站的油、水、氣系統(tǒng);三機(jī)組控制:通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)組進(jìn)展啟、停和有功/無功調(diào)整以及并網(wǎng)操作;通過現(xiàn)地LCU可對(duì)機(jī)組進(jìn)展操作調(diào)節(jié),能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采樣,當(dāng)獲得開機(jī)令后,能自動(dòng)判斷確定導(dǎo)葉的開度。故障或事故時(shí)能自動(dòng)減載或停機(jī)。四機(jī)組輔助設(shè)備和全廠公用設(shè)備控制:機(jī)組輔助設(shè)備和全廠公用設(shè)備的控制擬采用PLC組成的控制裝置并自成系統(tǒng),并與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口。一些主要信號(hào)送計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),并承受計(jì)算機(jī)下達(dá)的啟、停機(jī)命令。自動(dòng)采樣,與預(yù)先設(shè)定值比擬后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟、停、報(bào)警。五線路控制:110KV線路設(shè)置檢同期三相一次自動(dòng)重合閘裝置,當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),先讓對(duì)側(cè)的斷路器按檢無壓的條件進(jìn)展自動(dòng)重合
50、閘,本側(cè)才進(jìn)展同步條件檢查進(jìn)展捕捉同期。六廠用電源裝置備自投控制:本電站的主用廠用電源從發(fā)電機(jī)出口擴(kuò)大單元母線上取得,備用電源采用明備用方式,從*電站400V母線上取得,當(dāng)廠變失電后利用備自投裝置實(shí)現(xiàn)備用電源側(cè)斷路器自動(dòng)投入,各重要負(fù)荷的動(dòng)力配電裝置引入雙電源,設(shè)置備用電源自動(dòng)投入。七勵(lì)磁系統(tǒng):本電站擬采用自并勵(lì)可控硅靜止勵(lì)磁裝置。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用數(shù)字式雙通道勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)通道各自具備自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)及無功功率閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,且互為備用;設(shè)置一套手動(dòng)勵(lì)磁電流閉環(huán)反響調(diào)節(jié),勵(lì)磁裝置中設(shè)置可靠的快速自動(dòng)滅磁裝置。八故障錄波裝置:為便于分析變壓器、110KV電力線路故障及保護(hù)裝置和平安自動(dòng)裝
51、置動(dòng)作的正確性,擬設(shè)置一套微機(jī)故障錄波裝置,對(duì)變壓器、110KV線路的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和狀態(tài)及其突變量進(jìn)展連續(xù)記錄,以利于對(duì)故障或事故進(jìn)展分析判斷。 三、測(cè)量系統(tǒng):一電氣量測(cè)量:根據(jù)電氣測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程,要求監(jiān)測(cè)的有關(guān)電氣量均進(jìn)入本電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)予以監(jiān)測(cè),主要監(jiān)測(cè)量如下:1 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)主要監(jiān)測(cè)量有:交流電流、交流電壓、有功功率、無功功率、頻率、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流、功率因素、有功電度、無功電度、零序電壓等。2 變壓器變壓器主要監(jiān)測(cè)量有:交流電流、有功功率、無功功率等。3 110KV線路110KV線路主要監(jiān)測(cè)量有:交流電流、有功功率、無功功率、有功電度表、無功電度等。二非電氣量測(cè)量:本電站計(jì)
52、算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)除對(duì)前述電氣量進(jìn)展監(jiān)測(cè)外,還將對(duì)非電氣量進(jìn)展監(jiān)測(cè)如:水位、油位、壓力、溫度、流量、開度、溫度、水頭、壓差、轉(zhuǎn)速等。 四、同期系統(tǒng)設(shè)置:根據(jù)繼電保護(hù)和平安自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)程GB50062-92規(guī)定,結(jié)合本電站具體情況擬定如下:一同期方式:電站同期方式擬定非同期閉鎖的自動(dòng)準(zhǔn)同期方式。二同期點(diǎn):在兩臺(tái)發(fā)電機(jī)出口處分別設(shè)置同期點(diǎn),110KV線路的斷路器不設(shè)同期點(diǎn)。五、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)置:一位置信號(hào):集中指示位置信號(hào):斷路器位置信號(hào):合閘位置紅燈亮,分閘位置綠燈亮。隔離開關(guān)位置信號(hào):所有信號(hào)均在計(jì)算機(jī)上顯示,按合閘位置為紅色,分閘位置為綠色。本電站所有斷路器、滅磁開關(guān)的位置信號(hào)均反響在計(jì)算機(jī)主接線畫
53、面上,按合閘位置為紅色,分閘位置為綠色配置。現(xiàn)地指示位置信號(hào):設(shè)在發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器柜上的位置信號(hào):斷路器合閘紅燈亮,斷路器分閘綠燈亮。設(shè)在機(jī)旁勵(lì)磁屏上滅磁開關(guān)位置信號(hào):滅磁開關(guān)合閘紅燈亮,滅磁開關(guān)跳閘綠燈亮。二音響信號(hào)音響信號(hào)分為事故音響和故障音響信號(hào)。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)判別是事故還是故障,并分別發(fā)出不同的音響和語音提示,給運(yùn)行維護(hù)人員提供準(zhǔn)確的信息,縮短維修處理時(shí)間。音響可手動(dòng)和自動(dòng)復(fù)歸,計(jì)算機(jī)顯示屏中提示畫面只能由運(yùn)行人員手動(dòng)復(fù)歸。六、直流系統(tǒng)設(shè)置:根據(jù)規(guī)*,本電站設(shè)置一套微機(jī)高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)向電站控制、保護(hù)、合閘、事故照明等直流負(fù)荷供電,各組重要直流負(fù)荷均采用雙電源供電,各組直流負(fù)荷之間形成環(huán)網(wǎng)回路,以滿足供電可靠性要求。蓄電池容量選用200Ah,并采用壽命長(zhǎng)、性能好的閥控式密封鉛酸蓄電池。直流系統(tǒng)的技術(shù)性能到達(dá)從模塊到系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)智能化管理和嚴(yán)格按照預(yù)置的充放電曲線對(duì)蓄電池進(jìn)展浮充,系統(tǒng)具有完善的自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警功能,能實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控的要求。設(shè)置巡檢裝置對(duì)每一單電池進(jìn)展電壓監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)裝置能與計(jì)算機(jī)接口,以隨時(shí)掌握直流系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。設(shè)置兩套逆變裝置,直流側(cè)分別接于直流母線上,廠用電源消失后,由逆變裝置向計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等重要交
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