目錄13649第一章原始資料分析 179931.1電壓級(jí)別 125210第二章電氣主接線方案 114062.1電氣主接線設(shè)計(jì)基本原則 1181882.2詳細(xì)方案擬定 228613第三章重要電氣設(shè)備選取 496943.1發(fā)電機(jī) 4188013.2主變壓器 4187013.4斷路器和隔離開(kāi)關(guān) 559943.5電壓互感器 8246293.6電流互感器選取 9225013.7母線導(dǎo)體 1029074第四章方案優(yōu)化 1132132第五章短路電流計(jì)算 12320505.1等效阻抗網(wǎng)絡(luò)圖 12185035.2阻抗標(biāo)幺值計(jì)算 12109045.3短路點(diǎn)短路電流計(jì)算 1448995.4短路電流熱效應(yīng)計(jì)算 1523675第六章校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定（設(shè)備） 1790196.1斷路器穩(wěn)定校驗(yàn) 1791006.2隔離開(kāi)關(guān)穩(wěn)定校驗(yàn) 18118006.3電流互感器穩(wěn)定校驗(yàn) 1942016.4母線導(dǎo)體穩(wěn)定校驗(yàn) 2013897第七章心得體會(huì) 209763參照資料 21大型骨干電廠電氣主接線第一章原始資料分析1.1電壓級(jí)別依照原始資料分析可知，需要設(shè)計(jì)是一種大型骨干凝汽電廠，共有兩個(gè)電壓級(jí)別：220KV，500KV1.2系統(tǒng)（電源）、負(fù)荷電壓級(jí)別進(jìn)出線回?cái)?shù)負(fù)荷(max)負(fù)荷(min)220kv4600MW300MW500kv61.3發(fā)電機(jī)、主變壓器容量及臺(tái)數(shù)發(fā)電機(jī)容量和臺(tái)數(shù)為6×300MW(QFSN-300-2）因而主變壓器臺(tái)數(shù)選為6臺(tái)。1.4聯(lián)系變壓器選取三繞組變壓器，連接兩個(gè)電壓級(jí)別，剩余一端引接備用電源。第二章電氣主接線方案2.1電氣主接線設(shè)計(jì)基本原則電氣主接線設(shè)計(jì)基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為根據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、原則為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際狀況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定前提下、兼顧運(yùn)營(yíng)、維護(hù)以便，盡量節(jié)約投資，就近取材，力求設(shè)備元件和設(shè)計(jì)先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、合用、經(jīng)濟(jì)、美觀原則。電氣主接線是由高壓電器通過(guò)連接線，按其功能規(guī)定構(gòu)成接受和分派電能電路，成為傳播強(qiáng)電流，高電壓網(wǎng)絡(luò)，它規(guī)定用規(guī)定設(shè)備文字和圖形符號(hào)，并按工作順序排列，詳細(xì)地表達(dá)電氣設(shè)備或成套裝置所有基本構(gòu)成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣某些主體構(gòu)造，是電力系統(tǒng)構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)重要構(gòu)成某些。主接線設(shè)計(jì)合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)可靠性，靈活性及對(duì)電器選取、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式擬定均有決定性關(guān)系。2.2詳細(xì)方案擬定（1）220KV電壓級(jí)別。出線回?cái)?shù)6回，不不大于4回，為使其出線斷路器檢修時(shí)不斷電，應(yīng)采用單母線分段帶旁路或雙母線帶旁路，以保證其供電可靠性和靈活性。220KV側(cè)最大負(fù)荷為600MW，其進(jìn)線擬以3臺(tái)300MW機(jī)組按發(fā)電機(jī)—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)局限性容量由聯(lián)系變壓器與500KV接線相連，互相互換功率。（2）500KV電壓級(jí)別。500KV負(fù)荷容量大，其主接線是本廠向系統(tǒng)輸送功率重要接線方式，為保證可靠性，有各種接線方式，經(jīng)定性分析篩選后，可選用方案為一臺(tái)半斷路器接線和雙母線帶旁路接線，通過(guò)聯(lián)系變壓器與220KV側(cè)連接，3臺(tái)300MW機(jī)組按發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線形式接至500KV側(cè)母線上。方案1，220KV母線選雙母線帶旁路，500KV母線選一臺(tái)半斷路器接線。方案2，220KV母線選單母線分段帶旁路，500KV母線選雙母線帶旁路。第三章重要電氣設(shè)備選取3.1發(fā)電機(jī)由原始資料可知，需選用6臺(tái)發(fā)電機(jī)，型號(hào)為表3.1重要參數(shù)視在功率用功功率額定電壓額定電流功率因數(shù)3533000101890.853.2主變壓器300MW發(fā)電機(jī)組中發(fā)電機(jī)與主變壓器接線采用發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線。主變壓器容量為發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組廠用負(fù)荷后，留有10%裕度。—發(fā)電機(jī)容量，—廠用電率，—功率因數(shù)聯(lián)系變壓器容量應(yīng)當(dāng)不不大于兩種電壓母線最大一臺(tái)機(jī)組容量（）查《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》選取主變壓器及聯(lián)系變壓器型號(hào)為

表3.1主變壓器和聯(lián)系變壓器參數(shù)用途型號(hào)連接組號(hào)額定電壓KV高/中/低阻抗電壓%空載電流%空載損耗kW負(fù)載損耗kW500KV側(cè)主變壓器SFP-360000YNd，d11高壓：525低壓：20162551060220KV側(cè)主變壓器SFP-360000YNd，d11高壓：低壓：2014.30.28190860聯(lián)系變壓器ODFPSZ-360000/360000/4000YN，a0，d11高壓：550中壓：低壓：35高-低：26高-中：10中-低：411908003.4斷路器和隔離開(kāi)關(guān)3.4.1斷路器選取除滿足各項(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)營(yíng)維護(hù)，并經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才干擬定。依照當(dāng)前國(guó)內(nèi)斷路器生產(chǎn)狀況，電壓級(jí)別在10KV~220KV電網(wǎng)普通選用少油斷路器，電壓110~300KV電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器不能滿足規(guī)定期，可以選用SF6斷路器，大容量機(jī)組采用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，應(yīng)選用發(fā)電機(jī)專用斷路器。(1)SF6斷路器特點(diǎn)：1.滅弧能力強(qiáng)；介質(zhì)強(qiáng)度高，單元滅弧室工作電壓高，開(kāi)斷電流大然后時(shí)間短。2．開(kāi)斷電容電流或電感電流時(shí)，無(wú)重燃，過(guò)電壓低。3．電氣壽命長(zhǎng)，檢修周期長(zhǎng)，適于頻繁操作。4．操作功小，機(jī)械特性穩(wěn)定，操作噪音小。（2）選取原則：1.≥2.UN≥USN1）單元接線上斷路器（主變壓器額定功率）220kV側(cè)發(fā)電機(jī)出口斷路器500kV側(cè)發(fā)電機(jī)出口斷路器2)聯(lián)系變壓器出口側(cè)斷路器（聯(lián)系變壓器各相相應(yīng)繞組功率）220KV側(cè)500KV側(cè)35KV側(cè)3)出線斷路器220KV側(cè)出線上——該出線側(cè)最大負(fù)荷500KV側(cè)出線上——送出廠最大電力4)旁路斷路器旁線上最大負(fù)荷電流與出線上最大負(fù)荷電流相等220KV側(cè)500KV側(cè)5)220KV側(cè)母聯(lián)斷路器查《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》選定斷路器表3.2高壓斷路器參數(shù)型號(hào)額定電流（kA）額定電壓（kV）額定開(kāi)斷電流IN6r（kA）額定關(guān)合電流Ires（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）固有分閘時(shí)間（s）LW7-2203.152204010040（4S）0.043SFM25004010040(3S)0.02LW-2201.62204010040(3S)0.04LW8-351.636256325(4S)0.063.4.2隔離開(kāi)關(guān)選?。?）隔離開(kāi)關(guān)與斷路器相比，在額定電壓、額定電流選取是相似。（2）選取原則：1.2.UN≥USN（3）查《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》選定隔離開(kāi)關(guān)表3.3屋外型高壓隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電流（kA）額定電壓（kV）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（kA）3s熱穩(wěn)定電流It（kA）GW4-220DW2.522012550GW4-2201.252208031.5GW7-5002.550010040GW4-35W1358025(4S)3.5電壓互感器(1)一次回路額定電壓和電流選取原則：澆注式用于3~35KV，油浸式重要用于110KV及以上，氣體絕緣電壓互感器普通為110KV及以上與GIS配套使用。（2）查《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》選定隔離開(kāi)關(guān)表3.4電壓互感器參數(shù)用途型號(hào)額定電壓（初級(jí)繞組）KV額定電壓（次級(jí)繞組）KV二次負(fù)荷(0.5級(jí))VA絕緣方式發(fā)電機(jī)出口側(cè)JDJ2-35發(fā)電機(jī)出口350.1150油浸式220KV側(cè)母線TYD220／-0.005220／0.1／150電容式500KV側(cè)母線TY500／500／0.1／300電容式3.6電流互感器選?。?）一次回路額定電壓和電流選取原則：發(fā)電機(jī)出口側(cè)20KV側(cè)220KV側(cè)母線500KV側(cè)母線（2）查《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》選定隔離開(kāi)關(guān)表3.5電流互感器參數(shù)型號(hào)額定電流比次級(jí)組合二次負(fù)荷（0.5級(jí)）VA精確級(jí)次LMZB3-2015000／50.5／0.530.5級(jí)LRBT-2202500/1200.5級(jí)LRBT-5001200/1250.5級(jí)變壓器側(cè)電流互感器選取型號(hào)額定電流比精確級(jí)數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)LCWD3-2201200/50.5352.5×35型號(hào)額定電流比精確級(jí)數(shù)短時(shí)熱穩(wěn)定電流KA動(dòng)穩(wěn)定電流KALB2-5002×1250/10.525~50(3s)62.5~12.53.7母線導(dǎo)體110KV及以上高壓配電裝置，普通采用軟導(dǎo)線。當(dāng)采用硬導(dǎo)線時(shí)，宜采用鋁錳合金管型導(dǎo)體。選取原則：為節(jié)約投資容許選取不大于經(jīng)濟(jì)截面導(dǎo)體，按經(jīng)濟(jì)電流密度選取導(dǎo)體截面容許電流還必要滿足按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱容許電流選取規(guī)定。按經(jīng)濟(jì)電流密度選取查閱《發(fā)電廠電氣某些課程設(shè)計(jì)參照資料》得，最大負(fù)荷運(yùn)用小時(shí)在5000以上，鋁裸導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.9220KV側(cè)經(jīng)濟(jì)截面500KV側(cè)經(jīng)濟(jì)截面查閱《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，沒(méi)有滿足導(dǎo)體截面不大于經(jīng)濟(jì)截面規(guī)定導(dǎo)體，則選取導(dǎo)體截面最小導(dǎo)體。選取成果：(涂漆）按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱容許電流選取查閱《發(fā)電廠電氣某些》附表3可知K=0.72均滿足規(guī)定。第四章方案優(yōu)化方案經(jīng)濟(jì)比較項(xiàng)目（1）綜合總投資（2）運(yùn)營(yíng)期年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用其中：雙繞組變壓器三繞組變壓器抵償年限法如果比較方案產(chǎn)量不同，可用抵償年限法用產(chǎn)品單位和單位成本進(jìn)行比較。抵償年限法計(jì)算公式： 由于兩種方案采用相似型號(hào)，相似數(shù)量變壓器，只能通過(guò)斷路器數(shù)量來(lái)比較經(jīng)濟(jì)性。1方案使用25個(gè)斷路器，而2方案只用22個(gè)斷路器，在經(jīng)濟(jì)上方案II最優(yōu)；然而，主接線最后方案擬定，還必要從可靠性、靈活性等多方面綜合評(píng)價(jià)。一、可靠性：1方案中220KV母線可靠性較高，無(wú)論是母線或者斷路器檢修都不至于某些線路停電；500KV一臺(tái)半斷路器可靠性較高。二、靈活性：2方案中500KV母線在檢修時(shí)基本無(wú)需操作，而方案II中500KV操作復(fù)雜，容易誤操作。 通過(guò)定性分析和可靠性及經(jīng)濟(jì)計(jì)算，在技術(shù)上（可靠性、靈活性）1方案明顯占優(yōu)勢(shì)，但在經(jīng)濟(jì)上則不如2方案。鑒于本課題設(shè)計(jì)大型骨干電廠，應(yīng)以可靠性和靈活性為主，因此經(jīng)綜合分析，決定選1方案為最后設(shè)計(jì)方案。第五章短路電流計(jì)算5.1等效阻抗網(wǎng)絡(luò)圖5.2阻抗標(biāo)幺值計(jì)算取聯(lián)系變壓器電抗標(biāo)幺值等效電路圖計(jì)算時(shí)，可將母線兩側(cè)等值阻抗并聯(lián)計(jì)算，如圖5.3短路點(diǎn)短路電流計(jì)算取(1)K1點(diǎn)短路：總值阻抗三相短路斷流周期分量有效值標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值三相短路沖擊電流(2)K2點(diǎn)短路：總值阻抗三相短路斷流周期分量有效值標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值三相短路沖擊電流5.4短路電流熱效應(yīng)計(jì)算已知：發(fā)電機(jī)出口處后備保護(hù)時(shí)間，斷路器燃弧時(shí)間普通為。短路電流作用時(shí)間，短路電流熱效應(yīng)（1）220KV母線側(cè)，斷路器固有分閘時(shí)間額定容量下計(jì)算電抗（各電源合并后計(jì)算電抗標(biāo)幺值，各電源合并后總額定容量MVA）依照值，查閱《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線得：t=0s時(shí)，各電源合并后總額定電流為：，（2）500KV母線側(cè)，斷路器固有分閘時(shí)間額定容量下計(jì)算電抗（各電源合并后計(jì)算電抗標(biāo)幺值，各電源合并后總額定容量MVA）依照值，查閱《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線得：t=0s時(shí)，各電源合并后總額定電流為：第六章校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定（設(shè)備）熱穩(wěn)定條件為或式中——短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)；，t——電氣設(shè)備容許通過(guò)熱穩(wěn)定電流和時(shí)間一次額定電流一次額定電流倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定條件為式中短路沖擊電流幅值及其有效值；電氣設(shè)備容許通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流幅值及有效值；動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)6.1斷路器穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)220kV電壓級(jí)別 由第五章中短路電流熱效應(yīng)計(jì)算可知，在220kV母線上 ∴成立，則220kV母線側(cè)斷路器滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)500kV電壓級(jí)別由第五章中短路電流熱效應(yīng)計(jì)算可知，在500kV母線上∴成立，則500kV母線側(cè)斷路器滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由第五章短路沖擊電流計(jì)算可知均成立，即所選斷路器滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。6.2隔離開(kāi)關(guān)穩(wěn)定校驗(yàn)（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)220kV電壓級(jí)別 由第五章中短路電流熱效應(yīng)計(jì)算可知，在220kV母線上∴成立，則220kV母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。500kV電壓級(jí)別由第三章中熱穩(wěn)定校驗(yàn)Qk計(jì)算可知，在220kV母線上 ∴成立，則500kV母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由第五章短路沖擊電流計(jì)算可知均成立，即所選隔離開(kāi)關(guān)滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。6.3電流互感器穩(wěn)定校驗(yàn)（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)220KV電壓級(jí)別=1764上述求得220KV母線上∴成立，則220kV側(cè)電流互感器滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。500kV電壓級(jí)別=625上述求得500KV母線上∴成立，則500kV電流互感器滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)220kV電壓級(jí)別=×2.5×35×1200=148KA ∴成立，則220kV電流互感器滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。500kV電壓級(jí)別 ∴成立，則500kV電流互感器滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。6.4母線導(dǎo)體穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)查閱《發(fā)電廠電氣某些》可知，均成立，滿足規(guī)定。第七章心得體會(huì)這次《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)題目是大型骨干電廠電