設計者王健
班級 10電42
指導教師
2023年11月
目錄第一章電氣主接線設計
1.1 對原始資料的分析4
1.2 主接線方案的擬定4
1.3 發電機及變壓器選擇5
1.4 年執行費用的計算5
1.5 電氣主接線圖6
第二章短路電流計算
2.1 概述6
2.2 系統電氣裝置電抗標么值計算7
2.3 短路電流計算7
第三章電氣裝置的選擇
3.1 斷路器的選擇9
3.2 電抗器選擇12
3.3 隔離開關的選擇13
3.4 電流互感器的選擇14
3.5 電壓互感器選擇16
3.6 導體的選擇17
第四章廠用電
4.1廠用電接線原則18
4.2廠用電接線19
附錄一20
附錄二21
第一章電氣主接線設計
1.1對原始資料的分析
設計電廠為中型凝汽式電廠，其容量為2×100+2×300=800mw,佔電力系統總容量800/（3500+800）×100%=18.6%，超過了電力系統的檢修備用8%～15%和事故備用容量10%的限額，說明該廠在未來電力系統中的作用和地位至關重要，但是其年利用小時數為5000h，小於電力系統電機組的平均最大負荷利用小時數（2023年我國電力系統發電機組年最大負荷利用小時數為5221h）。該廠為凝汽式電廠，在電力系統中將主要承擔腰荷，從而不必著重考慮其可靠性。
從負荷特點及電壓等級可知，10.5kv電壓上的地方負荷容量不大，共有6回電纜饋線，與100mw發電機的機端電壓相等，採用直饋線為宜。300mw發電機的機端電壓為20kv，擬採用單元接線形式，不設發電機出口斷路器，有利於節省投資及簡化配電裝置布置；110kv電壓級出線回路數為5回，為保證檢修出線斷路器不致對該迴路停電，擬採取雙母線帶旁路母線接線形式為宜；220kv與系統有4回路線，送出本廠最大可能的電力為800-200-25-800×8%=511mw，擬採用雙母線分段接線形式。
1.2主接線方案的擬定
在對原始資料分析的基礎上，結合對電氣接線的可靠性、靈活性及經濟性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術，積極政策的前提下，力爭使其技術先進，供電安全可靠、經濟合理的主接線方案。
發電、供電可靠性是發電廠生產的首要問題，主接線的設計，首先應保證其滿發，滿供，不積壓發電能力。同時盡可能減少傳輸能量過程中的損失，以保證供電的連續性，因而根據對原始資料的分析，現將主接線方案擬訂如下：
（1）10.5kv電壓級：鑑於出線迴路多，且發電機單機容量為100mw，遠大於有關設計規程對選用單母線分段接線每段上不宜超過12mw的規定，應確定為雙母線接線形式，2臺100mw機組分別接在母線上，剩餘功率通過主變壓器送往高一級電壓110kv。
由於兩台100mw機組均接於10.5kv母線上，有較大短路電流，為選擇輕型電器，應在各條電纜饋線上裝設出線電抗器。
（2）110kv電壓級：出線回數大於4回，為保證檢修出線斷路器不致對該迴路停電，採取雙母線帶旁路母線接線形式，以保證其供電的可靠性和靈活性。
（3）220kv電壓級：出線4回，考慮現在斷路器免維護減小投資，採用雙母線分段接線。通過兩台三繞組變壓器聯絡10.
5kv及110kv電壓，以提高可靠性。2臺300mw機組與變壓器組成單元接線，直接將功率送往220kv電力系統。
1.3發電機及變壓器選擇
（1）發電機的選擇：通過查著資料，兩台100mw發電機選用qfq-100-2型，兩台300mw發電機選用qfsn-300-2型。具體引數如下表：
表1-1 發電機引數
（2）變壓器選擇：220kv雙繞組變壓器選擇sfp7-360000/220，三繞組變壓器選擇sfps7-180000/220/110/10。具體引數如下表：
表1-2 變壓器引數
1.4 年執行費用的計算
（1）雙繞組變壓器
△p0=180kw △q0=2520kvar
△pk=828kw △qk=47160kvar
s=527mva sn=360mva
ｔmax=4500h/a t=5000h/a
k=0.02 n=2 α=0.32元/（kw·h）
△a1=n（△p0+k△q0）t+ ｔmax/n(△pk+k△qk)(s/ sn)
=10844166（kw·h）
(2)三繞組變壓器
△p0=178kw △q0=1260kvar
△p1k=650kw △p2k=650kw △p3k=650kw
△q1k=27000kvar △q2k=-1800kvar △q3k=14400kvar =5000h/a =4500h/a =5000h/a
t=5000h/a n=2k=0.02
△a2=n（△p0+k△q0）t+1/n[(△p1k+k△q1k)ｔ1max+(△p2k+k△q2k)ｔ2max+(△p3k+k△q3k)ｔ3max]
=8733500（kw·h）
c=α（△a1+△a2）α=626.5萬
1.5電氣主接線圖
見附錄一
第二章短路電流計算
2.1 概述
電力系統中，常見的短路故障有三相對稱短路、兩相短路和單相接地短路。其中三相短路電流的計算是為了選擇和校驗qf、qs、母線等電氣裝置，兩相短路電流用於整定繼電保護裝置。
短路發生後，短路電流的值是變化的，變化的情況決定於系統電源容量的大小、短路點離電源的遠近以及系統內發電機是否帶有電壓自動調整裝置等因素。按短路電流的變化情況，通常把電力系統分為無限容量系統和有限容量系統。
無限容量系統短路電流的計算，採用短路迴路總阻抗法計算；有限容量系統短路電流的計算採用運算曲線法，這中間要用到網路的等效變換。
本次設計中，短路電流的計算就涉及到這兩個方面的內容。
2.2 系統電氣裝置電抗標么值計算
系統基準值100mva，基準電壓=
（1）發電機電抗標么值的計算
100mva發電機電抗標么值
x*g1＝0.124×100×0.85/100=0.105
300mva發電機電抗標么值
x*g2＝0.143×100×0.85/300=0.422
（2）變壓器電抗標么值的計算
雙繞組變壓器電抗標么值
x*t1＝0.131×100/360＝0.036
(3)三繞組變壓器電抗標么值
uk1%＝1/2×[uk(1-2)%＋uk(3-1)%-uk(2-3)%]=15
uk2%＝1/2×[uk(1-2)% ＋uk(2-3)%-uk(3-1)%]=-1.0
uk3%＝1/2×[uk(3-1)%＋uk(2-3)%-uk(1-2)%]=8.0
x*t2.1＝0.15×100/180＝0.083
x*t2.2＝(-0.01)×100/180＝-0.006
x*t2.3＝0.08×100/180＝0.044
(4)系統歸算到220kv側的電抗標么值：
2.3短路電流計算
2.3.1系統的簡化圖
2.3.2 220kv母線短路
等值電路圖如下：
簡化後：
短路電流標么值：i*1＝1/o.014+1/0.116=80.48
短路電流：i1＝i*1×100/(√3×220)=21.1ka
短路衝擊電流：ish1＝1.9√2i1=56.7ka
2.3.3 110kv母線短路
等值電路圖如下：
簡化後：
短路電流標么值：i*2＝1/0.029=36.2
短路電流：i2＝i*2×100/(√3×110)=11.1ka
短路衝擊電流：ish2＝1.9√2i2=29.8ka
2.3.4 10.5kv母線短路
等值電路圖如下：
簡化後：
短路電流標么值：i*3＝1/0.053+1/0.077=33.4
短路電流：i3＝i*3×100/(√3×10.5)=183.6ka
短路衝擊電流：ish3＝1.9√2i3=494.1ka
第三章電氣裝置的選擇
3.1斷路器的選擇
斷路器的選擇，除滿足各項技術條件和環境條件外，還應考慮到要便於安裝除錯和執行維護，並經技術方面都比較後才能確定。根據目前我國斷路器的生產情況，電壓等級在10kv~220kv的電網一般選用少油斷路器，而當少油斷路器不能滿足要求時，可以選用sf6斷路器。
斷路器選擇的具體技術條件如下：
1）額定電壓校驗
發電廠電氣部分答案
1 哪些裝置屬於一次裝置？哪些裝置屬於二次裝置？答 通常把生產 變換 輸送 分配和使用電能的裝置，如發電機 變壓器和斷路器等成為一次裝置。其中對一次裝置和系統的執行狀態進行測量 控制 監視和保護的裝置，稱為二次裝置。如儀用互感器 測量表記 繼電保護及自動裝置等。其主要功能是啟停機組 調整負荷 切換裝...
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