热电厂电气一次部分设计

1、热电厂电气一次部分设计河南城建学院发电厂电气部分设计报告热电厂电气一次部分设计姓 名：王永杰学 号：091413138专业班级：电气工程及其自动化指导老师：朱更辉所在院系：电气与信息工程学院2016年6月17日成绩评定?、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）成绩等级：指导教师签字：目录、, 、.冃U言3设计概述.4第一篇电气一次部分 .6第一章电气主接线设计 6第一节电厂总体分析与负荷分析 .7第二节主变压器配置方案的确定 .8第三节各电压等级接线方式的确定11第四节高压厂用电接线设计 .14第二章短路电流计算 16第一节电路兀件参数的计算 .17第二节短路电流计

2、算 .19第三章电气设备的选择 .29第一节最大长期工作电流的确定30第二节电气设备的选择 32第四章屋内配电装置的设计 36第五章层外配电装置的设计 38参考文献 .39结束语.40附图一.41本次设计为一个总装机容量为150MW 热电厂的电气一次部分的初步设计，并以此次设计为契机，复习、回顾“电力系统自动化” 专业所学的各专业课知识， 结合电力系统的现场实际， 理论联系实践， 提高独立分析和解决电力实践问题的能力， 从面更深刻的理解本专业 所学知识， 更好的服务于电力生产， 为电力系统的发展做出自已的贡 献！ 摘要：本次设计的主要内容包括电气一次部分设计。 其中电气一次部分 包括电气主接线

3、及高压厂用电接线设计、 短路电流计算及主要电气设 备选择、配电装置设计等。关键词： 电气设计、一次部分设计概述本次设计的项目为一个总装机容量为 150MW 热电厂，共有四台机 组，其中装机容量为 25MW的机组两台（型号：QF2-25-2），装机容 量为50MW的机组两台）型号：QFQ-50-2）。25MW 机组的厂用电 率为 10%,50MW 机组的厂用电率为 8%。该项目厂址位于主要电、热用户附近，其服务对象是一个以轻工 业为主的新兴城市，交通方便、水源丰富、燃煤充足，属于地区电厂 靠近城镇型。 该地区年最高温度 40 度，年最低温度零下 16 度，最热 月平均最高温度32度，海拔高度20

4、0m,地震烈度6度。厂区无严 得污染，土壤热阻率p t=120 C?cm/w,土壤温度20度。厂址地理位置 如附图所示。该项目采用1条110KV输电线路（厂系线）直接与系统相联系； 另一条110KV输电线路（厂甲线）经过变电站甲与系统成环网， 该项 目还设双回110KV线路（厂乙线I、厂乙线II ）向变电站乙供电。甲、 乙变电站的主要用户是煤矿、 化肥厂、 钢铁厂及一些乡镇工业、 农副 产品加工业、农业、居民用电等。另外该项目还有11条10KV线路负 荷。该项目所接负荷主要资料详见附表 1, 该项目相关的电力系统接 线简图。本次设计的主要内容包括电气一次部分设计。其中电气一次部分 包括电气主接

5、线及高压厂用电接线设计、 短路电流计算及主要电气设备选择、配电装置设计等。电气一次部分第一章 电气主接线设计 电气主接线主要是指发电三、变电所、电力系统中，为满足预 定的功率传送和运行等要求而设计的、 表明高压电气设备之间相互连 接关系的传送电能的电路。 电路中的高压电气设备包括发电机、 变压 器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠 性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。对一个电厂而言，电主接线在电厂设计时就根据机组容量、电 厂规模及电厂在电力系统中的地位等， 从供电的可靠性、 运行的灵活 性和方便性、 经济性、发展和扩建的可能性等方面， 经综合比较后确 定。它的接

6、线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。 电气主接 线又称电气一次接线。电气主接线应满足以下几点要求：1）供电可靠性： 主接线系统应保证对用户供电的可靠性，特别 是保证对重要负荷的供电。2）运行的灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种工作情况， 特别当一部分设备检修或工作情况发生变化时， 能够通过倒换开关的 运行方式， 做到调度灵活， 不中断向用户的供电。 在扩建时应能很方 便的从初期建设至最终接线。3）主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条 件的要求下，做到经济合理，尽量减少占地面积，节省投资。第一节电厂总体分析与负荷分析根据电气主接线设计原则，结合给寂静接电厂容量 2x25M

7、W+2x50MW,机组台数为4台，根据原始资料中给出的4回110KV及11回10KV线路回数，在主要负荷中，对于印染厂、纺机 厂等一级负荷必须有两个独立电源供电，当任何一个电源失去后，保证对其不间断供电；对于棉一、二厂、食品厂、市区线等负荷只需一 个电源供电，因此根据主要负荷性质和要求以及接入系统情况、交通 环境情况，作以下综合分析：一、该项目的必要性分析：该电厂装机空量为2x 25MW+2 x 50 MW,项目投产后将占系统总容量（1000MVA ）比重为：ds电厂 2 25 2 501 5%d s电厂 s系统2 25 2 50 1000/0.815%因此建设该热电厂很有必要性，该项目属于地

8、区性质的中小规 模的承担重要供电任务的热电厂。由于该项目所处城市交通便利，水源充足、煤炭资源丰富、相关资金可靠，因此该项目的建设可行。二、主要负荷分析：根据本项目所接带负荷的同时率以及厂用电负荷，由于该项目出线回路较多，并且负荷性质不同，因此同时系数取较小值，Kt=0.9.1、10KV母线综合最大负荷的计算11PelOKVmax =Kt i 1 Pmaxi=0.9 x (3+3+3+2+2+2.5+2.5+3+3+2+3) =26.1MWSelOKVmax = PelOKVmax /COS © p=26.1/0.8=32.625MVA 2、10KV母线综合最小负荷的计算Pe 10KV

9、min =0.7 X Pe 10KVmax =0.7 X 26.1=18.27MWSe 10KVmin =Pe 10KVmin /COS © P=18.27/0.8=22.84MVA3、110KV母线综合最大负荷的计算：2Pe 110KVmax =Kt Pmaxi=0.9 x (30+20)=45.1MWi 1Se 110KVmax = Pe 110KVmax /COS © P=45.1/0.8=56.25MVA4、110KV母线综合最小负荷的计算：Pe 110KVmin =0.7 X Pe 110KVmax =0.7 X 45.1=31.5MVSe 110KVmin =P

10、e 110KVmin/ COS © P=31.5/0.8=39.375MVA第二节主变压器配置方案的确定主变配置有以下两种备选方案J1i1d1iJL110KVUOKV分别对以上两种方案进行技术经济分析：在方案a中：4台发电机组均连接于机端母线上，厂用负荷也 同接于该母线上，通过两台升压变压器向系统送电， 比较经济，投资 较小，一台或两台机组停运，也不会造成多系统的危害，可以保证厂 用电系统供电的可靠性。但该方案中系统送电方式可靠性差， 灵活性 差，若一台主变检修，另一台一旦发生故障，此时该电厂与系统解列， 将会影响系统安全。并且选择的主变压器容量较大，故障的短路电流 也很大，对其它设

11、备的选择要求较高，影响其经济性。在方案b中：据我国现行的火力发电厂设计技术规程 规定， 接在机端母线的主要变压器不能少于两台。因此采用两台25MW机组直接接在机端母线上，两台 50MW机组采用单元接线方式，直接 送入系统，保证供电可靠性，提高其灵活性。若 #1、#2或#3、#4机 组退出系统检修时，另外两台可以向其厂用部分送电，保证了机组的 安全。并且主变压器的容量可以不必选择太大，短路时的电流并不是很大，便于选择配套装置。缺点是主变台数较多，投资较大。由于本项目所带负荷较多，在系统中处于重要地位，一旦失去 供电，将对社会产生较大影响，对企业造成很大损失，因此根据上述 分析，主案b应为最佳方案

12、。接地机端母线上主变压器的容量选择：根据电力工程电气设计手册规定，连接在发电机机端母线 与系统之间的主变压器容量应满足以下要求：当发电机机端母线上负荷最小是，能将发电机机端母线上的剩 余有功和无功容量送入系统，即：2* 252* 252SB> 2Sg -(2S 厂 + S 刀 lOKVmin )=£_2*10%+22.84 )= 33.41MVA0.8 0.8故：SB> 16.705MVA2、 发电机端母线与系统连接的变压器一般为两台，当其中一台主变压器退出运行时，别一台变压器应能承担70%的容量，即：SB > 0.7*S gi -(S 厂 gi+ S刀 lOKVm

13、in)即 SB>0.7* (25/0.8) - (25/0.8)*10%+22.84 ) = 23.387MVA3、 发电机机端母线上最大一台发电机停用时，变压器能承担系 统供给发电机机端母线的最大负荷容量，即：2SB>SE 10KVmax+S 厂 G1-SG1 = 33.41-25/0.8=2.15MVA故：两台主变可满足该条件。根据上述计算结果，接于#1,#2机组的主变压器应选SFL7-25000/110型变压器两台。三、单元接线主变压器容量选择： 由于#3、#4机组直接与110KV系统连接，具有单元接线的主变压器容量应满足以下要求：按照发电机的额定容量扣除厂用电负荷后，应留有

14、10%的裕度,即:5050SB>厂片"(芮辰吹)=635MVA 按照发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷后能输送容量，即：SB>Smacks-S 厂= 63.25MVA 0.8 0.8注：上式中发电机最大连续输出容量按照过负荷10%考虑。根据上述计算，结合单元接线变压器与发电机配套原则，根据 变压器的相关技术资料，选择 SFL7-63000/110 型变压器两台 第五节 各电压等级接线方式的确定一、110KV 主母线接线方式的设计： 根据“火力发电厂设计技术规程” 的相关规定， 高压配电装置的接线 方式，决定于电压等级的出线回路数：1、110KV 配电装置的出线回

15、数小于两回，可采用单母线接线。2、110KV 配电装置的出线回数为 34 回时，可采用单母分段。3、110KV 配电装置的出线回数为 5 回及以上，或 110KV 配电装置 在系统中占重要地位，出线回数为 4 回及以上时，可采用双母线接线， 如下两种备选方案：双母线接线的优点：1、供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修 一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供 电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。2、调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配至某一组母线 上，能灵活地适应系统中各个运行方式调度和潮流变化的需 要。3、扩建方便，向双一的左右任何一个反向扩建，

16、均不影响两组母 线的电源和负荷分配，不会引起原有回路的停电。4、便于试验， 当个别回路需要单独进行试验时， 可将该回路分开， 单独接至一条母线上。双母线接线的缺点：1、与单母线相比，增加一组母线使每个回路增加一个母线隔离开 关，使投资增大。2、当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操 作。为了辟免隔离开关误操作，需要在隔离开关和断路器之间 装设联锁装置，增加了投资。上述两种方案的区别主要在于方案 a 增加了旁路母线，即出线 开关故障检修时可以用旁母连续供电，但是，由于增加了旁母 线及相关设备，使香操作复杂，投资增加。针对本设计中允许 线路停电检修开关，没有必要增加旁路母线，故选择

17、上述方案b,即110KV选择双母线接线方式。二、10KV电压等级母线接线方式的设计：根据“为力发电厂设计技术规程” 的相关规定， 高压配电装置的接线方式，决定于电压等级的出线回路数：1、610KV 配电装置的出线回路不超过 5 条，可采用单母接线。2、610KV 配电装置的出线回路为 6 回以上时，可采用单母线分段接线。3、610KV 配电装置，当短路电流大，出线需要带电抗器时可采用 双母线接线。4、610KV 配电装置，进出线回数为 1014回时，在一组母线上用 断路器分开，即采用双母线分段接线。根据以上原则，由于该项目的 10KV 线路负荷有 1 1回，因此采用双母线分段，如下图所示：上述

18、接线方式中，用分段断路器把I段母线分段，每段分别用母 联断路器与备用母线II相连。此种接线具有单母分段和双母线两者 的优点，具有很高可靠性、灵活性，适用于大中型发电厂610KV广 泛采用。当每段母线上发电机总容量或负荷为 25MW及以上时，都采用此接线方式。在10KV接线中，粗略估算其短路电流大小为：1 =2X1X、dIef=2X113.6/10025/0.810.5 *3=25.27KA其中X 为25MW发电机次暂态电抗根据可供选择的10KV少油断路器参数，其开断电流一般仅为16KA，因此需要加装电抗器进行限流，根据给定的可供先选择的电 抗器技术数据在分段开关处应选择NKL10-1500-1

19、0型，在各出线开关处应加装NKL-10-300-4型电抗器。根据以上综合分析，10KV接线方式应选择为双母分段带电抗器接线第六节 高压厂用电接线设计厂用电电压等级的确定现代发电厂的厂用电，一般都是由主发电机通过厂用变压器或 电抗器由电缆线路供电，因此厂用电系统电压等级要根据发电 机额定电压、厂用电动机的额定电压和厂用电网络的运行可靠 性等诸方面因素相互配合，经过技术、经济综合比较后确定。从厂用电动机方面来看，发电厂里拖动各种厂用机械设备 的电动机其容量相差很大，从几瓦到几千千瓦，而电动机的电 压与容量有关，因此只有一种电压等级的电动机是不能满足要 求的，必须根据所拖动设备的功率以及电动机的生产

20、情况来进 行电压等级的选择。 实践经验表明，电动机容量为 75KW 以下， 采用380V电压等级；100200KW,采用6KV电压等极；1000KW 以上应采用 10KV 电压等级是比较合理的。从厂用电供电网络方面来看，厂用电系统的电压最好采用 上述电动机的推荐电压，但电压等级也不宜过多。否则，将使 厂用电供电网络接线复杂，导致运行、维修不方便，从而降低 供电可靠性。经过分析比较，目前在大中型火力发电厂中，厂用电系统 一般都用 6KV 和 380/220V 两种电压等级。当发电机电压为 6KV时，厂用电高压系统也采用6KV ,这是可以省去厂用高压 变压器。同是尽可能将大容量厂用电动机都接于 6

21、KV 母线上， 以减少低压电动机的数目，节省大截面电缆，减少厂用低压变 压器容量，使厂用电低压网络接线简化。当发电机电压为 10.5KV 及以上是，可采用厂用高压降压变压器来得到 6KV 厂 用高压电源。综合以上分析，该热电厂项目的高压厂用电电压等级选择 为 6KV ，低压厂用电电压选择为 380/220V。 高压厂用工作电源引接方式的确定。根所“火力发电厂电气设计” 规范，发电厂高压厂用电源引接线方式主要根据以下要求选择：1、当有发电机机端母线时，高压厂用工作电源由各母线段引接， 供给接在该母线的机组的厂用负荷， 25MW 机组接在馈线不带 电抗器的6KV主母线上时，采用轻型断路器（SN10

22、-10）即能 满足母线短路容量的要求。2、当发电机与主变压器成单运连接时，高压厂用工作电源一般由 主变压器低压侧分接，供给该机组的厂用负荷。3、当兼有发电机机端母线和单元连接机组时，根据上述原则分接 各自的高压厂用工作电源。根据上述原则，该项目中2X 25MW5台机组高压厂用工作电源由双母线分段中的一段母线引接，供给厂用负荷；另两台单元 接线机组的高压工作电源由主变低压侧分接，供给该机组的厂 用负荷。三、高压厂用备用电源引接方式的确定根据火力发电厂设计技术规程 规定， 备用电源的引接应保 证其独立性， 避免与厂用工作电源由同一电源处引接， 引接点电源数 量应有两个以上， 并有足够的供电容量。

23、一般情况下当工作电源达到 6 个及以上时需要设置第二个备用电源， 当有发电机机端母线时应从 发电机的机端母线上引接备用电源。据上述原则， 结合该项目实际情况， 高压厂用备用电源只需设置 一个即可，并且应在双母线分段处引接备用电源。四、高压厂用母线的接线方式设计根据火力发电厂设计技术规程 规定，对于蒸发量在 120220t/h 的燃煤发电机组厂用电系统接线通常用单母线接线方式，为了保证 厂用电系统的供电可靠性， 一般都采用按炉分段、 一炉一段的接线原 则，即将厂用电母线按照锅炉的台数分成若干段， 既便于运行、 检修， 又以使事故范围局限在一机一炉； ，不致过多干扰正常运行机组。因此结合上述原则，

24、该热电厂共有四台机组，因此 6KV 厂用电 接线可分为四段，一台机组一段，别外设置一个 6KV 电源备用段母 线，也采用单母线接线方式。第二章 短路电流计算电力系统设计中进行短路电流计算的主要目的有：1、 校验电气设备的机械稳定性和热稳定性。2、 校验开关的遮断容量。3、确定继电保护及自动装置的定值。4、为系统设计用选择电气主接线提供依据。5、进行故障分析6、确定输电线路对相邻通信线路的电磁干扰。 电气设备要能在实际运行中可靠的工作， 必须按照正常工作条件下进 行选择，并按照短路状态下来校验其性能。 电力系统运行中三相短路 产生的危害最大， 因此在本章中只对三相短路电流进行计算， 来校验 电气

25、设备。第一节 电路元件参数的计算一、基准容量取 Sb=100MVA. 基准电压取平均电压，即 Ub= Uar(10.5KV ,115KV)二、各无件的电抗计算1、 发电机：Xgi* = XG2* = X?1 x -Sb =空l0 =0.4352SG1 10025/0.8Xg3* = Xg4*= Xd3 x 空二空=0.1856SG3 10050/0.82、 变压器:Xt1* = XT2* = U K1 % X100-Sb =(10.5/100) X (100/25)=0.42St1Xt3* = X T4* = U K1 % X100Sb _10.5 St1 100詈=0.1673、电抗器机端母

26、线分段开关处电抗器:Xk1*X K1% x U kn x Sb =100 I kn 3U b1010010 103150010° 2 =0.349“3 10.526KV机端母线各馈线开关处电抗器:Xk2* = Xk3% X 如 x Sb =100 IknV3U 2 10010 103300100L 2 =0.698.3 10.524、线路厂系线：Xl1* = %x |_1x S；=0.4 x 80 x 100 =0.242U b1152厂甲线：Xl2* = %x |_2x 內=0.4 x 60x 102 =0.181U b1152甲系线：Xl3* = X0x |_3x 尝=0.4 x

27、 50x 半=0.151Ub11525、系统Xs*二xx §=0.9 x 221=0.09Sb1000（其中三、根据上述等效电抗画出等值计算网络电路图如下:di、d2、d3、d4为短路计算点）X.第二节短路电流计算1、设置di点为短路点，则等值网络简化如下:X1=xs+xli/(xl2+xl3)=0.09+；0；810.i51； 0-，242 =0.23X2=(XT3+XG3)(XT4+XG4)=(°.167 °.1856)；0.167 °.1856)=0.1763(0.1810.151)(1.1670.1856)X2=(XT1+XG1)/(XT2+XG

28、2)= (0.42 0.4352) (0.42 0.4352) =0.4276(0.420.4352)(0.42 0.4352)则对应的计算电抗:X1*js =0.23 x 1000 =2.31 js 100x2*jS =0.1763 x 100/0.8=0.222 js 100xs =0.4276 X 50/08 =0.267j 100查汽轮发电机运算曲线数字表，得：系统：I * = 0.4348 I 0.2* = 0.4348 I * = 0.4348发电机 G1、G2: |* = 4.167 I 0.2* = 3.1 I” = 2.403发电机 G3 G4: I* = 4.938 I 0

29、.2* = 3.487 I* = 2.444所以短路电流为：系统：I*'' = 10.2* = I ” = 0.4348 X 1000 = 2.1829KA J3 115发电机G 1、G2 1=1*'' X Sg1G2 =4.167 X (25 25)/0.8=1.301KAUb73 11510.2= I 0.2* X Sg1G2 =3.1 X (25 25)/0.8=0.973KAv'3 UbV3 115I a = I *X Sg1G2 =2.403 X (25 25)/0.8=0.754KA3 Ub3 115发电机 G3 G4: l =i*'

30、' X Sg3G4 =4.938 X (50 50)/0.8 =3.101KA&3 UbV3 11510.2= I 0.2* X Sg3G4 =3.487 X(50 50)/0.8 =2.189KA、3 Ub3 115I = I *X Sg3G4 =2.444 X (50 50)/0.8=1.535ka J3 UbJ3 115D1点总的短路电流为：I'' = 2.1829+1.301+3.101 = 6.5849KA10.2 = 2.1829+0.937+2.189 = 5.3449KAI a = 2.1829+0.754+1.535 = 4.4719KAlim

31、p=2.55 X | =2.55 X 6.5849=16.7915KACl(0.1810.151)2格辺、Hl、rrz三电 抗三甬世连接化為星X二Xs+XL1/(XL2+XL3)=0.09+0242 =0.23(0.1810.151) 0.242X3=Xt1Xt2XT1XT2X K1X4=X T1 X K1Xt1Xt2X K1=0.42 .349=0.1230.420.420.349X=(Xt3+%3)(X T4+X34)= (0.167 0.1856)(0.167 0.1856) =0.1763(0.1670.1856)(0.1670.1856)=0.42 .42=0.1480.420.42

32、0.349X5=X4=0.123X7=X2+X3<2 X3 =0.1763+0.148+ 0.1763 0.148 =0.435X10.23X8=X1+X3<2 X3 =0.23+0.148+ 0.23 0.148 =0.571X20.1763X9=X+&=0.123+0.4352=0.5582使用系数分布法:X10=1厂=0.1712X7 X8 X90.4350.5710.5582X11= X10+X5=0.1712+0.123=0.2942e 1=X10 =0.3Xe 1=X10 =0.3936X10e 1=-=0.3067X8X7X9X12=X11 =0.981X13

33、= X11 =0.745X 14= X11=0.959e1e2e3对应计算电抗：发电机 G1:Xg1js=Xg1X Sg1 =0.4352 X 25°：8=0.136Sb100发电机 G1:Xg2jS=X4X S =0.959 x 25°=0.3Sb100发电机 G1:Xg34jS=X3X 邑=0.745 X (50 50)/0.8 =0.931Sb100系统:X 系统 js=X2X S系统=0.981 x I000 =9.81Sb100查汽机发电机运行曲线表得：系统：I*'' = 0.102 I 0.2* = 0.102 I " = 0.102发

34、电机 G1:I*'' = 7.718I0.2* = 4.878I-* = 2.526发电机 G2:i*'' = 3.603I0.2* = 2.785I”= 2.347发电机 G3 G4: i*'' = 1.1146 I 0.2* = 1.0221 I -* = 1.23所以短路电流为：发电机G 1:1=1*'' XSg1 =7.718 X 25/0.8 =13.26KAv3 Ub<3 10.510.2= I 0.2* XSg1=4.878 X 25/0.8 =8.39KA丽 Ubv3 10.5I a =*XSg1=2.526

35、 X 25/0.8 =4.345KA梶 Ubv'3 10.5发电机G 2: l ' = i*'、XSg2 =3.603 X 25/0.8 =6.197Av'3 Ubv'3 10.510.2= I 0.2* X 足 a = I a * X Sg3G4 =1.23 X (50 50)/0.8=5.412KA v'3 UbV3 115d2点总的短路电流为：I '、= 13.26+6.197+4.904+5.61 = 29.971KA10.2 = 8.39+4.79+4.497+5.61 = 5.3449KAI a = 4.345+4.04+5.

36、412+5.61 = 19.407KAIimp=2.7 X I =2.7 X 29.971=80.92KA3、设置d3点为短路点，贝S等值网络图如下:=2.785 X 25/0.8 =4.79KA3 Ub.3 10.5I a = I a * XSg2 =2.347 X 25/0.8 =4.04KA.3 Ub. 3 10.5发电机 G3 G4: l =i*'、X Sg3G4 =1.1146 X (50 50)/0.8=4.904KA3 UbV3 11510.2= I 0.2* X Sg3G4 =1.0221 X (50 50)/0.8=4.497KAV3 UbJ3 115变电站甲1111

37、0KV10K7*曲”北?根据亚计篡建程可得系统£用系数分布法:X15=l厂=°.175X12 X13 X14 X G10.9810.7450.959 0.4352X16=X15+XK2=0.175+0.698=0.873e 产红=0.402e 2=心=0.178XG1X 12e 3=心=0.235e 4=空=0.182X 13X 14XXX17亠=2.17X18= =4.89ee?X19=D=3.72X20=2=4.78e3e4对应计算电抗：发电机 G1:Xgus=X7X 邑=2.17 X 25空=0.7Sb100发电机 G1:Xg2js=XX Sg2=4.78 X 空竺占

38、Sb100发电机 G1:Xg34jS=X9 X 邑=3.72 X (50 50乂竺=4.65Sb100系统:X 系统 JS=X8X 系统=4.89 X 1000=48.9Sb100查汽机发电机运行曲线表得：系统：I * = 0.02 I 0.2* = 0.02 Ia * = 0.02发电机 G1:I*'' = 1.492I0.2* = 1.338I-* = 1.734发电机 G2:i* = 0.686I0.2* = 0.644I * = 0.713发电机 G3 G4: i*'' = 0.215 I 0.2* = 0.215 I “= 0.215所以短路电流为：系

39、统：I*' = |0.2* = I * = 0.02 X J000=1.45KAP3 10.5发电机G 1： |''=|*'' X 足1=1.492 X 25/0.8 =2.57KA<3 Ub<3 10.510.2= I 0.2* X 足1=1.338 X 25/0.8 =2.3KA3 Ub.3 10.5I a = I a * x Sg1 =1.734 X 25/0.8 =2.98KA 品 Ubv'3 10.5发电机G 2: l ' = i*'、XSg2 =0.686 X 25/0.8 =1.18A43 Ub<3

40、 10.5lo.2= I 0.2* xSg2 =0.644 x 25/0.8 =1.11KAJ3 Ubv3 10.5I a = I a * x Sg2 =0.713 x 25/0.8 =1.23KA3 Ub. 3 10.5发电机 G3 G4: l'' = i*'' x Sg3G4 =0.215 x (50 50)/0.8 =1.45KA<3 UbV3 11510.2= I 0.2* x Sg3G4 =0.215 x (50 50)/0.8=1.45KA、3 Ub3 115I a = I a * x Sg3G4 =0.215 x (50 50)/0.8=1.

41、45kaJ3 UbJ3 115d2点总的短路电流为：I'' = 2.57+1.18+1.45+1.1 = 6.3KA10.2 = 2.3+1.11 + 1.45+1.1 = 5.96KAI a = 2.98+1.23+1.45+1.1 = 6.76KAIimp=2.55 x'=2.55 x 6.3=16.07KA4、设置d4点为短路点，贝S等值网络图简化过程如下:化简计算如下图X1X仁 XS+XL1/(XL2+XL3)=0.09+ (囂囂)0囂=0.23X2=(XT1+XG1+XT2+XG2)=0.42+0.4325=0.8552X3=XT3+XG3=0.167+0.1

42、865=0.3535使用系数分布法:X4= 1 1 1 H=°.1198X1X2X30.23 0.8552 0.3535X5=X4+XT4=0.1198+0.167=0.2868e 1=X4 =0.521e 2=X4 =0.14e 3=X4 =0.339X1X2X3X6=X5 =0.55X7=X5 =2.05 X 8=X5 =0.85e1e2e3对应计算电抗：发电机 G1G2:Xi2jfX7X 邑=2.05 X 色 25E°8=1.3Sb100发电机 G3:Xg3js=X8X Sg3=0.85 X 50：8=0.53Sb100发电机 G4:Xg4js=Xg4X Sg4 =0

43、.1865 X 50：8=0.12Sb100系统:X 系统 JS=X6 X 邑=0.55 X I000 =5.5Sb100查汽机发电机运行曲线表得：系统：I* = 0.182 I 0.2* = 0.182 Ia * = 0.182发电机 G12: i*' = 0.793 I 0.2* = 0.74 I ” = 0.836发电机 G3: I*'' = 2.011 I 0.2* = 1.736 I * = 1.985发电机 G3 G4: I* = 8.963 I 0.2* = 5.220 I * = 2.512所以短路电流为： 系统：I*' = I0.2* = I

44、a* = 0.182 X J000 =10KAV3 10.5发电机G 12： l'' = I*'' X Sg12=0.793 X (25 25)/0.8 =2.275KAv'3 Ub<3 10.510.2= I 0.2* X Sg12 =0.74 X (25 25)/0.8 =2.543KAV3 UbV3 10.5I a = I a * x Sg12 =0.836 X (25 25)/°.8=2.873KA 頁 UbJ3 10.5发电机G 3: l ' = i*'' X Sg3 =2.011 X 50/0.8 =6

45、.911KA43 Ub<3 10.510.2= I 0.2* X Sg3 =1.736 X 50/0.8 =5.966KAJ3 Ubv3 10.5I a = I a * X Sg3 =1.985 X 50/0.8 =6.822KA3 Ub. 3 10.5发电机 G4: l =i*'' X Sg4 =8.963 X 50/0.8 =30.8KA<3 UbV3 10.510.2= I 0.2* X Sg4 =5.22 X 50/0.8 =17.94KA、3 Ub3 10.5I a = I a * X Sg4 =2.512 X 50/0.8 =8.633KAJ3 UbV3

46、 10.5d4点总的短路电流为：I'' = 2.725+6.911+30.8+10 = 50.436KA10.2 = 2.543+5.966+17.94+10 = 36.449KAI a = 2.873+6.822+8.633+10 = 28.328KAIimp=2.7 X I''=2.7 X 50.436=136.1772KA短路计算结果列表如下：短路点I''I 0.2I aI impd16.585.354.4716.79d229.9723.2819.4180.92d36.35.966.7616.07d450.4636.4528.328136.

47、1772第三章电气设备的选择正确地选择高备是电气主接线和配电装置达到安全经济运行的 重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际性况，在保证安全、 可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，注意节约投资，选择合适 的电气设备。在具体进行设备选型及技术参数的先择时应保证发电厂 的安全运行和供电可靠性，并留有适当的发展裕度，尽量选用轻型设 备和常用产品。在同一发电厂中，应量减少设备和材料的种类。根据电力工程电气设计手册相关规定，要保证所选择的电气 设备能够可靠工作，必须按照正常工作条件进行选择，并按照短路状 态来校验其短路的热稳定和动稳定性。即：1、所选择的电气设备和电缆的最高允许工作电压，不得低于装设

48、回路的最高运行电压。Ue> Uew2、所选择的电气设备的额定电流Ie或载流导体的长期允许电流Iy不得小于装设回路的最大持续工作电流 Imax，即le（或lg）> Imax3、 所选择的电气设备必须通过短路状态校验，即热稳定校验：Qd< Qy或 QcK I jt;动稳定校验：ich < idw 或 Ich < Idw4、短路校验时短路电流的计算条件：必须使用电路可能发生的最 大短路电流的接线方式计算，一般按照电路三相短路来校验。1、发电机:G1 和 G2:lg1max=lg2max二 1.05 Pe= 1.05 25_ = 1.8KA<3 Ue cos 忑 1

49、0.5 0.8G3和 G4:lg3max=lg4max=1.05 Pe= 1.05 50=3.6KA<3 Ue COS v'310.5 0.82、变压器：T1 和 T2: IgT1max=IgT2max=1.05 Se = 1.05 25 =1.44KA V3 Ue <3 10.5T3和 T4: IgT3max=IgT4max=1.05 Se = 1.05 63 =3.64KA v'3 Ue V3 10.53、10KV主母线及母联、分段回路：lgmax=SeS10 minS110mins厂用31.5500.8 0.83 11515018.27=0.8 0.810%5

50、00.88%=0.547KA10KV主 母线及母联回路：lgmax=lg1max=1.8KA母线分段回路：lgmax=0.8le=0.8 X 1.05 25 =1.37KA<3 10.54、110KV系统联络线:lgmax=厂Pe3 UeCOS(1 5%) = 30 (1 5%)0.2KAV3 115 0.8棉一厂线、棉二厂线、农机厂线、市区I线、市区II线、食品厂线:5%)= 3 (1 5%)0.22KA<3 10.5 0.85%) = 2 (15%)0.14KAj3 10.5 0.82)双回路线线路：厂乙线：0.8 PIgmax= (1 5%)J3 U e COS印染厂线路：0

51、.8 PIgmax= (1 5%)J3 U e COS纺机厂线路：0.8 PIgmax= (1 5%)J3 U e COS0.8 403 10.50.8(15%)0.22KA0 8 4(15%)0.23KA.3 10.50.80 8 5L(15%)0.29KA3 10.50.8Igmax二e (1v3 U e cos市区III线：Igmax=Pe(1v3 U e cos第二节电气设备的选择、10.5KV机端母线的选择:10.5KV机端母线为汇流母线，一般按照长期发热允许电流选择截面。1、已知当地平均温度为 32度 则温度修正系数Ky0. 7032= 0.92Vy0丫 7025因 Ky 0 =

52、K I y 0Igmax则I y 0=1.96KAK 0.92故选择单片矩形铝导体，单条竖放，导体尺寸125*8mm集肤系数Kf=1.08,额定电流 Ie=2087A2、热稳定校验：用最小截面法校验Smin=；飞心而 t b=0.03S,tgf=0.06S,贝S tkd=0.03+0.06=0.09STb二tb1=0.05S,tr二tb1+tkd=0.05+0.09=0.14S 29.971 1.54 则 tfz=0.052=0.12SI 19.407查曲线 tz=f( " ,tr)得 tz=0.25S故 tdz=tz+tfz=0.25+0.12=0.37SSmi n= L/!7K7

53、 = *2 80.9271T08=821.13<125 x 8mmc90因此选择该类型母线符合热稳定要求3、短路动稳定校验：icj=80.9271KA相间电动力：fX=173 X 10-7 X “仃32 10 7 占 8°92712 106 伽 3489N最大旁矩：2 2fx L3489 1.22K1M1=丄502.4N ?m10 10W b63328 10(125 10)2.08 10 5m310相间应力：M502.477xi52.42 10 Py 69 10 Paj W 2.08 10 5因此选择该类型母线符合动稳定要求二、110K V主母线的选择：已知当地平均温度为32度

54、则温度修正系数K 0 阪乜2 = 0.92 y 0 70 25因 Ky0 = K Iy0 Igmax 则 Iy0 归=0547 = 0.595KAK 0.92故选择LGJ-240型刚芯铝绞线，Kf=1因110KV软母线可不进行电晕校验的最小导体型叼为LGJ-70,因此该选择不需要进行电晕校验。校验短路稳定：有前述计算可得tdz=0.37S贝卩：Smin丄JtdzKf =4945 J0.37 1 =30.72mn2<125X 8mrm c t90所以选择LGJ-240型钢芯铝绞线满足要求。三、25MV发电机出口断路器与隔离开关选择：1、因 lgmax=1.8KA,Ue=10KV故断路器选为 SN10-110III 型，