水力發電廠主接線的初步設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 證斷路器能可靠地開斷短路電流，一般情況下，原則上額定開斷電流 不應小于實際開斷瞬間的短路全電流有效值，即 (56)而 (57)式中,開斷計算時間，；短路電流非周期分量的衰減時間。所有值代入可以求得： (58)由已知參數可知滿足要求。（5）熱穩定校驗，斷路器滿足熱穩定的條件為： (59)式中，制造廠規定的允許通過電器的熱穩定電流，查表51； 制造廠規定的允許通過電器的熱穩定時間，查表51； 短路電流通過電器時所產生的熱效應。由已知數據計算可得： (510)又 (511)其中，； 后備保護動作時間，； 斷路器固有分閘時間，； 斷路器開斷時的電弧持續時間。將前述短路電流計算結果代入可求得：(512)由以上計算結果可知熱穩定滿足。（6）動穩定校驗，斷路器滿足動穩定的條件為： (513)式中，電器允許通過的動穩定電流幅值，查表51； 短路沖擊電流幅值。一般高壓電路短路時。發電機端母線短路時。 (514)由已知數據可知，動穩定滿足要求。其斷路器的選擇見表52：表52 母線側斷路器的選擇結果計算和設備數據項目及條件計算數據LW2220斷路器電壓UN≥UNs（kV）UNs220UN220電流IN≥Imax（A）Imax248IN2500額定開斷電流INbr≥I39。39。（kA）IINbr熱穩定QN≥Qk（kA2s）Qk3969動穩定ies≥ish （kA）ishies150發電機出口側斷路器選擇（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額定電壓，即 (515)（2）按額定電流選擇，斷路器綜合修正后的長期允許電流不得低于所在回路的各種運行方式下的最大持續工作電流，即 (516)式中,綜合修正系數；電氣設備所在回路的最大持續工作電流。當僅計及環境溫度修正時值的計算如下： (517)其中為環境實際溫度，本設計中帶入上式得： (518)所以， (519)（3）初步選擇斷路器的型號為：,其參數見表53：表53 發電機出口側斷路器的參數型號額定電壓額定電流額定開斷電流動穩定電流熱穩定電流（5s）（s）(s)10kV5000A105kA300kA120kA（4）額定開斷電流校驗：為保證斷路器能可靠地開斷短路電流，一般情況下，原則上額定開斷電流不應小于實際開斷瞬間的短路全電流有效值，即.而 (520)式中,開斷計算時間，；短路電流非周期分量的衰減時間。所有值代入可以求得： (521)由已知參數可知滿足要求。（5）熱穩定校驗，斷路器滿足熱穩定的條件為： (522)式中，制造廠規定的允許通過電器的熱穩定電流，查表53； 制造廠規定的允許通過電器的熱穩定時間，查表53； 短路電流通過電器時所產生的熱效應。由已知數據計算可得： (523)又 (524)其中,； 后備保護動作時間，； 斷路器固有分閘時間，； 斷路器開斷時的電弧持續時間。將前述短路電流計算結果代入可求得： (525)由以上計算結果可知熱穩定滿足。（6）動穩定校驗看，斷路器滿足動穩定的條件為： (526)式中，電器允許通過的動穩定電流幅值，查表52； 短路沖擊電流幅值。一般高壓電路短路時。發電機端母線短路時。 (527)由已知數據可知，動穩定滿足要求。10KV側斷路器的選擇見表54。表54 10kV側斷路器的選擇結果 計算和設備數據項目及條件計算數據SN410G斷路器電壓UN≥UNs（kV）UNsUN電流IN≥Imax（A）Imax3905IN5000額定開斷電流INbr≥I39。39。（kA）I39。39。INbr105熱穩定QN≥Qk（kA2s）Qk1420720000動穩定ies≥ish （kA）ishies300斷路器的全型號表示的含義:S─少油式、D─多油式、Z─真空式、G─改進式、L─SF6式、N─戶內式、W─戶外式 隔離開關的選擇隔離開關俗稱刀閘，它主要是隔離高壓電源，以保證其他設備和線路的安全檢修其結構特點斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保障人身和設備的安全。但是隔離開關沒有專門的滅弧裝置,因此它不允許帶負荷操作。然而可通斷一定的小電流。隔離開關按安裝地點，分戶內式和戶外式兩大類。隔離開關沒有滅弧裝置，故無開斷電流技術數據。隔離開關的選擇方法可參照斷路器，其內容包括：（1）選擇型式；（2）選擇額定電壓；（3）選擇額定電流；（4）校驗動穩定；（5）校驗熱穩定。220KV側隔離開關選擇（1）按額定電壓選擇：隔離開關的額定電壓不小于安裝地點電網額定電壓，即 (528)（2）按額定電流選擇：隔離開關綜合修正后的長期允許電流不得低于所在回路的各種運行方式下的最大持續工作電流，即 (529)式中，綜合修正系數； 電氣設備所在回路的最大持續工作電流。當僅計及環境溫度修正時值的計算如下： (530)其中為環境實際溫度，本設計中帶入上式得： (531)所以 (532)（3）初步選擇隔離開關的型號為：，其參數見表55。（4）熱穩定校驗，隔離開關滿足熱穩定的條件為: (533)式中，制造廠規定的允許通過電器的熱穩定電流； 制造廠規定的允許通過電器的熱穩定時間； 短路電流通過電器時所產生的熱效應。由已知數據計算可得： (534)又 (535)其中,取4s；將前述短路電流計算結果代入可求得：(536)由以上計算結果可知熱穩定滿足。（5）動穩定校驗，隔離開關滿足動穩定的條件為： (537)式中，電器允許通過的動穩定電流幅值； 短路沖擊電流幅值。一般高壓電路短路時，；發電機端母線短路時。 (538)由已知數據可知，動穩定滿足要求。發電機出口側隔離開關選擇（1）按額定電壓選擇，隔離開關的額定電壓不小于安裝地點電網額定電壓，即 (539)（2）按額定電流選擇，隔離開關綜合修正后的長期允許電流不得低于所在回路的各種運行方式下的最大持續工作電流，即 (540)式中,綜合修正系數； 電氣設備所在回路的最大持續工作電流。當僅計及環境溫度修正時值的計算如下： (541)其中為環境實際溫度，本設計中帶入上式得： (542)所以 (543)（3）初步選擇隔離開關的型號為：，其參數見表55。（4）熱穩定校驗，隔離開關滿足熱穩定的條件為: (544)式中，制造廠規定的允許通過電器的熱穩定電流； 制造廠規定的允許通過電器的熱穩定時間； 短路電流通過電器時所產生的熱效應。由已知數據計算可得： (545)又 (546)其中，取4s。將前述短路電流計算結果代入可求得: (547)由以上計算結果可知熱穩定滿足。（5）動穩定校驗，隔離開關滿足動穩定的條件為: (548)式中,電器允許通過的動穩定電流幅值，查表55； 短路沖擊電流幅值。一般高壓電路短路時。發電機端母線短路時。 由已知數據可知，動穩定滿足要求。主變壓器中性點隔離開關選擇（1）按額定電壓選擇，隔離開關的額定電壓不小于安裝地點電網額定電壓，即 (549)（2）按額定電流選擇，隔離開關綜合修正后的長期允許電流不得低于所在回路的各種運行方式下的最大持續工作電流，即 (550)式中，綜合修正系數； 電氣設備所在回路的最大持續工作電流。當僅計及環境溫度修正時值的計算如下： (551)其中為環境實際溫度，本設計中帶入上式得： (552)所以 (553)（3）初步選擇隔離開關的型號為：，其參數見表55。表55 隔離開關選擇結果安裝地點型號額定電壓額定電流熱穩定電流動穩定電流220kV母線GW7220(D)220kV2500A160kV (4s)55kA發電機出口GN1010T10kV4000A80kA (5s)160kA主變中性點GW13110110kA630A16kV(4s)55kA隔離開關的型號表示的含義：W─戶外式、N─戶內式、D─帶接地刀閘式、G─改進式 母線的選擇發電廠屋內和屋外配電裝置的主母線、變壓器等電氣設備與配電裝置母線之間的連接導線、各種電器之間的連接導線，統稱為母線。母線的選擇內容包括：（1）確定母線的材料、截面形狀、布置方式；（2）選擇母線的截面積；（3）校驗母線的動穩定和熱穩定；（4）對重要的和大電流的母線，校驗其共振頻率；（5）對于110KV及以上母線，還應校驗能否發生電暈。220KV側母線選擇（1）導線的截面的選擇，在各種配電裝置中的主母線，一般均按所在回路的最大持續工作電流選擇即 (554) (555)可見電流不大，可選用軟母線，即鋼芯鋁絞線。初選母線型號為：，此母線的長期工作允許電流為1025A,計及日照溫度及海拔高度可查得溫度校正系數，此時有： (556)（2）熱穩定校驗，導線正常運行時的溫度為： (557)取熱穩定系數。滿足熱穩定的最小截面為： (558)式中，導體的集膚效應系數，一般為1； 短路電流通過電器時所產生的熱效應。又 (559)式中，周期分量熱效應； 非周期分量熱效應。又 (560)式中，； 主保護動作時間，； 斷路器固有分閘時間，； 斷路器開斷時的電弧持續時間。將前述短路電流計算結果代入可求得:(561)又 (562)式中，T—非周期分量的等效時間，s。由表56查得。表56 非周期分量T的等效時間短路點T（）T（）發電機升高電壓母線發電機出口及母