電氣自動化專業(yè)(水電站)(留存版)

　　

【正文】 Ⅱ 的等效阻抗圖與方案 Ⅰ 相同，故方案 Ⅱ 的短路電流計算結(jié)果與 29 XXXX大學(xué)論文 第四章 電器主設(shè)備選擇 I的各主設(shè)備選擇 其接線方式如下圖： 圖 41 方案 Ⅰ 主接線圖 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 [5] 對 D1～ D4 斷路器和 G1～ G4 隔離開關(guān)的選擇 D1～ D4 斷路器的選擇 （ 1）按額定電壓選擇： 斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即 （ 2）按額定電流選擇 斷路器的額定電流不小于流過斷路 器的長期負(fù)荷電流，即 30 XXXX大學(xué)論文 （ 3）按開斷電流選擇 若在 D1～ D4 上側(cè)短路時流過 D1～ D4 的短路電流為 F1 流過的短路電流，即為 ＝ ，而在 D1～ D4 下側(cè)短路時流過 D1～ D4 的短路電流為系統(tǒng)和 F2～ F5的短路電流之和，即 ＋ ＋ ＝ ， 故應(yīng)按 D1～ D4 下側(cè)短路時來選擇設(shè)備，其短路電流為 。其 110kv側(cè)的單母分段帶專用旁路斷路器的母線 接線方式中 ,由于增加了分段其全廠停電的可能性為 0，且任一臺斷路器檢修時都不會引起停電，其供電可靠性較高 圖 12 電氣主接線方案 Ⅱ 4 XXXX大學(xué)論文 方案 Ⅲ 本方案采用了兩個擴大單元接線，一個單元接線， 110kv 側(cè)采用了雙母帶旁母的接線方式。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。就我國目前的電力能源結(jié)構(gòu)來看，我國主要是以火電為主，但是火電由于運行過程中污染大，在煤炭價格高漲的今 天，火電的運行成本也較高，受鍋爐和其他火電廠用電設(shè)備的影響，其資源利用率較低，一般熱效率只有 30%50%左右。在設(shè)計時，除對主接線形式予以定性評價外，對于比較重要的水電站需要進行定量分析和計算。 110kv側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線方式。 根據(jù)上述要求，結(jié)合本水電站為中小型水電站，以及廠用電分為 6kV和 380kV兩個電壓等級的實際情況，其廠用電設(shè)計祥見附錄 Ⅰ ： 8 XXXX大學(xué)論文 第三章 短路電流計算 對稱短路電流計算 發(fā)電機， 變壓器及系統(tǒng)的主要參數(shù)如下： ??發(fā)電機參數(shù)： ， ， ，額定電壓 變壓器參數(shù)： 3臺， 系統(tǒng)參數(shù)： 110kV 出線四回，正序阻抗（標(biāo)么值）： ，零序阻抗（標(biāo)么值） ，三相短路容量： 2543MVA，單相短路容量： 。 ③ 按動穩(wěn)定校驗 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器的動穩(wěn)定電流為 imax＝ 160kA,大于該水電站發(fā) 電機出口處的沖擊電流 ，滿足動穩(wěn)定要求。環(huán)境溫度為 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導(dǎo)體長期允許電流為 ＝ 727A，大于 。 對 F1 的保護整定計算 1 短路電的分析計算及電壓電流互感器的變比選定 : 由短路電流的計算結(jié)果 可知， F1 的最大短路電流為 ,而 F1 出 口額定電流為 所以電流互感器的變比級次應(yīng)該為 3000/5，即電流互感器變比為 ＝ 600，電流互感器變比為 ＝ 105。 6．過負(fù)荷保護整定校驗： 過負(fù)荷保護是動作于信號的保護，考慮到過負(fù)荷對稱性，該保護只有一相中裝設(shè)，并與過電流保護共用一組互感器，保護由電流繼電器及時間繼電器組成。 右側(cè)短路時的短路電 D13左側(cè)短路時的短路電流為 ＋ ＝ ， 流為 ＋ ＝ ，其左側(cè)短路時的短路電流大于右側(cè)短路時的短路電流，故應(yīng)按左側(cè)短路時來選擇設(shè)備。 絕緣子的選擇： ZD10F型 110kV側(cè)母線和線路側(cè)選擇 ZS2110/1500型 母線選擇 [8]： 110kV主母線的選擇 . ① 母線類型的選擇： 110kV主母線選擇 LF－ 21Y－ 型鋁錳合金管母線。即 34 ＝ XXXX大學(xué)論文 INbr≥Id’’ ＝ （ 4）按動穩(wěn)定電流校驗： 電器允許通過動穩(wěn)定電流 ies 不小于短路沖擊電流 ish 即 ‘’ ＝ （ 5）按熱穩(wěn)定校驗： ??2??2??2 t Qk= 12 ?? 其中 IZ＝ , ?? 帶入上式得， Qk＝ ,則 Qt ≥ Qk = B 對 110kV側(cè) G10， G11 隔離開關(guān)的選擇： 按額定電壓選擇： UN≥110 kV. 按額定電流選擇： IN≥； 按動穩(wěn)定校驗： ies≥ish = 按照熱穩(wěn)定校驗 Qt≥Qk ＝ , 選擇 D7 為 SW6110型斷路器 選擇 G10G11 為 GW4－ 110D型隔離開關(guān) 表 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù) 由上表可知所選斷路器隔離開關(guān)符合技術(shù)參數(shù)要求 對于 D8～ D11斷路器，和G12～ G23 隔離開關(guān)的選擇 35 XXXX大學(xué)論文 A 對 110kV 側(cè) D8～ D11斷路器選擇： （ 1） 按額定電壓選擇： 斷路器的額定電壓不小于安 裝地點電網(wǎng)額定電壓，即 UN≥110 kV； （ 2）按額定電流選擇： 斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負(fù)荷電流，即 IN≥Imax＝ ＝ （ 3）按開斷電流選擇： 若在 D8～ D11下側(cè)短路電流時流過 D8～ D11的短路電流為系統(tǒng)側(cè)短路電流即為 ,而在 D8～ D11上側(cè)短路時流過 D8～ D11短路電流為 5臺發(fā)電機短路電流之和，即為 ＋ ＝ ， ，所以 按照 D8～ D11下側(cè)短路的短路電流來選擇設(shè)備，其短路電流為 斷路器的額定開斷電流 INbr 不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間的短路電流周期分量。 7 XXXX大學(xué)論文 第二章 廠用電設(shè)計 廠用電設(shè)計原則 廠用電接線的設(shè)計應(yīng)按照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟地新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達到經(jīng)濟合理，技術(shù)先進，保證機組安全經(jīng)濟地運行。 ④ 具有發(fā)展和擴建的可能性 2 XXXX大學(xué)論文 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，已投產(chǎn)的水電站可能需要擴大機組容量，從主變壓器的容量、數(shù)量到饋電線路數(shù)均有擴建的可能，有的甚至需要升壓，所以在設(shè)計主接線時應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，同時還要兼顧到分期過渡接線的可能和施工的方便。故本論文屬于典型的針對某工程進行最優(yōu)設(shè)計的工程設(shè)計類論文。在這些設(shè)計過程中需要用到各種電力工程設(shè) 計手冊，并且借用 AutoCAD輔助工具畫出其電氣主接線圖、室外配電裝置圖、發(fā)電機保護的原理接線圖、展開圖、保護屏的布置及端子排接線圖。但是過于簡單的接線，則不一定能滿足運行方式的要求，給運行造成不便，甚至增加不必要的停電次數(shù)和停電時間。方案 Ⅰ 的可靠性比方案一高，如果在投資相差不多的情況小應(yīng)該首選方案 Ⅰ ，如果在方案 Ⅱ 比方案 Ⅰ 投資低 較多則從經(jīng)濟性的角度出發(fā)應(yīng)選擇方案 Ⅱ 。 斷路器的額定開斷電流 INbr 不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間的短路電流周期分量。 (5) 按陡波沖擊電流選擇： 10kV 發(fā)電機的內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為 75kV，其 陡波沖擊電流下BIC75 殘壓為 ，所選避雷器陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不 大于 ,該值小于 ,故滿足陡波沖擊電流下的殘壓要求。 對 D13斷路器和 G24~G25隔離開關(guān)的選擇。 5） 復(fù)合電壓閉鎖過電流保護的整定校驗： 復(fù)合電壓閉鎖過電流保護是發(fā)電機后備保護，它選擇性是用階梯時限特性來滿足的，因此，在整定電 流電壓元件時只需要考慮躲過正常運行時相應(yīng)值就夠了，其整定計算如下： a 電流計電器動作電流為： = KkINf＝ 103/(600)= Khnl Kk可靠系數(shù) ,取 kk=； kh 返回系數(shù)，取 kh＝ ； nl 電流互感器變比； INf 發(fā)電機額定電流 b. 按照躲過正常運行時不平衡電壓降為條件整定，負(fù)序電壓繼電器動作電壓，=103/=6V, UNf 發(fā)電機額定電壓； nY 電壓互感器變比； ：作為遠后備保護，發(fā)電機過電流保護時限應(yīng)該比連接在發(fā)電機電壓母線上的其他設(shè)備的保護裝置最大時限還要大 1－ 2個時間級差 △t(一 50 XXXX大學(xué)論文 個 △t一般為 ),即 t＝ tmax+(1～ 2) △t。 2 各種保護的整定計算 [10]： 1) 縱差保護的整定 : a. 動作電流 Idz 應(yīng)按躲過外部短路時流過保護裝置的最大不平衡電 流 Ibp 即 Idz ＝ Kk = Kk kfzq ktx fi =1103=＝ 。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗要求選最小截面： 由 ＝ ，所選導(dǎo)體的截面為 S=，大于熱穩(wěn)定最 C 小截面 ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求。 ④ 按熱穩(wěn)定校驗 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器熱穩(wěn)定電流為 It＝ 80kA，大于該水電站發(fā)電機出口處的熱穩(wěn)定電流 kA 電壓互感器的選擇 ① 型號的選擇 110kV側(cè)選擇 WVB11020(H)型電壓互感器 JDZX1012BG型電壓互感器 其各參數(shù)如下： 表 所選電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù) 避雷器的選擇 [7] 110kV側(cè)避雷器的選擇 (1) 避雷器型號的選擇： 選擇 Y10W5110/260型無間隙氧化鋅避雷器。 對方案 Ⅰ 的系統(tǒng)正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖為 [1]： 圖 31 正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖 取基準(zhǔn)值： A， 時， ， Ij(115)＝ Sj Uj＝ ,45MW功率因素為 9 XXXX大學(xué)論文 為 ??d發(fā)電機 F1