1、 1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 1 函授学生毕业论文1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书姓 名：班 级：指导教师：年 月1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 2 摘 要我国电力工业自动化水平正在逐年提高。迄今为止，我国电力工业已经进入了大机组、大电厂、大电力系统、高电压和高自动化的新阶段。这就对发电厂的设计提出了更高的要求。本文记述了 1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护的设计过程。根据自然条件和技术经济条件，主要确定了主接线方案以及全厂的继电保护配置，并简要论述了厂用变、高备变的选择以及电气元件的选择，还对自动装置作了简要的概述。与本文相配合
2、使用的有计算书，里面对短路电流计算和继电器的整定计算有较详细的论述。本文通过对原始资料的分析，了解本厂的具体情况及其在系统申的地位，作用:依据可靠性、灵活性、经济性，对电气主接线进行分析，从而选择最适合本厂情况的主扫线方案，为选择最适合的电器设备及继电保护装置进行了短路电流保护的配置及整定，从面满足可靠、灵敏、快速且有选择的要求。关键词:电气主接线 电气设备 继电保护1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 3 目录绪论1第一部分 电气主接线设计311 原始资料分析.312 主接线方案的确定.4第二部分 短路电流计算.1221 短路电流计算的一般规定12211 计算的基本情况.1221
3、2 接线方式.12213 计算容量12214 短路种类.12215 短路计算点.1222 短路电流计算的方法1223 三相短路电流周期分量的计算.1324 阻抗图.14第三部分 电气设备的选择.1531 继路器1532 隔离开关161000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 4 33 电流互感器.1634 电压互感器16第四部分 主设备继电保护.1841 主设备继电保护设计原则1842 发电机变压器组保护.18421 大型发电机组对继电保护的要求.18422 大型发电机变压器组单元接线继电保护配置.18423 保护及其接线.2143 厂用电源保护.32第五部分 发电厂的自动装置和继电保护
4、配置.34总结.36参考文献.371000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 5 摘 要本文通过对原始资料的分析，了解本厂的具体情况及其在系统申的地位，作用:依据可靠性、灵活性、经济性，对电气主接线进行分析，从而选择最适合本厂情况的主扫线方案，为选择最适合的电器设备及继电保护装置进行了短路电流保护的配置及整定，从面满足可靠、灵敏、快速且有选择的要求。关键词:电气主接线 电气设备 继电保护1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 6 绪 论一课题背景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及发电厂、变电所本身的可靠性、灵活
5、性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择，配电装置配置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，本厂的电压等级为220KV，对220KV配电装置的接线方式应按发电厂在电力系统中的地位，负荷情况，出线回路数、设备特点、周围环境以及发电厂的规划容量等条件确定。 接在母线上的避雷器和电压互感器，宜用1组隔离开关，接在发电机、变压器引线或中性点上的避雷器可装设隔离开关。当配电装置变化大且出线回路较多时，宜采用双母线或双母线分段的接线，有条件时220KV配电装置也可采用一个半断路器接线。采用单母线或双母线的1l0KV-220KV配电装置，当断路器为少油型或少油型式压缩空气时型时，除断路器有条件停电检修时，应
6、设置旁路装置，当220KV出线为4回及以上，宜采用专用旁路断路器的旁路母线。随着电力系统的增大，大容量的发电机组不断增多，在电力设备上装设完善的继电保护装置，不仅对电力系统的可靠性运行有重大意义，而且对防止重要且昂贵的设备在各种短路和异常运行时可减少造成的损坏，在经济上也有显著的效果，因此在主设备的保护设计中，应要求保护在配置，原理接线和设备选型等方面，根据主设备的运行工况及结构特点，达到可靠，灵敏，快速和选择性的综合要求。二设计任务书1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 7 （一）设计题目：1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护设计（二）原始资料：1厂址概况：厂址放在一大型矿
7、区，所用燃料由煤矿直接由铁路运来，本厂附近除煤矿及其附属企业用电外无其它大型电力用户，电厂生产电力除厂用外，全部用 220KV 升高压送入电力系统。厂 址 地 区 的 地 形 、 地 址 条 件 较 好 。 有 国 家 铁 路 、 公 路 干 线 在 附 近 经 过 ， 厂内 附 近 有 河 流 经 过 ， 水 量 丰 富 ， 足 够 本 厂 用 水 。 厂 址 地 区 地 震 烈 度 为 6 级 ， 冻 土深 1.7 米 ， 覆 冰 厚 度 为 15mm， 最 大 风 速 为 25m/s， 年 平 均 气 温 +4 ， 最 高 温 度+35 ， 最 低 温 度 -35 ， 土 壤 电 阻 率
8、 500 m。2 机 组 参 数锅 炉 ： 2HG 670T/H 2HG 1000T/H汽 轮 机 ： 2N200 130 2N300 165发 电 机 ： 2QFQS 200 2 2QFQS 300 23. 电 力 系 统 结 线 图 ：根 据 系 统 计 算 资 料 表 明 ， 在 系 统 枢 纽 变 电 所 出 口 装 设 SW2 220 型 断 路 器 。与 电 力 系 统 联 结 的 线 路 数 如 图 。三 设 计 内 容1电气主接线的设计电气主接线是构成电力系统的主要环节，关系到系统的供电的可靠性、1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 8 运行调度的灵活性和经济性。为
9、了保证电力系统稳定运行，必须提高大机组超高压电气主接线的可靠性。2.短路电流计算及设备的选择 短路电流计算是电器设计重的主要环节能，本设计中短路电流的计算方法采用标么值折算法，在网络的等值变换与化简利用分布系数法化简。电气设备的选择是国家有关技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地的前提下的正常运行情况选择，按短路条件验算其动热稳定，并按环境条件校验电器的条件。3继电保护的设计与配置电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的安全运行，设计在选择保护方式时，希望能全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求:设计各种电器设备的保护时，对下列各项作
10、了综合考虑:(1)电力系统的结构特点和运行特性;(2)故障出现了概率及可能造成的后果;(3)电力系统的近期发展情况;(4)经济上的合理性;(5)国内外的成熟经验。所选用的保护方式要满足电力系统结构和发电厂主接线的要求。并宜考虑电力系统和发电厂运行方式的灵活性。第 一 部 分 .电 气 主 接 线 设 计1 1 原 始 资 料 分 析一 本 厂 概 述 ：本 厂 有 2 台 200MW、 2 台 300MW 机 组 ， 总 容 量 为 1000MW。 厂 址 位 于 一 大 型1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 9 矿 区 ， 是 一 大 型 坑 口 电 厂 。二 本 厂 与 系
11、统 连 接 情 况 ：本 系 统 中 ， 本 厂 通 过 双 回 线 和 一 个 容 量 为 5586MW 的 系 统 相 联 。 本 厂 除 厂用 电 和 矿 区 及 其 附 属 企 业 用 电 外 ， 全 部 以 2 回 双 回 线 、 2 回 单 回 线 （ 均 为 220KV线 路 送 到 系 统 ） 。 本 厂 与 系 统 联 系 紧 密 ， 如 果 本 电 厂 发 生 严 重 事 故 ， 将 影 响 地区 电 厂 的 安 全 运 行 ， 甚 至 引 起 系 统 崩 溃 。 因 此 ， 对 该 厂 的 可 靠 性 要 求 较 高 ，继 电 保 护 要 灵 敏 、 可 靠 。三 、 本
12、 厂 的 环 境 情 况 ：本 厂 建 在 一 大 型 矿 区 ， 煤 炭 资 料 丰 富 ， 有 利 于 以 后 的 扩 建 。 附 近 有 河 流经 过 ， 水 源 丰 富 ， 足 够 本 厂 用 水 。 由 于 有 国 家 铁 路 经 过 矿 区 ， 这 就 使 得 本 厂 不受 运 输 条 件 限 制 而 可 以 采 用 大 型 三 相 变 压 器 。本 厂 的 地 形 、 地 质 条 件 较 好 ， 地 震 烈 度 为 六 级 。 规 程 中 规 定 ： 地 震 基 本烈 度 为 7 度 及 以 下 地 区 的 电 厂 ， 可 不 采 取 防 震 措 施 。 最 大 风 速 为 25
13、m/s,一 般 高压 电 器 可 在 风 速 不 大 于 35m/s 的 环 境 下 使 用 ， 因 此 可 以 不 必 增 加 出 线 间 隔 。 在屋 外 配 电 装 置 的 布 置 中 不 宜 降 低 电 气 设 备 的 高 度 ， 因 此 本 厂 可 以 不 考 虑 ， 也不 必 加 强 基 础 固 定 。 土 壤 电 阻 率 500 .m（ 300 .m） ， 可 采 用 以 水 平 接 地体 为 主 的 带 棒 接 地 装 置 。年 平 均 气 温 +4 最 高 温 度 +35 ， 最 低 温 度 -35 。 根 据 规 程 规 定 ， 气 温 在 -30 40 之 间 彩 普 通
14、 高 压 电 器 。 在 高 寒 地 区 ， 应 选 择 能 适 应 环 境 最 低 温 度 为-40 的 高 寒 电 器 。 一 般 隔 离 开 关 的 厚 度 为 10mm， 而 本 厂 覆 冰 厚 度 为 15mm， 因 此所 选 隔 离 开 关 破 冰 厚 度 应 大 于 15mm。1 2 主 接 线 方 案 的 确 定一 、 设 计 主 接 线 的 基 本 要 求 ：1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 10 在 设 计 主 接 线 时 ， 应 使 其 满 足 供 电 可 靠 ， 运 行 灵 活 和 经 济 等 项 的 基 本 要求 。1、 可 靠 性供 电 可 靠 性
15、是 电 力 生 产 和 分 配 的 首 要 条 件 ， 电 气 主 接 线 必 须 满 足 这 个 要求 ， 在 研 究 主 接 线 时 ， 应 全 面 考 虑 以 下 几 个 问 题 ：（ 1） 可 靠 性 的 客 观 衡 量 标 准 是 运 行 实 践 经 验 及 其 可 靠 性 的 定 性 分 析 。（ 2） 主 接 线 的 可 靠 性 。 包 括 一 次 部 分 和 二 次 部 分 运 行 可 靠 性 的 约 束 。（ 3） 可 靠 性 很 大 程 度 上 取 决 于 设 备 的 可 靠 程 度衡 量 主 接 线 可 靠 性 的 标 志 是 ：（ 1） 断 路 器 检 修 时 ， 能
16、否 影 响 供 电 。（ 2） 线 路 、 断 路 器 或 母 线 故 障 时 ， 以 及 母 线 检 修 时 ， 停 运 回 路 的 多 少 和停 电 时 间 的 长 短 ， 以 及 能 否 保 证 对 重 要 用 户 的 供 电 。（ 3） 避 免 发 电 厂 、 变 电 所 全 部 停 运 的 可 能 性 。（ 4） 对 于 大 机 组 超 高 压 情 况 下 的 电 气 主 接 线 ， 应 满 足 可 靠性 的 特 殊 要 求 。2、 灵 活 性主 接 线 的 灵 活 性 要 求 ：（ 1） 高 度 灵 活 ， 操 作 简 便 。（ 2） 检 修 安 全 。（ 3） 扩 建 方 便 。
17、3、 经 济 性在 满 足 技 术 要 求 的 前 提 下 ， 做 到 经 济 合 理 ：（ 1） 投 资 省 。（ 2） 占 地 面 积 小 。（ 3） 电 能 损 耗 少 。1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 11 二 、 主 接 线 方 案 的 选 择方案进行比较:一方案的可靠性由于22OKV电压高，输电线路长，须对两种可行的接线方案进行可靠性比较，主要考虑以下几个方面：1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电；2） 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运运，并要保证对一级负荷及全部重要负荷的供电；3）尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性；220KV线路
18、5条且线路较长，输送功率大，停电影响大并且断路器检修停电时间长，因此，一般只考虑装设双母线以上接线方式：3/2 断 路 器 接 线 在 检 修 和 故 障 重 合 的 情 况 下 ， 停 运 回 路 不 超 过 两 回 ， 具 有高 度 的 可 靠 性 。双 母 四 分 段 任 何 一 进 出 断 路 器 故 障 或 一 段 母 线 故 障 ， 停 运 范 围 为 整 个 母线 的 1/4， 一 段 母 线 故 障 、 分 段 或 母 联 拒 动 的 双 重 故 障 ， 停 运 两 段 母 线 ， 不 过这 种 故 障 概 率 极 低 。根据以上要求选用双母线、双母线带旁路和一台半断路器接线都
19、能满足要求，重要是进行操作灵活性和经济性比较；二方案的经济性比较1)最小费用法;a，计算综合投资b计算年运行费用2)静态比较法1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 12 双母线带旁路主接线的优点:优点:1可以轮流检修母线而不致供电申断;2检修任一回路的母线隔离开关时，只停该回路3母线故障后，能迅速恢复供电;4调度灵活，各个电源和回路的负荷可以任意分配到某一组母线上，因而可以灵活在适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要;5检修任一回路的母线隔离开关时，无需中断其余回路的供电;6扩建方便;7便于实验;缺点:1母线故障而母联DL拒动时，导致母线回路供电;2旁路断路器的继电保护为适应各
20、进线的要求，其整定较复杂。具备下列条件时，可不装设旁路母线;1采用可靠性高，检修周期长的SF6断路器，或采用可以迅速替换的手车式断路器;2系统条件允许线路停电检修时，(如又母线或负荷点可由系统的其它电源供电，线路利用小时不高，允许安全断路器检修而不影响供电的)。3接线条件允许断路器停电进行检修时，(如每回线接有两台断路器的多角形接线时)。双母线四分段的特点:1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 13 1)母线分为四分段，可以分段运行。系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分接到不同母线上，对大容量且需相互联系的系统中是十分有用的;2)由于这种技术是传统技术的延伸，因此在继电保护方式
21、和操作运行方面不会发行问题;3)可以较容量地实现分段扩建4)当一段母线故障时或联接在母引上的进出线断路器故障时。-停电范围不超过整个母线的四分之一，当一段母线故障合并分段或母联断路拒动时，停电范围不超过整个母线的二分之一。由于本发电厂在系统中的地位十分重要，因此共可靠性必须有严格的保证。母线电压等级为220KV，故需选择SF6断路器，且出线有两种双回线，另一条出线又可由系统的另外发电厂保证;故可以不考虑用双母线旁路。同时为了限制22OKV母线短路电流或系统解列运行的要求，必须用双母四分段，而且此接线方式在技术上也比较先进。由于一台半断路器虽然可靠性高，但造价也高，且保护的二次部分过于复杂，为解
22、决继电保护校验问题，保护必须双重化，且一次设备的投资超过及母线四分段的投资，建设标准提高太多，所以，一般不宜在220KV配电装置中采用一台半断路器接线。 灵 活 性3/2 断 路 器 接 线 ： （ 1） 成 多 环 状 供 电 ， 一 个 回 路 由 两 台 断 路 器 供 电 ， 高度 灵 活 ， 可 断 开 任 何 断 路 器 而 不 影 响 供 电 。（ 2） 隔 离 开 关 只 作 为 检 修 电 器 ， 而不 作 为 操 作 电 器 ， 不 需 要 任 何 操 作 ， 消 除 事 故 迅 速 。（ 3） 成 对 的 双 母 线 不 能 交1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说
23、明书 14 叉 布 置 。 （ 4） 不 利 于 分 段 运 行 ， 自 由 度 较 小 ， 且 继 电 保 护 复 杂 。双 母 四 分 段 ： （ 1） 不 能 形 成 多 环 状 供 电 ， 调 度 不 如 3/2 断 路 器 接 线 灵 活 ， 但 系统 要 求 分 裂 运 行 时 灵 活 。（ 2） 隔 离 开 关 作 为 操 作 电 器 ， 改 变 运 行 方 式 需 要 进 行倒 闸 操 作 ， 处 理 事 故 时 需 要 操 作 隔 离 开 关 ， 速 度 缓 慢 。（ 3） 断 路 器 检 修 时 停 电 。（ 4） 成 对 的 双 母 线 可 能 要 交 叉 。（ 5） 有
24、 利 于 分 段 运 行 ， 且 继 是 民 保 护 容 易 实 现 。并 且 有 利 于 扩 建 。根 据 电 力 工 程 电 气 设 计 手 册 及 火 力 发 电 厂 设 计 规 程 与 本 次 设 计 有关 的 规 程 ， 容 量 为 200MW 及 以 上 的 发 电 机 采 用 单 元 接 线 ， 该 主 变 压 器 的 容 量 可按 下 列 条 件 上 较 大 者 选 择 ：（ 1） 发 电 机 的 额 定 容 量 扣 除 本 机 组 的 厂 用 负 荷 后 ， 留 有 10%的 裕 度 ；（ 2） 按 发 电 机 的 最 大 连 续 输 出 容 量 扣 除 本 机 的 厂 用
25、负 荷 。1、 主 变 的 确 定（ 1） 由 于 本 厂 不 受 运 输 条 件 限 制 ， 设 计 规 程 规 定 在 330KV 及 以 下 的 发 电 厂采 用 三 相 变 压 器 。 所 以 采 用 三 相 变 压 器 ，（ 2） 规 程 规 定 ， 对 于 200MW 及 以 上 的 机 组 ， 其 升 压 变 压 器 一 般 不 采 用 三绕 组 变 压 器 ， 因 此 本 厂 采 用 双 绕 组 变 压 器 。（ 3） 我 国 110KV 及 以 上 电 压 ， 变 压 器 绕 组 都 采 用 Y0连 接 。 因 此 ， 对 于200MW 机 组 采 用 的 主 变 为 SFP
26、7240000/220， 而 对 于 的 机 组 采 用 SSPL360000/220。2、 厂 用 充 的 确 定（ 1） 厂 用 电 源 引 接当 发 电 机 与 主 变 压 器 成 单 元 接 线 时 ， 高 压 厂 用 工 作 电 源 一 般 由 主 变 的 低压 侧 引 接 ， 供 给 该 机 组 的 厂 用 负 荷 ， 因 此 本 厂 的 四 台 机 组 采 用 的 四台 厂 用 变 都 从1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 15 主 变 的 低 压 侧 引 接 。（ 2） 厂 用 变 的 类 型 及 容 量规 程 规 定 ， 容 量 在 200MW 及 以 上 的
27、发 电 机 采 用 单 元 接 线 时 ， 其 厂 用 变 压 器用 分 裂 绕 组 变 压 器 。 发 电 厂 高 压 厂 用 变 的 容 量 应 按 高 压 电 动 机 的 计 算 负 荷 的110%与低 压 厂 用 负 荷 和 选 择 ， 低 压 厂 用 变 的 容 量 留 有 10%左 右 的 裕 度 。综 上 所 述 ， 厂 用 变 选 择 如 下 ： 200MW 机 组 采 用 25/12.512.5MVA 300MW 机 组 采 用 40/2020MVA3、 高 备 变 的 确 定（ 1） 当 无 发 电 机 电 压 母 线 时 ， 由 高 压 母 线 中 电 源 可 靠 的 最
28、 低 一 级 电 压 母线 或 联 络 变 压 器 的 第 三 （ 低 压 ） 绕 组 引 接 ， 并 扔 得 保 证 在 全 厂 停 电 情 况 下 ， 能从 外 部 电 力 系 统 取 得 足 够 的 电 源 （ 包 括 三 绕 组 变 压 器 的 中 压 侧 ， 从 高 压 侧 取得 电 源 ） 。（ 2） 当 有 发 电 机 电 压 母 线 是 由 该 母 线 引 接 一 个 备 用 电 源 。（ 3） 当 技 术 经 济 合 理 时 ， 可 由 外 部 电 网 引 接 。 全 厂 用 两 个 或 以 上 高 压 厂用 备 用 或 起 动 /备 用 电 源 时 ， 应 引 用 两 个
29、相 对 独 立 电 源 。（ 4） 200MW 及 以 上 容 量 的 发 电 机 超 过 3 台 时 ， 每 两 台 机 组 设 立 1 个 起 动 /备用 电 源 。根 据 规 程 有 关 规 定 及 经 验 ， 本 厂 应 用 台 高 备 变 ， 分 别 为 ： 200MW 机 组 采 用 25/12.512.5MVA 300MW 机 组 采 用 40/2020MVA备 用 变 绕 组 为 Y/ 1111综 上 所 述 ， 根 据 本 厂 的 具 体 情 况 ， 可 以 首 先 拟 定 以 下 几 个 方 案 ：1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 16 方 案 一 ： 22
30、0KV 侧 采 用 双 母 线方 案 二 ： 采 用 3/2 断 路 器 接 线 方 式方 案 三 ： 采 用 双 母 上 分 段 接 线 方 式1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 17 对 三 个 方 案 进 行 比 较 ：方 案 一 ： 双 母 线 接 线优 点 ： 供 电 可 靠 ； 高 度 灵 活 ； 扩 建 方 便 ， 投 资 省 ； 便 于 试 验 。缺 点 ： 当 母 线 发 生 故 障 时 ， 推 动 两 台 单 机 ， 对 于 本 系 统 而 言 ， 单 机 的 容 量 较大 ， 若 系 统 失 去 两 台 单 机 ， 使 系 统 波 动 过 大 ， 甚 至 造
31、 成 系 统 崩 溃 、 解 列 ， 可靠 性 较 低 ， 而 本 厂 要 求 可 靠 性 很 高 。 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 ， 为此 ， 需 在 隔 离 开 关 和 断 路 器 之 间 装 设 连 锁 装 置 。因 本 厂 与 系 统 联 系 紧 密 ， 要 求 可 靠 性 非 常 高 ， 因 此 这 种 接 线 不 易 采 用 。现 对 方 案 二 、 方 案 三 进 行 技 术 经 济 比 较 ：1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 18 可 靠 性两 种 方 案 均 符 合 可 靠 性
32、 的 要 求 。3/2 断 路 器 接 线 在 检 修 和 故 障 重 合 的 情 况 下 ， 停 运 回 路 不 超 过 两 回 ， 具 有高 度 的 可 靠 性 。双 母 四 分 段 任 何 一 进 出 断 路 器 故 障 或 一 段 母 线 故 障 ， 停 运 范 围 为 整 个 母线 的 1/4， 一 段 母 线 故 障 、 分 段 或 母 联 拒 动 的 双 重 故 障 ， 停 运 两 段 母 线 ， 不 过这 种 故 障 概 率 极 低 。 灵 活 性3/2 断 路 器 接 线 ： （ 1） 成 多 环 状 供 电 ， 一 个 回 路 由 两 台 断 路 器 供 电 ， 高度 灵
33、活 ， 可 断 开 任 何 断 路 器 而 不 影 响 供 电 。（ 2） 隔 离 开 关 只 作 为 检 修 电 器 ， 而不 作 为 操 作 电 器 ， 不 需 要 任 何 操 作 ， 消 除 事 故 迅 速 。（ 3） 成 对 的 双 母 线 不 能 交叉 布 置 。 （ 4） 不 利 于 分 段 运 行 ， 自 由 度 较 小 ， 且 继 电 保 护 复 杂 。双 母 四 分 段 ： （ 1） 不 能 形 成 多 环 状 供 电 ， 调 度 不 如 3/2 断 路 器 接 线 灵 活 ，但 系 统 要 求 分 裂 运 行 时 灵 活 。（ 2） 隔 离 开 关 作 为 操 作 电 器
34、， 改 变 运 行 方 式 需 要进 行 倒 闸 操 作 ， 处 理 事 故 时 需 要 操 作 隔 离 开 关 ， 速 度 缓 慢 。（ 3） 断 路 器 检 修 时停 电 。 （ 4） 成 对 的 双 母 线 可 能 要 交 叉 。（ 5） 有 利 于 分 段 运 行 ， 且 继 是 民 保 护 容易 实 现 。 并 且 有 利 于 扩 建 。 经 济 性（ 1） 主 设 备 投 资 ： 8 回 线 时 ， 两 种 接 线 相 关 不 多 ， 9 回 线 及 以 上 时 ， 双 母四 分 段 较 经 济 。（ 2） 占 在 面 积 ： 3/2 接 线 占 地 面 积 较 少 ， 但 应 用
35、 于 发 电 厂 时 ， 受 到 发 电机 引 出 位 置 的 影 响 而 扩 大 了 面 积 。 继 电 保 护 及 二 次 回 路 的 复 杂 性 ：1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 19 3/2 断 路 器 接 线 ：（ 1） 由 于 每 个 回 路 连 接 着 两 台 断 路 器 ， 一 台 中 间 断 路 器 连 接 着 两 个 回 路 ，保 护 接 于 两 组 电 流 互 感 器 的 合 电 流 ， 因 而 ， 其 电 流 互 感 器 的 二 次 回 路 保 护 装置 和 跳 闸 出 口 回 路 等 比 较 复 杂 。（ 2） 应 用 于 发 电 厂 时 ， 发 电
36、 机 变 压 器 组 与 线 睡 共 用 的 中 间 断 路 器 ，只 能 在 单 元 控 制 室 控 制 ， 并 在 网 络 控 制 室 设 相 应 的 断 路 器 信 号 ， 比 较 复 杂 。双 母 四 分 段 接 线 ：（ 1） 分 段 的 母 联 保 护 复 杂 ， 需 要 故 障 母 线 选 择 元 件 ， 而 当 将 回 路 从 一 段母 线 切 换 到 另 一 母 线 时 ， 电 流 互 感 器 二 次 回 路 需 要 切 换 ， 母 线 隔 离 开 关 的 闭锁 回 路 保 护 ， 二 次 回 路 较 复 杂 。（ 2） 应 用 于 发 电 厂 时 ， 发 电 机 变 压 器
37、 组 利 用 双 母 四 分 段 接 线 ， 只 需 在控 制 室 内 进 行 控 制 ， 与 线 路 控 制 无 关 ， 比 较 简 单 。综 上 所 述 ， 联 系 本 人 的 具 体 情 况 特 选 定 方 案 三 为 主 接 线 方 案 ， 即 双 母 线四 分 段 接 线 ， 理 由 如 下 ：（ 1） 双 母 线 在 我 国 有 和 期 的 支 行 经 验 ， 在 操 作 方 面 没 问 题 。（ 2） 继 电 保 护 容 易 配 置 ， 且 接 线 简 单 。（ 3） 拟 采 用 SF6断 路 器 （ 大 修 期 为 1020 年 ） ， 质 量 好 ， 大 大 提 高 了 供
38、电可 靠 性 ， 对 断 路 器 可 不 予 考 虑 。（ 4） 采 用 断 路 器 可 不 设 旁 路 母 线 ， 降 低 造 价 ， 缩 小 占 地 面 积 。1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 20 （ 5） 母 线 可 分 列 运 行 ， 简 化 了 操 作 ， 且 运 行 灵 活 。（ 6） 进 出 线 10 回 ， 投 资 较 经 济 。第 二 部 分 短 路 电 流 计 算1短路计算的目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节，计算的目的主要如下:1)在选择电气主接线时，为了比较各种接线的方案，或确定某一接线是否需采用限制短路电流的措施等，均需
39、进行必要的短路电流计算。2) 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障清况下都能安全、可靠地运行，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。3)在设计屋外高压配电装置时需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。4)在选择继电保护方式和进行整定计算时需以各种短路时的短路电流为依据。1.2短路电流计算时一般规定1)计算的基本情况:1.电力系统申所有电源均在额定负荷下运行。2.所有同步电机都具有自动调整励磁装置。3.短路发生在短路电流为最大的瞬间。4.所有电源的电动势相位角相同。5.应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点电弧电阻对异频电动机的作用。仅在确定短路电流冲
40、击值和最大全电流有效值时才1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 21 予以考虑。2)接线方式计算短路电流时所有的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式 (最大运行方式)。3)计算容量应按本工程设计规划容量计算。4)短路种类: 按三相短路计算5)短路计算点：在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点。称为短路计算点，对于带电抗器的6-10KV出线与厂用分支回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线套管时，短路计算点该取在电抗器前，选择其余的导体和电器时，短路计算点应取在电抗器后。2计算步骤1) 选择计算短路点2) 画等值网络图3) 化简等值网络图4) 求计算电抗Xj
41、S，5) 由运行曲线进出各电源供给的短路电流同期分量标么值6) 计算无限大的电源供给的短路电流同期分量7) 有功功率电源的短路电流计算8) 计算短路电流同期分量有名值和短路容量9) 计算短路电流冲击值10) 计算异步电动机供给的短路电流11) 绘制短路电流计算结果表2 3 三 相 短 路 电 流 周 期 分 量 的 计 算1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 22 1、 求 Xjs Xjs是 将 各 电 源 与 短 路 点 之 间 的 转 移 电 抗 Xmd归 算 到 以 各 供 电 电 源 （ 等 值 发电 机 ） 容 量 为 基 值 的 电 抗 标 么 值 ， 可 以 用 下
42、式 归 算 ：(12)nmjsdbSXn、 、式 中 ： Snm为 第 m 个 电 源 等 值 发 电 机 的 额 定 容 量 （ MVA）Xmd为 第 m 个 电 源 与 短 路 点 之 间 的 转 移 电 抗 （ 标 么 值 ）Xjsm为 第 m 个 电 源 至 短 路 点 的 计 算 电 抗2、 有 限 功 率 电 源 的 短 路 电 源 计 算通 常 使 用 算 曲 线 性 。 运 算 曲 线 是 一 组 短 路 电 源 周 期 分 量 IZ.t*=f(Xjst),所 以根 据 各 电 源 的 计 算 电 抗 Xjs查 相 应 的 运 算 曲 线 ， 可 分 别 查 对 应 于 任 一
43、 时 间 t 的 短路 电 源 周 期 分 量 标 么 值 IZ.t*并 由 下 式 求 出 各 有 名 值KAnm*S3UztmztI式 中 ： 为 短 路 后 第 m 个 电 源 第 t 秒 种 短 路 电 流 周 期 分 量 有 名 值ztSmn为 第 m 个 电 源 等 值 发 电 机 额 定 容 量 （ MVA）3、 无 限 大 容 量 电 源 的 短 路 电 流 计 算当 供 电 电 源 为 无 穷 大 或 计 算 电 抗 （ 以 供 电 电 源 为 基 准 ） XJS 3 时 ， 可 以 认为 其 短 路 电 流 周 期 分 量 不 衰 减 。 短 路 电 流 标 么 值 由 下
44、 式 计 算 ：“*1zIXjs*(或 =)其 有 名 值 为 （ KA）42.0 ZZIII2 4 阻 抗 图1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 23 短 路 电 流 阻 抗 图 如 下 所 示 ， 计 算 d1-d5点 三 相 短 路 的 结 果 如 表 2-1 所 示 。第 三 部 分 电 气 设 备 选 择电 气 的 选 择 设 计 ， 必 须 招 待 国 家 的 有 关 技 术 经 济 政 策 ， 并 应 做 到 技 术 先 进 ，经 济 合 理 ， 安 全 可 靠 ， 运 行 方 便 和 适 当 的 留 有 发 展 的 余 地 ， 以 满 足 电 力 系 统安 全 经
45、 济 运 行 的 需 要 。3.1 断 路 器断 路 器 型 式 的 选 择 ， 除 满 足 各 项 技 术 条 件 和 环 境 条 件 外 ， 还 应 考 虑 便 于1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 24 安 装 调 试 和 运 行 维 护 ， 并 经 技 术 比 较 后 地 能 确 定 。 根 据 我 国 生 产 制 造 情 况 ，电 压6-22KV的 电 网 一 般 选 用 少 油 断 路 器 ； 电 压 110-330KV 的 电 网 ， 当 少 油 断 路 器 技 术条 件 不 能 满 足 要 求 时 ， 可 选 用 六 氟 化 硫 或 空 气 断 路 器 。断 路
46、器 具 体 技 术 条 件 简 述 如 下 ；1、 电 压 ： Ug（ 电 网 工 作 电 压 ） Un2、 电 流 ： Igmax In3、 开 断 电 流 （ 或 开 断 容 量 ） ：（ 或 ）kdtIkdtS式 中 ： Idt断 路 器 实 际 开 断 t 秒 时 间 的 短 路 电 流 周 期 分 量Sdt断 路 器 t 秒 的 开 断 容 量Ikd断 路 器 的 额 定 开 断 电 流Skd断 路 器 的 额 定 开 断 容 量4、 动 稳 定 ： icn imax式 中 ： icn断 路 器 极 限 通 过 电 流 峰 值 、imax三 相 短 路 电 流 冲 击 值5、 热 稳 定 ： 2t It2tdz式 中 ： I￥ 稳 态 三 相 短 路 电 流Tdz短 路 电 流 发 热 等 值 时 间Tt断 路 器 t 称 热 稳 定 电 流3 2 隔 离 开 关隔 离 开 关 型 式 的 选 择 ， 应 根 据 配 电 装 置 的 布 置 特 点 和 使 用 要 求 等 因 素 ，进 行 综 合 的 技 术 经 济 比 较 然 后 确 定 。 其 选 择 的 技 术 条 件 于 断 路 器 选 择 的 技 术条 件 与 1.2.5 相 同 。1000MW 火力发电厂电气部分及继电保护说明书 25 选 择 结 果 见 表 3.1电
