畢業(yè)設(shè)計(jì)---2x12mw火電廠電氣部分設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是高職高專(zhuān)院校發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的主干專(zhuān)業(yè)課部分之一,是理論和實(shí)踐并重的專(zhuān)業(yè)課程,具有實(shí)踐性強(qiáng)應(yīng)用性廣的特點(diǎn),本次設(shè)計(jì)的題目是2x12000kw火電廠電氣部分設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)任務(wù)是:設(shè)計(jì)發(fā)電廠主接線,并論證設(shè)計(jì)的主接線是最佳方案,選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量,設(shè)計(jì)發(fā)電廠廠用電接線,并選擇廠用變壓器的臺(tái)數(shù)及容量,計(jì)算短路電流,選擇

2、導(dǎo)體和主要電氣設(shè)備,電站防雷裝置設(shè)計(jì)和繼電保護(hù)配置.</p><p>　　此次設(shè)計(jì)的發(fā)電廠一方面供電給縣辦企業(yè)和農(nóng)業(yè)用電,另一方面還向電力系統(tǒng)送電且擁有I,II類(lèi)重要負(fù)荷, 所以發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分,也直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與運(yùn)行,在發(fā)電廠中,一次接線和二次接線都是其電氣部分的重要組成部分,本次設(shè)計(jì)中主要針對(duì)了一次接線的設(shè)計(jì),從主接線方案的確定到廠用電的設(shè)計(jì),從短路電流的計(jì)算到電氣設(shè)備的選擇以及配

3、電裝置的布置,都做了較為詳盡的闡述,二次接線則以繼電保護(hù)配置的選擇為專(zhuān)題做了深入細(xì)致的介紹.且在設(shè)計(jì)過(guò)程中,綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性.可靠性和可發(fā)展性等多方面因素,在確保可靠性的前提下力爭(zhēng)經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)所要求的基本理論,基本知識(shí)和基本技能是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事電力行業(yè)運(yùn)行,維護(hù),檢修,管理工作所必備的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ).</p><p><b>　　編者</b>

4、</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　第1章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇</p><p>　　原始資料分析…………………………………………………6</p><p>　　主變壓器的選擇…………………

5、……………………………6</p><p>　　主變壓器容量的選擇…………………………………6</p><p>　　1.2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇…………………………………6</p><p>　　1.2.3 主變壓器型號(hào)的選擇及校驗(yàn)…………………………6</p><p>　　1.2.4 主變壓器相數(shù)、繞組、連接方式的選擇……………7<

6、;/p><p>　　1.3 主接線的設(shè)計(jì)………………………………………………7</p><p>　　1.3.1 設(shè)計(jì)步驟……………………………………………7</p><p>　　1.3.2 初步設(shè)計(jì)方案………………………………………7</p><p>　　1.3.3 最優(yōu)方案確定………………………………………9</p>&l

7、t;p>　　第2章 發(fā)電廠廠用電接線設(shè)計(jì)及廠用變壓器選擇</p><p>　　2.1 廠用變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇………………………………10</p><p>　　2.2 負(fù)荷的分類(lèi)與統(tǒng)計(jì)……………………………………………11</p><p>　　2.3 廠用電接線設(shè)計(jì)………………………………………………11</p><p>　　第3章

8、 計(jì)算短路電流</p><p>　　3.1 短路電流計(jì)算的目的與步驟…………………………………12</p><p>　　3.1.1 短路電流計(jì)算的目的…………………………………12</p><p>　　3.1.2 計(jì)算步驟………………………………………………12</p><p>　　3.2 主變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定………………………

9、12</p><p>　　3.2.1 變壓器、發(fā)電機(jī)、線路參數(shù)確定……………………12</p><p>　　3.2.2 短路點(diǎn)的確定…………………………………………14</p><p>　　3.2.3 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算…………………………………15</p><p>　　3.3 廠用電短路電流計(jì)算及等值電路圖…………………………20</

10、p><p>　　3.4 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表……………………………………25</p><p><b>　　第4章 選擇導(dǎo)體</b></p><p>　　4.1母線的選擇……………………………………………………25</p><p>　　4.1.1 6KV母線選擇及校驗(yàn)………………………………25</p>&

11、lt;p>　　4.1.2 10KV母線選擇及校驗(yàn)……………………………26</p><p>　　4.1.3 110KV母線選擇及校驗(yàn)……………………………27</p><p>　　4.2 架空線選擇及校驗(yàn)……………………………………………28</p><p>　　4.2.1 6KV架空線選擇及校驗(yàn)……………………………28</p><

12、p>　　4.2.2 10KV架空線選擇及校驗(yàn)…………………………28</p><p>　　4.2.3 35KV架空線選擇及校驗(yàn)…………………………29</p><p>　　4.2.4 110KV架空線選擇及校驗(yàn)…………………………29</p><p>　　4.3 10KV電纜選擇及校驗(yàn)………………………………………29</p><p

13、>　　第5章 高壓電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　5.1 變壓器側(cè)高壓開(kāi)關(guān)和電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)…………………30</p><p>　　5.1.1 高壓隔離開(kāi)關(guān)和斷路器的選擇及校驗(yàn)……………30</p><p>　　5.1.2 高電壓互感器選擇及校驗(yàn)…………………………33</p><p>　　5.1.3 高壓電流互感器選擇及

14、校驗(yàn)………………………36</p><p>　　5.2 出線回路高壓開(kāi)關(guān)和電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)…………………39</p><p>　　5.2.1 高壓隔離開(kāi)關(guān)和斷路器的選擇及校驗(yàn)………………39</p><p>　　5.2.2 高壓電流互感器選擇及校驗(yàn)…………………………40</p><p>　　第6章 電站防雷裝置設(shè)計(jì)</p>

15、<p>　　6.1 發(fā)電廠防雷設(shè)備的選擇…………………………………………41</p><p>　　6.1.1 水塔的防雷……………………………………………41</p><p>　　6.1.2 煙囪的防雷…………………………………………41</p><p>　　6.1.3 廠房?jī)?nèi)電氣設(shè)備的防雷……………………………41</p><p

16、>　　6.1.4 變壓器的防雷………………………………………41</p><p>　　6.2 出線端的防雷措施………………………………………………41</p><p>　　6.3 變壓臺(tái)的防雷措施……………………………………………42</p><p><b>　　第7章繼電保護(hù)配置</b></p><p>　　7

17、.1變壓器的繼電保護(hù)……………………………………………42</p><p>　　7.1.1 瓦斯保護(hù)………………………………………………42</p><p>　　7.1.2 過(guò)電流保護(hù)……………………………………………42</p><p>　　7.1.3 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)…………………………………………43</p><p>　　7.1.4 過(guò)負(fù)荷

18、保護(hù)……………………………………………43</p><p>　　7.1.5 零序（接地）保護(hù)……………………………………43</p><p>　　7.2 發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)……………………………………………43</p><p>　　7.2.1 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)…………………………………………44</p><p>　　7.2.2 過(guò)電流保護(hù)……………

19、………………………………44</p><p>　　7.2.3 定子繞組單相接地保護(hù)………………………………44</p><p>　　7.2.4 匝間短路保護(hù)…………………………………………44</p><p>　　7.2.5 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)……………………………………44</p><p>　　7.2.6 失磁保護(hù)……………………………………

20、…………44</p><p>　　7.2.7 定子過(guò)電壓保護(hù)………………………………………44</p><p>　　7.2.8 定子過(guò)負(fù)荷保護(hù)………………………………………45</p><p>　　7.3 線路的繼電保護(hù)………………………………………………45</p><p>　　7.3.1 線路相間短路的電流電壓保護(hù)………………………45&

21、lt;/p><p>　　7.3.2 線路的接地保護(hù)………………………………………45</p><p>　　7.3.3 線路的距離保護(hù)………………………………………46</p><p>　　附圖1 發(fā)電廠電氣主接線圖………………………………………47</p><p>　　附圖2 發(fā)電廠廠用電接線圖………………………………………47</p&

22、gt;<p>　　附圖3 高壓出線斷面圖………………………………………48</p><p>　　附表 主要電氣設(shè)備表……………………………………49</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………50</p><p>　　第1章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇</p><p>　　1.1

23、 原始資料分析</p><p>　　資料分析：查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上冊(cè)），知小型容量電廠一般指總?cè)萘吭?00MW以下，安裝的單機(jī)容量一般不超過(guò)30MW，而本設(shè)計(jì)電廠總?cè)萘?x12MW,在200MW以下，單機(jī)容量小于30MW，為小型凝汽式火電廠。從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級(jí)可知，它有三個(gè)電壓等級(jí)，110KV與系統(tǒng)有四回饋線，是電廠向系統(tǒng)送電的主干線路是一級(jí)負(fù)荷；35KV架空線有2回饋線，是電廠與地方電力網(wǎng)的連接線

24、是二級(jí)負(fù)荷；10KV側(cè)共六回出線，其電壓等級(jí)與發(fā)電機(jī)端相符，采用直饋線為宜是是二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　1.2 主變壓器的選擇</p><p>　　1.2.1 主變壓器容量的選擇</p><p>　　據(jù)《電力電氣一次部分》的公式</p><p>　　P供=P發(fā)(1—Xehy)=12(1—0.1)=10.8MV</p>

25、<p>　　P負(fù)=P供(1—Xwt)=10.8(1—0.1)=9.72MV</p><p>　　ST=P負(fù)/cosα=9.72/0.8=12.15MV=12150KVA</p><p>　　注：Xehy凝汽式火電廠用電率8%~10%</p><p>　　Xwt網(wǎng)損率5%~10%</p><p>　　1.2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇&l

26、t;/p><p>　　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)主變壓器退出運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)能承擔(dān)70%的容量。</p><p>　　本設(shè)計(jì)電站為小型凝汽式火電廠，為了滿足運(yùn)行的可靠性和靈活性，其主變壓器共用2臺(tái)，為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠性，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器滿足用電負(fù)荷的可靠性要求。</p><p>　　1.

27、2.3 主變壓器型號(hào)的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)有3個(gè)電壓等級(jí)，兩種升高電壓。最高電壓為110KV，且最大機(jī)組容量為2X12=24MW，滿足要求故選擇兩臺(tái)三相三繞組主變壓器，查課本《電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》（注：周文俊主編、中國(guó)水利水電出版社、上冊(cè)）P209。選其型號(hào)為：SFSL7—12500/110 額定容量SNT=12500KVA 額定電壓：高壓110KV、中壓35KV、低壓10.5KV。

28、短路損耗△PK=87KW ,空載損耗：△P0=23KW，阻抗電壓UK% 高低：10.5、高中：17.5、中低：6.5 空載電流I%：1.2連接組標(biāo)號(hào)：YN,yn0,d11。</p><p>　　檢驗(yàn)計(jì)算負(fù)荷：S總=2X4+1X2+1.5X3+1X3=17500KVA</p><p>　　任一臺(tái)變壓器單獨(dú)工作時(shí)應(yīng)滿足全部總計(jì)算負(fù)荷70%的需要。本設(shè)計(jì)中SNT=12500KVA≥S

29、總=17500X0.7=12250KVA，滿足全部總計(jì)算負(fù)荷70%的需要。</p><p>　　任一臺(tái)變壓器單獨(dú)工作滿足一、二類(lèi)負(fù)荷的需要。</p><p>　　本設(shè)計(jì)SNT=12500KVA≥S(I+II)=2000X4+1000X2=10000KVA滿足重要負(fù)一、二級(jí)的需要。以上主變壓器容量的選擇，同時(shí)能滿足兩個(gè)條件的需要，選擇校驗(yàn)結(jié)果合格。</p><p>　

30、　主變壓器繞組、連接方式的選擇</p><p>　　依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》P216,當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠均選用三相變壓器，依據(jù)《電力電氣一次部分》P97，當(dāng)電廠有三個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，一般可考慮采用三繞組變壓器或自藕變壓器。但中壓側(cè)電壓為110KV及以下時(shí)，多采用自藕變壓器。依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》P216，最大機(jī)組容量為125MW及以下的發(fā)電廠，當(dāng)有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)

31、連接時(shí)，為滿足電網(wǎng)在不同功率運(yùn)行狀況下的潮流分布要求提高供電的可靠性和靈活性，減少電能損耗，宜采用三繞組變壓器，（每個(gè)繞組的通過(guò)容量應(yīng)達(dá)到變壓器額定容量的15%及以上）。兩種升高電壓的三繞組變壓器一般不超過(guò)兩臺(tái)。（因?yàn)槿@組變壓器比同容量雙繞組變壓器價(jià)格高40%~50%）。運(yùn)行檢修比較困難，臺(tái)數(shù)過(guò)多時(shí)會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過(guò)大，且屋外配電裝置布置復(fù)雜，故對(duì)其使用給予限制繞組連接方式。我國(guó)110KV系統(tǒng)及以上電壓，變壓器繞組采用Y連接，35

32、KV采用Y，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地，35KV及以下電壓采用△連接。</p><p><b>　　主接線的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟 </b></p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步：</p><p>　　擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在分析原

33、始資料的基礎(chǔ)上，擬定出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器型號(hào)、臺(tái)數(shù)和容量、以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)。</p><p>　　對(duì)3個(gè)技術(shù)上比較好的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算。</p><p>　　對(duì)3個(gè)方案進(jìn)行全面的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)的主接線方案。</p><p>　　繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。</p>

34、<p>　　1.3.2 初步方案設(shè)計(jì)</p><p>　　在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣接線的可靠性和靈活性及經(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(zhēng)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。</p><p>　　發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問(wèn)題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證其滿足，不積壓發(fā)電能力，同時(shí)盡可能減少傳輸能量過(guò)程中的損耗，以保

35、證供電的連續(xù)性，因而根據(jù)對(duì)原始資料分析，現(xiàn)擬定以下三個(gè)主接線方案。</p><p>　　采用兩臺(tái)三相三繞組主變壓器并聯(lián)運(yùn)行，發(fā)電機(jī)電壓側(cè)采用正常運(yùn)行時(shí)互為備用，而35KV高壓側(cè)采用變壓器—線路單元接線，1110KV側(cè)采用單母線分段。10KV側(cè)也采用單母線分段與發(fā)電機(jī)電壓側(cè)相接。（注：為限制短路電流過(guò)大，在分段斷路器DQF處加設(shè)電抗器）</p><p>　　采用2臺(tái)三相三繞組變壓器并列運(yùn)行，

36、35KV側(cè)兩回饋線采用變壓器—線路單元接線。110KV和10KV均采用單母線接線，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)接在10KV側(cè)電壓母線上。</p><p><b>　　方案三、</b></p><p>　　兩臺(tái)三相三繞組變壓器并列運(yùn)行，35KV側(cè)考慮用內(nèi)橋接線，10KV側(cè)也采用單母線與發(fā)電機(jī)電壓側(cè)相接，110KV采用單母線分段，如圖所示 。 </p><

37、p>　　1.3.2最優(yōu)方案確定</p><p>　　三種方案在技術(shù)上是可行的，根據(jù)本設(shè)計(jì)要求分析，10KV電壓側(cè)出線回路多，且有直線饋線，電壓較低，宜采用屋內(nèi)配電，其負(fù)荷為二、三級(jí)負(fù)荷，因此采用單母線分段的接線形式，查其《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)一次部分》P47知，單母線分段接線可有兩個(gè)電源供電，斷路器檢修或母線故障盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，滿足供電可靠性，且適用范圍6~10KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為6回及

38、以上時(shí)；35~63KV配電裝置的出線回?cái)?shù)為4~8回時(shí)；110KV~220KV配電裝置出線回?cái)?shù)為3~4回，兩臺(tái)12MW機(jī)組分別接在兩段母線上，剩余功率通過(guò)主變壓器送往高一級(jí)電壓35KV和110KV。由于12MW機(jī)組均接于10KV母線上，可選擇輕型設(shè)備，在分段處（DQF）加裝母線電抗器。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，為滿足可靠性和靈活性，35KV電壓級(jí)出線2回，且有2臺(tái)主變壓器，各臺(tái)變壓器的35KV側(cè)采用變壓器

39、—線路單元接線（橋型接線用于具有兩路電源的工廠，為了使接線簡(jiǎn)單）。</p><p>　　110KV電壓級(jí)，出線回路4回，且是電廠向系統(tǒng)送電的主干線路，一級(jí)負(fù)荷對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電，為保證任一母線或斷路器故障檢修時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電 ，且滿足《手冊(cè)》單母線分段接線適用范圍，即110~220KV配電裝置出線回路為3回時(shí)，用斷路器把母線分段

40、后，對(duì)重要用戶可以從不同引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電，即采用單母線分段。（每段母線上發(fā)電機(jī)容量為12MW時(shí)，一般采用單母線分段接線。</p><p>　　比較：綜上分析所述，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，比較三種主接線方案，遵循了可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求，在確?？煽啃?、靈活性的同時(shí)，兼顧了經(jīng)濟(jì)性。主接線方案一10KV采用單母線分段，35KV變壓器—線路單元接線：接線最簡(jiǎn)單，設(shè)備少，不需要高壓配電裝置；適用于只有一臺(tái)變壓器和一

41、回線路時(shí)，每臺(tái)主變都有35KV側(cè)，且共只有110KV側(cè)2回路。110KV采用單母線分段是比較合理的。在可靠性方面該主接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，無(wú)論檢修母線或設(shè)備故障檢修，均不致造成全廠停電，每一種電壓級(jí)中均有兩臺(tái)變壓器聯(lián)系，保證在變壓器中損耗最小。在靈活性方面，運(yùn)行方式比較合理，調(diào)度靈活，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，投資少，占地面積少），故方案一較合理。</p><p>　　發(fā)電機(jī)和變壓器型號(hào)參數(shù)如

42、下：</p><p>　　發(fā)電機(jī)G1，G2 QF2—12—2</p><p>　　變壓器T1、T2， SFSL7—12500/110，UK（1—2）%=17.5UK（2—3）%=6.5UK（3—1）%=10</p><p>　　發(fā)電廠廠用電接線設(shè)計(jì)及廠用變壓器選擇</p><p>　　廠用變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇</p>

43、<p>　　1、廠用變壓器型式選擇</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)電廠是小型凝氣式火電廠，塵埃較多，且考慮到經(jīng)濟(jì)性，故選用油侵式雙繞組變壓器。</p><p>　　2、廠用變壓器容量選擇</p><p>　　廠用變壓器容量選擇的基本原則：</p><p>　　變壓器原副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致；</p>

44、;<p>　　變壓器容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率；</p><p>　　廠用高壓備用變壓器或起動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用工作變壓器容量相同，當(dāng)裝設(shè)兩臺(tái)廠用變時(shí)，對(duì)油侵式變壓器，每臺(tái)可帶70%的計(jì)算負(fù)荷來(lái)選擇，其中同主變停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)廠用變壓器暫時(shí)過(guò)負(fù)荷30%。根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，有6KV廠用電負(fù)荷和380/220V廠用電負(fù)荷，又因變壓器是發(fā)電裝置，故求計(jì)算負(fù)荷時(shí)變壓器不乘70%。<

45、;/p><p>　　6KV PT廠=（290X2+220X2+220X2+160X2+120X2）X70%+400</p><p><b>　　=1414+400</b></p><p><b>　　=1814(KV)</b></p><p>　　ST=PT廠/cosα=1814/0.8=2267.5

46、（KVA）</p><p>　　查《電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》（周文俊主編、中國(guó)水利水電出版社?上冊(cè)）P182，應(yīng)選6~10KV級(jí)鋁繞組配電及電力變壓器，SL7—2500/10 額定電壓：高壓10.5、低壓6.3或3.15KV 連接組標(biāo)號(hào)Y，d11 短路損耗△PK=23KV 空載損耗△P0=3.65 空載電流I%=1 阻抗電壓UK%=5.5。380/220V級(jí)時(shí)，設(shè)計(jì)給出ST= P/cosα=400/

47、0.8=500KVA。同上，查《手冊(cè)》應(yīng)選6~10KV級(jí) SL7—500/10 額定電壓：高壓6.3KV、低壓0.4KV △PK=6.9KV △P0=1.08 I%=1.9 UK%=4 連接組標(biāo)號(hào)Y,Yn0</p><p><b>　　3、臺(tái)數(shù)選擇</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，廠用電負(fù)荷有兩個(gè)電壓級(jí)即6KV和380/22

48、0V，為保證對(duì)用電負(fù)荷可靠性和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，采用3臺(tái)廠用變壓器，據(jù)設(shè)計(jì)要求6KV廠用變壓器安裝2臺(tái)，互為備用，380/220V采用一臺(tái)，故根據(jù)廠用負(fù)荷的分類(lèi)統(tǒng)計(jì)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》廠用電接線共用4臺(tái)變壓器。</p><p><b>　　負(fù)荷的分類(lèi)與統(tǒng)計(jì)</b></p><p>　　發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過(guò)程中，有大量的電動(dòng)機(jī)械，用以保證主要設(shè)備和輔助設(shè)備的正常運(yùn)行

49、，這些電動(dòng)機(jī)及全廠的運(yùn)行操作、實(shí)驗(yàn)、修照明等用電設(shè)備的總耗電量統(tǒng)稱廠用電或自用電。</p><p>　　查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》知廠用負(fù)荷，按其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電時(shí)造成危害程度分為四類(lèi)：</p><p>　　I類(lèi)廠用負(fù)荷：短時(shí)停電會(huì)造成設(shè)備損壞，危及人身安全，主機(jī)停運(yùn)或發(fā)電量大幅度下降的負(fù)荷，如：給水泵、凝結(jié)水泵、送風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵等。通常都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接在兩個(gè)獨(dú)立的電

50、源母線上。</p><p>　　II類(lèi)廠用負(fù)荷：允許短路時(shí)停電，恢復(fù)供電后，不制造成產(chǎn)生紊亂的廠用負(fù)荷，如火電廠的工業(yè)水泵，疏水泵、輸煤設(shè)備和化學(xué)水處理設(shè)備等，一般應(yīng)由兩段母線供電，并采用手動(dòng)切換。</p><p>　　III類(lèi)廠用負(fù)荷：較長(zhǎng)時(shí)間停電，不會(huì)影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，如實(shí)驗(yàn)室中央修配廠，油處理室等負(fù)荷，通常由一個(gè)電源供電。</p><p>　　

51、事故保安負(fù)荷，指在停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后一段時(shí)間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞，重要的自動(dòng)控制裝置失靈或推遲恢復(fù)供電，甚至可能危及人身安全的負(fù)荷稱為事故保安負(fù)荷。它分為直流保安啊負(fù)荷，如發(fā)電機(jī)組的直流潤(rùn)滑油泵等，其直流電源由蓄電池組成供電，交流保安負(fù)荷，如盤(pán)車(chē)電動(dòng)機(jī)，實(shí)時(shí)控制用的電子計(jì)算機(jī)等。</p><p><b>　　廠用電接線設(shè)計(jì)</b></p><p&g

52、t;　　廠用電接線的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同，首先應(yīng)保證對(duì)廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，其次接線應(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，還應(yīng)適當(dāng)注意經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性，并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進(jìn)性，其擬定方案如下圖。</p><p>　　據(jù)設(shè)計(jì)要求知有兩個(gè)廠用供電電壓等級(jí)即6KV和380/220V，由以上負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析知，6KV廠用電負(fù)荷都是I類(lèi)

53、負(fù)荷，應(yīng)采用單母線分段其母線上分別設(shè)一臺(tái)型號(hào)相同的變壓器互為備用，以保證對(duì)I類(lèi)負(fù)荷的可靠供電；而380/220V廠用電負(fù)荷為II類(lèi)負(fù)荷和III類(lèi)負(fù)荷，在滿足技術(shù)要求時(shí)，考慮到其經(jīng)濟(jì)性可采用一臺(tái)廠用變壓器；其設(shè)計(jì)如下圖（為了減少絕緣設(shè)備的投資，從6KV母線上引出）。</p><p>　　第三章 計(jì)算短路電流</p><p>　　3.1 短路電流計(jì)算的目的與步驟</p>

54、<p>　　3.1.1 短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正

55、常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。</p><p>　　

56、3.1.2 短路電流計(jì)算步驟</p><p>　?。?）選擇計(jì)算短路點(diǎn)。</p><p>　?。?）畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖。</p><p>　?、偈紫热サ粝到y(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。</p><p>　?、谶x取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub（一般取各級(jí)的平均電壓）。</p><p>　?、蹖⒏髟碾娍箵Q算為同一

57、基準(zhǔn)的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。</p><p>　　④繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。</p><p>　　（3）化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd.</p><p>　?。?）求計(jì)算電抗Xjs.</p><p>　?。?）由運(yùn)算曲線

58、查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值。</p><p>　　（6）計(jì)算無(wú)限大容量（或Xjs>3.45）的電源供給的短路電流周期分量。</p><p>　?。?）計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。</p><p>　　3.2 主變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定</p><p>　　3.2.1變壓器參數(shù)計(jì)算</p>&

59、lt;p>　　據(jù)設(shè)計(jì)要求知110KV和 35KV是無(wú)限大容量系統(tǒng)u=1 10KV為地方系統(tǒng)用電不計(jì)算短路電流。取基準(zhǔn)容量為=100MVA,基準(zhǔn)電壓==1.05 主變壓器電抗％＝10.5 ％＝17.5 ％＝6.5</p><p>　　1.各繞組的電抗電壓百分比：</p><p>　?。?（％＋％－％）=（17.5+10.5-6.5）=10.75</p&g

60、t;<p>　?。?（％＋％－％）=（17.5+6.5-10.5）=6.75</p><p>　?。?（％＋％－％）=（10.5+6.5-17.5）=-0.25</p><p>　　2.各繞組電抗（有名值）=110KV =12500KVA=12.5MVA</p><p>　　===104.06（Ω）</p><p>　　=

61、==65.34（Ω）</p><p>　　===-2.42（Ω）</p><p>　　3.各繞組標(biāo)么值（基準(zhǔn)標(biāo)么值）</p><p>　　==104.06×=0.78</p><p>　　==65.34×=4.84</p><p>　　==2.42×=2.2</p><

62、p>　　4．發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值</p><p>　　=% =0.1426×=0.95</p><p><b>　　5.線路電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　=×=0.4Ω／㎞×10×=0.3=</p><p>　　=×=0.4Ω／㎞×20×=

63、0.06===</p><p>　　3.2.2短路點(diǎn)的確定</p><p>　　選擇通過(guò)導(dǎo)體和電氣的短路電流是最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　如圖1所示若假設(shè)有,，，，，5個(gè)短路點(diǎn)。</p><p>　?。?0KV側(cè)）若短路時(shí)，提供其短路電流有++；若點(diǎn)短路時(shí)，提供其短路電流有++++2個(gè)系統(tǒng)則有點(diǎn)大于點(diǎn)的短路電流。故選點(diǎn)為短

64、路計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　（35KV側(cè)）若點(diǎn)短路時(shí)，短路電流有， +++ + 。</p><p>　?。?10KV 側(cè)）短路時(shí)，提供其短路電流有 ++++ + ；點(diǎn)短路時(shí)，則有提供其短路電流有。則知大于，為短路電流計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　綜上所述短路點(diǎn)選擇點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)。點(diǎn)是用來(lái)選擇10KV母線上的出現(xiàn)回路上的斷路器和變壓器與10KV相連的斷路器和發(fā)電機(jī)組與

65、10KV相連的斷路器設(shè)備（發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的斷路器），點(diǎn)用來(lái)選35KV出線回路上的斷路器。點(diǎn)用來(lái)選110KV側(cè)出線回路上的斷路器和與之相連的開(kāi)關(guān)設(shè)備。</p><p>　　=+=0.93+0.3=1.23 =+=0.93+0.3=1.23</p><p>　　=∥=2.2/2=1.1 =∥=0.95/2=0.475 </p><p>　　=

66、∥=0.78/2=0.39 =∥∥∥=0.06/4=0.015 =∥∥∥=0.5/4=0.125</p><p>　　3.2.3各短路點(diǎn)的短路計(jì)算</p><p>　　（1） 相對(duì)K1點(diǎn)簡(jiǎn)化電路并計(jì)算</p><p>　　相對(duì)點(diǎn)三相短路電流及短路容量，其簡(jiǎn)化電路如圖2=+=1.23+4.84=6.07 </p><p>

67、;　　對(duì)，，，支路進(jìn)行星網(wǎng)變換求得各電源點(diǎn)對(duì)的轉(zhuǎn)移電抗。</p><p>　　=×(1/+1/+1/+1/)=1.1×6.07×3.1=20.9</p><p>　　=×(1/+1/+1/+1/)=1.1×6.07×3.1=20.9</p><p>　　=×(1/+1/+1/+1/)=1.1

68、15;0.53×3.1=1.8</p><p>　　點(diǎn)計(jì)算電抗=·=0.475×30／100=0.14＜3.45是有限容量系統(tǒng)。求短路電流周期分量標(biāo)幺值：則10KV電壓級(jí)查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)算曲線，t=1s,110KV和35KV是無(wú)限大容量=</p><p>　　10KV =3.2</p><p>　　35KV =

69、==0.05 ===0.05 </p><p>　　110KV ===0.56</p><p>　　三相短路電流周期分量=（+++）=(0.05+0.05+0.56+3.2)=21.2(KA)</p><p>　　三相短路電流次暫態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為===21.2（KA）</p><p>　　三相電流沖擊瞬時(shí)值為=

70、15;1.8=2.55×21.2=54.06（KA）</p><p>　　三相短路沖擊電流有效值為=1.52=1.52×21.2=32.22（KA）</p><p>　　點(diǎn)的三相短路容量==×10.5×21.2=385.5（MVA）</p><p>　　(2). 相對(duì)K2點(diǎn)簡(jiǎn)化電路并計(jì)算</p><p>

71、;　　=+=1.2+4.84=6.07</p><p>　　=++=0.38+0.015+0.125=0.53 =+=0.475+1.1=1.575，</p><p>　　對(duì)，，，支路進(jìn)行星網(wǎng)變換求得各電源對(duì)的轉(zhuǎn)移電抗如圖3</p><p>　　35KV=×(1/+1/+1/+1/)=4.84×6.07×(1/6.07+1/0.

72、53+1/1.575+1/4.84)=85.2</p><p>　　10KV =×(1/+1/+1/+1/)=4.84×1.575×2.9=22.1</p><p>　　110KV =×(1/+1/+1/+1/)=4.84×0.53×2.9=7.4</p><p>　　點(diǎn)計(jì)算電抗 =P/c

73、osа=12/0.8=15KV</p><p>　　=·=22.1×=6.6＞3.45是無(wú)限大容量系統(tǒng)</p><p>　　求短路電流周期分量標(biāo)么值。35KV和110KV電壓級(jí)是無(wú)限大容量系統(tǒng)，點(diǎn)短路時(shí)的等值電源支路按=</p><p>　　35KV ==1/85.2=0.01 ==1/1.23=0.8</p><p

74、>　　110KV =1/7.4=0.14</p><p>　　10KV ==1/6.6=0.15</p><p>　　有名值35KV側(cè)，=36.75KV(三相短路電流周期分量)</p><p><b>　　=+++</b></p><p>　　=(0.01+0.8+0.143+0.15)=1.7(KA)&

75、lt;/p><p>　　三相短路電流次暫態(tài)及短路穩(wěn)態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為無(wú)限大容量電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)短路電流周期分量的幅值始終不變 </p><p>　　===1.7（KA） </p><p>　　三相短路沖擊電流瞬時(shí)值為=×1.8=2.55×1.7=4.32（KA）</p><p>　　三相短路電流

76、有限值為=1.52=1.52×1.7=2.58(KA)</p><p>　　點(diǎn)的三相短路容量為=×=×36.75×1.7=108.2（KVA）</p><p>　?。?）. 相對(duì)K3點(diǎn)簡(jiǎn)化電路并計(jì)算</p><p>　　求點(diǎn)三相短路電流及短路容量</p><p>　　=+=0.015+0.125=0.1

77、4</p><p>　　對(duì)，，，支路進(jìn)行星網(wǎng)變換得各電源點(diǎn)對(duì)點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗</p><p><b>　　等值電路圖如圖4</b></p><p>　　(35KV) =× (1/+1/+1/+1/)=0.39×6.07×(1/6.07+1/6.07+1/0.39+1/1.575)=0.39×6.07&#

78、215;3.5=8.29</p><p>　　=× (1/+1/+1/+1/)=0.39×6.07×(1/6.07+1/6.07+1/0.39+1/1.575)=0.39×6.07×3.5=8.29</p><p>　　(10KV) =× (1/+1/+1/+1/)=0.39×1.575×3.5=2.1

79、5</p><p>　　點(diǎn)計(jì)算電抗為=·=2.15×=0.65＜3.45是有限容量 查曲線求短路電流周期分量標(biāo)幺值。110KV和35KV是無(wú)限大容量=查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》汽輪發(fā)電機(jī) t=0.2s時(shí)，=1.23</p><p>　　35KV ===0.12 ===0.12</p><p>　　110KV = ==7.14<

80、/p><p>　　三相短路電流周期分量=115.5KV(有名值)</p><p>　　=（+++）=（0.12+0.12+1.23+7.14）=4.3（KA）</p><p>　　三相短路電流次暫態(tài)及短路穩(wěn)態(tài)電流為 ===4.3KA\</p><p>　　三相短路沖擊電流瞬時(shí)值為=×1.8=×1.8×4.3=10.9

81、（KA）</p><p>　　三相短路沖擊電流有效值==1.52×4.5=6.5(KA)</p><p><b>　　點(diǎn)的三相短路容量為</b></p><p>　　=×115.5×4.3=860.2(MVA)</p><p>　　3.3廠用電短路電流計(jì)算及等值電路圖</p>

82、<p>　　取基準(zhǔn)容量為=100MVA,基準(zhǔn)電壓==1.05</p><p><b>　　等值電路圖如圖5</b></p><p>　　====2.2(Ω) =2.2×=2</p><p>　　=∥＋∥==0.62 </p><p>　　=∥==2.42 =∥==

83、0.39</p><p><b>　　=∥==1.1</b></p><p>　　=∥∥∥+∥∥∥=+=0.46</p><p>　　=∥∥==0.46 =+=0.62+2.42=3.04 =+=0.39+0.14=0.53</p><p>　　若點(diǎn)短路時(shí)各電源點(diǎn)都單獨(dú)計(jì)算對(duì)，，支路進(jìn)行Y→△變換。</p

84、><p><b>　　等值電路圖如圖6</b></p><p>　　=+==1.1+3.04+=10.4</p><p>　　=+==1.1+0.53+=1.8</p><p>　　然后再對(duì)，，支路進(jìn)行星網(wǎng)變換求得各電源對(duì)的轉(zhuǎn)換電抗</p><p><b>　　等值電路圖如圖7</b&

85、gt;</p><p>　　=× (1/+1/+1/+1/)=2×10.4×（1/10.4+1/1.8+1/2+1/0.46）=2×10.4×3.3=68.64</p><p>　　=××（1/10.4+1/1.8+1/2+1/0.46）=2×1.8×3.3=11.9</p><p

86、>　　=××（1/10.4+1/1.8+1/2+1/0.46）=2×0.46×3.3=3.04</p><p>　　計(jì)算電抗：=·=3.04×=0.91</p><p>　?。?.45 知其不是無(wú)限大容量系統(tǒng)，故查曲線短路電流周期分量標(biāo)幺值。查《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P293附錄Ⅲ 汽輪機(jī)若當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)，t=0.1s</p

87、><p>　　10KV =1.1 10KV和35KV是無(wú)限大系統(tǒng)則=</p><p>　　35KV ===0.01</p><p>　　110KV ===0.08</p><p>　　則短路電流周期分量=6.3KV(有名值)</p><p><b>　　=（++）</b><

88、/p><p>　　=(1.1+0.01+0.08)=10.9(KA)</p><p>　　三相短路電流次暫態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流。</p><p>　　===10.9（KA）</p><p>　　三相短路沖擊電流瞬時(shí)值為 =×1.8=2.55×10.9=27.7(KA)</p><p>　　三相短路沖擊

89、電流有效值=1.52=1.52×10.9=16.6(KVA)</p><p>　　若點(diǎn)的三相短路容量為</p><p>　　=× =×6.3×10.9=118.9(MVA)</p><p>　　繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表</p><p><b>　　將計(jì)算結(jié)果列入下表</b><

90、/p><p>　　第四章 導(dǎo)體的選擇</p><p>　　4.1 母線的選擇</p><p>　　4.1.1 6KV母線選擇及校驗(yàn)</p><p>　　若假設(shè)6kv母線采用三相水平排列，平放，跨度矩?cái)?shù)大于2，L=100cm,a=25cm,最大工作電流按6kv側(cè)變壓器計(jì)算===240.6A = ==10.9KA =

91、27700A =16.6KA</p><p>　　根據(jù)電流情況查《電力電氣一次部分》課本P294頁(yè)附表1，初步選定截面面積S=40×4型矩形鋁母線，其長(zhǎng)期允許電流為=456A (=70℃，=45℃)</p><p>　　因?qū)嶋H環(huán)境溫度Q==41.7℃ 則查《電力電氣一次部分》課本P295頁(yè)附表3 環(huán)境溫度校正系數(shù)=0.74。故=0.74×456

92、=337.4A=大于=240.6A 滿足發(fā)熱條件。假設(shè)短路電流通過(guò)時(shí)間t=1s,</p><p>　　校驗(yàn)熱穩(wěn)定：由短路熱效應(yīng)公式為</p><p>　　=(+10+)T/12=﹙10²＋10×10.9²＋10.9²﹚／12=118.81(KA²·S),查課本《電力一次部分》P192導(dǎo)體最高允許溫度熱穩(wěn)定系數(shù)C=97，由公式計(jì)算母

93、線的最小允許截面</p><p>　　=×10³=×10³=112.4﹙㎜²﹚因S=40×4=160㎜²＞112.4㎜²故熱穩(wěn)定合格。</p><p><b>　　校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p>　　單位檔矩點(diǎn)動(dòng)力F=×=1.732×2770

94、0²××=531.6（）</p><p>　　最大彎矩M===53.2(N·M)</p><p>　　截面系數(shù)W=/6==1.1×(m³)</p><p>　　計(jì)算應(yīng)力δmax==52.3/（1.1×）=48.4﹙N／m²﹚</p><p>　　查《電力電氣一次部

95、分》P196知鋁的允許應(yīng)力δ=70×﹙N／m²﹚</p><p>　?。睛膍ax=48.4×﹙N／m²﹚故動(dòng)穩(wěn)定合格</p><p>　　10KV母線選擇及校驗(yàn)</p><p>　　10KV屋內(nèi)配電裝置，母線采用三相水平排列，相間距離a=25cm，相同兩個(gè)相鄰絕緣子距離L=100cm，跨距數(shù)大于2， 10KV母線的選擇，35k

96、v及以下電壓等級(jí)一般采用矩形母線，選用鋁質(zhì)截面矩形，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，最大工作電流按變壓器的額定電流計(jì)算Imax=SN/UN=12500/（1.732X10）=721A，當(dāng)Tmax=3000h，查課本《電力電氣一次部分》P195得J=1.08，母線經(jīng)濟(jì)截面為S經(jīng)=Imax∕J=721/1.08=668(mm²)</p><p>　　查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次部分P333表8-2<

97、/p><p>　　選擇10KV母線為（S=80×10）型矩形鋁母線，允許載流量In-1427A（最高允許溫度Qn=70°C，實(shí)際環(huán)境溫度Qo=45℃）</p><p>　　因?qū)嶋H環(huán)境溫度Q=Qo=41.7℃,查課本P195附表3《電力電氣一次部分》</p><p>　　K0（環(huán)境溫度校正系數(shù)）=0.74故K0×In=0.74×14

98、27=105.6（A）＞Imax=721A可滿足長(zhǎng)期發(fā)熱的要求。</p><p>　　假設(shè)短路電流通過(guò)時(shí)間T=1S，=21.2KA，=21.2KA，=21.2KA， =54.06KA</p><p><b>　　校驗(yàn)熱穩(wěn)定</b></p><p>　　由短路熱效應(yīng)公式Qk= （²+10²+²）/12×t=

99、(21.2²+10×21.2²+21.2²)÷12×1=449.4(KA².S)</p><p>　　因?qū)w最高允許溫度70℃，實(shí)際溫度為41.7℃，查42℃，查《電力電氣一次部分課本》P192，熱穩(wěn)定系數(shù)C=97</p><p>　　由公式計(jì)算母線的最小允許截面Smin得</p><p>　　S

100、min= /C×10³=/97×10³=218.5﹙mm²﹚</p><p>　　因S=80×10mm²＞Smin=218.5mm²,故熱穩(wěn)定合格。</p><p><b>　　校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p>　　單位檔矩電動(dòng)力:F=1.73×1/a&

101、#215;10</p><p>　　最大彎矩：M=FL/10=2022.4×1/10=202.24（N.M）</p><p>　　截面系數(shù)：W=bh²/6=0.01×0.08²/6=1.06×10（m³）</p><p>　　計(jì)算應(yīng)力：δmax=M/W=202.24/1.06×10=19.07&#

102、215;10（N/m²）</p><p>　　查表課本《電力電氣一次部分》知 鋁的允許應(yīng)力δ=70×10（N/m²）</p><p>　　＞δmax=19.07×10，故動(dòng)穩(wěn)定合格</p><p>　　單片矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)系數(shù)小，散熱條件好，安裝簡(jiǎn)單，連接方便等優(yōu)點(diǎn)，一般使用于電流I≦2000A的回路中。</p>

103、;<p>　　110KV母線選擇及校驗(yàn)</p><p>　　同10KV母線選擇最大工作電流按變壓器額定電流計(jì)算</p><p>　　Imax=Sn/Un=12500/×110=65.6A 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面《足器KVce </p><p>　　當(dāng)Tmax=5000h查課本《電力電氣一次部分》P192 J=0.78</p>

104、<p>　　母線經(jīng)濟(jì)截面為S=Imax/J=65.6/0.78=84.1（mm²）</p><p>　　查《電力電氣一次部分》課本P294附表1</p><p>　　選擇110KV母線為S=25×4型矩形鋁母線，采用三相水平排列允許載流量In=292A（Qn=70℃，Qo=45℃）</p><p>　　因?qū)嶋H環(huán)境溫度Q=Qo=41.7

105、℃，查《電力電氣一次部分》課本P295附表3，環(huán)境溫度校正系數(shù)Ko=0.74，故KoIn=0.74×292=216.08A>Imax=65.6A可滿足長(zhǎng)期發(fā)熱的要求</p><p>　　假設(shè)短路電流通過(guò)時(shí)間t=1S =4.3KA =4.3KA =4.3KA =10.9KA=10900A a=25cm=0.25m</p><p>　　校驗(yàn)熱穩(wěn)定：由短路熱效應(yīng)公式Qk為<

106、/p><p>　　Qk=（²+10²+²）/12×t=（4.3²+10×4.3²+4.3²）/12×1=18.5（KA²·S）</p><p>　　查課本《電力電氣一次部分>P192查45℃ 導(dǎo)體最高允許溫度熱穩(wěn)定系數(shù)C=97 由公式計(jì)算母線的最小允許截面Smin=/C×

107、;10³=/97×10³=44.3mm²</p><p>　　因 =25×4=100mm²>Smin=44.3mm²，故熱穩(wěn)定合格</p><p><b>　　校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p>　　L=100cm 單位檔矩點(diǎn)動(dòng)力：F=1.73 ×1/a

108、15;10=1.73×10900²×1/0.25×10=82.2M/m</p><p>　　最大彎矩：M=FL/10=82.2×1/10=8.22（N.m）</p><p>　　截面系數(shù)w=bh²/6=0.04×0.025²=4.2×10（m³）</p><p>　　

109、計(jì)算應(yīng)力δmax=M/W=8.22/4.2×10=19×10(N/m²)</p><p>　　查課本《電力電氣一次部分》P196知鋁的允許應(yīng)力為δ=70×10(N/m²)>δmax=19×10故動(dòng)穩(wěn)定合格。</p><p>　　4.2 架空線選擇及校驗(yàn)</p><p>　　4.2.1 6KV架

110、空線選擇及校驗(yàn)</p><p>　　10kv及以下的線路因?qū)Ь€受力小，多使用鋁絞線（LJ）;35kv及以上的線路因?qū)Ь€受力大，則廣泛應(yīng)用鋼芯鋁絞線線（LGJ）</p><p>　　按最大工作電流按變壓器的額定電流計(jì)算Imax===240.6(A)</p><p>　　查《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P281附表1-1從上述選，其安全電流（長(zhǎng)期允許電流）=265(A)需大于Imax

111、=240.6（A）故選用LJ型，額定截面S=70mm ²，再查附表1-2，選其6KV導(dǎo)線型號(hào)LJ-70,電阻0.46。且LJ-70以上，導(dǎo)線=265A＞Imax=240.6A均能滿足發(fā)熱條件要求。查課本《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P145表5-4知S=70mm ²>16mm ²也滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。假想時(shí)間為tjx=1S</p><p>　　4.2.2 10KV架空線選擇及校驗(yàn)<

112、/p><p>　　最大工作電流按變壓器額定電流計(jì)算：Imax===721A查課本《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P281,附表I-1選LJ-400,求導(dǎo)線滿足短路熱穩(wěn)定性的最小允許截面，查《電力電氣一次部分》P192表5-2-2實(shí)際溫度45℃熱穩(wěn)定系數(shù)=97=21.2KA=21200A tjx=1S =而導(dǎo)線實(shí)際截面為400mm²>=218.6mm²，因此該導(dǎo)線滿足熱穩(wěn)定要求。查《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》課本P145

113、表5-4知S=400mm²>16mm²,故滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　4.2.3 35KV架空線選擇及校驗(yàn)</p><p>　　最大工作電流按變壓器額定電流計(jì)算Imax===206.2(A)查表《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P281附表I-1,I-2選LGJ-50,S=50mm²求導(dǎo)線滿足短路熱穩(wěn)定性時(shí)最小允許截面，查《電力電氣一次部分》P192實(shí)際溫

114、度45℃表5-2-2熱穩(wěn)定系數(shù)C=97 =1.7KA=1700A若tjx=1S = 而導(dǎo)體實(shí)際截面積為S=50mm²>=17.5mm²因此該導(dǎo)線滿足熱穩(wěn)定要求，查《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P145表5-4知S=50mm²>16mm²,故滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　4.2.4 110KV架空線選擇及校驗(yàn)</p><p>　　最大工作

115、電流按變壓器額定電流進(jìn)行計(jì)算Imax===65.6（A）查《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P281附表I-1,I-2,知選LGJ-50，S=50mm²,求導(dǎo)線滿足短路熱穩(wěn)定性時(shí)最小允許截面，查《電力電氣一次部分》P192,實(shí)際溫度45℃表5-2-2熱穩(wěn)定系數(shù)C=97, =4.3KA=4300A 若tjx=1S =而導(dǎo)體實(shí)際面積S=50mm²>=44.3mm²因此該導(dǎo)線滿足熱穩(wěn)定要求，由《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》P146表5-5

116、知其110KV側(cè)不用校驗(yàn)電暈損耗</p><p>　　4.3 10KV電纜選擇及校驗(yàn)</p><p>　　電力電纜一般采用鋁芯，《電力電氣一次部分》P211直埋地下一般采用鋼帶鎧裝電纜。</p><p>　　電壓選擇：電纜的額定電壓應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓≥10KV（查《電力電氣設(shè)計(jì)P932》）</p><p>　　紙絕緣鉛包鋼帶鎧裝電

117、力電纜選ZLQ2敷設(shè)在土壤中，最大工作電流按其計(jì)算負(fù)荷計(jì)算Imax====217A.</p><p><b>　　查</b></p><p>　　《電力電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》P999附表17-6若土壤熱阻系數(shù)80℃·㎝／W設(shè)長(zhǎng)度L=1KM.選截面積S=150㎜² =245A(允許截流量)</p><p>　　=31.5Ω·

118、;㎜²／㎞ ===0.21Ω／㎞ =0.4Ω／㎞</p><p>　　《電力電氣一次部分》P212 Δu％=173ImaxL(comа＋sinа) ／u=173×0.217×1×(0.21×0.8＋0.4×)/10=1.5％＜5％故滿足電壓損耗。</p><p>　　《電力電氣一次部分》P212電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)C=&

119、#215;10²=1×</p><p>　　=0.0032 《電力電氣一次部分》P212 n=0.93 k=1</p><p>　　熱穩(wěn)定所需最小截面面積為Smin=(／c)=21200×=67.84㎜²小于S=150㎜²滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　高壓電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p>

120、;<p>　　5.1 變壓器側(cè)高壓開(kāi)關(guān)電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　5.1.1 高壓隔離開(kāi)關(guān)和斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　選擇電氣設(shè)備的最高允許電壓,一般可按電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的工作電壓UW選擇,即應(yīng)滿足條件UN≧UW選擇電氣設(shè)備的額定電流IN不得小于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的最大持續(xù)工作電流IW,滿足條件即IN≧IW.</p&