火电电气设备

1、2×200MW火力发电厂电气一次部分设计Design of 2x200MW Thermal Power Plant Primary System学生学号： 120218155 学生姓名： 解奋杰 专业班级： 12火电班 指导教师： 张浪平 起止日期： 1月5日至1月16日 前 言电能是能源的一种，电力已成为工农业不可缺少的动力，电能的开发和应用，是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就。随着科学技术的发展，用电客户对供电性能要求也日益提高，供电可靠性成为电能的重要指标。在此次设计中，本着可靠、安全、经济灵活的原则，认真执行国家现有的方针政策、技术规范的

2、规定。 火电厂是电力系统的重要组成部分之一，也直接影响电力系统的安全与运行，火力发电是利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时生产的热能来加热水，使水变成高温高压、高压水蒸气，然后再由水蒸气推汽轮机转动，最后汽轮机转动所产生的机械能推动线圈在磁场中转动从而产生电势差，将机械能转换为电能。该文主要完成了电气主接线的方案设计及其经济分析，主要电器设备的选择，包括变压器的容量计算、发电厂的短路计算。关键词：汽轮机、发电厂、电器主接线、电器设备 目 录 前 言第一章 绪论 1.1火力发电历程 1.2我国的电源结构 1.3煤电在我国发展中的地位第二章 火力发电厂电气主接线的确定与选择 2.1概述 2.1.1电

3、气主接线的重要性 2.1.2电气主接线设计依据 2.1.3电气主接线的设计原则 2.2.4 220kV电压等级常用接线方式 2.2电气主接线的选择 2.2.1主接线的方案设计 方案一 方案二 2.2.2 方案的比较与选择 2.3变压器的选择 2.3.1主变压器的选择原则 2.3.2主变压器的选型 2.3.3主变压器容量选择与确定第三章 短路电流的计算 3.1短路计算的目的. 3.2短路计算的一般规定. 3.3短路的种类 3.4短路计算的的过程.第四章 主要电气设备的选择与校验 4.1电气设备的选择原则. 4.2断路器和隔离开关的选择 4.3电流互感器的选择 4.4电压互感器的选择 4.5熔断器

4、的选择 4.6导体的选择与校验4.7避雷器的选择4.8母线的选择电气主接线图参考文献总结及体会第一章 绪论电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便、高效的转换成其他能源形式。由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。火力发电是现在电力发展的主力军，我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生资源的影响。虽然现在我国正在努力发展水电、核电、太阳能发电等，但火电仍占大部分电力市场。近年电力发展滞后经济发

5、展，但火电技术必须不断提高发展，才能适应和谐社会发展的要求。*1.1火力发电历程 1949年我国的装机容量和发电量分别为185万kw·h和43亿kw·h，居世界第25位和21位，到1978年增加至5712万kw和2566亿kw·h,装机容量和发电量分别跃居世界第8位和第7位。至1987年装机总容量达1亿kw，1988年以来连续12年每年新增大中型发电机组，装机容量达1000万kw以上。1995年全国发电装机容量突破2亿kw，1999年底全国装机容量达2.99亿kw,发电量达12331亿kw·h。自1996年以来，我国发电装机容量和发电量一直位居世界第2位

6、。*1.2我国的能源结构虽然我国火电、水电装机容量每年都在增长，但1985年以后火电增长的速度明显加快，多在8%以上，最快的1988年为13.9%。火电发电量增长与装机容量增长基本匹配。*1.3煤电在我国发展中的地位长期以来，我国一次能源结构中煤炭占主要地位，煤炭消耗量占一次能源总消耗量的75%左右，预计今后相当长的时期内，以煤炭为主要能源的格局不会改变。在煤炭消费总量中，2000年50%以煤炭用于发电，这一指标远远落后于世界某些发达国家水平。提高煤炭转换成电能的比例和电力在终端能源中的比例是一项长期而重要的任务。第二章 火力发电厂电气主接线的确*2.1概述 牵引变电所的电气主接线指的是由隔离

7、开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电力电缆、等高压一次电气设备，按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的牵引变电所内部的电气主电路。他反应了牵引变电所的基本结构和性能，在运行中表明电能的输送和分配关系、一次设备的运行方式，是实际运行操作的依据。2.1.1电气主接线的重要性 电气主接线图示电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本电厂电气主接线，了解电路中各种电气设备用途、性能及维护、检察项目和运行的步骤。其次，电气主接线表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的

8、布置、继电保护和自动装置的确定。由于电能生产的特点是：发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线的好坏，直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，也直接影响到工农业生产和人民生活。2.1.2电气主接线的设计依据 （1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，切当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 （3）对于三级负荷一般只需要一个电源供电。2.1.3电气主接线的设计原则 电气主接线的设计原则是：满足可靠性、灵活性和经济性的要求。（1） 可靠性：衡量可靠的标准，一般是

9、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的“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。（2） 灵活性：是指在调度时，可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路等；在 检修时，可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备；在扩建时，可以容易的从初期接线扩建到最终接线。（3） 经济性：主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器等一次设备，要是控制、保护不过于复杂，要能限制短路电流，以便于选择廉价的电气设备或轻型电器，做到投资较小。2.2.4 220kV电压等级常用接线方式表2-1 220kV电压级常用接线方式及适用范围电压接线方式适用

10、范围220双母线或单母线采用SF6全封闭组合电器时，不设旁路措施；采用SF6断路器时，不宜设旁路措施；采用少油断路器出线在4回及以上时，采用带专用旁母断路器的旁路母线双母线分段安装200MW及以下机组，电厂容量在800MW及以上，进出线1014回；采用双母线双分段配置困难的配电装置双母线双分段安装200MW及以下机组，电厂容量在1000MW及以上，进出线15回及以上*2.2电气主接线的选择 2.2.1电气主接线的设计 发电厂的主接线的基本环节是电源(发电机或变压器)和引出线。母线（又称汇流母线）是中间环节，它起着汇总和分配电能的作用。由于多数情况下引出线数目要比电源数目多好几倍，还可以使接线简

11、单明了和运行方便。 方案一：方案二 2.2.2方案比较与选择 方案一 优点：供电可靠，调度方式比较灵活，扩建方便，便于实验。 缺点：由于220KV电压等级容量大，停电影响范围广，双母线接线方式有一定局限性，而且操作较复杂，对运行人员要求高。方案二 优点：增加供电可靠性，运行操作方便，避免检修断路器时造成停电，不影响双母线的正常运行。 缺点：多装了一台断路器，增加了投资和占地面积，断路器整定复杂，容易造成误操作。 综合考虑其供电可靠性与经济性，又方便调度运行等，同时又考虑到现时断路器的运行性能已相当稳定可靠，为节约用地，操作方便，我认为使用双母线接线方式，因此就选用方案一。*2.3变压器的选择

12、2.3.1主变压器的选择原则 在各种电压等级的变电站中,变压器是主要电气设备之一,其担负着变换网络电压,进行电力传输的重要任务.确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证.因此,在确保安全可靠供电的基础上,确定变压器的经济容量,提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义变压器的选择应符合:a）GB/T 17468电力变压器选用导则、GB 1094.1电力变压器 第一部分：总则、GB 1094.2电力变压器 第二部分：温升和GB 1094.5电力变压器 第五部分：承受短路的能力的要求。 b）变压器的参数应符合:GB/T 6451三相油浸式电力变压器技术参数和要求的规定。 c）变

13、压器的负载能力应符合:GB/T 15164油浸式电力变压器负载导则的要求。 d）变压器的绝缘水平应符合:GB 1094.3电力变压器 第三部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空间间隙和GB 311.1高压输变电设备的绝缘配合的规定。e）自耦变压器中性点绝缘水平按经小电抗接地考虑。f）与GIS或HGIS装置连接的变压器，宜对快速暂态过电压（VFTO）的威胁加以校核。2.3.2主变压器的选型主变压器在电气设备投资中所占比例较大，同时与之相适应的配电装置，特别是大容量、高电压的配电装置的投资也很大。因此，主变压器的选择对发电厂、变电所的技术性影响很大。1.相数的选择(a)当不受运输条件限制时，在330K

14、V及以下的发电厂均应选用三相变压器。(b)当发电厂与系统连接的电压为500KV时，宜经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台半容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升压到500KV的，宜选用三相变压器。2.变压器均为单元接线形式，单元接线时变压器容量应按发电机的额度容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。 （2-1）式中发电机容量，为200MW； 通过主变的容量；厂用电，为8%； 发电机的额定功率，为0.87。发电机的额定容量为200MW，扣除厂用电后经过变压器的容量为：选定三相风冷自然循环双绕组无励磁调压变压器，型号为：。 2.3.3主变压器容量选择与确

15、定 火电厂变压器容量的选择和校验应符合下列原则:1）满足在各种运行方式下，可能出现的最大负荷。2）一台厂用电变压器计划检修或故障时，其余厂用电变压器应能担负I、类厂用电负荷或短时担负厂用电最大负荷。但可不考虑一台厂用电变压器计划检修时另一台厂用电变压器故障或两台厂用电变压器同时故障的情况。3）保证需要自启动的电动机在故障消除后电动机启动时所连接的厂用电母线电压不低于额定电压的60%-65%。4）装设两台互为备用的厂用电电源变压器时，每台厂用电变压器的额定容量应满足所有I、n类负荷或短时满足厂用电最大负荷的需要。5）装设三台厂用电电源变压器互为备用或其中一台为明备用时，计及负荷分配不均匀等情况，

16、每台的额定容量宜为厂用电最大负荷的50%-60%。6）装设兰台以上厂用电电源变压器时，应按其接线的运行方式及所连接的负荷分析确定。7）厂用电配电变压器容量选择应满足所连接的最大负荷需要。8）厂用电变压器不宜采用强迫风冷时持续输出容量作为额定容量选择的依据，但对不经常运行或经常短时运行的厂用电配电变压器应充分利用其过负荷能第三章 短路电流计算*3.1短路计算的目的在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面： a）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用限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算。 b）在选择电气设

17、备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验。 c）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。 d）在选择继电保护方式和进行整定计算，需以各种短路时的短路电流为依据。 e）接地装置的设计，也需用短路电流。 *3.2短路计算的一般规则1、基本假定： 1）正常工作时，三项系统对称运行 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）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计 6）不考虑短路点的电流阻抗和变压器

18、的励磁电流 7）元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围 8）输电线路的电容略去不计 2、一般规定 1）验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。 2）选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，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影响。 3）选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点 4）导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。*3.3短路的种类三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相

19、接地短路。三相短路是对称短路，此时三相电流和电压同正常情况一样，即仍然是对称的。只是线路中电流增大、电压降低而已，而电流和电压之间的相位差一般也较正常工作情况时大。除了三相短路之外，其它类型的短路皆为不对称短路，此时三相所处的情况不同，各相电流、电压数值不等，其间相角也不相同。运行经验表明：在中性点直接接地的系统中，最常见的短路是单相短路，约占短路故障的6570；两相短路约占115；两相接地短路约占1020；三相短路约占5。*3.4短路计算的条件1、考虑短路点的电弧阻抗和变压器励磁电流。2、元件的计算数据取额定值。3、输电线路的电容略去不计。4、除计算短路电流的衰减时间常数和低电压的短路电流外

20、，元件的 电阻略去不计。*3.5短路计算的步骤 第四章 主要电气设备的选择与校验*4.1电气设备的选择原则 1按正常工作选择a) 类型和型式的选择。根据设备的安装地点，使用条件等因素，确定选择户内和户外。b) 额定电压，按电气设备和载流导体的额定电压不小于装设地点的电网额定电压选择。c) 额定电流。额定电流或载流导体的长期允许电流，不小于装设回电路的最大持续工作电流。2按短路状态校验 当电气设备和载流导体通过短路电流时，会同时产生电动和发热两种效应。一方面使电气设备和载流导体受到很大的电动力的作用，同时又使温度急速升高，使电气设备和载流导体的绝缘受到损坏，在进行电气设备和载流导体选择时必须对短

21、路电流进行电动力和发热计算，以校验动稳定和热稳定。*4.2断路器和隔离开关的选择断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在10KV220KV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器。a）断路器选择的具体技术条件如下： 1）额定电压校验：Ug（电网工作电压）Un。2）Ig.max(最大持续工作电流) In。3）开断电流（或开断容量）：IdtIbr。其中：Idt断路器开断时间t秒时的断路电流周期分量注：断路器的实际开短时间t，为继电保护动作时间与断路器

22、固有分闸时间之和。4）动稳定： ich Imax其中，ich三项短路电流冲击值. Imax断路器极限通过电流峰值5）热稳定I2tdzIt2t其中：I稳态三项短路电流 tdz短路电流发热等值时间 It断路器t秒热稳定电流1动稳定校验高压断路器的额定峰值耐受电流应不小于三相短路时通过断路器的短路冲击电流幅值，即 2 热稳定校验高压断路器的额定短时耐受热量应不小于短路期内短路电流热效应，即 根据上述条件，选择220KV侧高压断路器型号为LW7-220六氟化硫断路器，具体参数如下表所示：表7.1 六氟化硫断路器参数表型 号LW7220额定电流（A）3150额定电压（KV）220最高工作电压（KV）25

23、2额定开断电流（KA）40额定关合电流（KA）100动稳定电流（KA）100热稳定电流（KA）4S40固有合闸时间（S）0.15分闸时间（S）0.04断路器铭牌的选定：根据计算可选断路器的铭牌为：型 号：LW7220查电气设备手册可知道断路器符号的规定：L W 7 220 L 六氟化硫 W 户外 7 设计序号 220 额定电压 校验：额定电压：=220KV=220KV额定电流：=3150A=1897.8A开断电流：=40KA=20.92KA关合电流：=100KA=53.3KA动稳定校验：=100KA=53.3KA热稳定校验：（） =1368.03根据已知条件与所求得的数据作表进行比较：表7.2

24、数据对照表计算数据LW7220220KV220KV1897.8A3150A20.95KA40KA53.3KA100KA53.3KA100KA1368.036400 经比较，所选择的220KV侧高压断路器型号LW7-220六氟化硫断路器符合要     b）220kv侧断路器和隔离开关的选择1 主变220kv侧流过断路器的最大持续工作电流：Imax=2375A 查发电厂电气部分，选用SW6-220/1200型少油断路器。其固有分闸时间为0.04S，设继电保护时间为2S，则tdz=2.04S>1S，具体参数如下：额定电压(KV)额定电流(A)额定断开电流(KA)极

25、限通过电流(KA)热稳定电流(KA)合闸时间(s)固有分闸时间(s)最大有效4S220120014.436.814.40.20.05而隔离开关按额定电压和额定电流选择GW4-220D/1000-80型其中，Un=220KV，In=1000A，热稳定电流：It=23.7KA。2）热稳定校验：应满足 It2tQt下表列出断路器及隔离开关选择计算结果及相关技术参数进行比较SW6-220/1200GW4-220D/1000-80Ug(KV)220Un220Un220Ig.max(A)496.01In1200In1000I”(A)2.305Ikd21Ikd23.7Ich(A)3.504Imax55Ima

26、x80由表可知，所选断路器和隔离开关各项均满足要求。2、 220KV母联断路器及隔离开关的最大工作条件与变高220KV侧应满足相同的要求，故选用相同设备。即选用SW6-220/120型少油断路器和GW4-220D/1000-80型隔离开关。3、 220KV出线出线回路设备应按最大负荷进行考虑选择，而在本设计用220KV出线的最大负荷为： 2x200=400MW所以流过断路器的工作电流最大时为系统全部出力通过一回220KV送入系统时： Imax=1052A查发电厂电气部分选用SW6-220/1200型断路器，其固有分闸时间为0.04S,设备保护时间为3S，则tdz=3+0.04=3.04s>

27、;1s，隔离开关选择GW4-220D/600-50型。SW6-220/1200GW4-220D/1000-80Ug(KV)220Un220Un220Ig.max(A)396.81In1200In600I”(A)2.305Ikd21Ikd15.8Ich(A)3.504Imax55Imax50Ish5.878Ies55Ies50从表中可知，SW6-220/1200与GW4-220D/600-50均满足要求。*4.3电流互感器的选择 为了满足测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

28、接地系统，依照具体情况（如符合是否对称、保护灵敏度是否满足等）按二相或三相配置。对于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。为了防止支持式电流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。为了电流互感器选择的一般规定：（a）、电流互感器应按以下技术条件选择和校验：一次回路电压、一次回路电流、二次负荷、二次电流、准确度等级、继电保护及测量要求、动稳定系数、热稳定系数。（b）、35KV以上配电装置的电流互感器，宜采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立电流互感器，在有条件时，应采用套管式互感器。（c）、当继电保护装置有特殊要求时，应采用专用的电流互感器，如系

29、统继电保护中的快速保护应采用暂态特性好的互感器。（d）、电力变压器中性点的电流互感器的一次额定电流应大于变压器允许的不平衡电流，一般可按变压器额定电流的30%选取。安装在放电间隙回路中的电流互感器，一次额定电流可按100A选择。动稳定倍数应按单相短路时流经本变压器中性点的短路电流校验。为了减轻内部故障时发电机的损伤，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已装在发电机中性点测。 电流互感器的选择应注意以下几点：a） 电流互感器的额定电压应与电网的额定电压相符合。b） 电流互感器一次额定电流的选择应使运

30、行电流经常保持20%-100%的范围内。c） 根据电气测量的要求应适当选择电流互感器的准确等级。d） 电流互感器的二次负载所消耗的功率不应超过标准级相。本发电机侧电流互感器的选择：额定电压：UN=UNg=15.75kV 额定电流：Imax=3190A选择发电机侧电流互感器的型号为：LMC1015kv母线出口电流互感器的选择：额定电压：UN=UNg=15.75kV额定电流：In=3Igmax/2=8625A 选择母线侧电流互感器的型号为：LMC10220kv侧电流互感器的选择：额定电压：UN=UNg=220kV额定电流：In=Imax=2061A 选择变压器高压侧电流互感器的型号为：LA10*4

31、.4电压互感器的选择电压互感器是一种电压的变换装置，可将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化可以直接用普通电气仪表进行测量。由于电压互感器二次侧均为100V，使测量仪表和继电器电压线圈标准化，因此电压互感器在电力系统中得到了广泛应用。电压互感器选择的一般规定（1）、110KV及以上的配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。（2）10KV的配电装置一般采用油浸绝缘结构;在高压开关柜中或在布置地方比较狭窄的地方,可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压时，一般采用三相五株式电压互感器。 （3）接在110KV及其以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通讯时，应

32、尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。（4）兼作为泄能用的电压互感器，应选用电磁式电压互感器。发电机侧及母线侧电压互感器的选择：（5）、用于中性点直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100V,用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压为100/V。（6）、为了保证电压互感器的安全和在规定的准确等级下运行，电压互感器的一次绕组所接电网电压应在（0.9-1.1）Ue1范围内变动。（7）、电压互感器二次侧额定电压必须满足继电保护装置和测量用标准仪表的要求。（8）、选择时，应首先根据仪表和继电器的接线要求选择其接线方式，并尽可能负荷分布均匀，然后计算各相负荷，再按照所接仪表

33、的准确度等级和容量选择其准确度等级和额定容量。电压互感器的配置原则如下：a）母线除旁路母线外，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。b）线路 35KV级以上输电线路，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。c）发电机 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级以上发电机中性点常接

34、有单相电压互感器，用于100%定子接地保护。d）变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。根据上述条件，选择220KV侧电压互感器型号为YDR220，具体参数如下表所示：表7.6 YDR220型电压互感器参数表型 号额定电压额定中间电压（KV）主二次线圈a-x额定容量（VA）一次侧主二次线圈（V）辅助二次线圈（V）0.5级1级3级YDR22010013150220440300600最大容量（VA）阻尼电阻功率（W）主电容量（F）分压电容量 （F）12004000.001740.04171.1>220KV>0.9根据上述条件，选择220KV侧电压互感器型号为Y

35、DR220。*4.5熔断器的选择高压熔断器是一种保护电器，当其所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，它的熔体熔化而分断电流、断开电路。熔断器主要用来进行短路保护，但有的也具有过负荷保护功能。按安装环境，高压熔断器也有户内式和户外式两大类。我国生产的户内式熔断器有RN1、RN2、RN3、RN5和RN6等;户外式有RW310（G）、RW410（G）、RW535、RW710、RW1035等。（A）户内管式熔断器：RN1、RN2 两者结构基本相同，都是充有石英砂填料的密闭管式熔断器。RN2的尺寸较小。RN1主要用作335KV电力线路和电气设备的短路保护；RN2用作335KV电压互感器的短路保护。（B

36、）户外跌落式熔断器：RW310（G）型额定电压为10KV，额定电流50200A，断流容量50200MVA；RW41（G）型，除外形尺寸稍小于RW310（G）外，其它性能与RW310（G）相同。它们灭弧速度不高，因而没有限流作用；RW535型，额定电压为35KV，额定电流为50200A，断流容量为200800MVA，熔管采用钢纸管 环氧玻璃布复合管制成，有较高机械强度并能保证连续三次顺利开断额定断流容量；RW710型是有统一支架的跌落式熔断器，在条件变更时，只需用钩棒更换不同的熔管即可。熔管有较高机械强度，具有多次开断能力，可免除熔断一次即更换熔管的麻烦；RW1035型，额定电压35KV ，额定

37、电流为0.5A 者是专用于保护电压互感器的，额定电流为210A 者用于保护线路或设备过载与短路，它具有限流作用，可代替RW235及其附加电阻，但安装时要注意熔体电流与被保护对象的电流一致方可投入运行；RW1110型是10KV防污型跌落式熔断器，适用于工业污秽和沿海地区的输电线路及变压器的保护。除RW110型外其它型式只适用于周围空气没有导电尘埃和腐蚀性气体、没有易燃易爆及剧烈震动的户外场所*4.6导体的选择与校验导体选择的一般要求：裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择和校验：1）  工作电流2）  经济电流密度，如下表所示：导体材料最大负荷利用小时数3000以下

38、300050005000以上铝裸导体1.651.150.9铜裸导体3.02.251.7535KV以下铝芯电缆1.921.731.54铜芯电缆2.52.252.03）  电晕（对220KV级以上电压的母线）4）  动稳定性和机械强度5）  热稳定性 同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。导体截面可以按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20M以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根，双分和组合导体

39、等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。110KV及以上高压配电装置一般采用软导线。*4.7避雷器的选择避雷器的作用是使用电气设备免受大气过电压以及系统过电压的危害。在选用避雷器时，应保护避雷器安装地点的工频电压升高在任何情况下都不会超过灭弧电压，否则避雷器可因不能灭弧而爆炸。避雷器的类型主要有保护间隙、管形避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等几种。保护间隙和管形避雷器主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统，线路和发电厂、变电所进线的保护。阀型避雷器用于变电所和发电厂的保护在220KV以下系统主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备

40、保护。*4.8母线的选择配电装置中的母线，应根据具体使用情况按下列条件选择和校验：1、母线材料、截面形状和布置方式；2、母线截面尺寸；3、电晕；4、热稳定；5、动稳定；6、共振频率。1母线材料、截面形状和布置方式选择母线一般采用导电率高的铝、铜型材制成。由于铝的成本低，现在除对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难，以及对铝有较严重腐蚀的场所才采用铜导体外，不便使用铝母线。常见的硬母线截面形状为矩形、槽形和管形。矩形截面的优点是散热面大，并且便于固定和连接，但电流的集肤效应强烈。我国最大的单片矩形母线承载的工作电流可达2KA左右。当工作电流较大时

41、，可采用24片组成多条矩形母线。母线的散热条件和机械强度与母线的布置方式有关。2母线截面尺寸选择（1）为了保证母线的长期安全运行，母线导体在额定环境温度和导体正常发热允许最高温度下的允许电流，经过修正后的数值应大于或等于流过导体的最大持续工作电流，即： 式中 K综合修正系数（2）为了考虑母线长期运行的经济性，除了配电装置的汇流母线以及断续运行或长度在20m以下的母线外，一般均应按经济电流密度选择导体的截面，这样可使年计算费用最低。经济电流密度的大小和导体的种类和最大年负荷利用小时数有关。导体的经济截面计算公式为：式中 -正常工作时的最大持续工作电流(A) j -经济电流密度()由于按经济电流密

42、度选择的截面是在总费用的最低点，在该点附近总费用随截面积变化不明显。因此，选择时如果导体截面积无合适的数值时，允许选用略小于按经济电流密度求得的截面积。3电晕电压校验电晕放电会造成电晕损耗、无线电干扰、噪音和金属腐蚀等许多危害。因此，110220KV裸母线晴天不发生可见电晕的条件是：电晕临界电压应大于最高工作电压即：> 对于330500KV超高压配电装置，电晕是选择导线的控制条件。要求在1.1倍最高工作相电压下，晴天夜晚不应出现可见电晕。选择母线时应综合考虑导体直径、分裂间距和相间距离等条件，经过技术经济比较，确定最佳方案。4热稳定校验按照上述情况选择的导体截面S，还应校验其在短路条件下的热稳定。裸导体热稳定校验公式为：S式中 S -所选导体截面； -根据热稳定条件决定的导体最小允许截面； -短路电流热效应； -集肤效应系数 C -热稳定系数；5动稳定校验由于硬母线都安装在支持绝缘子上，当短路冲