發電廠電氣部分課程設計---大型火電廠電氣設計-資料下載頁

　　

【正文】 統。 變壓器的選 定 本方案 所選聯絡變壓器參數如表 42 所示 。 表 42 本方案 聯絡 變壓器 的 選定 型號 額定電壓 (kV) 空載損耗(kW) 短路損耗(kW) 短路電壓 (%) 聯結 組號 DFDS250000/500 550/242/35 144 540 %%%32K31K21K??????UUU IYN, Ia0, Id11 自耦變壓器 的 選定 在 本方案中，我們選擇自耦變壓器一臺如表 43 所示 。 表 43 本方案 自耦 變壓器 的 選定 型號 額定電壓 (kV) 空載損耗(kW) 短路損耗(kW) 短路電壓 (%) 空載電流 (%) OSFPS8120210 220/110 301 13 高壓斷路器的選定 高壓斷路器 (high voltage circuit breaker)不僅可以切斷或閉 合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統發生故障時通過繼電 保護裝置的作用， 可以 切斷過負荷電流和短路電流 。它具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力，一般分為 油斷路器 (多油斷路器、少油斷路器 )、 SF6斷路器 、真空斷路器 和 壓縮空氣斷路器等。 常見高壓斷路器型號表示一般具有 如 圖 422 所示形式： 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 31 S N 10 10 G 600 350 / 額定開斷容量 ( M V A )或開斷電流 ( kA )額定電流 ( A )補充特性額定電壓 ( kV )設計序號裝設地點斷路器種類 圖 422 高壓斷路器 型號表示形式 其中 ， 各部分 表示方式為： 斷路器種類 (S— 少油式 ， D— 多油式， K— 壓縮空氣式 ， Z— 真空式 ， L— SF6式 )，裝設地點 (N— 戶內式 ， W— 戶外式 )，補充特性 (C—手車式， G— 改進型 ， W— 防污型 ， Q— 防震型 )。 高壓斷路器的選定 在本方案中， 110kV 側 有 4 回 出 線 ， 220kV 側有 4 回出線， 500kV 側有 2 回出線， 故 接入 110kV、 220kV 和 500kV 側的應選擇 SF6斷路器。 (1)額定電壓 110kV 側 1 2 11 1 ???? UU (kV) 220kV 側 2 4 22 2 ???? UU (kV) 500kV 側 5 5 05 0 ???? UU (kV) (2)額定電流 為簡化選擇的復雜性，本方案 采 用雙繞組回路上最大的額定電流作為所選高壓斷路器的額定電流值。 1)300MW 發電機 雙繞組回路 110kV 側 a xN ??? ??? II (kA) 220kV 側 a xN ??? ??? II (kA) 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 32 500kV 側 a xN ??? ??? II (kA) 2)600MW 發電機雙繞組回路 220kV 側 a xN ??? ??? II (kA) 500kV 側 a xN ??? ??? II (kA) 綜上 ， 本方案以 600MW 發電機雙繞組回路 的額定電流作為斷路器的額定電流。 (3)開斷電流 高壓斷路器的額定開斷電流 NbrI 不應小于 實際開端瞬間的短路電流周期分量 PtI 。 為了 簡化計算 ，可應用暫態電流 I? 進行選擇 ，即 需滿足 II ??Nbr 。 110kV 側 ???? II (kA) 220kV 側 ???? II (kA) 500kV 側 ???? II (kA) (4)短路關合電流 為了保證高壓斷路器 在關合短路時的安全，規定 其 額定關合電流 NclI 不應小于 短路電流最大沖擊值 shi ， 即 需滿足 shNcl iI ? 。 110kV 側 l ?? iI (kA) 220kV 側 l ?? iI (kA) 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 33 500kV 側 l ?? iI (kA) (5)熱穩定校驗 取 短路切除時間 4k?t s。 由 110kV 側 ??I kA， ?I kA， ?I kA， 可得周期分量熱效應 ? ? k24222pt ??????? tIIIQ ((kA)2s ) 因 ?t ，故可不計入非周期分量 (下同 )， 則有 ?? ((kA)2s ) 由 220kV 側 ???I kA， ?I kA， ?I kA， 可得周期分量熱效應 ? ? k24222ptk ???????? tIII ((kA)2s ) 由 500kV 側 ???I kA， ?I kA， ?I kA， 可得周期分量熱效應 ? ? k24222ptk ???????? tIII ((kA)2s ) (6)動穩定 校驗 根據 規程，動穩定應滿足 shes ii ? 。 110kV 側 ?? ii (kA) 220kV 側 ?? ii (kA) 500kV 側 ?? ii (kA) 綜上所述，根據計算值及高壓斷路器選擇原則， 110kV 側高壓斷路器選擇LW11110 型， 220kV 側高壓斷路器選擇 LW2220 型， 500kV 側高壓斷路器選擇FA4500 型，具體參數及計算值對 比如表 4 表 4表 46 所示。 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 34 表 44 110kV 高壓斷路器 選擇情況 及 計算值對比 高壓斷路器 型號 LW11110 斷路器參數 計算值 NU 110kV NsU 110kV NI ~ maxI NbrI ? NclI 80/100kA shi tI2t 4800(kA)2s kQ (kA)2s esi 80/100kA shi 表 45 220kV高壓斷路器 選擇情況 及 計算值對比 高壓斷路器 型號 LW2220 斷路器參數 計算值 NU 220kV NsU 220kV NI maxI NbrI I? NclI 80kA shi tI2t (kA)2s kQ (kA)2s esi 80kA shi 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 35 表 46 500kV高壓斷路器 選擇情況 及 計算值對比 高壓斷路器 型號 FA4500 斷路器參數 計算值 NU 550kV NsU 500kV NI maxI NbrI 50kA I? NclI 125kA shi tI2t 7500(kA)2s kQ (kA)2s esi 125kA shi 隔離開關 的選定 隔離開關 在電路中起隔離作用 ， 它沒有滅弧能力， 只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路 。 一般， 隔離開關的 型號表 示具有圖 423 所示形式： G W 5 110 D 400 /額定電流 ( A )其它標志額定電壓 ( kV )設計序號使用環境隔離開關標志 圖 423 隔離開關 型號表 示形式 其中 ， 隔離開關標志 統一用 G 表示 ，其余 各部分 表示方式為： 使用環境 (N— 戶內型 ， W— 戶外 型 )， 其它標志 (T— 統一設計 ， G— 改進型 ， D— 帶接地開關 ， K— 快分閘型 ， E— 帶支持導電桿 ， W— 防污型 ， TH— 濕熱帶 型 ， TA— 干熱帶型 ，Z— 適合強震地區 )。 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 36 的選定原則 隔離開關 的 額定電壓應滿足 SNN UU ? ，額定電流應滿足 maxNal IkII ?? ，其中 k 為溫度修正系數。 (1)熱穩定校驗 rd ? 或 tItI 2rjz2 ?? 其中， dQ 為 短路電流產生的熱效應， rQ 為 短路時導體和電氣設備允許的熱效應 ，rI 為 t s 內允許通過的短時熱電流 (或短時耐受電流 )。 (2)動穩定校驗 dwsh ii ? 或 dwsh II ? 其中 ， dwi 、為 允許 通過穩定電流的幅值和有效值。 隔離開關 的選定 本方案 各 電壓等級 隔離開關的選定情況 如表 47 所示。 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 37 表47 本方案各電壓等級隔離開關的選擇 熱穩定電流 峰值,kA) 50(4s) 50(4s) 31.5(3s) 40(3s) 31.5(3s) 50(4s) 動穩定電流 (峰值,kA) 125 125 80 125 80 125 額定電流(kA) 1600 2500 1000 2500 1250 3150 額定電壓(kV) 220 220 220 220 220 500 型號 GW11220(D) GW17220(D) GW7220(D) GW6220(D) GW7220(D) GW7500(D) 隔離開關位置 主變高壓側 母聯側 分段側 旁路側 負荷側 主變壓器側 負荷側 電壓等級 220kV 500kV 隔離開關 的 校驗方法同母線 的 校驗方法類似 (詳見 后文， 此處 不再贅述 )， 如表 47 所示，對隔離開關進行查表選擇，其中 參數都提供了動穩定電流 。 顯然 ，dwsh II ? ， tItI 2rjz2 ?? ，所選 隔離開關均 符合動穩定及熱穩定要求 ，故 本方案 所選設備符合 設計 要求。 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 38 母線的選定 系統 母線 對于 220kV系統的母線，發電機組額定功率為 300MW，額定電壓為 ，功率因數為 ，最大負荷利用小時數為 5500 小時，當三相水平布置導體平放時，相間距為 ，環境溫度為 40℃，母線上短路計算時間為 。由于母線電流過大， 需加 裝 母線電抗器，母線短路電流 I? 為 ， 為 ， 為 。 (1)按經濟電流密度選擇母線截面 母線最大持續電流為 os3 NNm a x ??? ??? ?U PI (A) 采用鋁母線，查表得 h5500max ?T 時 ， ?j A/mm2， 有 5m a xj ??? jIS (mm2) 查表選用 mm12mm500 ? 矩形鋁導體，平放時 22605N ?I A， ?K 。當40?? ℃ 時允許電流 ? ? ? ?A1 0 6 9 8 4 4 82 2 6 0 540701 7 7 NNal ????????? IkII ? 滿足長期允許發熱條件。 (2)熱穩定校驗 短路電流周期分量熱效應 ? ? ? ? ? ?? ?222222kP k2k??????????? ????? tt IIItQ ? ((kA)2s ) ?? ((kA)2s ) 母線正常運行最高溫度 ? ? ? ? 22alm a xalW ??????????????????????? II???? ℃ 查表得出熱穩定系數 87?C ，得 ? ? ? ?226Skm i n ???????? C KQS 天津大學 《 發電廠電氣部分課程設計 》 說明書 第四章 主體設備的選擇 39 滿足熱穩定。 (3)共振校驗 不發生共振的最大絕緣子跨距 7 0 00 1 W ?????? ?hbm (kg/m) ? ? 433 ?????? bhJ (m4) 取 ?N ， 1601 ?f Hz，則有 4101fm a x ?????? ?mEJfNL (m) 選