4215200mw火力發電廠電氣部分設計畢業論文-預覽頁

　

【正文】 （2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。（5）接地裝置的設計，也需用短路電流。（3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時候短路電流為最大的地點。 系統簡化待設計火電廠所在系統的系統圖如下圖41所示：根據所給系統各元件參數，計算各元件等值阻抗后得到系統等值阻抗圖，如圖42所示。以Xcalc=：I’’Z3=b==b====b=I3Z2==I3Z4=b=沖擊電流（Ta=，t=）ich=（+I’’z）=G10//G11與G8//G9對稱，參數相同，則：k1點合成短路電流：I’’z=；ich=（k2）系統等值變換如圖47所示：∑Y法等效：∑Y=1/X13+1/X14+1/X15+1/X1+1/X2=C=X2∑Y=各支路電抗：X1k=CX1=；X13k=CX13==X14k=X15kX3k=CX3=計算周期電流及沖擊電流（1）系統所提供短路電流Ub=，計算電抗Xcalc=X1k= Ib= Ib==∑Y法等效：∑Y=1/X13+1/X14+1/X15+1/X1+1/X2=C=X2∑Y=各支路電抗：X1k=CX1=；X13k=CX13==X14k=X15kX3k=CX3=計算周期電流及沖擊電流（1）系統所提供短路電流Ub=，計算電抗Xcalc=X1k= Ib= Ib==各時刻短路周期分量：I’’Z1====I1Z2=I1Z4==沖擊電流（Ta=15，t=）ich=（+I’’z）=（2）G8所提供短路電流（Ub=）計算電抗 Xcalc=*235/100=基準電流 Ib==以Xcalc=，對應各時刻電流值：I’’Z=b==b====b=IZ2==IZ4=b=沖擊電流（Ta=，t=）ich=（+I’’z）=（3）G9所提供短路電流（Ub=）Xcalc=*235/100= Ib=以Xcalc=，各時刻電流值：I’’Z=b==b====b=IZ4=b=時間常數Ta=∑X/∑R=沖擊電流（Ta=，t=）ich=（+I’’z）=（4）G10與G11并聯運行時，所提供短路電流Ub=，Xcalc=，Ib=衰減時間常數對于k2點，G10（或G11）向短路點提供短路電流，串聯支路的元件為G10（或G11），10（或11）號主變以及8號主變，總參數為∑X=+2∑R=（+2）104Ta=∑X/∑R=以Xcalc=，各時刻短路電流：I’’Z=b=， 沖擊電流 ich=k2點短路電流總值 I’’Z= ich=（k3）短路等值變換如圖48所示：圖48 k3點短路等值電路圖a→b ∑Y1=1/X5+1/X6+1/X71/X1+1/X3=C1=X3∑Y1=X12=C1X1==X13=C1G9//G10//G11=b→c ∑Y2=1/X12+1/X4+1/X13+1/X2=C2=X2∑Y2==則各支路計算電抗：X1k=X12C2=，X2k=，X3k=（1）系統所提供短路電流（Ta=15，t=）計算電抗Xcalc=X1k=，Ub=Ib==I’’Z1====I1Z2=I1Z4==ich=（+I’’z）=（2）G8所提供短路電流（Ta=40，t=）計算電抗 Xcalc=X2kSN/100=235/100=，Ib=以Xcalc=，I’’z==ich=（+I’’z）=（3）G9，G10，G11所提供短路電流（Ta=40，t=）計算電抗 Xcalc=X3k3SN/100=3Ib=由于Xcalc3，故各時刻周期分量相等：I’’Z1====I1Z2=I1Z4==ich=（+I’’z）=（4）電動機反饋電流計算：+6445+1000=14645kW，UNM=6kV，ηMcos=，電動機啟動電流平均倍數Kqm=6電動機反饋電流周期分量起始有效值：I’’M=Kqm=614645//103=反饋電流沖擊值（沖擊系數）Kchk=ich=（chkI’’K）=（）=k3點短路總電流值 I’’z=，ich=（k4）短路圖49 k4點短路等值電路圖G8，G9合并為一條支路，G10，G11合并為一支路，系統化簡如圖59所示，∑Y=1/X1+1/（X2+X3）+1/（X4+X5）+1/（X6+X7）+1/（X8+X0）+1/X10=C=X10∑Y==X1k=X1C=，X2k=C[(X3+X4//(X5+X6)]==X3k（1）系統 Xcalc=X1k=，Ib=SN//UN=I’’Z1====I1Z2=I1Z4==沖擊電流（Ta=15，t=）ich=（+I’’z）=（2）G8與G9并列運行計算電抗 Xcalc=X2k2SN/100=3Ib=I’’Z1====I1Z2=I1Z4==沖擊電流 ich=（+I’’z）=（3）G10與G11并列運行，結果同上，不計及電動機反饋電流，則k4點短路電流總值為：I’’z=，ich=短路計算結果見表42表42 k1～k4點短路計算結果5部分電氣設備的選擇與校驗 電氣設備選擇的一般原則 選擇電氣一次設備遵循的條件電氣設備的選擇是變電所電氣設計的主要內容之一，正確的選擇電氣設備的目的是為了使導體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經濟合理的運行。應滿足正常運行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。應力求技術先進和經濟合理。應適當考慮發展，留有一定的裕量。當UNe為330500KV是， UNe。因此，在非高海拔地區，按所在電網的額定電壓選擇電氣設備的額定電壓即可滿足要求。表51 各支路最大持續電流回路名稱最大長期工作電流變壓器回路~2倍的變壓器額定電流出線回路母聯回路母線上最大一臺變壓器的Igmax分段回路變電所應滿足用戶的一級負荷和二級負荷匯流回路按實際潮流分布計算（3） 環境條件選擇電氣設備時，還應考慮其安裝地點的環境條件，當氣溫、風速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環境條件超過一般電氣的基本使用條件時，應采取相應的措施。裸導體的額定環境溫度一般取25℃，如安裝地點的環境溫度在5℃~ 50℃范圍內變化時，其允許通過的電流可按上市進行修正。當海拔高度超過規定值時，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對內絕緣影響較小，但對外絕緣影響較大。但有熔斷器和有熔斷器保護的電器和導體（如電壓互感器等），以及架空線路，一般不必考慮動穩定度、熱穩定度的校驗，對電纜，也不必進行動穩定度的校驗。如果滿足這一條件，則選出的電氣設備符合熱穩定的要求。校驗短路熱穩定的短路計算時間應為繼電保護動作時間top和斷路器全開斷時間toc之和，即 （55）式中 ， —— 保護動作時間，主要有主保護動作時間和后備保護動作時間，；；—— 斷路器全開斷時間（包括固有分閘時間和燃弧時間）。校驗電器和110KV以上沖油電纜的短路電流計算時間，一般采用后備保護動作時間加相應的斷路器全分閘時間。電氣設備的選擇除了要滿足上述技術數據要求外，尚應根據工程的自然環境、位置（氣候條件、厭惡、化學污染、海拔高度、地震等）、電氣主接線極短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設標準等因素考慮。s） （58） 設備選擇（1）斷路器出線斷路器選用SW2220I型，配用一臺CY3II型液壓操動機構，可分相操作，可進行三相或單相自動重合閘。s）2215動穩定電流（kA）255工頻耐壓（kV）1min470外絕緣干狀態560沖擊耐壓（kV）外絕緣濕狀態475全波835載波1096外絕緣全波970外絕緣載波1220介質損失角正切20℃170（kV）%局部放電水平U=252/ =160（kV）不大于10pC校核：工作電流 Igmax=1218A1200A動穩定 ich=55kA熱穩定 Q=2125=2205（kA戶外不計日照：===式子中，y——導體允許最高溫度，℃；——實際環境溫度，℃；——基準環境溫度，25℃。②8，9號主變壓器進線選用LGJQ400型鋼芯鋁絞線兩根并聯，與主母線、旁路母線（220kV側）配合，70℃長期工作電流為1452A。 9號發電機出口設備選擇發電機與主變壓器之間不設斷路器，由全連式分相封閉母線連接。以上校驗所選設備列表，見表55：表55 主要電氣設備選擇結果 序號設備型號安裝位置1QFQS20024臺汽輪機安裝位置2SFP240000/2204臺主變位置3SFFL40000/2500025000廠用工作變壓器位置4SPPFPL340000/220啟動/備用變壓器位置5SW2220I220kV出線端斷路器6SW2220III主變壓器用斷路器7SW2220I母聯線路所用斷路器8GW7220220kV進線端用隔離開關9GW7220D220kV出線端用隔離開關10LVWB7220220kV側電流互感器112LGJQ400220kV出線用122LGJQ4008，9號主變壓器進線132LGJQ400220kV母線14LGJQ300啟動/備用變壓器220kV 避雷器的選擇避雷器是一種保護電器，用來保護配電變壓器，電站和變電所等電器設備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。滅弧電壓：按照使用情況，校驗避雷器安裝地點可能出現的最大的導線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）；在中性點非直接接地的電網中應不低于設備最高運行線電壓。因此，發電機在運行中，定子繞組和轉子激磁回路都有可能產生危險的故障和不正常的運行情況。（2）對定子繞組為雙星型連接的發電機，當每相有兩條引出的并聯支路時，為了保護定子繞組的匝間短路，應設置縱聯差動保護，或匝間短路保護。（6）轉子繞組（勵磁回路）出現一點接地后，應投入轉子繞組兩點接地保護。因此，必須根據變壓器的容量和重要程度裝設適當的保護裝置。變壓器的內部故障主要有繞組的相間短路 、繞組匝間短路和單相接地短路。變壓器的內部故障和外部故障均應動作于跳閘；對于外部相間短路引起的過電流，保護裝置應帶時限動作于跳閘；對過負荷、油面降低、溫度升高等不正常狀態的保護一般只作用于信號。對于高壓側未裝設斷路器的線路—變壓器組，為采取是瓦斯保護能切除變壓器內部故障的技術措施時，瓦斯保護可以動作于信號。容量為6300 KVA級以上，廠用工作變壓器和并列運行的變壓器。對于200MW及以上的汽輪發電機，為提高快速性，在機端還宜設置符合電流速斷保護，或在變壓器上增設單獨的縱聯差動保護，即采用雙重快速保護方式。③負序電流保護和單相式低電壓啟動的過電流保護，可用于63000 KVA級以上的升壓變壓器。對自耦變壓器和多繞組的變壓器，保護裝置應能反映公共繞組以及各側過負荷的情況。其額定磁密接近于飽和磁密，過電壓或低頻率時容易引起過激磁，因此，500KV及以上的大容量變壓器以裝設過激磁保護。本次設計已經結束了，在這次設計中我學到了很多以前在課本里體會不到的東西，并且更好的把以前學過的知識鞏固了一遍，特別是對新知識的學習，了解和掌握了目前發電廠的基本概況，加深了對理論知識的掌握，并在實踐中能夠很好的運用。 通過這次設計，領會了電力工業建設中的政策觀念和經濟技術觀念，以及對工程技術中的技術和經濟問題，能夠進行比較全面的綜合分析。在此期間感謝陳黃飛老師的支持和鼓勵