1、發電廠電氣局部課程設計題 目 凝氣式火電廠一次局部課程設計 2011年 12月22日凝汽式火電廠一次局部課程設計1原始資料11 發電廠建設規模 類型:凝汽式火電廠 最終容量、機組的型式和參數：2×300MW、年利用小時數：6000h/a12 電力系統與本廠的連接情況 電廠在電力系統中的作用與地位：地區電廠 發電廠聯入系統的電壓等級：220KV 電力系統總裝機容量：16000MW，短路容量：10000MVA 發電廠在系統中所處的位置、供電示意圖13 電力負荷水平:1.3.1 220KV電壓等級：架空線8回，備用2回，I級負荷，最大輸送200MW，Tmax4000h/a 110KV電壓等

2、級：架空線8回，I級負荷，最大輸送180MW，Tmax4000h/a 穿越本廠功率為50MVA。 廠用電率：8%1.4 環境條件 當地年最高溫40，最低溫6，最熱月平均最高溫度28，最熱月平均最低溫度24 當地海拔高度為50m 氣象條件無其它特殊要求。2.設計任務2.1 發電廠電氣主接線設計2.2 廠用電設計2.3 短路電流的計算2.4 主要電氣設備的選擇25 配電裝置3.設計成果3.1 設計說明書、計算書一份3.2 圖紙一張目錄摘要4引言51.電氣主接線61.1 系統與負荷資料分析. 61.2 主接線方案的選擇71.3 主變壓器的選擇與計算91.4 廠用電接線方的選擇122. 短路電流計算1

3、42.1 短路計算的一般規那么142.2 短路電流的計算162.3 短路電流計算表163. 電氣設備的選擇163.1 電氣設備選擇的一般原那么163.2 電氣設備的選擇條件173.3 電氣設備的選擇193.4 電氣設備選擇結果表22主接線中設備配置的一般規那么244. 配電裝置254.1 配電裝置選擇的一般原那么254.2 配電裝置的選型和依據265平安保護裝置265.1避雷器的選擇265.2繼電保護的配置286結束語30參考文獻31附錄 短路電流計算32附錄：電氣設備的校驗36附錄III：設計總圖39摘要本設計是對2×300MW總裝機容量為600MW的凝汽式區域性火電廠進行電氣一次

4、局部及其廠用電高壓局部的設計，它主要包括了五大局部，分別為電氣主接線的選擇、短路電流的計算、電氣設備的選擇、配電裝置的選擇、平安保護裝置。其中詳細描述了短路電流的計算和電氣設備的選擇，從不同的短路情況進行分析和計算，對不同的短路參數來進行不同種類設備的選擇，列出各設備選擇結果表。并對設計進行了理論分析。最后的設計總圖包括主接線，廠用電，斷路器，隔離開關等。關鍵詞：主接線；發電機；變壓器；短路電流；廠用電；廠備用；平安保護               

5、60;       凝氣式火電廠一次局部課程設計引言電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉換為其它的能源，而且便于控制、管理和調度,易于實現自動化。因此，電能已廣泛應用于國民經濟、社會生產和人民生活的各個方面。絕大多數電能都由電力系統中發電廠提供，電力工業已成為我國實現現代化的根底，得到迅猛開展。而在我國電源結構中火電設備容量占總裝機容量的75%。本設計是對配有2臺300MW的汽輪發電機的大型火電廠一次局部的初步設計，主要完成了電氣主接線的設計，它主要包括了四大局部，分別為電氣主接線的選擇、短路電流的計算、電氣設備的選擇、

6、配電裝置的選擇。其中詳細描述了主接線的選擇、短路電流的計算和電氣設備的選擇，從不同的短路情況進行分析和計算，對不同的短路參數來進行不同種類設備的選擇，并對設計進行了理論分析。1電氣主接線系統與負荷資料分析1工程情況由原始資料可知，。本設計根據電力系統的開展規劃，擬在該地區新建一座裝機容量為1200MW的凝汽式火力發電廠，發電廠安裝2臺600MW機組，總容量占相聯電力系統總容量的,沒有超過電力系統檢修備用容量和事故備用容量的要求，這說明了該火電廠在未來電力系統中的不占主導作用和地位，主要是負責地區供電，而且年利用小時數為6000>5000,又為火電廠，在電力系統中將主要承當基荷，因此該電廠

7、的電氣主接線要求有較高的可靠性。該發電機端額定電壓為20KV，電廠建成后以6KV電壓供+給本廠負荷，廠用電為8%。以220KV電壓等級供給系統，架空線8回，屬于I級負荷，最大輸送200MW，Tmax4000h/a并以110KV電壓等級供給負荷，架空線8回，也屬于I級負荷，最大輸送180MW，Tmax4000h/a。并且本設計需要做到的技術指標要求保證供電平安、可靠、經濟，且功率因數到達。2電力系統情況該發電廠在電力系統中的作用與地位為地區電廠，地區電廠靠近城鎮。電力系統總裝機容量為16000 MW，短路容量為10000MVA。該發電廠聯入系統的電壓等級為220KV。(3)負荷分析該發電廠有兩個

8、電壓等級，其負荷分析分別如下 ：220KV電壓等級：有架空線8回，備用兩回，即十回出線，負荷類型為一級負荷，最大輸送200 MW，最大負荷小時數為4000 h/a，功率因數為0.85。110KV電壓等級：有架空線8回，即8回出線，負荷類型為一級負荷，最大輸送180 MW，最大負荷小時數為4000 h/a，功率因數為0.85。由于兩個電壓等級所聯負荷均為一級負荷，且最大負荷小時數為4000 h/a，故對主接線的可靠性要求很高。4環境情況由原始資料可知，當地海拔高50m，故可采用非高原型的電氣設備；當地年最高溫度為40度，年最低溫度為-6度，最熱月平均最高溫度為28度，最熱月平均最低溫度為24度，

9、氣象條件無其他特殊要求。5設備情況原始資料中給出了兩臺發電機的容量，這里對單臺300 MW發電機設備的型號進行選擇。根據原始資料中給出了發電機的容量，課選擇出發電機的型號，選擇結果如表表1.1 發電機型號及參數發電機型 號額 定電 壓(KV)額定功率(MW)功率因數次暫態電抗G-1G-2QFSN-300-2203000.9型號含義； 22極 200/300額定容量 N氫內冷 F發電機 Q汽輪機 S水內冷1.2 主接線方案的選擇（1） 主接線方案的擬定1) 110KV電壓等級：出線為8回架空線路，I級負荷，最大輸送180MW，為實現不停電檢修出線斷路器，可采用單母線分段帶旁路或雙母線帶旁路接線形

10、式。由于兩臺發電機組單機容量均為600MW，而110KV側的最大負荷為180MW，其全年平均負荷為720×4300÷8760=MW。假設接一臺600MW機組，其容量遠大于最大負荷720MW以及年平均負荷MW，假設當聯絡變壓器出現故障時，會造成發電機大量積壓容量，可能引起發電機出現甩負荷現象，并且在選擇主變壓器時有一定困難，所以在110KV側不接發電機，而通過兩臺聯絡變壓器從220KV側引接來給110KV側負荷供電。而且，最大輸送200MW，同型號的發電機一般接在同一電壓等級，因此為使聯絡變容量竟可能小，對于110KV電壓等級，擬采用不接發電機組的方式。2) 220KV電壓等

11、級：出線為12回架空線路，承當一級負荷，為使其檢修出線斷路器時不停電，可采用雙母線或雙母分段接線形式，以保證供電的可靠性和靈活性。兩臺發電機的出口電壓均為220KV、單機容量均為600MW，其額定電流和短路電流都很大，發電機出口斷路器制造困難，價格昂貴，并且600MW及以上機組對供電可靠性要求級高，擬采用分相封閉母線直接與主變壓器連接，并構成單元接線接至220KV母線上，可減少出口斷路器和隔離開關，大大限制短路電流，提高可靠性與經濟性，也減少事故的發生。綜上所述，可擬定兩種主接線方案：方案一： 發電機出口采用分相封閉母線；110KV電壓等級采用單母分段帶旁路接線形式，分段斷路器兼作旁路斷路器；

12、220KV電壓等級采用雙母接線形式，兩臺發電機與分別與兩臺變壓器接成發電機-變壓器單元接線形式接至220KV電壓母線上；220KV電壓母線和110KV電壓母線之間設有兩臺聯絡變壓器；通過這兩臺聯絡變壓器由220KV電壓母線給110KV側負荷供電。方案二 發電機出口采用分相封閉母線；110KV電壓等級采用雙母線帶接線形式。220KV電壓等級采用雙母線帶接線形式。兩臺發電機與分別與兩臺變壓器接成發電機-變壓器單元接線形式接至220KV電壓母線上；220KV電壓母線和110KV電壓母線之間設有兩臺聯絡變壓器；通過這兩臺聯絡變壓器由220KV電壓母線給110KV側負荷供電。（2） 主接線方案的比擬原那

13、么對電氣主接線的根本要求，概括的說應該包括可靠性、靈活性和經濟性三方面。可靠性:平安可靠是電力生產的首要任務，保證供電可靠是電氣主接線最根本的要求。通常定性分析和衡量主接線可靠性時，從以下幾個方面考慮：斷路器檢修時，是否影響連續供電；線路、斷路器或母線故障，以及在母線檢修時，造成饋線停運的回路數多少和停電時間長短，能否滿足重要的一、二類負荷對供電的要求；本電廠有無全廠停電的可能性；大型機組突然停電對電力系統穩定運行的影響與產生的后果等因素。所以對大、中型發電廠電氣主接線，除一般定性分析其可靠性外，還需進行可靠性定量計算。靈活性：電氣主接線應能適應各種運行狀態，并能靈活地進行運行方式的轉換。靈活

14、性包括以下幾個方面：操作的方便性；調度的方便性；擴建的方便性。經濟性:在設計主接線時，主要矛盾往往發生在可靠性和經濟性之間。通常設計應在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經濟合理。經濟性主要從以下幾個方面考慮：節省一次投資;占地面積少；電能損耗少。3主接線方案的比擬與選定方案一110KV側采用單母分段帶旁路接線形式，220KV側采用雙母接線形式；方案二110KV側采用雙母接線形式，220KV側也采用雙母接線形式，其比照方表所示。表1.2 方案接線方式比照電壓等級方案一方案二110KV單母分段帶旁路雙母線接線220KV 雙母線接線雙母線接線兩個方案發電機出口端都采用分相封閉母線，廠用電均從發電機出口

15、端引接，所以不需要比擬。對于110KV電壓等級接線形式，方案一采用的是單母線分段帶旁路接線形式，方案二采用的是雙母線接線形式。從經濟性方面看，兩個方案中，方案二占地面積較大，但所用斷路器數量和方案一一樣，因此，在投資上，兩個方案根本相當；從可靠性方面看，方案一可靠性相對較差；從靈活性方面看，方案一運行方式單一，靈活性最差。因此，110KV側應選用雙母線接線形式，對于220KV電壓等級接線形式，方案一和方案二接線形式一樣，可靠性高。因此，220KV側選用雙母線接線形式。 通過比擬得出比擬結果表，兩種方案中方案二是最優方案，所以選擇方案二作為該凝汽式火電廠的主接線方案。 1.3 比擬結果方案工程方

16、案一方案二 可靠性較差較高 靈活性較差較高經濟性相對較高相對較低1.3 主變壓器的選擇與計算變壓器的選擇包括容量、臺數、型式和結構的選擇。(1) 單元接線的主變壓器容量確實定原那么單元接線時主變壓器應按發電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷后，留有10%的裕度來確定。采用擴大單元接線時，應盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應按單元接線的計算原那么算出的兩臺機容量之和來確定。兩臺主變壓器的容量為600-600×6%=564MW，600MW發電機的功率因素為0.9，所以這兩臺變壓器的容量為564×(1+0.1) /0.9=MVA(2) 連接兩種升高電壓母線的聯絡變壓器確實定原那么

17、聯絡變壓器容量應能滿足兩種電壓網絡在各種運行方式下，網絡間的有功功率和無功功率交換，一般不應小于接在兩種電壓母線上最大一臺機組的容量，以保證最大一臺機組故障或檢修時，通過聯絡變壓器來滿足本側負荷的要求；同時，也可在線路檢修或故障時，通過聯絡變壓器將剩余容量送入另一系統。這里選擇兩臺三繞組變壓器(3) 變壓器臺數確實定原那么發電廠或變電所主變壓器的臺數與電壓等級、接線形式、傳輸容量以及和系統的聯系有密切關系。通常與系統具有強聯系的大、中型發電廠和重要變電所，在一種電壓等級下，主變壓器應不少于2臺；而對弱聯系的中、小型發電廠和低壓側電壓為6-10KV的變電所或與系統只是備用性質時，可只裝一臺主變壓

18、器；對地區性孤立的一次變電所或大型工業專用變電所，可設3臺主變壓器。(4) 主變壓器型式和結構確實定原那么選擇主變壓器型式時，應從相數、繞組數、繞組接線組別、冷卻方式、調壓方式等方面考慮，通常只考慮相數和繞組數以及繞組接線組別。在330KV及以下電力系統，一般都應選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對來講投資大、占地多、運行損耗也較大，同時配電裝置結構復雜，增加了維修工作量。對于大型三相變壓器，當受到制造條件和運輸條件的限制時，那么宜選用兩臺小容量的三相變壓器來取代一臺大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器。一般當最大機組容量為125MW及以下的發電廠多采用三繞組變壓器，對于最大機組容量為200M

19、W及以上的發電廠，通常采用雙繞組變壓器加聯絡變壓器，當采用擴大單元接線時，應優先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。變壓器三繞組的接線組別必須與系統電壓相位一致，否那么，不能并列運行。電力系統采用的繞組連接方式只有星型“Y和三角形“D兩種。變壓器三相繞組的連接方式應根據具體工程來確定。我國規定，110KV及以上電壓等級，變壓器三繞組都采用“YN連接；35KV采用“Y連接，其中性點通過消弧線圈接地；35KV以下高壓電壓，變壓器三繞組都采用“D連接。在發電廠和變電所中，一般考慮系統或機組的同步并列要求以及限制三次諧波對電源的影響因素，根據以上繞組連接方式的原那么，主變壓器接線組別一

20、般選用YN，d11常規接線。由于廠用電率為6%，故廠用變壓器的最大容量為：=*6%/=600*另外，廠用備用電源可由聯絡變壓器從110KV和220KV的母線上所取得，同時也可以在某臺發電機檢修時造成母線上功率供給缺乏時，也可以起到功率傳送的作用，查表可得SFPF7-150000/220變壓器符合該要求。具體參數如下綜上所述，可分別選出主變壓器和聯絡變壓器的型號如表1.4表所示。1.4 所選變壓器的型號及參數變壓器型號額定電壓(KV)短 路阻 抗%額定容量(MVA)聯結組高壓中/低壓主變壓器SSPL90000/220242±2×2.5%900YN，d11聯絡變壓器SFPSL0

21、-240000/220242121±4×2.5%高中上下中低100/100/50YN,a0,d11廠用變壓器SFF1031500/202015×20D,d12，d12廠備用±2×2.5%全穿越9.5 半穿越×20YN，y111.4 廠用電接線方式的選擇廠用電接線除應滿足正常運行平安、可靠、靈活、經濟和檢修、維護方便等一般要求外，尚應滿足：(1) 充分考慮發電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動備用電源能在短時內投入。(2) 盡量縮小廠用電系統的故障影響范圍，并應盡量防止引起全廠停電事故。對于20

22、0MW及以上的大型機組，廠用電應是獨立的，以保證一臺機組故障停運或其輔助機械的電氣故障，不應影響到另一臺機組的正常運行。(3) 便于分期擴建或連續施工，不致中斷廠用電的供給。對公用廠用負荷的供電，須結合遠景規模統籌安排，盡量便于過渡且少改變接線和更換設備。(4) 對200MW及以上的大型機組應設置足夠容量的交流事故保安電源。(5) 積極慎重地采用經過試驗鑒定的新技術和新設備，使廠用電系統到達先進性、經濟合理，保證機組平安滿發地運行。1.4.1 火力發電廠廠用電接線的設計原那么廠用電接線的設計原那么根本上與主接線的設計原那么相同。首先，應保證對廠用負荷可靠和連續供電，使發電廠主機平安運轉；其次，

23、接線應能靈活地適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；還應適當注意其經濟性和開展的可能性并積極慎重地采用新技術、新設備，使其具有可行性和先進性。實踐經驗說明：對于火電廠，當發電機容量在60MW及以下，發電機電壓為時，可采用3KV作為廠用高壓電壓；當容量在100MW300MW時，宜選用6KV作為廠用高壓電壓；當容量在300MW以上時，假設技術經濟合理，可采用3KV和10KV兩段電壓。火電廠廠用電率較大，為了保證廠用電系統的供電可靠性與經濟性，且便于運行、檢修，一般都采用“按爐分段的接線原那么，即將廠用電母線按鍋爐的臺數分成假設干獨立段，既便于運行、檢修，又能使事故影響范圍局限在一機一爐，不致影

24、響正常運行的完好機爐。低壓380/220V廠用電的接線，對大型火電廠，一般采用單母分段接線，即按爐分段。1.4.2 廠用電接線形式的擬定600MW汽輪發電機組高壓廠用電系統常用的有兩種供電方案，見圖。方案圖，a為不設6KV公用負荷段，將全廠公用負荷分別接在各機組A、B段母線上，而方案II圖，b為單獨設置二段公用負荷母線，集中供全廠公用負荷用電，該公用負荷段正常由起動備用變壓器供電。廠用高壓變壓器啟動備用變壓器去啟動備用變壓器廠用高壓變壓器66666公用公用200200a b圖1.4 高壓廠用電系統供電方案（a） 不設公用負荷母線；b設置公用負荷母線方案II的優點是公用負荷集中，無過渡問題，各單

25、元機組獨立性強，便于各機組廠用母線清掃。其缺點是由于公用負荷集中，并因起動備用變壓器要用工作變壓器作備用(假設無第二臺起動備用變壓器作備用時)，故工作變壓器也要考慮在起動備用變壓器檢修或故障時帶公用段運行。因此，起動備用變壓器均較方案I變壓器分支的容量大，配電裝備也增多，投資較大。方案I的優點是公用負荷分接于不同機組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負荷接于各機組公用母線上，機組工作母線清掃時，將影響公用負荷的備用。另外，由于公用負荷分接于兩臺機組的公用母線上，因此，在#1機發電時，必須也安裝好#2機的6kV廠用配電裝置，并用起動備用變壓器供電。由于二種方案各有優、缺點，應經過技術經

26、濟比擬后選定。而本設計采用上述方案II，廠用電壓共分兩級，高壓為6kV，低壓為380/220kV，廠用高壓設全廠6kV公用廠用母線。2 短路電流的計算短路計算在設計發電廠主接線的過程中有著重要作用，它為電氣設備的選型、動穩定校正和熱穩定校正提供依據。當短路發生時，對發電廠供電的可靠性可能會產生很大影響，嚴重時，可能導致電力系統失去穩定，甚至造成系統解列。因此，對短路事故的計算是非常有必要的，而且是必須進行一項工作。 短路計算的一般規那么短路電流計算中，采用以下假設條件和原那么：（1） 正常工作時，三相系統對稱運行。（2） 所有電源的電動勢相位角相同。（3） 系統中的同步和異步電機均為理想電機，

27、不考慮電機磁飽和、磁滯、渦流及導體集膚效應等影響；轉子結構完全對稱；定子三相繞組空間位置相差120電氣角度。（4） 電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發生變化。（5） 電力系統中所有電源都在額定負荷下運行，其中50%負荷接在高壓母線上，50%負荷接在系統側。（6） 同步電機都具有自動調整勵磁裝置包括強行勵磁。（7） 短路發生在短路電流為最大值的瞬間。（8） 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。（9） 計算短路電流的衰減時間常數和低壓網絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計。（10） 元件的計算參數均取其額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍。（11） 輸電線路的

28、電容略去不計。（12） 用概率統計法那么制定短路電流運算曲線。短路計算的一般規定(1) 驗算導體和電器動穩定、熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設計規劃內容計算，并考慮電力系統的遠景開展規劃一般為本工程建成后5至10年。確定短路電流時，應按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3.1 短路電流計算表短路點編號短路點平均電壓(kv)基準電流IB(KA)分支線名稱 分支 電抗 xjs 分支 額定 電流IN(KA)短路電流標么值短路電流值0s1s2s4s0s1s2s4sishIshd1230系統CG1,G2小計d2115系統CG1,G2小計

29、5050505050252525252567,175(2) 選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網絡中，應考慮具體反應作用對異步電機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。(3) 選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流最大的點。對帶電抗器的6KV至10KV出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開關之間隔離板前的引線和套管的計算短路點選擇在電抗器前外，其余導體和電器的計算短路點選擇在電抗器后。(4) 導體和電器的動穩定、熱穩定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。假設發電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統以及自耦變壓器等回路中的兩相短路嚴重時，那么應按

30、嚴重的情況計算。短路電流的計算短路電流由于其值很大，在極短的時間內就能產生較大的損耗，由于來不急散發熱量而造成電氣設備的溫度急劇升高，引起設備的老化或損壞，對供電的可靠性產生影響。當所選設備不能滿足短路電流的限制時，對供電的可靠性將產生極為嚴重的影響。為此，在設計主接線時，應計算短路電流。短路電流計算的目的是為設備的選型提供依據；初步考察短路事故對發電廠以及系統的可靠性和穩定性的影響，為電廠主接線形式的選定、繼電保護裝置的選擇和整定計算提供依據。此外，通過對短路電流的計算，還可初步確定系統的損耗，為發電廠的經濟運行提供依據。本次短路計算中，選取了兩個短路計算點，110KV母線和220KV母線上

31、各一個；短路類型定為對系統影響最為嚴重的三相短路。詳細計算過程見附錄I。短路電流計算表短路電流計算的結果匯總在短路電流計算表中，如表所示。3 電氣設備的選擇電氣設備的選擇是發電廠和變電所電氣設計的主要內容之一。正確的選擇電氣設備是使電氣主接線和配電裝置到達平安、經濟運行的重要條件。在進行電氣設備選擇時，應根據工程實際情況，在保證平安可靠的前提下，積極而穩妥的采用新技術，并注意節省投資，選擇適宜的電器。電氣設備選擇的一般規那么(1) 所選設備應能滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景開展；在滿足可靠性要求的前提下，應盡可能的選用技術先進和經濟合理的設備，使其具有先進性；(2)

32、應按當地環境條件對設備進行校準；(3) 所選設備應予整個工程的建設標準協調一致；(4) 同類設備應盡量減少品種；(5) 選用新產品均應具有可靠的實驗數據，并經正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經正式鑒定的新產品時，應經過上級批準。電氣設備的選擇條件正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置到達平安、經濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據工程實際情況，在保證平安可靠的前提下，積極而穩妥的采用新技術，并注意節省投資，選擇適宜的電器。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進行選擇，并按短路狀態來校驗熱穩定和動穩定。按正常工作條件選擇電氣設備1額定電壓和最高工作電壓 所選用的電器允許最高工作電壓不得低

33、于所接電網的最高運行電壓，即UalmUsm。一般情況下，當額定電壓在220KV及以下時電器允許最高工作電壓Ualm是；額定電壓是330KV500KV時為。而實際電網的最高運行電壓Usm不會超過電網額定電壓的倍，因此在選擇電器時一般可按電器額定電壓UN不低于裝置地點電網額定電壓UNs的條件選擇,即UNUNs。(2) 額定電流 電器的額定電流IN是指額定周圍環境溫度下，電器的長期允許電流。IN應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流Imax，即INImax。由于發電機、調相機和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應回路的Imax為發電機、調相機或變壓器的額定電流的倍；假設變壓器

34、有過負荷運行可能時，Imax應按過負荷確定-2倍變壓器額定電流；母聯斷路器回路一般可取母線上最大一臺發電機或變壓器的Imax；母線分段電抗器的Imax應為母線上最大一臺發電機跳閘時，保證該段母線負荷所需的電流，或最大一臺發電機額定電流的50%80%；出線回路的Imax除考慮正常負荷電流外，還應考慮事故時由其他回路轉移過來的負荷。此外，還與電器的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對電器進行種類和形式的選擇。（3） 環境條件對電氣設備選擇的影響在選擇電器時，還應考慮電器安裝地點的環境條件，當氣溫、風速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環境條件超過一般電器使用條件時，應采取措施。例

35、如：當地區海拔高度超過制造部門的規定值時，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當海拔在10003500m范圍內，假設海拔比廠家規定值每升高100m，那么電器允許最高工作電壓要下降1%。當最高工作電壓不能滿足要求時，應采取高原型電器，或采用外絕緣提高一級的產品。對于110KV及以下電器，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當污穢等級超過使用規定時，可選用有利于防污的電瓷產品，當經濟上合理時可采用屋內配電裝置。我國目前生產的電器使用的額定環境溫度為40，如周圍環境溫度高于40但60時，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進行修正，當環

36、境溫度低于+40時，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過額定電流的20%。3.2.2 按短路狀態校驗(1) 短路熱穩定校驗 短路電流通過電器時,電器各局部的溫度應不超過允許值.滿足熱穩定的條件為×× ；式中為短路電流產生的熱效應，、t分別為電器允許通過的熱穩定電流和時間。(2) 電動力穩定校驗電動力穩定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩定。滿足動穩定的條件為iesish，IesIsh；式中ish、Ish分別為短路沖擊電流幅值和有效值，ies、Ies分別為電器允許的動穩定電流的幅值和有效值。電氣設備的具體選擇與動穩定校驗和熱穩定校驗過程見附錄II。3.3 電氣

37、設備的選擇高壓斷路器和隔離開關的選擇(1) 斷路器的種類和形式的選擇因為110KV側有8回出線，220KV側有12回出線，所以接入110KV,220KV側的高壓斷路器應選擇SF6斷路器。(2) 額定電壓的選擇110KV側: =×110KV=121KV220KV側: =×220KV=242KV(3) 額定電流的選擇110KV側: ×200×1000/×110×0.85=1.373KA220KV側: ×200×1000/×220×0.9=0.686KA(4) 開斷電流的選擇高壓斷路器的額定開斷電流不

38、應小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量,為了簡化計算可應用此暫態電流I"進行選擇,即I"。110KV側: I"=KA220KV側: I"=KA(5) 短路關合電流的選擇為了保證斷路器在關合短路時的平安，斷路器的額定關合電流不應小于短路電流最大沖擊值，即。110KV側: ×=KA220KV側: ×=4KA (6) 熱穩定校驗2t取(短路切除時間)=4s。110KV側: I"=KA I2 =KA I4=KA周期分量熱效應= (I"2+10I22+I42)×/12= (KA)2·st>1s不計非周

39、期分量 = 220KV側: I"=KA I2 =KA I4=KA周期分量熱效應= (I"2+10I22+I42)×/12= (KA)2·st>1s不計非周期分量 =(7)動穩定校驗 110KV側: KA220KV側: KA器件選擇結果記入表表電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇和配置應按以下條件：( 1 )型式：620KV屋內互感器的型式應根據使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結構的電壓互感器；35KV110KV配電裝置一般采用油浸式結構的電壓互感器；220KV級以上的配電裝置，當容量和準確等級滿足要求，一般采用電容式電壓互器。在需要檢查和監視一次回路單項接

40、地時，應選用三項五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單項電壓互感器。2準確等級：電壓互感器影子哪一準確等級下工作，需根據接入的測量儀表，繼電器和自動裝置等設備對準確等級的要求確定，規定如下：用于發電機、變壓器、調相機、廠用饋線、出線等回路中的電度表，共所有計算的電度表，其準確等級要求為級。供監視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準確等級，要求一般為級。用于估計被測量數值的標記，如電壓表等，其準確等級要求較低，要求一般為級即可。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計時，應按要求準確等級高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準確度等級。電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應

41、按以下條件：（1） 型式：電流互感器的型時應根據使用環境條件和產品情況選擇。對于620KV屋內配電裝置，可采用瓷絕緣結構和樹脂澆注絕緣結構的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器。有條件時，應盡量采用套管式電流互感器。（2） 一次回路電壓：（3） 一次回路電流：4 準確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級要求高的表計來選擇。5 二次負荷：互感器按選定準確級所規定的額定容量應大于或等于二次側所接負荷，即 =+ 式中，、分別為二次側回路中所接儀表和繼電器的電流線圈電阻忽略電抗；為接觸電阻，一般可取；為連接

42、導線電阻。（6） 動穩定： 內部動穩定校驗式為： 或 式中 、電流互感器的動穩定電流及動穩定電流倍數，有制造廠提供。 外部動穩定校驗式為： ××10-7 (N) 式中 作用于電流互感器瓷帽端部的允許力，有制造廠提供； 電流互感器出現端至最近的一個母線支柱絕緣子之間的跨距； a相間距離； 0.5系數，表示互感器瓷套端部承受該跨上電動力的一半。7熱穩定：電流互感器熱穩定能力常以1s允許通過的熱穩定電流或一次額定電流的倍數來表示，熱穩定校驗式為： 或 ()2 電氣設備選擇結果表表3.1 110 KV側的斷路器選擇110KV側計算值工程LW11110UNs110KVUN110KVI

43、max1297AIN16003150AI"INbrIshINcl100/80KAQk3207.176(KA)2·sIt2t402 ×3=4800(KA)2·sIshIes100/80KA表3.2 220 KV側的斷路器選擇220KV側計算值工程LW6220UNs220KVUN220KVImaxIN3150AI"INbr50KAIshINcl125KAQk714.712(KA)2·sIt2t7500(KA)2·sIshies125KA表3.3 110 KV側的隔離開關選擇110KV側計算值工程GW4110DUNs110KVUN

44、110KVImax1297A INQk3207.176(KA)2·sIt2t6400(KA)2·sIshies100KA表3.4 220 KV側的隔離開關選擇220KV側計算值工程GW6220DUNs220KVUN220KVImaxINQk714.712(KA)2·sIt2t1764(KA)2·sIshies50KA表3.5 各局部電壓互感器的選擇工程型號一次/KV二次/V剩余電壓繞組/VImaxA110KVJCC1M-110110/3100/31001297A220KVJCC5-220220/3100/3100主變壓器側JDZ8-3535100100/

45、發電機出口端JDZ6-2020100100/表3.6 各局部電流互感器的選擇工程 型號額定電流比/A短時熱穩電流/KA額定動穩電流/KA滿匝額定輸出/VA準確 級110KVLCWB6-1102×300/5 80 50220KVLCWB7-2202×600/12×21 2×55 40 主變壓器LZZB7-35800/5 80 50發電機出口LDZJ1-101500/5 80 163 40J-電壓互感器油浸式 L-電流互感器 C-瓷絕緣串級式 W-戶外 B-保護3.5 主接線中設備配置的一般原那么3.5.1 隔離開關的配置1中小型發電機出口一般應裝設隔離開關

46、；容量為200MW及以上大機組與雙繞組變壓器的單元連接時，其出口不裝設隔離開關，但應有可拆連接點。2在出線上裝設電抗器的610KV配電裝置中，當向不同用戶供電的兩回線共用一臺斷路器和一組電抗器時，每回線上應各裝設一組出線隔離開關。3接在發電機、變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設隔離開關。 4一臺半斷路器接線中，視發變電工程的具體情況，進出線可裝設隔離開關也可不裝設隔離開關。 5斷路器的兩側均應配置隔離開關，以便在斷路器檢修時隔離電源。 6中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地；自耦變壓器的中性點那么不必裝設隔離開關。3.5.2 電壓互感器的配置1電壓互感器的數量和配置與主接線方式

47、有關，并應滿足測量、保護同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側都能提取到電壓。26220KV電壓等級的每組主母線的三相上應裝設電壓互感器。旁路母線上是否需要裝設電壓互感器，應視各回出線外側裝設電壓互感順的情況和需要確定。 3當需要監視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。 4當需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。 5發電機出口一般裝設兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置需要。當發電機配有雙套自動電壓調整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感

48、器。3.5.3 電流互感受器的配置1凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器，其數量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。 2在未設斷路器的以下地點也應裝設電流互感器；發電機和變壓器的中性點、發電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 3對直接接地系統，一般按三相配置。對非直接接地系統，依具體要求按兩相或三相配置。 4一臺半斷路器接線中，線路一線路串可裝設四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設三組電流互感器可以利用時，可裝設三組電流互感器。4 配電裝置配電裝置是發電廠和變電所的重要組成局部。它是根據主接線的連接方式，由開關電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設備組建而成，用來接受和

49、分配電能的裝置。按電器裝設的地點不同，配電裝置可分為屋內型和屋外型。配電裝置選擇的一般原那么高壓配電裝置的設計必須認真貫徹國家的技術經濟政策，遵循上級頒發的有關規程、標準及技術規定，并根據電力系統條件、自然環境特點和運行、檢修以及施工方面的要求，合理指定布置方案和選用設備，積極慎重的采用新的布置、新設備、新材料、新結構，使配電裝置設計不斷創新，做到技術先進、經濟合理、運行可靠、維護方便。火力發電廠及變電所的培植形式的選擇，應考慮所在地區的地理情況及環境條件，因地制宜，節約用地，并結合運行、檢修和安裝要求，通過技術經濟比擬予以確定。配電裝置應滿足以下四點要求：(1) 節約用地：我國人口眾多，但耕

50、地不多，因此節約用地是我國現代化建設的一項帶戰略性的方針。(2) 運行平安和操作巡邏方便：配電裝置要整齊清晰，并能在運行中滿足對人身和設備的平安要求。使配電裝置在一旦發生事故時，也能將事故限制在最小范圍和最低程度，并使運行人員在正常的操作和處理事故中不致發生意外，以及在維修維護中不致損害設備。(3) 便于檢修和安裝：對各種形式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝的條件。(4) 節約材料，降低造價：在保證平安的前提下，配電裝置應采用布置緊湊，力求節約材料和降低造價。配電裝置的選擇及依據配電裝置的型式的選擇，應考慮所在地區的地理情況及環境條件，因地制宜、節約用地，并結合運行及檢修要求通過技術經濟比擬

51、確定。一般情況下，在大、中型發電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內式；110KV及以上多為屋外式。普通中型配電裝置國內采用比擬多，廣泛用于110500KV電壓級，在這方面我國已經有豐富的經驗。本設計的地理環境較好，沒有地震，雷暴日也很少，且沒有明顯的環境污染，所以綜合所有條件和技術，選用屋外式中型配電裝置。5 平安保護裝置在電力系統中，一定的保護裝置是必要的，主要是防雷保護和繼電保護。避雷器的選擇避雷器應按以下條件選擇：1型式：選擇避雷器型式時，應考慮被保護電器的絕緣水平和使用特點，按下表選擇：型號型式應用范圍FS配電用普通閥型10KV以下配電系統、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3

52、220KV發電廠、變電所配電裝置FCZ電站用磁吹閥型1、  330KV及需要限制操作的220KV以及以下配電2、  某些變壓器中性點FCD旋轉電機用磁吹閥型用于旋轉電機、屋內2額定電壓：避雷器的額定電壓應與系統額定電壓一致。3滅弧電壓：按照使用情況，校驗避雷器安裝地點可能出現的最大導線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓滅弧電壓。(4)工頻放電電壓Ugf：在中性點絕緣或經阻抗接地的電網中，工頻放電電壓一般大于最大運行相電壓的倍。在中性點直接接地的電網中，工頻放電電壓應大于最大運行相電壓的3倍。工頻放電電壓應大于滅弧電壓的倍。(5)沖擊放電電壓和殘壓：一般國產閥式避雷

53、器的保護特性與各種電器的具有均可配合，故此項校驗從略。根據避雷器配置原那么，配電裝置的每組母線上，一般應裝設避雷器，變壓器中性點接地必須裝設避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110、35kv線路側一般不裝設避雷器。本工程采用220KV、110KV配電裝置構架上設避雷針，10KV配電裝置設獨立避雷針進行直接需保護。為了防止還擊，主變構架上不設置避雷針。考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優越于碳化硅避雷器，且沒有串聯間隙，保護特性好，沒有工頻續流、滅弧等問題，所以本工程220KV、110KV系統中，采用氧化鋅避雷器。表避雷器的選擇裝設地點型號額定電壓有效值KV滅弧電壓有效值KV工頻放電電壓峰值(KV)沖擊放電電壓峰值不大于KV不小于不大于220KV母線側FCZ2-20N220250340390520110KV母線側FCZ2