220KV發(fā)電廠變電站設(shè)計(jì)

220KV發(fā)電廠變電站設(shè)計(jì),kv,發(fā)電廠,變電站,設(shè)計(jì) . . 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)220KV發(fā)電廠變電站設(shè)計(jì) 院 部 機(jī)械與電子工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 電氣3班 屆 次 2015屆 學(xué)生姓名 樊蓉 學(xué) 號(hào) 20110743 指導(dǎo)教師 劉雙喜 二一一年六月一日裝訂線. . . 目 錄摘要IAbstract1 引言11.1意義11.2 原始資料簡(jiǎn)要分析12 電氣主接線的設(shè)計(jì)22.1高壓配電所的主接線圖22.2 電氣主接線的選擇33 變壓器、發(fā)電機(jī)的選擇53.1 主變壓器的選擇53.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇53.1.2 主變壓器容量的選擇53.1.3 電力變壓器并列運(yùn)行條件53.1.4 主變壓器的選擇結(jié)果53.2 發(fā)電機(jī)的選擇63.3 高廠變的選擇63.4 勵(lì)磁變的選擇74 短路電流計(jì)算75 電氣設(shè)備的選擇105.1 斷路器的選擇105.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇125.3 電流互感器的選擇125.4 電壓互感器的選擇135.5 熔斷器的選擇155.6 導(dǎo)體的選擇156 廠用電186.1 廠用電率196.2 廠用電壓等級(jí)196.3 廠用電原則206.4 廠用電接線形式216.5本設(shè)計(jì)的廠用電設(shè)計(jì)217 防雷和接地設(shè)計(jì)218 保護(hù)配置238.1 短引線保護(hù)238.2 啟備變保護(hù)248.3 斷路器保護(hù)248.4 發(fā)變組保護(hù)258.5 進(jìn)線段保護(hù)268.6 主設(shè)備繼電保護(hù)26參考文獻(xiàn)28致謝29ContentsAbstract1 Introduction11.1 Significance11.2 A brief analysis of the raw data12 Design of main electrical writing22.1 The main wiring diagram of the high voltage power distribution22.2 Main electrical wiring selection33 Choose transformers,generators53.1 Select the main transformer53.1.1 Select the number of main transformer station53.1.2 Main transformer capacity of choice53.1.3 Conditions of parallel operation of power transformers53.1.4 Select the result of the main transformer53.2 Select the generators63.3 Auxiliary power transformer selection63.4 Excitation transformer selection74 Short circuit calculation75 Choose electrical equipment105.1 Select the circuit breaker105.2 Disconnector selection125.3 Current transformer selection125.4 Voltage transformer selection135.5 Fuse selection155.6 Select conductor156 Auxilizry power186.1 Consumotion rate196.2 Plant voltage level196.3 Auxiliary power principles206.4 Auxiliary power connection type216.5 The design of the power plant design217 Lightning protection and gronding design218 Protection configuration238.1 Stub protection238.2 Kai standby transformer protection24 8.3 Breaker protection248.4Transformer protection258.5 Into the line protection268.6 Master relay26References28Acknowledgements29發(fā)電廠變電站220KV設(shè)計(jì)樊蓉（山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院 泰安 271018）摘要：本設(shè)計(jì)主要介紹了220kV發(fā)電廠變電站的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法。涉及電壓等級(jí)220kV、20kV、6kV、400V。設(shè)計(jì)的內(nèi)容有220kV發(fā)電廠變電站的電氣主接線的選擇，主變壓器、廠用變壓器、啟/備用變壓器、勵(lì)磁變壓器、高壓廠用變壓器的選擇，母線、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)自動(dòng)同期裝置、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇，電流互感器、電壓互感器的配置，220kV線路短路電流的計(jì)算。設(shè)計(jì)中還對(duì)主要高壓電氣設(shè)備進(jìn)行了校驗(yàn)，如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。此外還進(jìn)行了保護(hù)成套裝置的配置，如短引線保護(hù)、啟備變保護(hù)、發(fā)變組保護(hù)、斷路器保護(hù)，提高了整個(gè)變電站的安全性。關(guān)鍵詞：發(fā)電廠，主接線，選擇，配置The design of substation 220KV power plantFan Rong（Mechanical &Electrical Engineering College of Shandong Agricultural University ,Taian,Shandong 271018）Abstract This design mainly introduces the design content and design method of 220 kv power transformer substation. 220 kv voltage class, 20 kv, 6 kv and 400 v. Design the contents of 220 kv power transformer substation main electrical wiring, the choice of the main transformer, transformer factory, start/standby transformer, the choice of excitation transformer, high voltage transformer, bus, generators, generator automatically at the same time, the choice of circuit breaker and isolating switch, current transformer, voltage transformer, the configuration of the 220 kv line short-circuit current calculation. Also explains the main high voltage electrical equipment in the design of calibration, such as circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, etc. In addition to the protection configuration of complete sets of equipment, such as short fuse protection, rev for transformer protection, hair group protection, circuit breaker protection, improve the security of the whole substation.Keywords: Power plant; the main wiring; selection and configuration.II1 引言1.1意義畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們作為學(xué)生在大學(xué)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用，這一過(guò)程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考及工作能力也是一個(gè)培養(yǎng)，同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)的水平也反映了大學(xué)教育的綜合水平，因此學(xué)校十分重視畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，加強(qiáng)了對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)和動(dòng)員教育。在大學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，是對(duì)我們自學(xué)能力和解決問(wèn)題能力的一次考驗(yàn)，是學(xué)校生活與社會(huì)生活間的過(guò)渡。在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我盡量的把畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工作有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，大量查閱相關(guān)的資料，這樣更有利于自己能力的提高。社會(huì)是在不斷的進(jìn)步、發(fā)展的，對(duì)人才的要求也越來(lái)越高，要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)豐富自己，學(xué)會(huì)適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展要求。在走出校園，邁向社會(huì)之即，只有把握今天，才能創(chuàng)造未來(lái)。老師的熏陶和教誨，使我懂得了更多為人處世的道理，有了一定的鉆研精神。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(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。在當(dāng)今的社會(huì)生活中，不可缺少的就是電。電能作為一種能源，被廣泛應(yīng)用在動(dòng)力、照明、冶金、化學(xué)、紡織、通信、廣播等各個(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%。是科學(xué)技術(shù)發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛躍的主要?jiǎng)恿ΑＨ粘Ｉ钪惺褂玫碾娔?，主要?lái)自其他形式能量的轉(zhuǎn)換，包括水能（水力發(fā)電）、熱能（火力發(fā)電）、原子能（核電）、風(fēng)能（風(fēng)力發(fā)電）、化學(xué)能（電池）及光能（光電池、太陽(yáng)能電池等）等。這里，我進(jìn)行的設(shè)計(jì)是針對(duì)火力發(fā)電廠的變電站。變電站，就是改變電壓的場(chǎng)所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來(lái)完成。220KV 變電站電氣部分設(shè)計(jì)使其對(duì)變電站有了一個(gè)整體的了解。該設(shè)計(jì)包括以下任務(wù)：1、主接線的設(shè)計(jì) 2、主變壓器的選擇 3、短路計(jì)算 4、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 5、防雷接地設(shè)計(jì) 6、繼電保護(hù)的配置等。1.2 原始資料簡(jiǎn)要分析該變電所主變采用2330MVA,其電壓等級(jí)為220kV、20kV、6kV，其中5、6號(hào)機(jī)組有相同的結(jié)構(gòu)，5號(hào)發(fā)電機(jī)電壓為20kV，電壓互感器將電壓變?yōu)?00V，電流互感器一二次側(cè)分別為15000A和5A，有5號(hào)勵(lì)磁變?yōu)榘l(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置提供勵(lì)磁電源。5號(hào)高廠變將高壓20kV變?yōu)榈蛪?kV，提供廠內(nèi)用電需要，如脫硫等。5號(hào)主變將發(fā)電機(jī)電壓20kV升高到220kV，該升壓站的進(jìn)線三回，出線五回分別是石高線、石高線、石園線、石佛線、石佛線。根據(jù)建廠規(guī)模，對(duì)本變電所的電氣主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)確定出23種方案，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，確定出最佳方案。該變電所接近負(fù)荷中心，進(jìn)出線方便，接近電源側(cè)，設(shè)備運(yùn)輸方便，未設(shè)在有劇烈震動(dòng)、高溫、多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，地勢(shì)較平，占地面積大，交通便利，出線走廊開(kāi)闊，地震烈度為7度，區(qū)域穩(wěn)定可滿足建所要求。根據(jù)以上所址概述，可了解到該設(shè)計(jì)中變電所的周邊環(huán)境情況，減低了配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量，便于架空進(jìn)出線，可推測(cè)該所地處平原地區(qū)，占地面積大，由此根據(jù)變電所配電系統(tǒng)和配電裝置的設(shè)計(jì)原則，對(duì)本變電所進(jìn)行高壓配電系統(tǒng)及配電裝置設(shè)計(jì)；接近負(fù)荷中心，則要求供電的可靠性、調(diào)度的靈活性更高。2 電氣主接線的設(shè)計(jì)2.1高壓配電所的主接線圖高壓配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電并向各車間變電所及某些高壓用電設(shè)備配電的任務(wù)。（1） 電源進(jìn)線最常見(jiàn)的進(jìn)線方案是：一路電源來(lái)自發(fā)電廠或電力系統(tǒng)變電站，作為正常工作電源，而另一路電源則來(lái)自鄰近單位的高壓聯(lián)絡(luò)線，作為備用電源。該設(shè)計(jì)采用5、6主變跟56啟備變做為進(jìn)線。（2） 母線母線又稱匯流排，是配電裝置中用來(lái)匯集和分配電能的導(dǎo)體。該設(shè)計(jì)就是采用了雙母線接線。為了測(cè)量、監(jiān)視、保護(hù)和控制主電路設(shè)備的需要，每段母線上都接有電壓互感器，進(jìn)線和出線上都接有電流互感器。高壓電流互感器均有兩個(gè)二次繞組，其中一個(gè)接測(cè)量?jī)x表，另一個(gè)接繼電保護(hù)裝置。為了防止雷電過(guò)電壓侵入配電所擊毀其中的電氣設(shè)備，各段母線上必須裝設(shè)避雷器。（3） 高壓配電出線由于高壓配電線路都是由高壓母線來(lái)電，考慮到進(jìn)線斷路器在檢修時(shí)有可能兩端來(lái)電，因此為保證檢修人員的人身安全，斷路器兩側(cè)都必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)，使能夠安全檢修斷路器和出線。2.2 電氣主接線的選擇根據(jù)對(duì)原始資料的分析以及對(duì)主接線的認(rèn)識(shí)，升壓站有3條進(jìn)線，5條出線，出線較多，且都較為重要，所以采用雙母線分段、單母線分段帶旁路和一臺(tái)半斷路器的接線形式，現(xiàn)列出以下三種主接線方案。方案一： 圖2-1 雙母線分段接線圖方案二： 圖2-2 單母線分段帶旁路接線圖方案三： 圖2-3 一臺(tái)半斷路器接線圖方案的比較：采用雙母線接線有以下特點(diǎn)：輪流檢修母線時(shí)不停止向用戶供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需該回路及與該隔離開(kāi)關(guān)相連的母線停電；母線故障時(shí)，能迅速恢復(fù)供電；任一回路斷路器因故拒動(dòng)，可利用母聯(lián)斷路器斷開(kāi)該回路；調(diào)度靈活；擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母線分段接線，用分段斷路器將工作母線分為兩段，這種接線具有單母線分段和雙母線的特點(diǎn)，較雙母線接線具有更高的可靠性和靈活性。正常運(yùn)行時(shí)工作母線工作，備用母線不工作。但是該升壓站的主變、啟備變都一起工作，沒(méi)有分段的必要，所以不選用該方案。單母線分段斷路器兼作旁路斷路器的接線，可以減少設(shè)備、節(jié)省投資，在正常工作時(shí)按單母線分段運(yùn)行，而旁路母線不帶電；當(dāng)段母線上的出現(xiàn)斷路器要檢修是，為了使 、段母線能保持聯(lián)系，先合上分段隔離開(kāi)關(guān)QSD，然后斷開(kāi)斷路器QFD和隔離開(kāi)關(guān)QS2，再合上隔離開(kāi)關(guān)QS4，然后合上QFD。但是對(duì)于進(jìn)出線較多的情況來(lái)說(shuō)，單母線分段帶旁路過(guò)于復(fù)雜，對(duì)于斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的關(guān)停也比較麻煩，所以不選用該方案。一臺(tái)半斷路器的接線形式，供電可靠性和靈活性更高，倒閘操作方便，隔離開(kāi)關(guān)僅作隔離電源用減少了誤操作，而且擴(kuò)建方便，接線簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)升壓站時(shí)，不用采取別的復(fù)雜的接線形式，只要注意有可靠的接地保護(hù)就可以了。這種接線具有環(huán)形接線和雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)，供電可靠性高，運(yùn)行靈活，操作、檢修方便，當(dāng)一組母線停電檢修時(shí)，不需要切換回路，任意一臺(tái)斷路器檢修時(shí)，各回路仍按原接線方式進(jìn)行，也不需要切換；隔離開(kāi)關(guān)不做操作電器使用，只在檢修電氣設(shè)備時(shí)作為隔離電源用。所以選擇方案三作為升壓站的主接線圖。本設(shè)計(jì)為2330MW燃煤機(jī)組以220kV電壓接入系統(tǒng)，電廠220kV母線采用雙母線接線，發(fā)電機(jī)-雙卷變壓器組采用單元接線，接入電廠220kV母線。設(shè)置2臺(tái)主變。主變壓器均采用三相強(qiáng)油風(fēng)冷雙繞組變壓器，單臺(tái)容量為370MVA。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用經(jīng)二次側(cè)接電阻（帶中間抽頭，二次電阻R=0.5）的單相變壓器接地，用來(lái)限制電容電流。主變壓器中性點(diǎn)采用經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地方式。高壓?jiǎn)?備變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地，低壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)40中值電阻接地。該設(shè)計(jì)高壓?jiǎn)?備用電源從220kV母線上直接引接。啟/備變壓器采用三相風(fēng)冷低損耗有載調(diào)壓分裂變壓器。3 變壓器、發(fā)電機(jī)的選擇3.1 主變壓器的選擇3.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇因?yàn)樵搹S供有大量一、二級(jí)負(fù)荷，需要供電的方向比較多，所以該設(shè)計(jì)采用5、6臺(tái)主變且有一臺(tái)啟/備變，在正常情況下，3臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，在主變停電檢修時(shí)，啟/備變的用途較大。3.1.2 主變壓器容量的選擇電力變壓器額定容量SN.T是在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。主變壓器的臺(tái)數(shù)選擇兩臺(tái)時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量SN.T應(yīng)同時(shí)滿足兩個(gè)條件：任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S30的大約60%70%的需要，該設(shè)計(jì)總計(jì)算負(fù)荷S30為330MW：SN.T198231MW2、任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要：SN.TS30(+)所選變壓器需滿足以下要求：容量：（MVA）除去8%的廠用電率： （MVA）留10%的裕度： 即變壓器容量大于上述值。3.1.3 電力變壓器并列運(yùn)行條件兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，必須滿足3個(gè)條件：1）額定一、二次電壓必須對(duì)應(yīng)相等。2）阻抗電壓（即短路電壓）必須相等。3）聯(lián)結(jié)組別必須相同。該設(shè)計(jì)的5、6號(hào)主變的型號(hào)完全是一樣的，所以滿足并列運(yùn)行的條件。3.1.4 主變壓器的選擇結(jié)果查電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)：電氣一次部分，這里選擇雙繞組變壓器，所選5、6號(hào)主變壓器的技術(shù)參數(shù)如下所示：型號(hào)：SFP10-370000/220 容量：370000KVA電壓：高壓（ 24222.5% KV）/ 低壓 (20KV)組別標(biāo)號(hào)：YN/d11額定電流：882.7/10681A頻率：50HZ相數(shù)：3卷數(shù)：2短路阻抗：15.09負(fù)載損耗：692.49KW冷卻方式：強(qiáng)油風(fēng)冷廠用變壓器數(shù)據(jù)：型號(hào)：D9-30/6額定容量（KVA）：30額定電壓（KV）一次：6.3、6二次：0.4聯(lián)結(jié)組：Yyn03.2 發(fā)電機(jī)的選擇查電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)：電氣一次部分，所選5、6號(hào)發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下所示：型號(hào)：QFSN2-330-2容量：388000KVA最大容量：330MW定子電壓：20KV定子電流：11207A功率因數(shù)：0.85(滯后)轉(zhuǎn)速：3000轉(zhuǎn)/分頻率：50HZ 3.3 高廠變的選擇查電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)：電氣一次部分，這里選擇三繞組變壓器，所選5、6號(hào)高廠變的技術(shù)參數(shù)如下所示：型號(hào)：SFP10-40000/20 額定容量：40000/2500025000 KVA電壓：高壓（ 2022.5% KV）/ 低壓 6.3-6.3KV組別標(biāo)號(hào)：D/yn1-yn1電流：1154.7/2291.1-2291.1A頻率：50HZ冷卻方式：自冷/一級(jí)/二級(jí)風(fēng)冷（60/80/100）短路阻抗：6.29%空載損耗：28.0KW空載電流：0.23%3.4 勵(lì)磁變的選擇查電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)：電氣一次部分，這里選擇雙繞組變壓器，所選5、6號(hào)勵(lì)磁變的技術(shù)參數(shù)如下所示：型號(hào)：ZLSG9-3400/20額定容量：3400kVA額定電壓：200005.5%/72.6V頻率：50HZ額定電流：98.15/2703.8A組別標(biāo)號(hào)：yd11短路阻抗：6.5%絕緣耐熱等級(jí)：F級(jí)相數(shù)：3使用條件：戶內(nèi)式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的作用：1）在正常運(yùn)行的條件下供給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，并根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)載情況做相應(yīng)的調(diào)整，以維持發(fā)電機(jī)端電壓或電網(wǎng)某點(diǎn)電壓為一定水平。2）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障或其他原因使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)行勵(lì)磁以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3）當(dāng)發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時(shí)實(shí)行強(qiáng)行減磁以限制發(fā)電機(jī)端電壓的過(guò)度增高。4）當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)內(nèi)部短路故障時(shí)能進(jìn)行滅磁以減少故障損壞程度。5）能使并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率得到合理分配。4 短路電流計(jì)算在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的無(wú)限大容量系統(tǒng)中短路時(shí)，兩相短路電流和單相短路電流均較三相短路電流小，因此用于電氣設(shè)備選擇校驗(yàn)的短路電流，應(yīng)該采用三相短路電流。兩相短路電流主要用于相間短路保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)，單相短路電流則主要用于單相短路保護(hù)的整定及單相短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪出計(jì)算電路圖，在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所需考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中主要元件的阻抗，然后將等效電路圖化簡(jiǎn)，最后計(jì)算短路電流和短路容量。該設(shè)計(jì)用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算。圖4-1 計(jì)算電路圖確定基準(zhǔn)值取而 計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 圖4-2 k-1短路的等效電路圖1） 總電抗標(biāo)幺值 =0.1032） 三相短路電流周期分量有效值 =2.4kA3） 其他三相短路電流 2.4kA 2.4kA=6kA 2.4kA=3.6kA4） 三相短路容量 970.9MVA計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 圖4-3 k-2短路的等效電路圖1）總電抗標(biāo)幺值 = =0.06212）三相短路電流周期分量有效值 =44.3kA3) 其他三相短路電流 44.3kA 44.3kA=113kA 44.3kA=66.9kA4）三相短路容量 1610.3MVA計(jì)算k-3點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 圖4-4 k-3短路的等效電路圖1）總電抗標(biāo)幺值 =0.1562）三相短路電流周期分量有效值 =58.8kA3）其他三相短路電流 58.8kA58.8kA=150kA58.8kA=88.8kA4）三相短路容量 641MVA5 電氣設(shè)備的選擇 5.1 斷路器的選擇根據(jù)高壓斷路器的裝設(shè)地點(diǎn)，可分為戶內(nèi)和戶外兩種形式，按斷路器使用的滅弧介質(zhì)和滅弧原理可分為油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器等。由于油斷路器運(yùn)行維護(hù)工作量大，且有火災(zāi)的危險(xiǎn)，而空氣斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造工藝和材料要求高，有色金屬消耗量大，維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)，目前油斷路器、空氣斷路器逐漸被六氟化硫斷路器和真空斷路器取代。220kV系統(tǒng)采用六氟化硫斷路器，具有開(kāi)斷能力強(qiáng)、全開(kāi)斷時(shí)間短、體積小、運(yùn)行維護(hù)工作量小等特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：1）額定電壓校驗(yàn)： UNUmax2）額定電流校驗(yàn)： INImax3）開(kāi)斷電流： INbrIw（短路電流有效值）4）動(dòng)穩(wěn)定： iesish（短路沖擊電流）5）熱穩(wěn)定： QrQk型號(hào)：LW15B-252/Y額定電壓：252KV額定頻率：50HZ額定電流：4000A短路電流：50KA直流分量百分?jǐn)?shù)：453s熱穩(wěn)定電流（kA）：40后備保護(hù)時(shí)間：2s合閘時(shí)間：0.1s固有分閘時(shí)間：0.25s額定斷開(kāi)電流: 4000A額定閉合電流：4500A斷路器的校驗(yàn)：額定電壓：額定電流： =2400A 額定斷開(kāi)電流:=4000A=2400A 額定閉合電流：INc1=4500AIsh1=3600A 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Ies=INc1=4500AIsh1=3600A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：22經(jīng)查資料得到：則：2+10Itk/22)=749.8(kA2S) 因此 It2tQk所以所選斷路器的熱穩(wěn)定滿足需求。此斷路器滿足系統(tǒng)需求。6kV系統(tǒng)采用真空斷路器，參數(shù)如下：型號(hào)：ZN12-10額定電壓（kV）：10額定電流（A）：3150額定開(kāi)斷電流（kA）；50分閘時(shí)間：不大于40ms合閘時(shí)間：不大于75ms廠用電系統(tǒng)采用少油斷路器，參數(shù)如下：型號(hào)：SN10-10安裝方式：戶內(nèi)式額定電壓（KV）：10 5.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇因隔離開(kāi)關(guān)一般裝在斷路器的兩側(cè)，故可根據(jù)斷路器的額定電流進(jìn)選擇。隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，并可以適當(dāng)降低要求。因此隔離開(kāi)關(guān)選擇如下：型號(hào)：GW10-252DW額定電壓：252KV額定電流：3150A額定頻率：50HZ 動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）：4500A3s熱穩(wěn)定電流（kA）：40隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)：額定電壓：額定電流：IN=3150Imax=2400A動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Ies=INc1=4500AIsh1=3600A此隔離開(kāi)關(guān)滿足系統(tǒng)需求。 5.3 電流互感器的選擇電流互感器的選擇應(yīng)按下列條件：1、動(dòng)穩(wěn)定：ish 2I1NKes式中， Kes是電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，等于電流互感器極限值，過(guò)電流峰值iES與一次繞組額定電流峰值iM之比。2、一次回路電壓：UNSUN3、一次回路電流：Imax(一次回路最大工作電流)I1N（原邊額定電流）4、準(zhǔn)確等級(jí)： 測(cè)量用0.1、0.2、0.5、1、3、5等級(jí)，電流互感器的鐵心在一次電路短路時(shí)應(yīng)易于飽和，以限制二次電流的增長(zhǎng)倍數(shù)；保護(hù)用5P、10P等級(jí)，電流互感器的鐵心在一次電路短路時(shí)不應(yīng)飽和，使二次電流能與一次電流成比例增長(zhǎng)，以適應(yīng)保護(hù)靈敏度的要求。根據(jù)以上規(guī)則選擇的電流互感器如下：220KV升壓站電流互感器型號(hào)：LVQB-220W2額定電壓：220KV額定一次電流 21250A 額定二次電流 5A 產(chǎn)品型式 戶外單相海拔高度 1000米 溫升在額定電流下線圈不超過(guò)60.電流互感器校驗(yàn)：一次回路電壓：一次回路電流：IN=2500Imax=2400A 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Ies=102kAIsh1=3.6kA所以所選電流互感器的熱穩(wěn)定滿足需求。此電流互感器滿足系統(tǒng)需求。6kV電源電流互感器參數(shù)為：型號(hào)：LMZ-10電流變比：4000/5A額定電壓（kV）：10注意事項(xiàng)：1、 在工作時(shí)其二次側(cè)不得開(kāi)路2、 二次側(cè)有一端必須接地3、 注意其端子的極性4、 5.4 電壓互感器的選擇電壓互感器配置（1）母線 除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。（2）線路 35KV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓進(jìn)行同步和裝置重合閘，裝有一臺(tái)單相電壓互感器（3）發(fā)電機(jī)一般裝23組電壓互感器。一組供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置。另一組供測(cè)量?jī)x表，同步和保護(hù)裝置用，該互感器采用三相五柱式或三只單相專用互感器，其開(kāi)口三角形供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否接地之用。當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器，專供測(cè)量?jī)x表使用。200MW及以上發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器，用于100%定子接地保護(hù)。（4）變壓器變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的要求，沒(méi)有一組電壓互感器。（5）容量和準(zhǔn)確級(jí)的選擇隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的增高，電磁式電壓互感器的體積越來(lái)越大，成本也越來(lái)越高。為了滿足電力工業(yè)日益發(fā)展的需要，研制出了電容式電壓互感器，實(shí)質(zhì)是一個(gè)電容分壓器，在被測(cè)裝置和地之間有若干相同的電容器串聯(lián)，具有沖擊絕緣強(qiáng)度高、制造簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、成本低、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便并可兼作高頻載波通信的耦合電容等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生短路，它的暫態(tài)過(guò)程持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)較電磁式電壓互感器長(zhǎng)。在220kV及以上得到廣泛應(yīng)用。220kV母線測(cè)電壓互感器參數(shù)如下：TYD220/3-0.0075H型電容式電壓互感器1.額定一次電壓:220/3KV2.額定頻率:50HZ3.溫度類別:-40/A 4.電容量:0.007424F6kV母線電壓互感器參數(shù)為：設(shè)備型號(hào)：JDZJ=6一次電壓（V）：二次電壓（V）：輔助繞組電壓（V）：準(zhǔn)確等級(jí)：0.5負(fù)荷30VA，單相50Hz注意事項(xiàng)：1）工作時(shí)其二次側(cè)不得短路2）二次側(cè)有一端必須接地3）注意其端子的極性互感器的作用：1）用來(lái)使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣2）用來(lái)擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍3）電壓互感器將高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓，一般為100V；電流互感器將大電流轉(zhuǎn)換成低電流，一般為5A。5.5 熔斷器的選擇高壓熔斷器是一種保護(hù)電器，當(dāng)其所在電路的電流超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，它的熔體熔化而分?jǐn)嚯娏鳌嚅_(kāi)電路。熔斷器主要用來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)，但有的也具有過(guò)負(fù)荷保護(hù)功能。電壓互感器的一、二次測(cè)均有熔斷器進(jìn)行保護(hù)，所以熔斷器的選擇需要與電壓互感器的選擇相適應(yīng)，與電壓等級(jí)有關(guān)。5.6 導(dǎo)體的選擇對(duì)大容量發(fā)電機(jī)母線而言，不僅有母線本身電動(dòng)力問(wèn)題、發(fā)熱問(wèn)題，還有母線支持、懸吊鋼構(gòu)架以及母線附近混凝土柱、樓板、基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋在交變強(qiáng)磁場(chǎng)中感應(yīng)渦流引起的發(fā)熱問(wèn)題。一旦母線短路，不僅一般敞露母線和絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度很難滿足要求，而且發(fā)電機(jī)本身也遭受損傷，并由此影響系統(tǒng)安全供電以及系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了解決上述問(wèn)題，采用能承受巨大短路電動(dòng)力的特殊絕緣子；選用槽型、方管、圓管等形狀的母線來(lái)改善母線材料的有效利用，提高母線機(jī)械強(qiáng)度；采用強(qiáng)迫冷卻解決母線散熱問(wèn)題；在母線附近避免使用鋼構(gòu)件或在鋼構(gòu)件上裝設(shè)短路環(huán)，在混凝土內(nèi)的鋼筋才確屏蔽隔磁，以及在樓板上鋪設(shè)鋁板等措施降低感應(yīng)發(fā)熱。實(shí)踐證明，采用金屬外殼的分相封閉母線，是解決上述問(wèn)題的有效辦法。所謂金屬外殼的分相封閉母線，是將載流母線分別用金屬外殼封閉保護(hù)起來(lái)，并將外殼接地。封閉母線的作用：1）減少接地故障，避免相間短路。大容量發(fā)電機(jī)出口短路電流很大，發(fā)電機(jī)承受不住出口短路電流的沖擊。封閉母線因?yàn)榫哂薪饘偻鈿けＷo(hù)，基本避免了相間短路故障，提高了發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性。2）減少母線周圍鋼結(jié)構(gòu)發(fā)熱。金屬封閉母線的外殼祈禱屏蔽作用，大大減少了母線周圍鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)熱。3）減少相間電動(dòng)力。使短路電流產(chǎn)生的磁通大大減弱。4）母線封閉后，采用微正壓方式運(yùn)行，可防止絕緣子結(jié)露，提高了運(yùn)行的可靠性，為母線強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻創(chuàng)造了條件。5）由工廠成套生產(chǎn)，施工安裝簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)化了對(duì)土建結(jié)構(gòu)的要求，運(yùn)行維護(hù)工作量小。封閉母線的結(jié)構(gòu)：1）母線導(dǎo)體均采用圓管鋁母線，封閉母線在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)，設(shè)置有焊接的不可拆卸的伸縮補(bǔ)償裝置，母線導(dǎo)體采用多層薄鋁片制成的伸縮節(jié)，與兩端母線搭焊連接；封閉母線與設(shè)備連接處或需拆卸的部位設(shè)置可拆卸的螺接伸縮補(bǔ)償裝置，母線導(dǎo)體與設(shè)備端子連接的導(dǎo)電接觸面接鍍銀處理，其間用銅編織線伸縮節(jié)連接。2）母線支持絕緣體三項(xiàng)母線導(dǎo)體分別密封于各自的鋁制外殼內(nèi)，導(dǎo)體主要采用同一斷面三個(gè)絕緣子支撐方式，絕緣子上部開(kāi)有凹孔或裝有附件，內(nèi)裝橡膠彈性塊及蘑菇型金具或帶有調(diào)節(jié)螺紋的金具。金具頂端與母線導(dǎo)體接觸，導(dǎo)體可在金具上滑動(dòng)或固定。絕緣子下部固定于支撐板上，支撐板用螺板緊固在焊接于外殼外部的絕緣子底座上。3）母線金屬外殼外殼的支持采用鉸銷式底座，在支持出先用槽鋼抱箍將外殼抱緊，抱箍通過(guò)鉸銷與底座連接，而底座用螺栓固定于支撐橫梁上，橫梁則支持或吊裝于工地預(yù)埋的鋼構(gòu)架上。各段外殼間采用對(duì)接或雙半圓抱瓦搭接焊接，封閉母線外殼在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)，采用多層鋁制波紋管，與兩端外殼搭焊連接作為伸縮補(bǔ)償裝置。封閉母線外殼與設(shè)備連接處或需要拆卸的部位設(shè)置可拆卸的螺接伸縮補(bǔ)償裝置，外殼采用橡膠伸縮套連接，同時(shí)起到封閉作用。外殼間需要全連導(dǎo)電時(shí)，伸縮套兩端外殼間加裝可伸縮的導(dǎo)電外殼伸縮節(jié)，構(gòu)成外殼回路。分相封閉母線在大型發(fā)電廠中的使用范圍是：從發(fā)電機(jī)出線端子開(kāi)始，到主變壓器低壓側(cè)引出端子的主回路母線，自主回路母線引出至廠用高壓變壓器和電壓互感器，避雷器等設(shè)備的各個(gè)分支線。采用全連分相封閉母線，與敞露母線相比，有以下的優(yōu)點(diǎn)：1)供電可靠。封閉母線有效地防止了絕緣遭受灰潮氣等污穢和外物造成的短路。2)運(yùn)行安全。由于母線封閉在外殼內(nèi)，且外殼接地，使工作人員不會(huì)觸及帶電導(dǎo)體。3)由于外殼的屏蔽作用，母線的電動(dòng)力大大減小，而且基本消除了母線周圍鋼構(gòu)體的發(fā)熱。4)運(yùn)行維護(hù)工作量小。300MW機(jī)組發(fā)電機(jī)引出線至主變壓器側(cè)及高廠變用全連式離相封閉母線，特點(diǎn)如下：1）“發(fā)電機(jī)-變壓器”單元接線，不設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，但在主母線上設(shè)可拆連接點(diǎn)。2）發(fā)電機(jī)出口側(cè)經(jīng)高壓熔斷器接有三組電壓互感器；發(fā)電機(jī)出口側(cè)有一組避雷器。3）發(fā)電機(jī)出口主封閉母線上有接地刀，母線接地刀能承受主回路動(dòng)、熱穩(wěn)定的要求。接地刀附近有觀察接地刀位置窺視窗。發(fā)電機(jī)出口全連式自冷離相封閉母線技術(shù)參數(shù)：表5-1 母線技術(shù)參數(shù)參數(shù) 主回路 廠用變壓器分支 電壓互感器分支 主變壓器低壓側(cè)額定電壓（KV） 24額定電流（A） 25000 2500 12500保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s） 4母線厚度 900 200 200 600和外徑（mm） 15 10 10 15外殼外徑 1450 750 750 1150和厚度（mm） 10 7 7 8相間距離（mm）1800 1800 1500冷卻方式 自然冷卻表面要求 導(dǎo)體外表面及外殼內(nèi)表面涂無(wú)光澤黑漆，外殼、外表面涂無(wú)光澤灰漆220kV母線架空線路：按長(zhǎng)期允許電流選擇母線截面。母線最大持續(xù)工作電流不超過(guò)一臺(tái)主變壓器的最大持續(xù)工作電流，故母線最大持續(xù)工作電流為：最熱月平均最高溫度32.5，基準(zhǔn)條件下的長(zhǎng)期允許電流，有環(huán)境溫度所選校正系數(shù)K=0.89，故長(zhǎng)期允許電流為：大于928A，所以母線LGJ-300適用。熱穩(wěn)定校驗(yàn):計(jì)算熱穩(wěn)定最小允許截面：短路持續(xù)時(shí)間：短路電流周期分量熱效應(yīng)QZ，計(jì)算母線短路前通過(guò)最大持續(xù)工作電流時(shí)的工作溫度：按80取熱穩(wěn)定系數(shù)C=83，非周期分量熱效應(yīng)：短路電流熱效應(yīng)：小于300mm2,故能滿足熱穩(wěn)定要求。從高廠變到發(fā)電機(jī)，從發(fā)電機(jī)到主變這兩段線路，采用封閉母線形式接線。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時(shí)，應(yīng)使其允許載流量Ia1不小于通過(guò)相線的計(jì)算電流I30，即所謂導(dǎo)線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許值的最大電流。= 查表得，20kV系統(tǒng)選擇母線類型為L(zhǎng)MY-1250，每相母線條數(shù)為4條，采用豎放的形式，母線尺寸（寬厚）為125 10（mm mm）= 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：式中：母線材料的允許應(yīng)力；：作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力。滿足條件。查表得，6kV系統(tǒng)選擇母線類型為L(zhǎng)MY-640，每相母線條數(shù)為2條，采用平放的形式，母線尺寸（寬厚）為80 8（mm mm）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：滿足條件。 6 廠用電發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過(guò)程中，有大量以電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證主要設(shè)備（鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行操作、試驗(yàn)、修配、照明、電焊等用電設(shè)備所消耗的電量總和，通稱為廠用電或廠用電量，用表示，單位： 。 6.1 廠用電率廠用電量占同期全廠發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，成為廠用電率。可用下式計(jì)算：式中廠用電率（%）；廠用計(jì)算負(fù)荷（kVA）;平均功率因數(shù)，一般取0.8；發(fā)電機(jī)的額定功率（kW）。不同類型電廠的廠用電率： 發(fā)電廠：5%8%， 熱電廠：8%13%，水電廠：0.5%1.0%。 6.2 廠用電壓等級(jí)發(fā)電廠廠用電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的容量和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠性等諸多方面因素，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)綜合比較后確定的。發(fā)電廠中一般采用的低壓供電網(wǎng)絡(luò)電壓為380/220V；高壓供電網(wǎng)絡(luò)電壓為6kV。200MW以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電源供電，動(dòng)力中心（PC）和電動(dòng)機(jī)控制中心（MCC）的組合方式，每段母線由一臺(tái)低壓廠用變壓器供電，兩臺(tái)低壓廠用變壓器分別接至廠用高壓母線的不同分段上，其備用方式可以是明備用或暗備用。PC和MCC均采用抽屜式開(kāi)關(guān)柜。75kW200kW的電動(dòng)機(jī)和容量較大的靜態(tài)負(fù)荷由380V動(dòng)力中心（PC）供電，75kW以下的電動(dòng)機(jī)和容量較小的雜散負(fù)荷由380V電動(dòng)機(jī)控制中心（MCC）供電。明備用是專門設(shè)置一臺(tái)備用變壓器，它的容量等于廠用變壓器中最大一臺(tái)的容量，多用于大中型電廠，特別是發(fā)電廠。暗備用是不另設(shè)專用的備用變壓器，而將每臺(tái)工作變壓器的容量加大。多用于中小型水電廠或變電所。對(duì)廠用電動(dòng)機(jī)的供電方式有個(gè)別供電和成組供電兩種，所有高壓廠用電動(dòng)機(jī)及容量大于75kW的低壓電動(dòng)機(jī)都是采用個(gè)別供電方式。成組供電一般只用于低壓電動(dòng)機(jī)。容量在400t/h及以上的鍋爐有兩段高、低壓廠用母線，其鍋爐或汽機(jī)同一用途的甲、乙輔機(jī)，應(yīng)分別接在本機(jī)組的兩段廠用母線上；工藝上屬于同一系統(tǒng)的兩臺(tái)及以上的輔機(jī)，應(yīng)接在本機(jī)組的同一段廠用母線上。該設(shè)計(jì)的廠用電特點(diǎn)：1)廠用高壓：廠用高壓系統(tǒng)為6kV；電動(dòng)機(jī)的額定功率大于200kW時(shí)采用額定電壓為6kV。2)廠用低壓：廠用低壓為400V三相四線50Hz；電動(dòng)機(jī)的額定功率在200kW以下時(shí)的額定電壓為380V；交流單相控制電壓為220V。3)廠用控制直流電壓：廠用控制直流電壓為110V,來(lái)自110V直流系統(tǒng)，電壓允許變化范圍為-15+10%額定電壓。4）廠用動(dòng)力直流電壓廠用動(dòng)力直流電壓為220V，由機(jī)組220V直流系統(tǒng)供電，向空、氫側(cè)應(yīng)急直流油泵電機(jī)供電，電壓允許變化范圍從187242V。5） 設(shè)備照明和維修電壓：設(shè)備照明由單獨(dú)的400/230V照明變壓器引出；維修插座電源額定電壓為400/230V、50Hz。 6.3 廠用電原則（1）供電可靠，運(yùn)行靈活。廠用負(fù)荷除了正常情況下有可靠的工作電源外，還應(yīng)保證異常或事故情況下有可靠的備用電源，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。另外，由于廠用電系統(tǒng)負(fù)荷種類復(fù)雜、供電回路多，電壓變換頻繁，波動(dòng)大，運(yùn)行方式的變化多樣，要求無(wú)論在正常、事故、檢修以及機(jī)組啟停情況下均能靈活地調(diào)整運(yùn)行方式，可靠、不間斷地實(shí)現(xiàn)廠用負(fù)荷的供電。（2）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的，特別是200MW以上機(jī)組應(yīng)做到這一點(diǎn)。在任何運(yùn)行方式下，一臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)影響另一臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行，并要求受廠用電故障影響而停運(yùn)的機(jī)組應(yīng)能在短期內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行。（3）全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或或公用負(fù)荷母線。在廠用電系統(tǒng)接線中，不應(yīng)存在可能導(dǎo)致切斷多于一個(gè)單元機(jī)組的故障點(diǎn)，更不應(yīng)存在導(dǎo)致全廠停電的可能性，應(yīng)盡量縮小故障影響的范圍。（4）充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟停等運(yùn)行方式下的供電要求，一般均應(yīng)配備可靠的啟動(dòng)/備用電源，盡可能地使切換操作簡(jiǎn)便，啟動(dòng)/備用電源能在短時(shí)內(nèi)投入。（5）供電電源應(yīng)盡量與電力系統(tǒng)保持緊密的聯(lián)系。當(dāng)機(jī)組無(wú)法取得正常的工作電源時(shí)，應(yīng)盡量從電力系統(tǒng)取得備用電源，這樣可以保證其與電氣主接線形成一個(gè)整體，一旦機(jī)組故障時(shí)以便從系統(tǒng)倒送廠用電。（6）充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響，要便于過(guò)渡，盡量減少接線和更換設(shè)置。 6.4 廠用電接線形式高、低壓廠用母線通常采用單母線接線形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，高壓廠用母線均采取按鍋爐分段的原則，即將高壓廠用母線按鍋爐臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段，凡屬同一臺(tái)鍋爐的廠用負(fù)荷均接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機(jī)的廠用負(fù)荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)組供電。每爐的每級(jí)高壓廠用母線不少于兩段，兩段母線可由一臺(tái)高壓廠用變壓器供電。每臺(tái)鍋爐的重要輔助機(jī)械設(shè)備（如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)）各裝設(shè)2臺(tái)，在鍋爐滿負(fù)荷時(shí)，必須同時(shí)投入運(yùn)行，所以可將它們接在同一段母線上。但每臺(tái)汽輪機(jī)均裝設(shè)2臺(tái)循環(huán)水泵和凝結(jié)水泵，其中一臺(tái)純屬備用，故允許分別接在不同母線段上。全廠公用負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷功率及可靠性的要求，分別接到各段母線上，各段母線上的負(fù)荷應(yīng)盡可能均勻分配。當(dāng)公用負(fù)荷大時(shí)，可設(shè)公用母線段。按鍋爐分段接線特點(diǎn)：若某一段母線發(fā)生故障，只影響其對(duì)應(yīng)的一臺(tái)鍋爐的運(yùn)行，使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐；廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇；將同一機(jī)爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運(yùn)行管理和安排檢修。 6.5本設(shè)計(jì)的廠用電設(shè)計(jì)330MW機(jī)組采用設(shè)置1臺(tái)高壓廠用分裂低壓繞組變壓器兩段與一臺(tái)三相雙繞組啟動(dòng)備用變壓器相連，設(shè)置兩段公用負(fù)荷母線，特點(diǎn)：高壓廠用變壓器不帶公用負(fù)荷，故其容量較小。正常運(yùn)行時(shí)一臺(tái)齊備變壓器的兩個(gè)繞組各帶一段公用母線，兩段公用母線分開(kāi)運(yùn)行。兩臺(tái)啟備變壓器是互為備用的。7 防雷和接地設(shè)計(jì)避雷針包括接閃器、引下線和接地體三部分。接閃器可用直徑10mm以上、長(zhǎng)12m的圓鋼制作，引下線用直徑6mm以上的圓鋼制作，接地體一般可用幾根2.5m長(zhǎng)的40mm40mm4mm的角鋼打入地中再并聯(lián)后與引下線可靠連接。鐵件必須作防腐處理，如果用銅件最好。單支避雷針的保護(hù)范圍：在某一高度hx的水平面上，其保護(hù)半徑rx計(jì)算式為：當(dāng)時(shí)，（m）當(dāng)hx時(shí)， （m）式中，h避雷針的高度，m；p高度影響系數(shù)，當(dāng)h30m時(shí)，p=1；當(dāng)30h120m時(shí)，。單根避雷線的保護(hù)范圍：當(dāng)時(shí)，當(dāng)hx時(shí)，式中，h避雷針的高度，m；p高度影響系數(shù)，當(dāng)h30m時(shí)，p=1；當(dāng)30h120m時(shí)，。發(fā)電廠、變電所中為防止雷直擊于電氣設(shè)備裝設(shè)避雷針。用避雷針保護(hù)以后，電力設(shè)備幾乎可以免受直接雷擊。但是長(zhǎng)達(dá)數(shù)十、數(shù)百公里的輸電線路，雖然有避雷線保護(hù)，但由于雷電的繞擊和反擊，仍不能完全避免輸電線上遭受大氣過(guò)電壓的侵襲，其幅值可達(dá)一、二百萬(wàn)伏。此過(guò)電壓波還會(huì)沿著輸電線侵入發(fā)電廠、變電所，直接危及變壓器等電力設(shè)備，造成事故。為了保護(hù)電氣設(shè)備的安全，必須限制出現(xiàn)在電氣設(shè)備絕緣上的過(guò)電壓峰值，就需要裝設(shè)另外一類過(guò)電壓保護(hù)裝置，統(tǒng)稱避雷器。目前有4種類型：保護(hù)間隙、排氣式避雷器、閥型避雷器和金屬氧化物避雷器。保護(hù)間隙和排氣式避雷器主要用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進(jìn)線段的保護(hù)。閥型避雷器和金屬氧化物避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù)。金屬氧化物避雷器可用來(lái)限制內(nèi)、外部過(guò)電壓及沿線路侵入的雷電波過(guò)電壓。金屬氧化物避雷器的優(yōu)點(diǎn)：1）由于不用串聯(lián)火花間隙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，動(dòng)作可靠性高。2）陡坡響應(yīng)特性好。3）可承受多重雷擊。4）可降低電氣設(shè)備所承受的過(guò)電壓。5）通流容量大。6）易于制成直流避雷器。7）金屬氧化物避雷器是SF6組合電氣中的理想保護(hù)設(shè)備。所以在電力系統(tǒng)各種電壓等級(jí)下得到了廣泛應(yīng)用，選擇避雷器參數(shù)如下：型號(hào)：Y10W-200/520W1標(biāo)稱放電電流下的最大殘壓：520KV避雷器額定電壓有效值：200KV系統(tǒng)標(biāo)稱電壓有效值：220kV工頻參考電壓峰值：283KV標(biāo)稱放電電流：10KA接地裝置是由埋入土中的金屬接地體（角鋼、扁鋼、鋼管等，新設(shè)計(jì)的電廠也有用銅材的）和連接用的接地線構(gòu)成。電力系統(tǒng)中的接地分為三類：1）工作接地：根據(jù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要而設(shè)置的接地，三相系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地，所要求的接地電阻值為0.510。2）保護(hù)接地：為了人身安全而將電氣設(shè)備的金屬外殼等加以接地，在故障下發(fā)揮作用，所要求的接地電阻值為110。3）防雷接地：將雷電流順利泄入地下，以減少它所引起的過(guò)電壓，在130。8 保護(hù)配置發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，比較常見(jiàn)的故障有幾種：1）定子繞組相間短路2）定子繞組匝間短路3）定子單相接地4）失磁5）轉(zhuǎn)子回路接地故障。變壓器的故障主要包括以下幾種：1）相間短路2）接地短路3）匝間或?qū)娱g短路4）鐵芯局部發(fā)熱和燒損。母線的主要保護(hù)是母線差動(dòng)保護(hù)，而在500kV母線上，通常使用高阻抗式差動(dòng)保護(hù)。斷路器主要有失靈保護(hù)：當(dāng)保護(hù)跳斷路器的跳閘脈沖已經(jīng)發(fā)出，而斷路器卻沒(méi)有跳開(kāi)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)以較短的延時(shí)，跳開(kāi)同一母線上的其他元件，以盡快將故障從電力系統(tǒng)隔離的一種緊急處理辦法。超高壓輸電線路故障，一般可以劃分為兩類：相間故障和接地故障。相間故障一般指兩相短路、兩相短路接地和三相短路；接地故障一般指兩相接地和單相接地。用零序電流保護(hù)可以靈敏地反應(yīng)接地故障。RCS系列微機(jī)母線保護(hù)裝置，適用于500KV及以下電壓等級(jí)的各種主接線方式母線，母線上允許所接的線路與元件數(shù)最多為21個(gè)。RCS系列微機(jī)母線保護(hù)裝置設(shè)有母線差動(dòng)保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)以及斷路器失靈保護(hù)等功能。A型：適用單母線、單母分段、雙母線或雙母雙分段的主接線方式，專用母聯(lián)，專用旁路。B型：適用