





























响连续供电或在停电时间最短的情况下,将来可顺利完成过渡方案的实施,使改造工作量最少。
经济性在设计主接线时,主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。
通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。
经济性要从以下几方面考虑节省次投资。
主接线应简单清晰,并要适当采用限制短路电流的措施,以节省开关电器数量,选用价廉的电器或轻型电器,以便降低投资。
占地面积小。
主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件,尽可能使占地面积小,同时应注意节约搬迁费用,安装费用。
对大容量发电厂或变电站,在可能和允许条件下,应采取次设计,分期投资,投建,尽快发挥经济效益。
电能损耗小。
在发电厂或变电站中,电能损耗主要来自变压器,应经济合理的选择变压器的型式,容量和台数,尽量避免两次变压而增加电能损耗。
电气主接线的设计程序电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行,即按照工程基本建设程序,历经可行性研究阶段,初步设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。
在各阶段中随要求,任务的不同,其深度广度也有所差异,但总的设计思路,方法和步骤基本相同。
设计步骤和内容如下工程情况,对发电厂类型设计规划容量单机容量和台数最大负荷利用小时数及可能的运行方式等的分析。
发电厂容量的确定与国家经济发展规划,电力负荷增长速度,系统规模和电网结构以及备用容量等因素有关。
发电厂装机容量标志着发电厂的规模和在电力系统中的地位和作用。
在设计时,对发展的电力系统可优先选用较为大型的机组。
但是最大单机容量不宜大于系统总容量的,以保证在该机检修或故障情况下系统的供电可靠性。
发电厂运行方式及利用小时数直接影响着主接线设计。
承担基荷为主的发电厂,设备利用率高,般年利用小时数在小时以上承担腰荷的发电厂,设备利用小时数在小时承担峰荷的发电厂,设备利用小时数在小时以下。
不同的发电厂其工作特性不同。
对于核电厂或及以上的火电厂以及径流式水电厂等应优先担任基荷,相应主接线应保证可靠性。
对于水电厂,其具有灵活的机动性,故其主接线应保证调度灵活。
电力系统情况,及对电力系统近期及远景发展规划,发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用,本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等的分析。
发电厂的总容量与电力系统容量之比如果大于时,则就可认为该厂在系统中处于重要地位,应选择可靠性较高的接线方式。
以防旦全厂停电影响系统供电的可靠性。
主变压器和发电机中性点接地方式与电压等级,单相接地短路电流,过电压水平,保护配置等有关,其直接影响电网的绝缘水平,系统供电的可靠性和连续性,主变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。
我国规定般千伏及以下电压系统采用中性点非直接接地方式中性点不接地或经消弧线圈接地千伏及以上的高压系统采用中性点直接接地方式。
发电机中性点都采用非直接接地方式,目前广泛采用经消弧线圈接地方式或经中性点接地变压器接地。
负荷情况,及对负荷的性质及其地理位置,输电电压等级,出现回路数及输送容量等分析。
在设计中,对电力负荷的预测不仅应有短期负荷预测,还应有中期负荷预测,对电力负荷预测的准确性直接关系着发电厂或变电站电气主接线设计成果的质量。
发电厂承担的负荷应仅可能的让全部机组安全满发,并按系统提出的运行方式,在机组间经济合理的分配负荷,减少母线上的电流流动,让发电机运转稳定和满足电能质量要求。
主接线的基本接线形式电气主接线是发电厂变电所电气设计的首要部分,也是构成电力系统的重要环节。
主接线的确定对电力系统整体如发电厂变电所本身运行的可靠性灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择配电装置配置继电保护和控制方式的拟订有较大影响。
因此,必须正确处理好各方面的关系,全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理确定主接线方案。
可选方案的确定据原始资料可知出线为八回,主变进线四回,厂用高压起动备用变两回,进出线共计十四回。
按手册对主接线的基本要求为安全性可靠性灵活性﹑经济性。
根据该电厂的具体情况以及手册要求,对各种基本接线的具体分析如下单母线接线依手册可知,单母线适用于配电装置的出线回路数不超过回,而该电厂的出线数为回,所以单母线接线不可选。
单母线分段接线根据手册,单母分段接线适用于出线回路数为回,但可靠性不高,所以该接线也不可选。
双母线接线依手册,该接线适用于配电装置的出线回路数为回以上时或配电装置在系统中居重要地位,出线数为回及以上时,所以双母接线可选。
双母线分段接线包括双母线单分段和双母线双分段按手册,双母分段接线适用于配电装置的出线回路数为回时,所以该接线可选。
双母线带旁路母线接线依据手册可知线路输送功率较多送电距离较远停电影响较大,并且少油断路器平均每台每年检修时间约需天及天,停电时间较长,般需设置旁路母线或旁路隔离开关。
而且出线为回及以上时,般装设地方式。
高压厂用电系统的中性点经过适当的电阻接地,可以抑制单相接地故障时,健全相的过电压倍数不超过额定相电压的倍,避免故障扩大。
常采用二次侧接电阻的配电变压器接地方式,无需设置大电阻器就可以达到预期的目的。
当发生单相接地故障时,短路点流过固定的电阻性电流,有利于馈线的零序保护动作。
中性点经高电阻接地方式适用于高压厂用电系统接地电容电流小于,且为了降低间隙性弧光接地过电压水平和便于寻找接地故障点的情况。
中性点经消弧线圈的接地方式。
在这种接线方式下,厂用电系统发生单相接地故障时,中性点的位移电压产生感性电流流过接地点,补偿电容电流,将接地点的综合电流限制到以下,达到自动熄弧,继续供电的目的。
为了提高接地保护的灵敏度和选择性,通常在消弧线圈二次侧并联电阻。
当机组的负荷变化时,需改变消弧线圈的分接头以适应厂用电系统电容电流的变化,但消弧线圈变比的变化又改变了接地点的电流值。
为了保持接地故障电流不变,必须相应地调节二次侧的电阻,所以二次侧电阻应有与消弧线圈分接头相匹配的调节分接头。
这接地方式运行比较复杂,要增加接地设备投资,而且接地保护也比较复杂,适用于大机组高压厂用电系统接地电容电流大于的情况。
由于厂用电系统中性点接地方式与接地电容电流的大小有关,本设计中初步估算厂用电系统接地电容电流为,所以高压厂用电系统中性点采用不接地方式。
低压厂用电系统的中性点接地方式低压厂用电系统中性点接地方式主要有中性点经高电阻接地和中性点直接接地两种接地方式。
中性点经高电阻接地方式。
接地电阻值的大小以满足所选用的接地指示装置动作为原则,但不应超过电动机带单相接地运行的允许电流值般按考虑。
为此,当采用发光二极管作高阻接地指示灯时,可选用中性点接地电阻为欧姆。
在低压厂用电系统中,发生单相接地故障时,可以避免开关立即跳闸和电动机停运,也防止了由于熔断器相熔断所造成的电动机两相运转,提高了低压厂用电系统的运行可靠性。
机组单元厂用电系统,多采用中性点经高电阻接地方式。
中性点直接接地方式。
在低压厂用电系统中,发生单相接地故障时,中性点不发生位移,防止了相电压出现不对称和超过,保护装置立即动作于跳闸。
低压厂用网络比较简单,动力和照明检修回路可以共用,但照明检修回路的故障往往危及动力回路的正常运行,降低了厂用电系统的可靠性同时,以上的低压电动机启动时,会使灯光变暗,高压荧光灯可能由于电压降低而熄灭重燃需历时,影响工作。
火力发电厂低压厂用电系统,特别是原有低压厂用电系统采用中性点直接接地的扩建电厂和主厂房外供给ⅡⅢ类负荷的辅助车间,宜采用中性点直接接地方式。
本设计中,低压厂用电系统采用中性点直接接地方式。
短路电流的计算概述短路电流计算的目的电气主接线比较选择导体和电器确定中性点接地方式计算软导体的短路摇摆确定分裂导线间隔棒的间距验算接地装置的接地电压和跨步电压选择继电保护装置和进行整定计算。
短路电流计算的方法有名制计算采用有名制进行电力系统计算时,系统中所有元件参数和运行参数都要用量纲单位。
它是种采用有量纲参数进行计算的制式。
但它需要在电力系统中选取个电压级作为归算得基本级,再将不同电压级的元件参数和运行参数规算到基本级。
基本级的选择原则上是任意的,但通常选用最高电压级或问题所需研究的电压级。
标幺值计算采用标么值进行电力系统计算时,要选取基准值,所有元件参数和运行参数都要转化为标么值才能计算,依据转化的方法不同,分为两种基本级基准法和各电压级基准法。
参数计算按阳泉第二发电厂的规划容量为进行短路电流计算,除进行三相短路计算外,还进行单相短路,两相接地及两相间短路计算。
短路点的选取为母线处,为发电机出口处,为起备变低压侧,为厂用变低压侧。
计算接线图如图所示图计算接线图三相短路电流计算基准容量计算阻抗图如图图计算阻抗图点短路的短路电流计算即母线短路基准电流简化电路图如图图简化电路图由于短路发生在大电厂高压侧母线上,所以取冲击系数点短路的短路电流计算即发电机出口短路简化电路图如图图简化电路图进步简化为点短路即启备变侧短路简化电路图如图所示图简化电路图点短路即厂高变侧短路简化电路图如图所示图简化电路图不对称短路计算点短路的计算正序负序的等效电路图与三相短路相同零序等效电路图如图所示图零序等效电路图单相短路电流正序电流标么值正序电流有名值单相短路电流两相短路正序电流两相接地短路正序电流两相接地短路电流为点短路零序等效电路如图所示图零序等效电路单相短路电流两相短路电流正序电流两相接地短路零序等效电路如图所示图零序等效电路图正序电流两相接地短路电流点短路单相短路两相短路两相接地短路④两相接地短路电流短路∞单相短路两相短路电流两相接地短路结论点短路时,单相短路电流大于三相短路电流,故点应以单相短路电流为最大短路电流,其余点均为三相短路电流最大。
电气设备选择概述电气设备选择的般原则在满足正常运行,检修,短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展在按当地环境条件校核应力求技术先进和经济合理与整个工程的建设标准应协调致选用的新产品均应具有可靠的实验数据,并经正式鉴定合格。
正确地选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全,经济运行的重要条件。
在进行电器选择时,应根据工程实际情况,在保证安全,可靠的前提下,积极向稳妥地采用新技术,并注意节省投资,选择合适的电器。
尽管各种电器的作用和工作条件并不样,具体选择方法也不完全相同,但对它们的基本要求却是致的。
电器要能可靠地工作,必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
母线的选择机端封闭母线的选择机端封闭母线目前,我国万机组的母线,已广泛采用全连式分相封闭母线。
母线由铝管做成,每相母线各封装在单独的外壳内,外壳两端用短路板连接起来。
再及以上发电机引出线回路中采用分相封闭母线的目的是减少接地故障,避免相间短路。
消除钢构发热。
减少相间短路电动力。
④母线封闭后,便有可能采用微正压条件运行方式,防止绝缘子结露,提高运行安全可靠性,并为母线采用通风冷却方式创造了条件。
封闭母线由工厂成套生产,质量较有保证,运行维护工作量小,施工安装简便,
