【火电厂一次部分设计（论文）15000字】

火力发电包括四个重要环节，分别是发电、变电、输电、配电、用电，因此，这四个重要环节共同连接构成电能的生产系统和消费系统，火力发电是将大自然中的一次能源直接通过利用电厂锅炉发电和其他动力设备(如火电锅炉、汽轮发电机、发电设备和火电厂的辅助生产发电的系统等),转变成二次电能,然后再经过传送、变电输送系统和电网配电输送系统把一次能源输送到各种不同负荷的发电中心。由于国际电源点和电力负荷的管理中心大多数都是位于不同的能源地区,也因此无法大量进行存放,电能的国际生产必须时时刻刻和国际市场能源消费保持平衡。因此,电能的集中综合开发与分散综合利用,以及我国电能的连续不断供给与利用负载的随机波动变化,就严重影响了我国电力系统的基本结构与正常运行。据此,电力系统为了有效实现其特殊的应用功能,就必须根据各个环节和不同的应用层次需要建立开发一套相应的动力电子信息和电能控制管理系统,以便有效地对动力电能从传统工业生产发展到物流输运的整个利用过程中电能进行自动测量、调整、控制、保护、通讯和自动调度,确保电力用户人员可以及时获得安全、经济、优质的利用电能。中国电力行业自从改革开放以来，得到了高速的发展，生产能力稳步增长。截止2018年，我国火力发电占比75.08%，水力发电占比13.15%，其余（如核电、风力发电等）占比10.27%。较往年相比，火力发电的比重虽有降低，核电与风力发电的占比略有提升，但由于技术尚未娴熟与成本过高的限制，核电与风力发电的发展还有待进一步发展，因此火力发电仍然是我国目前最主要的发电方式。由此可见，火力发电不仅对国民经济的发展起着重要作用，而且还对人民生活水平的起着重要作用。二十一世纪开端，国家开始开展“863”扶持计划，华能玉环电厂成为了第一批在此扶持下产量逐步增长的电厂之一。该电厂引进了全新的超超临界机组，并稳步成为国家的重点发展工程。该电厂是目前世界上拥有四个百万千瓦机组的火力发电厂。该发电厂为坑口式火力发电厂,所有的发电燃料都必须是在坑口煤矿中直接发电提供。该发电厂自主生产开发出来的电能除了直接用于企业工厂供电使用外,全部220kv电能输出匹配电能的线路都被直接送入了工厂周边供电系统。该新型工业园区西部地势相对比较平坦,地质生态环境地理条件优良,有一条新的高速道路、铁路运输渠道通往各个矿井,交通方便。厂址附近有几个大小的河流可以穿越,水量十分丰富,冻土的冰层1.5米深,覆盖的冰厚10mm;最大夏季持续平均风速20m/s;年冬季平均温度+6℃,最高沙漠气温+38℃,最低天然沙漠气温-36℃,土壤中的电阻氧化率通常>500。锅炉:4HG-670/140-1汽机:2N200-130/535/535发电机:4QFQS-200-2图1-1电力系统接线图在以火力发电机为火力负荷负载核心的中小型火力发电厂,在每台火力发电机的母线末端分别应各设置一条母线,发电机通过这个母线和它的升降电压进入变压器后再末端接入母线到火力发电传输系统;对于那些远离接近高压火力负载负荷中心的大型火力发电建设工程,应直接将其母线连到远离高压火力电站的主干管网。单机总供电容量限制范围高度为100~125WM的电力机组,当系统条件具备供电稳定性的技术要求时,宜直接将电力机组全部升压后将其接入220kv的大型电力联络网;对于单机组总容量高度限制范围为500WM及以上的电力机组,一般情况可通过直接升压提高机组升降电压率的方式将其接入500kv的的电力联络网[1]。本次设计中明确规定把发电厂设备生产的全部发电动力和备用电能除了送入工厂设备用电以外,将全部送到电动力系统中去,由发电厂连接且接入系统的基本设计原则,预投放4台火力发电发动机组，并且全部通过升压后直接送入220kv级的火力发电网系统。

电气主接线是指火力发电厂和变电所电气等各个组成部分之间的重要要接线,主接线的作用是反映各个设备之间的相互连接关系、连接方式及其通路与通路之间的相互连接关系。因此,电气主接线的设计形式直接影响全厂电气设备的选型、配电设施的布局,继电保护装置以及自动化装置和控制方式的准确选择。主接线直接决定电力系统的安全、经济和运行情况。概括来讲包含以下五个基本方面:[2]1.可靠性;2.灵活性;3.经济性;4.操作应尽可能简单、方便;5.应具有扩建的可能性;采用电缆双回路分段母线或者分段式连接不同电缆的接线方式,将电缆双回路分别母线连接于不同电缆母线连接路段上,可以有效地最大缩小对不同母线路段发生连接故障时可能造成的直接影响损害范围,其主要故障接线处理方式介绍参见接线图2-1。图2-1方案一接线图采用双母线接线时，断路器要采用可靠性高的断路器。主接线形式见图2-2。图2-2方案二接线图方案一般就是把两个双回路分别同时连接于不同的系统母线供电区域上,保证了整个系统的稳定供电性和可靠性,减小了整个系统电源中断和母线短路事故发生的最大几率,缩小了整个系统母线的漏电事故发生范围。方案二本机能够通过两组供电母线之间的自动隔离供电开关直接进行自动倒换机的运转供电操作,可以由一组供电母线互相串联进行供电检修而不至于漏电使得母线供电控制系统经常发生自动中断。当需要检修任何电源线路上的电源断路器时,此种保护回路都必须短时或立刻暂停。由于自动断路器设备是全部采用自动断电切削式高压断路器,检修工作周期相对较长,无须经常临时进行停电检修,大大降低了自动断路器的正常检修和防止停电事故发生的可能概率。通过对比可见,可靠性方面方案一的可行性稍高于方案二。方案一中多处还安装了廉价的一个断路器和一个隔离保护开关,投资有所扩大,占地面积也因此有所大幅增加。方案二该项设备的数量相对较少,投资小,年经济费用小,占地面积也相对较小。通过这两种方法的对比分析可以看出,在经济性上方案二所取得的可行性要明显高于方案一。通过对实际情况的研究和分析,方案二断路器在可靠性上稍微略低于设计方案一,但是断路器却采用断路器,它的维护和检修工作周期较长,不确定是否需要频繁地进行维护。从而可以降低断路器的检修和停电时间。在其经济性上,方案二明显优于方案一,因而根据综合考量后选定方案二。主变压器在各种大型电气设备的前期投资中所相应占的投资比例都较大,同时其他相对于适应的大型配电电气设备,特别在像是一些用于大容量、低电压的大型配电电气设备上的投资也很多。因此,主变压器的正确使用和设备选型对于火力发电厂和水力变电所后期施工工程技术性建设有着重要的指导影响。本次设计中所需要使用的两台变压器均全部采用了各个单元电路接线的设计形式,在每次进行各个单元电路接线时,变压器的供电容量应该按照原来的发电机组的额度容量并且在扣减该发电机组厂用供电负荷之后,留有10%的充足供电裕度来确定。发电厂在其正常启动、运转、停役、维护以及检修的工作过程中,有大批由火力电动机进行驱动的机械工具和辅助机械传动装置,用来同时保证火力发电机组的主要机械装置及其它的输煤、碎屑及燃料、除灰、清洁材料除尘及电厂污水处理等各种主要辅助机械装置的正常运转。这些高压电动机和其他全场电的运行、执行、测试、检查、照明等各种日常用电保护装置等均应当属于企业工厂日常用电的大负荷。总的厂房消耗利用能源,统称工业厂房消耗用电。企业以及家庭客户用电的稳定和安全可靠性,对于保证电力系统安全和正常运行至关重要。提高我国工业用电厂家设备用电电源可靠性的根本工作目的,就是为了保证能够有效促进火力发电厂长期、短期的时间内无故障可靠地正常运行,不致由于某些工业用电厂家主要用于供电的电源局部发生故障而被迫暂时断电停机,为此必须认真地综合考虑并找到合理的工业厂家所用电源供电方式电源的接线获取交换方式、工作时间供电以及电源与家用接线交换方式。发电生产厂家的电源用电管理系统的电源接线往往主要是采用单个电源母线或者多个分段进行连接的接线形式,并多用成套的电源配电系统设备等来进行电源接受及电线分配。大型的火电厂用的大负荷发电容量相对较大,分布使用范围也比较宽。它的设备用电来源总量约相当占全国发电厂房总设备用电的60%以上。为了有效地充分保证整个制造厂房的设备用电管理系统的稳定供电性和可靠性与设备运行中的经济性,且更加安全便于灵活地随时进行用电调度,一般都应该是选择采用"按炉分段"的方式接线供电方式,厂房所需要使用的用电负荷在各段上都必该应尽量多地分配得比较平均,且必须充分符合设备制造生产过程的安全要求。全厂的多个公用性配电负荷应适当地进行集中,可以同时设立多个公用电力厂家的母电接线段或者采用低压380/220v配电厂家的专用于配电的电流接线,大型的火电厂,一般是当地选择独立的母线段来进行电流分段配电接线,即电流分段是按照锅炉的电压来划分。中小型的火电厂是依据配电项目的实际具体情况而定,厂用电和低压配电负荷的使用规模及其使用的重要性不同,全厂也只有2-3段,一般采用低压成套连接配电线的形式来供给电能[3]。本次火电设计方案中的火力装机容量一般控制在4×200mw,属于一个较小的大中型商用火力锅炉发电厂,依据以上的设计原则,确定了该发电厂家的火力用电分段连接管理方式,并以单独的母线作为进行用电分段的连接线,按照火力锅炉的用电方式对其进行用电分段。发电厂中通常采用低压供电系统,其电网电压范围在380/220v;高压供电网的电压分别是3kv、6kv、10kv。通常为了便于维护和运行,尽可能的简单化的接线,因此电压限制等级应尽可能少一点。如果火电厂发电机的容量在60WM及以下,且发电机的电压等级在10.5kv时,这时候可以考虑选用3kv的电压等级作为厂用的最高电压;如果火力发电机组的容量控制在100~300WM时,应该考虑选用6kv的电压等级作为厂用电的最高电压;如果火力发电机组的容量控制在300WM以上时，可以分别采用3kv、10kv两种输出电压[5].本设计的单机容量分别为200mw,因此选择6kv变频器作为厂用高压供电线路,380/220v变频器作为厂用低压供电线路。高电压厂用电系统和低电压厂用电系统的各种中性点接地模式及其特征、适应区域详表3-1。由上方表格可以看出,中性点不接地方式是指在接地的时候电容和输出电流不相等或小于10A的高电压等级厂用电系统中采用。而200WM及以下发电机组的高电压等级厂用电系统中,电容和输出的电流通常小于5~10A,所以目前一般采用不接地的系统,因此这种接地形式比较简易,接线方式业比较方便,所以在此次设计中高压厂用电系统的接线形式采用了中性点不接地的方式。DL500《火力发电厂设计技术规程》中规定"主厂房内的低压厂用电系统不仅可以采用高电阻接地方式,也可以采用中性点直接接地方式。"由表中的结论可知,200MW及以上机组主厂房适最好采用高电阻接地,所以此次设计中低压厂用电系统采用中性点经高电阻接地方式。火力发电厂厂用电源可以划分为工作电源和设备用电源,厂家使用电源引接形式请参照下表3-2。本次升级设计中主要采用的开关电气高压接线设计方式为厂用发电机开关升压后和变压器开关群组的接线形式,升压后的开关电压接线等级只有220kv一级,因而最终设计确定了两个厂用开关高压电源工作开关电源同时引自本次升级高压开关变压器的厂用低压侧,高压开关备用工作开关电源工作开发电源分别同时引自220kv开关母线,低压开关备用电源工作开关电源和高压备用开关母线分别同时引自相同的厂用高压开关厂用工作电源。本厂的备用电高压系统总共应该配置4台以上高压厂的备用电源变压器,根据各个机组厂用高压备用启动电源高压系统设备数量的合理确定和系统设置中的原则,3台以上200WM的用电机组一般来说应该至少设置两台以上启动/高压备用电源变压器,因而机组应该至少配置一个两台以上启动/高压备用电源变压器。厂用启动使用的线路电源和它们分别作为厂用启动/备用线路电源的两种导向电路接线图已经在主接线图上分别作了明确规定。图中分别需要显示两台变压器和一台电动开关作为备用用的变压器,其余的的两台不再需要进行开关绘图操作说明。

电力系统的正常运行主要存在三种基本状态:正常运转供电状态,非正常运转供电状态和发生短路供电故障。在电力供电控制系统的基本建立和正常运转中,还要同时充分考虑系统可能将会出现的各种故障和不正常或在使用时所可能带来的不良影响。对电源供电控制系统来说尤其危害最严重的就是电源短路供电故障。短路时的电流增大会直接引起高压电动力电流效应、发热电压效应和交流电压值的降低。因此,短路接地电流的方式计算主要可以用于分析进行连接电气设备主线和接线设计方案的方式比较、导体和其他连接电气设备方式选择、接地短路电流的方式计算和进行继电保护的方式选择及其它的整定。短路和短接是指不同的短路电位差所导致各个部位之间连接的异常时连续短接。比如,在电力系统中,相与点接地之间的每个中性点直接接地系统和其中的每个相与点接地之间的短接认为可能是一个中性短路。能够保障企业电力系统的即安全又可靠地正常运行,在进行企业电力系统的安全设计和生产运营管理过程中,首先必须要做到充分考虑和达到防止电力系统异常运行的基本状态。造成这种供电短路堵塞现象的主要原因一般认为有以下几个主要方面:1.导体和其他电气设备由于绝缘发生了老化、或者遭受到其他机械性损伤,或者是由于雷击、超高电压而造成的绝缘破坏。2.架空电缆线路或由于遭遇大风或大雨导线被覆盖结冰而暴露引起的导电杆杆的倒塌等,或由于具有鸟兽性质的跨界面而暴露的弹性导体等均等都有可能直接造成电缆短路。3.由于电气设备由于在设计、安装、保养、维修等方面的不良操作及设备自身不符合要求而引起的短路。4.运行中工作人员误操作,例如运行中工作人员携带过大的负荷去拉隔离器开关,线路或装置在检修后没有及时进行拆除,接地线加上一定的电压等均可能造成短路。根据国外数据报告显示,每一个人都应该具备违背规程和操作的意识。5.其它的原因,例如输配电线路断线、倒杆、撞击线圈、或者是人为偷袭、破损等各种原因均有可能造成短路。1.正常工作运行时,三相直流电机驱动系统对称地连续运行。2.所有电流的电功势相位角相同。3.电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。4.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。5.在不同的考虑除了一个短路稳压点的电流衰减时间常数及在整个低压整流网络中可能产生的其他短路稳压电流之外,该电路元件的其他短路整流电阻忽略不计。6.而没有考虑到短路接触点的电流阻抗及变压器励磁。7.各个元件在设计时对所有的技术参数都采用了额定值,不需要考虑到参数之间的误差及其调整区间。8.输电线路的电容略去不计[7]。1.检验计算相关导体电器的短路动、热稳定以及在该电器的短路、开路或者运行、停止使用电流继续使用过程中可能产生的电流短路或开路停止使用电流,应按照设计研究方案文件中的供电容量要求进行综合计算,并结合情况分析考虑今后我国电力系统的长期稳定发展。2.为了正确地充分选择高压导体与这些电器之间相互使用的一定一段时间内逆向短路负载电流,在与这些电器相互连接的供电网络中,应该应当充分考虑对那些具有逆向短路电流自动反馈补偿效果的异步高压电动机电流产生的直接影响及对高压电容器和补偿器等设备的充放电短路电流的直接影响。3.当选择电源导体或电源继电器时,对于不使用带有电抗的地点计算电源短路的地点,应该认为是指在选择正常连续电源接线电路模式时的计算短路点和电流数量为最大的计算地点。4.导体和三相继电器的连续工作电流具有动稳定、热稳定和以及三相继电器的稳定启动暂停和自动切断短路电流,一般来说是按照三相继磁发电器的连续短路电流来进行计算[9]。选择流过所有无需短路校验的供电设备内部及另外载入电流的导体的四个短路点将电流最大的四个短路计算点一并作为四个短路电流计算点,本次短路测试中需要选定的四个短路计算点分别为厂用发电机电源输出口内部短路点以及d1、220kv电源母线出口短路点以及d2、厂用6kv直流高压电源母线出口短路点以及d3。1.去掉了系统线路中的所有各个负载稳压分支、线路上的稳压电容及各个稳压元件之间的稳压电阻,发动机的稳压电抗系统采用次级暂态电抗。2.计算网络中各种风力发电机组的基本参数可以看作是图4-1，各种风力变压器组的基本参数可以看作是图4-2。表4-1发电机参数型号额定容量额定电压额定电流功率因数本设计的系统的等值网络图如图4-1所示。图4-1等值网络图3.将各元件电抗换算为同一基准的标么电抗为使准确的计算不同电源类别的各短路输入点的等值电源以及不同短路点的输出输入电流辐射数值,需要两个不同值电源网络分别控制化简形成一个以不同短路点电源输入输出电流数值为控制中心的电流辐射控制网络,还可以直接求出各个等值电源和不同短路输入点之间的短路输入和输出电抗,即电流转移器的输出输入电抗。1.d1点短路(1)网络化简,求转移阻抗如图4-2所示，将系统、合并为，、合并为，合并后的阻抗值为图4-2d1点短路时网络化简图2(2)求各电源的计算电抗(3)查运算曲线查得各电源0s短路电流标幺值为4s短路电流标幺值为(4)计算短路点短路电流短路点总电流为冲击电流为(4-1)式中—冲击系数，在电路中，,在实际中的工作稳压电路中,。发电机在引入高压发电母线上时的取1.9,发电机在高压经过交流变压器后的母线引入小型高压发电母线与直流发电机在引入高压发电母线上时的引出高压电抗器后母线取1.85,远离高压发电机时的母线取1.8,低压发电母线上的母线取1.3;计算中短路点的位置在发电机经过变压器后的高压母线，所以计算时取。稳态短路电流为2.d2点短路当d2点短路时,其网络化简图如4-4所示。图4-4d2点时短路网络化简图1(1)求转移阻抗,可将它们组合成为一个单独的电源进行计算,电源组合并后的互联网简化流程框图如4-5所示。图4-5d2点短路时网络化简图2对d2点的转移阻抗为(2)求各电源的计算电抗图4-6d2点短路时网络化简图3(3)由计算电抗查运算曲线得各电源0s短路电流标幺值为4s短路电流标幺值为(4)短路点总短路电流冲击电流为全电流为稳态短路电流为3.d3点短路网络化简图如4-7所示。图4-7d3点短路时网络化简图1(1)求转移电抗图4-8d3点短路时网络化简图2(2)求各电源的计算电抗(3)由上述公式进行计算电抗标准检查值并运算功率曲线即可得到各备用电源0s和4s之间短路最大电流的电抗标幺测量值,各个特定时刻的短路电流都是平均值相等,就应该是无限大的电源短路的电流,可以通过下式求得。0s短路电流标幺值为4s短路电流标幺值为(4)短路点总短路电流为冲击电流为全电流为稳态短路电流为短路计算结果汇总于表4-3。表4-3短路计算结果汇总表

导体和配套电器的选型和设计,同样必须遵守党和国家的法律及其有关技术政策,因此，我们尽可能的做到技术水平先进,经济分配合理,安全性能有保障,运行方便和适宜留有余地,以满足我们的电力系统安全和正常运行的要求,因此，导体和配套电器的选型和设计规定具体内容如下:1.应变器能够充分满足正常的设备运行,检修,短路及电流过电压等复杂条件下的应用性能稳定要求,并充分地地考虑到未来的应用远景。2.应按当地环境条件检验。3.应与整个项目的施工标准相适应和规划要求相协调。4.选择导线时应尽量减少品种。5.在选择新的产品时应积极谨慎,新的产品要求是必须具备可靠的试验资料,并经当地主管机关认证为合格。导体和继电器应按正常工作状态的情况进行选择,按照规定的短路条件来测量其驱动稳定性和热稳定,并按照规定的环境条件来校准核电器的基础使用要求:1.在正常工况下,各个供电回路之间的连续工作电流,应按照国家有关要求和规定的顺序进行测量。2.检验并计算导体和继电器的短路电流,按照下面简述情况进行计算:(1)除了正确计算每个短路稳压电流的每个衰减时间常数及计算低压整流网络电路中的每个短路稳压电流外,元件的每个短路整流电阻均常数可以忽略不计。(2)对于各种电气相互连接的补偿网络中,应当特别充分考虑对那些具有良好反馈补偿效果的异步补偿电动机性能产生的直接影响及对补偿电容器和补偿开关设备的充放电压和电流的直接影响。(3)在一些大型的变电所中,应该充分考虑如果安有同步调速相机时,应将其作为一个附加的电源,短路时产生电流的计算公式与发电机相同。(4)对没有电抗器回路的电路计算短路点时，应该选择正常接线形式下的短路电流为最大的点。有电抗器并且6-10kv线路点计算时，除去母线隔离开关前的引线和套管，应该选择电抗器之外的线路来计算，其他的导线和电抗器应该选择在电抗器的后面。3.验算各种半导体和110kv以下的有线电缆在当发生最大短路热稳定时,所用它来计算的动作时间,一般可以使用一个主或被保护位置动作计算时间数值来减少增加其与电缆相应保护位置不存在的电源断路器完全进行分闸的计算时间,若主或被保护动作位置内部存在电缆死区时,则一般可直接采用一个设计能对此保护位置的电缆处死或断区进行发生最大短路热稳定作用的后备箱主保护位置动作计算时间,并且也可以直接采用与电缆相应保护位置在此处的发生短路热稳定作用电流比的数值。电器和110kv及以上的无线充电机油式导线电缆和后备短路电流保护分闸电流在工程计算中指的是,一般必须通过使用后备短路保护的一个动作来对时间表的增大或减小加上一个相应的电流短路器完整进行分闸。4.对于机电导体和家用电器的电流传动稳定,热稳定以及家用电器的启动开断和停止电流,可按以下三相接地短路方式进行短流验算,若是在火力发电机组的输入口和出口两相接地短路或两个中性点直接接地系统,自由电耦合的变压器等两个输入接地回路的其中的一个为短路单相,两个直相接地系统短路比三相接地短路严重时,则一般认为应按严重的短路情况下来进行短路验算。5.环境质量条件:在当地选择导体和其他集成电路时,应按当地的相关环境质量情况分别进行校核,当当地气温、风速、湿度、污浊、海拔、覆盖结冰等相关环境质量条件已经明显超出普通家用电器的环境基础性保护使用条件要求时,应通过各种社会经济学和科学技术的综合比较分别进行考虑,并采取以下保护措施:(1)向制造业主管部门申请补充,订制出适用于该行业环境的产品。(2)建筑物在设计或使用中要有一些相应的安全保护措施,例如采用屋内配电设备、水力冲洗、减震器。要求一个设备的首段额定工作电压不可能低于一个设备目前所在工作地点的某处交流移动电网额定首端工作电压,由于供电线路上的一个供电连接终端额定的的工作电压不能高于所承受到一个供电连接终端额定的的工作电压10-5%,电器能长期工作的最大电压称为最高工作电压,对220kv及以下设备最高额定工作电压额定的首端工作电压高15%,330及500kv的设备最高额定工作电压应于额定的首端工作电压高10%,所以,只要一个设备的额定首端工作电压不超过该处交流电网的额定首端工作电压,其最高额定工作电压不超过该处交流电网的额定首端工作电压,其最高额定工作电压必然能够长期达到，同时满足该处交流电网的受到首端额定工作电压。设备的额定电流不可能超出或等于流经设备的最高长期负荷的电流,当周围介质温度低于规定的限值时,对设备的最高允许电流也应该进行纠偏。导体的最高短时电器工作脉冲温度应远小于短时电器所能达到允许的最高短时工作脉冲温度,对于短时电器来说,是因为短路稳定电流的热工作脉冲远远小于短时电器所需的短时允许的热工作脉冲温度t,是因为t能在秒钟内的热脉冲稳定短路电流。及和t的数值,这两个相关数字我们可以从电器上的产品铭牌或者电器使用手册上进行查阅可以得到。对于各种导体(包括母线)而言,其中在通过三相短路电流冲击连接电流时所应力产生的允许应力不小远远大于超出了导体材料的最大允许冲击应力,对于自动继电器而言,是通过它的三相反向短路电流冲击连接电流时所应力产生的不小远大于它最大值的允许应力运行稳定的冲击电流。1.变压器回路2.发电机回路3.母线联络回路一般这种情况下取母线上最大一台发电机或者是一台变压器的最大额定电流,本次设计选取变压器的的额定电流为。1.变压器回路(1)断路器种类和型式的选择选择高压六氟化硫断路器,性能可靠，检修周期长,稳定运行性能高,,使用寿命长。(2)额定电压和电流选择按下列原则选取(3)开断电流选择高压断路器额定开断电流不应超过其实际启动时瞬间额定开断的电流短路周期的分量,简化了使用计算机的方法,。(4)短路关合电流的选择断路器的额定开关电流不宜小于最大短路时对电源的冲击。根据以上各种电路设计方案要求,拟选一个LW-220型中频高压交流六氟化硫交流断路器,LW-220型中频高压交流六氟化硫交流断路器不仅可以轻松实现快速自动地进行重合和分闸,并且带有LRB-220型高频电流电压互感器,供电压测量和过流保护之用,该断路器在最高的交流工作电压下,能够准确地自动开断120~360MVA两种交流变压器的交流电感器和电流。在最高的直流工作电压下,能够直接自动开断200~400km的大型空载式架空输电线路的稳压电容和电流输出。断路器电流可在不需要定期检修的条件情况下,能够同时承受一次满额定容量的短路开断持续时间内不大于10次或者整个开断时间内累积的开断电流500KA以上。它的相关技术性及资料来源详见表5-1。表5-1lw-220型通用高压交流六氟化硫交流断路器的相关技术应用资料(5)动稳定校验动稳定校验式为满足动稳定校验式,校验合格。(6)热稳定校验设保护设备的后备保护工作时间限制在3.5s,则按照短路方式来计算工作时间短路电流的衰减特点,由周期式分量的等值曲线可以查得短路电流热效应动稳定检验式为经过严格的检验,满足各种热稳定性的校验型号,校验结果均为合格。2.母联断路器(1)断路器种类和型式的选择拟选定高压六氟化硫断路器。(2)额定电压和电流选择(3)开断电流与短路关合电流的选择同上。根据以上的技术条件,拟定选择一台LW-220型专用高压交流六氟化硫交流断路器,技术设计资料请参见表5-5。表5-5lw-220型通用高压交流六氟化硫交流断路器的相关技术应用资料(4)校验电机的机械驱动稳定和热转换稳定驱动校验的工作过程非常类似于电力变压器的一个电机驱动回路,此处将不再对此作详细的讨论叙述。1.变压器回路(1)隔离开关种类和型式的选择拟从中选择一种GW6系列交流高压户外隔离输电开关,GW6系列交流高压户外隔离输电开关主要原理是一种完全采用交流单柱式三相高压交流50HZ的户外隔离输电开关装置,俗称剪刀式交流高压户外隔离输电开关,当分闸通电后会自动形成一个竖直或横方向的高压绝缘体隔断口,肉眼可见,方便检测监视和控制减少户外变电所需的占地面积等特点[10]。(2)额定电压和电流选择根据以上列举的条件,拟选用GW6-220D型隔离式开关,技术资料见表5-6。表5-6GW6-220D型隔离开关技术数据(3)动稳定校验满足动稳定校验式,校验合格。(4)热稳定校验满足热稳定校验式,校验合格。2.母线联络回路(1)种类和型式的选择拟选定GW6系列高压隔离开关。(2)额定电压和电流选择根据以上列举的条件,拟择GW6–220D型隔离式开关,技术资料详见表5-10。表5-10GW6–220D型隔离开关的技术资料(3)校验电机的起动运行稳定和热转换稳定性该校验的工作过程非常类似于一般的电机变压器校验回路,此处将不再对此作详细的描述说明。1.220kV母线(1)导体截面选择按导体长期发热允许电流选择按照该合金类型的该半导体最大电压可以连续产生工作的额定电流,依照《电力工程电气设计手册》的相关要求,选择了一种具有横向直截面53mm2的矩形圆管型合金铝锰合金高压半导体,其主要基本技术设计资料结构如下表见表5-18所示。表5-18圆管形铝锰合金导体参数表(2)综合校正系数校修正:当一导体的允许照射温度为+70℃时,K值可以通过使用下试公式来进行计算温度修正系数为式中—导体长期发热允许最高温度,为70℃根据实际的环境条件确定了最热导体安装位置的温度,取决于最热天气的日平均温度22℃。则导体长期发热允许电流(3)热稳定校验所选导体截面积为539,满足要求。(4)动稳定校验由荷载手册中的相差计算得到的均匀分布竖向荷载最大弯矩曲率系数为的定义公式为0.125,则由由该荷载母线自重所加后产生的均布竖向荷载弯矩系数公式定义为由该使用手册我们可以直接查得一个集中运动荷载最大弯矩的阻力系数为其定义公式为0.188,则一个集中运动荷载对其所能运动产生的最大垂直方向弯矩可用公式定义为短路电动力产生的水平弯矩为短路电动力为内部通过电压条件下的风速所产生的最大风压公式为水平弯矩短路状态时母线所受的最大弯矩应力为铝锰合金的最高容量是允许应力8820,因而可以满足这个条件。2.变压器引出线(1)导体选型拟选用钢芯铝绞线。(2)导体截面选择按经济电流密度来选择选用LGJ-800型优质钢芯焊接铝合金承重绞线,标称部件承重时的面积长度设置为LGJ-800,允许绞线承重时的流量长度设置为1330A,外径长度设置为36.9mm。校验过程与出线相似,此处不再做详细说明。3.发电机引出线200WM及以上大型小功率高压发电机的电流引入发电线以及汽车到达专用高压发电工厂时所使用的交流变压器、电压移动互感器和高压避雷器柜、中性点焊的接地柜和设备安装柜等的各个构件分支线都已经是同时采用了全部串连式的分相线和闭合相间母线,有效率地防止了在闭合相间母线短路和断电同时有效消除周围各个钢结构件的热力涡流产生发热,也大大减少了在闭合母线相间短路时可能造成的钢结导体和构件外壳摩擦产生的巨大电动力。本次技术设计中主要采用的是一条自冷式充气密封壳体母线,可在壳内内部加装微压或正压式的充气密封装置,向密封壳体内部空气提供干燥清洁的壳内空气,其相关技术设计资料详见表5-19。表5-19自冷式封闭母线技术数据所以新设计的大型火电厂在重要电气保护部位设计应当保证具有良好的工作可靠性、灵活性和使用经济性,并应当能够完全满足适应火电工程施工量的规模。所需要采用的各种电气线路主要连接线在系统设计上主要具有总线供电可靠性高、调度灵活、运营简单、检修方便、具有实际投产使用的成本经济性与改扩建新的可能