凝汽式火电厂一次部分设计

课程设计论文题目凝汽式火电厂一次部分设计学院名称电气工程学院指导教师职称教授班级电力班学号学生姓名摘要摘要本次设计的是凝汽式火力发电厂电气一次部分，这次主要对一下几个内容进行分析和设计首先需要对主接线进行选择，设计主接线的原则是将可靠性、经济性和灵活性三者综合考虑的。因为本次设计所需的机组容量比较大，对主接线的可靠性要求非常高，所以就单母线的接线方式而言可以暂不考虑，重点考虑双母接线以及一台半断路器的接线方式。然后，根据发电机容量、负荷容量和厂用电率分别确定主变压器、联络变压器和厂用变压器的容量和台数、结构和型式。最后，选择短路点，按照最严重的情况计算出短路点的最大短路电流，再根据短路电流的大小选择合适的断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等电器设备。最后综合各个步骤绘制出电气主接线图。关键字凝汽式火电厂、发电机、变压器、双母带旁路、断路器ABSTRACTTHISDESIGNISCONDENSINGPOWERPLANTELECTRICALPART,THEMAINANALYSISANDDESIGNTHEFOLLOWINGCONTENTSFIRST,THENEEDTOCHOOSETHEMAINWIRING,THEMAINWIRINGDESIGNISTHEPRINCIPLEOFTHERELIABILITY,ECONOMYANDFLEXIBILITYOFTHETHREECONSIDEREDBECAUSETHENUMBEROFTHEDESIGNOFTHEUNITCAPACITYISLARGE,THERELIABILITYOFTHEMAINWIRINGREQUIREMENTSAREVERYHIGH,SOTHECONNECTIONMODEOFSINGLEBUSCANNOTCONSIDER,CONSIDERDOUBLEBUSBARCONNECTIONANDAHALFBREAKERCONNECTIONTHEN,ACCORDINGTOTHECAPACITYOFGENERATOR,LOADCAPACITYANDPOWERCONSUMPTIONRATERESPECTIVELYTODETERMINETHEMAINTRANSFORMER,TRANSFORMERANDTRANSFORMERCAPACITYANDNUMBERS,STRUCTUREANDTYPEFINALLY,SELECTTHESHORTPOINT,ACCORDINGTOTHEMOSTSERIOUSCASESTOCALCULATETHEMAXIMUMSHORTCIRCUITCURRENTSHORTCIRCUITPOINT,THENACCORDINGTOTHESHORTCIRCUITCURRENTSIZECHOOSETHECIRCUITBREAKER,THEAPPROPRIATEISOLATIONSWITCH,VOLTAGETRANSFORMER,CURRENTTRANSFORMERANDOTHERELECTRICALEQUIPMENTFINALLY,THECOMPREHENSIVESTEPSTODRAWTHEMAINELECTRICALWIRINGDIAGRAMKEYWORDCONDENSINGPOWERPLANT,GENERATOR,TRANSFORMER,DOUBLEBUSBARWITHBYPASS,CIRCUITBREAKER目录1电气主接线111系统与负荷资料分析112主接线方案的择213变压器的选择与计算62短路电流的计算1021短路计算的一般规则1022短路电流计算表113电气设备的选择1331电气设备选择的一般规则1332电气选择的条件1333电器设备的选择的结果表1534主接线中设备配置的一般原则1735电气设备选择的结果表194配电装置2041配电装置选择的一般原则2042配电装置的选择及依据22结束语23附录24附录短路计算24附录电气设备的校验28参考文献31发电厂电气部分课程设计1电气主接线11系统与负荷资料分析111凝汽式发电厂的规模1装机容量装机4台，容量分别为2台100MWUN105KV2台200MWUN1575KV2机组年利用小时数TMAX6000H/A3环境条件发电厂所在地最高温度40C，年最低温度6C，最热月均最高温度30C，最热月平均最低温24C，当地海拔高100M，当地雷暴日38日/年，气象条件无其他特殊要求。4厂用电率8112负荷及电力系统连接情况1220KV电压等级架空线6回，I级负荷，最大输送320MW，最小输送280MW，TMAX5000H/A，COS085。2110KV电压等级架空线12回，I级负荷，最大输送220MW，最小输送180MW，TMAX4500H/A，COS085。总装机容量10000MW，短路容量12000MVA。设计电厂容量为21002100600MW，占电力系统总容量600/（10000600）100566，没有超过电力系统的检修备用容量815和事故备用容量10的限额，由此知该电厂为中型凝气式火电厂。而年利用小时数为6000H，远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数，所以该火电厂在电力系统中主要承担基荷，从而在设计主接线时务必着重考虑其可靠性。装机容量分别为2100MWUN105KV2100MWUN1575KV。它具有105KV、1575KV、110KV、220KV四级电压。12主接线方案的择衡量可靠的标准，一般是根据主接线型式机主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件发生的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种主接线型式中择优。所谓“不允许”事故，是指发生故障后果非常严重的事故，如全部电源津县停运、朱变压器停运，全场停电事故等。供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。对电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面1可靠性可靠安全是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本要求。它可以从以下几方面考虑发电厂或者变电所在电力系统中的地位和作用；发电厂和变电所接入电力系统的方式；发电厂和变电所的运行方式及负荷性质；设备的可靠性程度直接影响着主接线的可靠性；长期实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。2灵活性主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。调度时，应操作方便的基本要求，既能灵活的投入或切除某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，又能满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的调度要求；检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。3经济性主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一般从以下几方面考虑。投资省；占地面积少；电能损耗少。此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计首先应保证其满发、满供、不积压发电能力，同时尽可能减少传输能量过程中的损失，以保证供电连续性。为此，对大、中型发电厂主接线的可靠性，应从以下几方面考虑断路器检修时，是否影响连续供电；线路、断路器或母线故障，以及在母线检修时，造成馈线停运的回路数多少和停电时间的长短，能否满足重要的，类负荷对供电的要求；本发电厂有无全厂停电的可能性；大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。对大、中型发电厂电气主接线，除一般定性分析其可靠性外，尚需进行可靠性的定量计算。主接线还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。主接线的可靠性与经济性综合考虑、辨证统一，在满足技术要求的前提下，尽可能投资省、占地面积少、电压损耗少、年费用（投资与运行）为最小。根据对原始资料的分析，现将各电压等级可能采用的两种方案列出110KV电压级架空线12回，I级负荷，为使其出线断路器检修时不停电，应采用双母分段或双母带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。220KV电压级架空线6回，I级负荷，应采用双母带旁路或一台半。如表1拟定的三种方案表电压等级方案方案方案110KV双母分段双母带旁路双母带旁路220KV双母带旁路双母带旁路一台半如表2主接线方案比较表方案项目方案方案方案可靠性可靠性较高，检修母线或设备故障时会短时停电。220KV检修线短路器也不会停电。220KV设备少，设备故障率低。联络变压器起了联可靠性高，无论检修母线或设备故障、检修就不会全厂停电。220KV检修进线断路器也不会停电。220KV设备少，设备本身故障率低。两台联络变压器还满足本厂的厂备用和启动可靠性高，无论检修母线或设备故障、检修就不会全厂停电。两种电压有两台变压器联结提高可靠性。220KV隔离开关不作为操作电器，减少络和厂备用的作用。电源的要求。了故障几率。联络变压器起了联络和厂备用的作用。灵活性110KV,220KV均有多种运行方式。扩建方便，便于二次建设。相应的保护简单。110KV，220KV均有多种运行方式。各种电压级接线都便于扩建和发展。相应的保护装置相对简单。110KV，220KV均有多种运行式。220KV属于环网结构运行调度灵活但相应的保护装置较复杂。易于扩建和实现自动化。经济性投资较少，设备简单，数量较少，年费用低。占地面积较小。相对投资少，设备数量少，年费用较低。220KV是双母接线，相对占地面积少。投资高，设备数量多，年费用大。220KV采用交叉接线，占地面积大。通过对两种方案的综合分析，方案在经济型上占优势，方案的可靠性适中，但对本次设计已经足够，而且灵活性也较好，保护装置也较简单，方案在可靠性方面占优势，但其经济性态差。由于考虑到该电厂为中型凝汽式发电厂，故最终方案选用方案，如下图图1,一次部分主接线简图13变压器的选择与计算131变压器容量的确定原则1接有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定的原则连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量，应考虑以下因素发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线的剩余有功和无功容量送入系统。接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或故障时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。若发电机电压母线上接有两台或以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在允许正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70以上。2主变压器型式的选择原则相数的确定在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量三相变压器，或者选用单相变压器。组数的确定一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组变压器，但三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15以上。对于最大机组为200MW以上的发电厂，一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器。绕组接线组别的确定变压器三相绕组的接线组别必须和系统的相位一致，否则，不能并列运行。我国110KV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”连接，35KV采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35KV以下高压电压，变压器三相绕组都采用“D”连接。变压器型号的表示方法/特殊环境代号电压等级（KV）额定容量代号（KVA）设计序号产品代号变压器产品代号含义S三相F风冷却装置P强迫油循环S三绕组根据以上绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都采用YN，D11常规接线。为使变压器型号易选，常将两台容量相同的发电机接在同一侧，故将2台100MW的发电机接在110KV侧，2台200MW的发电机接在220KV侧，容量可通过联络变压器传送。变压器容量的确定SPGP厂（110）/COSST1，2100100811/08511906MWST3，4200200811/08523812MW故与100MW发电机相连的变压器的容量为120MW与200MW发电机相连的变压器的容量为240MW与110KV侧相连的变压器选择为SFP7120000/110；与220KV侧相连的变压器选择为SFP7240000/220，其参数见变压器的选择结果表。132连接两种升高电压母线联的络变压器容量的确定原则1联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功功率和无功功率的交换。2联络变压器容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求，同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。3联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变压器为宜。其第三绕组，及低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。但该发电厂的110KV电压级靠联络变压器来提供电源，功率主要从220KV的高压侧输送到110KV的中压侧,用自耦的变压器所需的公共容量太大。因为110KV电压级的可靠性要求也比较高，且200MW及以上机组，一般采用两台联络变压器，所以，该电厂也用了两台。且采用YY连接方式，满足相位条件。根据原则，可得容量为STPG/COS200/08523529MW所以用两台时，每一台是总容量的一半，即ST5，611765MW，选标准的是120MW。根据以上分析选得SFPS7120000/220，其参数见变压器的选择结果表。133厂用变压器的选择厂用电分别从两台发电机取得电源，所以，需要两台；在联络变压器的选型当中，低压侧电压是105KV，所以也需要两台变压器。本设计采用厂用电母线分段形接线，以提高可靠性，也使调配灵活。所以，发电机电压级的变压器采用分裂绕组，两低压侧分别接到两段母线上，达到相互备用的效果，而联络变压器的备用也分别接到两公用母线上。200MW机组的发电厂厂用电一般采用6KV，所以发电机电压级的变压器要用1575/63/63，而联络变压器低压侧用105/63，发电机旁的厂用变压器容量是ST7，8PG8200816MW选用接近此容量的标准容量为16MW100MW侧ST9，10PG810088MW联络变压器低压侧的厂用备用变压器容量应该满足厂用电,所以其容量取16MW。根据以上分析，发电级电压级厂用电变压器选为，联络变压器低压侧选为，其具体参数如下表如表3变压器选择结果表额定电压变压器型号额定容量（MVA）高压KV低压KV阻抗电压（）联结组T1,2SFP7120000/110120110105108YN,D11T3,424022015751214YN,D11SFPS7240000/220T5,6SFPS7120000/220120230225121/105U1324U1214U238YN,YN0,D11T7,8SFPS731500/1575315157522563/63U1328U128U2314YN,YN0,D11T9，10SF716000/101610563105YY，N0T11，12SFF7315/157531515752256395YN,YN0,D1114厂用电接线方式的选择厂用电接线的设计原则基本上与主接线的设计原则相同。首先，应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转；其次，接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求；还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备，使其具有可行性和先进性。此外，在设计厂用电系统接线时还应对以下问题进行分析和论证。141厂用电接线总的要求1各机组的厂用电系统应是独立的。特别是200MW及以上机组，应做到这一点。一台机组的故障停运或者其辅助机的电气故障，不应影响到另一台机组的正常运行。并能在短时内恢复本机组的运行。2充分考虑机组启动和停运过程中的供电要求。一般均配置可靠的备用电源。在机组的启动停运和事故时的切换操作要少，并能与工作源短时并列。3充分考虑电厂的分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式。特别要注意对公用的符合供电影响。要便于过度，尽量少改变线路和更换设备。200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入，向保安负荷供电。142厂用电接线方式选择从前面分散的叙述中，已经设计完了厂用电的电源来源，且充分考虑了其备用。即采用母线分两段接线，分别从两发电机处获得工作电源，而从两联络变压器出获得备用电源。当全厂停电的事故保安电源接线。厂用电接线图如下图所示2短路电流的计算21短路计算的一般规则短路电流计算的一般规则（1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。（2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。（3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。对带电抗器的610KV出线与厂用分支回路，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外，其它导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。（4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三短路严重时，则应按严重情况计算。22短路电流计算表由计算（附录）可得短路电流计算表如下表所示如表4短路电流计算表4S238809441163243515791122232S242509441158252516547122231S2474094411542649176321222305S2585093211852827225301170602S29510890132832992576611803短路电流值（KA）0S3887093416914544319044121914S2378047023162425244403782S2415047023062515256103781S24640470229926382729037805S25750464236028163487036202S293904432646328639880365短路电流标幺值0S387204653368452649380377分支额定电流INKA1004200805021004646132337分支电抗XJS027121930327024402132676分支线名称G1G2G3G4G1G2G3G4G1G2G3G4基准电流IBKA005100250555110短路点平均电压115230105短路点编号F1F2F33电气设备的选择31电气设备选择的一般规则1应能满足正常运行、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核；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选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。32电气选择的条件正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。321按正常工作条件选择电器1额定电压和最高工作电压所选用的电器允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即UALMUSM。一般电器允许的最高工作电压当额定电压在220KV及以下时为115UN；额定电压是330500KV时是11UN。而实际电网的最高运行电压USM一般不会超过电网额定电压的11UNS，因此在选择电器时，一般可按电器额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNS的条件选择,即UNUNS。2额定电流电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度。下，电器的长期允许电流。IN不应该小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流IMAX，即INIMAX由于发电机、调相机和变压器在电压降低5时，出力保持不变，故其相应回路的IMAX为发电机、调相机或变压器的额定电流的105倍；若变压器有过负荷运行可能时，IMAX应按过负荷确定；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的IMAX；母线分段电抗器的IMAX应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的5080；出线回路的IMAX除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。此外，还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类和形式的选择。3按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温，风速，温度，污秽等级，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。我国目前生产的电器使用的额定环境温度040，如周围环境温度高于40（但60）时，其允许电流一般可按每增高1，额定电流减少18进行修正，当环境温度低于40时，环境温度每降低1，额定电流可增加05，但其最大电流不得超过额定电流的20。322按短路情况校验1短路热稳定校验短路电流通过电器时，电器各部分的温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为IT2TQK式中QK短路电流产生的热效应IT、T电器允许通过的热稳定电流和时间。2电动力稳定校验电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定条件为IESISH式中ISH短路冲击电流有效值；IES电器允许的动稳定电流的有效值；33电器设备的选择的结果表331高压断路器的选择（QF）1断路器的种类和形式的选择因为110KV侧有12回出线，220KV侧有6回出线，所以接入110KV,220KV侧的高压断路器应选择SF6断路器。2额定电压的选择110KV侧UNUNS11110KV121KV220KV侧UNUNS11220KV242KV主变压器UNUNS11220KV242KV3额定电流的选择110KV侧INIMAX121051051256KANSU3220KV侧INIMAX121051050629KAS主变压器INIMAX121051944KA2NU4开断电流的选择高压断路器的额定开断电流INBR不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量IPT,为了简化计算可应用此暂态电流I“进行选择,即INBRI“。110KV侧INBRI“11139KA220KV侧INBRI“11772KA主变压器INBRI“11772KA5短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流INCL不应小于短路电流最大冲击值ISH，即INCLISH。110KV侧INCLISH29185KA220KV侧INCLISH30843KA主变压器INCLISH30843KA332电流互感器的选择1型式电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于620KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。2一次回路电压UNUS3一次回路电流ILNIMAX4准确等级要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。5二次负荷互感器按选定准确级所规定的额定容量S2N应大于或等二次侧所接负荷，即S2N2NIZ2LZ2LRARRERLRC式中，RA、RRE分别为二次侧回路中所接仪表和继电器的电流线圈电阻忽略电抗RC为接触电阻，一般可取01；RL为连接导线电阻。6动稳定内部动稳定校验式为IESISH或12NESHIKI式中IES、KES是电流互感器的动稳定电流及动稳定电流倍数，有制造厂提供。外部动稳定校验式为FA1051737210/SHILA式中FA1一作用于电流互感器瓷帽端部的允许力，有制造厂提供L一电流互感器出现端至最近的一个母线支柱绝缘子之间的跨距A一相间距离05一系数，表示互感器瓷套端部承受该跨上电动力的一半。7热稳定电流互感器热稳定能力常以1S允许通过的热稳定电流IT或一次额定电流I1N的倍数KT来表示，热稳定校验式为IT2QK333电压互感器的选择1型式620KV屋内互感器的型式应根据使用条件可以采用树脂胶主绝缘结构的电压互感器；35KV110KV配电装置一般采用油浸式结构的电压互感器；220KV级以上的配电装置，当容量和准确等级满足要求，一般采用电容式电压互器。在需要检查和监视一次回路单项接地时，应选用三项五柱式电压互感器或具有第三绕组的单项电压互感器。2准确等级电压互感器影子哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表，继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定，规定如下用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，共所有计算的电度表，其准确等级要求为05级。供监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，其准确等级，要求一般为1级。用于估计被测量数值的标记，如电压表等，其准确等级要求较低，要求一般为3级即可。在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。34主接线中设备配置的一般原则341隔离开关的配置1中小型发电机出口一般应装设隔离开关；容量为200MW及以上大机组与双绕组变压器的单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。2在出线上装设电抗器的610KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。3接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。4一台半断路器接线中，视发变电工程的具体情况，进出线可装设隔离开关也可不装设隔离开关。5断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。6点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。342电压互感器的配置1互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。2220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感顺的情况和需要确定。3要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。4要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。5除旁路母线外，一般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于同步、测量仪表和保护装置。635KV及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸，装有一台单相电压互感器。7机一般装23组电压互感器。一组三只单相、双绕组供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表、同步和保护装置使用，该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，其开口三角形供发电机在未并列之前检查是否接地之用。当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。5万KW及以上发电机中性点常接有单相电压互感器，用于100定子接地保护。8器变压器低压侧为了满足同步或继电保护要求，设有一组电压互感器。343电流互感器的配置1有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。2设断路器的下列地点也应装设电流互感器；发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。3接接地系统，按三相配置。非直接接地系统，具体要求按两相或三相配置。4半断路器接线中，线路一线路串可装设四组电流互感器，能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。5满足侧量和保护装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。对于中性点直接接地系统，一般按三相配置对于中性点非直接接地系统，依具体情况如负荷是否对称、保护灵敏度是否满足等按二相或三相配置。6保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。7防止支持式电M互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。8减轻内部故障时发电机的搅伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。344限流电抗器的选择电力系统常用的限流电抗器，有普通电抗器和分裂电抗器两种。两者的选择方法基本相同，按照额定电压、额定电流、电抗百分数选择，用动稳定和热稳定校验。35电气设备选择的结果表表5电气设备选择的结果表器件电压级KV型号额定电压KV最高电压KV额定电流A动稳定电流峰值KA4S热稳定电流KA220SW622022025212505521断路器110SW6110110126125055158220GW4220D220252125050158隔离开关110GW4110D11012612505514表6电气设备选择的结果表器件电压级KV联结组型号额定电流/电压比AKV短时热电流KA准确级动稳定电流KA220I，I0，I0JCC1220/3201/05/电压互感器110I，I0，I0JCC1110/02/220LCWB72202750/12253S02265110LCWB1102000/1/10P/1575LVB208000/1/TPY/电流互感器105LVB204配电装置41配电装置选择的一般原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级发的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置设计不断假冒新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。火力发电厂及变电所的配电装置型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行、检修和安装要求。1节约用地我国人口众多，但耕地不多，因此用地是我国现代化建设的一项带战略性的方针；2运行安全和操作巡逻方便配电装置要整齐清晰，并能在运行中满足对人身和设备的安全要求。使配电装置一旦发生事故时，也能将事故限制在最小范围和最低程度，并使运行人员在正常的操作和处理事故中不致发生意外，以及再次维护中不致损害设备；3便于检修和安装对各种形式的配电装置，都要妥善考虑检修和安装的条件；4节约三材，降低造价配电装置的设计还应采取有效措施，减少三材消耗，努力降低造价。411总的原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策,遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检查、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。火力发电厂及变电所的配电装置形式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行，检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。412基本要求1配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和经济技术政策,如节约土地。2保证运行可靠按照系统和自然条件,合理选择设备,在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离。3便于巡视、检修和操作。4在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价。5安全和扩建方便。413基本步骤1根据配电装置的电压等级、电器的型式、出线的多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素选择配电装置的型式；2拟定配电装置的配置图；3按照所选的外形尺寸、运行方法、检修及巡视的安全和方便等要求，遵照配电装置设计技术规程的有关规定，并参考各种配电装置的典型设计手册，设计绘制配电装置的平、断面图。配电装置的整个结构尺寸、检修和运输的安全距离等因素而决定的。屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距，详见设计手册。42配电装置的选择及依据配电装置的型式的选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜、节约用地，并结合运行及检修要求通过技术经济比较确定。一般情况下，在大、中型发电厂和变电所中，35KV及以下的配电装置宜采用屋内式；110KV及以上多为屋外式。普通中型配电装置国内采用比较多，广泛用于110500KV电压级，在这方面我国已经有丰富的经验。配电装置的整个结构尺寸、检修和运输的安全距离等因素而决定的。屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距，详见设计手册。设计配电装置中带电导体之间和导体之间对接地构架的距离时还要考虑软绞线在短路电动力、风摆、温度等作用下使相间及对地距离的减小，隔离开关开断允许电流是不致发生相间和接地故障，降低大电流导体附近铁磁物质的发热，减小110KV及以上带电导体的电晕损失和带电检修等因素。工程上采用的距离，详见设计手册所列的数值。本设计的地理环境较好，没有地震，雷暴日也很少，且没有明显的环境污染，所以综合所有条件和技术，选用中型配电装置。结束语通过本次课程设计，我对发电厂电气一次部分有了比较深刻的了解和掌握，也对这两个学期学的电气工程基础和电力系统分析这两门课程有了更深刻的认识和了解。设计过程中在对于主接线方案的选择、主接线的连接方式、主变压器、联络变压器及各配电装置的选择都有了一定的了解。通过对课本和参考书籍的翻阅，进一步提高了利用手头所拥有的材料自习并完成设计的能力。在课程设计过程中由于对凝汽式火电厂的了解不深刻和对所学知识掌握的不是很好，刚开始时遇到了很大的困难。例如概念模糊、思路不统一，不知道从何着手。所以在前期花了不少的时间来整理头脑中的概念。之后也多亏盛义发老师的不断耐心讲解，教导，我理清了思路，初步形成了意识，对课题也有了更深一层次的理解和体会，从而抓住了方向和要点，进行了多方面的选材和总结。在列出大纲和初步完成稿件之后，为证实自己对课题理解的正确性，最后在盛义发老师的帮助和审批下，给设计划上了圆满的句号。通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的单独工作能力，同时也加强了与同学的互帮互助，团结共进的能力，增张了工作阅历，得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，对以后的生活和工作有着不可预计的帮助。这次设计的顺利完成与老师的帮助和同学们的合作互助是分不开，在模棱两可的情况时，多亏大家的帮忙才度过难关；在此对大家表示衷心的感谢附录附录短路计算表7发电机选取见表发电机额定容量MW额定电压KV额定电流KACOS接线X”DQFN10021001056475085ZY1813QFQS200220015758625085ZY1443只进行母线的三相短路计算选取SB100MW，UBUAV。1电抗的计算发电机100MWXD1SB/SN101813100/10001813DX200MWXD2SB/SN201443100/2000072主变压器100MWXT1U1/100SB/SN1108/100100/120009200MWXT2U2/100SB/SN212/100100/240005联络变压器US11/2U12U13U231/21424815US21/2U12U23U131/2148241US31/2U13U23U121/2824149XT51，61US/100SB/SN15/100100/1200125XT52，62US/100SB/SN1/100100/12000083系统XSSB/S100/1200000083X11/2XT1XD11/201813009013565X21/2XT2XD21/2007050050061X31/2X31X321/2012500083005835X4XS00083图2，短路电流计算接线图图3，短路时的等值电路图2F1点短路时短路电流计算转移电抗的计算XF1X1013565,XF2X2X3X2X3/X405484XFSX3X4X3X4/X2007459计算电抗的计算XJS1XF1SN/SB013652100/1000273XJS2XF2SN/SB054822200/10021928XJSXFSS/SB00745912000/10089508发电机的额定电流ING1SN/（UAV）2100/（115）1004KA33ING2SN/（UAV）2200/（230）2008KA系统的额定电流INCS/（UAV）12000/（115）60247KA33有名值I标幺值IIN根据计算电抗查表得数据见表。表8F1点短路时的计算结果表时间S00205124G1、G2的电流标幺值387229392575246424152378对应有名值（KA）388729512585247424252388G3、G4的电流标幺值046504430464047004700470对应有名值（KA）0934089009320944099409943F2点短路时短路电流计算转移电抗的计算XF1X1X3013570027101636XF2X20061XFSXS00083计算电抗的计算XJS1XF1SN/SB016362100/10003272XJS2XF2SN/SB00612200/1000244XJSXFSS/SB000812000/1000996电机的额定电流ING1SN/（UAV）0502KA3ING2SN/（UAV）1004KA系统的额定电流INCS/（UAV）12000/（230）3012KA33有名值I标幺值IIN根据计算电抗查表得数据见表。表9F2点断路时的计算结果表时间S00205124G1、G2电流标幺值336826462360229923062316有名值（KA）169113281185115411581163G3、G4电流标幺值452632862816263825152425有名值（KA）4544329928272649252524354F3点短路时短路电流计算转移电抗的计算XF101813XF20170400901704009/007890455XFS0078900900789009/017040211计