600MW火电厂电气主接线方案与设备布置设计(6)

600MW火电厂电气主接线方案与设备布置设计

式中：SH为高压厂用计算负荷之和；SL为低压厂用计算负荷之和。 当选用低压分裂绕组变压器时，其绕组容量应该满足式(2-9)~ (2-11)。 高压绕组

S1N??SC?Sr (2-9)

分裂绕组

S2N?SC (2-10) SC?1.1SH?SL (2-11)

式中：S1N为厂用变压器高压绕组额定容量（kVA）

S2N为厂用变压器分裂绕组额定容量（kVA） SC为厂用变压器分裂绕组计算负荷（kVA）

Sr为分裂绕组两分支重复计算负荷（kVA）。

（2）低压厂用工作变容量，可按下式选择变压器容量。

K?S?SL (2-12)

式中：S为低压厂用工作变容量（kVA）

K?为变压器温度修正系数，一般对装于屋外或由屋外进风小间内的变压器，

可取K?=1，但宜将小间进出风温差控制在10oC以内，对由主厂房进风小间内的变压器，当温度变化较大时，随地区而异，应考虑温度进行修正[1]。

2.3.3 厂用工作变容量计算

1号高压厂用变容量计算，根据表2所给负荷数据及式(2-9)~ (2-11)可知： 分裂绕组负荷

SC1?1.1?25784.95?5716.25?34079.695kVA SC2?1.1?18466.95?11857.5?32171.145kVA

重复负荷

Sr?1.1?157.25?172.975kVA

高压绕组负荷

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S1N??SC?Sr?34079.695?32171.145?172.975?66077.865kVA

根据上述计算结果，1号高压厂用变压器的分裂绕组容量选择为：70000/35000－35000kVA

2号高压厂用变容量计算，根据表3所给负荷数据及式(2-9)~ (2-12)可知： 分裂绕组负荷

SC1?1.1?25784.95?5716.25?34079.695kVA SC2?1.1?18466.95?11857.5?32171.145kVA

重复负荷

Sr?1.1?157.25?172.975kVA

高压绕组负荷

S1N??SC?Sr?34079.695?32171.145?172.975?66077.865kVA

根据上述计算结果，1号高压厂用变压器的分裂绕组容量为：70000/35000－35000kVA

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3 最大持续工作电流及短路计算

3.1 各回路最大持续工作电流

变压器高、低压引线上的最大工作电流就是变压器的最大工作电流，它的数值要具体问题具体对待：①没有过负荷的可能时，可以不考虑过负荷，但是要考虑变压器输送容量不变时，电压降低5%，电流增大5%，即最大电流是额定电流的1.05倍.②有过负荷的可能时，就要考虑过负荷，一般的设计都考虑过负荷。

3.2 220kV各回路最大持续工作电流计算

主变回路最大持续工作电流：

I1?Smax3UN?750?1033?220?1552.6A

联络变回路最大持续工作电流：

I2?Smax3UN?1200?1033?220?2639.3A

出线回路最大持续工作电流：

I3?Smax3UN?600?2?1033?220?0.85?3105.1A

启备变回路最大持续工作电流：

I4?Smax3UN?140?1033?220?367.4A

如表3-1所示，各回路最大持续工作电流计算结果。

项目 表3-1 220kV各回路最大持续工作电流计算成果表

计算结果（A） 1552.6 2639.3 3105.7 367.4 主变回路最大持续工作电流 联络变回路最大持续工作电流 出线回路最大持续工作电流 启备变回路最大持续工作电流 第14页，共39页

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3.3 短路电流计算点的确定、基本假设、目的和短路电流计算结果

3.2.1 短路点的确定

确定短路电流计算时采用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式）； 一般按三相短路计算，若有其他短路较三相短路情况严重，则应按严重情况的进行校验；短路计算点确定为电气设备短路电流的最大点。

3.2.2 短路计算基本假设

①正常工作时，三相系统对称运行；②所有电源的电动势相位角相同；③电力系统中各元件的磁路不饱和带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；④不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；⑤元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，以及不计负荷的影响；⑥系统短路时是金属性短路。

3.2.3 短路计算的目的

①在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需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情况下都能安全、可靠地工作，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，需按短路条件检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。⑤按接地装置的设计，也需用短路电流。

3.2.4 短路电流计算的步骤

①计算各元件电抗标幺值，并折算为同一基准容量下。②给系统制订等值网络图；③选择短路点。④对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。其中，标幺值为：Id*；有名值为：Id?Id*?Ij。⑤计算短路容量，短路电流冲击值。其中，短路容量为：S?3UjId；短路电流冲击值：Icj?2.55Id。 3.2.5短路电流计算结果

通过短路点确定和计算后，220kV母线上的短路计算结果如表3-2所示。

表3-2 220kV母线短路电流计算成果表 项目 短路电流有名值 短路电流有效值 短路冲击电流 第15页，共39页

计算结果（kA） 20.140 36.315 51.357 600MW火电厂电气主接线方案与设备布置设计

4 主要电气设备选择

电气设备选择应满足如下几点：①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。②应按当地环境条件校验。③应力求技术先进和经济合理。④与整个工程的建设标准应协调一致。⑤同类设备应尽量减少品种。⑥选择的高压电器，能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。

各种高压电器的一般技术条件如表4-1所示。

表4-1 高压电器的一般技术条件

序 号 1 2 3 4 5 6 7 电器名称 高压断路器 隔离开关 电压互感器 电流互感器 限流电抗器 避雷器 绝缘子 额定 电压 (kV) √ √ √ √ √ √ √ 额定 电流 (A) √ √ — √ √ — — 机械 负荷 （N） √ √ √ √ √ √ √ 额定开 断电流 （kA） √ — — — — — — 短路稳定性 热稳定 √ √ — √ √ — — 动稳定 √ √ — √ √ — — 绝缘 水平 √ √ √ √ √ √ √ 4.1 高压断路器的选择说明

4.1.1 高压断路器的种类

高压断路器具有分断能力强、性能稳定、工作可靠和运行维护方便的特点，其核心部件是灭弧装置和触头。按使用不同的灭弧介质而生产了各类高压断路器，目前我国电力系统中应用的断路器有如下几种。

（1）高压空气断路器是以压缩空气为灭弧介质和弧隙绝缘介质。压缩空气兼作操作机构的动力，操作机构与断路器合为一体。目前我国生产的kW4、kW5系列高压空气断路器的空气压力在2×105兆帕以上，多用于10kV及10kV以上电压等级的电力系统中。

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