421550mw供熱式火力發電廠電氣畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 分裂繞組的變壓器。（4） 出線上裝設電抗器。 短路計算點的選擇在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。本設計選擇三個短路計算點，分別在 60KV 母線上、10KV 母線上和電抗器出口處。系統短路計算電路圖如圖 41 所示。沈陽工業大學12圖 41 等值電路圖 短路計算方法本設計利用分布系數法進行網絡化簡，分布系數法，求出轉移電抗，計算電抗。應用《導體和電器選擇設計技術規定》所提供的運算曲線求取短路電流。計算時取 SB=100MVA 基準電壓 UB=UAV 網絡變換如下圖 42 所示沈陽工業大學13 圖 421．Δ/Y 變換 X1=X13X12/（X 13+X12+X23）X2=X12X23/（X 12+X13+X23）X3=X13X23/（X 13+X12+X23）2．Y/Δ 變換X12=X1+X2+X1X2/X3X13=X1+X3+X1X3/X2X23=X2+X3+X2X3/X1 計算步驟 計算步驟：（1）選擇計算短路點。（2）繪出等值網絡（次暫態網絡圖） ，并將各元件電抗統一編號。（3）化簡等值網絡：將等值網絡化簡為以短路點為中心的輻射等值網絡，并求出各電源與短路點之間的電抗 。??x（4）求出計算電抗 。js（5）由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量的標幺值。（6）計算無限大容量電源供給的短路電流周期分量的標幺值。（7）計算短路電流周期分量有名值和短路容量。沈陽工業大學14（8）計算短路電流沖擊值。（9）計算異步電機供給的短路電流。（10）繪制短路電流計算結果表。第五章 電氣設備的選擇與校驗 設計原則總的原則：按照正常工作條件進行選擇，按照短路條件進行校驗。 一般原則 應滿足正常工作條件下的電壓和電流的要求；應滿足在短路條件下的熱穩定和動穩定要求；應滿足安裝地點和使用環境條件要求；應考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質；對電流互感器的選擇應計及其負載和準確度級別；選用的新產品應具有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經鑒定的新產品時，應經上級批準。 技術條件選擇的高壓電氣設備，應能在長期工作的條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 工作條件電壓選用的電氣設備允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運行電壓 ，即 gU maxgU?沈陽工業大學15電流選用的電氣設備額定電流不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續工作電流 ，即gI egI?由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化也較大，故其計算工作電流應根據實際需要確定。高壓電氣設備沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能運行方式下回路持續電流的要求。 動穩定條件校驗的一般原則：（1）電壓在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩定校驗；（2）用熔斷器保護的電氣設備可不驗算熱穩定；（3）在工作電壓和過電壓的作用下，電氣設備內、外絕緣應保證必要的可靠性。短路的熱穩定條件 2tIdQ短路的動穩定條件 chdfi? 環境條件溫度：最高溫度+40℃，年平均溫度+5℃光照：無特殊要求風速：25m/s冰雪：覆冰厚度 10mm 濕度：無特殊要求污穢：無特殊要求海拔：無特殊要求地震：五級地震區沈陽工業大學16 母線的選擇母導體的選擇裸導體一般按下列各項選擇和校驗：導體材料、類型和敷設方式；導體截面；電暈；熱穩定；動穩定；共振頻率 導體材料、類型和敷設方式：常用導體材料有銅、鋁和鋁合金。因為銅價格高，因此只用在持續工作電流大且出線位置特別狹窄或污穢對鋁有嚴重腐蝕而對銅腐蝕較輕的場所。因為鋁價廉，一般采用或鋁合金材料作為導體材料。常用的硬導體截面有矩形、槽形和管形。矩形導體散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應較大。為避免集膚效應系數過大，單條矩形截面最大不超過1250 。當工作電流超過最大截面單條導體允許截流量時，可將 2～4 條矩形2m體并列使用，4 條并列一般避免。矩形導體一般只用于 35KV 及以下，電流在4000A 及以下的配電裝置中。槽形導體機械強度好，載流量大，集膚效應系數小，用于 4000～8000A 的配電裝置中。管形導體集膚效應系數小、機械強度高、管內可以通水或通風，因此，可用于 8000A 以上的大電流母線。此外，圓管表面光滑，電暈放電電壓高，可用在 110KV 及以上的配電裝置中。矩形導體三相水平布置，導體豎放散熱好，載流量大，機械強度差，導體平放與之相反。配電裝置多采用三相垂直布置，導體豎放，綜合二者優點。常用軟導線有鋼芯鋁絞線。組合導線、分裂導線和擴徑導線，后者多用于 330KV 及以上配電裝置。 導體截面選擇：導體截面可按長期發熱允許電流或經濟電流密度選擇。（1）按導體長期發熱允許電流選擇：　　 ImaxKa1?式中　　 ――導體所在回路中最大持續工作電流。Imax　　　 ――在額定環境溫度 ＝＋25 時導體允許電流。1?0Co　　　 ――與實際環境溫度和海拔有關的綜合修正系數。當導體允許K最高溫度為＋70℃和不計日照時，K 值可用下式計算：　　　　　　　　　　　　?。??oa?1沈陽工業大學17其中　　 ――導體長期發熱允許最高溫度。?1a――導體額定環境溫度和安裝地點實際環境溫度。o（2）當年負荷利用小時數大，傳輸容量大，長度在 20m 以上的導體，按經濟電流密度選擇?！　　　　　　= ／JImas式中　　 ――正常工作時的最大持續工作電流。as J　　――最大利用小時數 ，對應的經濟電流密度。Tmax電暈電壓校驗裸導體的臨界電壓 應大于最高工作電壓 ，即 ＞ 。Ucr maxUcrmax熱穩定校驗計及集膚效應系數 的影響，得由熱穩定決定的導體最小截面為：Ks硬導體的動穩定校驗矩形導體應力計算包括單條矩形和多條矩形兩種（1）單條矩形導體所受的最大彎矩 M 為　　M= （Nm）10/2lfph式中 ――單位長度導體上所受相間電動力 （Nm） ＝ 7fph fpha1ish2?　――導體支柱絕緣子間的跨距（m） l當跨距數為 2 時, 導體所受最大彎距為：　M= 8?。∟m）fphl2導體最大相間計算應力 ＝ = 　( ) ?phWMlfph10/2aW――導體對垂直于作用力方向軸的截面系數。 ( )　　　 ――導體材料允許應力?ph?1aa1a設計中常根據材料最大允許應力來確定絕緣子間最大允許跨距 ＝lmax　　（m）fphaW10（2）多條矩形沈陽工業大學18母線中最大機械應力由相間應力 和同相條間應力 疊加而成。?phb＝ ＋?maxphb由于同相條間距離很近，條間作用力大，為了減少 ，條間通常設有襯墊，b襯墊間允許的最大跨距――臨界跨距 Icr＝ b4 　　Icr?fbh式中 b、h――矩形導體的寬和高?。╩）――系數，銅：雙條為 1774，三條為 1355；鋁：雙條為 1003，三條為1197。　所選襯墊跨距應滿足 ＜Ibcr邊條導體所受彎矩　　 (Nm)12/blfM?條間作用應力　 ＝ ( )或　 ＝ （ ）?bWlfb12//?pa?bWlf12/pa若多條組成母線的最大應力 ＝ ＋ 　　母線滿足動穩定要mxph?a求。 簡化計算： ＝lbaxfba1若所取的 ,則導體滿足動穩定要求。lb?max導體共振校驗對于重要回路（如發電機、變壓器及匯流母線等）的導體應進行共振校驗。 （m）EIfNI1max?當已知導體材料、形狀、布置方式和應避開自振頻率（一般可取 ）HZf160?時，可由上式計算導體不發生共振的最大絕緣子跨距 ，當所取絕緣子跨距maxl，即滿足不共振的要求。maxl?行共振校驗。沈陽工業大學19 高壓斷路器的選擇 參數的選擇的要求主要針對進出口產品。器額定關合電流，不小于短路沖擊電流值。分合閘時間，對于 110KV 以上的電網，當電力系統穩定要求快速切除故障時，分閘時間不宜大雨 。用于電氣制動回路其合閘時間不宜大于 ~。器中性點絕緣等級低于相電壓的系統中，短路器的分閘操作不同期時時間宜小于 10ms。 型式的選擇短路器的型式的選擇，除滿足各項技術條件和環境條件外，還應考慮便于工調試和運行維護，并經技術比較后確定。表 51 短路器的選擇安裝使用場所 可選擇的主要型式 需注意的技術特點中小型機組 少油短路器額定電流、短路電流和非周期分量均較大，無重合閘要求，注意國產少油短路器達到的實際標準發電機回路大型機組 專用短路器額定電流大，短路電流大，非周期分量可能超過周期分量，要求開斷電流大，熱穩定、動穩定要求高配 電裝 35KV 及以下少油短路器真空短路器多油短路器用量大，注意經濟實用性，多用于屋內或成套高壓開關柜內，多采用少油或老型號少油短路器需注意產品質量和重合閘影響，電纜線路開斷應無重燃沈陽工業大學20置35KV~220KV少油短路器六氟化硫短路器空氣短路器開斷 220KV 空載長線時，過電壓水平不應超過允許值，開斷無重燃，有時短路器的兩側為互不聯系的電源 對斷路器具體的選擇和校驗按額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓 Ue應大于或等于所在電網的額定電壓 Uew，即Ue≥U ew。按額定電流選擇高壓斷路器的額定電流 Ie應大于或等于它的最大持續工作電流 Igmax，即Ie≥I gmax。 當斷路器使用環境溫度不等于設備基準環境溫度時，應對斷路器的額定電流進行修正。按開斷電流選擇在給定的電網電壓下，高壓斷路器的額定開斷電流 Iekd應滿足 Iekd≥I t。式中 It—斷路器實際開斷時間 tk秒的短路電流全電流有效值。按額定關合電流選擇要求斷路器的額定開合電流 ieg應不小于最大短路電流沖擊值，即 ieg≥ ic。.動穩定校驗高壓斷路器的極限通過電流峰值 idw應不小于三相短路時通過斷路器的沖擊電流 icj，即 idw≥i cj熱穩定校驗高壓斷路器的短時允許發熱量 Ir2tr應不小于三相短路電流發出的熱量 Qk= (I”2+10I2tk/2+I2tk)/12 即 I2rtr≥(I ”2+10I2tk/2+I2tk)/12根據以上原則，本設計選用斷路器結果見表 5—2 各電壓級斷路器各項技術數據與各項計算數據比較表見表 5—3，54表 5—2 斷路器選用結果表安裝地點 型 號額定電壓(KV)額定電流(A)額定開斷電流(KA)額定關合電流（KA）動穩定電流 (kA)60KV 側 LW63 63 1250 80 80沈陽工業大學2110KV 側 SN410G/5000 10 5000 105 300 300表 5—3 所選 60KV 斷路器主要參數的比較計 算 數 據 LW 63 6()NSUKV? 63NUKV?（ ） 1250()IA I“ =（KA） .br ISH = （KA） 8Ncl QK=QP=（KA） 22396[()]tIS? ISH = （KA） 0esiKA表 5—4 所選 10KV 斷路器主要參數的比較計 算 數 據 41/5G? 10()NSUV? ()NUV? 0I QK=QP=（KA） 22396[]tKAS: ISH = （KA） Ies=Incl=300(KA) I“ =（KA） Inbr = 105（KA） 隔離開關的選擇 選擇和校驗的項目隔離開關應根據下列條件選擇：（1）型式和種類；（2）額定電壓；（3）額定電流；（4）動穩定校驗；（5）熱穩定校驗。 造型說明隔離開關的型式和種類的應根據配電裝置的布置特點和使用條件等因素，進行綜合技術經濟比較后確定。其它四項技術條件要求與高壓斷路器相同。本設計 10KV 側采用 GN1020/500 戶內式隔離開關。該產品為偏折式結構，沈陽工業大學22分閘后形成垂直方向的絕緣斷口，具有斷口清晰可見，便于監視及有效地減少變電所的占地面積等優點。 60KV 配電裝置擬采用戶外普通中型布置,故 60KV 側母線隔離開關選用 GW5—63 雙柱式。該產品為雙柱水平開啟式結構。 側配電裝置擬采用戶內手車式高壓開關柜。 根據以上原則，本設計選用隔離開關結果